[發明專利]激光打印系統

有效

• 申請號: 201680055686.1
• 申請日: 2016-07-22
• 公開（公告）號: CN108025560B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: C.德普佩
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: B41J2/447
• 分類號: B41J2/447
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 陳俊;陳嵐

本發明描述了一種用于照射工作平面（80）中的對象（70）的激光打印系統（100）。對象（70）相對于激光打印系統（100）的打印頭（50）移動。打印頭（50）包括總數目的激光器模塊（150），每一個激光器模塊（150）包括激光器（115）的至少一個激光器陣列（110）。激光器模塊（150）中的至少兩個共享電氣電源（20）。激光打印系統（100）還包括控制器（10），所述控制器（10）適配成使得在打印頭（50）的最大處理速度下，僅預定數目的激光器模塊（150）能夠以標稱電氣功率驅動，其中所述預定數目的激光器模塊（150）少于所述總數目的激光器模塊（150）。本發明還涉及一種對應的激光打印的方法。激光打印系統和方法允許設計針對例如以標稱電氣功率驅動所有激光器將需要的總功率的僅20%的激光打印系統，而同時具有僅略微降低的處理速度。

技術領域

本發明涉及激光打印系統和激光打印的方法。激光打印是指借助于用于加性制造的激光器的文檔的打印、導電跡線（經打印的電子器件）的熱學連線（threating）或印刷以及3D打印，所述激光器例如用于快速原型設計（選擇性激光熔化或選擇性激光燒結等）。

背景技術

作為激光打印機和選擇性激光熔化機的常規激光打印系統由單個高功率激光器和在要照射的區域之上掃描激光的掃描儀構成。為了增加處理速度，具有帶有若干獨立通道（即覆蓋區域的顯著部分的激光器的可尋址陣列）的打印頭是合期望的。優先地，打印頭利用每個像素一個可尋址激光源來覆蓋要被打印的區域的完整寬度，使得需要僅在一個方向上移動打印頭。關于必須要提供的電氣功率的要求取決于打印頭的寬度、每個像素的激光源的數目和功率，以及必須要打印的結構。在極端情況下，如果必須要處理封閉表面，則必須提供幾千安培的電流下的幾千瓦的電氣功率。

US 2014/0139607 A1公開了一種光學寫入設備，所述光學寫入設備配置成通過多個光源在多個光敏元件上形成靜電潛像。光學寫入設備包括：采集圖像數據的圖像數據采集區段；以及光源控制區段，所述光源控制區段基于從所采集的圖像數據生成的像素數據，執行對光源的光發射控制，并且還通過控制光源以將光敏元件暴露于光來執行對光敏元件的中和過程。在中和過程中，光源控制區段基于輸入到光源控制區段的像素數據，將在此期間可以對光源執行光接通/關斷控制的時段劃分成子時段，并且使得光源在子時段中的任何一個中被點亮，以便總是將所述多個光源中的至少一個置于光關斷狀態中。

WO 2011/114296 A1公開了一種基于激光的打印裝置，其使用激光源以用于向目標對象供給能量以形成圖像，包括包含多個激光源的激光源裝置、輸運機構和連接到激光裝置和輸運機構的控制裝置。

WO 2015/091459 A1公開了提供了一種激光打印系統，其用于照射在工作平面中相對于激光打印系統的激光器模塊移動的對象。激光器模塊包括半導體激光器的至少兩個激光器陣列，以及至少一個光學元件。光學元件適配成對由激光器陣列發射的激光進行成像，使得一個激光器陣列的半導體激光器的激光被成像到激光打印系統的工作平面中的一個像素，并且借助于至少兩個半導體激光器照射所述像素的面積元素。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種改進的激光打印系統和對應的激光打印的方法。

根據第一方面，提供了一種用于照射工作平面中的對象的激光打印系統。對象相對于激光打印系統的打印頭移動。通常，打印頭沿一個預定軸跨對象線性地移動。打印頭包括總數目的激光器模塊。每一個激光器模塊包括激光器的至少一個激光器陣列，其中激光器模塊中的至少兩個共享電氣電源。激光器優選地為高度集成的激光器，諸如半導體激光器，如例如垂直腔表面發射激光器（VCSEL）。可替換地，可以使用光學泵浦激光器或側發射器。激光打印系統還包括控制器，所述控制器適配成使得，在打印頭的最大處理速度下，在標稱電氣功率下僅能夠驅動預定數目的激光器模塊，其中預定數目的激光器模塊少于總數目的激光器模塊。