DE202013011396U1 - Generative production facility - Google Patents

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Abstract

Generative Fertigungseinrichtung zur schichtweisen additiven Fertigung von dreidimensionalen Objekten, mit mindestens einer Fertigungsunterlage (2) und mindestens einem Fertigungskopf (3, 4, 4') zur ortselektiven Anordnung von granuliertem, pulverförmigem oder flüssigem Fertigungsmaterial auf der Fertigungsunterlage (2) beziehungsweise den auf der Fertigungsunterlage (2) zuvor gefertigten Materialschichten, welcher mindestens eine Fixiereinheit (24, 24-1, 24-2) zum Schmelzen von Fertigungsmaterial umfasst, wobei die Fertigungsunterlage (2) und der Fertigungskopf (3) sowohl entsprechend einer Arbeitsrichtung (5) in der Ebene einer Schicht, als auch in einer Vorschubrichtung (7) bezogen auf die Dicke der Schichten gegeneinander verschieblich angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Fertigungskopf (3, 4, 4') derart ausgebildet ist, dass das Fertigungsmaterial über einen nach vorgegebenen Fertigungsrastern für die jeweilige Schicht ortselektiv belichteten Fotoleiter (11) aufnehmbar und zum Fertigungsort transportierbar ist, wobei der Fertigungskopf (3, 4, 4') hierfür die folgenden Merkmale aufweist: – eine elektrofotographische Bildtrommel (8), welche an ihrem Mantel eine Fotoleiter (11) trägt und im Bereich einer Materialübergabe (12) des Fertigungskopfs (3) gegenüber der Fertigungsunterlage (2) frei liegt, – mindestens eine elektrische Konditioniereinheit (13) zur elektrostatischen Aufladung des Fotoleiters (11) der Bildtrommel (8), – mindestens eine der Konditioniereinheit (13) in Arbeitsdrehrichtung (10) der Bildtrommel (8) nachfolgend angeordnete Belichtungseinheit (14, 14-1, 14-2), welche Mittel zur ortselektiven Belichtung des Fotoleiters (11) der Bildtrommel (8) umfasst, – mindestens eine der Belichtungseinheit (14, 14-1, 14-2) in Arbeitsdrehrichtung (10) der Bildtrommel (8) nachfolgend angeordnete Entwicklereinheit (18, 18-1, 18-2) mit wenigstens einer elektrostatisch aufladbaren Transferwalze (19-1, 19-2, 19-3, 19-4) zur Bereitstellung von Fertigungsmaterial, welche parallel zur Bildtrommel (8) angeordnet ist, – mindestens eine in Arbeitsdrehrichtung (10) der Bildtrommel (8) vor der Materialübergabe (12) angeordnete und in Richtung der Fertigungsunterlage (2) wirkende elektrische Unterlagenkonditionierung (22, 22-1, 22-2).Generative manufacturing facility for layer-by-layer additive manufacturing of three-dimensional objects, with at least one manufacturing base (2) and at least one manufacturing head (3, 4, 4 ') for the location-selective arrangement of granulated, powdery or liquid manufacturing material on the manufacturing base (2) or on the manufacturing base (2) previously produced material layers, which comprises at least one fixing unit (24, 24-1, 24-2) for melting production material, the production base (2) and the production head (3) both corresponding to a working direction (5) in the plane a layer, as well as in a feed direction (7) relative to the thickness of the layers, so that the manufacturing head (3, 4, 4 ') is designed in such a way that the manufacturing material has a predetermined production pattern for the respective layer location-selectively exposed photoconductor (11) aufnehmba r and can be transported to the production site, the production head (3, 4, 4 ') having the following features for this purpose: - an electrophotographic image drum (8) which carries a photoconductor (11) on its jacket and in the area of a material transfer (12) the manufacturing head (3) is exposed relative to the manufacturing base (2), - at least one electrical conditioning unit (13) for electrostatically charging the photoconductor (11) of the image drum (8), - at least one of the conditioning unit (13) in the working direction (10) of the Imaging drum (8) subsequently arranged exposure unit (14, 14-1, 14-2), which comprises means for the location-selective exposure of the photoconductor (11) of the image drum (8), - at least one of the exposure unit (14, 14-1, 14- 2) in the working direction of rotation (10) of the image drum (8) arranged downstream developer unit (18, 18-1, 18-2) with at least one electrostatically chargeable transfer roller (19-1, 19-2, 19-3, 19-4) Provision of manufacturing m aterial, which is arranged parallel to the image drum (8), - at least one electrical document conditioning (22, 22-1) arranged in the working direction of rotation (10) of the image drum (8) before the material transfer (12) and acting in the direction of the production document (2), 22-2).

Description

Die Erfindung betrifft eine generative Fertigungseinrichtung zur schichtweisen additiven Fertigung von dreidimensionalen Objekten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a generative manufacturing device for layerwise additive production of three-dimensional objects according to the preamble of claim 1.

Generative Fertigung ist eine umfassende Bezeichnung für die Fertigung von dreidimensionalen Objekten wie Modellen, Muster, Prototypen oder Werkzeugen. Die Fertigung erfolgt direkt auf der Basis vorgegebener Datenmodelle. Die Computerdarstellung des zu fertigenden Objekts kann beispielsweise unter Zuhilfenahme eines Computers mittels CAD-Software generiert werden. Der Computer analysiert dabei die Darstellung und erzeugt einen Höhenschichtplan des zu fertigenden Objekts, bei dem für jede Schicht ein Fertigungsraster erzeugt werden kann, aus dem ersichtlich ist, an welchen Zellen des Rasters ortselektiv Fertigungsmaterial abgelegt und verfestigt werden soll. Auf diese Weise baut die generative Fertigungseinrichtung das dreidimensionale Werkstück schichtweise auf. Derartige Fertigungsverfahren sind auch unter dem Oberbegriff „Rapid Prototyping” bekannt. Rapid-Prototyping-Fertigungsverfahren setzen vorhandene Konstruktionsinformationen möglichst ohne Umwege oder Formen direkt und schnell in Werkstücke um. Anstelle von Prototypen können selbstverständlich auch andere Objekte, wie Werkzeuge oder auch Fertigteile hergestellt werden, wobei die generative Fertigung von Werkzeugen als „Rapid-Tooling” und die generative Fertigung von Werkzeugen als „Rapid-Manufacturing” bezeichnet werden. Gemeinsam ist jedoch sämtlichen Verfahren die Fertigung von dreidimensionalen Objekten nach Vorgabe vorhandener Konstruktionsinformationen, beispielsweise CAD-Daten.Generative manufacturing is a comprehensive term for the production of three-dimensional objects such as models, patterns, prototypes or tools. Production takes place directly on the basis of given data models. The computer representation of the object to be manufactured can be generated, for example, with the aid of a computer by means of CAD software. The computer analyzes the presentation and generates a height layer plan of the object to be produced, in which a production grid can be generated for each layer, from which it is apparent to which cells of the grid site-selective production material is to be stored and solidified. In this way, the generative manufacturing device builds up the three-dimensional workpiece in layers. Such manufacturing processes are also known by the generic term "rapid prototyping". Rapid prototyping manufacturing processes convert existing design information directly and quickly into workpieces, if possible without detours or molds. Instead of prototypes, of course, other objects such as tools or finished parts can be produced, with the additive manufacturing of tools being referred to as "rapid tooling" and the additive manufacturing of tools as "rapid manufacturing". However, common to all methods is the production of three-dimensional objects according to existing design information, such as CAD data.

Es sind verschiedene generative Fertigungsverfahren bekannt, mit denen bei unterschiedlichen Herstellungsgeschwindigkeiten unterschiedliche Werkstoffe verarbeitet werden können.Various generative manufacturing methods are known with which different materials can be processed at different production speeds.

Grundsätzlich weisen die Fertigungseinrichtungen zur generativen Fertigung von dreidimensionalen Objekten mindestens einen Fertigungskopf zur Anordnung von Fertigungsmaterial auf einer Fertigungsunterlage beziehungsweise auf der Fertigungsunterlage zuvor gefertigte Materialschichten auf. Die Fertigungsunterlage, auf welcher das dreidimensionale Objekt schichtweise aufgebaut wird, und der wenigstens eine Fertigungskopf sind sowohl entsprechend einer Arbeitsrichtung in der Ebene einer Schicht als auch in der Vorschubrichtung bezogen auf die Dicke der Schichten gegeneinander verschieblich angeordnet. Beispielsweise kann der Fertigungskopf über eine Fertigungsunterlage bahnförmig bewegt werden, welche in der Ebene der Schicht unbeweglich ist, um bei jedem Überfahren des Fertigungsorts Material abzulegen.In principle, the production facilities for the generative production of three-dimensional objects have at least one production head for arranging production material on a production base or on the production base previously produced material layers. The production underlay, on which the three-dimensional object is built up in layers, and the at least one production head are arranged so as to be displaceable relative to one another both in the working direction in the plane of a layer and in the feed direction relative to the thickness of the layers. For example, the production head can be moved in web form over a production base which is immovable in the plane of the layer to deposit material each time the production site is passed over.

Die generative Fertigungseinrichtung umfasst ferner eine Fixiereinheit zur Befestigung des abgelegten beziehungsweise angeordneten Fertigungsmaterials an den bereits abgelegten Materialschichten.The generative production device further comprises a fixing unit for fastening the stored or arranged production material to the already deposited material layers.

Selektives Lasersintern ist ein Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler Objekte durch Sintern aus einem pulverförmigen Fertigungsmaterial. Das Fertigungsmaterial wird dabei in einem dünnen Pulverbett auf die Fertigungsunterlage beziehungsweise die darunter bereits abgelegten Materialschichten aufgebracht. Eine Fixiereinheit, welche üblicherweise ein Laser ist, wärmt das Fertigungsmaterial ortselektiv auf, entsprechend den vorgegebenen Fertigungsinformationen, so dass an den bestimmten Orten das Fertigungsmaterial gesintert wird und in einen festen Zustand überführt wird. Das Fertigungsmaterial ist dabei ein Pulver, welches mit einem oder mehreren Sinterbestandteilen gemischt wird, so dass nach dem Aufschmelzen durch die Fixiereinheit und Abkühlen der Schmelze ein festes Material entsteht. Eine generative Fertigungseinrichtung zum Lasersintern kann daher keine reinen Materialien verarbeiten, da grundsätzlich ein Sintergemisch verfestigt wird. Darüber hinaus ist der Arbeitsvorgang vergleichsweise langsam, da nach dem Aufschmelzen und Sintern ein Abkühlen der soeben bearbeiteten Materialschicht abgewartet werden muss, bevor das Pulverbett für die nächste Materialschicht aufgebracht werden kann.Selective laser sintering is a process for producing three-dimensional objects by sintering from a powdery production material. The production material is applied in a thin powder bed on the production base or the underlying already deposited material layers. A fixing unit, which is usually a laser, locally warms up the production material in accordance with the predetermined manufacturing information, so that at the specific locations the production material is sintered and converted into a solid state. The production material is a powder which is mixed with one or more sintered components, so that after melting by the fixing unit and cooling the melt, a solid material is formed. Therefore, a generative manufacturing facility for laser sintering can not process pure materials, since basically a sintered mixture is solidified. In addition, the operation is comparatively slow, since after the melting and sintering a cooling of the just-processed material layer must be awaited before the powder bed for the next layer of material can be applied.

Sollen Werkstücke aus einem reinen Werkstoff, das heißt ohne Bindemittel, hergestellt werden, so wird das Fertigungsmaterialpulver, beispielsweise ein Metallpulver, vollständig auf geschmolzen. Derartige Fertigungseinrichtungen mit entsprechend starken Lasern werden dem selektiven Laserschmelzen zugeordnet.If workpieces are made of a pure material, that is, without a binder, the production material powder, for example a metal powder, is completely melted. Such production facilities with correspondingly strong lasers are assigned to the selective laser melting.

Alternativ zu dem generativen Fertigungsverfahren, welche im Kern mit ortselektivem Aufschmelzen von pulverförmigen Material in einem Pulverbett arbeiten, ist ein generatives Fertigungsverfahren ähnlich dem Funktionsprinzip eines Tintenstrahldruckers unter der Bezeichnung „Multi-jet-Modeling” oder auch „Poly-jet-Modeling” bekannt. Dabei weist ein Druckkopf mehrere linear angeordnete Düsen auf. Die Multi-Jet-Fertigungseinrichtungen verarbeiten schmelzfähige Kunststoffe, insbesondere Hartwachse, oder wachsförmige Thermoplaste, und können sehr feine Tröpfchen erzeugen. Sie erreichen dadurch hohe Oberflächengüten. Der Fertigungskopf der Poly-Jet-Fertigungseinrichtung muss jedoch motorgetrieben lange Strecken zurücklegen und arbeitet nur zeitweise am Werkstück, so dass die erreichbaren Fertigungsgeschwindigkeiten zwar für die Herstellung von Prototypen beziehungsweise Modellen („Rapid-Prototyping”) ausreichen mögen, nicht jedoch für industrielle Anwendungen mit Serien- oder Massenfertigung.As an alternative to the generative manufacturing process, which work in the core with locally selective melting of powdery material in a powder bed, a generative manufacturing method similar to the operating principle of an inkjet printer under the name "multi-jet modeling" or "poly-jet modeling" is known. In this case, a print head has a plurality of linearly arranged nozzles. The multi-jet manufacturing facilities process meltable plastics, especially hard waxes or wax-like thermoplastics, and can produce very fine droplets. You achieve high surface qualities. However, the production head of the poly-jet production facility has to travel long distances motor-driven and works only occasionally on the workpiece, so that the achievable production speeds may indeed be sufficient for the production of prototypes or models ("rapid prototyping") however, for industrial applications with series or mass production.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine generative Fertigungseinrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, welche eine schnelle und genaue schichtweise Fertigung dreidimensionaler Werkstücke mit der Möglichkeit der Verarbeitung mehrerer Fertigungswerkstoffe gewährleistet.The present invention has for its object to provide a generative manufacturing device of the generic type, which ensures a fast and accurate layered production of three-dimensional workpieces with the possibility of processing multiple materials.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine generative Fertigungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a generative manufacturing device with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß ist eine derartige Ausbildung des wenigstens einen Fertigungskopfs vorgesehen, dass das Fertigungsmaterial nach dem Prinzip der Elektrofotografie ortselektiv aufnehmbar und zur Fertigungsunterlage transportierbar ist. Das Arbeitsprinzip der Elektrofotografie ist beispielsweise aus der Anwendung bei zweidimensionalen Laserdruckern bekannt. Die Erfindung hat dabei erkannt, dass durch das Arbeitsprinzip der Elektrofotografie eine erheblich höhere Fertigungsgeschwindigkeit bei größtmöglicher Genauigkeit erreicht werden kann. Im Vergleich zum selektiven Laserschmelzen ist eine wesentlich höhere Fertigungsgeschwindigkeit gegeben, da der Fertigungswerkstoff nicht Schicht für Schicht erwärmt werden muss. Ferner ist der Verlust von Fertigungsmaterial insbesondere bei verschiedenen Fertigungswerkstoffen erheblich reduziert, da keine Verunreinigungen entstehen.According to the invention, such a construction of the at least one production head is provided that the production material can be picked up in a location-selective way according to the principle of electrophotography and can be transported to the production underlay. The working principle of electrophotography is known for example from the application in two-dimensional laser printers. The invention has recognized that a considerably higher production speed can be achieved with the greatest possible accuracy by the working principle of electrophotography. Compared to selective laser melting, a significantly higher production speed is given since the production material does not have to be heated layer by layer. Furthermore, the loss of production material is significantly reduced, in particular in the case of various production materials, since no contamination occurs.

Der Fertigungskopf der erfindungsgemäßen Fertigungseinrichtung weist eine elektrofotografische Bildtrommel auf, welche an ihrem Mantel einen Fotoleiter trägt und im Bereich einer Materialübergabe des Fertigungskopfs gegenüber der Fertigungsunterlage frei liegt. Die Bildtrommel ist dabei ein drehbar gelagertes Bauteil, welches sich in seiner Achsrichtung quer zur Arbeitsrichtung des Fertigungskopfs erstreckt. Im Betrieb der Fertigungseinrichtung wird die Bildtrommel in einer Arbeitsdrehrichtung bewegt und über der Fertigungsunterlage abgewälzt. Dabei werden ortselektiv kleine Materialmengen zum Fertigungsort transportiert und dort abgelegt, welche zuvor nach dem Prinzip der Elektrofotografie an dem Fotoleiter der Bildtrommel platziert werden. Die Fertigungsunterlage 2 ist eine im Wesentlichen horizontale Einrichtung der Fertigungseinrichtung, auf der das dreidimensionale Objekt durch Ablage und Verfestigung von Fertigungsmaterial schichtweise aufgebaut wird. Vorteilhaft bildet der Arbeitstisch der Fertigungseinrichtung die Fertigungsunterlage. In einer für Serien- oder Massenfertigung konfigurierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen generativen Fertigungseinrichtung bildet ein Gurtförderer die Fertigungsunterlage, auf der stetig weitere Fertigungsorte zum schichtweisen additiven Aufbau dreidimensionaler Objekte in den Arbeitsbereich der Fertigungsköpfe bewegbar ist.The production head of the manufacturing device according to the invention has an electrophotographic image drum, which carries a photoconductor on its jacket and is exposed in the region of a material transfer of the production head relative to the production underlay. The image drum is a rotatably mounted component which extends in its axial direction transversely to the working direction of the production head. During operation of the production device, the image drum is moved in a working direction of rotation and rolled over the production document. In this case, location-selective, small amounts of material are transported to the production site and stored there, which are previously placed on the photoconductor of the image drum on the principle of electrophotography. The production document 2 is a substantially horizontal device of the manufacturing facility, on which the three-dimensional object is built up layer by layer and solidification of manufacturing material. Advantageously, the worktable of the production facility forms the production base. In an embodiment of the inventive generative production device configured for series or mass production, a belt conveyor forms the production base on which further production locations for the layer-by-layer additive construction of three-dimensional objects can be moved into the working area of the production heads.

Die Fertigungseinrichtung weist außerdem eine elektrische Konditioniereinrichtung zur elektrostatischen Aufladung des Fotoleiters der Bildtrommel und wenigstens eine Belichtungseinheit auf. Die Belichtungseinheit umfasst dabei Mittel zur ortselektiven Belichtung des Fotoleiters der Bildtrommel entsprechend den vorgegebenen Fertigungsinformationen für das dreidimensionale Objekt bzw. Produkt. Die Belichtungseinheit ist dabei in Arbeitsdrehrichtung der Bildtrommel der elektrischen Konditioniereinheit nachgeordnet. Im Betrieb der Fertigungseinrichtung lädt die Konditioniereinheit den ihr zugewandten Abschnitt der Bildtrommel elektrostatisch auf. Hierzu umfasst die Konditioniereinrichtung vorteilhaft Koronadrähte, das heißt dünne, nahe der Bildtrommel angebrachte Drähte, welche unter hohe Spannung gesetzt werden und eine Koronaentladung erzeugen. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung umfasst die Konditioniereinrichtung eine Reihe von Punktladedioden, welche parallel zur Achsrichtung der Bildtrommel angeordnet sind und die jeweils zugewandt liegende Mantellinie des Fotoleiters elektrostatisch aufladen. Die Punktladedioden sind solche Dioden, deren Emission für eine lokale Ionisierung bzw. elektrostatische Aufladung ausreicht. Mehrere nebeneinander in einer Reihe angeordnete Punktladedioden wirken somit gemeinsam auf eine Mantellinie des Fotoleiters ein. Wird die Bildtrommel weiter gedreht, wird die jeweils nachfolgende Mantellinie elektrostatisch aufgeladen.The manufacturing device also has an electrical conditioning device for the electrostatic charging of the photoconductor of the image drum and at least one exposure unit. In this case, the exposure unit comprises means for the location-selective exposure of the photoconductor of the image drum in accordance with the predetermined manufacturing information for the three-dimensional object or product. The exposure unit is arranged downstream in the working direction of rotation of the image drum of the electrical conditioning unit. During operation of the production device, the conditioning unit electrostatically charges the section of the image drum facing it. For this purpose, the conditioning device advantageously comprises corona wires, that is, thin wires mounted near the picture drum, which wires are put under high voltage and generate a corona discharge. In an alternative embodiment of the invention, the conditioning device comprises a series of point charging diodes, which are arranged parallel to the axial direction of the image drum and electrostatically charge the respectively facing surface line of the photoconductor. The point charging diodes are those diodes whose emission is sufficient for local ionization or electrostatic charging. Several side by side arranged in a row point charging diodes thus act together on a surface line of the photoconductor. If the image drum is rotated further, the respective following surface line is electrostatically charged.

Nach der Konditionierung des Fotoleiters belichtet die Belichtungseinheit den Fotoleiter entsprechend den vorgegebenen Fertigungsinformationen. Dabei kann in einer vorteilhaften Ausführungsform die Belichtung an den Stellen gelöscht werden, an denen später Fertigungsmaterial auf die Bildtrommel aufgetragen werden soll. An den belichteten Stellen wird der Fotoleiter leitend und verliert dadurch seine Ladung. In einer alternativen Ausführungsform belichtet die Belichtungseinheit ein negatives Druckbild, wobei ortselektiv diejenigen Stellen belichtet werden, welche später kein Fertigungsmaterial aufnehmen sollen.After conditioning the photoconductor, the exposure unit exposes the photoconductor in accordance with the specified manufacturing information. In this case, in an advantageous embodiment, the exposure can be deleted at the points at which later production material is to be applied to the image drum. At the exposed areas of the photoconductor becomes conductive and thereby loses its charge. In an alternative embodiment, the exposure unit exposes a negative print image, with those locations being exposed in a location-selective manner, which are later to receive no production material.

Der Fertigungskopf weist außerdem einen der Belichtungseinheit in Arbeitsdrehrichtung der Bildtrommel nachfolgend angeordnete Entwicklereinheit auf, welche wenigstens eine elektrostatisch aufladbare Transferwalze zur Bereitstellung von Fertigungsmaterial auffasst. Die wenigstens eine Transferwalze ist parallel zur Bildtrommel angeordnet. Jede Transferwalze führt über elektrostatische Kräfte gehaltene Fertigungsmaterialmengen an ihrem Mantel einer Oppositionslage zu, an welcher der Mantel der Bildtrommel und der Mantel der Transferwalze im kürzesten Abstand zueinander benachbart liegen. In dieser Oppositionslage wird an denjenigen Stellen der Bildtrommel, welche zuvor von der Belichtungseinheit nicht belichtet wurden, Fertigungsmaterial von der Transferwalze an die Bildtrommel übergeben. In einer Ausführungsform der Erfindung erzeugt die Belichtungseinheit ein positives Druckbild auf dem Fotoleiter, wobei das Fertigungsmaterial an der Transferwalze negativ ionisiert wird. In einer Ausführungsform mit negativer Druckbilderzeugung wird das Fertigungsmaterial positiv ionisiert.The production head further comprises a developer unit arranged downstream of the exposure unit in the working direction of rotation of the image drum, which unit comprises at least one electrostatically chargeable transfer roller for the provision of production material. The at least one transfer roller is arranged parallel to the image drum. Each transfer roller supplies, via electrostatic forces, quantities of production material at its jacket to an opposition position at which the jacket of the image drum and the jacket of the transfer roller lie in the shortest distance from one another. In this opposition situation, production material is transferred from the transfer roller to the image drum at those parts of the image drum which were not previously exposed by the exposure unit. In one embodiment of the invention, the exposure unit produces a positive print image on the photoconductor whereby the fabrication material on the transfer roller is negatively ionized. In one embodiment with negative print imaging, the manufacturing material is positively ionized.

Schließlich umfasst der erfindungsgemäße Fertigungskopf eine in Arbeitsdrehrichtung der Bildtrommel vor der Materialübergabe zur Fertigungsunterlage angeordnete und in Richtung der Fertigungsunterlage wirkende elektrische Unterlagenkonditionierung. Die Unterlagenkonditionierung umfasst dabei in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung Koronadrähte. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Unterlagenkonditionierung eine Reihe von Punktladedioden, welche quer zur Arbeitsrichtung des Fertigungskopfs angeordnet sind und beim Überfahren des Bauorts beziehungsweise der am Fertigungsort bereits auf der Fertigungsunterlage abgelegte Materialschichten aktiviert werden. Die elektrische Ladung, welche die Unterlagenkonditionierung erzeugt, ist betragsmäßig größer als die Ladung des Fotoleiters auf der Bildtrommel, so dass in der Oppositionslage der Bildtrommel an der Materialübergabe die auf der Bildtrommel mitgeführten Materialmengen von der Bildtrommel gelöst werden und am vorgesehenen Fertigungsort auf die Fertigungsunterlage beziehungsweise die darauf bereits abgelegten Materialschichten übergeben wird.Finally, the production head according to the invention comprises an electrical underlay conditioning arranged in working direction of rotation of the image drum prior to material transfer to the production underlay and acting in the direction of the production underlay. The pad conditioning comprises in an advantageous embodiment of the invention corona wires. In a further embodiment of the invention, the underlay conditioning comprises a series of point charging diodes, which are arranged transversely to the working direction of the production head and are activated when passing over the construction site or the material layers already deposited on the production support at the production location. The electrical charge which generates the pad conditioning is greater in magnitude than the charge of the photoconductor on the image drum, so that in the opposition position of the image drum at the material transfer the entrained on the image drum amounts of material from the image drum are released and at the intended production on the production base or the material layers already deposited on it are transferred.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die der Bildtrommel zugeordnete Konditioniereinheit und/oder die Unterlagenkonditionierung entweder zur Erzeugung einer negativen elektrostatischen Aufladung oder zur Erzeugung einer positiven elektrostatischen Aufladung ausgebildet. Dadurch ist die Anzahl der über das Prinzip der elektrofotografischen Beförderung und Fixierung in der jeweiligen Schicht verarbeitbaren Fertigungsstoffe deutlich erweitert. Die Konditioniereinheit und/oder die Unterlagenkonditionierung sind dabei für eine Polung der elektrostatischen Aufladung eingestellt, welche dem gewählten Fertigungswerkstoff am Besten entspricht. Vorteilhaft sind Konditioniereinheit und/oder die Unterlagenkonditionierung zwischen einer Einstellung zur Erzeugung einer negativen elektrostatischen Aufladung und einer Einstellung zur Erzeugung einer positiven elektrostatischen Aufladung umschaltbar ausgebildet.In an advantageous embodiment of the invention, the conditioning unit associated with the image drum and / or the base conditioning are formed either to produce a negative electrostatic charge or to generate a positive electrostatic charge. As a result, the number of processable via the principle of electrophotographic transport and fixation in the respective layer materials is significantly expanded. The conditioning unit and / or the base conditioning are set for a polarity of the electrostatic charge, which corresponds best to the selected manufacturing material. Advantageously conditioning unit and / or the pad conditioning between a setting for generating a negative electrostatic charge and a setting for generating a positive electrostatic charge are switched switchable.

In der bereits erwähnten Ausführungsform der Erfindung mit Erzeugung eines positiven Druckbilds auf dem Fotoleiter und negativer Ionisierung des Fertigungsmaterials an der Transferwalze ist die Unterlagenkonditionierung derart ausgebildet und eingestellt, dass eine positive Ladung erzeugbar ist.In the already mentioned embodiment of the invention with production of a positive print image on the photoconductor and negative ionization of the production material on the transfer roller, the underlay conditioning is designed and adjusted such that a positive charge can be generated.

In der Ausführungsform der Erfindung mit Erzeugung eines negativen Druckbilds auf dem Fotoleiter und negativer Ionisierung des Fertigungsmaterials an der Transferwalze ist die Unterlagenkonditionierung derart ausgebildet und eingestellt, dass eine negative Ladung erzeugbar ist. In beiden Ausführungsformen sind die Unterlagenkonditionierungen derart konfiguriert, dass ein Betrag der durch die Unterlagenkonditionierung erzeugbaren elektrischen Ladung größer ist als ein Betrag der von der Konditioniereinheit erzeugbaren Ladung des Fotoleiters am Umfang der Bildtrommel, so dass die ortselektive Übergabe des Fertigungsmaterials von der Bildtrommel zur Fertigungsunterlage oder den auf der Fertigungsunterlage bereits abgelegten Materialschichten des Werkstücks gewährleistet ist.In the embodiment of the invention with generation of a negative print image on the photoconductor and negative ionization of the production material on the transfer roll, the underpack conditioning is designed and adjusted such that a negative charge can be generated. In both embodiments, the pad conditionings are configured such that an amount of electrical charge that can be generated by the pad conditioning is greater than an amount of photoconductor charge that can be generated by the conditioning unit at the periphery of the image drum such that the site-selective transfer of the fabrication material from the imaging drum to the manufacturing pad or the already stored on the production document material layers of the workpiece is guaranteed.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Belichtungseinheit als Mittel zur ortselektiven Belichtung des Fotoleiters der Bildtrommel einen Laser, insbesondere einen gepulsten Laser wie beispielsweise einen CO2-Laser, und eine dem Laser zugeordnete Umlenkeinrichtung. Die optische Umlenkeinrichtung ist dabei vorzugsweise ein rotierender Spiegel, insbesondere ein hexagonaler Spiegel, welcher nach Art eines Laserscanners den Laserstrahl des Lasers zeilenweise auf die Bildtrommel lenkt. Der Laser wird gemäß den vorgegebenen Fertigungsrastern für die jeweilige Schicht ein und ausgeschaltet. Aufgrund der Belichtung des Fotoleiters mittels eines Lasers können sehr hohe Fertigungsgeschwindigkeiten erreicht werden, so dass die erfindungsgemäße Fertigungseinrichtung nicht nur zur Herstellung von Prototypen, sondern vielmehr auch für industrielle Serien oder Massenfertigungen geeignet ist.In a preferred embodiment of the invention, the exposure unit comprises as means for the location-selective exposure of the photoconductor of the image drum a laser, in particular a pulsed laser such as a CO2 laser, and a deflecting device associated with the laser. The optical deflection device is preferably a rotating mirror, in particular a hexagonal mirror, which directs the laser beam of the laser line by line on the image drum in the manner of a laser scanner. The laser is turned on and off according to the given manufacturing grids for the respective layer. Due to the exposure of the photoconductor by means of a laser very high production speeds can be achieved, so that the manufacturing device according to the invention is not only suitable for the production of prototypes, but also suitable for industrial series or mass production.

In einer alternativen Ausführungsform weist die Belichtungseinheit als Mittel zur ortselektiven Belichtung des Fotoleiters der Bildtrommel in Achsrichtung der Bildtrommel aneinander gereihte Lichtquellen auf. Die einzelnen Lichtquellen sind dabei selektiv ansteuerbar, gemäß den vorgegebenen Fertigungsrastern, so dass auf dem Fotoleiter das gewünschte Druckbild vor der Bestückung des Fotoleiters über die Entwicklereinheit erzeugbar ist. Die selektiv ansteuerbaren Lichtquellen sind dabei vorzugsweise Leuchtdioden.In an alternative embodiment, the exposure unit as a means for the location-selective exposure of the photoconductor of the image drum in the axial direction of the image drum to each other lined up light sources. The individual light sources are selectively controllable, according to the predetermined manufacturing grids, so that on the photoconductor, the desired print image before the assembly of the photoconductor on the developer unit can be generated. The selectively controllable light sources are preferably light emitting diodes.

Um eine Ionisierung des Baumaterials an der Transferwalze zu gewährleisten, ist der Transferwalze eine Ladeeinheit zugeordnet. Die Ladeeinheit erzeugt dabei elektrostatische Kräfte am Mantel der Transferwalze, welche Fertigungsmaterial während des Transports zur Bildtrommel festhalten.In order to ensure ionization of the building material on the transfer roller, the transfer roller is associated with a loading unit. The charging unit generates electrostatic forces on the jacket of the transfer roller, which hold production material during transport to the image drum.

Vorteilhaft ist in einem zwischen der Materialübergabe der Bildtrommel und der Konditioniereinheit liegenden Rücklaufabschnitt der Bildtrommel eine Reinigungseinheit angeordnet. Die Reinigungseinheit ist vorteilhaft ein Materialabstreifer, welcher mit einem möglichst kleinen Spalt am Mantel der Bildtrommel angeordnet ist, so dass gegebenenfalls verbleibende Materialreste vom Umfang der rotierenden Bildtrommel abgenommen werden. Nach der Übergabe des Fertigungsmaterials von der Bildtrommel auf die Fertigungsunterlage beziehungsweise die darauf bereits gefertigten Materialschichten verbleiben gegebenenfalls noch Materialreste am Mantel der Bildtrommel, welche während des Rücklaufs zur Konditioniereinheit, wo die Bildtrommel für die nächsten Arbeitszyklus konditioniert wird, gereinigt wird. Advantageously, a cleaning unit is arranged in a return section of the image drum between the material transfer of the image drum and the conditioning unit. The cleaning unit is advantageously a Materialabstreifer, which is arranged with the smallest possible gap on the jacket of the image drum, so that any remaining material remnants are removed from the circumference of the rotating image drum. After the transfer of the production material from the image drum onto the production base or the material layers already fabricated thereon, residual material may still remain on the surface of the image drum, which is cleaned during the return to the conditioning unit where the image drum is conditioned for the next work cycle.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Entwicklereinheit mehrere Transferwalzen für jeweils unterschiedliche Fertigungsmaterialien, welche an einem drehbaren Transferkarussell derart gehalten sind, dass jeweils eine Transferwalze in eine aktive Stellung benachbart der Bildtrommel bewegbar ist. Das Transferkarussell ist hierzu mittels eines Antriebs nach Art eines Revolvers in Schritten verstellbar. Auf diese Weise können Objekte mit unterschiedlichen Materialien gefertigt werden, wobei auch innerhalb einer Schicht, nämlich durch kurzzeitiges Verdrehen des Transferkarussells unterschiedliche Materialien eingebaut werden können. Dabei ist auch die Bildung von Legierungen möglich.In a preferred embodiment of the invention, the developer unit comprises a plurality of transfer rollers for each different production materials, which are held on a rotatable transfer carousel such that in each case a transfer roller is movable to an active position adjacent to the image drum. The transfer carousel is adjustable by means of a drive in the manner of a revolver in steps. In this way, objects can be manufactured with different materials, wherein also within a layer, namely by brief rotation of the transfer carousel different materials can be installed. It is also the formation of alloys possible.

Vorteilhaft weist der Fertigungskopf für eine erste Arbeitsrichtung eine erste Ausstattung mit jeweils mindestens einer Konditioniereinheit, Belichtungseinheit, Entwicklereinheit, Unterlagenkonditionierung und Fixiereinheit auf und für eine der ersten Arbeitseinrichtung entgegengesetzte zweite Arbeitsrichtung eine zweite Ausstattung auf. Die zweite Ausstattung umfasst entsprechend jeweils mindestens eine Konditioniereinheit, eine Belichtungseinheit, eine Entwicklungseinheit, eine Unterlagenkonditionierung und eine Fixiereinheit, welche im Wesentlichen symmetrisch zur ersten Ausstattung angeordnet ist. Auf diese Weise ist die Arbeitsgeschwindigkeit verdoppelt, in dem nach Abschluss eines Bearbeitungszyklus die Arbeitsbewegung des Fertigungskopfs in der Ebene der Schichten geändert wird und die Drehrichtung der Bildtrommel ebenfalls gewechselt wird. Die erste Ausstattung und die zweite Ausstattung sind alternativ aktivierbar, wobei die jeweiligen Arbeitsdrehrichtungen der Bildtrommel entgegen gesetzt sind.Advantageously, the production head for a first working direction on a first equipment with at least one conditioning unit, exposure unit, developer unit, pad conditioning and fixing on and for a first working device opposite second working direction on a second equipment. Accordingly, the second equipment respectively comprises at least one conditioning unit, an exposure unit, a development unit, a base conditioning unit and a fixing unit, which is arranged substantially symmetrically with respect to the first equipment. In this way, the operating speed is doubled, in which, after completion of a processing cycle, the working movement of the production head in the plane of the layers is changed and the direction of rotation of the image drum is also changed. The first equipment and the second equipment can be activated alternatively, with the respective operating directions of rotation of the image drum are opposite.

Eine rasche und genaue Befestigung des Fertigungsmaterials auf der Fertigungsunterlage beziehungsweise bereits abgelegten Materialschichten ist gegeben, wenn die Fixiereinheit des Fertigungskopfs einen Laser und eine dem Laser zugeordnete, optische Umlenkeinrichtung umfasst. Die Umlenkeinrichtung ist vorzugsweise ein rotierender Spiegel, insbesondere ein hexagonaler Spiegel, welcher nach Art eines Laserscanners den Laserstrahl des Lasers auf die zu fixierenden Stellen umlenkt. Dabei erwärmt der Laserstrahl die ortselektiv angesteuerten Stellen und schmilzt das dort befindliche Fertigungsmaterial, welches anschließend abkühlt und Teil des zu fertigenden Werkstücks wird. Dabei können materialreine Objekte gefertigt werden, wenn sortenreines Fertigungsmaterial, beispielsweise ein Metallpulver, abgelegt und durch den Laserstrahl geschmolzen wird.A rapid and accurate attachment of the production material on the production base or already deposited layers of material is given if the fixing unit of the production head comprises a laser and the laser associated with, optical deflection. The deflection device is preferably a rotating mirror, in particular a hexagonal mirror, which deflects the laser beam of the laser onto the points to be fixed in the manner of a laser scanner. In this case, the laser beam heats the locally selectively controlled points and melts the production material located there, which then cools and becomes part of the workpiece to be manufactured. In this case, pure material objects can be produced if unmixed production material, for example a metal powder, is deposited and melted by the laser beam.

Ist der Bildtrommel eine Heizeinrichtung zugeordnet, so wird der Fertigungswerkstoff vor der Übergabe an die Fertigungsunterlage erwärmt und somit der Energieaufwand für den Schmelzvorgang im Rahmen der Fixierung reduziert. Vorteilhaft ist die Bildtrommel von der Heizeinrichtung auf einem im Wesentlichen konstanten Temperaturniveau gehalten, wobei das Temperaturniveau vorteilhaft einstellbar ist.If the image drum is assigned a heating device, then the production material is heated prior to transfer to the production base and thus the energy required for the melting process is reduced as part of the fixation. Advantageously, the image drum is held by the heater at a substantially constant temperature level, wherein the temperature level is advantageously adjustable.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Fertigungseinrichtung wenigstens einen Fertigungskopf als Hauptfertigungskopf für das Fertigungsmaterial und einen weiteren Fertigungskopf als Stützfertigungskopf für Stützmaterial, welcher koordiniert mit dem Hauptfertigungskopf ansteuerbar ist. Der Stützfertigungskopf ordnet dabei Stützmaterial innerhalb der jeweils zu erzeugenden Materialschichten ab, welches zur Stützung der jeweils nachfolgenden Materialschicht vorgesehen ist. Das Stützmaterial ermöglicht die Ausbildung von Hinterschnitten und dergleichen. Das Stützmaterial wird nach der Fertigung des dreidimensionalen Objekts entfernt, beispielsweise durch eine Wasserspülung.In a further advantageous embodiment of the invention, the production device comprises at least one production head as a main production head for the production material and another production head as a support production head for support material, which is controlled in coordination with the main production head. The support manufacturing head arranges support material within the respective material layers to be produced, which is provided to support the respective subsequent material layer. The support material allows the formation of undercuts and the like. The support material is removed after the production of the three-dimensional object, for example by a water rinse.

Vorteilhaft entspricht der Stützfertigungskopf bezüglich der Anordnung von Bildtrommel, Konditioniereinheit, Belichtungseinheit, Entwicklereinheit und Unterlagenkonditionierung dem Hauptfertigungskopf. Der Stützfertigungskopf arbeitet mit einer ähnlichen Arbeitsgeschwindigkeit wie der Hauptfertigungskopf, so dass insgesamt eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit gegeben ist. Die Fixiereinheit des Stützfertigungskopfs ist dabei vorteilhaft eine Wärmequelle, beispielsweise eine Ultraviolettlampe.Advantageously, the support manufacturing head corresponds to the main production head with respect to the arrangement of imaging drum, conditioning unit, exposure unit, developer unit and pad conditioning. The support production head operates at a similar operating speed as the main production head, so that overall a high operating speed is given. The fixing unit of the support production head is advantageously a heat source, for example an ultraviolet lamp.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Fixiereinheit des Hauptfertigungskopfs anstelle einer schmelzenden Einrichtung, beispielsweise eines Lasers, mit einer Wärmequelle, beispielsweise einer oder mehreren Ultraviolettlampen versehen. Dadurch sind bestimmte Fertigungswerkstoffe, welche bspw. flüssig aufgebracht werden oder zur Verfestigung polymerisiert werden, fixierbar.In one embodiment of the invention, the fuser unit of the main manufacturing head is provided with a heat source, for example one or more ultraviolet lamps, instead of a melting device, for example a laser. As a result, certain production materials, which, for example, are applied in liquid form or are polymerized for solidification, can be fixed.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Further features emerge from the subclaims. The invention is explained below with reference to the drawing. Show it:

1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer generativen Fertigungseinrichtung, 1 a perspective view of a first embodiment of a generative manufacturing facility,

2 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer generativen Fertigungseinrichtung, 2 a perspective view of a second embodiment of a generative manufacturing device,

3 einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels eines Hauptfertigungskopfs für eine generative Fertigungseinrichtung gemäß 1 oder 2, 3 a cross section of an embodiment of a main manufacturing head for a generative manufacturing device according to 1 or 2 .

4 einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels eines Stützfertigungskopfs für eine generative Fertigungseinrichtung gemäß 1 oder 2, 4 a cross section of an embodiment of a support manufacturing head for a generative manufacturing device according to 1 or 2 .

5 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Hauptfertigungskopfs für eine generative Fertigungseinrichtung gemäß 1 oder 2, 5 a cross-section of another embodiment of a main manufacturing head for a generative manufacturing device according to 1 or 2 .

6 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Stützfertigungskopfs für eine generative Fertigungseinrichtung gemäß 1 oder 2. 6 a cross-section of another embodiment of a support manufacturing head for a generative manufacturing device according to 1 or 2 ,

1 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer generativen Fertigungseinrichtung 1 zur schichtweisen additiven Fertigung von dreidimensionalen Objekten. Unter einer additiven Fertigung wird dabei verstanden, dass Fertigungsmaterial auf einer Fertigungsunterlage 2 der Fertigungseinrichtung 1 angehäuft wird. Die Fertigungsunterlage 2 ist der im Wesentlichen horizontale Arbeitstisch der Fertigungseinrichtung, auf dem das dreidimensionale Objekt durch Ablage und Verfestigung von Fertigungsmaterial schichtweise aufgebaut wird. 1 shows a simplified representation of a generative manufacturing facility 1 for the layerwise additive production of three-dimensional objects. In this context, an additive manufacturing means that production material is on a production document 2 the manufacturing facility 1 is accumulated. The production document 2 is the substantially horizontal worktable of the manufacturing facility, on which the three-dimensional object is built up by depositing and solidifying manufacturing material in layers.

Die Fertigungseinrichtung 1 umfasst mindestens einen Fertigungskopf 3, 4 zur ortselektiven Anordnung von Fertigungsmaterial auf der Fertigungsunterlage 2. Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Fertigungseinrichtung einen Hauptfertigungskopf 3 zur ortselektiven Anordnung von Fertigungsmaterial und einen Stützfertigungskopf 4, zur Anordnung von Stützmaterial, welches während der Fertigung zur Stützung der nachfolgend aufzutragenden Materialschichten angebracht wird und nach der Beendigung der Fertigung des Werkstücks entfernt wird. Das Stützmaterial erlaubt dabei die einfache und genaue Fertigung von Hinterschnitten.The manufacturing facility 1 includes at least one production head 3 . 4 for the location-selective arrangement of production material on the production document 2 , In the exemplary embodiment shown, the production device comprises a main production head 3 for the location-selective arrangement of production material and a support production head 4 for arranging supporting material which is applied during production for supporting the material layers to be subsequently applied and is removed after the completion of the production of the workpiece. The support material allows the simple and accurate production of undercuts.

Die Fertigungsköpfe 3, 4 sind entsprechend einer Arbeitsrichtung 5 in der Ebene einer Schicht beziehungsweise einer Ebene der Fertigungsunterlage 2 bewegbar angeordnet. Die Fertigungsköpfe 3, 4 werden im Betrieb der Fertigungseinrichtung 1 über der Fertigungsunterlage 2 hin und her bewegt, wobei Material innerhalb eines Arbeitsbereichs 6 auf der Fertigungsunterlage beziehungsweise den darauf bereits abgelegten Materialschichten angeordnet werden kann. Der Hauptfertigungskopf 3 und der Stützfertigungskopf 4 werden dabei koordiniert über die Fertigungsunterlage 2 gefahren, was in der Darstellung durch die Verbindung durch einen starren Rahmen 9 symbolisiert ist. Die Fertigungsköpfe 3, 4 können in der Fertigungseinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein.The production heads 3 . 4 are according to a working direction 5 in the level of a shift or a level of the production document 2 movably arranged. The production heads 3 . 4 become in operation of the manufacturing facility 1 above the production document 2 moved back and forth, taking material within a workspace 6 can be arranged on the production document or on it already deposited material layers. The main production head 3 and the support manufacturing head 4 are coordinated via the production document 2 driven, what in the presentation by the connection through a rigid frame 9 is symbolized. The production heads 3 . 4 can be housed in the manufacturing facility in a common housing.

Die Fertigungsköpfe 3, 4 und die Fertigungsunterlage sind einerseits in der Arbeitsrichtung 5 relativ zueinander verschieblich angeordnet. Anderseits sind die Fertigungsunterlage 2 und die Fertigungsköpfe 3, 4 in einer Vorschubrichtung 7 bezogen auf die Dicke der Schichten gegeneinander verschieblich angeordnet. Auf diese Weise wird nach jedem Arbeitszyklus, das heißt dem Auftragen einer Materialschicht, der Abstand zwischen den Fertigungsköpfen 3, 4 und der Fertigungsunterlage 2 um den Betrag einer Schichtdicke vergrößert. Vor jedem Arbeitsgang der Fertigungsköpfe 3, 4 ist somit der Abstand zwischen den Fertigungsköpfen 3, 4 und der jeweils oben liegenden Materialschicht des noch unvollendeten dreidimensionalen Werkstücks auf der Fertigungsunterlage 2 stets gleich.The production heads 3 . 4 and the production documents are on the one hand in the working direction 5 slidably disposed relative to each other. On the other hand, the production document 2 and the manufacturing heads 3 . 4 in a feed direction 7 relative to the thickness of the layers against each other slidably disposed. In this way, after each working cycle, that is, the application of a material layer, the distance between the production heads 3 . 4 and the production document 2 increased by the amount of a layer thickness. Before each operation of the production heads 3 . 4 is thus the distance between the production heads 3 . 4 and the respective upper layer of material of the still unfinished three-dimensional workpiece on the production base 2 always the same.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Arbeitsbewegung in Arbeitsrichtung 5 durch eine Bewegung der Fertigungsköpfe 3, 4 über der Fertigungsunterlage 2 realisiert. Die Fertigungsunterlage 2 ist in Vorschubrichtung 7 einstellbar und bewegbar. In weiteren, nicht gezeigten Ausführungsbeispielen wird die Relativbewegung zwischen den Fertigungsköpfen 3, 4 und der Fertigungsunterlage 2 in Vorschubrichtung 7 durch die Fertigungsköpfe 3, 4 ausgeführt. In einem weiteren, nicht gezeigten, Ausführungsbeispiel ist die Fertigungsunterlage 2 in Arbeitsrichtung 5 bewegbar, während die Fertigungsköpfe 3, 4 fest angeordnet sind.In the embodiment shown, the working movement in the working direction 5 by a movement of the manufacturing heads 3 . 4 above the production document 2 realized. The production document 2 is in the feed direction 7 adjustable and movable. In further, not shown embodiments, the relative movement between the production heads 3 . 4 and the production document 2 in the feed direction 7 through the manufacturing heads 3 . 4 executed. In a further, not shown, embodiment, the manufacturing document 2 in working direction 5 movable while the manufacturing heads 3 . 4 are fixed.

Die Fertigungsköpfe 3, 4 sind dazu ausgebildet, Fertigungsmaterial ortselektiv auf der Fertigungsunterlage beziehungsweise den darauf bereits abgelegten Materialschichten anzuordnen. Unter der ortselektiven Anordnung wird dabei verstanden, dass für jede Materialschicht des zu fertigenden Objekts ein Fertigungsraster vorgegeben wird, in welchem die zur Ablage von Fertigungsmaterial vorgesehenen Stellen beziehungsweise im Fall des Stützfertigungskopf die zur Ablage von Stützmaterial vorgesehenen Stellen bezeichnet sind, und das Material an den derart vorbestimmten Stellen angeordnet wird. Die Fertigungsraster werden von einer nicht dargestellten Steuereinheit auf der Grundlage von vorgegebenen Konstruktionsdaten, beispielsweise aus einer CAD-Software, ermittelt und die Fertigungsköpfe 3, 4 von einer nicht dargestellten Steuereinheit entsprechend angesteuert.The production heads 3 . 4 are designed to locate production material locally selective on the production document or the material layers already deposited thereon. In this case, the location-selective arrangement means that a production grid is specified for each material layer of the object to be manufactured, in which the locations provided for depositing production material or, in the case of the support production head, the locations provided for depositing support material are designated, and the material on the such predetermined locations is arranged. The production grids are determined by a control unit, not shown, on the basis of predetermined design data, for example from a CAD software, and the production heads 3 . 4 from driven according to a control unit, not shown.

Jeder Fertigungskopf 3, 4 weist wenigstens eine nachstehend noch näher erläuterte Bildtrommel 8 auf, welche an ihrem Umfang entsprechend den vorgegebenen Fertigungsrastern mit Fertigungs- beziehungsweise Stützmaterial bestückbar sind und während der Arbeitsbewegung über der Fertigungsunterlage 2 abgewälzt werden. Jeweils diejenige Mantellinie der Bildtrommeln 8, welche in Opposition zur Fertigungsunterlage 2 liegen, geben Fertigungs- beziehungsweise Stützmaterial an die Fertigungsunterlage 2 beziehungsweise die darauf bereits abgelegten Materialschichten ab.Every production head 3 . 4 has at least one illustrated below in more detail image drum 8th on, which can be equipped on its circumference according to the given production grids with production or support material and during the working movement on the production document 2 be passed. In each case the generatrix of the picture drums 8th , which in opposition to the production document 2 lie, give production or support material to the production document 2 or the material layers already deposited thereon.

Die Erfindung ist nicht auf Fertigungseinrichtungen mit Hauptfertigungsköpfen 3 und Stützfertigungsköpfen 4 beschränkt. In weiteren Ausführungsbeispielen sind ein einzelner Hauptfertigungskopf oder mehrere Hauptfertigungsköpfe angeordnet, so dass verschiedene Fertigungsmaterialien eingesetzt werden können.The invention is not on manufacturing equipment with main production heads 3 and support manufacturing heads 4 limited. In further embodiments, a single main production head or a plurality of main production heads are arranged so that different production materials can be used.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fertigungseinrichtung 1' ist in 2 gezeigt. Die Fertigungseinrichtung 1' entspricht in ihrem Aufbau bis auf die nachfolgend erläuterten Unterschiede dem Aufbau der Fertigungseinrichtung 1 gemäß 1. Für gleiche Bauteile sind dabei die gleichen Bezugszeichen verwendet.Another preferred embodiment of a manufacturing device according to the invention 1' is in 2 shown. The manufacturing facility 1' corresponds in its construction except for the differences explained below the structure of the manufacturing facility 1 according to 1 , For identical components, the same reference numerals are used.

Die Fertigungseinrichtung 1' gemäß 2 weist einen Hauptfertigungskopf 3 und zwei Stützfertigungsköpfe 4, 4' auf, welche beiderseits des Hauptfertigungskopfs 3 an dem Rahmen 9 befestigt sind. Die Arbeitsbewegung des Hauptfertigungskopfs 3 ist somit über dem Rahmen 9 mit der Arbeitsbewegung der Stützfertigungsköpfe 4, 4' gekoppelt, so dass sämtliche Fertigungsköpfe 3, 4, 4' synchron den Arbeitsbereich 6 bestreichen. Die Fertigungsköpfe sind dazu ausgebildet, in beiden Arbeitsrichtungen 5, das heißt in entgegen gesetzten Richtungen der Arbeitsbewegung Material auftragen zu können, wie nachfolgend anhand von 4 und 6 beschrieben ist. Dadurch wird in jeder Arbeitsbewegung Fertigungs- und Stützmaterial auf der Fertigungsunterlage beziehungsweise den darauf bereits abgelegten Materialschichten abgelegt, so dass eine Verdopplung der Fertigungsgeschwindigkeit der Fertigungseinrichtung 1' gegeben ist. Am Ende einer Arbeitsbewegung wird die Arbeitsrichtung 5 gewechselt und die Fertigungsköpfe 3, 4, 4' in die entgegengesetzte Richtung bewegt.The manufacturing facility 1' according to 2 has a main production head 3 and two support production heads 4 . 4 ' on which both sides of the main production head 3 on the frame 9 are attached. The working movement of the main production head 3 is thus above the frame 9 with the working movement of the support manufacturing heads 4 . 4 ' coupled so that all manufacturing heads 3 . 4 . 4 ' synchronously the workspace 6 sprinkle. The manufacturing heads are designed to work in both directions 5 , that is, in opposite directions of the working movement to be able to apply material, as described below with reference to 4 and 6 is described. As a result, production and support material is deposited on the production base or the material layers already deposited thereon in each working movement, so that a doubling of the production speed of the production facility 1' given is. At the end of a work movement, the working direction 5 changed and the production heads 3 . 4 . 4 ' moved in the opposite direction.

3 zeigt einen Querschnitt eines Hauptfertigungskopfs 3, welcher in einer Arbeitsrichtung 5 arbeitet. Der Hauptfertigungskopf 3 wird dabei in Arbeitsrichtung 5 relativ zur Fertigungsunterlage 2 bewegt. Die Bildtrommel 8 ist in einer Arbeitsdrehrichtung 10 bewegbar, wobei die Drehgeschwindigkeit der Bildtrommel 8 mit der Arbeitsbewegung in Arbeitsrichtung 5 derart synchronisiert ist, dass die Bildtrommel 8 über der Fertigungsunterlage 2 abgewälzt ist. 3 shows a cross section of a main production head 3 , which works in one direction 5 is working. The main production head 3 is doing in the direction of work 5 relative to the production document 2 emotional. The picture drum 8th is in a working direction 10 movable, the rotational speed of the image drum 8th with the working movement in working direction 5 is synchronized so that the image drum 8th above the production document 2 has passed.

Der Hauptfertigungskopf 3 ist derart ausgebildet, dass das Fertigungsmaterial über einen nach den vorgegebenen Fertigungsrastern für die jeweilige Schicht ortselektiv belichteten Fotoleiter 11 aufnehmbar und zum Fertigungsort, das heißt zur Fertigungsunterlage transportierbar ist. Die ortselektive Auftragung von Fertigungsmaterial auf der Fertigungsunterlage 2 beziehungsweise den darauf bereits abgelegten Materialschichten 12 erfolgt nach dem Prinzip der Elektrofotografie. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Bildtrommel 8 mit einem Fotoleiter 11, das heißt einem fotoelektrisch wirksamen Material, beschichtet. Die Bildtrommel 8 ist in einem Gehäuse 40 des Fertigungskopfs 3 in Arbeitsdrehrichtung 10 drehbar angeordnet und liegt im Bereich einer Materialübergabe 12 gegenüber der Fertigungsunterlage 2 frei. Die Materialübergabe 12 ist ein freier Durchgang im Gehäuse 40. Der Hauptfertigungskopf 3 ist mit seinem Gehäuse 40 und damit der Bildtrommel 8 sowie alle anderen Einrichtungen des Fertigungskopfs 3 nach Art eines Schlittens relativ zur Fertigungsunterlage 2 (1) translatorisch bewegbar.The main production head 3 is formed such that the production material via a location according to the given manufacturing grids for the respective layer photoconductively exposed photoconductor 11 receivable and to the manufacturing location, that is transportable to the production document. The site-selective application of production material on the production document 2 or the material layers already deposited thereon 12 takes place according to the principle of electrophotography. In the embodiment shown, the image drum 8th with a photoconductor 11 , that is, a photoelectrically active material, coated. The picture drum 8th is in a housing 40 of the production head 3 in working direction 10 rotatably arranged and is in the range of a material transfer 12 opposite the production document 2 free. The material transfer 12 is a free passage in the housing 40 , The main production head 3 is with his case 40 and thus the picture drum 8th as well as all other facilities of the production head 3 in the manner of a carriage relative to the production document 2 ( 1 ) translationally movable.

Der Hauptfertigungskopf 3 weist außerdem eine elektrische Konditioniereinheit 13 zur elektrostatischen Aufladung des Fotoleiters 11 der Bildtrommel 8 und eine Belichtungseinheit 14 auf. Die Belichtungseinheit 14 umfasst dabei Mittel zur ortselektiven Belichtung des Fotoleiters 11 der Bildtrommel 8. Die Konditioniereinheit 13, die auch als Korotron bezeichnet werden kann, erzeugt an dem Fotoleiter 11 eine elektrostatische Ladung in Richtung der Mantellinie, das heißt dem parallel zur Drehachse der Bildtrommel 8 und in Opposition zur Konditioniereinheit 13 liegenden Abschnitt der Bildtrommel 8. Die Konditioniereinheit 13 kann dabei als Korotron mit so genannten Koronadrähten ausgeführt sein. In weiteren Ausführungsbeispielen ist eine in Achsrichtung der Bildtrommel 8 angeordnete Zeile von Punktladedioden vorgesehen.The main production head 3 also has an electrical conditioning unit 13 for electrostatic charging of the photoconductor 11 the picture drum 8th and an exposure unit 14 on. The exposure unit 14 comprises means for the location-selective exposure of the photoconductor 11 the picture drum 8th , The conditioning unit 13 , which may also be referred to as a corotron, generated at the photoconductor 11 an electrostatic charge in the direction of the generatrix, that is, parallel to the axis of rotation of the image drum 8th and in opposition to the conditioning unit 13 lying section of the image drum 8th , The conditioning unit 13 can be designed as a corotron with so-called corona wires. In further embodiments, one is in the axial direction of the image drum 8th arranged line provided by point charging diodes.

Die Belichtungseinheit 14 ist Arbeitsdrehrichtung 10 der Konditioniereinheit 13 nachgeordnet und weist Mittel zur ortselektiven Belichtung des Fotoleiters 11 der Bildtrommel 8 auf. Darunter ist zu verstehen, dass die Belichtungseinheit nach den vorgegebenen Fertigungsrastern durch optische Einwirkung einzelne Stellen, das heißt ortselektiv, der zugewandt liegenden Mantellinie des Fotoleiters 11 belichtet und dadurch die elektrische Ladung neutralisiert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Belichtungseinheit 14 als Mittel zur ortselektiven Belichtung des Fotoleiters 11 der Bildtrommel einen Laser 15 und eine dem Laser 15 zugeordnete optische Umlenkeinrichtung. Die Umlenkeinrichtung ist als drehbarer Umlenkspiegel 15 ausgeführt. Der Umlenkspiegel 15 wird von einer nicht dargestellten Antriebseinheit ständig in Umlauf gehalten, wodurch der Laserstrahl 17 des Lasers 15 nach Art eines Laserscanners auf dem Fotoleiter 11 hin und her bewegt wird. Dabei wird der Laser 15 entsprechend den vorgegebenen Fertigungsrastern von der nicht dargestellten Steuereinheit an und aus geschaltet, so dass auf dem Fotoleiter 11 ein Druckbild mit neutralen Stellen und geladenen Stellen erzeugt wird. Die Stellen, welche elektrisch geladen sind, sind in der Darstellung durch einen nicht ausgefüllten Kreis 17 repräsentiert. Der Laser 15 ist vorzugsweise ein gepulster Laser, beispielsweise ein CO2-Laser.The exposure unit 14 is working direction 10 the conditioning unit 13 downstream and has means for the location-selective exposure of the photoconductor 11 the picture drum 8th on. By this is to be understood that the exposure unit according to the given manufacturing grids by optical action individual points, that is location-selective, the facing surface line of the photoconductor 11 exposed and thereby neutralized the electric charge. In the exemplary embodiment shown, the exposure unit comprises 14 as a means for the location-selective exposure of the photoconductor 11 the image drum a laser 15 and one to the laser 15 assigned optical Deflection. The deflection is as a rotating deflection mirror 15 executed. The deflection mirror 15 is constantly kept in circulation by a drive unit, not shown, whereby the laser beam 17 the laser 15 like a laser scanner on the photoconductor 11 is moved back and forth. In the process, the laser becomes 15 switched on and off according to the predetermined manufacturing grids of the control unit, not shown, so that on the photoconductor 11 a printed image is generated with neutral points and charged points. The locations which are electrically charged are represented by an open circle 17 represents. The laser 15 is preferably a pulsed laser, for example a CO2 laser.

Die als Laserscanner ausgeführte Belichtungseinheit 14 ist in der Lage, sehr schnell Druckbilder zeilenweise auf dem Fotoleiter 11 zu erzeugen, wodurch hohe Fertigungsgeschwindigkeiten erreichbar sind.The exposure unit designed as a laser scanner 14 is able to print very quickly on the photoconductor line by line 11 to produce, whereby high production speeds can be achieved.

In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist anstelle der als Laserscanner ausgeführten Belichtungseinheit 14 eine Belichtungseinheit mit selektiv ansteuerbaren Lichtquellen, insbesondere Laserdioden (LED), als Belichtungseinheit vorgesehen. Die Leuchtdioden sind dabei in Achsrichtung der Bildtrommel 8 aneinandergereiht, wodurch entsprechend der Ansteuerung und Aktivierung der jeweiligen Leuchtdioden einzelne Stellen des Fotoleiters 11 neutralisierbar sind.In an embodiment not shown, instead of the exposure unit designed as a laser scanner 14 an exposure unit with selectively controllable light sources, in particular laser diodes (LED), provided as an exposure unit. The LEDs are in the axial direction of the image drum 8th strung together, whereby according to the activation and activation of the respective light-emitting diodes individual points of the photoconductor 11 are neutralizable.

Zur Bestückung der Bildtrommel 8 mit Fertigungsmaterial umfasst der Fertigungskopf eine der Belichtungseinheit 14 in Arbeitsdrehrichtung 10 der Bildtrommel 8 nachfolgend angeordnete Entwicklereinheit 18. Die Entwicklereinheit 18 umfasst wenigstens eine elektrostatisch aufladbare Transferwalze, im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Transferwalzen 19-1, 19-2, 19-3, 19-4, zur Aufnahme und Bereitstellung von Fertigungsmaterial. Die Transferwalzen 19-1, 19-2, 19-3, 19-4, sind parallel zur Bildtrommel 8 angeordnet und stellen unterschiedliche Fertigungsmaterialien bereit. Die Transferwalzen 19-1, 19-2, 19-3, 19-4 sind an einem drehbar angeordneten Transferkarussell 20 derart gehalten, dass jeweils eine Transferwalze 19-1 in eine aktive Stellung benachbart der Bildtrommel 8 bewegbar ist.For equipping the image drum 8th with production material, the production head comprises one of the exposure unit 14 in working direction 10 the picture drum 8th subsequently arranged developer unit 18 , The developer unit 18 comprises at least one electrostatically chargeable transfer roller, in the present embodiment, four transfer rollers 19-1 . 19-2 . 19-3 . 19-4 , for the reception and supply of production material. The transfer rollers 19-1 . 19-2 . 19-3 . 19-4 , are parallel to the image drum 8th arranged and provide different manufacturing materials. The transfer rollers 19-1 . 19-2 . 19-3 . 19-4 are on a rotatably arranged transfer carousel 20 held such that in each case a transfer roller 19-1 in an active position adjacent to the image drum 8th is movable.

Die Transfertrommeln 19-1, 19-2, 19-3, 19-4 sind drehbar angeordnet und nehmen aus einen ihnen jeweils zugeordneten Materialbehälter an ihrem Umfang Fertigungsmaterial auf, welches mit der Drehung der Transferwalze in Opposition zu der Bildtrommel 8 gebracht wird.The transfer drums 19-1 . 19-2 . 19-3 . 19-4 are rotatably mounted and take from their respective associated material container on its circumference manufacturing material, which with the rotation of the transfer roller in opposition to the image drum 8th is brought.

Das Fertigungsmaterial wird an der jeweiligen Transferwalze über elektrostatische Ladungen gehalten. Hierzu ist der Transferwalze 19-1, 19-2, 19-3, 19-4 eine entsprechende Ladeeinheit zugeordnet. Die Ladung des Fertigungsmaterials an den Fertigungswalzen ist dabei elektrisch entgegen der Ladung des Fotoleiters 11 gesetzt. An den durch die Kreise 17 entsprechend dem belichteten Druckbild geladenen Stellen wird ortselektiv Fertigungsmaterial von der aktiven Transferwalze 19-1 an die Bildtrommel 8 übergeben.The production material is held on the respective transfer roller via electrostatic charges. This is the transfer roller 19-1 . 19-2 . 19-3 . 19-4 associated with a corresponding charging unit. The charge of the production material on the production rolls is electrically opposite to the charge of the photoconductor 11 set. At the by the circles 17 In accordance with the exposed printed image charged points is locally selective production material from the active transfer roller 19-1 to the image drum 8th to hand over.

Mit der weiteren Bewegung der Bildtrommel 8 in Arbeitsdrehrichtung 10 wird das Fertigungsmaterial entsprechend den ausgefüllten Kreisen 21 in Richtung der Materialübergabe 12 weiterbewegt. Das Fertigungsmaterial wird vorteilhaft granuliert oder pulverförmig bereitgestellt. Insbesondere für die Anordnung von Stützmaterial in der jeweils zu fertigenden Schicht sind auch flüssige Fertigungsmaterialien vorteilhaft. Hierzu werden entsprechende Stützfertigungsmaterialien eingesetzt, welche gemäß dem Prinzip der Elektrofotografie über die elektrostatische Ladung des Fotoleiters 11 ortselektiv übergeben werden können.With the further movement of the image drum 8th in working direction 10 the production material becomes according to the filled circles 21 in the direction of material transfer 12 advanced. The production material is advantageously granulated or provided in powder form. In particular, for the arrangement of support material in the respective layer to be produced and liquid production materials are advantageous. For this purpose, appropriate support manufacturing materials are used, which according to the principle of electrophotography on the electrostatic charge of the photoconductor 11 can be transferred selectively.

Schließlich umfasst der Fertigungskopf eine in Arbeitsdrehrichtung 10 der Bildtrommel 8 vor der Materialübergabe 12 angeordnete und in Richtung der Fertigungsunterlage 2 wirkende elektrische Unterlagenkonditionierung 22. Die Unterlagenkonditionierung 22 ist dabei an dem Gehäuse des Fertigungskopfs 3 gehalten. Die Unterlagenkonditionierung 22 kann dabei nach Art eines Korotrons mit Koronadrähten ausgestattet sein, welche die Fertigungsunterlage 2 beziehungsweise die darauf bereits abgelegten Materialschichten ionisieren. In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst die Unterlagenkonditionierung 22 eine in Achsrichtung der Bildtrommel 8, das heißt in Querrichtung der Fertigungsunterlage 2, angeordnete Reihe von Punktladedioden. Die Unterlagenkonditionierung ist derartig dimensioniert, dass die von der Unterlagenkonditionierung erzeugten Ladungen (Kreise 23) größer sind als die von der Konditioniereinheit 13 erzeugten Ladungen (Kreise 17). Auf diese Weise ist sichergestellt, dass das Fertigungsmaterial am Umfang der Bildtrommel 8 in der Oppositionslage, das heißt im dichtesten Abstand gegenüber der Fertigungsunterlage 2, auf die Fertigungsunterlage 2 beziehungsweise die darauf bereits angeordneten Materialschichten abgelegt wird beziehungsweise aufgrund der elektrischen Ladung selbsttätig überspringt.Finally, the production head comprises a working direction of rotation 10 the picture drum 8th before the material transfer 12 arranged and in the direction of the production document 2 acting electrical underlay conditioning 22 , The document conditioning 22 is on the housing of the production head 3 held. The document conditioning 22 can be equipped in the manner of a corotron with corona wires, which are the manufacturing document 2 or ionize the material layers already deposited thereon. In another embodiment, the document conditioning includes 22 one in the axial direction of the image drum 8th that is in the transverse direction of the production document 2 , arranged array of point charging diodes. The paper conditioning is dimensioned such that the charges generated by the paper conditioning (circles 23 ) are larger than those of the conditioning unit 13 generated charges (circles 17 ). In this way it is ensured that the production material on the circumference of the image drum 8th in the opposition position, that means in the closest distance to the production document 2 , on the production document 2 or the material layers already arranged thereon is deposited or automatically skipped due to the electrical charge.

Der Fertigungskopf 3 umfasst ferner eine Fixiereinheit 24 zum Aufschmelzen von Fertigungsmaterial. Die Fixiereinheit 24 ist dabei derart ausgebildet, dass das von der Bildtrommel 8 auf der Fertigungsunterlage beziehungsweise den auf der Fertigungsunterlage zuvor gefertigten Materialschichten abgelegte Fertigungsmaterial aufschmelzbar ist. Die Fixiereinheit 24 ist daher in Arbeitsdrehrichtung 10 der Bildtrommel nachgeordnet und im Bereich eines Bodens des Gehäuses 40 des Fertigungskopfs 3 angeordnet. Die Fixiereinheit 24 ist daher von dem Fertigungskopf 3 nach Art eines Schlittens über das ortselektiv abgelegte Material fahrbar.The production head 3 further comprises a fixing unit 24 for melting of production material. The fuser 24 is designed such that the of the image drum 8th on the production document or on the manufacturing base previously fabricated material layers deposited production material can be melted. The fuser 24 is therefore in working direction 10 downstream of the image drum and in the area of a floor of the housing 40 of the production head 3 arranged. The fuser 24 is therefore from the production head 3 movable in the manner of a carriage over the locally selectively deposited material.

Die Fixiereinheit 24 des Hauptfertigungskopf 3 umfasst einen Laser 25, nämlich im gezeigten Ausführungsbeispiel einen gepulsten CO2-Laser, und eine dem Laser 25 zugeordnete optische Umlenkeinrichtung. Die Umlenkeinrichtung ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein drehbar angeordneter Spiegel, welcher den Laserstrahl 27 des Lasers 25 in Richtung der Fertigungsunterlage 2 umlenkt. Der Spiegel 26 ist vorzugsweise ein Hexagonalspiegel. Der Spiegel 26 wird laufend in einer kontinuierlichen Drehbewegung gehalten und bildet mit dem Laser 25 einen Laserscanner, wobei der Laserstrahl 27, beziehungsweise dessen Laserpulse, in quer zur Arbeitsrichtung 5 liegenden Zeilen umlenkbar ist. Durch entsprechende Ansteuerung, das heißt Ein- und Ausschaltung des Lasers 25, wird der Laser bei Erreichen solcher Stellen eingeschaltet, wo das zuvor von der Bildtrommel 8 ortselektiv abgelegte Fertigungsmaterial zu schmelzen ist. Nach der Verflüssigung durch die Einwirkung der Fixiereinheit 24 erstarrt das Fertigungsmaterial. Der erstarrte Bereich des Fertigungsmaterials wird in der Darstellung durch das gefüllte Rechteck 28 repräsentiert.The fuser 24 the main production head 3 includes a laser 25 namely, in the embodiment shown a pulsed CO2 laser, and one the laser 25 associated optical deflection device. In the exemplary embodiment shown, the deflecting device is a rotatably arranged mirror which transmits the laser beam 27 the laser 25 in the direction of the production document 2 deflects. The mirror 26 is preferably a hexagonal mirror. The mirror 26 is continuously kept in a continuous rotary motion and forms with the laser 25 a laser scanner, the laser beam 27 , or its laser pulses, transversely to the working direction 5 lying lines is deflected. By appropriate control, that is switching on and off of the laser 25 , the laser is turned on reaching such places, where previously from the image drum 8th site-selectively deposited production material is to melt. After liquefaction by the action of the fixing unit 24 solidifies the production material. The solidified area of the production material is represented by the filled rectangle 28 represents.

Jeder Umfangsabschnitt der Bildtrommel 8, das heißt die parallel zur Drehachse der Bildtrommel 8 liegenden Mantelabschnitte, erreichen nach dem Passieren der Materialübergabe 12 und Durchlaufen eines Rücklaufabschnitts 29 der Bildtrommel 8 wieder die Konditioniereinheit 13, wo ein neuer Arbeitszyklus des Fertigungskopfs 3 beginnt. Im Bereich des Rücklaufabschnitts 29, welcher zwischen der Materialübergabe 12 und der Konditioniereinheit 13 liegt, ist ein Materialabstreifer 30 angeordnet. Der Materialabstreifer 30 begrenzt zur Oberfläche der Bildtrommel 8 einen schmalen Spalt und hindert gegebenenfalls an der Oberfläche der Bildtrommel 8 verbleibende Materialreste am weiteren Transport. Die Materialreste werden vielmehr von der Oberfläche mechanisch getrennt und im Materialabstreifer 30 gesammelt. In weiteren Ausführungsbeispielen können andere Reinigungseinheiten vorgesehen sein, wie beispielsweise Bürsten oder dergleichen. Im Rücklaufabschnitt 29 ist schließlich eine Entladeeinheit 31 angeordnet, welche gegebenenfalls an dem Fotoleiter 11 verbleibende Ladungen (Kreise 17) neutralisiert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Entladeeinheit 31 baulich mit dem Materialabstreifer 30 beziehungsweise der Reinigungseinheiten verbunden.Each peripheral portion of the image drum 8th that is, parallel to the axis of rotation of the image drum 8th lying shell sections, reach after passing the material transfer 12 and passing through a return section 29 the picture drum 8th again the conditioning unit 13 where a new work cycle of the production head 3 starts. In the area of the return section 29 which between the material transfer 12 and the conditioning unit 13 is a material scraper 30 arranged. The material scraper 30 limited to the surface of the image drum 8th a narrow gap and optionally prevents the surface of the image drum 8th Remaining material residues on further transport. Rather, the remnants of the material are mechanically separated from the surface and in the material scraper 30 collected. In other embodiments, other cleaning units may be provided, such as brushes or the like. In the return section 29 is finally a discharge unit 31 arranged, which optionally on the photoconductor 11 remaining charges (circles 17 ) neutralized. In the embodiment shown, the discharge unit 31 structurally with the material wiper 30 or the cleaning units connected.

In 4 ist ein schematischer Querschnitt eines Stützfertigungskopfs 4 dargestellt, welcher bezüglich der Anordnung von Bildtrommel 8, Konditioniereinheit 13, Belichtungseinheit 14, Entwicklereinheit 18 und Unterlagenkonditionierung 22 dem Hauptfertigungskopf 3 gemäß 3 entspricht. Auch ein Materialabstreifer 30 sowie eine Entladeeinheit 31 sind entsprechend dem Materialabstreifer des Hauptfertigungskopfs 3 (3) angeordnet. Anstelle eines revolverartig arbeitenden Transferkarussells 20 mit vier Transferwalzen 19-1, 19-2, 19-3, 19-4, können auch andere Anzahlen von Transferwalzen insbesondere an deren Stützfertigungskopf 4 vorgesehen sein. Insbesondere für Serien- oder Massenfertigung („Rapid-Manufacturing”) ist oft ein einziges Stützmaterial, beispielsweise ein wasserlöslicher Kleber oder ähnliches Bindematerial, ausreichend. In solchen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Stützfertigungskopfs 4 ist anstelle des Transferkarussells 20 eine einzelne Transferwalze vorgesehen. Die Transferwalze wird wie bereits zu 3 beschrieben mit Stützmaterial bestückt. Das Stützmaterial kann dabei pulverförmig, granulatförmig oder flüssig sein.In 4 is a schematic cross section of a support manufacturing head 4 which is related to the arrangement of image drum 8th Conditioning unit 13 , Exposure unit 14 , Developer unit 18 and document conditioning 22 the main production head 3 according to 3 equivalent. Also a material scraper 30 and a discharge unit 31 are according to the material scraper of the main production head 3 ( 3 ) arranged. Instead of a revolver-like transfer carousel 20 with four transfer rollers 19-1 . 19-2 . 19-3 . 19-4 Also, other numbers of transfer rollers may be attached to their support manufacturing head 4 be provided. In particular, for series or mass production ("rapid manufacturing") is often a single support material, such as a water-soluble adhesive or similar binder material sufficient. In such embodiments of the support manufacturing head according to the invention 4 is in place of the transfer carousel 20 a single transfer roller is provided. The transfer roller is as already closed 3 described equipped with support material. The support material may be powdered, granular or liquid.

Im Unterschied zum Hauptfertigungskopf 3 umfasst der Stützfertigungskopf 4 eine Fixiereinheit 32, welche eine Wärmequelle umfasst. Die Wärmequelle ist dabei auf das vorgesehene Stützmaterial abgestimmt, um das von der Bildtrommel 8 aufgetragene Stützmaterial zu verfestigen. Die Wärmequelle umfasst dabei vorzugsweise eine oder mehrere Ultraviolettleuchten, welche in einem quer zur Arbeitsrichtung 5 des Stützfertigungskopfs 4 liegenden Arbeitsbereich auf die abgelegte Materialschicht einwirken.Unlike the main production head 3 includes the support manufacturing head 4 a fuser 32 which comprises a heat source. The heat source is matched to the intended support material to that of the image drum 8th solidify applied support material. The heat source preferably comprises one or more ultraviolet lights, which in a direction transverse to the working direction 5 of the support manufacturing head 4 lying working area on the deposited material layer act.

5 zeigt ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel eines Hauptfertigungskopfs 4, welcher für zwei entgegengesetzte Arbeitsrichtungen 5 ausgebildet ist. Die Fertigungseinrichtung arbeitet durch einen Hauptfertigungskopf gemäß 5 mit einer doppelten Fertigungsgeschwindigkeit gegenüber einer Ausführung mit dem Fertigungskopf gemäß 3. Der Fertigungskopf 4 umfasst im Ausführungsbeispiel gemäß 5 für eine erste Arbeitsrichtung eine erste Ausstattung mit Konditioniereinheit 13, Belichtungseinheit 14-1, Entwicklereinheit 18-1, Unterlagenkonditionierung 22-1 und Fixiereinheit 24-1 und eine zweite Ausstattung für eine der ersten Arbeitsrichtung entgegengesetzte zweite Arbeitsrichtung auf. Die zweite Ausstattung umfasst ebenfalls die Konditioniereinheit 13, eine Belichtungseinheit 14-2, eine Entwicklereinheit 18-2, eine Unterlagenkonditionierung 22-2 und eine Fixiereinheit 24-2. Die zweite Ausstattung ist im Wesentlichen symmetrisch zur ersten Ausstattung angeordnet und die jeweiligen Einheiten um die Bildtrommel 8 gruppiert. Im gezeigten Aufführungsbeispiel ist eine gemeinsame Konditioniereinheit 13 vorgesehen, welche zentral angeordnet ist und ständig in Betrieb ist und den Fotoleiter 11 der Bildtrommel 8 konditioniert. Die Konditioniereinheit 13, die Belichtungseinheiten 14-1, 14-2, die Entwicklereinheiten 18-1, 18-2, die Unterlagenkonditionierungen 22-1, 22-2 und die Fixiereinheiten 24-1, 24-2 beider Ausstattungen für die jeweiligen Arbeitsrichtungen 5 sind jeweils baugleich und entsprechend der Beschreibung zu 3 angeordnet und ausgebildet. 5 shows a particularly advantageous embodiment of a main production head 4 , which for two opposite directions of work 5 is trained. The manufacturing facility operates by a main manufacturing head according to 5 with a double production speed compared to a design with the production head according to 3 , The production head 4 includes in the embodiment according to 5 for a first working direction, a first equipment with conditioning unit 13 , Exposure unit 14-1 , Developer unit 18-1 , Document conditioning 22-1 and fixing unit 24-1 and a second equipment for a second working direction opposite to the first working direction. The second equipment also includes the conditioning unit 13 , an exposure unit 14-2 , a developer unit 18-2 , a document conditioning 22-2 and a fixing unit 24-2 , The second equipment is arranged substantially symmetrically to the first equipment and the respective units around the image drum 8th grouped. In the example shown is a common conditioning unit 13 provided, which is centrally located and constantly in operation and the photoconductor 11 the picture drum 8th conditioned. The conditioning unit 13 , the exposure units 14-1 . 14-2 , the developer units 18-1 . 18-2 , the document conditioning 22-1 . 22-2 and the fixation units 24-1 . 24-2 both equipment for the respective work directions 5 are identical and according to the description too 3 arranged and trained.

Der Hauptfertigungskopf 3 umfasst außerdem für jede Ausstattung eine Reinigungseinheit, nämlich im gezeigten Ausführungsbeispiel einen Materialabstreifer 30-1, 30-2. Außerdem umfasst der Hauptfertigungskopf 3 zwei Endladeeinheiten 31-1, 31-2, welche analog zu dem Aufbau gemäß 3 im Bereich der Materialabstreifer 30-1, 30-2 angeordnet sind.The main production head 3 Also includes for each equipment a cleaning unit, namely in the embodiment shown a Materialabstreifer 30-1 . 30-2 , It also includes the main manufacturing head 3 two end-loading units 31-1 . 31-2 , which analogous to the structure according to 3 in the area of material scrapers 30-1 . 30-2 are arranged.

Die Bildtrommel 8 des Hauptfertigungskopfs 3 gemäß 5 ist in entgegengesetzten Arbeitsdrehrichtungen 10 betreibbar. Nachdem der Hauptfertigungskopf in einer Arbeitsrichtung 5 das Ende des Arbeitsbereichs 6 (1, 2) erreicht hat, wird der Hauptfertigungskopf 3 in die entgegengesetzte Arbeitsdrehrichtung gefahren und gleichzeitig die Arbeitsdrehrichtung 10 der Bildtrommel umgekehrt. Die beiden Ausstattungen mit Konditioniereinheiten, Belichtungseinheiten, Entwicklereinheiten, Unterlagenkonditionierungen und Fixiereinheiten sind alternativ aktivierbar. Mit der Umschaltung der Arbeitsrichtung 5 des Fertigungskopfs und der damit einhergehenden Umkehrung der Arbeitsdrehrichtung 10 der Bildtrommel 8 wird die bis dahin aktive Ausstattung ausgeschaltet und die jeweils andere Ausstattung aktiviert.The picture drum 8th of the main production head 3 according to 5 is in opposite working directions 10 operated. After the main production head in one direction 5 the end of the workspace 6 ( 1 . 2 ), becomes the main manufacturing head 3 moved in the opposite direction of rotation and at the same time the working direction 10 the image drum reversed. The two configurations with conditioning units, exposure units, developer units, underlay conditioning and fuser units can be activated as an alternative. With the switching of the working direction 5 the production head and the concomitant reversal of working direction 10 the picture drum 8th the up to then active equipment is switched off and the other equipment is activated.

6 zeigt einen Stützfertigungskopf 4 welcher ähnlich dem Hauptfertigungskopf 3 gemäß 5 für entgegengesetzte Arbeitsrichtungen 5 ausgebildet ist. Der Stützfertigungskopf 4 gemäß 6 weist eine erste Ausstattung mit Konditioniereinheit 13, Belichtungseinheit 14-1, Entwicklereinheit 18-1, Unterlagenkonditionierung 22-1 und Fixiereinheit 24-1 auf. Diese erste Ausstattung ist in einer Arbeitsdrehrichtung 10 entsprechend der Beschreibung des Stützfertigungskopfs gemäß 4 aktiviert. Der Stützfertigungskopf 4 gemäß 6 umfasst eine zweite Ausstattung mit einer Belichtungseinheit 14-2, Entwicklereinheit 18-2, Unterlagenkonditionierung 22-2 und einer Fixiereinheit 24-2, welche alternativ zur ersten Ausstattung aktivierbar ist. Sie wird nach einer Umschaltung der Arbeitsdrehrichtung 10 der Bildtrommel 8 aktiviert. Die nicht dargestellte Steuereinheit der Fertigungseinrichtung steuert entsprechend nach erreichen eines Endes des Arbeitsbereichs 6 (1, 2) und einer Umschaltung der Arbeitsrichtung der Fertigungsköpfe die Arbeitsdrehrichtung 10 der Bildtrommel 8 um und aktiviert die jeweils andere Ausstattung. 6 shows a support manufacturing head 4 which is similar to the main production head 3 according to 5 for opposite directions of work 5 is trained. The support manufacturing head 4 according to 6 has a first equipment with conditioning unit 13 , Exposure unit 14-1 , Developer unit 18-1 , Document conditioning 22-1 and fixing unit 24-1 on. This first equipment is in a working direction 10 according to the description of the support manufacturing head according to 4 activated. The support manufacturing head 4 according to 6 includes a second equipment with an exposure unit 14-2 , Developer unit 18-2 , Document conditioning 22-2 and a fixing unit 24-2 which can be activated as an alternative to the first equipment. It will be after switching the working direction 10 the picture drum 8th activated. The control unit, not shown, of the production device controls accordingly after reaching one end of the work area 6 ( 1 . 2 ) and a switching of the working direction of the production heads the working direction 10 the picture drum 8th and activates the other equipment.

Mit der erfindungsgemäßen Fertigungseinrichtung können bei rascher und genauer Fertigung verschiedene Fertigungswerkstoffe kombiniert werden. Darüber hinaus ist eine Einfärbung einzelner Fertigungsmaterialien durch Farbpartikel möglich. Gegenüber herkömmlichen generativen Fertigungsverfahren ist mit der erfindungsgemäßen Fertigungseinrichtung eine vergrößerte Baufläche gegeben. insbesondere werden hohe Fertigungsgeschwindigkeiten erreicht, da der Fertigungswerkstoff nicht schichtweise erwärmt wird und – wie beispielsweise beim selektiven Lasersintern oder Laserschmelzen eine Abkühlung der soeben bearbeiteten Materialschicht abgewartet werden muss. Weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Fertigungseinrichtung ist die Reduzierung von Materialabfall bei verschiedenen Werkstoffen, da mit der erfindungsgemäßen Fertigungseinrichtung binderfreie Werkstoffe verwendet werden und keine Verunreinigungen entstehen.With the production device according to the invention, different production materials can be combined with rapid and accurate production. In addition, a coloring of individual production materials by color particles is possible. Compared with conventional generative manufacturing processes, the production facility according to the invention provides an increased construction area. In particular, high production speeds are achieved, since the production material is not heated in layers and - as for example in selective laser sintering or laser melting, a cooling of the just-processed material layer must be awaited. Another advantage of the manufacturing device according to the invention is the reduction of material waste in different materials, since binder-free materials are used with the production device according to the invention and no impurities arise.

Die Fixiereinheit des Hauptfertigungskopfs mit einem Laser erlaubt ein vollständiges Schmelzen der ortselektiv vorgelegten Materialportionen, wodurch auf einfache Weise bei Verwendung mehrerer Fertigungswerkstoffe Legierungen miteinander verbunden werden. Mit entsprechend feinkörnigen oder flüssigen Fertigungsmaterialien können sehr feine Oberflächenstrukturen, gefertigt werden.The fixation unit of the main manufacturing head with a laser allows complete melting of the locally selectively presented portions of material, whereby in a simple manner, when using a plurality of production materials alloys are joined together. With correspondingly fine-grained or liquid production materials, very fine surface structures can be produced.

Die Ausbildung der Fertigungseinrichtung mit einem oder mehreren Hauptfertigungsköpfen und einem oder mehreren Stützfertigungsköpfen 4, das heißt der Einbringung mehrerer Komponenten erlaubt den Einsatz verschiedener Klebstoffe, um verschiedene Funktionen zum Beispiel an hoch belasteten Bauelementen zu realisieren.The formation of the manufacturing device with one or more main production heads and one or more support production heads 4 That is, the introduction of multiple components allows the use of different adhesives to realize different functions, for example, on highly loaded components.

Claims (15)

Generative Fertigungseinrichtung zur schichtweisen additiven Fertigung von dreidimensionalen Objekten, mit mindestens einer Fertigungsunterlage (2) und mindestens einem Fertigungskopf (3, 4, 4') zur ortselektiven Anordnung von granuliertem, pulverförmigem oder flüssigem Fertigungsmaterial auf der Fertigungsunterlage (2) beziehungsweise den auf der Fertigungsunterlage (2) zuvor gefertigten Materialschichten, welcher mindestens eine Fixiereinheit (24, 24-1, 24-2) zum Schmelzen von Fertigungsmaterial umfasst, wobei die Fertigungsunterlage (2) und der Fertigungskopf (3) sowohl entsprechend einer Arbeitsrichtung (5) in der Ebene einer Schicht, als auch in einer Vorschubrichtung (7) bezogen auf die Dicke der Schichten gegeneinander verschieblich angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Fertigungskopf (3, 4, 4') derart ausgebildet ist, dass das Fertigungsmaterial über einen nach vorgegebenen Fertigungsrastern für die jeweilige Schicht ortselektiv belichteten Fotoleiter (11) aufnehmbar und zum Fertigungsort transportierbar ist, wobei der Fertigungskopf (3, 4, 4') hierfür die folgenden Merkmale aufweist: – eine elektrofotographische Bildtrommel (8), welche an ihrem Mantel eine Fotoleiter (11) trägt und im Bereich einer Materialübergabe (12) des Fertigungskopfs (3) gegenüber der Fertigungsunterlage (2) frei liegt, – mindestens eine elektrische Konditioniereinheit (13) zur elektrostatischen Aufladung des Fotoleiters (11) der Bildtrommel (8), – mindestens eine der Konditioniereinheit (13) in Arbeitsdrehrichtung (10) der Bildtrommel (8) nachfolgend angeordnete Belichtungseinheit (14, 14-1, 14-2), welche Mittel zur ortselektiven Belichtung des Fotoleiters (11) der Bildtrommel (8) umfasst, – mindestens eine der Belichtungseinheit (14, 14-1, 14-2) in Arbeitsdrehrichtung (10) der Bildtrommel (8) nachfolgend angeordnete Entwicklereinheit (18, 18-1, 18-2) mit wenigstens einer elektrostatisch aufladbaren Transferwalze (19-1, 19-2, 19-3, 19-4) zur Bereitstellung von Fertigungsmaterial, welche parallel zur Bildtrommel (8) angeordnet ist, – mindestens eine in Arbeitsdrehrichtung (10) der Bildtrommel (8) vor der Materialübergabe (12) angeordnete und in Richtung der Fertigungsunterlage (2) wirkende elektrische Unterlagenkonditionierung (22, 22-1, 22-2).Generative production device for the layer-wise additive production of three-dimensional objects, with at least one production document ( 2 ) and at least one production head ( 3 . 4 . 4 ' ) for the site-selective arrangement of granulated, powdered or liquid production material on the production base ( 2 ) or on the production document ( 2 ) previously fabricated material layers, which at least one fixing unit ( 24 . 24-1 . 24-2 ) for melting production material, the production document ( 2 ) and the production head ( 3 ) according to one working direction ( 5 ) in the plane of a layer, as well as in a feed direction ( 7 ) are arranged relative to the thickness of the layers against each other displaceable, characterized in that the production head ( 3 . 4 . 4 ' ) is formed such that the production material via a according to predetermined manufacturing grids for the respective layer location-selectively exposed photoconductor ( 11 ) is receivable and transportable to the production site, wherein the production head ( 3 . 4 . 4 ' ) has the following characteristics: - an electrophotographic image drum ( 8th ), which on her coat a photoconductor ( 11 ) and in the area of a material handover ( 12 ) of Manufacturing head ( 3 ) compared to the production document ( 2 ), - at least one electrical conditioning unit ( 13 ) for electrostatic charging of the photoconductor ( 11 ) of the image drum ( 8th ), - at least one of the conditioning units ( 13 ) in working direction ( 10 ) of the image drum ( 8th ) subsequently arranged exposure unit ( 14 . 14-1 . 14-2 ), which means for the location-selective exposure of the photoconductor ( 11 ) of the image drum ( 8th ), - at least one of the exposure unit ( 14 . 14-1 . 14-2 ) in working direction ( 10 ) of the image drum ( 8th ) subsequently arranged developer unit ( 18 . 18-1 . 18-2 ) with at least one electrostatically chargeable transfer roller ( 19-1 . 19-2 . 19-3 . 19-4 ) for providing production material which is parallel to the image drum ( 8th ) is arranged, - at least one in working direction ( 10 ) of the image drum ( 8th ) before the material handover ( 12 ) and in the direction of the production document ( 2 ) electrical underlay conditioning ( 22 . 22-1 . 22-2 ). Fertigungseinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtungseinheit (14, 14-1, 14-2) als Mittel zur ortselektiven Belichtung des Fotoleiters (11) der Bildtrommel (8) einen Laser (15), insbesondere einen gepulsten Laser, und einen dem Laser (15) zugeordnete optische Umlenkeinrichtung, insbesondere einen drehbar angeordneten Umlenkspiegel (16), umfasst.Manufacturing device according to claim 1, characterized in that the exposure unit ( 14 . 14-1 . 14-2 ) as means for the location-selective exposure of the photoconductor ( 11 ) of the image drum ( 8th ) a laser ( 15 ), in particular a pulsed laser, and a laser ( 15 ) associated optical deflection device, in particular a rotatably mounted deflection mirror ( 16 ). Fertigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtungseinheit (14, 14-1, 14-2) als Mittel zur ortselektiven Belichtung des Fotoleiters (11) der Bildtrommel (8) in Achsrichtung der Bildtrommel (8) aneinander gereihte, selektiv ansteuerbare Lichtquellen, insbesondere Leuchtdioden, aufweist.Manufacturing device according to claim 1, characterized in that the exposure unit ( 14 . 14-1 . 14-2 ) as means for the location-selective exposure of the photoconductor ( 11 ) of the image drum ( 8th ) in the axial direction of the image drum ( 8th ) juxtaposed, selectively controllable light sources, in particular light-emitting diodes, having. Fertigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transferwalze (19-1, 19-2, 19-3, 19-4) eine Ladeeinheit zugeordnet ist.Manufacturing device according to one of the preceding claims, characterized in that the transfer roller ( 19-1 . 19-2 . 19-3 . 19-4 ) is assigned a loading unit. Fertigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zwischen Materialübergabe (12) und Konditioniereinheit (13) liegenden Rücklaufabschnitt (29) der Bildtrommel (8) eine Reinigungseinheit, insbesondere ein Materialabstreifer (30), angeordnet ist.Manufacturing device according to one of the preceding claims, characterized in that in between a transfer of material ( 12 ) and conditioning unit ( 13 ) return section ( 29 ) of the image drum ( 8th ) a cleaning unit, in particular a material scraper ( 30 ) is arranged. Fertigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zwischen Materialübergabe (12) und Konditioniereinheit (13) liegenden Rücklaufabschnitt (29) der Bildtrommel (8) eine Entladeeinheit (31, 31-1, 31-2) angeordnet ist.Manufacturing device according to one of the preceding claims, characterized in that in between a transfer of material ( 12 ) and conditioning unit ( 13 ) return section ( 29 ) of the image drum ( 8th ) a discharge unit ( 31 . 31-1 . 31-2 ) is arranged. Fertigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konditioniereinheit (13) und/oder die Unterlagenkonditionierung (22, 22-1, 22-2) als Koronadrähte umfassendes Korotron oder in Querrichtung zur Arbeitsrichtung (5) des Fertigungskopfs (3, 4) angeordnete Punktladedioden umfasst.Manufacturing device according to one of the preceding claims, characterized in that the conditioning unit ( 13 ) and / or the document conditioning ( 22 . 22-1 . 22-2 ) corotron comprising corona wires or transversely to the working direction ( 5 ) of the production head ( 3 . 4 ) arranged point charging diodes. Fertigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwicklereinheit (18, 18-1, 18-2) mehrere Transferwalzen (19-1, 19-2, 19-3, 19-4) für jeweils unterschiedliche Fertigungsmaterialien umfasst, welche an mindestens einem drehbaren Transferkarussell (20) derart gehalten sind, dass nach dem Prinzip eines Revolvers jeweils eine Transferwalze (19-1, 19-2, 19-3, 19-4) in eine aktive Stellung benachbarte Bildtrommel (8) bewegbar ist.Manufacturing device according to one of the preceding claims, characterized in that the developer unit ( 18 . 18-1 . 18-2 ) several transfer rollers ( 19-1 . 19-2 . 19-3 . 19-4 ) for each different manufacturing materials, which on at least one rotatable transfer carousel ( 20 ) are held such that according to the principle of a revolver in each case a transfer roller ( 19-1 . 19-2 . 19-3 . 19-4 ) in an active position adjacent image drum ( 8th ) is movable. Fertigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Fertigungskopf (3) für eine erste Arbeitsrichtung (5) eine erste Ausstattung mit jeweils mindestens einer Konditioniereinheit (13), Belichtungseinheit (14-1), Entwicklereinheit (18-1), Unterlagenkonditionierung (22-1) und Fixiereinheit (24-1) aufweist und für eine der ersten Arbeitsrichtung entgegengesetzte zweite Arbeitseinrichtung eine zweite Ausstattung mit jeweils mindestens einer Konditioniereinheit (13), Belichtungseinheit (14-2), Entwicklereinheit (18-2), Unterlagenkonditionierung (22-2) und Fixiereinheit (24-2) aufweist, welche im Wesentlichen symmetrisch zur ersten Ausstattung angeordnet ist.Production device according to one of the preceding claims, characterized in that the production head ( 3 ) for a first working direction ( 5 ) a first equipment with at least one conditioning unit ( 13 ), Exposure unit ( 14-1 ), Developer unit ( 18-1 ), Document conditioning ( 22-1 ) and fixing unit ( 24-1 ) and for a first working direction opposite second working means a second equipment with at least one conditioning unit ( 13 ), Exposure unit ( 14-2 ), Developer unit ( 18-2 ), Document conditioning ( 22-2 ) and fixing unit ( 24-2 ), which is arranged substantially symmetrically to the first equipment. Fertigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinheit (24, 24-1, 24-2) des Fertigungskopfs einen Laser (25), und eine dem Laser (25) zugeordnete, optische Umlenkeinrichtung, insbesondere einen drehbar angeordneten Umlenkspiegel (26), umfasst.Manufacturing device according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing unit ( 24 . 24-1 . 24-2 ) of the production head a laser ( 25 ), and a laser ( 25 ), optical deflecting device, in particular a rotatably arranged deflecting mirror ( 26 ). Fertigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen Fertigungskopf als Hauptfertigungskopf (3) für Fertigungsmaterial und einen koordiniert mit dem Hauptfertigungskopf (3) ansteuerbaren Fertigungskopf als Stützfertigungskopf (4) für Stützmaterial.Manufacturing device according to one of the preceding claims, characterized by at least one production head as main production head ( 3 ) for manufacturing material and one coordinated with the main manufacturing head ( 3 ) controllable production head as a support production head ( 4 ) for support material. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützfertigungskopf (4) bezüglich der Anordnung von Bildtrommel (8), Konditioniereinheit (13), Belichtungseinheit (14, 14-1, 14-2), Entwicklereinheit (18, 18-1, 18-2) und Unterlagenkonditionierung (22, 22-1, 22-2) dem Hauptfertigungskopf (3) entspricht.Manufacturing device according to claim 11, characterized in that the support production head ( 4 ) with regard to the arrangement of image drum ( 8th ), Conditioning unit ( 13 ), Exposure unit ( 14 . 14-1 . 14-2 ), Developer unit ( 18 . 18-1 . 18-2 ) and document conditioning ( 22 . 22-1 . 22-2 ) the main production head ( 3 ) corresponds. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Fixiereinheit (32) des Stützfertigungskopfs (4) eine Wärmequelle umfasst.Manufacturing device according to claim 11 or 12, characterized in that the at least a fuser unit ( 32 ) of the support manufacturing head ( 4 ) comprises a heat source. Fertigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlagenkonditionierungen (22, 22-1, 22-2) derart konfiguriert sind, dass ein Betrag der durch die Unterlagenkonditionierung (22, 22-1, 22-2) erzeugbaren elektrischen Ladung größer ist als ein Betrag der von der Konditioniereinheit (13) erzeugbaren Ladung der Bildtrommel (8).Production device according to one of the preceding claims, characterized in that the document conditioning ( 22 . 22-1 . 22-2 ) are configured in such a way that an amount of the 22 . 22-1 . 22-2 ) is greater than an amount that can be generated by the conditioning unit ( 13 ) producible charge of the image drum ( 8th ). Fertigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konditioniereinheit (13) und/oder die Unterlagenkonditionierung (22, 22-1, 22-2) entweder beide zur Erzeugung einer negativen elektrostatischen Aufladung oder zur Erzeugung einer positiven elektrostatischen Aufladung ausgebildet sind oder zwischen einer Einstellung zur Erzeugung einer negativen elektrostatischen Aufladung und einer Einstellung zur Erzeugung einer positiven elektrostatischen Aufladung umschaltbar ausgebildet sind.Manufacturing device according to one of the preceding claims, characterized in that the conditioning unit ( 13 ) and / or the document conditioning ( 22 . 22-1 . 22-2 ) are either both designed to generate a negative electrostatic charge or to generate a positive electrostatic charge or formed switchable between a setting for generating a negative electrostatic charge and a setting for generating a positive electrostatic charge.
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