用于控制打印間隙的設(shè)備和方法
【專利說明】用于控制打印間隙的設(shè)備和方法
[0001]相關(guān)專利的交叉引用
本申請要求享有美國非臨時專利申請N0.13/570，154的權(quán)益，其要求享有于2011年8月9日提交的美國臨時申請N0.61/521,604的權(quán)益，其通過引用而完整地結(jié)合在本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本教義涉及薄膜打印設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0003]在各種環(huán)境中，使打印頭在其轉(zhuǎn)移表面或排出噴嘴和襯底表面之間保持緊密控制的間隙可能是很有利的，其中打印頭將在襯底表面上打印材料。這種控制在利用熱打印頭進(jìn)行的打印中是特別重要的，這種打印頭被設(shè)計用于在不與有待沉積干墨的表面相接觸的條件下進(jìn)行干墨的沉積。如果打印頭離襯底表面太遠(yuǎn)的話，打印可能太過擴(kuò)散。如果打印頭太接近襯底表面，那么打印可能太過粒狀。當(dāng)太近時，打印頭甚至可能接觸襯底，導(dǎo)致對襯底和打印頭的損傷。在噴墨打印頭和襯底之間的噴墨打印中，間隙控制也是很重要的。因此，在熱和噴墨打印系統(tǒng)中需要控制在襯底和打印頭之間的打印間隙，從而優(yōu)化打印結(jié)果和打印過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)各種實(shí)施例，本教義涉及一種氣體承載系統(tǒng)，其可用于保持打印頭和打印模塊組件，并用于在打印頭的轉(zhuǎn)移表面和有待打印材料的襯底之間保持緊密控制的間隙。該系統(tǒng)包括外殼，其具有側(cè)壁，側(cè)壁具有外表面和內(nèi)表面。側(cè)壁限定了內(nèi)部空腔，其配置成接收打印模塊組件。內(nèi)表面可終止于通向內(nèi)部空腔的開口上。側(cè)壁還可具有位于其外表面和其內(nèi)表面之間的端面，并且端面可包括第一多個孔和第二多個孔。第一多個流體通道可包含在側(cè)壁中，并可從第一多個孔延伸到側(cè)壁中，并與第一歧管處于流體連通。第一歧管可位于側(cè)壁內(nèi)部、外部或兩者均可。第二多個流體通道可包含在側(cè)壁中，并可從第二多個孔延伸到側(cè)壁中，并與第二歧管處于流體連通。第二歧管可位于側(cè)壁內(nèi)部、外部或兩者均可。第一歧管可通過例如第一端口而與外殼的外部的環(huán)境處于流體連通，。第二歧管可通過例如第二端口而與外殼的外部的環(huán)境處于流體連通，。
[0005]根據(jù)各種實(shí)施例，提供了一種打印間隙控制系統(tǒng)，其包括這里所述的氣體承載系統(tǒng)，以及包括第一平坦表面的襯底。該系統(tǒng)可配置為使得氣體承載的端面位于第一平面中，至少一個噴墨打印頭或至少一個熱打印頭的轉(zhuǎn)移表面位于第二平面中，并且襯底的第一平坦表面位于第三平面中。第一平面、第二平面和第三平面可能是彼此基本平行的。氣體承載間隙可由第一平面和第三平面之間的距離來限定。打印間隙可由第二平面和第三平面之間的距離來限定。端面、轉(zhuǎn)移表面和襯底的第一平坦襯底表面中的其中至少一個表面是可調(diào)整的，從而控制打印間隙的尺寸、氣體承載間隙的尺寸或這兩者。應(yīng)該懂得，在某些實(shí)施例中，打印間隙可通過控制氣體承載間隙來控制。
[0006]根據(jù)本教義的各種實(shí)施例，提供了一種方法，其包括使打印模塊組件相對于襯底定位，并通過利用打印模塊組件將材料打印到襯底上。定位可利用這里所述的氣體承載系統(tǒng)，例如包括外殼的系統(tǒng)來完成，其中外殼包括側(cè)壁，其限定了內(nèi)部空腔。側(cè)壁可具有外表面和內(nèi)表面，并且打印模塊組件可容納在內(nèi)部空腔中。內(nèi)表面可終止于通向內(nèi)部空腔的開口上。該方法可包括將打印模塊組件安裝在內(nèi)部空腔中。側(cè)壁還可具有位于外表面和內(nèi)表面之間的端面，并且端面可包括第一多個孔和第二多個孔。側(cè)壁還可包括從第一多個孔延伸到側(cè)壁中，并與第一歧管連通的第一多個流體通道，并且該方法可包括將加壓氣體源供給第一歧管，并從第一歧管供給第一多個流體通道。另外，側(cè)壁可包括從第二多個孔延伸到側(cè)壁中，并與第二歧管連通的第二多個流體通道，并且該方法可包括造成從第二歧管至真空源的真空，以及從第二多個流體通道至第二歧管的真空。第一歧管可通過例如第一端口而與外殼的外部的環(huán)境處于流體連通，并且第二歧管可通過例如第二端口而與外殼的外部的環(huán)境處于流體連通。該方法可包括利用第一多個孔和第二多個孔來回的加壓氣體和真空的組合，從而控制打印間隙。
【附圖說明】
[0007]通過參照附圖將獲得對本公開的特征和優(yōu)點(diǎn)更好的理解，附圖意圖顯示，而非限制本教義。
[0008]圖1是根據(jù)本教義的各種實(shí)施例的氣體承載系統(tǒng)、定位在里面的打印模塊組件、有待打印的襯底以及襯底支架的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0009]圖2是根據(jù)本教義的各種實(shí)施例的氣體承載系統(tǒng)、定位在里面的打印模塊組件、襯底以及襯底定位系統(tǒng)的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0010]圖3是根據(jù)本教義的各種實(shí)施例的氣體承載系統(tǒng)的底部透視分解圖。
[0011]圖4是處于裝配狀態(tài)下的圖3中所示的氣體承載系統(tǒng)以及有待可調(diào)整地安裝在里面的打印模塊組件的左底部透視圖。
[0012]圖5是倒置并處于裝配狀態(tài)下的圖3中所示的氣體承載系統(tǒng)以及可調(diào)整地安裝在或固定在里面的打印模塊組件的透視圖。
[0013]圖6是圖5中所示的氣體承載系統(tǒng)和打印模塊組件的右底部透視圖。
[0014]圖7是圖5和圖6中所示的氣體承載系統(tǒng)和打印模塊組件的透視圖，其固定在旋轉(zhuǎn)促動器上，并經(jīng)過定位以用于執(zhí)行熱打印操作。
【具體實(shí)施方式】
[0015]根據(jù)本教義的各種實(shí)施例，氣體承載系統(tǒng)包括外殼，其具有側(cè)壁，并且側(cè)壁包括外表面和內(nèi)表面。側(cè)壁限定了內(nèi)部空腔，其配置成接收打印模塊組件。內(nèi)表面可終止于頂部、底部或這兩者上，并限定了通向內(nèi)部空腔的開口。內(nèi)部空腔可形成穿過外殼的通孔，或者可能只在一端具有單個開口。側(cè)壁還可具有位于其外表面和其內(nèi)表面之間的端面，并且端面可包括第一多個孔和第二多個孔。第一多個流體通道可包含在側(cè)壁中，并可從第一多個孔延伸到側(cè)壁中，并與第一歧管處于流體連通。第二多個流體通道可包含在側(cè)壁中，并可從第二多個孔延伸到側(cè)壁中，并與第二歧管處于流體連通。第一歧管和第二歧管均可獨(dú)立地位于側(cè)壁的內(nèi)部、側(cè)壁的外部或這兩者均可。第一歧管可通過例如第一端口而與外殼的外部的環(huán)境處于流體連通，。第二歧管可通過例如第二端口而與外殼的外部的環(huán)境處于流體連通，。導(dǎo)管，例如管道可與各個歧管處于流體連通，并且可進(jìn)一步連接到加壓氣體的供給、真空源或這兩者上。第一多個孔和第二多個孔可設(shè)置為用于包圍內(nèi)部空腔的開口。內(nèi)部空腔可具有某一橫截面形狀，其是方形、矩形、圓形或任何其它形狀。孔可于兩個側(cè)面、三個側(cè)面、四個側(cè)面或至少五個側(cè)面包圍通向內(nèi)部空腔的開口。
[0016]在某些實(shí)施例中，側(cè)壁的端面還可包括第三多個流體通道，其延伸到側(cè)壁中，并與第三歧管連通，第三歧管不同于第一歧管和第二歧管。第三歧管可通過例如第三端口而與外殼的外部的環(huán)境處于流體連通，。第三歧管可與加壓氣體源、真空源或這兩者處于流體連通。第三歧管可與同第一歧管流體連通的相同的加壓氣體源處于流體連通，或者與不同的加壓氣體源處于流體連通。第一多個孔和第二多個孔的各個孔可與相鄰的孔間隔開大約0.5mm至大約20mm的平均距離，例如大約1.0mm至大約10mm、大約2.0mm至大約8.0mm、或大約3.0mm至大約6.0mm的平均距離。第一多個孔和第二多個孔的各個孔可具有大約0.001英寸至大約0.1英寸的平均直徑，例如大約0.003英寸至大約0.075英寸、大約0.005英寸至大約0.05英寸或大約0.01英寸至大約0.04英寸的平均直徑。在某些實(shí)施例中，第一多個孔可具有大約0.005英寸至大約0.025英寸的平均直徑，并且第二多個孔可具有大約0.030英寸至大約0.090英寸的平均直徑。
[0017]根據(jù)各種實(shí)施例，第一多個流體通道可與加壓氣體源處于流體連通，并且第二多個流體通道可與真空源處于流體連通。加壓氣體源可包括加壓的惰性氣體源，例如氮?dú)庠础⑾∮袣怏w源或其組合。
[0018]在某些實(shí)施例中，外殼可包括多個構(gòu)件，例如基板、安裝在基板上的歧管室和安裝在歧管上的面板。在一種典型的配置中，面板包括端面?；蹇砂ǖ谝欢丝诤偷诙丝?，并且歧管室可包括第一歧管和第二歧管。在某些實(shí)施例中，基板包括第三端口，并且歧管室包括第三歧管。在某些實(shí)施例中，基板可包括第一端口、第二端口和第三端口，并且歧管室可包括第一歧管、第二歧管和第三歧管。在某些實(shí)施例中，歧管室或其中一個或多個歧管可包括其中一個或多個端口。連接器凸緣可連接在基板上，并配置成連接到支架和促動器的其中至少一個上。其中一個或多個構(gòu)件可限定側(cè)壁或部分地限定側(cè)壁，例如，一疊包括面板的構(gòu)件可共同限定側(cè)壁、內(nèi)部空腔或這兩者。
[0019]在某些實(shí)施例中，外殼可提供通向內(nèi)部空腔的第二開口。第二開口可定位在與第一開口相反的位置，使得內(nèi)部空腔可包括穿過整個外殼的通孔。至少一個打印模塊組件可安裝在內(nèi)部空腔中。在某些情況下，至少一個打印模塊組件可包括至少一個噴墨打印頭或至少一個熱打印頭，其具有至少一個轉(zhuǎn)移表面和與所述至少一個轉(zhuǎn)移表面處于熱連通的至少一個加熱器。在某些實(shí)施例中，第二開口容許從內(nèi)部空腔排出廢氣。第二開口可使打印模塊組件從系統(tǒng)的頂部、系統(tǒng)的底部或這兩者進(jìn)行加載。應(yīng)該懂得，氣體承載系統(tǒng)的定向可發(fā)生變化，而且這種在頂部和底部的指定是相對的，而非絕對的。在某些實(shí)施例中，特征被反向，從而第二開口可使打印模塊組件從系統(tǒng)的底部進(jìn)行加載。
[0020]根據(jù)各種實(shí)施例，提供了一種打印間隙控制系統(tǒng)，其包括這里所述的氣體承載系統(tǒng)，以及包括第一平坦表面的襯底。系統(tǒng)可配置為使得端面位于第一平面中，至少一個轉(zhuǎn)移表面位于第二平面中，并且第一平坦襯底表面位于第三平面中