使用不同熔点材料的静电三维显影装置制造方法及图纸

将中间转印表面上的构建和支撑材料层移动通过注入台，并且压板相对于中间转印表面移动以使压板接触中间转印表面上的层中之一。每次压板在注入台处与中间转印表面上的层接触时，中间转印表面将构建材料和支撑材料层转印到压板上，以在压板上相继形成构建和支撑材料层的独立的堆栈。构建材料具有比支撑材料更高的熔化温度。支撑材料去除台将堆栈加热到高于支撑材料的熔化温度但低于构建材料的熔化温度的温度，以熔化支撑材料，但留下仅由构建材料制成的3‑D结构。

Three dimensional electrostatic developing device using different melting point materials

The construction and supporting material layers on the intermediate transfer surface are moved through the injection stage, and the platen moves relative to the intermediate transfer surface to allow the platen to contact one of the layers on the intermediate transfer surface. Each time the pressure plate contacts the layer on the intermediate transfer surface at the injection stage, the intermediate transfer surface transfers the construction material and the supporting material layer to the platen to form an independent stack successively to form and support the material layer on the platen. The construction material has higher melting temperature than the support material. The supporting material removal will be heated above the melting temperature of the stack supporting material but lower than the melting temperature of building materials in melting temperature, the supporting material, but left only by building materials made of 3 D structure.

【技术实现步骤摘要】
使用不同熔点材料的静电三维显影装置
技术介绍
本文的系统和方法一般涉及使用静电打印工艺的三维(3-D)打印工艺。三维打印可以使用例如喷墨或静电打印机产生对象。在一个示例性三阶段工艺中，将粉末状材料以薄层打印，将可UV固化的液体打印在粉末状材料上，最后使用UV光源使每个层硬化。这些步骤是逐层重复的。支撑材料通常包括酸，碱或水溶性聚合物，其可以在3-D打印完成后从构建材料选择性冲洗。静电(电子照相)工艺是产生二维数字图像的公知手段，其将材料转印到中间表面(例如感光带或鼓)上。电子照相图像被传送的方式的进步可以利用打印系统的速度、效率和数字性质。
技术实现思路
示例性三维(3-D)打印机除了其他部件之外还包括中间转印表面，例如中间转印带(ITB)或鼓，构建材料显影台，其定位以静电转印构建材料(例如，紫外(UV)可固化构建材料)到ITB，以及支撑材料显影台，其定位成将支撑材料静电转印到ITB的位置，其中UV可固化构建材料位于ITB上。构建材料具有比支撑材料更高的熔化温度。构建材料显影台和支撑材料显影台将UV可固化构建材料和支撑材料层转印到压板，每个层在ITB的离散区域上并且是图案形式。而且，注入台与ITB相邻。注入台包括在ITB的第一侧上支撑ITB的辊。注入台被定位成在ITB移动通过注入台时接收层。更具体地，构建材料显影台、支撑材料显影台和注入台相对于ITB定位，使得当ITB在处理方向上移动时，ITB上的点首先通过构建材料和支撑材料显影台，然后通过注入台。此外，压板相对于ITB移动。在注入台处每次压板接触ITB的第二侧(与第一侧相反的一侧)上的层之一时，ITB将UV可固化构建材料和支撑材料层转印到压板上，以在压板上相继地形成层的独立的堆栈。此类结构还可以包括与压板相邻的加热器。压板可以任选地从注入台移动到加热器以加热层并将每个层连接在一起。压力辊也可以邻近加热器定位。因此，压板可移动到压力辊，以将各层压在一起。此外，固化台可以定位成将UV光施加到3-D结构以使层彼此固化。此外，在不同的构造中，在每个层在注入夹处被转印到压板之后，或者在预先建立的数量的层在注入夹处被转印到压板之后，压板可以从注入夹移动到加热器、压力辊和固化台。此类结构还可以包括支撑材料去除台，其定位成接收压板上的3-D结构。支撑材料去除台将堆栈加热到高于支撑材料的熔化温度但低于构建材料的熔融温度的温度，以留下仅由UV可固化的构建材料制成的3-D结构。本文的各种方法利用上述结构操作，并使用构建材料显影台将构建材料静电转印到中间转印表面，和使用支撑材料显影台将支撑材料静电转印到中间转印表面。静电转印构建和支撑材料的工艺将构建材料和支撑材料层转印到中间转印表面，其中每个层在ITB的离散区域上并且是图案形式。然后，此类方法将中间转印表面移动到注入台，并相对于中间转印表面移动压板，以使压板接触中间转印表面上的一个层。每次在注入台处压板接触中间转印表面上的层时，中间转印表面将构建材料和支撑材料层转印到压板上，以在压板上相继地形成构建和支撑材料层的独立的堆栈。此类方法可以任选地将压板从注入台移动到加热器以加热所述层并将每个层连接在一起，并且可以将压板移动到压力辊，以将各层压在一起。在不同的构造中，在每个层在注入夹处被转印到压板之后，或者在预先建立的数量的层在注入夹处被转印到压板之后，这些方法可以将压板从注入夹移动到加热器、压力辊和固化台。此类方法也可以将压板移动到支撑材料去除台，该支撑材料去除台定位成将堆栈加热到高于支撑材料的熔化温度但低于构建材料的熔化温度的温度，以留下仅由UV可固化的构建材料制成的3-D结构。这些和其他特征在下面的详细描述中描述或从下面的详细描述中显而易见。附图说明以下参照附图详细描述各种示例性系统和方法，其中：图1-14是部分地示出本文的打印设备的示意性横截面图；图15是示出本文的打印设备的示意图；图16是部分地示出本文的打印设备的示意图；图17是示出本文的显影设备的示意图；图18是示出本文的操作的流程图；和图19是示出本文的设备的扩展示意图。具体实施方式如上所述，静电打印工艺是产生二维(2-D)数字图像的公知手段，并且本文的方法和设备使用此类处理来产生3-D项目(用于3-D打印)。然而，当使用静电工艺(特别是使用ITB的那些工艺)进行3-D打印时，从构建材料中去除支撑材料的工艺可能涉及使用昂贵且潜在危险的溶剂。本文所述的方法和设备通过利用具有不同熔化温度的构建和支撑材料减少或避免使用此类溶剂。例如，如图1中所示，示例性的三维(3-D)打印机除了其他部件之外还包括支撑在辊112上的中间转印带110(ITB)、第一打印部件(例如，显影设备116)和第二打印部件(例如，显影设备114)。因此，如图1中所示，第一打印部件116被定位成静电转印(通过带(例如由电荷发生器128产生的)和被转印的材料之间的电荷差)第一材料104、构建材料，例如(可能干的)粉末聚合物-蜡材料(例如，带电的3-D调色剂)至ITB110。第二打印部件114(其也可以是例如感光器)也被定位成将第二材料105(例如，支撑材料，再例如粉末聚合物-蜡材料(例如，带电的3-D调色剂))转印到ITB110的位置，其中第一材料104位于ITB110上。构建材料104具有比支撑材料105更高的熔化温度，以允许在完整的3-D项目完成之后将打印的3-D结构104与支撑材料105分离。例如，相对于任意温度(例如室温(20℃)或冰的熔化温度(0℃))，构建材料的熔化温度可以为高于支撑材料的熔化温度的25％、50％、75％等；或者可以是支撑材料的熔化温度的2倍、5倍、10倍等。因此，在一个实例中，支撑材料可在100℃熔化，而构建材料可在约200℃熔化。此外，构建和支撑材料可以由能够通过静电打印工艺进行处理的任何物质制成，无论此类材料目前是已知的还是将来开发的。例如，构建和支撑材料可以是聚合物、塑料、金属、陶瓷、硅基材料、碳基材料、糖等。在附图中，构建材料104和支撑材料105的结合被示出为元件102，并且有时被称为“显影层”。构建材料104和支撑材料105的显影层102在ITB110的离散区域上，并且处于与该层(及其相关联的支撑元件)中的3-D结构的部件相对应的图案中，其中3-D结构正在构建，由显影层102形成层102。此外，压板118(其可以是表面或带)与ITB110相邻。在该实例中，压板118是真空带。构建和支撑材料的图案化层102从显影设备114、116转印到中间转印带110，并且最终在注入台130处转印到压板118。如图1中所示，注入台130与ITB110相邻。注入台130包括在ITB110的一侧上支撑ITB110的辊112。注入台130被定位成当ITB110移动到注入台130时接收层102。更具体地，构建材料显影台116、支撑材料显影台114和注入台130相对于ITB110定位，使得当ITB110在处理方向上移动时，ITB110上的层102首先通过构建材料和支撑材料显影台114、116，然后通过注入台130。如图1中进一步所示，此类结构可以包括加热器120、126和结合台122、124。结合台122、124被定位成使用光源124施加光(例如UV光)和/或使用光源124加热。该结构还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维(3‑D)打印机，包括：中间转印表面；构建材料显影台，定位成将构建材料静电转印到所述中间转印表面；支撑材料显影台，定位成将支撑材料静电转印到所述中间转印表面，所述构建材料具有比所述支撑材料更高的熔化温度，所述构建材料显影台和所述支撑材料显影台将所述构建材料和所述支撑材料层转印到所述中间转印表面；邻近所述中间转印表面的注入台，所述注入台被定位成在所述中间转印表面移动通过所述注入台时接收所述层；和相对于所述中间转印表面移动的压板，每次所述压板在所述注入台处与所述中间转印表面上的所述层之一接触时，所述中间转印表面将所述构建材料和所述支撑材料的层转印到所述压板，以在所述压板上相继形成所述层的独立的堆栈。

【技术特征摘要】
2016.05.12 US 15/1526591.一种三维(3-D)打印机，包括：中间转印表面；构建材料显影台，定位成将构建材料静电转印到所述中间转印表面；支撑材料显影台，定位成将支撑材料静电转印到所述中间转印表面，所述构建材料具有比所述支撑材料更高的熔化温度，所述构建材料显影台和所述支撑材料显影台将所述构建材料和所述支撑材料层转印到所述中间转印表面；邻近所述中间转印表面的注入台，所述注入台被定位成在所述中间转印表面移动通过所述注入台时接收所述层；和相对于所述中间转印表面移动的压板，每次所述压板在所述注入台处与所述中间转印表面上的所述层之一接触时，所述中间转印表面将所述构建材料和所述支撑材料的层转印到所述压板，以在所述压板上相继形成所述层的独立的堆栈。2.根据权利要求1所述的3-D打印机，还包括支撑材料去除台，其定位成将所述独立的堆栈加热到高于所述支撑材料的熔化温度但低于所述构建材料的熔化温度的温度，以留下仅由所述构建材料制成的3-D结构。3.根据权利要求1所述的3-D打印机，还包括表面加热器，其定位成在所述注入台处引导热，所述表面加热器在所述注入台处加热所述中间转印表面和所述压板。4.一种三维(3-D)打印机，包括：中间转印带(ITB)；构建材料显影台，定位成将构建材料静电转印到所述ITB；支撑材料显影台，定位成将支撑材料静电转印到所述ITB的位置，其中所述构建材料位于所述ITB上，所述构建材料具有比所述支撑材料更高的熔化温度，所述构建材料显影台和所述支撑材料显影台将所述构建材料和所述支撑材料层转印到所述ITB，每个所述层在所述ITB的离散区域上并且为图案形式；邻近所述ITB的注入台，所述注入台包括在所述ITB的第一侧上支撑所述ITB的滚轮，所述注入台被定位成在所述ITB移动通过所述注入台时接收所述层；和相对于所述I...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·F·萨维茨基，R·W·费尔普斯，J·E·威廉姆斯，J·R·乌恰，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：美国,US