[发明专利]一种光固化打印系统和方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于打印的技术领域，特别是涉及一种光固化打印系统和方法。

背景技术

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(DigitalLight Processing)面投影光固化打印方法。

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。

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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

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。

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。

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。