利用冷定影的静电3D显影设备制造技术

本发明专利技术公开了利用溶剂施加站使中间传送表面上的建造材料和载体材料的层暴露于溶剂，以在不影响载体材料的情况下使得建造材料发粘。然后，中间传送表面运动经过注入站(注入站定位成接收暴露于溶剂之后的层)，压板相对于中间传送表面运动以使压板接触中间传送表面上的层之一。每次压板在注入站处接触中间传送表面上的建造材料和载体材料的层时，中间传送表面将层传送至压板，以在压板上连续地形成建造材料和载体材料的层的独立叠层。

Electrostatic 3D developing equipment using cold fixing

A layer of construction material and carrier material on the intermediate transport surface is exposed to the solvent by applying a solvent applying station so as to make the building material sticky without affecting the carrier material. Then, the intermediate transport surface movement passes through the injection station (the injection station is positioned to receive the layer after the solvent is exposed), and the platen moves relative to the intermediate transport surface to allow the platen to contact one of the layers on the middle surface. Each plate in the injected contact on the surface of the intermediate transfer station construction material and carrier material layer, surface layer will be transferred to the intermediate transfer plate, to continuously formed in the plate construction material and carrier material layer independent stack.

【技术实现步骤摘要】
利用冷定影的静电3D显影设备
本文中的系统和方法大致涉及利用静电打印过程的三维(3D)打印方法。
技术介绍
三维打印可以利用例如喷墨或静电打印机生成物体。在一个示例性三级过程中，粉状材料以薄层打印，UV可固化液体打印在粉状材料上，最后利用UV光源硬化每一层。逐层重复这些步骤。载体材料一般包括酸可溶聚合物、碱可溶聚合物或水可溶聚合物，可以在3D打印完成之后从建造材料选择性地冲洗所述聚合物。静电(电子摄影)过程是生成二维数字图像的众所周知的方式，其将材料传送到中间表面(比如光感受器带或鼓轮)上。沿电子摄影图像被传送的路线的前进能够影响打印系统的速度、效率和数字特性。
技术实现思路
示例性三维(3D)打印机连同其他部件一起包括中间传送表面、建造材料显影站和载体材料显影站，中间传送表面比如为中间传送带(ITB)或鼓轮，建造材料显影站定位成将建造材料(例如紫外(UV)可固化建造材料)静电地传送至ITB，载体材料显影站定位成将载体材料静电地传送至ITB的UV可固化建造材料定位在ITB上的位置。载体材料溶解在相对于溶解UV可固化建造材料的溶剂不同的溶剂中。建造材料显影站和载体材料显影站将UV可固化建造材料和载体材料的层传送至压板，层中的每一个位于ITB的分立区域上并且形成图案。此外，这些结构包括与ITB相邻定位以便使ITB上的层暴露于溶剂的溶剂施加站。溶剂选择成在不影响载体材料的情况下使得建造材料发粘。溶剂在不影响载体材料的情况下形成建造材料的聚合物之间的粘合，这使得层在暴露于溶剂之后发粘并且促进层从ITB向压板上的层的传送。此外，注入站与ITB相邻。注入站包括位于ITB的支承ITB的第一侧上的辊。注入站定位成当ITB从溶剂施加站运动经过注入站时接收暴露于溶剂之后的层。更具体地，建造材料显影站、载体材料显影站、溶剂施加站以及注入站相对于ITB定位，使得ITB上的点在ITB沿过程方向运动时首先穿过建造材料显影站和载体材料显影站，然后穿过溶剂施加站，以及随后穿过注入站。另外，压板相对于ITB运动。每次压板在注入站处接触ITB的第二侧(与第一侧相对的一侧)上的UV可固化建造材料和载体材料的层之一时，ITB将层传送至压板，以在压板上连续地形成层的独立叠层。此外，这些结构可以包括定位成向压板上的层施加溶剂的第二溶剂站，这在压板运动回到传送站以接收下一层之前使得压板上的顶层发粘。这些结构还可以包括与压板相邻的加热器。压板可以可选地从注入站运动至加热器以加热层并且将层中的每一个联结在一起。压力辊还可以定位成与加热器相邻。压板因此可以运动至压力辊以将层中的每一个按压在一起。此外，固化站可以定位成向3D结构施加UV光以使层彼此固化。此外，在不同的结构中，在层中的每一个在注入辊隙(transfusenip)处被传送至压板之后或者在之前建立的多个层在注入辊隙处被传送至压板之后，压板可以从注入辊隙运动至加热器、压力辊和固化站。这些结构还可以包括定位成接收压板上的3D结构的载体材料去除站。载体材料去除站施加在不影响UV可固化建造材料的情况下溶解载体材料的溶剂，以保留仅由UV可固化建造材料制成的3D结构。本文中的各个方法以上述结构操作并且利用建造材料显影站将建造材料静电地传送至中间传送表面，并且利用载体材料显影站将载体材料静电地传送至中间传送表面。静电地传送建造材料和载体材料的过程将建造材料和载体材料的层传送至中间传送表面，在此层中的每一个位于ITB的分立区域上并且形成图案。这些方法还利用溶剂施加站使中间传送表面上的建造材料和载体材料的层暴露于溶剂，以在不影响载体材料的情况下使得建造材料发粘。然后，这些方法使中间传送表面运动至注入站(再次，注入站定位成接收暴露于溶剂之后的层)，以及使压板相对于中间传送表面运动以使压板接触中间传送表面上的层之一。每次压板在注入站处接触中间传送表面上的建造材料和载体材料的层时，中间传送表面将层传送至压板，以在压板上连续地形成建造材料和载体材料的层的独立叠层。溶剂在不影响载体材料的情况下形成建造材料的聚合物之间的粘合，层在暴露于溶剂之后发粘促进层从中间传送表面向压板上的层的传送。这些方法可以任选地使压板从注入站运动至加热器以加热层并且将层中的每一个联结在一起，并且能够使压板运动至压力辊以将层中的每一个按压在一起。另外，这些方法可以利用第二溶剂站将溶剂施加至压板上的层，以在压板运动至传送站之前使得压板上的顶层发粘。在不同的结构中，这些方法可以在层中的每一个在注入辊隙处被传送至压板之后或者在之前建立的多个层在注入辊隙处被传送至压板之后，使压板从注入辊隙运动至加热器、压力辊和/或固化站。这些方法还可以使压板运动至所定位的载体材料去除站并且施加不同的溶剂(在不影响UV可固化建造材料的情况下溶解载体材料的溶剂)以保留仅由UV可固化建造材料制成的3D结构。在以下详细说明书中说明或由以下详细说明书显而易见这些以及其他特征。附图说明以下参照附图详细地说明各个示例性系统和方法，在附图中：图1-18是部分地示出本文中的打印装置的示意性横截面示意图；图19是示出本文中的显影装置的放大的示意图；图20是示出本文中的操作的流程图；图21是示出本文中的装置的放大的示意图；以及图22是示出工程塑料和溶剂相容性的图表。具体实施方式如上所述，静电打印方法是生成二维(2D)数字图像的众所周知的方式，本文中的方法和装置采用用于生产3D物品(用于3D打印)的这种处理。然而，当利用静电过程(特别是采用ITB的静电过程)执行3D打印，因为用于将材料从ITB注入至压板的高温(在压板处ITB在返回至显影装置之前被冷却)，使得热管理成为挑战。另外，在利用静电过程的3D打印的情况下，如果打印材料非常薄，打印材料的机械完整性可能受到损害，传送过程可能施加破坏材料的剥离剪切力。为了应对这些问题，一旦潜像已被传送至ITB，利用使得建造颗粒变得粘滞并且粘合在一起的溶剂处理图像，而载体材料受到溶剂最小的影响。溶剂处理步骤可以为喷雾、蒸气等等的形式。通过控制潜像暴露于溶剂的停留时间来控制对溶剂的暴露。同时，对于之前注入的叠层的第二溶剂处理是可选的以还使得叠层中的顶层发粘。类似于对显影层所提供的，这通过将构造平台(在其上具有至少一个之前注入的显影层)平移到第二溶剂处理区域以下实现。在完成溶剂暴露之后，建造部分和IBT在注入辊隙中配准，在此建造材料被传送至建造部分的表面。因此，本公开提供利用冷传送和定影过程以堆叠(逐层)由传统静电打印机形成的多个干燥粉末潜影来形成3D打印物体的方法。利用该冷定影装置和过程消除了由传统定影过程(利用热和压力)所利用的复杂热管理和高耐热组分溶液。此外，这些方法和装置消除了由在传统高热装置中经历的热梯度所引起的打印物体翘曲。如例如在图1中所示，本文中的示例性三维(3D)打印机连同其他部件一起包括支承在辊112上的中间传送带110(ITB)、第一打印部件(例如显影装置116)和第二打印部件(例如显影装置114)。因此，如图1所示，第一打印部件116定位成将第一材料104、比如为(潜在地干燥的)粉末聚合物-蜡材料(例如带电的3-D墨粉(toner))的建造材料静电地传送(通过带(例如通过电荷发生器128产生)与被传送的材料之间的电荷差)至ITB11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维(3D)打印机，包括：中间传送表面：建造材料显影站，所述建造材料显影站定位成将建造材料静电地传送至所述中间传送表面；载体材料显影站，所述载体材料显影站定位成将载体材料静电地传送至所述中间传送表面，所述建造材料显影站和所述载体材料显影站将所述建造材料和所述载体材料的层传送至所述中间传送表面；溶剂施加站，所述溶剂施加站定位成使所述中间传送表面上的所述层暴露于使得所述层发粘的溶剂；注入站，所述注入站与所述中间传送表面相邻，所述注入站定位成当所述中间传送表面运动经过所述注入站时接收暴露于所述溶剂之后的所述层；以及压板，所述压板相对于所述中间传送表面运动，每次所述压板在所述注入站处接触所述中间传送表面上的所述建造材料和所述载体材料的层之一时，所述中间传送表面将所述层传送至所述压板，以在所述压板上连续地形成所述层的独立叠层。

【技术特征摘要】
2016.04.14 US 15/0988251.一种三维(3D)打印机，包括：中间传送表面：建造材料显影站，所述建造材料显影站定位成将建造材料静电地传送至所述中间传送表面；载体材料显影站，所述载体材料显影站定位成将载体材料静电地传送至所述中间传送表面，所述建造材料显影站和所述载体材料显影站将所述建造材料和所述载体材料的层传送至所述中间传送表面；溶剂施加站，所述溶剂施加站定位成使所述中间传送表面上的所述层暴露于使得所述层发粘的溶剂；注入站，所述注入站与所述中间传送表面相邻，所述注入站定位成当所述中间传送表面运动经过所述注入站时接收暴露于所述溶剂之后的所述层；以及压板，所述压板相对于所述中间传送表面运动，每次所述压板在所述注入站处接触所述中间传送表面上的所述建造材料和所述载体材料的层之一时，所述中间传送表面将所述层传送至所述压板，以在所述压板上连续地形成所述层的独立叠层。2.根据权利要求1所述的3D打印机，还包括第二溶剂站，所述第二溶剂站定位成将所述溶剂施加至所述压板上的所述层，以在所述压板运动至所述注入站之前使得所述压板上的顶层发粘。3.根据权利要求1所述的3D打印机，所述层在暴露于所述溶剂之后发粘促进所述层从所述中间传送表面向所述压板上的所述层的传送。4.一种三维(3D)打印机，包括：中间传送带(ITB)；建造材料显影站，所述建造材料显影站定位成将建造材料静电地传送至所述ITB；载体材料显影站，所述载体材料显影站定位成将载体材料静电地传送至所述ITB的所述建造材料位于所述ITB上的位置，所述载体材料溶解在相对于溶解所述建造材料的溶剂不同的溶剂中，所述建造材料显影站和所述载体材料显影站将所述建造材料和所述载体材料的层传送至所述ITB，所述层中的每一个位于所述ITB的分立区域上并且形成图案；溶剂施加站，所述溶剂施加站定位成使所述ITB上的所述层暴露于使得所述层发粘的溶剂；注入站，所述注入站与所述ITB相邻，所述注入站包括所述ITB的支承所述ITB的第一侧上的辊，所述注入站定位成当所述ITB运动经过所述注入站时接收暴露于所述溶剂之后的所述层；以及压板，所述压板相对于所述ITB运动，每次所述压板在所述注入站处接触所述ITB的第二侧上的所述建造材料和所述载体材料的层之一时，所述ITB将所述层传送至所述压板，以在所述压板上连续地形成所述层的独立叠层，所述第一侧与所述第二侧相对。5.根据权利要求4所述的3D打印机，还包括第二溶剂站，所述第二溶剂站定位成将所述溶剂施加至所述压板上的所述层，以在所述压板运动至所述注入站之前使得所述压板上的顶层发粘。6.根据权利要求4所述的3D打印机，所述层在暴露于所述溶剂之后发粘促进所述层从所述ITB向所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·温特斯，E·鲁伊斯，P·J·麦康维尔，J·M·勒费夫尔，CH·刘，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：美国,US