用于控制打印间隙的设备和方法

摘要

本发明提供了气体承载系统、打印间隙控制系统和打印间隙控制的方法。气体承载系统可容纳一个或多个打印模块组件。该系统和方法可用于喷墨和/或热打印应用，例如制造有机发光装置(OLED)。气体承载系统可采用一种或多种加压的气体和真空。对于氧气敏感的应用，可采用惰性气体，例如氮气作为加压气体。气体承载系统的流体通道和孔可根据尺寸和彼此的相对位置而变化。流体通道和孔可与一个或多个歧管以及最终加压的气体源和/或真空源进行分组和配对。

权利要求

1.一种气体承载系统，包括：

第一气体承载系统，配置用于控制打印间隙，且包括：外壳，其包括侧壁，所述侧壁具有外表面和内表面，并限定了内部空腔，其配置成接收打印模块组件，所述内表面终止于通向所述内部空腔的第一开口上，所述侧壁还具有位于所述外表面和所述内表面之间的端面，所述端面包括第一多个孔和第二多个孔，所述侧壁还包括从所述第一多个孔延伸到所述侧壁中并与第一歧管连通的第一多个流体通道，以及从所述第二多个孔延伸到所述侧壁中并与第二歧管连通的第二多个流体通道，其中所述第一歧管配置有第一端口，所述第二歧管配置有第二端口，并且所述第一多个孔和所述第二多个孔包围通向所述内部空腔的所述第一开口；和面向第一气体承载系统的第二气体承载系统，其中，所述第二气体承载系统配置成支撑定位在第一气体承载系统和第二气体承载系统之间的衬底。

2.根据权利要求1所述的气体承载系统，其特征在于，所述第一气体承载系统的端面还包括第三多个流体通道，其延伸到所述侧壁中并与第三歧管连通，所述第三歧管不同于所述第一歧管和所述第二歧管。

3.根据权利要求2所述的气体承载系统，其特征在于，所述第一气体承载系统的第三歧管配置有第三端口。

4.根据权利要求1所述的气体承载系统，其特征在于，第一气体承载系统的所述第一多个孔和所述第二多个孔的各个孔彼此间隔开1.0mm至10mm的平均距离。

5.根据权利要求1所述的气体承载系统，其特征在于，第一气体承载系统的所述第一多个孔和所述第二多个孔的孔具有0.001英寸至0.1英寸的平均直径。

6.根据权利要求1所述的气体承载系统，其特征在于，第一气体承载系统的所述第一多个孔具有0.005英寸至0.025英寸的平均直径，并且所述第二多个孔具有0.030英寸至0.090英寸的平均直径。

7.根据权利要求1所述的气体承载系统，其特征在于，所述第一气体承载系统的第一端口与加压气体源处于流体连通，并且所述第一气体承载系统的第二端口与真空源处于流体连通。

8.根据权利要求7所述的气体承载系统，其特征在于，第一气体承载系统的所述加压气体源包括加压的惰性气体源。

9.根据权利要求8所述的气体承载系统，其特征在于，所述加压的惰性气体源包括氮气源、稀有气体源或其组合。

10.根据权利要求1所述的气体承载系统，其特征在于，所述第一气体承载系统的外壳包括基板、安装在所述基板上的歧管室和安装在所述歧管上的面板，所述面板包括端面。

11.根据权利要求10所述的气体承载系统，其特征在于，所述基板包括所述第一端口和所述第二端口，并且所述歧管室包括所述第一歧管和所述第二歧管。

12.根据权利要求3所述的气体承载系统，其特征在于，所述外壳包括基板、安装在所述基板上的歧管室和安装在所述歧管上的面板，所述面板包括端面。

13.根据权利要求12所述的气体承载系统，其特征在于，所述基板包括所述第一端口、所述第二端口和所述第三端口，并且所述歧管室包括所述第一歧管、所述第二歧管和所述第三歧管。

14.根据权利要求10所述的气体承载系统，其特征在于，还包括连接器凸缘，其连接在所述基板上，并配置成连接到支架和促动器的其中至少一个上。

15.根据权利要求1所述的气体承载系统，其特征在于，还包括通向所述第一气体承载系统的内部空腔的第二开口，所述第二开口定位在与所述第一开口相反的位置，使得所述内部空腔包括穿过所述外壳的通孔。

16.根据权利要求1所述的气体承载系统，其特征在于，还包括至少一个安装在所述第一气体承载系统的内部空腔中的打印模块组件。

17.根据权利要求16所述的气体承载系统，其特征在于，所述至少一个打印模块组件包括至少一个热打印头和至少一个加热器，所述至少一个热打印头具有至少一个转移表面，并且所述至少一个加热器与所述至少一个转移表面处于热连通。

18.根据权利要求16所述的气体承载系统，其特征在于，所述至少一个打印模块组件包括至少一个喷墨打印头。

19.一种打印间隙控制系统，包括：

根据权利要求18所述的气体承载系统；

其中，对于第一气体承载系统，所述端面位于第一平面中，所述至少一个喷墨打印头位于第二平面中，并且所述衬底的第一平坦表面位于第三平面中，所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面是彼此平行的，气体承载间隙由所述第一平面和所述第三平面之间的距离来限定，并且打印间隙由所述第二平面和所述第三平面之间的距离来限定，并且所述端面、所述喷墨打印头和所述衬底的第一平坦表面的其中至少一个是可调整的，从而控制所述打印间隙的尺寸。

20.一种方法，包括：

利用包括外壳的第一气体承载系统使打印模块组件相对于第一平坦衬底表面定位，所述外壳包括侧壁，其具有外表面和内表面，并限定了内部空腔，其配置成接收打印模块组件，所述内表面终止于通向所述内部空腔的开口上，所述侧壁还具有位于所述外表面和所述内表面之间的端面，所述端面包括第一多个孔和第二多个孔，所述侧壁还包括从所述第一多个孔延伸到所述侧壁中并与第一歧管连通的第一多个流体通道，以及从所述第二多个孔延伸到所述侧壁中并与第二歧管连通的第二多个流体通道，其中所述第一歧管配置有第一端口，并且所述第二歧管配置有第二端口；且使第二气体承载系统定位在与所述第一平坦衬底表面相对的第二平坦衬底表面附近，所述第二气体承载系统配置成使所述第一平坦衬底表面相对于打印模块组件定位；以及利用所述打印模块组件将材料打印到所述第一平坦衬底表面上。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，第一气体承载系统的所述第一多个孔和所述第二多个孔包围了通向所述内部空腔的开口。

22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述打印包括固体转移打印。

23.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述打印包括喷墨打印。

24.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述打印模块组件的定位包括保持从所述第一气体承载系统的第一歧管并穿过所述第一多个流体通道的流体的正流量，以及保持流入所述第二多个流体通道并穿过所述第二歧管的流体的负流量。

25.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述打印模块组件包括打印头转移表面或喷墨喷孔，所述打印头转移表面或所述喷墨喷孔面向所述第一平坦衬底表面，并通过打印间隙而彼此间隔开，并且所述定位包括通过控制穿过所述第一歧管和所述第二歧管的其中至少一个的流体流量从而控制所述打印间隙的尺寸。

26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述打印间隙具有5µm至100µm的距离。

27.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述打印间隙具有20µm至30µm的距离。

28.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述打印间隙具有25µm的距离。

29.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括在30psig至90psig的压力下使惰性气体流过所述第一多个流体通道。

30.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括在-5.0psig至-13psig的负压下通过所述第二多个流体通道抽成真空。

说明书

用于控制打印间隙的设备和方法

[0001] 相关专利的交叉引用

[0002] 本申请要求享有美国非临时专利申请No.13/570,154的权益，其要求享有于2011年8月9日提交的美国临时申请No.61/521,604的权益，其通过引用而完整地结合在本文中。

技术领域

[0003] 本教义涉及薄膜打印设备和方法。

背景技术

[0004] 在各种环境中，使打印头在其转移表面或排出喷嘴和衬底表面之间保持紧密控制的间隙可能是很有利的，其中打印头将在衬底表面上打印材料。这种控制在利用热打印头进行的打印中是特别重要的，这种打印头被设计用于在不与有待沉积干墨的表面相接触的条件下进行干墨的沉积。如果打印头离衬底表面太远的话，打印可能太过扩散。如果打印头太接近衬底表面，那么打印可能太过粒状。当太近时，打印头甚至可能接触衬底，导致对衬底和打印头的损伤。在喷墨打印头和衬底之间的喷墨打印中，间隙控制也是很重要的。因此，在热和喷墨打印系统中需要控制在衬底和打印头之间的打印间隙，从而优化打印结果和打印过程。

发明内容

[0005] 根据各种实施例，本教义涉及一种气体承载系统，其可用于保持打印头和打印模块组件，并用于在打印头的转移表面和有待打印材料的衬底之间保持紧密控制的间隙。该系统包括外壳，其具有侧壁，侧壁具有外表面和内表面。侧壁限定了内部空腔，其配置成接收打印模块组件。内表面可终止于通向内部空腔的开口上。侧壁还可具有位于其外表面和其内表面之间的端面，并且端面可包括第一多个孔和第二多个孔。第一多个流体通道可包含在侧壁中，并可从第一多个孔延伸到侧壁中，并与第一歧管处于流体连通。第一歧管可位于侧壁内部、外部或两者均可。第二多个流体通道可包含在侧壁中，并可从第二多个孔延伸到侧壁中，并与第二歧管处于流体连通。第二歧管可位于侧壁内部、外部或两者均可。第一歧管可通过例如第一端口而与外壳的外部的环境处于流体连通，。第二歧管可通过例如第二端口而与外壳的外部的环境处于流体连通，。

[0006] 根据各种实施例，提供了一种打印间隙控制系统，其包括这里所述的气体承载系统，以及包括第一平坦表面的衬底。该系统可配置为使得气体承载的端面位于第一平面中，至少一个喷墨打印头或至少一个热打印头的转移表面位于第二平面中，并且衬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。气体承载间隙可由第一平面和第三平面之间的距离来限定。打印间隙可由第二平面和第三平面之间的距离来限定。端面、转移表面和衬底的第一平坦衬底表面中的其中至少一个表面是可调整的，从而控制打印间隙的尺寸、气体承载间隙的尺寸或这两者。应该懂得，在某些实施例中，打印间隙可通过控制气体承载间隙来控制。

[0007] 根据本教义的各种实施例，提供了一种方法，其包括使打印模块组件相对于衬底定位，并通过利用打印模块组件将材料打印到衬底上。定位可利用这里所述的气体承载系统，例如包括外壳的系统来完成，其中外壳包括侧壁，其限定了内部空腔。侧壁可具有外表面和内表面，并且打印模块组件可容纳在内部空腔中。内表面可终止于通向内部空腔的开口上。该方法可包括将打印模块组件安装在内部空腔中。侧壁还可具有位于外表面和内表面之间的端面，并且端面可包括第一多个孔和第二多个孔。侧壁还可包括从第一多个孔延伸到侧壁中，并与第一歧管连通的第一多个流体通道，并且该方法可包括将加压气体源供给第一歧管，并从第一歧管供给第一多个流体通道。另外，侧壁可包括从第二多个孔延伸到侧壁中，并与第二歧管连通的第二多个流体通道，并且该方法可包括造成从第二歧管至真空源的真空，以及从第二多个流体通道至第二歧管的真空。第一歧管可通过例如第一端口而与外壳的外部的环境处于流体连通，并且第二歧管可通过例如第二端口而与外壳的外部的环境处于流体连通。该方法可包括利用第一多个孔和第二多个孔来回的加压气体和真空的组合，从而控制打印间隙。

附图说明

[0008] 通过参照附图将获得对本公开的特征和优点更好的理解，附图意图显示，而非限制本教义。

[0009] 图1是根据本教义的各种实施例的气体承载系统、定位在里面的打印模块组件、有待打印的衬底以及衬底支架的横截面侧视图。

[0010] 图2是根据本教义的各种实施例的气体承载系统、定位在里面的打印模块组件、衬底以及衬底定位系统的横截面侧视图。

[0011] 图3是根据本教义的各种实施例的气体承载系统的底部透视分解图。

[0012] 图4是处于装配状态下的图3中所示的气体承载系统以及有待可调整地安装在里面的打印模块组件的左底部透视图。

[0013] 图5是倒置并处于装配状态下的图3中所示的气体承载系统以及可调整地安装在或固定在里面的打印模块组件的透视图。

[0014] 图6是图5中所示的气体承载系统和打印模块组件的右底部透视图。

[0015] 图7是图5和图6中所示的气体承载系统和打印模块组件的透视图，其固定在旋转促动器上，并经过定位以用于执行热打印操作。

具体实施方式

[0016] 根据本教义的各种实施例，气体承载系统包括外壳，其具有侧壁，并且侧壁包括外表面和内表面。侧壁限定了内部空腔，其配置成接收打印模块组件。内表面可终止于顶部、底部或这两者上，并限定了通向内部空腔的开口。内部空腔可形成穿过外壳的通孔，或者可能只在一端具有单个开口。侧壁还可具有位于其外表面和其内表面之间的端面，并且端面可包括第一多个孔和第二多个孔。第一多个流体通道可包含在侧壁中，并可从第一多个孔延伸到侧壁中，并与第一歧管处于流体连通。第二多个流体通道可包含在侧壁中，并可从第二多个孔延伸到侧壁中，并与第二歧管处于流体连通。第一歧管和第二歧管均可独立地位于侧壁的内部、侧壁的外部或这两者均可。第一歧管可通过例如第一端口而与外壳的外部的环境处于流体连通，。第二歧管可通过例如第二端口而与外壳的外部的环境处于流体连通，。导管，例如管道可与各个歧管处于流体连通，并且可进一步连接到加压气体的供给、真空源或这两者上。第一多个孔和第二多个孔可设置为用于包围内部空腔的开口。内部空腔可具有某一横截面形状，其是方形、矩形、圆形或任何其它形状。孔可于两个侧面、三个侧面、四个侧面或至少五个侧面包围通向内部空腔的开口。

[0017] 在某些实施例中，侧壁的端面还可包括第三多个流体通道，其延伸到侧壁中，并与第三歧管连通，第三歧管不同于第一歧管和第二歧管。第三歧管可通过例如第三端口而与外壳的外部的环境处于流体连通，。第三歧管可与加压气体源、真空源或这两者处于流体连通。第三歧管可与同第一歧管流体连通的相同的加压气体源处于流体连通，或者与不同的加压气体源处于流体连通。第一多个孔和第二多个孔的各个孔可与相邻的孔间隔开大约0.5mm至大约20mm的平均距离，例如大约1.0mm至大约10mm、大约2.0mm至大约8.0mm、或大约
3.0mm至大约6.0mm的平均距离。第一多个孔和第二多个孔的各个孔可具有大约0.001英寸至大约0.1英寸的平均直径，例如大约0.003英寸至大约0.075英寸、大约0.005英寸至大约
0.05英寸或大约0.01英寸至大约0.04英寸的平均直径。在某些实施例中，第一多个孔可具有大约0.005英寸至大约0.025英寸的平均直径，并且第二多个孔可具有大约0.030英寸至大约0.090英寸的平均直径。

[0018] 根据各种实施例，第一多个流体通道可与加压气体源处于流体连通，并且第二多个流体通道可与真空源处于流体连通。加压气体源可包括加压的惰性气体源，例如氮气源、稀有气体源或其组合。

[0019] 在某些实施例中，外壳可包括多个构件，例如基板、安装在基板上的歧管室和安装在歧管上的面板。在一种典型的配置中，面板包括端面。基板可包括第一端口和第二端口，并且歧管室可包括第一歧管和第二歧管。在某些实施例中，基板包括第三端口，并且歧管室包括第三歧管。在某些实施例中，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。在某些实施例中，歧管室或其中一个或多个歧管可包括其中一个或多个端口。连接器凸缘可连接在基板上，并配置成连接到支架和促动器的其中至少一个上。其中一个或多个构件可限定侧壁或部分地限定侧壁，例如，一叠包括面板的构件可共同限定侧壁、内部空腔或这两者。

[0020] 在某些实施例中，外壳可提供通向内部空腔的第二开口。第二开口可定位在与第一开口相反的位置，使得内部空腔可包括穿过整个外壳的通孔。至少一个打印模块组件可安装在内部空腔中。在某些情况下，至少一个打印模块组件可包括至少一个喷墨打印头或至少一个热打印头，其具有至少一个转移表面和与所述至少一个转移表面处于热连通的至少一个加热器。在某些实施例中，第二开口容许从内部空腔排出废气。第二开口可使打印模块组件从系统的顶部、系统的底部或这两者进行加载。应该懂得，气体承载系统的定向可发生变化，而且这种在顶部和底部的指定是相对的，而非绝对的。在某些实施例中，特征被反向，从而第二开口可使打印模块组件从系统的底部进行加载。

[0021] 根据各种实施例，提供了一种打印间隙控制系统，其包括这里所述的气体承载系统，以及包括第一平坦表面的衬底。系统可配置为使得端面位于第一平面中，至少一个转移表面位于第二平面中，并且第一平坦衬底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，即彼此平行或彼此相对偏斜小于10°或小于5°。气体承载间隙可由第一平面和第三平面之间的距离来限定。打印间隙可由第二平面和第三平面之间的距离来限定。端面、喷墨打印头后转移表面和第一平坦衬底表面中的其中至少一个表面是可调整的，从而控制打印间隙的尺寸、气体承载间隙的尺寸或这两者。打印间隙可受到独立地控制，并且/或者通过控制气体承载间隙的尺寸来控制。气体承载系统可定位在衬底的上面、下面，或者上面和下面。气体承载系统可包括或可操作地与一个或多个促动器相关联，从而可使气体承载系统相对于衬底和/或相对于一个或多个喷墨打印头的位置得以调整。

[0022] 第二气体承载系统可面向第一气体承载系统来提供，使得衬底定位在第一气体承载系统和第二气体承载系统之间。第二气体承载系统还可包括多个加压气体通道和可选的多个真空通道。加压气体通道和真空通道可设置为任何所需的形态。在某些实施例中，每隔一个流体通道或交替的流体通道包括加压通道和真空通道。第二气体承载可安装在卡盘中，其可为衬底提供温度控制。也就是说，除了为衬底提供作用力之外，第二气体承载可为衬底来回传递热量，以实现衬底的加热和/或冷却。同与加热元件，例如加热卡盘直接接触相比，这种热控制可能是有利的。加热通道和冷却通道可设置为任何所需的形态。在某些实施例中，每隔一个流体通道可包括加热通道或冷却通道。在某些实施例中，交替的流体通道包括加热通道、冷却通道、加热通道、冷却通道等等。热控制还可用于控制衬底的尺寸，因为热量可倾向于使衬底膨胀，而冷却可倾向于使衬底收缩。恒定尺寸的维持是有利的。热尺寸变化对于大的衬底可能是特别重要的，例如，热尺寸变化对于第8代尺寸玻璃(2.2m乘2.5m)是很重要的。不受控制的衬底的热变化可能由于衬底上的墨水沉积的水平和/或竖直地移位而对产品质量产生负面影响。在某些实施例中，打印间隙可能具有大约+/-10µm、+/-7µm或+/-5µm的公差。

[0023] 根据本教义的各种实施例，提供了一种方法，其包括使打印模块组件相对于衬底定位，并通过利用打印模块组件将材料打印到衬底上。定位可利用这里所述的气体承载系统，例如包括外壳的系统来完成，其中外壳限定了内部空腔。侧壁可具有外表面和内表面，并且打印模块组件可容纳在内部空腔中。内表面可终止于通向内部空腔的开口上，并且该方法可包括将打印模块组件安装在内部空腔中。侧壁还可具有位于外表面和内表面之间的端面，并且端面可包括第一多个孔和第二多个孔。该方法可包括将加压气体供给和穿过第一多个孔，并通过第二多个孔抽成真空。侧壁还可包括第一多个流体通道，其从第一多个孔延伸到侧壁中，并与第一歧管连通。另外，侧壁可包括第二多个流体通道，其从第二多个孔延伸到侧壁中，并与第二歧管连通。该方法可包括将加压气体供给第一歧管，并在第二歧管上抽成真空。第一歧管可通过例如第一端口而与外壳的外部的环境处于流体连通，并且第二歧管可通过例如第二端口而与外壳的外部的环境处于流体连通。管道、装管或其它导管可将第一歧管和第二歧管分别与加压气体源和真空源连接起来。在某些实施例中，第一多个孔和第二多个孔包围了通向内部空腔的开口。

[0024] 在某些实施例中，打印可包括热打印，例如热打印包括喷墨打印之后利用打印模块组件通过固体的升化或蒸发而进行固体转移打印。根据本教义可使用的热打印和打印模块组件的示例包括例如美国专利申请出版物No.US2008/0308307A1、US2008/0311307A1、US2008/0311289A1和US2006/0115585A1中所述的示例，其通过引用而完整地结合在本文。打印模块组件可包括打印头转移表面和/或喷墨喷孔，衬底可包括第一表面，并且打印头转移表面和/或喷墨喷孔可面向衬底第一表面，并通过打印间隙而彼此间隔开。打印头转移表面可通过喷墨打印，从例如喷墨打印子系统接收墨水沉积。在某些实施例中，一个或多个打印头转移表面经过旋转，以接收墨水，并且/或者经过旋转以面向有待打印的衬底。在某些实施例中，一个或多个喷墨打印头经过旋转，从而将墨水转移至一个或多个打印头转移表面上。在打印期间，气体承载系统和/或打印头转移表面可定位在衬底的上面、下面，或者上面和下面。在某些实施例中，打印可包括直接喷墨打印到衬底上。在这种实施例中，打印模块组件可包括喷墨打印头。例如，打印模块组件可包括SAMBA打印头模块(加利福尼亚州圣克拉拉市富士胶片Dimatix公司)。在打印期间，气体承载系统和/或喷墨打印头可定位在衬底的上面、下面，或者上面和下面。

[0025] 气体承载系统相对于衬底的定位可包括通过控制穿过第一歧管和第二歧管的其中至少一个歧管的流体流量从而控制打印间隙的尺寸。在某些实施例中，定位可包括保持从第一歧管并穿过第一多个流体通道的流体的正流量，以及保持流入第二多个流体通道并穿过第二歧管的流体的负流量。定位可包括调整加压气体的流量、真空或这两者，从而控制打印间隙的尺寸、气体承载间隙或这两者。控制单元可用于实现加压气体源、真空源或这两者的控制。

[0026] 在某些实施例中，打印间隙可被限定为大约5µm至大约100µm的距离，例如大约20µm至大约30µm、或大约25µm。该方法可通过例如使惰性气体在大约10psig至大约200psig、大约30psig至大约90psig、大约50psig至大约70psig或大约60psig的压力下流过第一多个流体通道从而保持或提供打印间隙。定位还可包括在大约-3.0psig至大约-13psig、大约-5.0psig至大约-10psig或大约-7.5psig的负压力下通过第二多个流体通道抽成真空。在某些情况下，打印可包括打印到衬底的第一表面上，其中衬底具有与第一表面相反的第二表面，并且该方法还包括将第二气体承载系统定位在衬底的第二表面附近，并与第一气体承载系统相反的位置。第二气体承载系统可配置成使衬底的第一表面定位，并保持所需的打印间隙。替代或者除了第一气体承载系统之外还可使用第二气体承载系统。

[0027] 本教义的各种实施例涉及用于利用空气轴承来保持和控制打印间隙并控制环境的设备和方法，该环境包围了沉积-打印过程。例如，墨水沉积可在非氧化环境中执行。在某些实施例中，打印头安装在气体承载外壳中，使得设定间隙固定在某一距离上，其可能根据实际需求而接近于零mm。设定间隙相当于在打印头的转移表面和气体承载外壳的端面之间的距离。气体承载间隙是位于端面和衬底之间的距离。当衬底在打印头下方移动和/或打印头在衬底上方移动时，在任一方式下，在打印头和衬底之间存在相对运动。通过对气体承载外壳的流体通道进行加压，气体从外壳中的开口流出，并在气体承载外壳端面和衬底之间保持气体承载间隙。通过这种方法，打印间隙变成气体承载间隙与设定间隙之和，使得打印间隙受到这些两个其它间隙的控制。通过改变气体承载外壳中的气体压力可对打印间隙做出细微变化，例如微米级别的变化。从气体承载外壳至排气管的气流创造了用轴承气体填充的环境。如果墨水对氧气敏感的话，那么非氧化气体和/或惰性气体例如氮气可用于提供非氧化环境。在打印头中或打印头上蒸发液体墨水的过程可能造成溶剂蒸气的产生。排气口容许除去由气体承载系统注入的氮气，并除去在液体墨水的蒸发期间放出的溶剂蒸气。

[0028] 在某些实施例中，在限定所需的打印间隙时采用了压力源和真空源。在某些实施例中，提供了真空源和氮气压力源。这些源设置为用于与气体承载外壳中相对应的通道处于流体连通，例如设置在打印头周围，并因而可建立气体承载间隙。打印间隙可相对于轴承外壳而变化。气体承载外壳和打印头可设置在衬底，例如玻璃的附近。打印头可在衬底上沉淀薄膜材料，例如墨水，包括溶解或悬浮在载流流体中的薄膜-成形材料。在某些实施例中，衬底通过带气举系统或气体承载系统的卡盘来支撑。在某些实施例中，衬底通过与衬底相接触的真空卡盘来支撑。

[0029] 如上面提到的那样，本教义的气体承载系统可单独地或结合一个或多个附加气体承载系统来使用。附加气体承载系统可利用任何气体或气体的混合物。附加气体承载系统可使用相同或不同的气体或气体混合物，其包含在气包体系统中，例如封装热打印操作的系统。在某些实施例中，空气轴承使用惰性气体，例如氮气、一种或多种稀有气体或其组合。可使用的气体承载系统以及相关的方法和系统包括可从宾夕法尼亚州阿斯顿的新途径机器零件公司获得的那些。它们可单独地或结合本教义所述的气体承载系统来使用。用于有关气体承载系统使用的装置、系统、方法和应用可结合本教义来使用，包括例如美国专利No.US7,908,885B2中所述，其通过引用而完整地结合在本文中。可从以色列的Yoqneam的核心流科学解决方案有限公司得到的气体承载系统以及相关的方法和系统还可单独地或结合本教义所述的气体承载系统来使用。还可结合本教义来使用的有关气体承载系统的装置、系统、方法和应用可包括例如美国专利No.US7,857,121B2，US7,604,439B2，US7,603,
028B2，和US7,530,778B2中所述，其通过引用而完整地结合在本文中。

[0030] 例如，本教义的方面可结合美国专利申请出版物No.US2008/0311307A1、US2008/0311289A1、US2006/0115585A1、US2010/0188457A1、US2011/0008541A1、US2010/0171780A1和US2010/0201749A1以及题名为“面向下的热喷打印设备和方法”的美国专利申请No.61/
521,631中的教义来实践，其通过引用而完整地结合在本文中。

[0031] 图1是根据本教义的各种实施例的气体承载系统20的横截面图。气体承载系统20包括外壳22，其包括侧壁24。侧壁24包括外表面26和内表面28。内表面28限定了内部空腔30，其配置成接收打印模块组件32。内表面28终止于内部空腔30的空腔开口34上。端面36设置在内表面28和外表面26之间。与端面36相反的是环形端部38，其包括第二空腔开口40。第二空腔开口40可包括通孔42。第一孔44和第二孔46可定位在端面36上。从第一孔44延伸出来的可能是第一流体通道48，其延伸到外壳22的侧壁24中。第二流体通道50可从第二孔46延伸到外壳22的侧壁24中。

[0032] 如图1中所见，打印模块组件32可包括转移表面52，从中可将材料转移到衬底56上，更具体地说衬底表面57上，从而形成沉积材料54。打印间隙58被限定为转移表面52和衬底表面57之间的距离。气体承载间隙60被限定为端面36和衬底表面57之间的距离。设定间隙62被限定为气体承载系统间隙60和打印间隙58之间的差，其与转移表面52和端面36之间的距离是相同的。

[0033] 图2是根据本教义的各种实施例的气体承载系统120的示意横截面图。气体承载系统120包括外壳122，其则包括侧壁124。侧壁124包括外表面126和内表面128，其限定了内部空腔130。内部空腔130配置成通过空腔开口134接收打印模块组件132。位于外表面126和内表面128之间的是端面136。第二空腔开口138可定位在与空腔开口134相反的位置。端面136可包括第一孔140和第二孔142。第一流体通道144可从第一孔140延伸到外壳122的侧壁124中。第二流体通道146可从第二孔142延伸到外壳122的侧壁124中。

[0034] 如图2中所示，第一流体通道144和第二流体通道146可与第一歧管148处于流体连通。端面136还可包括第三孔150、第四孔152、第五孔154和第六孔156。第三流体通道158、第四流体通道160、第五流体通道162和第六流体通道164可分别从第三孔150、第四孔152、第五孔154，和第六孔156延伸到外壳122的侧壁124中。第三流体通道158、第四流体通道160、第五流体通道162和第六流体通道164可与第二歧管166处于流体连通。在某些实施例中，加压气体源168与第一歧管148处于流体连通。在某些实施例中，真空源170与第二歧管166处于流体连通。打印模块组件132的转移表面172可配置成将材料，例如薄膜-成形材料沉淀到衬底上。沉积材料174可定位在衬底176上，更具体地说衬底表面178上。打印间隙180被限定为转移表面172和衬底表面178之间的距离。气体承载系统间隙可被限定为端面136和衬底表面178之间的距离。设定间隙可被限定为端面136和转移表面172之间的距离。在某些实施例中，提供了第二气体承载系统186。第二气体承载系统186可包括与多个流体通道(未显示)处于流体连通的多个孔188。孔188可面向衬底176的第二衬底表面190。

[0035] 图3是根据本教义的各种实施例的气体承载系统220的分解图。气体承载系统220可包括多个紧固件222，其将面板224、歧管组件盖子226、歧管组件基部228和基板230固定在一起。紧固件222可包括第一紧固件232、第二紧固件234、第三紧固件236和第四紧固件238。面板224可包括端面240。端面240可接收紧固件222。从端面240延伸到面板224中可提供第一紧固件孔部分242、第二紧固件孔部分244、第三紧固件孔部分246和第四紧固件孔部分248。面板224可包括外表面250和内表面252。内表面252可限定内部空腔部分254以及第一内部空腔开口255。多个流体通道部分256可设置在面板224中，位于内表面252和外表面
250之间。各个流体通道部分256可终止于面板224的端面上的相应的孔处(未显示)。

[0036] 歧管组件盖子226可包括第一紧固件孔部分258、第二紧固件孔部分260、第三紧固件孔部分262和第四紧固件孔部分264。紧固件孔部分可设置在歧管组件盖子226的外表面266和内表面268之间。内表面268可限定内部空腔部分270。包含在互补的歧管部分274中的多个流体通道部分可设置在内表面268和外表面266之间。

[0037] 歧管组件基部228可包括第一紧固件孔部分276、第二紧固件孔部分278、第三紧固件孔部分280和第四紧固件孔部分282。歧管组件基部228的紧固件孔部分可定位在歧管组件基部228的外表面284和内表面286之间。内表面286可限定内部空腔部分288。外表面284和内表面286还可在它们之间限定多个位于互补歧管部分292中的流体通道部分。端口接收孔294可从外表面284中延伸。

[0038] 基板230可包括第一端口296、第二端口298和第三端口300。第一流体管线302可连接到第一端口296上。第二流体管线304可连接在第二端口298上。第三流体管线306可连接在第三端口300上。面板230可包括主基板部分308。主基板部分308可包括内部空腔部分310以及第二内部空腔开口312。内部底面314可面向歧管组件基部228。基板230的外部底面316可按照相似的方式面向外，但与面板224的端面240相反。多个打印模块组件调整螺钉接收孔可设置在外部底面316中。这些可包括第一打印模块组件调整螺钉接收孔318和第二打印模块组件调整螺钉接收孔320。在打印模块组件上可提供其它调整螺钉接收孔，例如为每个调整螺钉提供一个接收孔。基板230还可包括凸缘326。凸缘326可配置成例如连接到促动器、机械臂、旋转促动器、支撑件等等上。凸缘326可包括第一凸缘紧固件接收孔328、第二凸缘紧固件接收孔330、第三凸缘紧固件接收孔332和第四凸缘紧固件接收孔334。

[0039] 图4是气体承载系统220的左底部透视图，其显示为装配好并位于打印模块组件336附近。图中显示第一紧固件232、第二紧固件234、第三紧固件236和第四紧固件238穿过端面240并将面板224、歧管组件盖子226、歧管组件基部228和基板230固定在一起。打印模块组件336包括位于其顶点的打印头338。打印头338可包括一个或多个转移表面340。打印模块组件336可包括一个或多个打印模块组件调整装置，例如线性调整螺钉。图4显示了第一打印模块组件调整螺钉342、第二打印模块组件调整螺钉344和第三打印模块组件调整螺钉346。可使用任意数量的调整螺钉，例如三个或四个。线性调整螺钉可用于对准打印头338的θx和θy的旋转，并且/或者使打印头338的转移表面340与气体承载系统220端面240齐平、凹陷、平行和/或略微延伸出来。第一打印模块组件调整螺钉342和第二打印模块组件调整螺钉344可固定、安装和/或可调整地设置在第一打印模块组件基部凸缘350中。第三打印模块组件调整螺钉346和一个或多个其它打印模块组件调整螺钉可固定、安装和/或可调整地设置在第二打印模块基部凸缘352中。

[0040] 打印模块组件336可利用任何各种紧固件而固定到气体承载系统220上。在图3中，显示了两个磁铁322和324安装在基板230的下侧。磁铁322和324可与打印模块组件336上相对应的磁铁(未显示)对准，或者与磁敏性金属材料对准，该材料是打印模块组件336的一部分，例如图4中所示的基部凸缘350和352。任意数量的磁铁都可使用。

[0041] 内部空腔354可由气体承载系统220的组装而产生，其包括内部空腔部分254、内部空腔开口255、内部空腔部分288(图3)和内部空腔部分310(图3)。图中显示了设置在端面240中，位于外表面250和内表面252之间的多个孔360。多个歧管362包含在歧管组件盖子
226和歧管组件基部228中。

[0042] 图5是倒置并装配了打印模块组件336的气体承载系统220的透视图。打印模块组件336已经放置到内部空腔354中，并且利用第一打印模块组件调整螺钉342、第二打印模块组件调整螺钉344和第三打印模块组件调整螺钉346来调整打印模块组件336和气体承载系统220之间的相对位置。这种形态将第一打印模块组件基部凸缘350和第二打印模块组件基部凸缘352压靠在基板230的外部底面316上。

[0043] 图6是处于装配形态下的气体承载系统220和打印模块组件336的右底部透视图。打印头338和转移表面340通过第一内部空腔开口255是可见的，并且被设置在端面240上的多个孔360所包围。

[0044] 图7是气体承载系统220的透视图，其通过凸缘326连接在促动器364上。促动器364可包括促动器马达366和可旋转的促动器面板368。凸缘326可固定在促动器面板368上。

[0045] 可根据本教义的各种实施例加以利用的负载-锁定特征和利用它们方法包括例如美国专利申请出版物No。US2010/0201749A1中所述，其通过引用而完整地结合在本文中。

[0046] 在本说明书中所提到的所有出版物，专利和专利申请在这里都通过引用而结合在本文中，相同的程度就如同各单独的出版物，专利或专利申请被专门和单独地指出其通过引用而结合在本文中。

[0047] 虽然在这里已经显示并描述了本公开的实施例，但是本领域中的技术人员应该懂得这种实施例仅仅是作为示例来提供的。在不脱离本公开的条件下，本领域中的技术人员现在将想到许多变型、变化和替代物。应该懂得在实践本公开时可采用这里所述的本公开的实施例的各种备选方案。以下权利要求意图限定本公开的范围，并从而覆盖这些权利要求和其等效范围内的方法和结构。