KR20230116100A - 프린터, 프린터 작동 방법 및 기판 핸들링 메커니즘 - Google Patents

Abstract

프린터는 기판 지지체, 프린트헤드 어셈블리, 제1 및 제2 액츄에이터, 컨트롤러를 포함한다. 프린트헤드 어셈블리는 기판 지지체 상에 지지된 기판에 재료를 증착한다. 제1 액츄에이터는 기판 지지체의 일측에 배치되고, 기판 지지체의 일측을 따라 배치되고 제1 방향으로 배향된 제1 선형 트랙에 결합된다. 제2 액츄에이터는 기판 지지체의 단부에 배치되고, 기판 지지체의 단부를 따라 배치되고 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 배향된 제2 선형 트랙에 결합된다. 제1 및 제2 액츄에이터들은 기판과 동시에 맞물리도록 위치된다. 컨트롤러는 기판을 회전시키기 위해 제1 및 제2 액츄에이터를 함께 이동시킨다.

Description

프린터, 프린터 작동 방법 및 기판 핸들링 메커니즘 {PRINTER, METHOD OF OPERATING PRINTER, AND SUBSTRATE HANDLING MECHANISM}

본 출원은 2020년 2월 3일에 출원된 미국 가출원 번호 62/969,218의 이익을 주장하며, 그 전체 개시는 여기에 참조로 포함된다.

본 출원의 실시예들은 일반적으로 잉크젯 프린팅 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 잉크젯 프린팅 시스템에서 기판을 핸들링하기 위한 방법, 시스템 및/또는 장치가 설명된다.

잉크젯 프린팅은 사무실 및 가정용 프린터, 그리고 디스플레이의 제조, 대규모 서면 재료의 프린팅, PCB와 같은 제조 물품에 재료의 첨가, 및 조직(tissue)과 같은 생물학적 물품의 구성에 사용되는 산업용 규모 프린터 모두에서 일반적이다. 상업용, 산업용 및/또는 소비자용 잉크젯 프린터는 디스펜서를 사용하여 프린트 재료를 기판에 적용한다. 디스펜서는 프린트 재료가 목표 위치의 기판에 도달하고 원하는 크기와 모양을 갖는 프린트된 피처를 만들도록 제어된 시간과 속도로 제어된 양의 프린트 재료를 기판을 향해 분출한다. 어떤 상황에서는 기판이 한 배향에 있는 동안 프린트 재료가 기판을 향해 분출되는 반면, 다른 상황에서는 기판이 다른 배향에 있는 동안 프린트 재료가 기판을 향해 분출되어야 한다. 이러한 측면에서 상이한 배향에 있는 기판들을 핸들링하기 위한 프린팅 방법 및/또는 시스템이 제안된다.

미국 특허출원공개공보 US2016/0016423(2016.01.21)

적어도 하나의 실시예에서, 프린터는 기판 지지체, 홀더 어셈블리, 프린트헤드 어셈블리, 제1 액츄에이터, 제2 액츄에이터, 및 컨트롤러를 포함한다. 홀더 어셈블리는 기판 지지체에 대해 제1 방향으로 이동 가능하고, 기판이 기판 지지체 상에 지지되는 동안 기판을 제1 방향으로 홀딩하고 병진이동시키도록 구성된다. 프린트헤드 어셈블리는 제1 방향을 가로지르는 제2 방향으로 기판 지지체에 대해 이동 가능하고, 기판 상에 프린트 재료를 증착하도록 구성된다. 제1 액츄에이터는 제1 방향으로 기판 지지체에 대해 이동가능하고, 기판의 제1 부분을 홀딩하도록 구성된다. 제2 액츄에이터는 제2 방향으로 기판 지지체에 대해 이동가능하고, 기판의 제2 부분을 홀딩하도록 구성된다. 컨트롤러는 제1 액츄에이터 및 제2 액츄에이터에 연결되고, 제1 액츄에이터 및 제2 액츄에이터가 동시에 각각 제1 방향 및 제2 방향으로 이동하여 기판의 회전을 야기하도록 구성되는 반면, 기판은 제1 포맷(format)과 관련된 제1 배향으로부터 제2 포맷과 관련된 제2 배향까지 기판 지지체 상에서 지지되고 있다. 제1 포맷은 제1 방향의 길이 및 제2 방향의 폭을 갖는 세로 포맷 및 제1 방향의 폭 및 제2 방향의 길이를 갖는 가로 포맷 중 하나이다. 제2 포맷은 세로 포맷과 가로 포맷 중 다른 포맷이다.

적어도 하나의 실시예에 따른 프린터에서 기판을 핸들링하는 방법에서, 기판은 기판 지지체 상에 지지된다. 제1 액츄에이터의 제1 엔드 이펙터(end-effector)에 의해 기판의 제1 부분을 홀딩하고, 제2 액츄에이터의 제2 엔드 이펙터에 의해 기판의 제2 부분을 홀딩하고, 제1 포맷과 관련된 제1 배향으로부터 제2 포맷과 관련된 제2 배향으로 기판의 회전을 야기하기 위해, 제1 액츄에이터를 제1 방향으로 그리고 제1 방향을 가로지르는 제2 방향으로 제2 액츄에이터를 동시에 이동시킴으로써, 기판이 회전된다. 제1 포맷은 제1 방향의 길이 및 제2 방향의 폭을 갖는 세로 포맷 및 제1 방향의 폭 및 제2 방향의 길이를 갖는 가로 포맷 중 하나이다. 제2 포맷은 세로 포맷과 가로 포맷 중 다른 포맷이다. 제1 엔드 이펙터는 제1 회전 축을 중심으로 회전 가능하다. 제2 엔드 이펙터는 제1 회전 축과 다른 제2 회전 축을 중심으로 회전 가능하다. 기판의 회전 동안, 제1 및 제2 엔드 이펙터는 각각 제1 및 제2 회전 축을 중심으로 기판과 함께 회전된다.

적어도 하나의 실시예에서, 프린터용 기판 핸들링 메커니즘은 제1 액츄에이터, 제2 엑추에이터, 및 컨트롤러를 포함한다. 제1 액츄에이터는 제1 방향으로 기판 지지체에 대해 이동 가능하다. 제2 액츄에이터는 제1 방향을 가로지르는 제2 방향으로 기판 지지체에 대해 이동 가능하다. 컨트롤러는 제1 액츄에이터 및 제2 액츄에이터에 연결되고, 제1 액츄에이터 및 제2 액츄에이터가 각각 제1 방향 및 제2 방향으로 동시에 이동하도록 제어하도록 구성된다. 제1 액츄에이터 또는 제2 액츄에이터 중 적어도 하나는 캐리지, 암, 및 엔드 이펙터를 포함한다. 캐리지는 대응하는 제1 또는 제2 방향으로 기판 지지체를 따라 연장하는 레일에 결합되고 레일을 따라 이동 가능하다. 암은 캐리지에서 기판 지지체 쪽으로 확장된다. 엔드 이펙터는 제1 액츄에이터와 제2 액츄에이터의 동시 이동 중에 자유롭게 회전 가능하도록 암의 단부에 회동 가능하게 결합된다.

본 개시의 측면들은 첨부 도면과 함께 읽을 때 다음의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다. 업계의 표준 관행에 따라 다양한 특징들이 축척에 맞게 그려지지 않는다는 점에 유의해야 한다. 사실, 다양한 특징들의 치수는 논의의 명확성을 위해 임의로 증가 또는 감소될 수 있다.
도 1은 프린터의 사시도이다.
도 2는 적어도 하나의 실시예에 따른 프린터의 개략적인 평면도이다.
도 2a는 적어도 하나의 대안적인 실시예에 따른 프린터의 일부의 개략적인 평면도이다.
도 3a, 3b, 3c, 3d 및 3e는 적어도 하나의 실시예에 따른 기판 회전 작동의 다양한 단계들에서 프린터의 일부의 개략적인 평면도들이다.
도 4a 및 도 4b는 적어도 하나의 실시예에 따른 프린터의 다양한 부분의 사시도들이고, 도 4c는 적어도 하나의 실시예에 따른 프린터의 다양한 부분의 개략적인 배면도이다.
도 5a 및 도 5b는 적어도 하나의 실시예에 따라 각각 제1 방향 및 제2 방향에서 본 프린터의 일부의 측면도들이다.
도 6은 적어도 하나의 실시예에 따른, 프린터에서 기판을 핸들링하는 방법의 흐름도이다.
도 7은 적어도 하나의 실시예에 따른 컨트롤러의 블록도이다.

다음 개시는 제공된 주제의 상이한 특징들을 구현하기 위한 많은 상이한 실시예들 또는 예들을 제공한다. 구성요소, 값, 작동, 재료, 배열 등의 구체적인 예는 본 개시를 단순화하기 위해 후술된다. 물론 이는 예시에 불과하며 제한하려는 의도가 아니다. 다른 구성요소, 값, 작동, 재료, 배열 등이 고려된다. 예를 들어, 본 개시는 다양한 예들에서 참조 번호 및/또는 문자를 반복할 수 있다. 이러한 반복은 단순함과 명료함을 위한 것이며 그 자체로 논의된 다양한 실시예들 및/또는 구성들 간의 관계를 지시하지 않는다. 또한, "아래", "아래쪽", "위", "위쪽" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 하나의 요소 또는 피처의 다른 요소 또는 피처에 대한 관계를 설명하기 위한 설명의 용이함을 위해 여기에서 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향에 추가하여 사용 또는 작동 중인 장치의 다른 배향들을 포함하도록 의도된다. 장치는 다르게 배향될 수 있고(90도 회전되거나 다른 배향에 있음) 여기에 사용된 공간적으로 상대적인 서술자들(descriptors)도 그에 따라 해석될 수 있다.

도 1은 프린터(100)의 사시도이다. 프린터(100)는 테이블(102), 프린트 어셈블리(104), 및 프린팅을 위해 기판을 조작하기 위한 홀더 어셈블리(106)를 갖는다. 프린터(100)는 일 예에서 프린터(100)의 작동 부품으로의 진동 전달을 최소화하기 위한 거대한 물체인 베이스(108)를 기반으로 한다. 일 예에서, 베이스(108)는 화강암 블록이다. 테이블(102)은 베이스(108) 상에 위치되며, 지지 표면(110)을 실질적으로 마찰이 없도록 하기 위한 장치와 함께 지지 표면(110)을 포함한다. 일 예에서, 지지 표면(110)은 기판이 부유하는 가스 쿠션을 제공한다. 지지 표면(110)은 가스 제트가 빠져나가도록 하는 복수의 제1 구멍들(112)을 특징으로 하고, 따라서 지지 표면(110) 위의 원하는 높이에서 기판을 유지하기 위한 상향력을 제공한다. 지지 표면(110)은 또한 기판 높이의 정확한 국부적 제어를 제공하기 위해 기판을 부유시키는 가스 쿠션으로부터 가스의 제어된 인출을 허용하도록 구성된 복수의 제2 구멍들을 가질 수 있다.

프린트 어셈블리(104)는 프린트 지지체(116) 상에 배치된 디스펜서 어셈블리(114)를 포함한다. 프린트 지지체(116)는 테이블(102)과 관련하여 배치되어 디스펜서 어셈블리(114)가 테이블(102) 상의 기판에 대해 건설적으로 위치하여 프린트 재료를 기판에 정밀하게 도포할 수 있는 접근을 제공한다. 프린트 지지체(116)는 테이블(102)을 가로지르는 레일 또는 빔(117)을 포함하여, 디스펜서 어셈블리(114)가 테이블(102)을 가로지르고 프린트 재료를 프린트 지지체(116)의 일측에서 반대측으로 기판 상의 임의의 위치에 증착할 수 있게 한다. 일 예에서, 프린트 지지체(116)는 베이스(108)에 부착되고 베이스(108)로부터 연장되어 디스펜서 어셈블리(114)를 위한 안정적인 지지를 제공한다. 2개의 스탠드들(120)은 테이블(102)의 반대편에 있으며, 베이스(108)로부터 테이블(102)을 가로질러 연장되는 레일(117)까지 연장된다. 일 예에서, 스탠드(120) 및 레일(117)은 모두 베이스(108)와 동일한 재료로 만들어진다. 일 예에서, 스탠드(120), 레일(117) 및 베이스(108)는 함께 볼트로 고정되는 별도의 화강암 조각들이다.

프린트 지지체(116)를 따른 프린트헤드 어셈블리(119)의 위치, 타이밍, 지속시간, 프린트 재료의 유형, 및 분배 프로파일과 같은 프린트헤드 어셈블리(119)의 기능적 파라미터를 제어하기 위해 디스펜서 어셈블리(114)는 전자 장치 및/또는 센서를 포함하는 프린트 어셈블리 컨트롤러(118)와 함께 적어도 하나의 프린트헤드 어셈블리(119)를 포함한다. 프린트헤드 어셈블리(119)는 레일(117)을 따라 레일(117)의 한쪽 단부에서 반대쪽 단부로 프린트헤드 어셈블리(119)를 병진이동시키기 위해 프린트 지지체(116)와 결합하는 프린트 캐리지(122)의 작동에 의해 프린트 지지체(116)의 레일(117)을 따라 이동 가능하다. 일 예에서, 프린트 캐리지(122)는 모터 또는 서보모터에 의해 구동된다. 도면을 단순화하기 위해 전원 및 신호 도관들은 표시되지 않는다.

기판(도 1에 도시되지 않음)은 홀더 어셈블리(106)에 의해 프린트 어셈블리(104) 아래에 위치된다. 기판은 예를 들어 유리로 만들어진 강성 기판일 수 있다. 홀더 어셈블리(106)는 로딩 시에 기판과의 확실한 접촉을 획득하고, 정확한 방식으로 기판 상에 프린트 재료를 디스펜싱하기 위해 프린트 어셈블리(104)에 대해 기판을 위치시키기 위해 테이블(102)을 따라 기판을 이동하거나 병진이동시킨다. 홀더 어셈블리(106)는 테이블(102)의 일측에 위치되고 프린팅 동안 제1 방향으로 기판을 병진시키기 위해 테이블(102)을 따라 제1 방향으로 연장된다. 제1 방향은 도 1에서 화살표(124)로 표시된다. 제1 방향(124)은 "Y 방향"으로 지칭된다. 프린트헤드 어셈블리(119)는 도 1에 화살표(126)으로 표시된 제2 방향으로 실질적으로 연장하는 레일(117)에 의해 제1 방향을 실질적으로 가로지르는 제2 방향으로 이동한다. 제2 방향(126)은 "X 방향"으로 지칭되고, 레일(117)은 "X 빔"으로 지칭된다. 제1 및 제2 방향을 실질적으로 가로지르는 제3 방향은 도 1에서 화살표(125)로 표시된다. 제3 방향(125)은 "Z 방향"으로 지칭된다. X, Y, Z 방향은 화살표(124, 125, 126)로 나타낸 바와 같이 프린터(100)의 기준 프레임이 되는 좌표계의 축 방향이다. 일 예에서, 좌표계의 원점은 예를 들어 베이스(108)와 연관된 고정된 점이다.

홀더 어셈블리(106)는 일 예에서 테이블(102)의 에지(130)를 따라 제1 방향으로 연장하는 레일인 홀더 어셈블리 지지체(128) 상에 배치된다. 일 예에서, 홀더 어셈블리 지지체(128)는 홀더 어셈블리(106)에 대한 안정적인 지지를 제공하기 위해 베이스(108)에 부착, 예를 들어 볼트로 고정된다. 일 예에서, 홀더 어셈블리 지지체(128)는 베이스(108)와 동일한 재료로 만들어진다. 홀더 어셈블리 지지체(128)는 때때로 "Y 빔"으로 지칭된다. 홀더 어셈블리(106)는 예를 들어, 홀더 어셈블리(106)의 복수의 구멍을 통해 기판의 에지를 따라 복수의 대응하는 위치에 인가된 진공 또는 흡입력에 의해 기판을 단단히 고정한다. 진공 또는 흡입력은 기판의 에지의 상측, 하측, 또는 둘 다에 적용될 수 있다. 홀더 어셈블리(106)는 테이블(102) 상의 임의의 위치에 단단히 고정된 기판을 위치 설정하기 위해 작동 동안 홀더 어셈블리 지지체(128)를 따라 이동하고, 프린트 어셈블리(104)는 예를 들어 프린트 어셈블리 컨트롤러(118)의 작동에 의해 프린트헤드 어셈블리(119)를 프린트 재료를 디스펜싱하기 위해 기판의 정확한 위치에 접근할 수 있다.

위에서 설명된 예시적인 구성에서, 홀더 어셈블리(106)는 기판의 모든 원하는 부분에 접근하기 위해 디스펜서 어셈블리(114)가 제2 방향(126)으로 이동하는 동안 기판을 제1 방향(124)으로 이동시키는 것으로 도시되어 있다. 다른 구성에서, 디스펜서 어셈블리는 기판이 고정적으로 유지되는 동안 제1 및 제2 방향으로 이동한다. 다른 구성에서, 디스펜서 어셈블리는 기판이 제1 및 제2 방향(124, 126)으로 이동되는 동안 고정적으로 유지된다. 또 다른 구성에서, 홀더 어셈블리 및 디스펜서 어셈블리 모두는 제1 및 제2 방향(124, 126)으로 이동한다. 디스펜서 어셈블리의 영역 커버리지가 프린트를 원하는 기판의 영역과 다른 경우, 디스펜서 어셈블리와 기판은 완전한 프린트 작업을 달성하기 위해 상대적으로 이동된다.

시스템 컨트롤러(129)는 프린터(100) 전체에 걸쳐 배치된 다양한 센서들로부터 신호를 수신하고 신호를 프린터(100)의 다양한 구성요소들에 전송하여 프린팅을 제어한다. 시스템 컨트롤러(129)는 예를 들어 네트워크를 통해 프린트 어셈블리 컨트롤러(118) 및 홀더 어셈블리(106)의 작동을 제어하는 홀더 어셈블리 컨트롤러(131)에 작동 가능하게 연결된다. 테이블(102), 프린트 어셈블리(104), 홀더 어셈블리(106), 및 환경 제어 및 재료 관리 시스템과 같은 다른 보조 시스템들 중 하나 이상은 프린트 작업 중 다양한 구성요소들의 상태와 관련한 신호들을 시스템 컨트롤러(129)에 전송하기 위해 시스템 컨트롤러(129)에 작동 가능하게 결합된 센서를 갖는다. 시스템 컨트롤러(129)는 프린터(100)의 다양한 제어 구성요소들에 보낼 제어 신호를 결정하기 위한 데이터 및 명령들을 포함한다. 적어도 하나의 실시예에서, 시스템 컨트롤러(129), 프린트 어셈블리 컨트롤러(118) 및 홀더 어셈블리 컨트롤러(131) 중 둘 이상이 단일 컨트롤러로 통합된다. 적어도 하나의 실시예에서, 시스템 컨트롤러(129), 프린트 어셈블리 컨트롤러(118) 및 홀더 어셈블리 컨트롤러(131) 중 적어도 하나는 프린터(100)에 분산되고 네트워크를 통해 서로 연결된 여러 컨트롤러들로 구현된다. 적어도 하나의 실시예에 따른 컨트롤러의 예시적인 구성이 도 7과 관련하여 설명된다. 간단하게 하기 위해, 아래의 설명에서 "컨트롤러"는 프린터(100) 내의 임의의 하나 이상의 컨트롤러 및/또는 프린터(100)를 사용하는 프린트 시스템의 임의의 하나 이상의 컨트롤러를 지칭한다.

일부 경우에, 특정 기판은 기판에 대해 설계된 프린트 작업을 수행하는 데 가장 유리한 특정 배향을 가질 수 있다. 예를 들어, 때로는 기판이 "세로" 포맷으로 유리하게 처리된다. 여기서 기판은 기판의 긴 치수(또는 길이)와 평행한 방향으로 프린터에 삽입되는 반면, 다른 경우에는 기판이 "가로" 포맷으로 처리되는 것이 유리하다. 여기서 기판은 기판의 짧은 치수(또는 폭)와 평행한 방향으로 프린터에 삽입된다. 프린터(100)가 두 배향들, 즉 가로 포맷 및 세로 포맷 모두와 관련된 기판 상의 프린트 재료의 증착을 처리하고 수행할 수 있지만, 한 배향만을 자주 지원하는 증착 후 프로세스(본 명세서에서 '후처리'라고도 함)를 위한 다른 챔버 또는 장비의 사용은 증착 프로세스와 후처리(적어도 두 프로세스들에 대해 서로 다른 배향이 필요함) 사이에 기판의 다중 회전이 필요하다. 여러 대의 프린터들을 포함하는 복잡한 프린팅 시스템에서 증착과 후처리 사이의 기판 회전은 두 프로세스들이 서로 다른 기판 배향들을 필요로 하는 경우 바람직하지 않을 수 있다.

이 측면에서, 프린터에서 제자리에서 기판을 회전시키기 위한 기판 핸들링 메커니즘이 여기에서 설명된다. 일부 실시예들에서, 기판 핸들링 메커니즘은 기판의 상이한 부분들을 홀딩하고 서로에 대해 가로지르는 2개의 상이한 방향들로 이동하는 2개의 액츄에이터를 포함하는 반면, 기판은 프린터의 기판 지지체에 의해 지지된다. 그 결과, 기판 회전을 위한 별도의 챔버나 장비가 필요 없이 프린터 내에서 기판을 제자리에서 회전시킬 수 있다. 또한, 프린트 재료 증착을 위해 가로 배향으로 회전된 기판은 언로딩(unloading) 전에 후처리를 위해 세로 배향으로 다시 회전될 수 있다. 이 장치는 프린트 재료 증착을 위해 원하는 배향으로 기판을 회전시키거나 프린트 재료가 그 위에 증착된 기판을 후처리를 위해 원하는 배향으로 회전시키기 위해 프린터 전/후에 별도의 회전 챔버가 필요한 다른 접근 방식에 비해 시간을 절약하고 생산성을 높인다. 본 명세서에서 "세로 배향(portrait orientation)" 및 "가로 배향(landscape orientation)"은 각각 세로 포맷 및 가로 포맷에 해당하는 배향을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 의미에서 "세로 배향"은 기판을 세로 포맷으로 처리할 수 있는 기판 배향이고 "가로 배향"은 가로 포맷으로 기판을 처리할 수 있는 기판 배향이다.

도 2는 적어도 하나의 실시예에 따른 프린터(200)의 개략적인 평면도이다. 프린터(200)는 프린터(100)와 유사한 다양한 구성요소들을 포함한다. 이러한 구성요소들 중 일부는 도 2에서 동일한 참조 번호로 표시되고, 다른 구성요소들은 도면을 단순화하기 위해 도 2에서 생략된다. 프린터(100)와 비교하여, 프린터(200)는 테이블(102)뿐만 아니라 제1 연장부(264) 및/또는 제2 연장부(266)를 포함하는 적어도 하나의 연장부를 포함하는 기판 지지체(260)를 포함한다. 프린터(200)는 기판(220)을 회전시키기 위한 기판 핸들링 메커니즘(210)을 추가로 포함한다. 기판 핸들링 메커니즘(210)은 제1 액츄에이터(230), 제2 액츄에이터(240), 보조 액츄에이터(250), 및 컨트롤러(270)를 포함한다.

제1 액츄에이터(230)는 도 2에 개략적으로 도시되어 있다. 제1 액츄에이터(230)는 제1 방향(Y 방향)으로 기판 지지체(260)에 대해 이동 가능하고 기판(220)의 제1 부분(221)을 홀딩하도록 구성된다. 도 2의 예시적인 구성에서, 제1 액츄에이터(230)는 레일(여기서 "선형 트랙"이라고도 함)(234)에 결합되고 레일을 따라 이동 가능한 캐리지(232), 캐리지(232)로부터 기판 지지체(260)를 향해 연장되는 암(236), 및 암(236)의 원위 단부에 회전 가능하게 결합된 엔드 이펙터(238)를 포함한다. 레일(234)은 기판 지지체(260)의 풋프린트(footprint) 외부에 위치되며, 레일(117)에 인접한 위치로부터 테이블(102)의 아웃피드 단부 또는 측을 향해 Y 방향으로 기판 지지체(260)를 따라 연장된다. 기판(220)이 테이블(102)로 전달되는 인피드 단부 또는 측(도면에서 "인피드" 라벨로 표시됨)과 대조적으로, 아웃피드 단부 또는 측(도면에서 "아웃피드" 라벨로 표시됨)은 인피드 단부로부터 레일(117) 아래를 통과하여 Y 방향을 따라 홀더 어셈블리(106)에 의해 야기된 병진이동 후에 기판(220)이 나오는 곳이다. 레일(234)은 X 방향으로 홀더 어셈블리(106)를 가로질러 기판 지지체(260) 반대편에 위치된다. 즉, 홀더 어셈블리(106)는 X 방향으로 레일(234)과 기판 지지체(260) 사이에 위치된다. 일 예에서, 캐리지(232)는 레일(234)을 따라 Y 방향으로 이동하도록 모터 또는 서보모터(도시되지 않음)에 의해 구동된다. 암(236)의 원위 단부가 기판 지지체(260) 위의 위치에 있도록 암(236)은 홀더 어셈블리(106) 위로 캐리지(232)로부터 X 방향으로 연장된다. 엔드 이펙터(238)는 아래에서 도 4a 내지 도 4b와 관련하여 설명되는 바와 같이 암(236)의 원위 단부로부터 기판 지지체(260)를 향해 Z 방향으로 하향 연장된다. 엔드 이펙터(238)는 예를 들어 진공 또는 흡입력에 의해 기판(220)의 대응하는 제1 부분(221)을 홀딩하고, 도 3a-3e의 실시예에 관하여 설명되는 바와 같이 기판(200)의 회전 동안 기판(220)과 함께 회전하도록 구성된다. 제1 액츄에이터(230)의 예시적인 실시예의 더 상세한 도면이 도 4a 내지 도 4c에 제공된다.

제2 액츄에이터(240)는 도 2에 개략적으로 도시되어 있다. 제2 액츄에이터(240)는 제2 방향(X 방향)으로 기판 지지체(260)에 대해 이동가능하고 기판(220)의 제2 부분(222)을 홀딩하도록 구성된다. 도 2의 예시적인 구성에서, 제2 액츄에이터(240)는 레일(244)에 결합되고 레일(244)을 따라 이동 가능한 캐리지(242), 캐리지(242)로부터 기판 지지체(260)를 향해 연장되는 암(246), 암(246)의 원위 단부에 회전 가능하게 결합된 엔드 이펙터(248)을 포함한다. 레일(244)은 기판 지지체(260)의 풋프린트 외부에 위치하고 테이블(102)의 아웃피드 단부 또는 측면에 인접하여 X 방향으로 기판 지지체(260)를 따라 연장된다. 일 예에서, 캐리지(242)는 레일(244)을 따라 X 방향으로 이동하도록 모터 또는 서보 모터(미도시)에 의해 구동된다. 암(246)은 암(246)의 원위 단부가 기판 지지체(260) 위의 위치에 위치될 수 있도록 Y 방향으로 캐리지(242)로부터 기판 지지체(260)를 향해 연장된다. 엔드 이펙터(248)는 아래에서 도 4a와 관련하여 설명되는 바와 같이 암(246)의 원위 단부로부터 기판 지지체(260)를 향해 Z방향으로 하향 연장된다. 도 3a-3e의 실시예들과 관련하여 설명된 바와 같이, 엔드 이펙터(248)는 예를 들어 진공 또는 흡입력에 의해 기판(220)의 대응하는 제2 부분(222)을 홀딩하고, 기판(200)의 회전 동안 기판(220)과 함께 회전하도록 구성된다. 제2 액츄에이터(240)의 예시적인 실시예들에 대한 보다 상세한 도면들은 도 4a에 제공된다. 설명된 제1 액츄에이터(230) 및/또는 제2 액츄에이터(240)의 구성은 예시이며, 다른 구성들은 다양한 실시예들의 범위 내에 있다. 예를 들어, 제1 액츄에이터(230) 또는 제2 액츄에이터(240)는 레일을 따라 이동 가능하지 않고 실린더 구조에서 연장되고 실린더 구조 내로 수축되는 로드 상에 배치될 수 있다.

보조 액츄에이터(250)는 도 2에 개략적으로 도시되어 있다. 보조 액츄에이터(250)는 제2 액츄에이터(240)를 Y 방향으로 이동시키도록 구성된다. 도 2의 예시적인 구성에서, 보조 액츄에이터(250)는 한 쌍의 평행 레일들(254A, 254B) 중 레일(254A)에 결합되고 레일(254A)을 따라 이동 가능한 캐리지(252)를 포함한다. 레일들(254A, 254B)은 테이블(102)의 아웃피드 단부에 인접한 위치로부터 Y 방향으로 기판 지지체(260)로부터 멀어지는 위치로부터 연장된다. 레일(254A)은 레일(254B)보다 제1 액츄에이터(230)의 레일(234)에 더 가깝다. 캐리지(252)는 제1 액츄에이터(230)에 더 가까운 제2 액츄에이터(240)의 레일(244)의 단부(284A)에 결합된다. 제1 액츄에이터(230)로부터 더 멀리 있는 레일(244)의 다른 단부(284B)는 다른 레일(254B)에 의해 아래로부터 지지되고, 다른 레일(254B)을 따라 이동할 수 있다. 일 예에서, 레일(244)의 단부(284A)에 결합된 캐리지(252)는 레일(254A)을 따라 이동하도록 모터 또는 서보모터(미도시)에 의해 구동되어, 레일(244)의 다른 단부(284B)가 다른 레일(254B) 상에서 그리고 다른 레일(254B)을 따라 이동하게 한다. 그 결과, 제2 액츄에이터(240)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 기판(200)의 회전 전 및/또는 후에 기판 지지체(260)를 향하여 또는 기판 지지체로부터 멀어지는 Y 방향으로 이동된다. 적어도 하나의 실시예에서, 보조 액츄에이터(250)는 생략된다.

도 2a는 적어도 하나의 대안적인 실시예에 따른 프린터(200)의 제2 액츄에이터(240) 및 보조 액츄에이터(250)를 포함하는 일부의 개략적인 평면도이다. 도 2a의 예시적인 구성에서, 레일들(254A, 254B, 244)은 단일 구조로 통합된다. 즉, 레일(244)이 레일들(254A, 254B)을 따라 이동할 수 있는 도 2의 구성과 달리, 도 2a의 레일(244)은 레일들(254A, 254B)에 고정된다. 도 2a의 캐리지(242)는 도 2에서와 같이 레일(244)을 따라 X 방향으로 여전히 이동할 수 있다. 그러나, 도 2a에서 Y 방향으로의 이동은 도 2에서와 같이 레일들(254A, 254B)을 따라 이동함으로써가 아니라, 캐리지(242)의 캐비티(미도시)로부터 신축적으로 연장되고 캐비티 내로 들어가는 로드(245)에 의해 이루어진다. 예를 들어, 로드(245)는 도 2a의 좌측에서 연장된 상태이고, 도 2a의 우측에서 수축된 상태이다. 로드(245)의 연장된 상태는 로드(245)의 단부에서 헤드(246A)에 의해 지지되는 엔드 이펙터(248)가 기판(220)의 회전 전에 기판(220)의 부분(222)과 맞물리기 시작하는 도 3a와 관련하여 본 명세서에 설명된 상태에 대응한다. 로드(245)는 그 다음 도 3b에 대응하는 위치로 기판(220)을 이동시키기 위해 수축된 상태로 수축된다. 로드(245)는 도 3b 내지 도 3d와 관련하여 설명된 바와 같이 기판(220)의 회전 동안 캐리지(242)가 레일(244)을 따라 이동하는 동안 수축된 상태로 유지된다. 그런 다음, 로드(245)는 기판(220)을 도 3e에 대응하는 위치로 이동시키기 위해 기판(220)의 회전 후에 연장된 상태로 다시 연장된다.

도 2로 돌아가면, 기판 지지체(260)는 Y 방향을 따른 기판(220)의 병진이동 동안 테이블(102)에서 기판(220)을 지지하도록 구성된다. 기판 지지체(260)는 기판(220)의 회전 동안 메인 섹션(262), 제1 연장부(264) 및 제2 연장부(266)에서 기판(220)을 지지하도록 추가로 구성된다. 메인 섹션(262)은 테이블(102)의 아웃피드 단부에 위치한 테이블(102)의 일부이다. 메인 섹션(262)은 직사각형 형상이고 임의의 가로 배향 그리고 및 세로 배향 중 어느 하나로 기판(220)을 완전히 지지하기에 충분한 길이와 폭을 가진다. 제1 연장부(264)는 X 방향으로 메인 섹션(262)에 인접한다. 여기에 설명된 대로, 제1 연장부(264)는 기판(220)의 회전 동안 기판(220)의 제3 부분(223)을 완전히 지지하기에 충분한 크기 및/또는 형상을 가진다. 이를 위해, 도 2의 예시적인 구성의 제1 연장부(264)는 제3 부분(223)에서 기판(220)의 대응하는 코너의 궤적에 대응하는 만곡된 및/또는 경사진 에지를 갖는다. 그러나, 설명된 제1 연장부(264)의 구성은 예시이며, 다른 구성들은 다양한 실시예들의 범위 내에 있다. 예를 들어, 제1 연장부(264)는 Y 방향으로 연장된 직사각형 형상을 가질 수 있다. 제2 연장부(266)는 Y 방향으로 메인 섹션(262)에 인접한다. 제2 연장부(266)는 직사각형 형상이고, X 방향으로 길쭉하며, X 방향으로의 길이가 메인 섹션(262)의 폭과 실질적으로 동일하다. 제2 연장부(266)는 여기에 설명된 바와 같이 기판(220)의 회전 동안 기판(220)의 제2 부분(222)을 완전히 지지하기에 충분한 크기를 갖는다. 제2 연장부(266)는 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이 회전 전의 기판(220)의 제3 부분(223) 및 회전 후에 기판(220)의 제1 부분(221)을 완전히 지지하도록 추가로 구성된다.

테이블(102)의 일부인 메인 섹션(262)과 유사하게, 제1 연장부(264) 및 제2 연장부(266)는 적어도 기판(220)의 회전 동안 원하는 높이에서 기판(220)이 떠 있는 상태를 유지하기 위한 상향력을 제공하는 가스 제트가 배출되도록 하는 복수의 구멍들을 포함하고, 제1 연장부(264) 및 제2 연장부(266)는 또한 적어도 기판(220)의 회전 동안 기판(220)을 부유시키는 가스 쿠션으로부터 가스의 제어된 인출(withdrawal)을 허용하도록 구성된 복수의 가스 제트 구멍을 가질 수 있어 기판 높이의 정확한 국부적 제어를 제공할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 제1 연장부(264) 및/또는 제2 연장부(266) 위의 가스 쿠션은 테이블(102)의 메인 섹션(262) 위의 가스 쿠션을 생성 및/또는 제어하는 동일한 가스 소스 및/또는 컨트롤러에 의해 생성 및/또는 제어된다. 따라서, 기판(220)의 회전 동안 기판(220)의 균일하고 실질적으로 마찰이 없는 지지가 달성될 수 있다. 제1 연장부(264) 및 제2 연장부(266) 중 어느 하나 또는 모두는 테이블(102)과 별도로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 연장부(264)와 제2 연장부(266) 모두는 별도로 형성되어 기존 프린터의 테이블(102)의 아웃피드 단부에 인접하게 설치되어 본 명세서에 기술된 바와 같은 인시츄(in situ) 기판 회전 능력을 기존 프린터에 제공할 수 있다. 또한, 제1 연장부(264) 및 제2 연장부(266) 중 어느 하나 또는 둘 모두는 테이블(102)의 일체형 부분일 수 있다. 예를 들어, 기존 프린터가 메인 섹션(262)과 제2 연장부(266) 모두로서 기능할 수 있는 아웃피드 끝단이 충분히 긴 테이블(102)을 가질 때, 여기에 설명된 바와 같은 인시츄(in situ) 기판 회전 능력을 기존 프린터에 제공하기 위해 제1 연장부(264)만 테이블(102)의 아웃피드 단부에 인접하게 그리고 추가로 설치될 필요가 있다. 다른 예를 들어, 제1 연장부(264) 및 제2 연장부(266) 모두는 테이블(102)의 일체형 부분으로서 형성될 수 있다.

컨트롤러(270)는 제1 액츄에이터(230), 제2 액츄에이터(240) 및 보조 액츄에이터(250)에 결합되어 액츄에이터들의 작동을 제어하는데, 여기서 제어되는 액츄에이터 작동에는 각각의 이동 방향을 따라 개별적으로 및/또는 일제히 수행되는 액츄에이터들의 움직임, 그리고 제1 액츄에이터(230) 및 제2 액츄에이터(240)의 엔드 이펙터(238, 248)의 기판(220)의 각각의 부분(221, 222)과의 결합 및/또는 분리가 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 컨트롤러(270)는 또한 가스 소스(미도시)에 결합될 수 있고 기판 지지체(260) 위의 가스 쿠션을 제어할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 컨트롤러(270)는 도 1과 관련하여 설명된 하나 이상의 컨트롤러에 통합된다. 예를 들어, 컨트롤러(270)는 시스템 컨트롤러(129)에 통합되어 구현될 수 있다. 컨트롤러(270)의 제어 하에 프린터(200)에서 기판 핸들링 메커니즘(210)의 기판 회전 작동이 도 3a 내지 도 3e와 관련하여 설명된다.

도 3a 내지 도 3e는 적어도 하나의 실시예에 따른, 기판 회전 작동의 다양한 단계에서 도 2의 프린터(200)의 일부의 개략적인 평면도이다. 간단하게 하기 위해, X 빔(117) 위(즉, 인피드 측)에 있는 프린터(200)의 다양한 구성요소들은 도 3a 내지 도 3e에서 생략된다. 도 3a는 기판 회전 작동을 위해 홀더 어셈블리(106)로부터 기판 핸들링 메커니즘(210)으로 넘어가는(held over) 기판(220)을 도시하고, 도 3b는 기판 회전 작동의 시작에서의 기판(220)을 도시하고, 도 3c는 기판 회전 작동 동안의 기판(220)을 도시하고, 도 3d는 기판 회전 작동의 종료시의 기판(220)을 도시하고, 도 3e는 기판 회전 작동 후에 기판 핸들링 메커니즘(210)으로부터 홀더 어셈블리(106)로 다시 넘어가는 회전된 기판(220)을 도시한다. 도 3a 내지 도 3e에서 기판 회전 작동은 도 2에서 설명한 제2 액츄에이터(240) 및 보조 액츄에이터(250)의 구성으로 수행된다. 기판 회전 작동도 도 2a에서 설명한 제2 액츄에이터(240) 및 보조 액츄에이터(250)의 구성과 유사하게 수행될 수 있다.

적어도 하나의 실시예에서, 도 3a의 상태 이전에, 기판(220)은 예를 들어 로봇 암(도시되지 않음)에 의해 테이블(102)의 인피드 측(도 2에서 가장 잘 보임)으로 세로 배향으로 전달된다. 홀더 어셈블리(106)는 기판(220)의 제1 에지(312)를 따른 복수의 제1 위치들에서, 예를 들어 진공 또는 흡입력에 의해 기판(220)을 홀딩한다. 도 3a에서, 기판은 Y 방향을 따라 연장하는 제1 에지(312)를 갖도록 배향된다. 제1 에지(312)는 기판(220)의 제1 부분(221)과 제2 부분(222)을 연결한다. 기판(220)의 제1 에지(312)를 홀딩하는 홀더 어셈블리(106)는 그 다음 기판(220)의 제1 병진이동을 야기하도록 인피드 측에서 아웃피드 측으로 Y 방향으로 이동된다.

세로 배향으로 프린터(200)에 전달된 기판(220)이 예를 들어 컨트롤러(270)에 의해 세로 배향으로만 프린트 재료 증착을 받도록 결정된 경우, 기판(220)의 회전은 필요하지 않다. 기판(220)이 홀더 어셈블리(106)에 의해 Y 방향으로 병진이동되는 동안 X 방향으로 이동하는 프린트헤드 어셈블리(119)로부터 기판(220) 상에 프린트 재료가 증착된다. Y 방향으로의 기판(220)의 제1병진이동이 끝나면, 프린트 재료 증착이 완료되고, 여전히 기판(220)의 제1 에지(312)를 홀딩하는 홀더 어셈블리(106)가 아웃피드 측으로부터 인피드 측으로 다시 Y 방향으로 이동된다. 프린트 재료가 그 위에 증착된 기판(220)은 후처리를 위해 테이블(102)의 인피드 측으로부터 예를 들어 로봇 암에 의해 픽업된다. 기판이 회전되지 않았기 때문에, 그 위에 증착된 프린트 재료가 있는 기판(220)은 여전히 세로 배향에 있고 일반적으로 세로 배향으로 기판을 처리하도록 구성된 후속 후처리 챔버 및/또는 장비에 의해 처리될 준비가 되어 있다.

기판(220)이 예를 들어 컨트롤러(270)에 의해 가로 배향으로 적어도 일부 프린트 재료 증착을 받도록 결정되면, 세로 배향에서 가로 배향으로 기판(220)의 회전이 수행된다. 가로 배향의 프린트 재료 증착만이 수행되어야 하는 예에서, 홀더 어셈블리(106)에 의한 기판(220)의 인피드 측에서 아웃피드 측으로의 제1 병진이동 동안 프린트 재료 증착이 아직 수행되지 않는다. 가로 배향 및 세로 배향 모두에서 인쇄물 증착이 수행되어야 하는 다른 예에서, 인피드 측에서 아웃피드 측으로 홀더 어셈블리(106)에 의한 기판(220)의 제1 병진이동 동안 세로 배향의 일부 인쇄물 증착이 수행된다. 기판(220)의 제1 병진이동의 끝나면, 기판(220)은 도 3a에 도시된 상태에 도달한다.

보다 구체적으로, 도 3a에 도시된 바와 같이, 홀더 어셈블리(106)는 제1 에지(312)의 적어도 부분 길이 또는 실질적으로 전체 길이를 홀딩하고, 기판(220)을 메인 섹션(262)의 단부로 전달한다. 이 경우, 기판(220)의 에지(323)는 홀더 어셈블리(106)에 의해 메인 섹션(262)과 제2 연장부(266) 사이의 경계인 에지(273)의 대략적인 위치로 전달된다. 제1 액츄에이터(230) 및 보조 액츄에이터(250)는 Y 방향으로 이동하여 제1 액츄에이터(230)의 엔드 이펙터(238) 및 제2 액츄에이터(240)의 엔드 이펙터(248)를 기판(220)의 대응하는 제1 부분(221) 및 제2 부분(222)과 정렬하도록 제어된다. 예를 들어, 도 4b에 대해 더 자세히 설명된 바와 같이, 예를 들어 제1 액츄에이터(230)를 이동시켜 엔드 이펙터(238)의 제1 회전 축이 제1 부분(221)에서 기판(220)의 제1 코너와 일치하도록 정렬된다. 유사하게, 엔드 이펙터(248)의 제2 회전 축은 예를 들어 제2 액츄에이터(240)를 이동시킴으로써 제2 부분(222)에서 기판(220)의 제2 코너와 일치하도록 정렬된다. 정렬을 위한 기판 코너들의 좌표는 오퍼레이터에 의해 프린터(200)에 가르쳐지거나 입력된 설정으로부터 결정될 수 있다. 예를 들어, 소정 크기의 기판이 테이블(102)의 인피드 측의 미리 설정된 위치에서 프린터(200)로 전달될 때, 인피드 측의 기판의 코너들의 좌표는 기판이 전달되는 미리 설정된 위치 및 기판의 미리 결정된 크기로부터 알려져 있다. 인피드 측에서 기판의 코너들의 알려진 좌표들 및 기판을 고정하는 홀더 어셈블리(106)의 미리 설정된 병진이동 또는 거리로부터, 아웃피드 측에서 기판의 코너들의 좌표들을 결정할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 아웃피드 측에서 기판의 코너들의 좌표는 이미지 처리 기술을 사용하여 카메라에 의해 검출될 수 있다. 추가 예에서, 기판의 코너들에 대한 미리 정의된 위치 관계를 갖는 기판 상의 피처의 좌표들이 기판의 코너들의 좌표에 추가로 또는 그 대신에 결정된다. 엔드 이펙터(238) 및 엔드 이펙터(248)와 기판(220)의 대응하는 제1 부분(221) 및 제2 부분(222)의 정렬이 완료되면, 도 4b와 관련하여 더 상세히 설명된 바와 같이 엔드 이펙터(238) 및 엔드 이펙터(248)는 대응하는 제1 부분(221) 및 제2 부분(222)과 맞물리도록 제어된다. 홀더 어셈블리(106)는, 예를 들어, 홀더 어셈블리(106)에 대한 진공 또는 흡입력 인가를 중지함으로써 기판(220)의 제1 에지(312)를 해제하도록 제어되고, 홀더 어셈블리(106)로부터 기판 핸들링 메커니즘(210)으로 기판(220)을 효과적으로 넘어간다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 다음으로 도 3a의 상태에서 아웃피드 측을 향하여 도 3b에 도시된 상태로, 기판(220) 및 제2 액츄에이터(240)를 Y 방향으로 이동시키거나 병진 운동시키도록 제1 액츄에이터(230) 및 보조 액츄에이터(250)는 제어된다. 이제 기판 회전 작동이 진행될 수 있다.

도 3c에 도시된 바와 같이, 기판(220)이 기판 지지체(260)에서 지지되고 있는 동안 기판(220)의 회전을 유발하기 위해, 컨트롤러(270)는 제1 액츄에이터(230) 및 제2 액츄에이터(240)가 각각 Y 방향 및 X 방향으로 동시에 이동하도록 제어한다. 기판(220)의 회전 동안, 제1 액츄에이터(230)는 예를 들어 도 3c의 화살표(351)로 도시된 바와 같이 제2 액츄에이터(240)를 향하여 또는 인피드 단부를 향하여 Y 방향으로 선형 이동된다. 동시에, 제2 액츄에이터(240)는 예를 들어 도 3c에서 화살표(352)에 의해 도시된 바와 같이 제1 액츄에이터(230)로부터 멀어지거나 홀더 어셈블리(106)로부터 멀어지는 X 방향으로 선형 이동된다. 제1 액츄에이터(230) 및 제2 액츄에이터(240)의 동시 이동 동안, 엔드 이펙터(238) 및 엔드 이펙터(248)는 기판(220)이 도 3d의 가로 배향에 도달할 때까지 기판(220)과 함께 자유롭게 회전한다. 적어도 하나의 실시예에서, 기판(220)은 기판 회전 작동의 모든 단계들에서 기판 지지체(260)에 의해 완전히 지지된다. 예를 들어, 도 3b의 기판 회전 작동 시작 시, 기판(220)의 제1 부분(221) 및 제4 부분(224)은 메인 섹션(262)에 의해 지지되고, 기판(220)의 제2 부분(222) 및 제3 부분(223)은 제2 연장부(266)에 의해 지지된다. 도 3c에 예시된 바와 같은 기판 회전 작동 동안, 기판(220)의 제1 부분(221)은 메인 섹션(262)에 의해 지지된 다음 제2 연장부(266)에 의해 지지되고, 기판(220)의 제2 부분(222)은 제2 연장부(266)에 의해 지지되고, 기판(220)의 제3 부분(223)은 제2 연장부(266)에 의해 지지된 다음, 제1 연장부(264)에 의해, 마지막으로 메인 섹션(262)에 의해 지지되고, 제4 부분(224)은 메인 섹션(262)에 의해 지지된다. 도 3d의 기판 회전 작동이 완료되면, 기판(220)의 제1 부분(221) 및 제2 부분(222)은 제2 연장부(266)에 의해 지지되고, 기판(220)의 제3 부분(223) 및 제4 부분(224)은 메인 섹션(262)에 의해 지지된다. 도 3d에서 기판(220)이 가로 배향에 도달하면, 제1 액츄에이터(230) 및 제2 액츄에이터(240)의 선형 이동이 정지되도록 제어된다.

도 3d에 도시된 바와 같이, 기판(220)은 기판 회전 작동의 끝났을 때 가로 배향을 취하도록 재배향된다. 구체적으로, 기판(220)의 제1 에지(312)는 도 3b에서와 같은 Y 방향 대신에 X 방향으로 재배향된다. 기판(220)의 제1 부분(221)과 제4 부분(224)을 연결하고 이전에 도 3b에서 X 방향으로 배향되었던 기판(220)의 제2 에지(341)는 이제 도 3d에서 Y 방향으로 재배향된다. 제2 에지(341)는 홀더 어셈블리(106)의 적어도 일부 진공 또는 흡입 구멍들과 정렬되고 홀더 어셈블리(106)에 의해 홀딩될 준비가 되어 있다. 기판(220)의 대응하는 코너들과 일치하도록 엔드 이펙터(238) 및 엔드 이펙터(248)의 회전 축들의 정렬은 회전 후 재정렬이 필요없이 Y 방향을 따라 그리고 홀더 어셈블리(106)와 기판(220)의 제2 에지(341)의 정렬을 초래한다.

도 3e에 도시된 바와 같이, 도 3d에서 기판 회전 작동이 종료되면, 제1 액츄에이터(230) 및 보조 액츄에이터(250)는 기판(220) 및 제2 액츄에이터(240)를 Y 방향으로 인피드 측을 향해 도 3e의 위치로 이동 또는 병진이동시키도록 제어된다. 도 3e의 위치에서 제2 에지(341)의 적어도 부분 길이 또는 실질적으로 전체 길이는 홀더 어셈블리(106)에 의해 홀딩될 수 있다. 홀더 어셈블리(106)는 기판(220)의 제2 에지(341)의 부분 길이 또는 전체 길이 또는 실질적으로 전체 길이를 홀딩하기 위해 진공 또는 흡입력을 인가하도록 제어된다. 그 후, 엔드 이펙터(238) 및 엔드 이펙터(248)는 기판(220)의 대응하는 제1 부분(221) 및 제2 부분(222)으로부터 분리되도록 제어될 수 있고, 기판 핸들링 메커니즘(210)으로부터 다시 홀더 어셈블리(106)로 회전된 기판(220)을 효과적으로 넘어간다.

다음으로, 제2 에지(341)를 적어도 부분적으로 홀딩하는 홀더 어셈블리(106)는 기판(220)의 제2 병진이동에서 Y 방향으로 다시 인피드 측을 향해 이제 가로 배향인 기판(220)을 병진이동시킨다. 이제 가로 배향에 있는 기판(220)은 기판(220)의 제3 병진이동에서 다시 아웃피드 측을 향해 Y 방향으로 홀더 어셈블리(106)에 의해 병진이동된다. 기판(220)의 제3 병진이동 동안, 프린트 재료는 원하는 대로 가로 배향인 기판(220) 상에 증착된다. 제3 병진이동이 끝나면, 그 위에 프린트 재료가 증착된 기판(220)은 다시 반전된 기판 회전 작동에 의해 도 3d의 가로 배향에서 도 3c에 예시된 바와 같은 다양한 중간 상태를 거쳐 도 3b의 세로 배향으로 회전된다. 프린트 재료가 그 위에 증착되고 세로 배향으로 있는 기판(220)은 후처리를 위해 예를 들어 로봇 암에 의해 픽업될 인피드 측으로 Y 방향을 따라 제4 병진이동으로 홀더 어셈블리(106)에 의해 이동된다. 기판이 원하는 대로 가로 배향일 때 그 위에 프린트 재료가 증착되었지만 그럼에도 불구하고 기판(220)은 세로 배향으로 프린터(200)로부터 배출되기 때문에, 일반적으로 세로 배향으로 기판을 처리하도록 구성된 후속의 후처리 챔버 및/또는 장비에 의해 처리될 준비가 되어 있다. 제자리 회전 기능이 있는 프린터를 사용하면 기판 회전을 위한 별도의 챔버나 장비가 필요하지 않는다.

기판 핸들링 메커니즘(210)의 설명된 구성 및 그 기판 회전 작동은 예시이고, 다른 배열들은 다양한 실시예들의 범위 내에 있다. 일 예에서, 제2 부분(222)과 제3 부분(223)을 연결하는 기판(220)의 에지(323)가 제2 연장부(266)의 에지(274)와 일치하도록 도 3a-3b에 도시되어 있지만, 에지(323)가 Y 방향으로 제2 연장부(266)의 대향 에지들(273, 274) 사이에 위치할 때 기판 회전 작동을 시작하는 것이 가능하다. 여기서, 에지(273)는 X 방향으로 연장되고, 제2 연장부(266)의 인피드 측에 위치하고, 제2 연장부(266)와 메인 섹션(262) 사이의 경계를 정의한다. 에지(274)는 Y 방향에서 에지(273)와 대향하고, X 방향으로 연장되고, 제2 연장부(266)의 아웃피드 측에 위치된다. 마찬가지로, 도 3d 내지 도 3e에 도시된 바와 같이 제2 연장부(266)의 에지(274)와 일치하는 대신, 제2 연장부(266)의 대향 에지들(273, 274) 사이에서 기판(220)의 제1 에지(312)로 기판 회전 작동을 완료하는 것이 가능하다. 대안적으로 또는 추가적으로, 기판 회전 전 또는 후에 일제히 제1 액츄에이터(230) 및 보조 액츄에이터(250)의 설명된 움직임들은 제1 액츄에이터(230) 및 제2 액츄에이터(240)에 의해 이미 홀딩된 기판(220)을 기판 회전 동안 장애물을 피할 수 있는 위치로 이동시키는 것이다.

다른 예에서, 기판(220)이 세로 배향으로 프린터(200)에 전달되는 것으로 설명되지만, 기판(220)이 가로 배향으로 프린터(200)에 전달되는 것이 가능하다. 마찬가지로, 기판(220)이 프린터(200)로부터 세로 배향으로 배출되는 것으로 설명하였지만, 후처리 챔버 및/또는 장비가 가로 배향으로 기판을 처리하도록 구성된다면 기판(220)이 가로 배향으로 프린터(200)로부터 배출되는 것이 가능하다. 또한, Y 방향으로 기판(220)의 설명된 다중 패스들 또는 병진이동들은 예이고, Y 방향으로 더 많거나 더 적은 패스가 가능하고/하거나 하나 이상의 패스에서 프린트 재료 증착이 가능하다.

또 다른 예에서, 기판 핸들링 메커니즘(210)이 아웃피드 측에 배치되는 것으로 설명되지만, 인피드 측에 기판 핸들링 메커니즘(210)을 배치하는 것이 가능하다. 예시적인 구성에서, 제1 액츄에이터(230)는 여전히 테이블(102)에 대해 홀더 어셈블리(106)와 동일한 측에 있지만, 프린터(200)의 인피드 측에 배치된다. 제2 액츄에이터(240), 보조 액츄에이터(250) 및 기판 지지체(260)도 인피드 측에 배치된다. 이 구성에서는 필요에 따라 프린터(200)의 인피드 측으로 기판이 이송되는 즉시 기판을 회전시킬 수 있다.

다른 예에서, 프린터(200)가 기판 지지체(260)의 동일한 측에 제1 액츄에이터(230) 및 홀더 어셈블리(106)를 포함하는 것으로 설명되지만, 기판 지지체(260)의 대향하는 측들에 제1 액츄에이터(230) 및 홀더 어셈블리(106)를 배치하는 것이 가능하다. 구체적으로, 제1 액츄에이터(230)는 제1 연장부(264)에 인접하게 배치될 수 있고, 암(236)은 기판(220)의 대응하는 코너 부분(221)과 맞물리도록 제2 연장부(266) 및 메인 섹션(262)의 전체 폭을 가로질러 X 방향으로 연장될 수 있다.

다른 예에서, 기판 핸들링 메커니즘(210)은 기판(220)을 반시계 방향으로 회전시키는 것으로 설명되지만, 기판(220)을 시계 방향으로, 즉 도 3b 내지 도 3d에 도시된 회전 방향과 반대 방향으로 회전시키도록 기판 핸들링 메커니즘(210)을 구성하거나 제어하는 것이 가능하다. 예를 들어, 제1 액츄에이터(230) 및 제2 액츄에이터(240)는 초기에 도 3d와 유사한 상태에서 기판(220)을 홀딩할 수 있다. 그러면, 제1 액츄에이터(230)는 Y 방향으로 인피드 측으로 이동하도록 제어되고, 동시에 제2 액츄에이터(240)는 제1 액츄에이터(230)를 향하여 X 방향으로 이동하도록 제어된다. 그 결과, 기판(220)은 도 3c에 도시된 상태로 회전되고 나서, 도 3b에 도시된 상태로 회전된다.

도 4a 및 도 4b는 적어도 하나의 실시예에 따른 프린터(200)의 다양한 부분들의 사시도이고, 도 4c는 적어도 하나의 실시예에 따른 프린터(200)의 다양한 부분들의 개략적인 배면도이다.

도 4a는 제1 액츄에이터(230) 및 제2 액츄에이터(240)의 예시적인 구성을 도 2 및 3a-3e보다 더 상세하게 도시한다. 구체적으로, 도 4a는 제1 액츄에이터(230) 및 제2 액츄에이터(240) 각각은 대응하는 레일(234, 244)에 결합되고 이를 따라 이동 가능한 캐리지(232, 242), 캐리지(232, 242)로부터 기판 지지체(260)를 향해 연장되는 암(236, 246), 및 대응하는 암(236, 246)의 원위 단부에 선회 가능하게 결합되고 기판(220)의 대응하는 부분을 홀딩하도록 구성된 엔드 이펙터(238, 248)를 가지는 것을 도시한다. 암(236, 246)은 일반적으로 폭보다 길이가 더 긴 세장형 부재이다. 암(236)의 제1 또는 근위 단부(411)는 캐리지(232)에 부착되고, 암(246)의 제1 또는 근위 단부(413)는 캐리지(242)에 부착된다. 암(236)은 캐리지(232)로부터 기판 지지체(260)를 향해 연장되어, 암(236)의 제2 또는 원위 단부(415)가 적절하게 위치될 때 기판(220)의 제1 부분(221)에 접근하도록 기판 지지체(260) 위에 위치된다. 암(246)은 캐리지(242)로부터 기판 지지체(260)를 향해 연장되어, 암(246)의 제2 또는 원위 단부(417)가 적절하게 위치될 때 기판(220)의 제2 부분(222)에 접근하도록 기판 지지체(260) 위에 위치된다. 암(236, 246)의 제2 단부(415, 417)는 각각의 암의 길이를 따라 제1 단부(411, 413)로부터 변위된다. 여기서, 2개의 암들(236, 246)은 서로에 대해 그리고 그들의 각각의 레일(234, 244)에 수직인 방향으로 연장되지만, 원한다면 암들은 상이한 각도로 연장될 수 있다.

도 4b는 도 4a보다 더 자세하게 제1 액츄에이터(230)의 예시적인 구성을 도시한다. 구체적으로, 도 4b는 제1 액츄에이터(230)의 엔드 이펙터(238)가 기판 지지체(260) 위로 연장되도록 위치된 베이스 부재(431), 및 복수의 흡입 컵들(432)을 포함하는 것을 도시한다. 베이스 부재(431)는 회전축(436)을 중심으로 회전가능하도록 제2 단부(415)에서 암(236)에 회전 가능하게 결합된다. 회전축(436)은 제2 단부(415)로부터 작동상 적절한 거리에서 제2 단부(415) 근처에 있다. 도 4b에서, 기판(220)은 도 3b와 도 3d 사이의 상태, 즉 기판 회전 작동 동안에 있다.

베이스 부재(431)는 베이스 부재(431)의 제1 단부(412)에서 암(236)의 제2 단부(415)에 결합된다. 흡입 컵들(432)은 베이스 부재(431)의 제2 단부(414)에서 베이스 부재(431)에 부착된다. 흡입 컵들(432)은 베이스 부재(431)의 길이방향 축(416)을 따라 정렬된다. 베이스 부재(431)는 회전축(436)이 베이스 부재(431)의 길이방향 축(416)을 통해 배치되도록 암(236)에 중앙에 결합된다. 회전축(436)은 베이스 부재(431)의 길이방향 축(416)으로부터 이격될 수 있다. 흡입 컵들(432)은 홀더(418)에 부착된다. 홀더(418)는 베이스 부재(431)의 하측을 따라 베이스 부재(431)의 길이 방향으로 연장되는 리지(420)에 부착된다. 홀더(418)는 베이스 부재(431)의 긴 에지(424)를 향해 리지(420)로부터 멀리 연장되는 부착 부분(422)을 갖는다. 흡입 컵들(432)은 홀더(418)의 부착 부분(422)에 부착되어, 흡입 컵들(432)은 길이방향 축(416)과 정렬되지만 길이방향 축(416)으로부터 이격된다. 흡입 컵들(432)은 길이방향 축(416)을 따라 균일하게 이격된다. 리지(420) 및 홀더(418)는 베이스 부재(431)의 하측을 따라 부분적으로 연장된다. 직립 부재(450)는 길이방향 축(416)을 가로질러 긴 에지(424)에 대향하는 베이스 부재(431)의 다른 긴 에지(도 4b에서 번호가 매겨지지 않음)에 부착된다. 리지(420) 및 이에 부착된 홀더(418)는 도 4c와 관련하여 설명되는 바와 같이, Z 방향을 따라 이동할 수 있도록 직립 부재(450)에 결합된다.

도 4c는 직립 부재(450)의 개략적인 배면도이다. 직립 부재(450)의 정면도는 도 4b에서 볼 수 있다. 도 4c의 예시적인 구성에서, 직립 부재(450)는 Z 방향으로 연장된 슬롯(458)을 갖는다. 리지(420)는 슬롯(458)을 통해 연장되고 슬롯(458)을 따라 이동 가능한 감소된 폭(도시되지 않음)의 일부분을 갖는다. 리지(420)는 액츄에이터(460), 예를 들어, 모터 또는 서보모터에 결합된다. 액츄에이터(460)는 슬롯(458)을 따라 Z 방향으로 위아래로, 리지(420) 뿐만 아니라 홀더(418) 및 흡입 컵(432)(도 4b에서 가장 잘 보임)을 이동시키도록 예를 들어 컨트롤러(270)에 의해 제어된다.

도 4b를 참조하면, 흡입 컵들(432)은 회전축(436)으로부터 오프셋되도록 베이스 부재(431)의 하측에 배열되고, 예를 들어, 도 4c와 관련하여 설명된 바와 같이 리지(420) 및 홀더(418)를 통해 액츄에이터(460)에 의해 기판 지지체(260)를 향해 하강 가능하고 기판 지지체로부터 멀어질 수 있도록 구성된다. 흡입 컵들(432)은 흡입 컵들(432)이 기판 회전 전에 기판(220)의 대응하는 부분과 맞물리도록 흡입 컵(432)에 흡입력 또는 진공을 인가하기 위한 대응 포트들(433)을 갖는다. 기판 회전 후에 기판(220)의 대응하는 부분으로부터 흡입 컵들(432)이 분리되게 하기 위해 포트들(433)을 통해 양압이 가해질 수 있다. 구동 부재(434)는 베이스 부재(431)의 상측에 배치되고, 실린더(435)의 단부(443)로부터 제어가능하게 연장가능하고 실린더(435)의 단부(443) 안으로 수축가능한 로드(441)에 결합된다. 제1 피봇(452)은 실린더(435)의 단부(443)의 상측에 배치된다. 포스트(447)는 암(236)의 상측에 배치된다. 제2 피봇(454)은 포스트(447)의 상측에 배치된다. 브래킷(456)은 제1 피봇(452)과 제2 피봇(454) 사이에 회전 가능하게 결합되어 실린더(435)의 단부(443)와 포스트(447)를 결합한다. 실린더(435) 내로 또는 실린더(435)로부터 로드(441)의 이동은 예를 들어 컨트롤러(270)에 의해 제어가능하다. 제2 액츄에이터(240)는 제1 액츄에이터(230)와 유사한 구성 및/또는 작동을 가지며, 이하 제1 액츄에이터(230)의 작동에 대한 설명은 제2 액츄에이터(240)에 적용될 수 있다.

기판 회전 작동을 위해 기판(220)과 흡착 컵들(432)의 결합 전에, 실린더(435)는 예를 들어 압축 공기 공급원으로부터의 압축 공기의 공급에 의해 가압되도록 제어되고, 가압된 실린더(435)의 로드(441)는 베이스 부재(431)를 미리 결정된 귀환 위치( homing position)(여기서 흡입 컵들(432)은 Y 방향으로 그리고 흡입 컵들(432)과 맞물릴 기판(220)의 에지(312) 바로 위에 배치됨)로 잡아당긴다(또는 민다). 베이스 부재(431) 및 흡입 컵들(432)이 귀환 위치로 이동하는 것 외에, 기판(220)의 대응하는 부분(221)과 제1 액츄에이터(230)의 추가 정렬이 존재한다. 제1 액츄에이터(230)와 기판(220)의 대응하는 부분(221)의 정렬은 기판(220)의 코너들의 좌표 또는 위치에 기초하여 수행될 수 있다. 기판(220)의 코너들의 좌표 또는 위치는 프린터(200)의 설정으로부터 결정될 수 있고/있거나 도 3a와 관련하여 설명된 바와 같이 이미지 처리 기술을 사용하여 카메라에 의해 검출될 수 있다. 기판(220)의 코너들의 검출된 좌표 또는 위치에 기초하여, 회전축(436)은 예를 들어 베이스 부재(431) 및 흡입 컵(432)이 귀환 위치로 이동된 후 레일(234)을 따라 캐리지(232)를 제어 가능하게 이동시킴으로써 제1 부분(221)에서 기판(220)의 검출된 코너(421)와 일치하도록 정렬된다. 베이스 부재(431) 및 흡입 컵들(432)의 귀환 위치로의 설명된 이동 및 기판(220)의 코너(421)와 회전축(436)의 설명된 정렬의 결과로서, 흡입 컵들(432)은 기판(220)의 에지(312)를 따른 주변의 비프린트 영역(437)과 정렬된다. 비프린트 영역(437)은 프린트 재료가 증착될 기판(220)의 프린트 영역(438)과 대조적으로 프린트 재료가 증착되지 않는 곳이다. 비프린트 영역(437)은 기판(220)의 주변을 따라 그리고 프린트 영역(438) 주위로 연장된다. 기판(220)의 코너에 대한 비프린트 영역(437)의 크기 및/또는 위치는 각각의 개별 기판(220) 및/또는 각 프린트 작업에 대한 프린터(200)의 설정에 포함된다. 정렬이 완료되면 흡입 컵들(432)이 기판 지지체(260)를 향해 하강되고 진공 또는 흡입력이 포트들(433)에 적용되어 흡입 컵들(432)이 비프린트 영역(437)을 따라 기판(220)의 상부 표면과 맞물리게 된다. 비프린트 영역(437)과 흡입 컵들(432)의 맞물림은 프린트 영역(438) 내에 존재하거나 그 위에 증착될 프린트 피처들에 대한 손상을 방지하거나 감소시킨다. 비프린트 영역(437)과 흡입 컵들(432)의 맞물림 이전에 그리고 그 동안에, 홀더 어셈블리(106)는 홀더 어셈블리(106)의 구멍들(406)을 통해 기판(220)의 하부 표면에 적용된 진공 또는 흡입력에 의해 기판(220)을 홀딩한다. 예시적인 구성에서, 구멍들(406)은 홀더 어셈블리(106)의 길이방향 에지를 따라(Y 방향으로) 단지 수 밀리미터의 폭의 영역에 배열된다. 예를 들어, 기판(220)이 도 3a, 3b, 3d, 3e 중 하나 이상과 관련하여 설명된 상태에 있을 때, 비프린트 영역(437)은 기판 회전 작동 전 및/또는 후에 구멍들(406) 중 적어도 일부와 중첩한다. 제1 액츄에이터(230)의 흡입 컵들(432)과 비프린트 영역(437)의 맞물림 및 제2 액츄에이터(240)의 흡입 컵들(미도시)과 비프린트 영역(437)의 대응하는 부분(미도시)의 유사한 정렬 및 맞물림이 완료되면, 홀더 어셈블리(106)는 구멍들(406)에 양압을 인가함으로써 기판(220)을 해제하도록 제어된다. 그 결과, 기판(220)은 도 3a의 상태에서 하우징(110)에서 기판 핸들링 메커니즘(210)으로 넘어간다. 이후, 제1 액츄에이터(230) 및 보조 액츄에이터(250)는 기판(220)을 도 3b의 상태로 이동시키도록 제어된다. 그러면, 실린더(435)는 예를 들어 가압 공기의 공급을 차단함으로써 감압되도록 제어되고, 감압된 실린더(435)의 로드(441)는 실린더(435)를 따라 자유롭게 이동하도록 허용된다. 그 결과, 본 명세서에 설명된 바와 같이 제1 액츄에이터(230) 및 제2 액츄에이터(240)를 동시에 이동시킴으로써 수행되는 후속의 기판 회전 작동 동안, 엔드 이펙터(238)는 기판(220)과 함께 자유롭게 회전한다. 기판 회전 작동의 완료 시, 예를 들어 도 3e의 상태에서, 홀더 어셈블리(106)는 제2 에지(341)를 따라 기판(220)과 맞물리도록 제어된다. 홀더 어셈블리(106)와 제2 에지(341)의 맞물림이 완료되면, 비프린트 영역(437)으로부터 흡입 컵들(432)이 해제되도록 포트들(433)에 대한 진공 또는 흡입력 인가가 중단된다(또는 포트들(433)에 양압이 가해진다). 이어서, 기판(220)으로부터 엔드 이펙터(238)를 분리하고 기판(220)의 후속 이동을 방해하는 것을 피하기 위해 흡입 컵들(432)은 상향으로 상승된다. 제2 액츄에이터(240)의 흡입 컵들(미도시)과 비프린트 영역(437)의 대응하는 부분(미도시) 사이에서 유사한 분리가 수행된다.

도 4b와 관련하여 설명된 예시적인 구성에서, 베이스 부재(431) 및 흡입 컵들(432)을 미리 결정된 귀환 위치로 이동시키기 위해 단순히 실린더(435)를 가압함으로써, 기판 회전 작동을 위해 결합될 기판의 에지와 정렬되도록 흡입 컵들(432)을 용이하게 배치하는 것이 가능하다. 또한, 기판 회전 작동 초기에 실린더(435)를 단순히 감압함으로써, 엔드 이펙터(238)는 기판 회전 작동 동안 기판(220)과 함께 자유롭게 회전하도록 허용된다. 그 결과, 기판 회전을 위한 간단하면서도 효과적인 배열이 달성될 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 적어도 하나의 실시예에 따른 프린터(200)의 아웃피드 측의 측면도이다. 도 5a는 Y 방향에서 본 측면도이고, 도 5b는 X 방향에서 본 측면도이다. 도 5a에서, 레일(234)은 지지체(534)에 부착되고, 레일(254A, 254B)은 지지체들(554A, 554B)에 각각 부착된다. 지지체들(534, 554A, 554B)은 각각 레일들(234, 254A, 254B)의 하측에 부착된 상단부들을 갖는다. 지지체들(534, 554A)의 하단은 장착 구조물(555A)에 부착되고, 장착 구조물(554B)의 하단은 장착 구조물(555B)에 부착되거나 고정된다. 도 5b에 가장 잘 나타난 바와 같이, 장착 구조물(555B)는 베이스(108)에 부착되거나 고정된다. 장착 구조물(555A)(도 5b에 도시되지 않음)는 유사하게 베이스(108)에 부착되거나 고정된다. 도 5a에서, 제1 액츄에이터(230)의 암(236)은 홀더 어셈블리(106) 위로 캐리지(232)로부터 X 방향으로 연장되어 엔드 이펙터(238)를 기판 지지체(260)(도 5a에서 번호가 매겨지지 않음) 위에 위치시킨다. 도 5b에서, 제2 엑츄에이터(240)의 암(246)은 기판 지지체(260) 위에 엔드 이펙터(248)를 위치시키기 위해 레일(254B) 및 레일(254A)(도 5b에 도시되지 않음) 위로 캐리지(242)로부터 Y 방향으로 연장된다.

도 5a 및 도 5b의 예시적인 구성에서, 캐리지(232)가 레일(234)을 타고/타거나 캐리지(242)가 레일(244)을 타고/타거나 캐리지(252)(도 5a-5b에서 번호가 매겨지지 않음)가 레일(254A)을 타는, 이동 부분들은 기판(220)의 풋프린트 외부에 그리고 기판(220)이 가스 쿠션에 의해 지지되는 기판 지지체(260)의 상부 표면 아래에 위치된다. 그 결과, 적어도 하나의 실시예에서 이동 부분들에 의해 생성된 입자가 기판(220)의 표면에 충돌할 가능성을 최소화하는 것이 가능하다.

본 명세서에 기술된 바와 같이, 프린터에 기판 핸들링 메커니즘을 제공함으로써, 기판 회전을 위한 별도의 챔버 또는 장비를 필요로 하지 않고, 제자리에서(in situ) 기판을 회전시키는 것이 가능하다. 이 기능은 총 처리 시간을 줄이고 별도의 회전 챔버 및/또는 장비의 비용과 바닥 공간을 제거한다.

도 6은 적어도 하나의 실시예에 따른, 프린터에서 기판을 핸들링하는 방법(600)의 흐름도이다. 방법(600)은 본 명세서에 설명된 바와 같은 적어도 하나의 컨트롤러에 의해 또는 그 제어 하에 임의의 프린트 시스템(100, 200)에서 수행될 수 있다.

작동(605)에서, 기판은 기판 지지체 상에 지지된다. 예를 들어, 도 3b와 관련하여 설명된 바와 같이, 기판(220)은 프린터(200)에서 기판 핸들링 메커니즘(210)의 기판 지지체(260) 상에 지지된다.

작동(615)에서, 기판의 제1 부분은 제1 액츄에이터의 제1 엔드 이펙터에 의해 홀딩되고, 제1 엔드 이펙터는 제1 회전 축을 중심으로 회전 가능하다. 예를 들어, 도 2, 3a, 3b, 4a 및 4b와 관련하여 설명된 바와 같이, 기판(220)의 제1 부분(221)은 기판 핸들링 메커니즘(210)의 제1 액츄에이터(230)의 엔드 이펙터(238)에 의해 홀딩된다. 엔드 이펙터(238)는 제1 액츄에이터(230)의 암(236)에 대해 제1 회전 축(436)을 중심으로 회전 가능하다. 일 예에서, 회전 축(436)은 기판(220)의 코너(421)와 정렬된다.

작동(625)에서, 기판의 제2 부분은 제2 액츄에이터의 제2 엔드 이펙터에 의해 홀딩되고, 제2 엔드 이펙터는 제2 회전 축을 중심으로 회전 가능하다. 예를 들어, 도 2, 2a, 3a, 3b 및 4a와 관련하여 설명된 바와 같이, 기판(220)의 제2 부분(222)은 기판 핸들링 메커니즘(210)의 제2 액츄에이터(240)의 엔드 이펙터(248)에 의해 홀딩된다. 엔드 이펙터(248)는 제2 액츄에이터(240)의 암(246)에 대해 제2 회전 축을 중심으로 회전 가능하고, 일 예에서, 엔드 이펙터(248)의 제2 회전 축은 제1 액츄에이터(230)에 대해 설명된 것과 유사한 방식으로 기판(220)의 제2 코너와 정렬된다.

작동(635)에서, 제1 액츄에이터 및 제2 액츄에이터는 제1 방향에서 제2 방향으로 기판의 회전을 야기하기 위해 제1 방향 및 제1 방향을 가로지르는 제2 방향으로 각각 동시에 이동된다. 예를 들어, 도 3c와 관련하여 설명된 바와 같이, 도 3b의 세로 배향에서 도 3d의 가로 배향으로 기판(220)의 회전을 야기하기 위해 제1 액츄에이터(230) 및 제2 액츄에이터(240)는 각각 Y 방향 및 X 방향으로 동시에 이동된다. 그 결과, 프린터(200)에서 기판의 제자리(in situ) 회전이 달성될 수 있고, 여기에 설명된 바와 같은 하나 이상의 이점이 있다.

적어도 하나의 실시예에서, 설명된 방법 및/또는 프린터에 의해 제조된 프린트된 제품은 태양 전지 패널, 및 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이와 같은 평면 패널 디스플레이를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.

설명된 방법들에는 예시적인 작동들이 포함되어 있지만 반드시 표시된 순서대로 수행해야 하는 것은 아니다. 본 개시의 실시예들의 사상 및 범위에 따라, 작동들이 추가, 교체, 변경 및/또는 적절하게 제거될 수 있다. 상이한 특징들 및/또는 상이한 실시예들을 결합하는 실시예들은 본 개시의 범위 내에 있고 본 개시를 검토한 후 당업자에게 명백할 것이다.

도 7은 적어도 하나의 실시예에 따른 컨트롤러의 블록도이다. 도 1 내지 도 6과 관련하여 설명된 유닛들 및/또는 시스템들 및/또는 작동들 중 하나 이상은 도 7의 하나 이상의 컨트롤러(700)에 의해 적어도 하나의 실시예에서 실현된다.

컨트롤러(700)는 하드웨어 프로세서(702), 적어도 하나의 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함하는 저장 장치(704), 버스(708), I/O(입력/출력) 인터페이스(710), 및 네트워크 인터페이스(712)를 포함한다. 프로세서(702)는 버스(708)를 통해 저장 장치(704), I/O 인터페이스(710), 및 네트워크 인터페이스(712)와 연결된다. 네트워크 인터페이스(712)는 네트워크(714)에 연결 가능하므로 프로세서(702)와 저장 장치(704)는 네트워크(714)를 통해 다른 장치와 통신할 수 있다. 프로세서(702)는 저장 장치(704)에 인코딩된 컴퓨터 프로그램 명령들을 실행하고/하거나 저장 장치(704)에 저장된 데이터에 액세스하여 컨트롤러(700)가 도 1 내지 도6과 관련하여 설명된 하나 이상의 기능 및/또는 동작을 수행하게 하도록 구성된다.

프로세서(702)는 중앙 처리 장치(CPU), 다중 프로세서, 분산 처리 시스템, 주문형 집적 회로(ASIC), 및/또는 적절한 하드웨어 처리 장치 중 하나 이상을 포함한다.

저장 장치(704)는 비일시적 방식으로 명령 및/또는 데이터를 저장하기 위한 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선, 및/또는 반도체 시스템(또는 장치 또는 장치) 중 하나 이상을 포함한다. 예를 들어, 저장 장치(704)는 반도체 또는 솔리드 스테이트(solid-state) 메모리, 자기 테이프, 제거 가능한 컴퓨터 디스켓, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 강성 자기 디스크 및/또는 광 디스크를 포함한다. 광 디스크의 예로서, 저장 장치(704)는 콤팩트 디스크 판독 전용 메모리(CD-ROM), 콤팩트 디스크 판독/기록(CD-R/W), 및/또는 디지털 비디오 디스크(DVD)를 포함한다.

I/O 인터페이스(710)는 외부 회로와 연결 가능한 회로이다. 예를 들어, I/O 인터페이스(710)는 프로세서(702)에/로부터 정보를 통신하기 위한 키보드, 키패드, 마우스, 트랙볼, 트랙패드, 커서 방향 키, 카드 리더, 통신 포트, 디스플레이, 신호등, 프린터 및/또는 오디오 장치 중 하나 이상을 포함한다. 예에서, I/O 인터페이스(710)는 생략된다.

네트워크 인터페이스(712)는 컨트롤러(700)가 네트워크(714)와 통신할 수 있게 하는 회로이며, 여기에는 하나 이상의 다른 컨트롤러 및/또는 이미지 캡처링/프로세싱 장비가 연결되어 있다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스(712)는 BLUETOOTH, WIFI, WIMAX, GPRS 또는 WCDMA와 같은 무선 네트워크 인터페이스 중 하나 이상; 또는 이더넷, USB 또는 IEEE-1394와 같은 유선 네트워크 인터페이스를 포함한다. 예에서, 네트워크 인터페이스(712)는 생략된다.

도 1 내지 도 6과 관련하여 설명된 기능들 및/또는 작동들의 일부 또는 전부를 실행하도록 구성됨으로써, 컨트롤러(700)는 도 1 내지 도 6과 관련하여 설명된 하나 이상의 이점 및/또는 효과의 실현을 가능하게 한다.

전술한 내용은 당업자가 본 개시의 측면들을 더 잘 이해할 수 있도록 여러 실시예들의 특징을 개략적으로 설명한다. 당업자는 본 명세서에 도입된 실시예들의 동일한 목적을 수행하고/하거나 동일한 이점을 달성하기 위해 다른 프로세스 및 구조를 설계 또는 수정하기 위한 기초로서 본 개시를 용이하게 사용할 수 있음을 인식해야 한다. 또한, 당업자는 이러한 등가 구성들이 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않으며, 그들이 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 여기에서 다양한 변화, 대체 및 변경을 할 수 있음을 인식해야 한다.

Claims (21)

1. 표면 위에서 기판을 지지하기 위한 가스 쿠션 기판 지지체;
   상기 기판 지지체 상에 지지된 상기 기판 상에 재료를 증착하기 위한 프린트헤드 어셈블리;
   상기 기판 지지체 상에 배치된 상기 기판을 제1 배향에서 제2 배향으로 회전시키는 기판 핸들링 메커니즘을 포함하는, 프린터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 기판 핸들링 메커니즘은 제1 액츄에이터 및 제2 액츄에이터를 포함하고, 상기 제1 및 제2 액츄에이터는 상기 기판과 동시에 결합하고 수직한 선형 방향들로 이동하도록 구성되는, 프린터.
3. 제1항에 있어서,
   상기 기판이 상기 기판 지지체 상에 지지되고 있는 동안 상기 기판을 제1 방향으로 홀딩하고 병진이동시키기 위해 상기 제1 방향으로 상기 기판 지지체의 일측을 따라 이동 가능한 홀더 어셈블리를 더 포함하고,
   상기 프린트헤드 어셈블리는 상기 기판 지지체에 대해 제2 방향으로 이동 가능한, 프린터.
4. 제2항에 있어서,
   상기 기판 핸들링 메커니즘은 상기 기판과 맞물리도록 상기 제2 액츄에이터를 위치시키는 적어도 하나의 보조 액츄에이터를 더 포함하는, 프린터.
5. 제1항에 있어서,
   상기 기판 핸들링 메커니즘은
   상기 기판과 맞물리고 상기 기판 지지체의 일측을 따라 제1 방향으로 이동하도록 구성된 제1 액츄에이터, 및
   상기 기판과 맞물리고 상기 기판 지지체의 단부를 따라 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 이동하도록 구성된 제2 액츄에이터를 포함하고,
   상기 기판 지지체는
   직사각형 메인 섹션,
   기판 회전 동안 상기 기판의 제1 코너 부분을 지지하기 위해 상기 제2 방향으로 상기 메인 섹션에 인접한 제1 연장부, 및
   기판 회전 동안 상기 기판의 제2 코너 부분을 지지하기 위해 상기 제1 방향으로 상기 메인 섹션에 인접한 제2 연장부를 포함하고,
   상기 메인 섹션과 상기 제1 및 제2 연장부는 모두 가스 쿠션 기판 지지체를 제공하는, 프린터.
6. 제2항에 있어서,
   상기 제1 액츄에이터 또는 상기 제2 액츄에이터 중 적어도 하나는:
   이동 가능한 캐리지,
   상기 캐리지로부터 상기 기판 지지체를 향해 연장되는 암, 및
   기판의 회전 동안 상기 기판의 대응하는 제1 또는 제2 부분을 홀딩하고 상기 기판과 함께 회전하도록 상기 암의 단부에 회전 가능하게 결합되는 엔드 이펙터를 포함하는, 프린터.
7. 제2항에 있어서,
   상기 제1 액츄에이터는 제1 트랙 상에서 이동 가능하고, 상기 제2 액츄에이터는 상기 제1 트랙에 수직인 제2 트랙 상에서 이동 가능하며, 상기 제1 트랙 또는 상기 제2 트랙 중 적어도 하나는 상기 기판 지지체의 상부 표면 아래에 배치되는, 프린터.
8. 제6항에 있어서,
   상기 기판이 상기 기판 지지체 상에 지지되는 동안 상기 기판을 홀딩하고 병진이동시키기 위해 상기 기판 지지체의 일측을 따라 이동 가능한 홀더 어셈블리를 더 포함하며,
   상기 엔드 이펙터는 회전하는 동안 상기 기판의 상부 표면과 맞물리는 흡입 컵을 포함하고, 상기 홀더 어셈블리는 병진이동 동안 상기 기판의 하부 표면과 맞물리는 복수의 흡입 구멍들을 포함하는, 프린터.
9. 제6항에 있어서,
   상기 엔드 이펙터는 흡입 컵을 포함하고, 상기 흡입 컵은 홀더 어셈블리에 의한 상기 기판의 병진이동 동안 상기 기판으로부터 분리되도록 상기 기판 지지체로부터 멀리 들어올려질 수 있고,
   상기 흡입 컵은 상기 기판의 회전 동안 상기 기판과 맞물리도록 상기 기판 지지체를 향해 하강할 수 있는, 프린터.
10. 프린터용 기판 핸들링 메커니즘으로서,
    가스 쿠션 기판 지지체의 일측을 따라 위치하는 제1 액츄에이터;
    상기 가스 쿠션 기판 지지체의 단부를 따라 위치된 제2 액츄에이터; 및
    상기 제1 액츄에이터 및 상기 제2 액츄에이터가 상기 기판 지지체를 따라 수직한 방향들로 동시에 이동하도록 제어하기 위해 상기 제1 액츄에이터 및 상기 제2 액츄에이터에 결합된 컨트롤러,
    상기 제1 액츄에이터 또는 상기 제2 액츄에이터 각각은,
    이동 가능한 캐리지,
    상기 캐리지로부터 상기 기판 지지체를 향해 연장되는 암, 및
    상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 동시 이동시 자유롭게 회전 가능하도록 상기 암의 단부에 회전 가능하게 결합된 엔드 이펙터를 포함하는, 기판 핸들링 메커니즘.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 액츄에이터 각각은 상기 각각의 이동 가능한 캐리지에 의해 트랙에 결합되고, 상기 트랙들 중 적어도 하나는 상기 기판 지지체의 상부 표면 아래에 배치되고, 상기 엔드 이펙터는 상기 기판 지지체 쪽으로 하강할 수 있고 상기 엔드 이펙터는 상기 기판 지지체로부터 멀리 들어올려질 수 있는, 기판 핸들링 메커니즘.
12. 제10항에 있어서,
    상기 가스 쿠션 기판 지지체는,
    상기 기판 지지체의 직사각형 메인 섹션에 제1 방향으로 인접한 제1 연장부, 및
    상기 메인 섹션에 제2 방향으로 인접한 제2 연장부를 포함하고,
    상기 메인 섹션과 상기 제1 및 제2 연장부는 가스 쿠션을 제공하는, 기판 핸들링 메커니즘.
13. 제10항에 있어서,
    각각의 엔드 이펙터는 복수의 흡입 컵들을 포함하는, 기판 핸들링 메커니즘.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 액츄에이터 각각에 대해, 상기 흡입 컵들은 베이스 부재에 부착되고 상기 베이스 부재는 상기 암의 단부에 회전 가능하게 결합된, 기판 핸들링 메커니즘.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 액츄에이터 각각에 대해, 상기 베이스 부재의 회전축이 상기 암의 길이방향 축을 통해 배치되도록 상기 베이스 부재가 상기 암의 단부에 결합된, 기판 핸들링 메커니즘.
16. 표면 위에서 기판을 지지하기 위한 가스 쿠션 기판 지지체;
    상기 기판 지지체 상에 지지된 상기 기판 상에 재료를 증착하기 위한 프린트헤드 어셈블리;
    상기 기판 지지체 상에 배치된 상기 기판과 결합하고 2개의 수직한 선형 방향들로 이동함으로써 상기 기판을 제1 배향에서 제2 배향으로 회전시키도록 구성된 2개의 선형 액츄에이터들을 포함하는 기판 핸들링 메커니즘을 포함하는, 프린터.
17. 제16항에 있어서,
    상기 2개의 선형 액츄에이터들 각각은 상기 기판과 맞물리는 흡입 컵들을 갖는 엔드 이펙터를 포함하는, 프린터.
18. 제17항에 있어서,
    상기 2개의 선형 액츄에이터들 각각은 암을 포함하고, 상기 엔드 이펙터는 상기 흡입 컵들을 상기 암에 회전 가능하게 결합하는, 프린터.
19. 제18항에 있어서,
    상기 기판이 상기 기판 지지체 상에 지지되는 동안 상기 기판을 홀딩하고 병진이동시키기 위해 상기 기판 지지체의 일측을 따라 이동 가능한 진공 홀더 어셈블리를 더 포함하는, 프린터.
20. 제19항에 있어서,
    상기 2개의 선형 액츄에이터들 중 제1 액츄에이터는 제1 방향으로 연장되는 제1 트랙 상에서 이동 가능하고,
    상기 2개의 선형 액츄에이터들 중 제2 액츄에이터는 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 연장되는 제2 트랙 상에서 이동 가능하고,
    상기 진공 홀더 어셈블리는 상기 제1 방향과 평행한 방향으로 이동 가능한, 프린터.
21. 제20항에 있어서,
    상기 프린트헤드 어셈블리는 상기 제2 방향과 평행한 방향으로 이동 가능한, 프린터.