[发明专利]利用可破裂基材的电子照相3D打印

说明书

本发明公开了在3D打印中，压板朝向中间传送带(ITB)运动以使定位在压板上的片材接触ITB，从而将不同材料的层静电地传送至片材，并且然后压板运动至稳定站以使层联结至片材。重复该处理以使片材反复接触ITB(在稳定站处介入稳定化)，从而在片材上连续地形成材料的层。独立叠层被供给至平台以连续地形成层的独立叠层的3D结构。热和/或压力和/或光被施加至3D结构以通过平台上的可破裂介质的片材使独立叠层彼此粘合。

技术领域

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。

背景技术

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可选地冲洗所述聚合物。

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。

发明内容

示例性三维(3D)打印机连同其他部件一起包括中间传送带(ITB)、定位成将第一材料静电地传送至ITB的第一光感受器以及定位成将第二材料静电地传送至ITB的第一材料位于ITB上的位置。第二材料在相对于溶解第一材料的溶剂不同的溶剂中溶解。第一材料和第二材料的每一层位于ITB的分立区域上并且形成图案。

此外，压板相对于ITB运动，片材供给器定位成向压板供给可破裂(collapsible)介质的片材。可破裂介质包括具有相对低于第一材料和第二材料的层的密度的多孔材料，并且可以是例如具有95％以上的孔隙度的聚苯乙烯或塑料的泡沫。

压板朝向ITB运动以使定位在压板上的可破裂介质的片材反复接触ITB。每次压板使可破裂介质的片材与ITB接触时，ITB将第一材料和第二材料的层传送至片材，以在可破裂介质的片材上连续地形成第一材料和第二材料的层的独立叠层。

此外，稳定站与压板相邻。在每次ITB将层中的每一个传送至可破裂介质的片材之后，压板可以运动至稳定站以独立地稳定第一材料和第二材料的层中的每一个。

平台定位成从压板接收独立叠层，以连续地形成层的独立叠层的3D结构。此外，粘合站定位成向3D结构施加热和/或压力和/或光，以通过平台上的可破裂介质的片材使独立叠层彼此粘合。更具体地，在每次压板将独立叠层中的每一个传送至平台之后，粘合站施加光和/或热，以通过平台上的可破裂介质的片材将每个独立叠层独立地粘合至任何之前传送的独立叠层。

该结构还可以包括定位成接收来自压板的3D结构的载体材料去除站。载体材料去除施加在不影响第一材料的情况下溶解第二材料的溶剂，以保留仅由第一材料制成的3D结构。

以方法术语介绍的本文中的各个示例性方法将第一材料自动地静电传送至ITB，并且还将第二材料自动地静电传送至ITB的第一材料位于ITB上的位置。第一材料和第二材料的每一层位于ITB的分立区域上并且形成图案。再次，第二材料溶解在相对于溶解第一材料的溶剂不同的溶剂中。

这些方法还利用片材供给器将可破裂介质的片材自动地供给至压板。此外，这些方法使压板朝向ITB自动地运动以使定位在压板上的可破裂介质的片材接触ITB，从而将第一材料和第二材料的层传送至可破裂介质的片材。此后，该方法使压板自动地运动至稳定站，以独立地稳定第一材料和第二材料的每一层。这些方法自动地重复使压板朝向ITB运动的过程，以使可破裂介质的片材反复接触ITB从而在可破裂介质的片材上连续地形成第一材料和第二材料的层，以及在每次ITB将层中的每一个传送至可破裂介质的片材之后，这些方法自动地重复使压板运动至稳定站的过程。