CN111844733B - 一种打印装置及打印方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种打印装置，包括：光源模组及运动模组；所述光源模组能够在垂直方向上向上方发射一条呈线状的用于固化光敏树脂的紫外线光束，所述运动模组能够带动所述光源模组在水平方向上运动，该种打印装置使得移动线型光源作为背光源替代了面光源，减少了LCD面板在被光源照射时每一时刻所受的热辐射，避免了LCD面板在短期内整体受到大量的热辐射而加剧老化及变形，从而使LCD面板的使用寿命延长。本发明还公开了一种打印方法，使得将来采用大面积的显示屏打印成为可能。

Description

一种打印装置及打印方法

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种打印装置及打印方法。

背景技术

目前，LCD掩膜技术应用到光固化3D打印机上，LCD面板放置于光固化3D打印机液槽下面，液槽下面加设有背光源，背光源通常采用的是呈阵列排布装设整面的LED灯珠群，可称之为面光源结构。在背光源照射下，LCD显示屏面板图像透明区域对光源阻隔减小，在没有图像显示区域，光源被阻挡，液槽底板与打印底板之间的光敏树脂经透射光源照射发生固化，从而逐层粘结，生成打印模型。

但目前LCD面板大多不能承受太长时间的紫外光源照射，紫外光源在照射过程中会产生大量的热辐射，热辐射会加速LCD面板的老化与变形，影响LCD面板的使用寿命，且面光源结构复杂，LED阵列排布需要采用若干灯珠，占用空间大，尤其大面积打印时，成本较高，且安装散热等问题复杂。上述面光源结构方案，对没有图像显示区域的LCD面板也同时照射，使得整个LCD面板在被紫外光源照射时所受热辐射过多，加速了LCD面板损坏，减少了LCD面板的使用寿命。

为此，本发明提供一种能够以延缓LCD面板使用寿命、结构简单、安装调试方便且成本低廉的LCD背光源方案、打印装置及打印方法。

发明内容

本发明旨在于提出一种能够以延缓LCD面板使用寿命、结构简单、安装调试方便且成本低廉的LCD背光源方案、打印装置及打印方法。

本发明采用的技术方案为：一种打印装置，包括：光源模组及运动模组；所述光源模组能够在垂直方向上向上方发射一条呈线状的用于固化光敏树脂的紫外线光束，所述运动模组能够带动所述光源模组在水平方向上运动。

可选地，所述光源模组包括若干个阵列成一排或多排的LED灯珠及位于每个所述LED灯珠之上并与该所述LED灯珠正对设置的两组透镜。

可选地，所述LED灯珠发射的光的波长为385nm～405nm。

可选地，所述呈线状的紫外线光束的线宽约为2mm。

可选地，所述运动模组的移动速率为60mm/s～130mm/s。

可选地，所述运动模组包括导轨和导轨滑座组件，所述光源模组设于所述导轨滑座组件上，所述导轨数量至少设置一条。

可选地，所述打印装置还包括：基座、z轴模组、LCD面板、打印板、面板安装座及液槽；所述z轴模组、所述面板安装座、所述液槽固定安装于所述基座上，所述打印板设于所述z轴模组一侧，所述LCD面板设于所述面板安装座上，所述LCD面板设于所述液槽下，所述光源模组设于所述基座下，所述光源模组设于所述运动模组上；

其中，所述z轴模组能够带动所述打印板移动。

可选地，所述z轴模组包括丝杠、z轴模组导轨、滑座部件及滑座连接臂，所述滑座连接臂与所述滑座部件连接，所述打印板与所述滑座连接臂连接，所述滑座部件能够在所述丝杠的带动下沿所述z轴模组导轨移动。

可选地，所述LCD面板成像显示区域能够以一个像素为单元地选择透明以方便透光，或不透明以作为光掩膜。

本发明还提供一种打印方法，包括以下步骤：

计算机程序提供3D模型信号，模型分层图像依次显示，LCD面板上的成像显示区域能够对应不同层片显示选择性透明；

打印板在z轴模组带动下向下运动，直至与液槽的底板之间的距离为一个层厚；

LED灯珠发射的紫外线光束照射到LCD面板上，LCD面板上成像显示区域的图像显示区域透明，能够让紫外线光束透射通过，非图像显示区域的紫外线光束则被阻挡；

光源模组上的LED灯珠在垂直方向向上发射出一条呈线状的紫外线光束，一排或多排LED灯珠发射的紫外线光束在水平方向上呈线状，LED灯珠发射的在水平方向上呈线状的紫外线光束随着运动模组的移动能够照射到整面LCD面板上的成像显示区域；

位于LCD面板成像显示区域之上并在液槽的底板与打印板之间的光敏树脂能够在透过LCD面板的紫外线光束的照射下发生固化反应，固态光敏树脂粘结在打印板上；

当运动模组上的导轨滑座组件带动光源模组运动到导轨末端时，一个层厚的固化层模型打印完毕，打印板带动该固化层模型上移，直至重新距离液槽底板之间有一个层厚的光敏树脂；

运动模组上的导轨滑座组件带动其上的光源模组沿在先运动的导轨的反方向运动，光源模组发出的紫外线光束照射到LCD面板上，可以透射通过LCD面板的图像显示区域，实现位于图像显示区域之上的光敏树脂层的固化，直到运动模组带动其上的光源模组到达导轨的顶端，又一个层厚的固化层模型打印完毕；

重复以上步骤直至3D模型打印完毕。

本申请技术方案中，光源模组在运动模组带动下的运动实现了移动线型光源作为背光源替代了面光源，一方面减少了LCD面板在被光源照射时每一时刻所受的热辐射，避免了LCD面板在短期内整体受到大量的热辐射而加剧老化及变形，使得LCD面板的使用寿命延长；另一方面由于线型光源结构简单，占用空间小且仅用一排或多排LED灯珠代替整面LED灯珠设置，降低了生产成本又便于散热；而且使用线型光源作为背光源，使得将来采用大面积的显示屏打印成为可能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本使用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种打印装置的整体结构剖视图；

图2是本发明一种打印装置的所述LED灯珠上发射的紫外线光束经由两个所述透镜形成的光线示意图；

图3是本发明一种打印装置的部分立体结构示意图；

图4是本发明一种打印方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本发明的权利要求书、说明书以及说明书附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

如图1所示，图1是本发明一种打印装置100的整体结构剖视图，本发明采用的主要技术方案为：一种打印装置100，包括：基座10、z轴模组20、打印板30、LCD面板40、面板安装座50、液槽60、光源模组70及运动模组80；z轴模组20、面板安装座50、液槽60固定安装于基座10上，打印板30设于z轴模组20一侧，LCD面板40设于面板安装座50上，LCD面板40设于液槽60下，光源模组70设于基座10下，光源模组70设于运动模组80上；

其中，光源模组70能够在垂直方向上向上方发射一条呈线状的用于固化光敏树脂的紫外线光束(图未示)，运动模组80能够带动光源模组70在水平方向上运动，z轴模组20能够带动打印板30移动。

打印装置100工作时，z轴模组20带动了打印板30上下移动，运动模组80带动了光源模组70沿水平方向移动，由于光源模组70能够在垂直方向向上发射出一条呈线状的紫外线光束，随着运动模组80在水平方向上的移动，光源模组70照射到的区域为一整面，实现了用线型光源代替面光源，因为LED灯珠701在发光时自身会发热，整面的LED灯珠701发光会使光源模组70产生大量的热量，一排或多排LED灯珠701显然比整面的LED灯珠701数量要少得多，则产生的热辐射相应也会急剧减少，这会使得LCD面板40受到照射的每一时刻的热辐射相应锐减，避免了LCD面板40在短期内整体受到大量的热辐射而加剧老化及变形，延长了LCD面板40的使用寿命；由于线型光源结构简单，占用空间小且仅用一排或多排LED灯珠701代替整面LED灯珠701设置，降低了生产成本，同时一排或多排LED灯珠701发热量少，散热结构简单，便于散热；而且使用线型光源作为背光源，减少了LCD面板40的使用寿命；光源模组70可以适应更大的显示屏，更大体积的物体也可以打印，使得将来采用大面积的显示屏打印成为可能。当然，本发明的光源模组70使用的线型光源可以采用其他形式，例如由红外线、激光等实现的线型光源，只要满足能够形成线型光源的同时固化液槽60内的光敏树脂(图未示)即可，并不限制光源的类型。

本发明使用的LCD面板40，相较于其他显示面板具有更良好的显示效果，液晶的偏转更方便显示打印的物体，方便控制图案形状，打印区与非打印区的界限明显，更容易打印机的打印，效果更优于其他的面板带来的效果。本发明的LCD面板40分辨率高成像效果好，像素开关使用氧化铟镓锌材料，增加了像素开关的开关速率，液晶偏转的速率提高，使的LCD面板40的显示频率更快，增加打印装置100的打印速率，同时LCD面板40的开口率增加，使得LCD面板40的显示效果更好，增大LCD面板40的分辨率，使打印的图案更清晰，打印效果更好。

光源模组70包括若干个阵列成一排或多排的LED灯珠701及位于每个LED灯珠701之上并与该LED灯珠701正对设置的两组透镜702。多个LED灯珠701之间距离优化，用于充当背光源；两组透镜702用于使多个LED灯珠701发散出来的光线集中并呈线型分布。该种排布方式实现了线型光源对面光源的替代，相应的一排或多排LED灯珠701比整面的LED灯珠产生的热辐射会少得多，使得LCD面板40受到的每一时刻的热辐射减少，避免了LCD面板40在短期内整体受到大量的热辐射而加剧老化及变形，延长了LCD面板40的使用寿命；同时也因结构简单，占用空间小，既有利于节省成本和精简制备工艺，又有利于散热。

具体的，如图2所示，图2是本发明一种打印装置100的LED灯珠701上发射的紫外线光束透射通过两个透镜702形成的光线示意图，LED灯珠701在发出紫外线光束时，紫外线光束先经过距离LED灯珠701最近的透镜702，使紫外线光束初步进行聚集，然后经过距离LED灯珠701较远的透镜702，使紫外线光束进一步聚集，再经过一段距离，紫外线光束透射过LCD面板40上的透明区域后到达液槽60内的光敏树脂层，紫外线光束会成为呈线性的光，一排或多排的LED灯珠701在运动模组80的带动下沿导轨801在水平方向上移动，使线型光源移动由线成面形成面光源。当然，本发明的透镜702可以为凸透镜，或其他类型的聚光透镜，能够达到聚光的目的即可；本发明也可以不使用透镜702，直接使用能够发射线型光源的光源模组也是可以的，本发明在此不做限定。

多个LED灯珠701阵列成一排或多排，譬如一排、两排、三排或四排，均不影响用线型移动光源方案代替面光源方案。相比较面光源方案而言，线型移动光源方案极大地减少了LED灯珠701的数目，有利于减少光源对LCD面板40的热辐射，延长了LCD面板40的使用寿命；同时也因结构简单，占用空间小，既有利于节省成本和精简制备工艺，又有利于散热。

具体的，两排的LED灯珠701的设置中，第一排与第二排可以分别照射一半的LCD面板40，减少光源模组70的移动距离，加快打印速度，同理，三排的LED灯珠701每一排照射三分之一的LCD面板40，四排LED灯珠701每一排照射四分之一的LCD面板40，在不影响显示屏的寿命的情况下，可以均匀设置多排打印，增加打印速度，节省打印时间。当然本发明还可以设置横向和纵向配合的LED灯珠701，不限制LED灯珠701的排列方式，斜向运动也是可以的，只需能够与运动模组80配合在移动过程中实现线型光源向面光源的转化即可。

本发明还可以在光源模组70下方设置散热模组(图未示)，由于光源模组70的LED灯珠701设置为一排或多排，因此，散热模组也可设置为条形，呈条形的散热模组方便对LED灯珠701进行散热处理，精简打印装置100的结构；散热模组与光源模组70正对设置，散热模组设于光源模组70的底部，散热模组与光源模组70一同沿着运动模组80的导轨801的运动方向进行移动，增加光源模组70的散热效率。本方案的散热模组可以为铝块、铜块等散热装置，也可以在散热装置内部设置液体，内部液体循环散热，增加散热效率，当然还可以是其他的散热装置，在此并不做限定。

LED灯珠701发射的光的波长为385～405nm。选择该波长范围内的LED灯珠701发出的紫外线光束为光源，是因为该种波长范围内的紫外线穿透能力强，可以更好地实现固化液槽60内的光敏树脂。当然，LED灯珠701波长的选择主要看液槽60内的光敏树脂的固化特性，同时也要结合LCD面板40的屏透过率等参数以确定具体的紫外线光束的波长。

呈线状的紫外线光束的线宽约为2mm，此为单个LED灯珠701经由透镜702在垂直方向上向上方发射出来的一条呈线状的紫外线光束的宽度，一排或多排LED灯珠701在垂直方向上向上方发射出来的多条紫外线光束呈面状，沿z轴模组20的运动方向向下俯视，一排LED灯珠701发射出来的多条紫外线光束呈一条线，即为线状。运动模组80能够带动光源模组70在水平方向上运动，沿z轴模组20的运动方向向下俯视，光源模组70发射的紫外线光束由线转面，实现了线型光源对面光源的替代。当然，本发明的紫外线光束的线宽并不限制在2mm左右，也可以为其他宽度的线宽，当然，优选更细的线宽，更细的线宽对液槽内的光敏树脂的固化过程更有利，线宽更细，光束的能量越高，固化能力越强。

本实施方式中，基座10包括平台底板101及支撑平台底板101的立柱102，立柱102数量不限，优选四根，分别固定支撑于平台底板101的底部四端以稳定基座10；基座10用于固定支撑z轴模组20、面板安装座50及液槽60的边沿部分。

图3是本发明一种打印装置100的部分立体结构示意图，包括z轴模组20及打印板30；z轴模组20包括电机201、丝杠202、z轴模组导轨203、滑座部件204及滑座连接臂205，滑座连接臂205与滑座部件204连接，打印板30与滑座连接臂205连接，滑座部件204能够在丝杠202的带动下沿z轴模组导轨203移动。电机201为z轴模组20提供动力支持，丝杠202和z轴模组导轨203可构成一个线性运动模组，该线性运动模组上下运动时可带动滑座部件204上下运动，从而间接带动了与滑座连接臂205连接的打印板30上下运动。

打印板30连接于滑座连接臂205，可随着z轴模组20的滑座部件204的上下运动而间接进行上下运动，打印板30通过上下运动以实现打印。

LCD面板40成像显示区域能够以一个像素为单元地选择透明以方便透光，或不透明以作为光掩膜。即在光源照射下，其图像显示区域透明，对光线阻隔减少，使得紫外线光束透射过去，透过LCD面板40的光线会照射在液槽60内的光敏树脂上，在没有图像显示区域，紫外线光束则被阻挡。该种成像显示方式减少了LCD面板40受到光源照射的每一时刻的热辐射，避免了LCD面板40在短期内整体受到大量的热辐射而加剧老化与变形，使LCD面板40的使用寿命延长。

面板安装座50位于基座10的平台底板101上，面板安装座50用于固定支撑LCD面板40。

液槽60内盛放液态光敏树脂，液态光敏树脂的底部中央位置设有透明薄膜(图未示)，透明薄膜紧紧压覆在LCD面板40上面，且液槽60的边沿部分固定于基座10。准备打印之前，打印板30向下运动直至距离液槽60的底板之间有一个层厚的光敏树脂，在打印过程中，打印板30继续向下运动直至压迫到液槽60内的透明薄膜，从而经紫外线光束照射后固化的光敏树脂可以粘结在打印板30上以生成打印模型，所述透明薄膜能够在保证高透光率下的情况下，同时具有良好的弹性和脱膜效果。本方案的透明薄膜为分离膜，分离膜的作用是根据自身的延展性跟随打印模型发生形变，打印模型最终能够轻松地从分离膜上脱落。

本发明的所述光敏树脂成型精度高，表面效果好，比PLA(聚乳酸)材质的模型表面更加光滑。具体包括结晶型聚氨酯丙烯酸酯低聚物、活性稀释剂和光引发剂。在所述光敏树脂中引入结晶型聚氨酯丙烯酸酯低聚物，3D打印之后的固化产物中形成局部结晶区域，大大提高打印物体的韧性、强度、断裂伸长率等力学性能。所述的光敏树脂，按质量分数计，包括20-80％结晶型聚氨酯丙烯酸酯低聚物、15-79％活性稀释剂和1-5％光引发剂。本发明所述结晶型聚氨酯丙烯酸酯低聚物由结晶型聚酯多元醇在其端基上接枝丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基而得。所述结晶型聚酯多元醇选自聚己内酯多元醇、聚十五内酯多元醇、聚己二醇己二酸酯多元醇、聚丁二醇己二酸酯多元醇、聚乙二醇己二酸酯多元醇、聚丁二醇丁二酸酯多元醇、聚对苯二甲酸乙二醇酯多元醇、聚间苯二甲酸乙二醇酯多元醇中的一种或几种。

光固化3D打印，无论是立体光刻快速成型技术还是数字光处理技术，所使用的光源的有效波段通常是385nm～405nm，所以所述光敏树脂中的光引发剂首先得确保能够被上述波段的光高效地引发以快速固化成型。能够在385nm～405nm波段仍有高吸收的光引发剂包括Irgacure819、IrgacureTPO、异丙基硫杂蒽酮ITX、4-二甲氨基-苯甲酸乙酯EDB等。本发明优选异丙基硫杂蒽酮ITX。

光源模组70的若干个阵列成一排或多排的LED灯珠701发射的紫外线光束用以充当背光源，改善了现有技术使用面光源为背光源造成的光固化3D打印机的LCD面板40使用寿命短且打印装置结构复杂、生产及维修成本高昂。

运动模组80包括导轨801和导轨滑座组件802，光源模组70设于导轨滑座组件802上。导轨滑座组件802用于带动光源模组70沿导轨801移动，导轨滑座组件802带动光源模组70的移动速率为60mm/s～130mm/s，运动模组80带动其上的光源模组70的速率在60mm/s～130mm/s时，对液槽60内的光敏树脂的固化效果好。当然，光源模组70的移动速率主要跟液槽60内的光敏树脂的固化特性有关，可以根据使用不同材料对应的特性合理选择最优移动速率。

导轨801数量至少设置一条。设置一条导轨801时可以减少运动模组80的占用体积，当然两条导轨801可以更稳定地实现运动模组80带动光源模组70的在水平方向上的运动，导轨801的数量不限制，可以为一条、两条或多条，均可以使导轨滑座组件802带动光源模组70沿导轨801移动，不影响该实施方式。

运动模组80的移动方向与LED灯珠701的移动方向平行。本实施方式中，运动模组80的移动方向沿Y轴，LED灯珠701的移动方向沿Y轴。光源模组70的呈一排或多排的LED灯珠701发射的紫外线光束在Y轴方向上的移动由线成面，使得所LCD面板40受到光源照射的每一时刻的热辐射减少，避免了LCD面板40在短期内整体受到大量的热辐射而加剧老化或变形，这种以线型光源代替面光源的方案使得LCD面板40的使用寿命大大延长。

同理，本发明还提供了另一种实施方式(图未示)，运动模组80的移动方向沿X轴，LED灯珠701的移动方向沿X轴。光源模组70的呈一排或多排的LED灯珠701发射的紫外线光束在X轴方向上的移动由线成面，使得LCD面板40受到光源照射的每一时刻的热辐射减少，避免了LCD面板40在短期内整体受到大量的热辐射而加剧老化或变形，这种以线型光源代替面光源的方案使得LCD面板40的使用寿命大大延长。

本发明还提供一种打印方法，如图4所示的打印方法的流程图，包括以下步骤：

计算机程序提供3D模型信号，模型分层图像依次显示，LCD面板上的成像显示区域能够对应不同层片显示选择性透明；

其中，LCD面板40所出现的选择性透明区域是由计算机主机控制的，主机提供图像信号，使模型分层图像依次显示，图像显示区域可以使得光源所发射的紫外线光束透射通过LCD面板40，即LCD面板40上出现的选择性的透明区域允许紫外线光束透射通过，而非显示区域则不允许紫外线光束透射通过。

打印板在z轴模组带动下向下运动，直至与液槽的底板之间的距离为一个层厚；

其中，通过计算机程序建成三维模型后需要分层，通过一层层的截面，分割成切片，然后再导入到打印装置中逐层打印，每一层的打印高度为一个层厚。

LED灯珠发射的紫外线光束照射到LCD面板上，LCD面板上成像显示区域的图像显示区域透明，能够让紫外线光束透射通过，非图像显示区域的紫外线光束则被阻挡；

其中，LED灯珠701发射的紫外线光束照射到LCD面板40上，由于LCD面板40内部的液晶偏转，不同方向的液晶对光的透过具有选择性，使得一部分光源不能透过LCD面板40，LCD面板40上的透明区域可以让紫外线光束透射通过，LCD面板40上的非透明区域不可以让紫外线光束透射通过，对应的位于LCD面板40之上的光敏树脂只能在对应的透明区域受到所述紫外线光束以发生固化。

光源模组上的LED灯珠在垂直方向向上发射出一条呈线状的紫外线光束，一排或多排LED灯珠发射的紫外线光束在水平方向上呈线状，LED灯珠发射的在水平方向上呈线状的紫外线光束随着运动模组的移动能够照射到整面LCD面板上的成像显示区域；

其中，运动模组80在水平方向上带动其上的光源模组70沿导轨801的一个方向运动，水平方向即垂直于z轴模组20的运动方向，光源模组70设于导轨滑座组件802上，导轨滑座组件802带动其上的光源模组70沿导轨801的一个方向移动，沿z轴模组20的运动方向向下俯视，光源模组70发射的紫外线光束呈线状，在运动模组80带动光源模组70的移动过程中，呈线状的紫外线光束扫射过的区域逐渐由线成面，透射通过LCD面板40，透射过的紫外线光束照射到光敏树脂层，完成一次扫描。

位于LCD面板成像显示区域之上并在液槽的底板与打印板之间的光敏树脂能够在透过LCD面板的紫外线光束的照射下发生固化反应，固态光敏树脂粘结在打印板上；

其中，液槽60内的液态光敏树脂受到紫外线光束照射的部分发生固化反应，得到的固态树脂粘结在打印板30上成为固化层模型；液槽60内的液态光敏树脂未受到所述紫外线光束照射的部分仍维持液态。

当运动模组上的导轨滑座组件带动光源模组运动到导轨末端时，一个层厚的固化层模型打印完毕，打印板带动该固化层模型上移，直至重新距离液槽底板之间有一个层厚的光敏树脂；

其中，当运动模组80上的导轨滑座组件802带动光源模组70运动到导轨801末端时，一个层厚的固化层模型打印完毕，打印板30带动该固化层模型上移，直至重新距离液槽60的底板之间有一个层厚的光敏树脂，这一新的光敏树脂层为下一层的固化层模型打印做准备。

运动模组上的导轨滑座组件带动其上的光源模组沿在先运动的导轨的反方向运动，光源模组发出的紫外线光束照射到LCD面板上，可以透射通过LCD面板的图像显示区域，实现位于图像显示区域之上的光敏树脂层的固化，直到运动模组带动其上的光源模组到达导轨的顶端，又一个层厚的固化层模型打印完毕；

运动模组80上的导轨滑座组件802带动其上的光源模组70沿在先运动的导轨801的反方向运动，光源模组70发出的紫外线光束照射到LCD面板40上，可以透射通过LCD面板40的图像显示区域，实现位于图像显示区域之上的光敏树脂层的固化，直到运动模组80带动其上的光源模组70到达导轨的顶端，又一个层厚的固化层模型打印完毕，实现了运动模组80带动光源模组70在水平方向上一个往复运动打印了两层固化层模型。

重复以上步骤直至3D模型打印完毕。

本申请技术方案中，光源模组在运动模组带动下的运动实现了移动线型光源作为背光源替代了面光源，一方面减少了LCD面板在被光源照射时每一时刻所受的热辐射，避免了LCD面板在短期内整体受到大量的热辐射而加剧老化，使得LCD面板的使用寿命延长；另一方面由于线型光源结构简单，占用空间小且仅用一排或多排LED灯珠代替整面LED灯珠设置，降低了生产成本又便于散热；而且使用线型光源作为背光源，使得将来采用大面积的显示屏打印成为可能。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然能够以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种打印装置，其特征在于，包括：光源模组及运动模组；所述光源模组能够在垂直方向上向上方发射一条呈线状的用于固化光敏树脂的紫外线光束，所述运动模组能够带动所述光源模组在水平方向上运动；

所述光源模组包括若干个阵列成一排或多排的LED灯珠及位于每个所述LED灯珠之上并与该所述LED灯珠正对设置的两组透镜；其中，多排所述LED灯珠均匀设置，多排所述LED灯珠的排数为n时，n排的所述LED灯珠每一排照射n分之一的LCD面板；

所述光源模组下方设置散热模组，所述散热模组为条形，所述散热模组与所述光源模组正对设置且设于所述光源模组底部，所述散热模组与所述光源模组一同沿着所述运动模组的运动方向进行移动。

2.根据权利要求1所述的一种打印装置，其特征在于，所述LED灯珠发射的光的波长为385nm~405nm。

3.根据权利要求1所述的一种打印装置，其特征在于，所述呈线状的紫外线光束的线宽为2mm。

4.根据权利要求1所述的一种打印装置，其特征在于，所述运动模组的移动速率为60mm/s~130mm/s。

5.根据权利要求1所述的一种打印装置，其特征在于，所述运动模组包括导轨和导轨滑座组件，所述光源模组设于所述导轨滑座组件上，所述导轨数量至少设置一条。

6.根据权利要求1所述的一种打印装置，其特征在于，还包括：基座、z轴模组、LCD面板、打印板、面板安装座及液槽；所述z轴模组、所述面板安装座、所述液槽固定安装于所述基座上，所述打印板设于所述z轴模组一侧，所述LCD面板设于所述面板安装座上，所述LCD面板设于所述液槽下，所述光源模组设于所述基座下，所述光源模组设于所述运动模组上；

其中，所述z轴模组能够带动所述打印板移动。

7.根据权利要求6所述的一种打印装置，其特征在于，所述z轴模组包括丝杠、z轴模组导轨、滑座部件及滑座连接臂，所述滑座连接臂与所述滑座部件连接，所述打印板与所述滑座连接臂连接，所述滑座部件能够在所述丝杠的带动下沿所述z轴模组导轨移动。

8.根据权利要求6所述的一种打印装置，其特征在于，所述LCD面板成像显示区域能够以一个像素为单元地选择透明以方便透光，或不透明以作为光掩膜。

9.一种使用如权利要求1~8任意一项所述的打印装置的打印方法，其特征在于，包括以下步骤：

计算机程序提供3D模型信号，模型分层图像依次显示，LCD面板上的成像显示区域能够对应不同层片显示选择性透明；

打印板在z轴模组带动下向下运动，直至与液槽的底板之间的距离为一个层厚；

LED灯珠发射的紫外线光束照射到LCD面板上，LCD面板上成像显示区域的图像显示区域透明，能够让紫外线光束透射通过，非图像显示区域的紫外线光束则被阻挡；

光源模组上的LED灯珠在垂直方向向上发射出一条呈线状的紫外线光束，一排或多排LED灯珠发射的紫外线光束在水平方向上呈线状，LED灯珠发射的在水平方向上呈线状的紫外线光束随着运动模组的移动能够照射到整面LCD面板上的成像显示区域；

位于LCD面板成像显示区域之上并在液槽的底板与打印板之间的光敏树脂能够在透过LCD面板的紫外线光束的照射下发生固化反应，固态光敏树脂粘结在打印板上；

当运动模组上的导轨滑座组件带动光源模组运动到导轨末端时，一个层厚的固化层模型打印完毕，打印板带动该固化层模型上移，直至重新距离液槽底板之间有一个层厚的光敏树脂；

运动模组上的导轨滑座组件带动其上的光源模组沿在先运动的导轨的反方向运动，光源模组发出的紫外线光束照射到LCD面板上，透射通过LCD面板的图像显示区域，实现位于图像显示区域之上的光敏树脂层的固化，直到运动模组带动其上的光源模组到达导轨的顶端，又一个层厚的固化层模型打印完毕；

重复以上步骤直至3D模型打印完毕。

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