图案形成方法、图案形成用制造设备、结构体形成方法和用于其的制造设备的制造方法

图案形成方法、图案形成用制造设备、结构体形成方法和用于其的制造设备的制造方法
【专利摘要】图案形成方法包括：在介质上赋予第一液体和流动抑制用液体的图案，所述流动抑制用液体配置为抑制所述第一液体在所述介质上流动；将粉体材料施加至所述图案；和除去没有附着至所述图案的所述粉体材料从而形成所述粉体材料的图案。
【专利说明】
图案形成方法、图案形成用制造设备、结构体形成方法和用于其的制造设备
技术领域
[0001]本发明涉及图案形成方法、图案形成用制造设备、结构体形成方法和用于其的制造设备。
【背景技术】
[0002]近年来，数字打印技术已经变得普及。因为数字打印不需要原版，易于生产小量打印任务，并且便于短时间内的小量生产。数字打印技术能够以具有几乎相同的品质通过模拟打印来打印例如照片或杂志等的通常印刷物。然而，对于厚膜丝网打印，存在数字打印技术的问题。存在会限制墨材料和记录介质的种类的问题。存在对厚膜丝网打印的很多期待，并且厚膜打印应该能够打印除了通常打印以外的图像信息。因此，在厚膜丝网打印的情况下，重要的是具有可以例如用于形成图案的墨等的可用材料和打印介质的很多选择。例如，使用模拟厚膜丝网打印技术的丝网打印技术可以形成部分打印图像厚膜并且提升设计价值，并且可以使用导电性墨来打印电路。相反地，作为厚膜丝网打印手段已知为数字打印的UV-1J(喷墨)法和电子照相方法各自限制了例如可以用于形成图案的墨等的材料。例如，图案形成材料限于作为如果为UV-1J则喷墨方法可以喷射的感光性树脂。
[0003]在厚膜丝网打印中，已经提议提升用于图案形成的材料的自由度。根据日本专利特开N0.10-305488，已经公开了使用墨的厚膜丝网打印的方法:在将墨干燥之前施涂热塑性树脂并且将热塑性树脂加热从而使热塑性树脂熔融。
[0004]然而，因为喷墨用墨典型地为低粘度，并且因为由喷嘴喷射的墨滴典型地即刻吸收于记录介质中从而防止成珠状，难以使粉体材料固定在墨上。另外，即使可以使粉体材料固定在墨上，大的限制在于:可以仅在具有良好的墨吸收性的记录介质上形成图案。
[0005][引用列表]
[0006][专利文献]
[0007][PTL I]
[0008]日本专利特开N0.10-45138

【发明内容】

[0009]发明要解决的问题
[0010]因此，本发明的方面涉及能够高精度地在介质上形成由粉体形成的图像的方法，这能够在广泛的各种不同介质上形成图案。
[0011]在本发明的一个方面中，提供了一种图案形成方法，所述方法包括:在介质上赋予第一液体和流动抑制用液体的图案，所述流动抑制用液体配置为抑制所述第一液体在所述介质上流动;将粉体材料施加至所述图案;和除去没有附着至所述图案的所述粉体材料从而形成所述粉体材料的图案。
[0012]根据本发明的进一步示例性实施方案，提供了图案形成用制造设备。
[0013]本发明的进一步特征将参考附图从示例性实施方案的以下说明而变得明显。
[0014]发明的效果
[0015]根据本发明的特定方面，可以提供能够高精度地在介质上形成由粉体形成的图像的方法，这能够在广泛的各种不同介质上形成图案;并且也可以提供用于其的制造设备。另夕卜，可以提供通过前述图像形成来形成结构体的方法和用于其的制造设备。
【附图说明】
[0016][图1]图1是示出作为实现根据实施方案的结构体形成方法的制造设备的一个实例的层叠造形设备的示意图。
[0017][图2]图2是示出层叠形成设备的控制系统的框图。
[0018][图3]图3是示出作为实现根据实施方案的结构体形成方法的制造设备的一个实例的层叠造形设备的示意图。
【具体实施方式】
[0019]本发明的各种示例性实施方案、特征和方面将参考附图在以下详细地描述。
[0020]图1是示出作为实现根据本发明的实施方案的图案形成方法和通过图案的结构体形成方法的制造设备的一个实例的层叠造形设备100的示意性透视图。在设备100中，将要新层叠的结构体的层的图案形成在用作转印构件的带状转印构件I的表面上，然后能够通过输送机构2经过各加工单元，以致形成作为具有结构体的截面形状的截面层的着色图案
14。另外，将用于结构体的着色图案14输送至相对于转印构件I往复移动并且层叠在层叠的加工中的结构体10上的层叠单元8的层叠位置。此处，转印构件I用于中间打印介质。
[0021]转印构件I用作支承形成在表面上的结构体的层的支承构件，并且也用作将形成的层转印至已经通过层彼此层叠形成的加工中的结构体的转印构件。因此，转印构件I可以由具有高的脱模性同时具有与结构体形成材料的一定程度的亲和性的材料来形成。例如，即使转印在转印构件I侧的截面层的仅一部分，也可以形成结构体。但是，鉴于结构体的精度，这可以是整个截面层转印至加工中的结构体10的情况。
[0022]另外，为了稳定地进行转印，转印构件I可以具有至少一些弹性。作为转印构件的材料，例如，可以提及硅橡胶和氟橡胶。因为用于图案化的材料会在上述那些橡胶材料上在一些情况下弹回，这可以是依照要使用的材料在其上进行表面处理的情况。虽然橡胶硬度根据弹性体的厚度来确定，但当其厚度大时，可以优选使用硬橡胶，并且当厚度小时，可以优选使用软橡胶。当厚度大时，可以提供硬度为大约80度的橡胶，并且当转印构件I具有薄带状时，可以提供由厚度为大约0.1至0.5mm并且橡胶硬度为大约50至20度的橡胶形成的薄膜。当需要高的精度时，可以使用TEFLON(注册商标)片和涂布有具有亚微米级别的厚度的脱模剂的平滑膜，其各自不具有弹性。在使用具有较小的弹性的转印构件I的情况下，因为在一些情况下会需要机械精度和/或长的加工时间，材料可以依照应用目的来选择。
[0023]另外，当金属粉等用作造形材料时，其表面可以使用具有高的耐热性的氮化硼等通过脱模处理来加工。
[0024]以下描述在层叠造形设备100中进行的层叠生产过程。在图1中示出的设备中，将作为第一液体的反应液从第一喷墨装置3喷射在转印构件I上从而在转印构件I上形成反应液的图案11。然而，方法不限于上述那些，并且例如，反应液的图案也可以通过使用原版的打印，例如列举柔性版打印来形成。如果不同图像或不同颜色的多个图案在相同的区域中同时形成，则使用原版的打印可以一定程度有效。同样地，对于形成结构体，将各自具有不同形状的多个图案配置在原版上并且层叠该多个图案可以形成结构体。
[0025]因为使用喷墨法的图案化可以使用液体形成预期的图像形状，这可以是优选的。喷墨法、热型、压电驱动型、静电型和连续型的各种类型是可用的。对于喷射墨的喷嘴，例如分配器等的单喷嘴型和设置有多喷嘴的线型头中的至少一种是可用的。对于实现高的生产性，可以优选地使用线型头。
[0026]第一液体不仅限于该反应液。例如列举为水系墨和/油系墨等的液体也可以用作第一液体。在通过将第一液体喷射在打印介质上来形成图案11的情况下，这可以是第一液体的粘合性保持直至粉体材料到达的情况，所以这可以是使用水系墨的情况。
[0027]在塑料用于粉体材料并且水系墨用于第一液体的情况下，这可以是将水溶性有机溶剂和/或表面活性剂添加至水系墨中从而使水系墨与塑料匹配的情况。
[0028]这也可以是水从作为包含水溶性有机溶剂和/或表面活性剂的第一液体的涂布墨蒸发从而增加水溶性有机溶剂和/或表面活性剂的密度的情况。
[0029]对用于第一液体的水溶性有机溶剂没有特别限制。例如，对于表面张力、干燥性和粘度，可以选择水溶性有机溶剂。作为水溶性有机溶剂的实例，例如，可以提及例如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺等的酰胺类，例如丙酮等的酮类，例如四氢呋喃和二氧六环等的醚类，例如聚乙二醇和聚丙二醇等的聚烷撑二醇类，例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、I，2，6-己三醇、硫二甘醇、己二醇和二甘醇等的烷撑二醇类，例如乙二醇甲基醚、二甘醇单甲基醚和三甘醇单甲基醚等的多价醇的低级烷基醚类，例如乙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇等的单价醇类，甘油，N-甲基-2-吡咯烷酮，I，3_二甲基-2-咪唑啉酮，三乙醇胺，环丁砜和二甲亚砜。
[0030]作为表面活性剂，可以使用氟系表面活性剂、硅酮系表面活性剂、水溶性阴离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂、非离子系表面活性剂、和两性表面活性剂。
[0031]对于第一液体，如下所述，当与第二液体接触从而抑制第二液体流动时，与在供给粉体材料之后施涂至粉体材料的第二液体反应的反应墨可以改善由第二液体形成的图像的品质。
[0032]对于与第二液体制成的组合并且根据使用反应的目的，选择反应类型和反应材料。例如，对于水系墨，可以单独或以组合使用聚集、盐析出反应、和/或酸-碱反应。其中，聚集可以是适当的。特别地，对于图像品质，可以提供颜料墨与包括金属盐的反应液的组合，这是因为能够使用低量的反应液来形成薄的墨图案。同时，该组合可以提供好处，这是因为该组合的反应速度高。
[0033]作为包含于反应液中的用于反应材料的材料，具有与墨相反的电荷的离子性材料。例如，阴离子性墨可以用作喷墨用墨，并且作为用于阴离子性墨的反应材料，可以使用包括金属盐的溶液，特别是具有两价以上的多价金属盐溶液。多价金属盐由具有两价以上的多价金属离子和对应于该多价金属离子的阴离子组成。作为多价金属离子的实例，可以提及例如列举Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Zn2+的二价金属离子和例如列举Fe3+、A13+的三价金属离子。并且作为对应于该多价金属离子的阴离子的实例，可以提及C1 —、N03—、S042—、I —、Br—、C13—、RCOO—(其中R是烷基)ο
[0034]为了较高的反应性，有用的是使用金属离子与酸。酸也单独用作反应材料。
[0035]作为酸的实例，可以列举有机酸，例如，草酸、聚丙烯酸、甲酸、乙酸、丙酸、丙二酸、苹果酸、马来酸、抗坏血酸、琥珀酸、戊二酸、谷氨酸、富马酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸、吡咯烷酮羧酸、吡喃酮羧酸、吡咯羧酸、呋喃甲酸、香豆酸、噻吩甲酸、尼克酸、羟基琥珀酸、二氧化琥珀酸。
[0036]第一液体可以包括固体组分，并且随着在第一液体中的固体组分下降，在着色图案(下述)中的含有比率可以较高。在着色图案中的高的含有比率影响由着色图案形成的结构体的硬度并且使结构体的回收容易。
[0037]另外，因为要施加的粉体材料的量与第一液体的厚度成比例，对于由粉体形成的层的厚度的均匀性，这可以是施加以致在转印构件I上的第一液体的厚度变得均匀的情况。厚度均匀的由粉体材料形成的层有助于由层形成的印刷物的审美良好的特性，并且也有助于在形成由层形成的结构体时的精度。
[0038]因为第一液体对形成的图像具有低的效果，由于第二液体施涂至粉体材料，对于第一液体的颜色，这可以是施涂以致第一液体具有透明性或不具有颜色的情况。第一液体的颜色可以是白色。
[0039]为了获得由粉体材料形成的层的均匀地厚度，粉体材料可以根据分级为预定尺寸并且在示出粉体的附着力的范围内选择。
[0040]第一液体的图案11的厚度也可以使用例如图1示出的水除去单元5等的另外的机构来调节。除了单一液体以外，第一液体可以是多种液体的组合。如果使用喷墨，则也可以为了较高的粘度使用由彼此反应的两种液体组成的材料，这是因为限制了可以喷射的液体的粘度。
[0041 ]第一液体的图案11可以通过使用由多种液体组成的第一液体来稳定。例如，当记录介质是转印构件I的不具有墨吸收性的表面或排墨表面时，可以假定的是，墨图案11在形成第一液体的图案11与供给粉体材料之间从预期的位置移动。因为将粉体材料依照第一液体的图案11来施加，厚膜图像的品质在此类情况下是重要的。特别地，当进行水除去以达到使第一液体的图案11的厚度较小的目的时，根据记录表面的特性，由于与干燥图案11相关的体积降低而导致的第一液体的图案11的改变可以是明显的。即使当不进行水除去时，存在担忧在于:在施涂第一液体与供给粉体材料之间，如果经过长时间，则第一液体的图案11通过表面张力等而变形。
[0042]为了防止墨以此方式在记录表面上被排斥，例如，第一液体可以是两种液体的组合，反应液和抑制反应液流动的液体(反应液流动抑制用液体)。更具体地，反应液的流动可以通过在供给粉体材料之前使用具有与反应液相反的电荷的无色或无彩色的墨来抑制，并且也可以通过在施涂反应液之后即刻施涂作为第二液体(下述)的有色墨的一些或全部来抑制。当反应液流动抑制用液体清澈或是不显眼的浅色时，这可以是将反应液流动抑制用液体施涂至不要着色的部分的情况。
[0043]当有色墨用作反应液流动抑制用液体时，有色墨与反应液反应，由此抑制反应液流动。例如，这可以是将特定量的有色墨施涂至要着色的部分，同时将另外的墨从第二喷墨装置4(下述)喷射至最终形成深色图像的部分的情况。这期间，可以将清澈的反应液流动抑制用液体施涂至除了要着色的部分以外的反应液的图案11的任何部分。
[0044]时间基础的指导是当从形成第一液体的图案11起几秒或几十秒的间隔之后供给粉体材料时，第一液体可以由反应液和反应液流动抑制用液体的组合组成。
[0045]根据记录表面与反应液之间的亲和性，在施涂反应液与施涂反应液流动抑制用液体之间的时间间隔可以在几秒内，优选在I秒内。
[0046]当第一液体由多种液体组成时，可能的是，液体的图案11厚于第一液体由单一液体形成的情况，由此粉体材料可以在将第一液体的图案11的厚度使用水除去单元来减少或使其随时间降低之后供给。对于反应液流动抑制用液体的组成，可以是这样的:图案11的厚度可以通过在施涂之后的水除去过程来减少，并且可以是这样的:液体的固成分小。然而，要施涂的体积和粘度可以在确定固成分的情况下考虑，以致施涂体积不太大并且喷射可以稳定地进行。
[0047]虽然适当的值的范围取决于使用的材料、所造形的形状和造形的精度，但粘度和固成分的一些指导是粘度可以是10mPa.s以下，优选50mPa.s以下，更优选20mPa.s以下，和固成分可以是20%以下，优选10%以下，更优选5%以下。
[0048]在施加粉体材料时的第一液体的图案11的厚度的指导是:厚度可以是所施加的粉体材料的颗粒的直径的20%以下，优选10%以下，更优选5%以下。
[0049]为了供给反应液流动抑制用液体，可以使用例如喷墨装置或喷射型分配器等的能够以非接触的方式在其预期的位置处配置液滴的仪器。
[0050]使用作为多种液体的组合的第一液体的设备的实例在图3中示出。在图3中，该装置具有第三喷墨装置21，其配置为与第一喷墨装置3分离地施涂反应液流动抑制用液体。其它细节与图1中相同。虽然图3中的第一液体通过两个喷墨设备来赋予，但第一液体也可以通过使用两种以上的液体的两种以上的设备来赋予。在该过程中的第一液体的功能是附着至粉体材料，这意指第一液体的品质(例如，附着力和图案精度)可以提高。自然地，图1中示出的第一喷墨装置3可以配置为通过同时喷射反应液和抑制反应液流动的液体而起图3中的第三喷墨装置21的作用。
[0051]对于施涂反应液和施涂反应液流动抑制用液体的顺序，无论哪个液体都可以首先施涂。
[0052]然后，将粉体材料使用造形材料粉体施加单元6施加至输送至造形材料粉体施加单元6的位置的第一液体的图案11。这形成了粉体图案12。因为粉体材料的固定通过第一液体的附着力来实现，可以使用广泛的各种不同的材料，只要其可以颗粒化即可。例如热塑性树脂等的材料可以用于有助于施加的颗粒最终熔融为单一块。例如，可以使用例如聚乙烯、聚丙烯、尼龙、ABS、聚乳酸、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、离聚物和EVA等的热塑性树脂。除了树脂以外，可以使用例如金属、玻璃和陶瓷等的可以通过热成形而成形的材料。另外，粉体的表面可以进行有助于粉体对墨的附着性、墨的发色性以及颗粒变得固定在一起的表面处理。虽然对颗粒的形状也没有特别限制，但球状有助于颗粒附着至图像部分(要形成图像的部分)和从非图像部分(不形成图像的部分)除去颗粒。完成图案12的均匀的厚度可以通过将颗粒良好有序排列为一层来确保，并且这在颗粒尺寸相似时受到促进。自然地，图案12的厚度随着粒径的增加而增加，并且具有不同粒径的材料的使用是控制图案12的厚度的方法。
[0053]使颗粒的内部结构多孔化可以导致改善墨的发色。对造形材料粉体施加单元6如何施加粉体不设置限制，并且可能的方法是通过喷涂或使其流动来将粉体材料供给至至少在转印构件I上的第一液体的整个图案11，然后在除了其中粉体材料由第一液体固定的部分以外通过例如振动、吹风和吸气等的技术来除去粉体材料。也可以使用例如静电等的其它技术预先制造粉体的暂时图案，然后依照第一液体的图案11部分地供给粉体。造形材料的施加和除去可以在分别的过程中进行，并且也可以在单一过程中同时进行。例如，向第一液体的图案11吹风同时将结构材料的颗粒乘着吹出的风喷涂是同时进行形成粉体图案12和除去不必要的粉体的方法。
[0054]也可以使用多种粉体材料。例如，第一液体施涂至配置第一粉体材料的部分，并且第一粉体的图案形成在此处。然后，第一液体的图案再次在配置第二粉体材料的部分中形成，并且第二粉体附着至此。这样的方法使多种材料配置在同样的平面中以达到例如图像图案或结构体的硬度的部分改性等的目的。
[0055]然后，第二喷墨装置4将作为第二液体的有色墨施涂至粉体图案12从而形成作为着色粉体的图案的着色粉体图案13。虽然图1表明其中有色墨从第二喷墨装置4施涂的结构，这不是唯一可能的结构。然而，喷墨是非常有用的，这是因为其能够在不使用配置为与转印构件I接触而施涂液体的单元即，第二喷墨装置4的情况下，使第二液体施涂至粉体图案12。特别地，当前提是使用粉体颗粒形成的图案转印至并且层叠至加工中的结构体10(下述)时，转印构件I和粉体颗粒不能牢固地固定在一起。然而，接触记录会导致颗粒向后卡住(back-trapping)0
[0056]对第二喷墨装置4设置的限制与对前述第一喷墨装置3的限制相同，这意指在喷墨方法中，在没有特别限制的情况下可以使用第二喷墨装置4。
[0057]没有特别限制的作为第二液体的墨主要是具有高的装饰效果的有色墨。可以同时使用水系墨和油系墨，并且鉴于与第一液体的反应，可以使用水系墨。与水系墨可进行的离子反应如此快以致图像可以在几乎没有不整齐的情况下再现。特别地，在该实施方案中可以使用其中第二液体是包括颜料墨的水系墨并且第一液体是包括金属盐的溶液的成套墨。
[0058]当使用颜料墨时，除了作为着色材料的颜料以外，可以添加例如分散树脂、分散助剂、水溶性有机溶剂、pH调节剂、表面活性剂和水等的添加剂来控制特性。对于各个材料之间的混合比率，材料可以根据打印的图像和使用的反应液适当地混合。指导如下:颜料，I %至10% ;水溶性有机溶剂，5%至30% ;水，70%至90% ;其它材料，几个百分点以下。
[0059]即使当第二液体是一套多种有色墨时，作为第一液体的反应液的使用防止颜色混合，确保形成了高品质的图像。另外，施涂墨之间的体积差不影响粉体的附着量，这是因为粉体已经使用第一液体形成为图案。
[0060]通过将第一液体、粉体材料和第二液体依序施涂至转印构件I以此方法形成着色粉体图案13提供了一些其它优势。例如，在其中将从着色粉体图案13形成的层转印至别的东西的方法中，使用反应液作为第一液体并且在粉体材料之前施涂第二液体由于反应作用于转印构件I会导致难以剥离图像图案。另一方面，在该实施方案中依前述顺序施涂材料确保与作用于转印构件I相比，反应更多地作用于粉体材料，由此防止转印效率的降低并且使墨图案与粉体材料之间的固定更牢固。另外，对粉体材料的上表面的粘着性能够在转印至记录介质之后形成粉体树脂的膜。结果，有利地提升了转印构件I的材料的选择自由度和转印构件I的寿命以及精度(热膨胀)和生产性。
[0061]另外，在该实施方案中遵循前述顺序能够使从着色粉体图案13形成的层在其侧面均匀地着色，由此提供在所得结构体的侧面上自然发色的很大优势。
[0062]将在带状转印构件I上由第一液体、粉体材料和第二液体的图案形成的着色粉体图案13然后输送至其中其通过加热单元7来加热的加热位置。在此位置处，加热单元7发出热辐射至着色粉体图案13从而将着色粉体图案13形成为膜。对加热单元7如何加热图案13不设置特别限制。例如，可以使用例如加热辊等的接触方法，并且也可以使用例如使用IR或微波等的非接触方法。也可以通过使用例如激光等的能量辐射扫描来加热图案13。加热单元7可以设置在转印构件I的背面。
[0063]着色粉体图案13也可以通过将预先添加至用于形成图案13的材料的例如紫外线固化组分等的光固化性组分光固化来形成为膜。在此情况下，着色粉体图案13可以在与记录介质或加工中的结构体10接触的同时使用固化光来照射，以致将图案13同时转印和粘接。
[0064]将以此方法从着色粉体图案13形成的着色图案14输送至面对层叠单元8的位置，与层叠单元8对齐，然后与加工中的结构体10接触。将着色图案14在与加工中的结构体10接触的同时冷却，以致着色图案14附着至加工中的结构体10。也可以首先通过冷却来固化着色图案14，然后使固化的层使用粘合剂等附着至加工中的结构体10。在此过程中，设置在转印构件I的背面的背板9用于使着色图案14附着至结构体10。
[0065]虽然图1中示出的设备通过在转印构件I上熔融材料来形成粉体材料的膜，但也可以在施涂第二液体之后将粉体材料转印至记录介质，然后在记录介质上将转印的材料形成为膜。确实地，根据第一和第二液体、粉体材料和记录介质的组合，这可以导致更牢固地附着至记录介质。
[0066]另外，粉体材料可以在完成的制品中保持颗粒的形式，而不是被熔融。
[0067]虽然在图1中未示出，通过层叠造形方法形成悬垂形状通常需要称为支承体的临时支承构件，并且支承体可以根据使用的材料和结构体的预期的用途适当地任选形成。在此情况下，层叠造形设备具有支承材料供给单元，并且支承材料供给单元(图中未示出)供给配置为形成支承加工中的结构体10的支承构件的支承材料。
[0068]这些过程重复预定的次数从而制造结构体。
[0069]图2是示出在图1和3中的层叠造形设备100的控制系统的图。在层叠造形设备100中，附图标记100表示整个设备，CPU 101是用于控制整个系统的主要单元并且控制各个组件。存储器102由贮存CPUlOl的操作程序的R0M、和用于贮存通过界面103加载打印数据104并且用于处理数据的RAM等组成。
[0070]为了回应信号来开始打印，CPU101依照预定参数将作为要形成的结构体的数据的加载打印数据104转换为真实图案的切片数据。然后，除了切片数据以外，将定义应该附着墨的整个区域的信息传送至第一喷墨装置3，并且将定义应该施涂有色墨的区域的信息传送至第二喷墨装置4。另外，将关于施涂反应液流动抑制用液体的信息任选地与关于有色墨的信息一起传送至第三喷墨装置21。同时，CPU 101与输送机构2、第一喷墨装置3、第二喷墨装置4、造形材料粉体施加单元6、加热单元7、层叠单元8和支承材料供给单元15连通从而检测其状态。如果这些组件准备开始打印，则输送机构2输送转印构件I。在将转印构件I依照来自编码器105的信号来放置之后，按设计操作第一喷墨装置3、第二喷墨装置4、水除去单元5、造形材料粉体施加单元6、加热单元7和层叠单元8。该过程重复预定次数从而完成结构体。
[0071]在以下中，本发明的方面通过示出一些实施例更详细地描述。
[0072][实施例1]
[0073]使用图3中的设备来进行层叠造形。
[0074]将目标数据预先在预期的层间隔下转换为切片数据。在实施例1中，使用100微米间隔切片数据。
[0075]在表面上具有聚酰亚胺带(3M;商品名，5419)的0.4-mmPET膜的片用作转印构件I。
[0076]然后，将能够防止不同墨之间的颜色混合的反应液(以下示出的配方)使用第一喷墨装置3施涂至对应于形成图案11的位置。
[0077][反应液的配方]
[0078]-Ca(NO3)2.4Η20:50 质量份
[0079]-表面活性剂(KawakenFine Chemicals;商品名,Acetylenol EH):1 质量份
[0080]- 二甘醇:9质量份[0081 ]-纯水:40质量份
[0082]然后，将反应液流动抑制用液体(以下示出的配方;粘度，2.1mPa.s)使用第三喷墨装置21施涂至形成的反应液的图案11。
[0083][反应液流动抑制用液体]
[0084]-氧化钦(IshiharaSangyo Kaisha;商品名，TT0-55): 3质量份
[0085]-苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物(酸值，240;重均分子量，5000):1质量份
[0086]-甘油:10质量份
[0087]-乙二醇:5质量份
[0088]-表面活性剂(KawakenFine Chemicals;商品名,Acetylenol EH):1 质量份
[0089]-纯水:80质量份
[0090]然后，将以此方法在转印构件I上形成的图案11使用水除去单元5来干燥。
[0091]然后，将作为粉体材料的聚丙烯颗粒(平均粒径，200微米)使用作为造形材料粉体施加单元6的刮刀涂布器施加至在转印构件I上的干燥墨图案11。
[0092]然后，使用市售抗静电吹风机(原始压力，0.25Pa)遍及转印构件I吹风从而除去图案以外的粉体材料。
[0093]将获得的粉体图案12通过将具有以下配方的有色墨使用第二喷墨装置4施涂来着色，形成着色粉体图案13。
[0094][墨的组成]
[0095]-颜料(以下列出):3质量份
[0096]黑色，炭黑(Mitsubishi Chemical;商品名,MCF88)；青色，颜料蓝15;品红色，颜料红7;黄色，颜料黄74
[0097]-苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物(酸值，240;重均分子量，5000):1质量份
[0098]-甘油:10质量份
[0099]-乙二醇:5质量份
[0100]-表面活性剂(KawakenFine Chemicals;商品名,Acetylenol EH):1 质量份
[0101]-纯水:80质量份
[0102]然后，将着色粉体图案13从转印构件I的背面使用加热器来加热并且在大约170度(摄氏度)下熔融为着色图案14。
[0103]然后，将着色图案14输送至层叠单元8的位置并且定位，然后将层叠单元8的造形台向下移动至其中从转印构件I的表面起的间隙是100微米的点，以致着色图案14与造形台的表面接触。
[0104]重复该系列操作在原先的层叠体上层叠新的层总计1000次从而完成高度为1cm的层叠体。以此方法，获得三维结构体。
[0105]虽然在以上实施例中，通过层叠从着色粉体图案获得的截面层来形成结构体，但如以下实施例2中所述，也可以通过将第一液体、粉体材料和第二液体依序施涂至记录介质来打印作为厚膜印刷物的电路板。
[0106][实施例2]
[0107]示出了使用图3中的设备的图案形成部分来进行厚膜打印的实例。
[0108]电路图案(电路线宽，0.2_)使用第一喷墨装置3由以下反应液直接画在用于电路板的环氧树脂板(厚度，Imm;市售品)上。
[0109][反应液的配方]
[0110]-A1K(S04)2.12H20:40 质量份
[0111]-苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物(酸值，270;重均分子量，1500):3质量份
[0112]-表面活性剂(KawakenFine Chemicals;商品名,Acetylenol EH):1 质量份
[0113]- 二甘醇:13质量份
[0114]-纯水:43质量份
[0115]然后，将反应液流动抑制用液体(以下示出的配方;粘度，3.0mPa.s)使用第三喷墨装置21施涂至形成的反应液的图案11。
[0116][反应液流动抑制用液体]
[0117]-氧化钛，T12(金红石型):5质量份
[0118]-树脂，苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(酸值，220;平均分子量，5000): 2质量份
[0119]-乙二醇:4质量份
[0120]-乙醇:4质量份
[0121]-表面活性剂(KawakenFine Chemicals;商品名,Acetylenol EH):1 质量份
[0122]-纯水:84质量份
[0123]然后，将获得的反应液的图案11使用来自水除去单元5的50度(摄氏度)的暖风干燥5分钟。然后，将焊锡球(直径，20微米;市售品)使用造形材料粉体施加单元6施加至反应液的图案11，并且振动该板从而除去图案以外的焊锡球。
[0124]然后，将以下有色墨使用第二喷墨装置4施涂至获得的焊锡球的图案12。以这样的方式，用来用作5-V配线的线着色为红色(正侧)和黑色(负侧)，并且用来用作2.5-V配线的线着色为蓝色(正侧)和黄色(负侧)。
[0125][墨的配方]
[0126]-颜料:10质量份
[0127]黑色:Cu0.Cr2O3
[0128]蓝色:C00.AI2O3
[0129]红色:CdS.3CdSe
[0130]黄色:CdS
[0131]透明:没有颜料
[0132]-树脂，苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(酸值，220;平均分子量，5000): 2质量份
[0133]-乙二醇:4质量份
[0134]-乙醇:4质量份
[0135]-表面活性剂(KawakenFine Chemicals;商品名，Acetylenol EH):1 质量份
[0136]-纯水:79质量份
[0137]*透明墨包含纯水来代替颜料。
[0138]然后，将该图案化板在220度(摄氏度)的加热炉中加热5分钟。熔融焊锡球，并且获得了通过使用电压来着色编码的电路板。
[0139][实施例3]
[0140]示出了使用图3中的设备的图案形成部分来进行厚膜打印的实例。
[0141 ]将墨的施涂体积范围为O %至240 %的包括高浓度部分的风景照相图像用作图像数据。这是其中第一液体和第二液体都包括有色墨以致可以着色高浓度部分的实例。
[0142]将以下反应液使用第一喷墨装置3均匀地施涂至其中照相图像应该作为厚膜来生产的白色玻璃板(厚度，Imm;市售品)部分，达到11%的体积。然后，在墨的总体积的上限是100%的情况下，将以下六种有色墨(透明厚膜部分的透明墨)依照图像数据依序施涂。以此方法，生产了第一液体的图案11。
[0143]在实施例3中，在1200dpi的分辨率下将一个4-pl的液滴施涂至各点定义为100%的墨的施涂体积。
[0144][反应液的配方]
[0145]-Ca(NO3)2.4Η20:50 质量份
[0146]-表面活性剂(KawakenFine Chemicals;商品名,Acetylenol EH):1 质量份
[0147]-二甘醇:9质量份
[0148]-纯水:40质量份
[0149][墨的组成]
[0150]-颜料(以下列出):3质量份
[0151 ] 黑色，炭黑(Mitsubishi Chemical;商品名,MCF88)；青色，颜料蓝15;品红色，颜料红7;黄色，颜料黄74;白色，氧化钛;透明，二氧化硅系细颗粒
[0152]-苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物(酸值，240;重均分子量，5000):1质量份
[0153]- 二甘醇:10质量份
[0154]-乙二醇:5质量份
[0155]-表面活性剂(KawakenFine Chemicals;商品名,Acetylenol EH):1 质量份
[0156]-纯水:80质量份
[0157]然后，将获得的第一液体的图案11使用来自水除去单元5的50度(摄氏度)的暖风干燥5分钟，并且将作为粉体材料的聚丙烯颗粒(平均粒径，200微米)喷涂至第一液体的图案11上。
[0158]然后，使用市售抗静电吹风机(原始压力，0.25Pa)遍及转印构件I吹风从而除去存在于第一液体的图案11以外的粉体材料。以此方法，获得了粉体图案12。
[0159]然后，将具有以上配方的有色墨使用第二喷墨装置4施涂至其中不达到第一液体的预期的墨总体积的部分(预期的墨的施涂体积在100%至240%的范围内的部分)。以此方法，获得了着色粉体图案13。
[0160]然后，将着色粉体图案13从转印构件I的背面使用加热器来加热并且在大约170度(摄氏度)下熔融为着色图案14。
[0161]以此方法，获得了包括良好和高浓度的图像的厚膜打印的照相图像。
[0162]虽然本发明已经参考示例性实施方案来描述，但要理解的是，本发明不限于公开的示例性实施方案。所附权利要求的范围符合最广泛的解释从而涵盖全部此类修改和等同的结构和功能。
[0163]本申请要求2013年12月18日提交的日本专利申请N0.2013-261519的优先权，其以其整体作为参考并入此处。
【主权项】
1.一种图案形成方法，所述方法的特征在于，包括:在介质上赋予第一液体和流动抑制用液体的图案，所述流动抑制用液体配置为抑制所述第一液体在所述介质上流动;将粉体材料施加至所述图案;和除去没有附着至所述图案的所述粉体材料从而形成所述粉体材料的图案。2.—种图案形成方法，所述方法的特征在于，包括:将通过其中所述介质是转印构件的根据权利要求1所述的图案形成方法获得的图案转印至其它介质。3.根据权利要求1或2所述的图案形成方法，其中所述第一液体与所述流动抑制用液体彼此反应。4.根据权利要求3所述的图案形成方法，其中所述流动抑制用液体是有色墨，并且所述第一液体是配置为与所述有色墨反应的反应液。5.根据权利要求4所述的图案形成方法，其中所述有色墨是颜料墨，并且所述第一液体包含配置为作用于所述颜料墨的金属盐。6.根据权利要求4至5任一项所述的图案形成方法，其中在施涂所述反应液之后施涂所述有色墨。7.根据权利要求1至6任一项所述的图案形成方法，所述方法进一步包括:将有色墨通过喷墨法施涂至所述粉体材料的图案。8.根据权利要求1至7任一项所述的图案形成方法，所述方法进一步包括:将形成的所述粉体材料的图案加热和熔融，其中所述粉体材料包含热塑性树脂。9.根据权利要求3所述的图案形成方法，其中所述流动抑制用液体是透明墨，并且所述第一液体是配置为与所述透明墨反应的反应液。10.根据权利要求1至9任一项所述的图案形成方法，所述方法进一步包括:在赋予所述第一液体和所述流动抑制用液体的图案与将所述粉体材料施加至所述图案之间，减少所述图案的溶剂含量。11.一种结构体形成方法，所述方法的特征在于，包括:层叠图案从而形成结构体，所述图案通过根据权利要求1至10任一项所述的图案形成方法来形成。12.—种图案形成方法，所述方法的特征在于，包括:在介质上赋予有色墨和反应液的图案，所述反应液配置为与所述有色墨反应;减少所述图案的溶剂含量，然后将粉体材料施加至所述图案；和除去没有附着至所述图案的所述粉体材料从而形成所述粉体材料的图案。13.一种结构体形成方法，所述方法的特征在于，包括:通过在介质上赋予有色墨和反应液的图案，所述反应液配置为与所述有色墨反应，减少所述图案的溶剂含量，然后将粉体材料施加至所述图案，和除去没有附着至所述图案的所述粉体材料来生产所述粉体材料的多个图案;和依序层叠所述多个图案从而形成所述结构体。14.一种图案形成用制造设备，所述制造设备的特征在于，包括: 配置为在介质上赋予第一液体和流动抑制用液体的图案的形成单元，所述流动抑制用液体配置为抑制所述第一液体在所述介质上流动； 配置为将粉体材料施加至由所述形成单元赋予的所述图案的施加单元;和 配置为除去由所述施加单元施加并且没有附着至所述图案的所述粉体材料的除去单J L ο15.—种结构体形成用制造设备，所述制造设备的特征在于，包括: 配置为在转印构件上赋予第一液体和流动抑制用液体的图案的形成单元，所述流动抑制用液体配置为抑制所述第一液体在所述转印构件上流动； 配置为将粉体材料施加至由所述形成单元在所述转印构件上赋予的所述图案的施加单元； 配置为除去由所述施加单元施加并且没有附着至所述图案的所述粉体材料的除去单元;和 配置为将在所述转印构件上的所述粉体材料的层转印至加工中的结构体的转印单元，所述层在所述除去单元除去没有附着至所述图案的所述粉体材料之后保留。16.根据权利要求15所述的结构体形成用制造设备，其中所述流动抑制用液体是有色墨，并且所述第一液体是配置为与所述有色墨反应的反应液。17.—种结构体形成用制造设备，所述制造设备的特征在于，包括: 配置为在转印构件上赋予有色墨和反应液的图案的形成单元，所述反应液配置为与所述有色墨反应； 配置为减少由所述形成单元赋予的所述图案的溶剂含量的减少单元； 配置为在所述减少单元减少所述图案的溶剂含量之后将粉体材料施加至在所述转印构件上的所述图案的施加单元； 配置为除去由所述施加单元施加并且没有附着至所述图案的所述粉体材料的除去单元;和 配置为将在所述转印构件上的所述粉体材料的层转印至加工中的结构体的转印单元，所述层在所述除去单元除去没有附着至所述图案的所述粉体材料之后保留。
【文档编号】B41M5/00GK105829117SQ201480069493
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年12月17日
【发明人】谷内洋
【申请人】佳能株式会社