一种光固化打印系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种光固化打印系统和方法，打印系统包括显影总成、载体和光源，显影总成包括显影转鼓、显影引擎和输料器，显影转鼓可沿其中轴线转动且可透光，显影转鼓与载体相对应设置且显影转鼓与载体之间能够发生相对运动，显影转鼓的显影面通过显影引擎形成静电潜像，输料器与显影转鼓的显影面对应设置，显影转鼓沿中轴线转动过程中显影面上通过静电潜像选择性吸附输料器提供的光敏打印料形成光敏打印料层，光敏打印料层通过显影转鼓铺设到载体的成型表面或者载体上的固化模型上，光源发出的光束透过显影转鼓的铺料侧照射显影转鼓与载体之间的光敏打印料层形成固化层。本发明专利技术能够实现在选择性铺料的同时同步进行光照固化，有利于提升打印速度和打印精度。有利于提升打印速度和打印精度。有利于提升打印速度和打印精度。

【技术实现步骤摘要】
一种光固化打印系统和方法


[0001]本专利技术属于打印的
，特别是涉及一种光固化打印系统和方法。

技术介绍

[0002]现有的光固化打印方法主要采用激光、DLP、LED或LCD等光源照射光敏树脂形成固化层，层层堆叠形成三维模型，例如SLA(Stereo Lithography Apparatus)或DLP(Digital Light Processing)面投影光固化打印方法。
[0003]对于SLA类型的方式，光敏树脂液体材料或光敏树脂与其他粉末材料混合的浆料，一般先将光敏打印料刮平，然后用光束选择性照射，形成固化层，然后重复上述过程将固化层层层堆叠直至三维模型打印完成。如此的方式不容易实现复合材料三维模型的打印，也不容易实现彩色模型的打印。而且由于铺料和光照固化是分时进行，影响了打印速度，铺设的厚度容易受刮板间隙、刮板移动速度、料载体(打印平台)的温度或振动、打印料的粘度和表面特性或打印料成分配方等的影响，进而影响铺料层厚的精度和三维模型的精度。对于DLP的打印方式虽然提升了打印速度，但依然不容易实现复合材料或彩色打印，且不容易实现较大模型的打印。
[0004]传统二维打印技术中的静电成像技术是在2D打印中常用的技术，采用显影鼓通过充电过程、曝光成像过程和显影过程实现打印料的选择性吸附，在转印过程中通过加热将打印料固化到纸张上，虽然容易实现彩色打印，但需要加热过程影响打印速度，而且也不适合三维模型的打印。有必要开发一种快速的且更加适合复合材料和彩色模型的打印方法或装置。
专利技术内容
[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种光固化打印系统和方法，实现在选择性铺料的同时同步进行光照固化，有利于提升打印速度和打印精度。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种光固化打印系统，包括显影总成、载体和光源，所述显影总成包括显影转鼓、显影引擎和输料器，所述显影转鼓可沿其中轴线转动且可透光，所述显影转鼓与载体相对应设置且所述显影转鼓与载体之间能够发生相对运动，所述显影转鼓的显影面通过显影引擎形成静电潜像，所述输料器与显影转鼓的显影面对应设置，所述显影转鼓沿其中轴线转动过程中所述显影面上通过静电潜像选择性吸附输料器提供的光敏打印料形成光敏打印料层，所述光敏打印料层通过显影转鼓铺设到载体的成型表面或者载体上的固化模型上，所述光源发出的光束透过显影转鼓的铺料侧照射显影转鼓与载体之间的光敏打印料层形成固化层。
[0007]所述显影转鼓包括相互贴合的光导层和导电层，所述光导层位于导电层的外侧，所述显影引擎包括第一静电发生器和显影光源，所述第一静电发生器沿显影转鼓的转动方向设置于输料器的上游并通过第一静电发生器向光导层表面形成静电，所述显影光源沿显影转鼓的转动方向设置于第一静电发生器与输料器之间且所述显影光源发出的显影光束
可选择性照射光导层形成所述静电潜像。
[0008]所述显影转鼓的显影面绝缘，所述显影引擎包括离子注射器，所述离子注射器沿显影转鼓的转动方向设置于输料器的上游并通过离子注射器向显影转鼓的显影面选择性注射离子形成静电潜像。
[0009]所述输料器包括可转动的轮毂、料箱和第二静电发生器，所述料箱内装有光敏打印料的料液，所述轮毂部分浸没于光敏打印料的料液中，所述轮毂的表面与显影转鼓的显影面相对应，所述轮毂转动时表面附着光敏打印料形成薄层状的光敏打印料，所述第二静电发生器沿轮毂的转动方向设置于料箱与显影转鼓之间且能够向轮毂表面附着的薄层状的光敏打印料产生静电。
[0010]所述轮毂的内侧设有吸附薄层状的光敏打印料的输料电极。
[0011]所述载体的成型表面为平面结构，所述载体与所述显影转鼓之间能够产生沿直线方向的相对平移运动。
[0012]所述载体的成型表面为环形或者圆形平面结构，所述载体与所述显影转鼓之间能够绕载体的中轴线产生相对水平转动。
[0013]所述载体的成型表面为圆柱面结构，所述载体与所述显影转鼓之间通过显影转鼓和载体分别的转动形成相对转动。
[0014]所述载体沿封闭的矩形循环轨道运动，所述显影转鼓沿固定的方向转动，使得载体上通过固化层逐层堆叠形成固化模型。
[0015]所述显影转鼓沿设定的方向连续转动，所述载体与所述显影转鼓之间的相对运动还包括连续的相对竖向移动，使得载体上通过固化层以螺旋的形式逐层堆叠形成固化模型。
[0016]所述显影总成设置为若干个且各显影总成的显影转鼓同步对同一层或不同层进行铺料和光照固化。
[0017]所述显影转鼓外侧设有清洁装置，所述清洁装置设置与显影转鼓的显影面相对应，所述清洁装置沿显影转鼓的转动方向设置于光敏打印料层脱离侧与显影引擎之间。
[0018]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种光固化打印方法，使用了上述的光固化打印系统，包括以下步骤：
[0019](1)驱动显影转鼓转动，通过显影引擎在显影转鼓的显影面上选择性形成静电潜像，所述静电潜像选择性吸附输料器提供的光敏打印料形成光敏打印料层；
[0020](2)所述显影转鼓与载体之间产生相对运动，通过所述显影转鼓将光敏打印层铺设到载体的成型表面或者载体上的固化模型上；
[0021](3)光敏打印层铺设到载体的成型表面的同时，所述光源发出的光束透过显影转鼓的铺料侧照射显影转鼓与载体之间的光敏打印料层形成固化层结合到所述载体上或所述载体上的固化模型上。
[0022]若干显影总成同步工作，通过若干显影总成的显影转鼓对异质或异色材料的光敏打印料层进行铺料，同时光束分别透过相应显影转鼓的铺料侧对异质或异色材料的光敏打印料层进行光照固化得到异质或异色材料固化层。
[0023]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种光固化打印系统，包括显影总成、载体、光源和打印料层传送机构，所述打印料层传送机构的料层附着面可转动且可透
光，所述打印料层传送机构与载体相对应设置且所述打印料层传送机构与载体之间能够发生相对运动，所述显影总成包括显影转鼓、显影引擎和输料器，所述显影转鼓可沿其中轴线转动，所述显影转鼓的显影面通过所述显影引擎形成静电潜像，所述显影转鼓的显影面与打印料层传送机构的料层附着面相对应，所述显影转鼓沿其中轴线转动过程中所述显影面上通过静电潜像选择性吸附输料器提供的光敏打印料形成光敏打印料层，位于所述显影转鼓的显影面与打印料层传送机构的料层附着面之间的光敏打印料层受吸附附着到打印料层传送机构的料层附着面上，所述光敏打印料层通过打印料层传送机构铺设到载体的成型表面或者载体上的固化模型上，所述光源发出的光束透过打印料层传送机构的铺料侧照射打印料层传送机构与载体之间的光敏打印料层形成固化层。
[0024]所述显影转鼓包括相互贴合的光导层和导电层，所述光导层位于导电层的外侧，所述显影引擎包括第一静电发生器和显影光源，所述第一静电发生器沿显影转鼓的转动方向设置于输料器的上游并通过第一静电发生器向光导层表面形成静电，所述显影光源沿显影转鼓的转动方向设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光固化打印系统，包括显影总成(10)、载体和光源(32)，其特征在于：所述显影总成(10)包括显影转鼓(36)、显影引擎和输料器(2)，所述显影转鼓(36)可沿其中轴线转动且可以透光，所述显影转鼓(36)与所述载体相对应设置且所述显影转鼓(36)与所述载体之间能够发生相对运动，所述显影转鼓(36)的显影面通过所述显影引擎形成静电潜像，所述输料器(2)与显影转鼓(36)的显影面对应设置，所述显影转鼓(36)沿其中轴线转动过程中所述显影面上通过所述静电潜像选择性吸附输料器(2)提供的光敏打印料(75)形成光敏打印料层(79)，所述光敏打印料层(79)通过显影转鼓(36)铺设到所述载体的成型表面或者载体上的固化模型(71)上，所述光源(32)发出的光束(38)透过所述显影转鼓(36)的铺料侧照射所述显影转鼓(36)与所述载体之间的光敏打印料层(79)形成固化层。2.一种光固化打印系统，包括显影总成(10)、载体、光源(32)和打印料层传送机构，其特征在于：所述打印料层传送机构的料层附着面可转动且可以透光，所述打印料层传送机构与所述载体相对应设置且所述打印料层传送机构与所述载体之间能够发生相对运动，所述显影总成(10)包括显影转鼓(36)、显影引擎和输料器(2)，所述显影转鼓(36)可沿其中轴线转动，所述显影转鼓(36)的显影面通过所述显影引擎形成静电潜像，所述显影转鼓(36)的显影面与所述打印料层传送机构的料层附着面相对应，所述显影转鼓(36)沿其中轴线转动过程中所述显影面上通过所述静电潜像选择性吸附输料器(2)提供的光敏打印料(75)形成光敏打印料层(79)，位于所述显影转鼓(36)的显影面与所述打印料层传送机构的料层附着面之间的光敏打印料层(79)受吸附附着到打印料层传送机构的料层附着面上，所述光敏打印料层(79)通过所述打印料层传送机构铺设到所述载体的成型表面或者所述载体上的固化模型(71)上，所述光源(32)发出的光束(38)透过所述打印料层传送机构的铺料侧照射所述打印料层传送机构与所述载体之间的光敏打印料层(79)形成固化层。3.根据权利要求1或2所述的一种光固化打印系统，其特征在于：所述显影转鼓(36)包括相互贴合的光导层(11)和导电层(12)，所述光导层(11)位于导电层(12)的外侧，所述显影引擎包括第一静电发生器(13)和显影光源(31)，所述第一静电发生器(13)沿显影转鼓(36)的转动方向设置于输料器(2)的上游并通过第一静电发生器(13)向光导层(11)表面形成静电，所述显影光源(31)沿显影转鼓(36)的转动方向设置于第一静电发生器(13)与输料器(2)之间且所述显影光源(31)发出的显影光束(39)可选择性照射光导层(11)形成所述静电潜像。4.根据权利要求1或2所述的一种光固化打印系统，其特征在于：所述显影转鼓(36)的显影面绝缘，所述显影引擎包括离子注射器(34)，所述离子注射器(34)沿显影转鼓(36)的转动方向设置于输料器(2)的上游并通过离子注射器(34)向显影转鼓(36)的显影面选择性注射离子形成所述静电潜像。5.根据权利要求1或2所述的一种光固化打印系统，其特征在于：所述输料器(2)包括可转动的轮毂(21)、料箱(24)和第二静电发生器(23)，所述料箱(24)内装有光敏打印料(75)的料液，所述轮毂(21)部分浸没于光敏打印料(75)的料液中，所述轮毂(21)的表面与显影转鼓(36)的显影面相对应，所述轮毂(21)转动时表面附着光敏打印料(75)形成薄层状的光敏打印料(75)，所述第二静电发生器(23)沿轮毂(21)的转动方向设置于料箱(24)与显影转鼓(36)之间且能够向轮毂(21)表面附着的薄层状的光敏打印料(75)产生静电。6.根据权利要求5所述的一种光固化打印系统，其特征在于：所述轮毂(21)的内侧设有
吸附薄层状的光敏打印料(75)的输料电极(22)。7.根据权利要求1所述的一种光固化打印系统，其特征在于：所述载体的成型表面为平面结构，所述载体与所述显影转鼓(36)之间能够产生沿直线方向的相对平移运动。8.根据权利要求1所述的一种光固化打印系统，其特征在于：所述载体的成型表面为环形或者圆形平面结构，所述载体与所述显影转鼓(36)之间能够绕载体的中轴线产生相对水平转动。9.根据权利要求1所述的一种光固化打印系统，其特征在于：所述载体的成型表面为圆柱面结构，所述载体与所述显影转鼓(36)之间通过显影转鼓(36)和载体分别的转动形成相对转动。10.根据权利要求7所述的一种光固化打印系统，其特征在于：所述载体沿封闭的矩形循环轨道(97)运动，所述显影转鼓(36)沿固定的方向转动，使得载体上通过固化层逐层堆叠形成固化模型(71)。11.根据权利要求8或9所述的一种光固化打印系统，其特征在于：所述显影转鼓(36)沿设定的方向连续转动，所述载体与所述显影转鼓(36)之间的相对运动还包括连续的相对竖向移动，使得载体上通过固化层以螺旋的形式逐层堆叠形成固化模型(71)。12.根据权利要求2所述的一种光固化打印系统，其特征在于：所述载体的成型表面为平面结构，所述载体与所述打印料层传送机构之间能够产生沿直线方向的相对平移运动。13.根据权利要求2所述的一种光固化打印系统，其特征在于：所述载体的成型表面为环形或者圆形平面结构，所述载体与所述打印料层传送机构之间能够绕载体的中轴线产生相对水平转动。14.根据权利要求2所述的一种光固化打印系统，其特征在于：所述载体的成型表面为...

【专利技术属性】
技术研发人员：季鹏凯，
申请(专利权)人：源秩科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：