[发明专利]使用整平材料和机械刨机的静电3-D打印机

说明书

本发明公开了一种三维(3‑D)打印机，包括构建和支撑材料显影站，其定位成将构建和支撑材料的层转印到中间转印表面。具有平坦表面的台板定位成接触中间转印表面。当台板接触中间转印表面上的层中的一个时，中间转印表面将构建和支撑材料的层转印到台板的平坦表面。分配器定位成将整平材料沉积在台板上的层上，并且机械刨机定位成接触和整平台板上的层上的整平材料以使整平材料的顶部平行于台板的平坦表面。

技术领域

本文中的系统和方法大体上涉及使用静电打印过程的三维(3-D)打印过程。

背景技术

三维打印可以使用例如喷墨打印机产生物体。在一个示例性过程中，台板相对于喷墨器移动以在台板上形成构建和支撑材料的层，并且每层使用UV光源进行硬化。逐层重复这些步骤。支撑材料通常包含酸性、碱性或水溶性聚合物，其可以在3-D打印完成后从构建材料选择性地漂洗。

静电(电子照相)过程是生成将材料转印到中间表面(例如感光带或鼓)上的二维数字图像的公知手段。转印电子照相图像的方式的进步可以利用打印系统的速度、效率和数字性质。

发明内容

根据本发明的一个方面，涉及一种三维(3-D)打印机，其包括：中间转印表面；构建材料显影站，所述构建材料显影站定位成将构建材料转印到所述中间转印表面；支撑材料显影站，所述支撑材料显影站定位成将支撑材料转印到所述中间转印表面，所述构建材料显影站和所述支撑材料显影站将所述构建材料和所述支撑材料的层转印到所述中间转印表面；台板，所述台板具有定位成接触所述中间转印表面的平坦表面，当所述台板接触所述中间转印表面上的所述层中的一个时，所述中间转印表面将所述构建材料和所述支撑材料的顶层转印到所述台板的所述平坦表面，所述顶层能够不平行于所述台板的所述平坦表面；分配器，所述分配器定位成将整平材料沉积在所述顶层上；以及机械刨机，所述机械刨机定位成接触和整平所述台板上的所述顶层上的所述整平材料，所述机械刨机包括在平行于所述台板的所述平坦表面的方向上相对于所述台板移动的结构，以移除所述整平材料的一部分并将所述整平材料的另一部分留在所述顶层的顶部上，并使所述整平材料的顶部平行于所述台板的所述平坦表面，从而校正所述顶层不平行于所述台板的所述平坦表面。

根据本发明的另一方面，涉及一种三维(3-D)打印机，其包括：中间转印表面；构建材料显影站，所述构建材料显影站定位成将构建材料静电转印到所述中间转印表面；支撑材料显影站，所述支撑材料显影站定位成将支撑材料静电转印到所述中间转印表面，所述构建材料显影站和所述支撑材料显影站将所述构建材料和所述支撑材料的层转印到所述中间转印表面；邻近所述中间转印表面的转印定影站；台板，所述台板具有定位成重复地接触所述中间转印表面的平坦表面，所述台板相对于所述中间转印表面移动，每当所述台板在所述转印定影站处接触所述中间转印表面上的所述层中的一个时，所述中间转印表面将所述构建材料和所述支撑材料的顶层转印到所述台板的所述平坦表面以在所述台板的所述平坦表面上连续地形成所述层的独立堆叠，并且所述顶层能够不平行于所述台板的所述平坦表面；定影站，所述定影站定位成将热和压力施加到所述独立堆叠以将所述层定影在一起；分配器，所述分配器定位成将整平材料沉积在所述顶层上；以及机械刨机，所述机械刨机定位成接触和整平所述独立堆叠上的所述整平材料，所述机械刨机包括在平行于所述台板的所述平坦表面的方向上相对于所述台板移动的结构，以移除所述整平材料的一部分并将所述整平材料的另一部分留在所述顶层的顶部上，并使所述整平材料的顶部平行于所述台板的所述平坦表面，从而校正所述顶层不平行于所述台板的所述平坦表面，以及在所述机械刨机整平所述整平材料之后，所述台板移动到所述定影站以将所述整平材料定影到所述独立堆叠。