JP2000272017A - Laminating and shaping apparatus - Google Patents

Laminating and shaping apparatus

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JP2000272017A JP11077849A JP7784999A JP2000272017A JP 2000272017 A JP2000272017 A JP 2000272017A JP 11077849 A JP11077849 A JP 11077849A JP 7784999 A JP7784999 A JP 7784999A JP 2000272017 A JP2000272017 A JP 2000272017A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten a time required to form an object to be manufactured by forming a portion in which a layer to be transferred is removed on a portion from a ribbon coated with the layer to be transferred as a mask, and controlling to convey the mask to an exposure position. SOLUTION: A printer 14 is provided at an intermediate portion on an advancing route from a ribbon supply unit 12 to a ribbon advancing direction converting roller 15 to execute drawing of a ribbon 11 coated with a layer to be transferred. The printer 14 has a thermal transfer print head which prints under the control of a controller 40. A layer 11b to be transferred is partly removed from the ribbon 11 through its printing operation, this partly removing pattern is used as a mask in the case of a surface exposure, and the mask is controlled to be conveyed to an exposure position. Thus, a time required to form an object to be manufactured can be shortened, and the overall apparatus can be simplified and reduced in size.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は積層造形装置に関
し、例えば、粉末を利用する粉末焼結法やインクジェッ
ト法などによって立体構造物を製作する装置に適用し得
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an additive manufacturing apparatus, and is applicable to, for example, an apparatus for manufacturing a three-dimensional structure by a powder sintering method using a powder or an ink jet method.

【0002】[0002]

【従来の技術】立体構造物を製作する方法として、製作
対象物の形状データを3次元座標軸上のある座標軸に直
交する平面でスライスした各層毎の2次元スライスデー
タを得、その2次元スライスデータに基づいて、下位層
又は上位層の形状から各層の形状を徐々に形成(積層形
成)することを通じて、所望する立体構造物を製作する
積層造形法がある。そして、積層造形法の中には、粉末
を利用する粉末焼結法やインクジェット法などもある。
2. Description of the Related Art As a method of manufacturing a three-dimensional structure, two-dimensional slice data for each layer obtained by slicing shape data of an object to be manufactured on a plane orthogonal to a certain coordinate axis on a three-dimensional coordinate axis is obtained. There is an additive manufacturing method for manufacturing a desired three-dimensional structure by gradually forming (stacking) the shape of each layer from the shape of the lower layer or the upper layer based on the above. Among the additive manufacturing methods, there are a powder sintering method using a powder and an ink jet method.

【0003】粉末焼結法は、積層原料として粉末を使用
し、光線加熱によって粉末粒子を相互に結合させて積層
造形を行う方法である。例えば、粉末の流動性を利用し
て、水平に移動するローラやブレード刃などによって薄
い層を形成し、その層の2次元スライスデータに応じて
加熱用の光線をその層に選択的に照射し、その層の形状
を形成する。
[0003] The powder sintering method is a method in which powder is used as a laminating raw material and powder particles are mutually bonded by light beam heating to perform lamination molding. For example, utilizing the fluidity of the powder, a thin layer is formed by a horizontally moving roller or blade blade, and the layer is selectively irradiated with a light beam for heating according to the two-dimensional slice data of the layer. , Forming the shape of the layer.

【0004】インクジェット法にはバインダ法及び堆積
法があるが、インクジェットバインダ法でも、積層原料
として粉末を使用する。インクジェットバインダ法は、
結合用の液材の滴下によって粉末粒子を相互に結合させ
て積層造形を行う方法である。例えば、粉末の流動性を
利用して、水平に移動するローラやブレード刃などによ
って薄い層を形成し、その層の2次元スライスデータに
応じて結合用の液材をその層に選択的に滴下し、その層
の形状を形成する。
The ink jet method includes a binder method and a deposition method. In the ink jet binder method, a powder is used as a laminating material. The inkjet binder method is
This is a method in which powder particles are bonded to each other by dropping a liquid material for bonding to perform additive manufacturing. For example, utilizing the fluidity of powder, a thin layer is formed by a horizontally moving roller or blade blade, etc., and a liquid material for bonding is selectively dropped on the layer according to the two-dimensional slice data of the layer. Then, the shape of the layer is formed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、粉末焼
結法においては、2次元スライスデータに応じた加熱用
の光線の選択的な照射は、光ビームの走査(スキャン)
によっているので、1層分の形状の作成にも長時間を要
し、当然に、所望する立体構造物の全体形状の作成にも
長時間を要する。また、ランダムスキャンやラスタスキ
ャンやベクトルスキャンのいずれを採用している場合で
あっても、スキャン中における光ビームの断続を要する
こともあり、その断続制御が複雑になり易い。さらに、
スキャンニング構成は、2次元座標上のいずれの位置に
対しても応じられる構成であるため、構成が複雑である
共に、その位置精度に対する要求が高いために高価なも
のとなり易い。
However, in the powder sintering method, the selective irradiation of the heating light beam according to the two-dimensional slice data is performed by scanning the light beam.
Therefore, it takes a long time to create the shape of one layer, and naturally, it takes a long time to create the entire shape of the desired three-dimensional structure. In addition, even when any of random scan, raster scan, and vector scan is employed, the light beam may need to be interrupted during scanning, and the intermittent control tends to be complicated. further,
The scanning configuration is a configuration capable of responding to any position on the two-dimensional coordinates, so the configuration is complicated, and the scanning accuracy tends to be expensive due to high demands on its positional accuracy.

【0006】また、インクジェットバインダ法において
は、2次元スライスデータに応じた液材の選択的な滴下
は、滴下用のノズルの走査(スキャン)によっているの
で、1層分の形状の作成にも長時間を要し、当然に、所
望する立体構造物の全体形状の作成にも長時間を要す
る。また、ノズルのスキャン中において適宜滴下を断続
することを要し、その断続制御が複雑になり易い。さら
に、スキャンニング構成は、2次元座標上のいずれの位
置に対しても応じられる構成であるため、構成が複雑で
ある共に、その位置精度に対する要求が高く、高価なも
のとなり易い。
In the ink-jet binder method, since the selective dropping of the liquid material in accordance with the two-dimensional slice data is performed by scanning a dropping nozzle, it takes a long time to form a shape of one layer. It takes time, and of course, it takes a long time to create the desired overall shape of the three-dimensional structure. In addition, it is necessary to appropriately interrupt the intermittent drop during the scanning of the nozzle, and the intermittent control is likely to be complicated. Furthermore, since the scanning configuration is a configuration that can respond to any position on the two-dimensional coordinates, the configuration is complicated, the position accuracy is required to be high, and the scanning configuration tends to be expensive.

【0007】上述した粉末焼結法は、光硬化樹脂を積層
材料としている光造形法と、光線を積層材料に選択的に
照射するという点では同様である。そのため、現状の粉
末焼結法では光強度の面から採用されていないが、光造
形法で提案されているマスクを利用する面露光方式を、
粉末焼結法にも適用することが考えられる。面露光方式
を適用した場合には、作成時間の短縮化が期待される。
The above-described powder sintering method is similar to the stereolithography method using a photo-curable resin as a laminated material in that light is selectively irradiated to the laminated material. For this reason, the current powder sintering method is not adopted in terms of light intensity, but the surface exposure method using a mask proposed by stereolithography has
It is conceivable that the present invention is also applied to the powder sintering method. When the surface exposure method is applied, it is expected that the production time will be shortened.

【0008】従来の光造形法の場合、2次元スライスデ
ータに応じた透過パターンを有するマスクは、従来は、
ガラスなどの剛性を有する透光性板状部材の一面に透過
パターンを形成したものとなっている。立体構造物を光
造形法で形成するためには、多くのマスクが必要とな
る。
In the case of the conventional stereolithography, a mask having a transmission pattern corresponding to two-dimensional slice data is conventionally provided by:
A transparent pattern is formed on one surface of a rigid translucent plate member such as glass. In order to form a three-dimensional structure by stereolithography, many masks are required.

【0009】しかし、その時点で対象となっている層に
応じたマスクを、剛性を有する複数のマスクの中から選
択して、光硬化樹脂層に対向させる構成は、複雑、大型
化し、光造形装置全体をも複雑、大型化する。また、剛
性を有する透光性板状部材でなるマスクを作成する構成
自体も、複雑、大型化し易い。そのため、光造形を行う
構成と、マスクを作成する構成とを別個のユニットとす
るようなことも多く、この点からも、光造形装置の全体
構成を複雑、大型化し易く、また、マスク作成ユニット
から、光造形ユニットへのマスク転送構成なども必要と
なる。
However, the configuration in which a mask corresponding to the target layer at that time is selected from a plurality of rigid masks and is opposed to the photocurable resin layer is complicated and large, and the optical molding is difficult. The entire device is also complicated and large. In addition, the configuration itself for forming a mask made of a translucent plate member having rigidity is also easily complicated and large. Therefore, it is often the case that the configuration for performing the optical modeling and the configuration for creating the mask are formed as separate units, and from this point, the overall configuration of the optical modeling apparatus is also complicated and easily enlarged, and the mask forming unit is also provided. Therefore, a configuration for transferring a mask to an optical shaping unit is also required.

【0010】このような課題は、面露光方式を粉末焼結
法に仮に適用したとしても同様に生じるであろう。
[0010] Such a problem will occur similarly even if the surface exposure method is temporarily applied to the powder sintering method.

【0011】本発明は、以上の点を考慮してなされたも
のであり、製作対象物の作成に要する時間が短い、しか
も、構成を簡易、小型にし得る、積層材料として粉末を
適用している積層造形装置を提供しようとするものであ
る。
The present invention has been made in view of the above points, and uses a powder as a laminated material that requires a short time to prepare an object to be manufactured, and that can be simple and compact. An object of the present invention is to provide an additive manufacturing apparatus.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、第1の本発明は、光に感応して相互に焼結結合する
焼結用粉末材料に対してマスクを介して露光光を照射し
て製作対象物の1層分の形状を形成し、この1層分の形
状形成処理を繰り返し行うことで所望する製作対象物を
造形する積層造形装置であって、(1)透明シートと被
転写層とを有する被転写層塗布リボンを用いた印刷処理
によって上記被転写層塗布リボンから部分的に被転写層
を除去して、上記被転写層塗布リボンから部分的に被転
写層が除去された部分を上記マスクとして作成するマス
ク作成手段と、(2)作成されたマスクを露光位置に搬
送制御するマスク搬送制御手段とを有することを特徴と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention is to irradiate a sintering powder material which is sinter-bonded mutually in response to light with exposure light through a mask. And forming a shape of one layer of the object to be manufactured, and repeating the shape forming process of one layer to form a desired object to be manufactured. The transfer layer is partially removed from the transfer layer coating ribbon by a printing process using a transfer layer coating ribbon having a transfer layer, and the transfer layer is partially removed from the transfer layer coating ribbon. And (2) mask transport control means for transporting and controlling the created mask to the exposure position.

【0013】また、第2の本発明は、結合用液材の供給
によって相互に結合する被結合用粉末材料に対してマス
クを介して上記結合用液材を供給して製作対象物の1層
分の形状を形成し、この1層分の形状形成処理を繰り返
し行うことで所望する製作対象物を造形する積層造形装
置であって、(1)上記結合用液材を通過し得るベース
シートと上記結合用液材を通過し得ない被覆層とを有す
るリボンを用いた印刷処理によって上記リボンから部分
的に被覆層を除去して、上記リボンから部分的に被覆層
が除去された部分を上記マスクとして作成するマスク作
成手段と、(2)作成されたマスクを上記結合用液材の
供給位置に搬送制御するマスク搬送制御手段とを有する
ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the bonding liquid material is supplied via a mask to the powder materials to be bonded which are mutually bonded by supplying the bonding liquid material. And a repetition of the shape forming process for one layer to form a desired object to be manufactured, comprising: (1) a base sheet capable of passing through the liquid material for bonding; The coating layer is partially removed from the ribbon by a printing process using a ribbon having a coating layer that cannot pass through the binding liquid material, and the portion where the coating layer is partially removed from the ribbon is removed. It is characterized by having a mask preparation means for preparing a mask and (2) a mask transfer control means for controlling the transfer of the prepared mask to the supply position of the binding liquid material.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】(A)第1の実施形態 以下、本発明による積層造形装置の第1の実施形態を図
面を参照しながら詳述する。この第1の実施形態の積層
造形装置は、焼結造形法の範疇に属するものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (A) First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of an additive manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The additive manufacturing apparatus of the first embodiment belongs to the category of the sintering method.

【0015】ここで、図1が、第1の実施形態の積層造
形装置(粉末焼結造形装置)の全体構成を示す概略構成
図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a lamination molding apparatus (powder sintering molding apparatus) according to the first embodiment.

【0016】図1において、この粉末焼結造形装置1
は、大きくは、マスクを作成すると共に所定位置にマス
クを搬送するマスク作成搬送部10、面露光に必要な平
行光(平行光束)を形成する平行光照射部20、各層の
露光材料層の形成や位置制御を行う被露光物形成部3
0、及び、当該積層造形装置1の全体制御などを行う制
御部40から構成されている。
In FIG. 1, this powder sintering molding apparatus 1
In general terms, a mask making and transporting unit 10 for creating a mask and transporting the mask to a predetermined position, a parallel light irradiating unit 20 for forming parallel light (parallel light beam) required for surface exposure, and forming an exposure material layer for each layer Object forming unit 3 for controlling the position and position
0 and a control unit 40 that performs overall control of the additive manufacturing apparatus 1 and the like.

【0017】マスク作成搬送部10は、被転写層塗布リ
ボン11、被転写層塗布リボン供給部(以下、単にリボ
ン供給部と呼ぶ)12、被転写層塗布リボン巻取部(以
下、単にリボン巻取部と呼ぶ)13、印刷部14、並び
に、被転写層塗布リボン進行方向変換ローラ(以下、単
にリボン進行方向変換ローラと呼ぶ)15及び16を有
している。
The mask making / conveying section 10 includes a transfer layer coating ribbon 11, a transfer layer coating ribbon supply section (hereinafter simply referred to as a ribbon supply section) 12, and a transfer layer coating ribbon winding section (hereinafter simply referred to as a ribbon winding section). 1), a printing unit 14, and rollers 15 and 16 for changing the transfer direction of the transfer layer coating ribbon (hereinafter simply referred to as ribbon transfer direction changing rollers).

【0018】被転写層塗布リボン11は、透明シート1
1a上に被転写層11bが例えば熱転写可能(加熱によ
って剥離可能)に塗布されているものである。この実施
形態の場合、被転写層塗布リボン11の一方の構成要素
である透明シート11aは、焼結用の光束(露光光)を
透過し得るものであり、これに対して、被転写層塗布リ
ボン11の他方の構成要素である被転写層11bは、露
光光の透過を阻止するものである。
The transfer layer coating ribbon 11 is a transparent sheet 1
The transfer-receiving layer 11b is applied on the substrate 1a, for example, so as to be thermally transferable (peelable by heating). In the case of this embodiment, the transparent sheet 11a, which is one component of the transfer layer coating ribbon 11, can transmit a sintering light beam (exposure light). The transferred layer 11b, which is the other component of the ribbon 11, blocks the transmission of exposure light.

【0019】なお、第1の実施形態の場合、積層材料と
しては、焼結結合される粉末を適用している。被転写層
11bは、光線を吸収して露光光の透過を阻止するもの
であっても良く、また、光線を反射して露光光の透過を
阻止するものであっても良い。前者の場合には、被転写
層11bとして例えばインク層を適用でき、後者の場合
には、被転写層11bとして例えば金属薄膜層を適用で
きる。粉末焼結法では、露光光は粉末を焼結できる程度
のパワーを必要とするので、被転写層11bは、光線を
反射して露光光の透過を阻止するものの方が好ましいで
あろう。
In the case of the first embodiment, a powder to be sintered and bonded is applied as a laminated material. The transfer-receiving layer 11b may be a layer that absorbs light rays and blocks transmission of exposure light, or may be a layer that reflects light rays and blocks transmission of exposure light. In the former case, for example, an ink layer can be applied as the transferred layer 11b, and in the latter case, for example, a metal thin film layer can be applied as the transferred layer 11b. In the powder sintering method, the exposure light needs a power enough to sinter the powder. Therefore, it is preferable that the transferred layer 11b reflects the light beam and blocks the transmission of the exposure light.

【0020】リボン供給部12は、以上のような被転写
層塗布リボン11を引き出し可能に巻回しているもので
ある。リボン巻取部13は、制御部40の制御下で一方
向にのみ回転可能な、しかも、回転量を微細に制御でき
るモータ(例えばパルスモータ)を備え、被転写層塗布
リボン11の巻き取りを実行することを通じて、リボン
供給部12からの被転写層塗布リボン11の引き出しを
実行するものである。
The ribbon supply section 12 winds the above-described transfer layer coating ribbon 11 so that it can be pulled out. The ribbon winding unit 13 includes a motor (for example, a pulse motor) that can rotate in only one direction under the control of the control unit 40 and that can finely control the amount of rotation, and winds the transfer layer coating ribbon 11. Through the execution, the transfer target layer application ribbon 11 is pulled out from the ribbon supply unit 12.

【0021】なお、リボン巻取部13による被転写層塗
布リボン11の巻き取りは、後述するように、マスクの
搬送を意味する。
The winding of the transfer layer coating ribbon 11 by the ribbon winding section 13 means the transport of the mask as described later.

【0022】一対のリボン進行方向変換ローラ15(進
行方向の上流側)及び16(進行方向の下流側)は、リ
ボン供給部12からリボン巻取部13への被転写層塗布
リボン11の進行経路上に、離間して設けられているも
のである。例えば、リボン進行方向変換ローラ15及び
16はそれぞれ、被転写層塗布リボン11の進行方向を
反時計回り方向に90度変換するものである。一対のリ
ボン進行方向変換ローラ15及び16間の被転写層塗布
リボン11の部分は、露光対象の後述する焼結用粉末層
に対向する。
A pair of ribbon advancing rollers 15 (upstream in the advancing direction) and 16 (downstream in the advancing direction) form a traveling path of the transfer layer coating ribbon 11 from the ribbon supply unit 12 to the ribbon winding unit 13. It is provided above and spaced apart. For example, the ribbon advancing direction changing rollers 15 and 16 change the advancing direction of the transfer layer coating ribbon 11 by 90 degrees in a counterclockwise direction. The portion of the transfer layer coating ribbon 11 between the pair of ribbon advancing direction changing rollers 15 and 16 faces a sintering powder layer to be exposed, which will be described later.

【0023】印刷部14は、リボン供給部12からリボ
ン進行方向変換ローラ15への進行経路上の中間部に設
けられている。印刷部14は、例えば、熱転写印刷ヘッ
ドを備え、制御部40の制御下で印刷動作するものであ
る。この印刷動作を通じて、被転写層塗布リボン11か
ら被転写層が部分的に除去され、この部分的な除去パタ
ーンが後述するように、面露光でのマスク(マスクパタ
ーン)として用いられる。なお、印刷部14は、詳述を
避けるが、被転写層塗布リボン11から除去された被転
写層が付着する用紙や用紙リボンなどの印刷媒体や、そ
の印刷媒体の搬送機構なども備えている。
The printing unit 14 is provided at an intermediate portion on a traveling path from the ribbon supply unit 12 to the ribbon traveling direction changing roller 15. The printing unit 14 includes, for example, a thermal transfer print head, and performs a printing operation under the control of the control unit 40. Through this printing operation, the transfer layer is partially removed from the transfer layer coating ribbon 11, and the partially removed pattern is used as a mask (mask pattern) in surface exposure, as described later. Although not described in detail, the printing unit 14 also includes a print medium such as a sheet or a paper ribbon to which the transfer layer removed from the transfer layer coating ribbon 11 adheres, and a transport mechanism of the print medium. .

【0024】平行光照射部20は、光源21、集光レン
ズ22、光シャッタ23、ピンホール24、コリメータ
レンズ25及びプリズム26を備えている。なお、光源
21、集光レンズ22、光シャッタ23、ピンホール2
4、コリメータレンズ25、及び、プリズム26の入射
面の光軸は一致している。また、集光レンズ22、コリ
メータレンズ25、及び、プリズム26は、後述する焼
結用粉末が焼結結合するのに必要な波長成分をほぼ減衰
させることなく透過させるものである。
The parallel light irradiator 20 includes a light source 21, a condenser lens 22, an optical shutter 23, a pinhole 24, a collimator lens 25, and a prism 26. The light source 21, the condenser lens 22, the optical shutter 23, the pinhole 2
4. The optical axes of the entrance surfaces of the collimator lens 25 and the prism 26 are coincident. Further, the condenser lens 22, the collimator lens 25, and the prism 26 transmit a wavelength component necessary for sintering and bonding of the sintering powder described later without substantially attenuating.

【0025】光源21は、露光光となる均一パワーを有
する面光を射出するものである。光源21としては、例
えば、光パワーが相対的に大きい複数のCO2レーザ光
源を2次元マトリクス状に配列すると共に、それらの2
次元マトリクス状の複数のCO2レーザ光源からの射出
光を平滑化して均一パワーを有する面光にするものを適
用できる。また、光源21としては、平行光を照射でき
るものが好ましく、以下では、平行光と呼ぶ。
The light source 21 emits surface light having a uniform power as exposure light. As the light source 21, for example, a plurality of CO2 laser light sources having relatively large optical powers are arranged in a two-dimensional matrix,
A device that smoothes outgoing light from a plurality of CO2 laser light sources in a dimensional matrix to produce surface light having uniform power can be applied. The light source 21 is preferably a light source that can emit parallel light, and is hereinafter referred to as parallel light.

【0026】集光レンズ22は、光源21からの平行光
を集光(集束)させるものであり、例えば、温度による
バックフォーカス変動などがプラスチックレンズより少
ないガラスレンズを適用することが好ましい。
The condenser lens 22 is for condensing (converging) the parallel light from the light source 21. For example, it is preferable to use a glass lens in which a back focus variation due to temperature is smaller than that of a plastic lens.

【0027】光シャッタ23は、制御部40の制御下で
開閉動作し、集光レンズ22を介した光束(集束光)の
通過、非通過を制御するものであり、例えば、電磁シャ
ッタを適用できる。この光シャッタ23の1回の開放時
間は、1層分の形状の形成に必要な露光時間と同一な時
間に選定されている。
The optical shutter 23 opens and closes under the control of the control unit 40, and controls the passage or non-passage of a light beam (converged light) through the condenser lens 22. For example, an electromagnetic shutter can be applied. . One opening time of the optical shutter 23 is selected to be the same as the exposure time required for forming the shape of one layer.

【0028】ピンホール24は、集光レンズ22の出射
側焦平面、かつ、コリメータレンズ25の入射側焦平面
に設けられているものである。ピンホール24は、絞り
機能を担っている。
The pinhole 24 is provided on the focal plane on the exit side of the condenser lens 22 and on the focal plane on the entrance side of the collimator lens 25. The pinhole 24 has an aperture function.

【0029】コリメータレンズ25は、ピンホール24
からの光束(発散光)を平行光に変換するものである。
光源21からの平行光の有効な光束面積が、露光に必要
な平行光の有効な光束面積と異なっている場合であって
も、集光レンズ22、ピンホール24及びコリメータレ
ンズ25の機能により、露光に必要な平行光の有効な光
束面積を得ることができるようになる。なお、コリメー
タレンズ25としても、例えば、温度によるバックフォ
ーカス変動などがプラスチックレンズより少ないガラス
レンズを適用することが好ましい。また、光源21から
射出された光束が平行光でなくても、集光レンズ22、
ピンホール24及びコリメータレンズ25の機能によ
り、露光に必要な平行光を得ることができる。
The collimator lens 25 has a pinhole 24
This converts the luminous flux (divergent light) from the light into parallel light.
Even when the effective luminous flux area of the parallel light from the light source 21 is different from the effective luminous flux area of the parallel light required for exposure, the function of the condenser lens 22, the pinhole 24, and the collimator lens 25 An effective luminous flux area of parallel light required for exposure can be obtained. In addition, as the collimator lens 25, it is preferable to use, for example, a glass lens in which a back focus variation due to temperature is smaller than that of a plastic lens. Even if the light beam emitted from the light source 21 is not parallel light,
With the functions of the pinhole 24 and the collimator lens 25, parallel light required for exposure can be obtained.

【0030】プリズム26は、この実施形態の場合、平
行光の進行方向を偏向する偏向手段として設けられてい
る。この実施形態の場合、偏向角は時計回り方向に90
度である。なお、プリズム26に、平行光を、その直交
面における一方向の有効幅を他方向の有効幅と異なるよ
うにさせる機能を担うようにさせても良い。このプリズ
ム26からの出射光(平行光)が面露光に必要な光束と
して、マスク(被転写層塗布リボン11の部分)を介し
て焼結用粉末層に照射される。
In this embodiment, the prism 26 is provided as a deflecting means for deflecting the traveling direction of the parallel light. In this embodiment, the deflection angle is 90 degrees clockwise.
Degrees. The prism 26 may have a function of causing the parallel light to make the effective width in one direction on the orthogonal plane thereof different from the effective width in the other direction. The light emitted from the prism 26 (parallel light) is emitted as a light flux required for surface exposure to the powder layer for sintering via a mask (the portion of the transfer layer coating ribbon 11).

【0031】被露光物形成部30は、構造物取付基板3
1、枠体32、焼結用粉末33、基板上下動部34及び
粉末供給部35などからなる。
The object-to-be-exposed forming section 30 includes the structure mounting substrate 3
1, a frame 32, a sintering powder 33, a substrate vertical moving part 34, a powder supply part 35, and the like.

【0032】構造物取付基板31は、この基板31上に
粉末焼結法による立体構造物(図1でのハッチ部分)が
形成されるものである。
The structure mounting substrate 31 has a three-dimensional structure (the hatched portion in FIG. 1) formed on the substrate 31 by the powder sintering method.

【0033】枠体32は、構造物取付基板31の周囲を
間隙なく囲むように設けられているものである。この枠
体32と構造物取付基板31とによって、焼結用粉末3
3が収容される空間が形成される。
The frame 32 is provided so as to surround the structure mounting board 31 without any gap. The sintering powder 3 is formed by the frame 32 and the structure mounting substrate 31.
A space for accommodating 3 is formed.

【0034】焼結用粉末33は、露光光の受光によっ
て、その粉末粒子が相互に結合するものである。焼結用
粉末33としては、ワックス粉末、樹脂粉末、金属粉
末、セラミックス粉末などのいずれであっても良いが、
面露光方式であるため、焼結温度などが低いワックス粉
末や樹脂粉末が好ましい。
The sintering powder 33 is such that the powder particles are mutually bonded by receiving the exposure light. As the sintering powder 33, any of a wax powder, a resin powder, a metal powder, and a ceramic powder may be used.
Because of the surface exposure method, wax powder or resin powder having a low sintering temperature or the like is preferable.

【0035】基板上下動部34は、制御部40の制御下
で、構造物取付基板31を上下動させるものである。基
板上下動部34による構造物取付基板31の上下動の最
小単位は、1層分の焼結用粉末層の厚さ分の移動を実現
できるものとなっている。
The board up / down moving section 34 moves the structure mounting board 31 up and down under the control of the control section 40. The minimum unit of the vertical movement of the structure mounting substrate 31 by the substrate vertical movement part 34 is such that the movement by the thickness of one sintering powder layer can be realized.

【0036】粉末供給部35は、水平に移動するローラ
やブレード刃などを備えている。粉末供給部35は、制
御部40の制御下で、構造物取付基板31と枠体32と
で形成されている空間に焼結用粉末33を追加供給し、
これをローラやブレード刃でならすことにより、その時
点での露光対象の1層分の焼結用粉末層を形成させるも
のである。
The powder supply section 35 includes a horizontally moving roller and a blade blade. The powder supply unit 35 additionally supplies the sintering powder 33 to a space formed by the structure mounting substrate 31 and the frame 32 under the control of the control unit 40,
This is flattened by a roller or a blade to form a single powder layer for sintering to be exposed at that time.

【0037】制御部40は、上述したように、当該粉末
焼結造形装置1の全体制御を行うものであり、例えば、
いわゆるパソコン程度のコンピュータを適用できる。制
御部40は、機能的には、製作対象物の3次元形状デー
タを2次元スライスデータに変換する層データ形成機能
部(例えばプログラムでなる)41や、その2次元スラ
イスデータに基づいて立体構造物を粉末焼結造形する際
の造形制御機能部(例えばプログラムでなる)42を有
している。なお、3次元形状データを形成するCAD機
能自体を制御部40が有していても良く、また、他の装
置(例えばCAD装置)で形成された3次元形状データ
を記録媒体を介したり転送されたりして取り込めるもの
であっても良い。さらに、制御部40は、他の装置(例
えばCAD装置)から2次元スライスデータの段階のデ
ータが与えられるものであっても良い。
As described above, the control section 40 controls the whole of the powder sintering and shaping apparatus 1.
A computer equivalent to a so-called personal computer can be applied. The control unit 40 functionally includes a layer data forming function unit (for example, a program) 41 that converts three-dimensional shape data of the object to be manufactured into two-dimensional slice data, and a three-dimensional structure based on the two-dimensional slice data. It has a molding control function unit (for example, composed of a program) 42 for powder sintering molding of a product. Note that the control unit 40 may have a CAD function itself for forming three-dimensional shape data, and may transfer three-dimensional shape data formed by another device (for example, a CAD device) via a recording medium or transferred. Or it may be something that can be captured. Further, the control unit 40 may be provided with data at the stage of the two-dimensional slice data from another device (for example, a CAD device).

【0038】なお、図1では示していないが、この粉末
焼結造形装置1においては、外乱光による悪影響を防止
するように光学系要素は、適宜、円筒状や筐形状の枠体
で囲繞されている。また、被転写層塗布リボン11の被
転写層11bとして、光線を反射して露光光の透過を阻
止するものを適用した場合には、反射戻り光を吸収させ
るような構成も必要となる。例えば、露光光が偏光光で
あれば、プリズム26に代えて、偏光ビームスプリッタ
を適用すると共に、その出射側に1/4波長板を設け、
偏光ビームスプリッタで露光光と戻り光との光路を分離
し、分離された戻り光の吸収体を偏光ビームスプリッタ
の戻り光の出射側に設ければ良い。
Although not shown in FIG. 1, in this powder sintering and shaping apparatus 1, the optical system elements are appropriately surrounded by a cylindrical or box-shaped frame so as to prevent the adverse effects of disturbance light. ing. When a layer that reflects light rays and blocks transmission of exposure light is applied as the transferred layer 11b of the transferred layer coating ribbon 11, a configuration that absorbs reflected return light is also required. For example, if the exposure light is polarized light, a polarizing beam splitter is applied instead of the prism 26, and a 波長 wavelength plate is provided on the output side thereof.
The optical path of the exposure light and the return light may be separated by a polarization beam splitter, and an absorber for the separated return light may be provided on the exit side of the return light of the polarization beam splitter.

【0039】また、図1では示していないが、構造物取
付基板31と枠体32とで形成されている空間に焼結用
粉末33を追加供給してならした際に、その空間からこ
ぼれ落ちた焼結用粉末33を収容する収容部などが設け
られていても良い。
Although not shown in FIG. 1, when the powder 33 for sintering was additionally supplied to the space formed by the structure mounting substrate 31 and the frame 32, the powder fell from the space. An accommodating section for accommodating the sintering powder 33 may be provided.

【0040】以下、第1の実施形態の粉末焼結造形装置
1の動作について説明する。ここで、制御部40が実行
する製作対象物の3次元形状データを2次元スライスデ
ータに変換する動作は、従来と同様であるので、その説
明は省略する。
The operation of the powder sintering molding apparatus 1 according to the first embodiment will be described below. Here, the operation performed by the control unit 40 to convert the three-dimensional shape data of the object to be manufactured into the two-dimensional slice data is the same as that of the related art, and a description thereof will be omitted.

【0041】そこで、図2のフローチャートを参照しな
がら、粉末焼結造形を実際に行う際の装置動作を説明す
る。
The operation of the apparatus for actually performing the powder sintering molding will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0042】制御部40は、粉末焼結造形を実際に行う
際の装置動作の制御を開始すると(造形制御機能部42
での処理を開始すると)、まず、層パラメータNを初期
値1に設定する(ステップS1)。なお、初期状態にお
いては、光シャッタ23は閉成されている。
When the control unit 40 starts controlling the operation of the apparatus when actually performing the powder sintering modeling (the modeling control function unit 42)
First, the layer parameter N is set to the initial value 1 (step S1). In the initial state, the optical shutter 23 is closed.

【0043】その後、制御部40は、基板上下動部34
や粉末供給部35を制御して、N層目の焼結用粉末層を
形成すると共に、そのN層目の焼結用粉末層とこの層に
対向する被転写層塗布リボン11との距離を所定距離に
する(ステップS2)。
Thereafter, the control unit 40 controls the substrate vertical movement unit 34
And the powder supply unit 35 to form an Nth sintering powder layer, and to set the distance between the Nth sintering powder layer and the transferred layer coating ribbon 11 facing this layer. A predetermined distance is set (step S2).

【0044】次に、制御部40は、N層マスクパターン
と、(N−1)層マスクパターンとが同一であるか否か
を確認する(ステップS3)。同一でない場合には、N
層に係る2次元スライスデータを取り出し、リボン巻取
部13及び印刷部14を制御して、印刷処理を通じて、
被転写層塗布リボン11上にN層マスクを作成すると共
に、そのN層マスクをN層目の焼結用粉末層に対向する
位置に位置させる(ステップS4)。
Next, the control unit 40 checks whether or not the N-layer mask pattern and the (N-1) -layer mask pattern are the same (step S3). Otherwise, N
The two-dimensional slice data relating to the layer is taken out, the ribbon winding unit 13 and the printing unit 14 are controlled, and through the printing process,
An N-layer mask is formed on the transfer layer coating ribbon 11, and the N-layer mask is located at a position facing the Nth sintering powder layer (step S4).

【0045】N層マスクの作成、搬送が終了すると、又
は、N層マスクパターンと(N−1)層マスクパターン
とが同一であってステップS3で肯定結果が得られる
と、制御部40は、光シャッタ23を1層分の露光に必
要な時間だけ開放させ、N層目の焼結用粉末層に対する
N層マスクを介した露光を実行させる(ステップS
5)。この露光によって、N層目の焼結用粉末層では、
N層マスクを介して受光した部分の粉末が相互に結合さ
れる。
When the preparation and transport of the N-layer mask are completed, or when the N-layer mask pattern and the (N-1) -layer mask pattern are the same and a positive result is obtained in step S3, the control unit 40 The optical shutter 23 is opened only for the time required for the exposure of one layer, and the Nth sintering powder layer is exposed through the N layer mask (step S).
5). By this exposure, in the Nth sintering powder layer,
The portions of the powder that are received through the N-layer mask are bonded together.

【0046】その後、制御部40は、最終層(Nmax
層)の露光が終了したか否かを確認し(ステップS
6)、最終層の露光が終了していなければ層パラメータ
Nを1インクリメントした後(ステップS7)、上述し
たステップS2の処理に戻り、最終層に対する露光も終
了すると、一連の制御動作を終了する。なお、制御部4
0は、一連の制御動作を終了すると、音や、表示装置に
対するメッセージ表示などで処理終了を利用者に報知す
る。
Thereafter, the control unit 40 controls the final layer (Nmax)
(Step S)
6) If the exposure of the final layer has not been completed, the layer parameter N is incremented by 1 (step S7), and the process returns to the above-described step S2. When the exposure of the final layer is also completed, a series of control operations ends. . The control unit 4
When a series of control operations are completed, the user is notified of the end of the process by a sound or by displaying a message on a display device.

【0047】これにより、利用者は、構造物取付基板3
1と枠体32とで形成されている空間内に造形された立
体構造物を取り出すことになる。なお、この取り出しな
どをも自動化するようにしても良い。
Thus, the user can use the structure mounting board 3
The three-dimensional structure formed in the space formed by the frame 1 and the frame 32 is taken out. The removal may be automated.

【0048】この第1の実施形態の積層造形装置(粉末
焼結造形装置)1によれば、以下の効果を奏することが
できる。
According to the lamination molding apparatus (powder sintering molding apparatus) 1 of the first embodiment, the following effects can be obtained.

【0049】第1の実施形態の積層造形装置(粉末焼結
造形装置)1では、粉末焼結法でありながら、面露光方
法を採用しているので、1回の露光で1層分の形状形成
を行うことができ、その結果、所望の立体構造物を迅速
に造形することができる。
In the lamination molding apparatus (powder sintering molding apparatus) 1 of the first embodiment, the surface exposure method is employed in spite of the powder sintering method. The formation can be performed, and as a result, the desired three-dimensional structure can be rapidly formed.

【0050】従来の粉末焼結造形装置では、光ビームの
スキャンニング構成や、光ビームの断続構成が必要であ
ったが、第1の実施形態の粉末焼結造形装置1ではこの
ような構成は不要である。光ビームの断続制御は複雑で
あるが、第1の実施形態の粉末焼結造形装置1のような
露光時間だけの開放制御は簡単である。
In the conventional powder sintering and shaping apparatus, a scanning configuration of the light beam and an intermittent configuration of the light beam are required. However, such a configuration is required in the powder sintering and shaping apparatus 1 of the first embodiment. Not required. The intermittent control of the light beam is complicated, but the opening control only for the exposure time as in the powder sintering modeling apparatus 1 of the first embodiment is simple.

【0051】また、第1の実施形態の粉末焼結造形装置
1によれば、マスクとして印刷処理後の被転写層塗布リ
ボンを適用しているので、マスク作成構成やマスク搬送
構成を簡単、小型のものにし得、その結果、装置全体の
構成をも簡単、小型のものにし得る。
Further, according to the powder sintering and shaping apparatus 1 of the first embodiment, since the transfer layer coating ribbon after the printing process is applied as the mask, the mask making configuration and the mask conveying configuration are simple and small. As a result, the configuration of the entire apparatus can be simplified and small.

【0052】さらに、第1の実施形態の粉末焼結造形装
置1によれば、印刷部として印刷ヘッドの可動型のもの
を適用した場合には、N層の焼結用粉末層の露光と並行
して、(N+1)層のマスクの作成を行うことも可能で
ある。
Further, according to the powder sintering and shaping apparatus 1 of the first embodiment, when a movable type of a print head is used as the printing unit, the exposure is performed simultaneously with the exposure of the N-layer sintering powder layer. Thus, it is also possible to create a mask of the (N + 1) layer.

【0053】さらにまた、第1の実施形態の粉末焼結造
形装置1によれば、印刷処理を通じてマスクを作成する
ので、マスクパターンが印刷された印刷媒体が得られ、
制御部内でデータとしてマスクパターンを管理できるだ
けでなく、利用者は印刷媒体によってもマスクパターン
を管理することができる。
Further, according to the powder sintering and shaping apparatus 1 of the first embodiment, since a mask is formed through a printing process, a print medium on which a mask pattern is printed can be obtained.
Not only can the control unit manage the mask pattern as data, but also the user can manage the mask pattern by the print medium.

【0054】(B)第2の実施形態 次に、本発明による積層造形装置の第2の実施形態を図
面を参照しながら詳述する。この第2の実施形態の積層
造形装置も、焼結造形法の範疇に属するものである。こ
の第2の実施形態の積層造形装置(粉末焼結造形装置)
も、1層分の形状を、マスクを介した面露光で形成する
ものである。
(B) Second Embodiment Next, a second embodiment of the additive manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The additive manufacturing apparatus of the second embodiment also belongs to the category of the sintering method. Lamination molding apparatus (powder sintering molding apparatus) of the second embodiment
Also, the shape of one layer is formed by surface exposure through a mask.

【0055】上述した第1の実施形態に係る図1は、第
2の実施形態の粉末焼結造形装置の全体構成を示す概略
構成図と見ることができる。しかし、第2の実施形態の
粉末焼結造形装置は第1の実施形態のものと以下の点で
異なっている。
FIG. 1 according to the above-described first embodiment can be regarded as a schematic configuration diagram showing the entire configuration of the powder sintering molding apparatus according to the second embodiment. However, the powder sintering molding apparatus of the second embodiment differs from that of the first embodiment in the following points.

【0056】第1の実施形態の場合、被転写層塗布リボ
ン11は一方向にのみ走行し得るものであったが、第2
の実施形態では、被転写層塗布リボン11は両方向に走
行し得るものである。すなわち、この第2の実施形態の
場合、リボン巻取部13は巻き取り方向の被転写層塗布
リボンの走行(順方向の走行と呼ぶ)にはそのための駆
動力を与えると共に、その逆方向の走行には軸部が空回
りして逆方向の走行を許容するものであり、一方、リボ
ン供給部12は、被転写層塗布リボンの順方向の走行に
は軸部が空回りして順方向の走行を許容すると共に、そ
の逆方向の走行には走行のための駆動力を与えるもので
ある。
In the case of the first embodiment, the transfer layer coating ribbon 11 can run in only one direction.
In the embodiment, the transfer layer coating ribbon 11 can run in both directions. That is, in the case of the second embodiment, the ribbon winding section 13 applies a driving force to the traveling of the transfer target layer coating ribbon in the winding direction (referred to as forward traveling), and in the reverse direction. In the traveling, the shaft portion idles and the traveling in the reverse direction is allowed. On the other hand, in the forward traveling direction of the transfer layer coating ribbon, the shaft portion idles and the traveling in the forward direction is performed. And a driving force for traveling is given to traveling in the opposite direction.

【0057】第2の実施形態の粉末焼結造形装置では、
被転写層塗布リボン11が両方向に走行し得るので、制
御部40の処理も異なっている。
In the powder sintering molding apparatus of the second embodiment,
Since the transfer layer coating ribbon 11 can travel in both directions, the processing of the control unit 40 is also different.

【0058】図3(A)は、この第2の実施形態の制御
部40における層データ形成機能部(例えばプログラム
でなる)41による処理を示すフローチャートである。
FIG. 3A is a flowchart showing a process performed by the layer data forming function section (for example, a program) 41 in the control section 40 of the second embodiment.

【0059】制御部40は、製作対象物の3次元形状デ
ータを2次元スライスデータに変換する(ステップS1
1)。この方法は、従来と同様である。その後、各層の
2次元スライスデータを比較して同一形状に係る2次元
スライスデータの層をグループ化してグループデータを
形成し(ステップS12)、層データ形成処理を終了す
る。
The control unit 40 converts the three-dimensional shape data of the object to be manufactured into two-dimensional slice data (step S1).
1). This method is the same as the conventional one. After that, the two-dimensional slice data of each layer is compared, and the layers of the two-dimensional slice data having the same shape are grouped to form group data (step S12), and the layer data forming process ends.

【0060】ここで、グループデータは、図3(B)に
示すように、グループ識別番号と、グループに属する層
番号と、2次元スライスデータとであり、後述するマス
ク位置データもグループデータに追加される。グループ
識別番号は、例えば、そのグループに属する層番号の最
小値が小さいものほど若い番号が付与される。
Here, the group data is, as shown in FIG. 3B, a group identification number, a layer number belonging to the group, and two-dimensional slice data, and mask position data to be described later is also added to the group data. Is done. As the group identification number, for example, the smaller the minimum value of the layer numbers belonging to the group, the smaller the number is assigned.

【0061】図4は、この第2の実施形態の制御部40
における造形制御機能部(例えばプログラムでなる)4
2による処理を示すフローチャートである。
FIG. 4 shows a control unit 40 according to the second embodiment.
Modeling control function unit (for example, consisting of a program) 4
6 is a flowchart showing a process by No. 2.

【0062】制御部40は、粉末焼結造形を実際に行う
際の装置動作の制御を開始すると、まず、グループパラ
メータ(グループ識別番号となる)Mを初期値1に設定
する(ステップS21)。
When the control section 40 starts controlling the operation of the apparatus when powder sintering is actually performed, first, it sets a group parameter (group identification number) M to an initial value 1 (step S21).

【0063】その後、M番目グループの2次元スライス
データを取り出し、リボン巻取部13及び印刷部14を
制御して、印刷処理を通じて、被転写層塗布リボン11
上にM番目グループの各層用マスクを作成すると共に、
そのマスクの被転写層塗布リボン11上の位置データを
グループデータに追加する(ステップS22)。その
後、最終番目グループ(識別番号Mmax)のマスクを
作成したかを確認し(ステップS23)、作成していな
ければグループパラメータMを1インクリメントして上
述したステップS22に戻る(ステップS24)。
Thereafter, the two-dimensional slice data of the M-th group is taken out, and the ribbon winding unit 13 and the printing unit 14 are controlled to perform the printing process on the ribbon 11 to be transferred.
Create a mask for each layer of the Mth group above,
The position data of the mask on the transfer layer coating ribbon 11 is added to the group data (step S22). Thereafter, it is checked whether a mask for the last group (identification number Mmax) has been created (step S23). If not, the group parameter M is incremented by 1 and the process returns to step S22 (step S24).

【0064】なお、マスク作成時には、リボン巻取部1
3だけが被転写層塗布リボン11の走行を実行させるの
で、各グループに係るマスクは、重なり合うことなく作
成される。
When creating the mask, the ribbon winding section 1
Since only 3 causes the transfer layer coating ribbon 11 to run, the masks for each group are created without overlapping.

【0065】全てのグループに係るマスクの作成が終了
すると(ステップS23で肯定結果)、制御部40は、
層パラメータNを初期値1に設定する(ステップS2
5)。
When the creation of masks for all groups is completed (Yes at step S23), the control unit 40
The layer parameter N is set to the initial value 1 (step S2
5).

【0066】その後、制御部40は、基板上下動部34
や粉末供給部35を制御して、N層目の焼結用粉末層を
形成させると共に、そのN層目の焼結用粉末層とこの層
に対向する被転写層塗布リボン11との距離を所定距離
にする(ステップS26)。
After that, the control unit 40 controls the substrate
And the powder supply unit 35 to form an N-th sintering powder layer, and to set the distance between the N-th sintering powder layer and the transferred layer coating ribbon 11 facing this layer. A predetermined distance is set (step S26).

【0067】次に、制御部40は、N層が属するグルー
プを認識し、さらに、そのグループのマスクの被転写層
塗布リボン11上の位置を認識し、その後、リボン供給
部12又はリボン巻取部13を駆動させて、そのグルー
プのマスクをN層目の焼結用粉末層に対向する位置に位
置させる(ステップS27、S28)。
Next, the control section 40 recognizes the group to which the N layer belongs, further recognizes the position of the mask of the group on the transfer layer coating ribbon 11, and thereafter, the ribbon supply section 12 or the ribbon winding section The unit 13 is driven to position the mask of the group at a position facing the Nth sintering powder layer (steps S27 and S28).

【0068】そして、制御部40は、光シャッタ23を
1層分の露光に必要な時間だけ開放させ、N層目の焼結
用粉末層に対するマスクを介した露光を実行させる(ス
テップS29)。
Then, the control unit 40 opens the optical shutter 23 for a time required for exposure of one layer, and executes exposure of the Nth sintering powder layer through the mask (step S29).

【0069】その後、制御部40は、最終層(Nmax
層)の露光が終了したか否かを確認し(ステップS3
0)、最終層の露光が終了していなければ層パラメータ
Nを1インクリメントした後(ステップS31)、上述
したステップS26の処理に戻り、最終層に対する露光
も終了すると、一連の制御動作を終了する。
Thereafter, the control unit 40 sets the final layer (Nmax)
It is confirmed whether or not the exposure of the layer has been completed (step S3).
0), if the exposure of the final layer is not completed, the layer parameter N is incremented by 1 (step S31), and the process returns to the above-described step S26. When the exposure of the final layer is also completed, a series of control operations is ended. .

【0070】この第2の実施形態の積層造形装置(粉末
焼結造形装置)によっても、面露光方法を採用し、か
つ、マスクとして印刷処理後の被転写層塗布リボンを適
用しているので、第1の実施形態と同様な効果を得るこ
とができる。
Also in the lamination molding apparatus (powder sintering molding apparatus) of the second embodiment, since the surface exposure method is adopted and the transfer target layer coated ribbon after the printing process is applied as a mask, An effect similar to that of the first embodiment can be obtained.

【0071】これに加えて、同一の2次元スライスデー
タに係る層のマスクは1個だけ作成するようにしたの
で、マスク作成効率が良く、造形全体の処理時間を第1
の実施形態以上に短縮することが期待でき、また、被転
写層塗布リボンの効率的な使用を達成できる。
In addition, since only one mask of the layer related to the same two-dimensional slice data is prepared, the mask preparation efficiency is high, and the processing time of the entire modeling is reduced by the first time.
Can be expected to be shorter than the embodiment described above, and efficient use of the transfer layer coated ribbon can be achieved.

【0072】(C)第3の実施形態 次に、本発明による積層造形装置の第3の実施形態を図
面を参照しながら詳述する。この第3の実施形態の積層
造形装置も、焼結造形法の範疇に属するものである。こ
の第3の実施形態の積層造形装置(粉末焼結造形装置)
も、1層分の形状を、マスクを介した面露光で形成する
ものである。
(C) Third Embodiment Next, a third embodiment of the additive manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The additive manufacturing apparatus of the third embodiment also belongs to the category of the sintering method. Lamination molding apparatus (powder sintering molding apparatus) of the third embodiment
Also, the shape of one layer is formed by surface exposure through a mask.

【0073】図5は、この第3の実施形態の粉末焼結造
形装置の全体構成を示す概略構成図であり、上述した図
1との同一、対応部分には同一符号を付して示してい
る。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the entire structure of a powder sintering molding apparatus according to the third embodiment. The same or corresponding parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. I have.

【0074】図5及び図1との比較から明らかなよう
に、この第3の実施形態の粉末焼結造形装置では、制御
部40の制御下で、マスク像の大きさを変換するズーム
レンズ27が、露光対象の焼結用粉末層及びそれに対向
する被転写層塗布リボン11の部分(マスク)との間に
設けられている。
As is clear from the comparison between FIG. 5 and FIG. 1, in the powder sintering molding apparatus of the third embodiment, the zoom lens 27 for converting the size of the mask image under the control of the control unit 40. Is provided between the sintering powder layer to be exposed and the portion (mask) of the transfer layer coating ribbon 11 facing the sintering powder layer.

【0075】なお、この第3の実施形態でも、第2の実
施形態と同様に、リボン供給部12又はリボン巻取部1
3の駆動力によって被転写層塗布リボン11は両方向に
走行し得るものである。
In the third embodiment, as in the second embodiment, the ribbon supply section 12 or the ribbon winding section 1
By the driving force of No. 3, the transfer layer coating ribbon 11 can run in both directions.

【0076】被転写層塗布リボン11の両方向の走行性
や、ズームレンズ27の追加によって、この第3の実施
形態の制御部40の処理は、第1や第2の実施形態の制
御部40の処理とは異なっている。
The processing of the control unit 40 of the third embodiment is performed by the control unit 40 of the first and second embodiments due to the bidirectional running property of the transfer layer coating ribbon 11 and the addition of the zoom lens 27. The processing is different.

【0077】図6(A)は、この第3の実施形態の制御
部40における層データ形成機能部(例えばプログラム
でなる)41による処理を示すフローチャートである。
FIG. 6A is a flowchart showing the processing by the layer data forming function unit (for example, a program) 41 in the control unit 40 of the third embodiment.

【0078】制御部40は、製作対象物の3次元形状デ
ータを2次元スライスデータに変換する(ステップS4
1)。この方法は、従来と同様である。その後、各層の
2次元スライスデータを比較して同一又は相似形状に係
る2次元スライスデータの層をグループ化してグループ
データを形成し(ステップS42)、層データ形成処理
を終了する。
The control unit 40 converts the three-dimensional shape data of the object to be manufactured into two-dimensional slice data (step S4).
1). This method is the same as the conventional one. Thereafter, the two-dimensional slice data of each layer is compared, and the layers of the two-dimensional slice data having the same or similar shape are grouped to form group data (step S42), and the layer data forming process ends.

【0079】ここで、グループデータは、図6(B)に
示すように、グループ識別番号と、グループに属する全
ての層の2次元スライスデータの中で最大形状の2次元
スライスデータと、グループに属する層番号と、その層
番号に対応付けられた縮小率であり、後述するマスク位
置データもグループデータに追加される。グループ識別
番号は、例えば、そのグループに属する層番号の最小値
が小さいものほど若い番号が付与される。また、縮小率
は、最大形状の2次元スライスデータに対するその層の
2次元スライスデータの比率である。
Here, as shown in FIG. 6B, the group data includes a group identification number, two-dimensional slice data having the largest shape among the two-dimensional slice data of all layers belonging to the group, and a group. The layer number to which the layer belongs and the reduction ratio associated with the layer number, and mask position data to be described later are also added to the group data. As the group identification number, for example, the smaller the minimum value of the layer numbers belonging to the group, the smaller the number is assigned. The reduction ratio is a ratio of the two-dimensional slice data of the layer to the two-dimensional slice data of the maximum shape.

【0080】なお、最小形状の2次元スライスデータ
と、それを基準とした拡大率を格納するようにしても良
く、また、中間の大きさの2次元スライスデータと、そ
れを基準とした縮小率又は拡大率を格納するようにして
も良い。以下の説明は、最大形状の2次元スライスデー
タを基準とした場合で説明を行う。
It is to be noted that the two-dimensional slice data having the minimum shape and the enlargement ratio based on the two-dimensional slice data may be stored. Alternatively, the two-dimensional slice data having an intermediate size and the reduction ratio based on the two-dimensional slice data may be stored. Alternatively, the enlargement ratio may be stored. The following description is based on the case where two-dimensional slice data having the maximum shape is used as a reference.

【0081】図7は、この第3の実施形態の制御部40
における造形制御機能部(例えばプログラムでなる)4
2による処理を示すフローチャートである。
FIG. 7 shows a control unit 40 according to the third embodiment.
Modeling control function unit (for example, consisting of a program) 4
6 is a flowchart showing a process by No. 2.

【0082】制御部40は、粉末焼結造形を実際に行う
際の装置動作の制御を開始すると、まず、グループパラ
メータ(グループ識別番号となる)Mを初期値1に設定
する(ステップS51)。
When the control unit 40 starts controlling the operation of the apparatus when actually performing the powder sintering molding, first, it sets a group parameter (group identification number) M to an initial value 1 (step S51).

【0083】その後、M番目グループの最大形状の2次
元スライスデータを取り出し、リボン巻取部13及び印
刷部14を制御して、印刷処理を通じて、被転写層塗布
リボン11上にM番目グループ用のマスクを作成すると
共に、そのマスクの被転写層塗布リボン11上の位置デ
ータをグループデータに追加する(ステップS52)。
その後、最終番目グループ(識別番号Mmax)のマス
クを作成したかを確認し(ステップS53)、作成して
いなければグループパラメータMを1インクリメントし
て上述したステップS52に戻る(ステップS54)。
Then, the maximum shape two-dimensional slice data of the M-th group is taken out, and the ribbon take-up unit 13 and the printing unit 14 are controlled to print the M-th group on the transfer layer coating ribbon 11 through the printing process. A mask is created, and position data of the mask on the transfer layer coating ribbon 11 is added to the group data (step S52).
Thereafter, it is checked whether a mask for the last group (identification number Mmax) has been created (step S53), and if not, the group parameter M is incremented by 1 and the process returns to step S52 (step S54).

【0084】全てのグループに係るマスクの作成が終了
すると(ステップS53で肯定結果)、制御部40は、
層パラメータNを初期値1に設定する(ステップS5
5)。
When the creation of the masks for all the groups is completed (Yes in step S53), the control unit 40
The layer parameter N is set to the initial value 1 (step S5)
5).

【0085】その後、制御部40は、基板上下動部34
や粉末供給部35を制御して、N層目の焼結用粉末層を
形成させると共に、そのN層目の焼結用粉末層とこの層
に対向する被転写層塗布リボン11との距離を所定距離
にする(ステップS56)。
Thereafter, the control unit 40 controls the substrate vertical movement unit 34
And the powder supply unit 35 to form an N-th sintering powder layer, and to set the distance between the N-th sintering powder layer and the transferred layer coating ribbon 11 facing this layer. A predetermined distance is set (step S56).

【0086】次に、制御部40は、N層が属するグルー
プを認識し、さらに、そのグループのマスクの被転写層
塗布リボン11上の位置を認識し、その後、リボン供給
部12又はリボン巻取部13を駆動させて、そのグルー
プのマスクをN層目の焼結用粉末層に対向する位置に位
置させ、また、N層に係る縮小率を認識してズームレン
ズ27による変倍率をその縮小率に合わせ込む(ステッ
プS57〜S59)。
Next, the control unit 40 recognizes the group to which the N layer belongs, and further recognizes the position of the mask of the group on the transfer layer coating ribbon 11, and thereafter, the ribbon supply unit 12 or the ribbon winding-up unit. By driving the unit 13, the mask of the group is positioned at a position opposed to the N-th sintering powder layer, and the magnification of the zoom lens 27 is reduced by recognizing the reduction ratio of the N-layer. Adjust to the rate (steps S57 to S59).

【0087】そして、制御部40は、光シャッタ23を
1層分の露光に必要な時間だけ開放させ、N層目の焼結
用粉末層に対するマスク及びズームレンズ27を介した
露光を実行させる(ステップS60)。
Then, the control section 40 opens the optical shutter 23 for the time required for the exposure of one layer, and executes the exposure of the Nth sintering powder layer through the mask and the zoom lens 27 (see FIG. 4). Step S60).

【0088】その後、制御部40は、最終層(Nmax
層)の露光が終了したか否かを確認し(ステップS6
1)、最終層の露光が終了していなければ層パラメータ
Nを1インクリメントした後(ステップS62)、上述
したステップS56の処理に戻り、最終層に対する露光
も終了すると、一連の制御動作を終了する。
Thereafter, the control unit 40 sets the final layer (Nmax)
It is confirmed whether the exposure of the layer has been completed (step S6).
1) If the exposure of the final layer has not been completed, the layer parameter N is incremented by 1 (step S62), and the process returns to the above-described step S56. When the exposure of the final layer is also completed, a series of control operations ends. .

【0089】この第3の実施形態の積層造形装置(粉末
焼結造形装置)によっても、面露光方法を採用し、か
つ、マスクとして印刷処理後の被転写層塗布リボンを適
用しているので、第1の実施形態と同様な効果を得るこ
とができる。
Also in the lamination molding apparatus (powder sintering molding apparatus) of the third embodiment, since the surface exposure method is adopted and the transfer target layer coated ribbon after the printing process is applied as a mask, An effect similar to that of the first embodiment can be obtained.

【0090】これに加えて、同一又は相似の2次元スラ
イスデータに係る層のマスクは1個だけ作成するように
したので、マスク作成効率が良く、粉末焼結造形全体の
処理時間を第1や第2の実施形態以上に短縮することが
期待でき、また、被転写層塗布リボンの効率的な使用を
達成できる。
In addition to this, since only one mask of the layer relating to the same or similar two-dimensional slice data is prepared, the mask preparation efficiency is high, and the processing time of the entire powder sintering molding is reduced by the first time. This can be expected to be shorter than that of the second embodiment, and efficient use of the transfer layer coating ribbon can be achieved.

【0091】なお、この第3の実施形態の変形として、
1回の露光時間の中でも、ズームレンズ27の変倍率を
僅かに変更させることを通じて、各層のエッジの曲面を
も所望する形状にし得ることが期待できる。この場合に
は、2次元スライスデータにはエッジ形状データを含め
ることを要する。
As a modification of the third embodiment,
By slightly changing the magnification of the zoom lens 27 during one exposure time, it can be expected that the curved surface of the edge of each layer can be formed into a desired shape. In this case, it is necessary to include edge shape data in the two-dimensional slice data.

【0092】(D)第4の実施形態 次に、本発明による積層造形装置の第4の実施形態を図
面を参照しながら詳述する。この第4の実施形態の積層
造形装置も、焼結造形法の範疇に属するものである。こ
の第4の実施形態の積層造形装置(粉末焼結造形装置)
も、1層分の形状を、マスクを介した面露光で形成する
ものである。
(D) Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the additive manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The additive manufacturing apparatus according to the fourth embodiment also belongs to the category of the sintering method. Lamination molding apparatus (powder sintering molding apparatus) of the fourth embodiment
Also, the shape of one layer is formed by surface exposure through a mask.

【0093】図8は、この第4の実施形態の粉末焼結造
形装置の一部構成を示す概略構成図であり、上述した図
1との同一、対応部分には同一符号を付して示してい
る。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a part of the structure of a powder sintering molding apparatus according to the fourth embodiment. The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts. ing.

【0094】図8及び図1との比較から明らかなよう
に、この第4の実施形態の粉末焼結造形装置では、マス
ク像の大きさを固定的に縮小変換する集光レンズ28
が、露光対象の焼結用粉末層及びそれに対向する被転写
層塗布リボン11の部分(マスク)との間に設けられて
いる。すなわち、集光レンズ28は、マスクを介した露
光光の有効断面積を縮小して焼結用粉末層に照射するよ
うに機能するものである。
As is clear from the comparison between FIG. 8 and FIG. 1, in the powder sintering molding apparatus according to the fourth embodiment, the condenser lens 28 for fixedly reducing the size of the mask image is converted.
Is provided between the sintering powder layer to be exposed and the portion (mask) of the transfer layer coating ribbon 11 facing the sintering powder layer. That is, the condenser lens 28 functions to reduce the effective cross-sectional area of the exposure light through the mask and irradiate the powder to the sintering powder layer.

【0095】さらに言い換えると、集光レンズ28は、
マスクに到達した露光光の単位面積当りの光強度より、
焼結用粉末層に照射された際の露光光の単位面積当りの
光強度を大きくするように機能するものである。
In other words, the condenser lens 28
From the light intensity per unit area of the exposure light reaching the mask,
It functions to increase the light intensity per unit area of the exposure light when irradiated to the sintering powder layer.

【0096】この第4の実施形態における制御部40の
制御動作は、上述した第1又は第2の実施形態と同様で
あって良い。
The control operation of the control unit 40 in the fourth embodiment may be the same as in the first or second embodiment.

【0097】この第4の実施形態の積層造形装置(粉末
焼結造形装置)によっても、面露光方法を採用し、か
つ、マスクとして印刷処理後の被転写層塗布リボンを適
用しているので、第1又は第2の実施形態と同様な効果
を得ることができる。
Since the surface exposure method is employed and the print-receiving layer coated ribbon after the printing process is applied as a mask also in the lamination molding apparatus (powder sintering molding apparatus) of the fourth embodiment, An effect similar to that of the first or second embodiment can be obtained.

【0098】これに加えて、集光レンズ28を設けて焼
結用粉末層での単位面積当たりの受光光量を増大させる
ようにしているので、光源21からの露光光の単位面積
当たりの光量を小さくできて光源21として簡易、低コ
ストのものを適用できたり、また、マスクに照射される
露光光の単位面積当たりの光量を小さくできてマスクの
露光光照射による劣化や破損を防止できたりするという
効果をも得ることができる。また、光量増大によって露
光時間の短縮化も期待できる。
In addition to this, a condensing lens 28 is provided to increase the amount of received light per unit area in the sintering powder layer, so that the amount of exposure light from the light source 21 per unit area is reduced. The light source 21 can be made small and simple and inexpensive, and the amount of exposure light irradiated on the mask per unit area can be made small, so that the mask can be prevented from being deteriorated or damaged by the exposure light irradiation. The effect described above can also be obtained. Further, it is expected that the exposure time can be shortened by increasing the light amount.

【0099】(E)第5の実施形態 次に、本発明による積層造形装置の第5の実施形態を図
面を参照しながら詳述する。この第5の実施形態の積層
造形装置も、焼結造形法の範疇に属するものである。こ
の第5の実施形態の積層造形装置(粉末焼結造形装置)
も、1層分の形状を、マスクを介した面露光で形成する
ものである。
(E) Fifth Embodiment Next, a fifth embodiment of the additive manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The additive manufacturing apparatus of the fifth embodiment also belongs to the category of the sintering method. Lamination molding apparatus (powder sintering molding apparatus) of the fifth embodiment
Also, the shape of one layer is formed by surface exposure through a mask.

【0100】図9は、この第5の実施形態の粉末焼結造
形装置の一部構成を示す概略構成図であり、上述した図
1との同一、対応部分には同一符号を付して示してい
る。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a part of the structure of a powder sintering molding apparatus according to the fifth embodiment. The same or corresponding parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. ing.

【0101】上述した第1の実施形態は、光源21か
ら、焼結用粉末層の面全体に対する露光光(面光)を照
射するものであったが、この第5の実施形態は、焼結用
粉末層の面の一方の座標軸(この方向をX方向とする:
図9の紙面の法線方向)に沿った線状の露光光を照射す
る光源21を適用している。そのため、集光レンズ2
2、光シャッタ23、ピンホール24、コリメータレン
ズ25及びプリズム26もX方向に対する光学的な操作
は実行しないものである。この第5の実施形態の場合、
プリズム26はプリズム移動機構29によって、X方向
と直交するY方向に移動可能なものであり、これによ
り、X方向に沿う線状の露光光を、焼結用粉末層のY方
向に走査できるようになされている。
In the above-described first embodiment, the light source 21 irradiates the entire surface of the powder layer for sintering with exposure light (surface light). Axis on one side of the surface of the powder layer (this direction is defined as X direction:
A light source 21 for irradiating linear exposure light along the direction normal to the paper surface of FIG. 9) is applied. Therefore, the condenser lens 2
2. The optical shutter 23, the pinhole 24, the collimator lens 25, and the prism 26 also perform no optical operation in the X direction. In the case of the fifth embodiment,
The prism 26 can be moved in a Y direction orthogonal to the X direction by a prism moving mechanism 29, so that linear exposure light along the X direction can be scanned in the Y direction of the sintering powder layer. Has been made.

【0102】この第5の実施形態における制御部40の
制御動作は、上述した第1(又は第2)の実施形態とほ
ぼ同様である。異なる点は、上述した図2のステップS
5の露光が、線状の露光光のY方向への走査を伴う点で
ある。
The control operation of the control unit 40 in the fifth embodiment is almost the same as that in the first (or second) embodiment. The difference is that step S in FIG.
The fifth point is that the exposure involves scanning of the linear exposure light in the Y direction.

【0103】この第5の実施形態の積層造形装置(粉末
焼結造形装置)によっても、マスクとして印刷処理後の
被転写層塗布リボンを適用しているので、このことに伴
う効果は第1及び第2の実施形態と同様である。
Also in the lamination molding apparatus (powder sintering molding apparatus) of the fifth embodiment, since the transfer layer coating ribbon after the printing process is applied as a mask, the effects associated therewith are the first and second. This is the same as the second embodiment.

【0104】これに加えて、露光光として線状のものを
適用し、線状の露光光をその直交方向に走査して焼結用
粉末層に対する露光を行うようにしたので、光源21を
はじめとした光学構成を第1の実施形態より小型なもの
とし得る。
In addition to this, a linear light is applied as the exposure light, and the linear exposure light is scanned in the direction orthogonal thereto to expose the sintering powder layer. Can be made smaller than the first embodiment.

【0105】(F)第6の実施形態 次に、本発明による積層造形装置の第6の実施形態を図
面を参照しながら詳述する。この第6の実施形態の積層
造形装置は、インクジェットバインダ法の範疇に属する
ものである。
(F) Sixth Embodiment Next, a sixth embodiment of the additive manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The additive manufacturing apparatus according to the sixth embodiment belongs to the category of the inkjet binder method.

【0106】ここで、図10が、第6の実施形態の積層
造形装置(インクジェットバインダ造形装置)の全体構
成を示す概略構成図である。
Here, FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of a lamination molding apparatus (inkjet binder molding apparatus) of the sixth embodiment.

【0107】図10において、このインクジェットバイ
ンダ造形装置2は、大きくは、マスクを作成すると共に
所定位置にマスクを搬送するマスク作成搬送部50、バ
インド用液材を供給する液材供給部60、各層の被結合
材料層の形成や位置制御を行う被結合材料層形成部7
0、及び、当該積層造形装置2の全体制御などを行う制
御部80から構成されている。
In FIG. 10, the ink-jet binder modeling apparatus 2 mainly includes a mask making / transporting section 50 for producing a mask and transporting the mask to a predetermined position, a liquid material supply section 60 for supplying a liquid material for binding, and each layer. Material layer forming section 7 for forming and controlling the position of the material layer to be bonded
0 and a control unit 80 that performs overall control of the additive manufacturing apparatus 2 and the like.

【0108】マスク作成搬送部50は、被転写層塗布リ
ボン51、被転写層塗布リボン供給部(以下、単にリボ
ン供給部と呼ぶ)52、被転写層塗布リボン巻取部(以
下、単にリボン巻取部と呼ぶ)53、印刷部54、並び
に、被転写層塗布リボン進行方向変換ローラ(以下、単
にリボン進行方向変換ローラと呼ぶ)55及び56を有
している。
The mask producing / conveying section 50 includes a transfer layer coating ribbon 51, a transfer layer coating ribbon supply section (hereinafter simply referred to as a ribbon supply section) 52, and a transfer layer coating ribbon winding section (hereinafter simply referred to as a ribbon winding section). A transfer unit 53, a printing unit 54, and transfer roller for changing the transfer direction of the transfer layer coating ribbon (hereinafter, simply referred to as a ribbon transfer direction conversion roller) 55 and 56.

【0109】被転写層塗布リボン51は、液材通過シー
ト51a上に被転写層51bが例えば熱転写可能(加熱
によって剥離可能)に塗布されているものである。この
実施形態の場合、被転写層塗布リボン51の一方の構成
要素である液材通過シート51aは、バインド用の液材
を通過し得るものであり、これに対して、被転写層塗布
リボン51の他方の構成要素である被転写層51bは、
バインド用の液材を通過し得ないものである。なお、第
6の実施形態の場合、積層材料としては、バインド用の
液材によって結合される粉末を適用している。液材通過
シート51aとしては、例えば多孔質シートを適用でき
る。また、液材通過シート51aとしては、シート上面
にバインド用液材が載った程度ではバインド用液材を通
過させず、通過のためのある程度の力を必要とするもの
であることが好ましい。
The transfer layer coating ribbon 51 is such that a transfer layer 51b is coated on a liquid material passing sheet 51a, for example, so as to be thermally transferable (peelable by heating). In the case of this embodiment, the liquid material passing sheet 51a, which is one of the components of the transferred layer coating ribbon 51, can pass the liquid material for binding. The transferred layer 51b which is the other component of
It cannot pass through the liquid material for binding. In the case of the sixth embodiment, a powder that is bound by a liquid material for binding is applied as a laminated material. As the liquid material passing sheet 51a, for example, a porous sheet can be applied. Further, it is preferable that the liquid material passing sheet 51a does not allow the binding liquid material to pass when the binding liquid material is placed on the upper surface of the sheet, and requires a certain force for passage.

【0110】リボン供給部52は、以上のような被転写
層塗布リボン51を引き出し可能に巻回しているもので
ある。リボン巻取部53は、制御部80の制御下で一方
向にのみ回転可能な、しかも、回転量を微細に制御でき
るモータ(例えばパルスモータ)を備え、被転写層塗布
リボン51の巻き取りを実行することを通じて、リボン
供給部52からの被転写層塗布リボン51の引き出しを
実行するものである。
The ribbon supply section 52 winds the above-mentioned transfer layer coating ribbon 51 so as to be drawn out. The ribbon winding unit 53 includes a motor (for example, a pulse motor) that can rotate in only one direction under the control of the control unit 80 and that can finely control the amount of rotation, and winds the transfer layer coating ribbon 51. Through the execution, the transfer target layer application ribbon 51 is pulled out from the ribbon supply unit 52.

【0111】なお、リボン巻取部53による被転写層塗
布リボン51の巻き取りは、後述するように、マスクの
搬送を意味する。
The winding of the transfer layer coating ribbon 51 by the ribbon winding section 53 means the transport of the mask as described later.

【0112】一対のリボン進行方向変換ローラ55(進
行方向の上流側)及び56(進行方向の下流側)は、リ
ボン供給部52からリボン巻取部53への被転写層塗布
リボン51の進行経路上に、離間して設けられているも
のである。例えば、リボン進行方向変換ローラ55は、
被転写層塗布リボン51の進行方向を反時計回り方向に
90度変換するものであり、リボン進行方向変換ローラ
56は、被転写層塗布リボン51の進行方向を時計回り
方向に90度変換するものである。一対のリボン進行方
向変換ローラ55及び56間の被転写層塗布リボン51
の部分は、バインド処理対象の後述する被結合粉末層に
対向する。
A pair of ribbon advancing rollers 55 (upstream in the advancing direction) and 56 (downstream in the advancing direction) form a traveling path of the transfer layer coating ribbon 51 from the ribbon supply unit 52 to the ribbon winding unit 53. It is provided above and spaced apart. For example, the ribbon traveling direction changing roller 55
The moving direction of the transfer layer coating ribbon 51 is changed by 90 degrees in the counterclockwise direction, and the ribbon moving direction changing roller 56 changes the moving direction of the transfer layer coating ribbon 51 by 90 degrees in the clockwise direction. It is. Transfer layer coating ribbon 51 between a pair of ribbon advancing direction changing rollers 55 and 56
Is opposed to a powder layer to be bound, which will be described later, to be bound.

【0113】印刷部54は、リボン供給部52からリボ
ン進行方向変換ローラ55への進行経路上の中間部に設
けられている。印刷部54は、例えば、熱転写印刷ヘッ
ドを備え、制御部80の制御下で印刷動作するものであ
る。この印刷動作を通じて、被転写層塗布リボン51か
ら被転写層が部分的に除去され、この部分的な除去パタ
ーンが後述するように、バインド処理時でのマスク(マ
スクパターン)として用いられる。マスクにおける被転
写層が部分的に除去された所は、多孔質シート51aだ
けでなっているので、バインド用液材を通過し得る。
The printing section 54 is provided at an intermediate portion on a traveling path from the ribbon supply section 52 to the ribbon traveling direction changing roller 55. The printing unit 54 includes, for example, a thermal transfer print head, and performs a printing operation under the control of the control unit 80. Through this printing operation, the transferred layer is partially removed from the transferred layer coating ribbon 51, and the partially removed pattern is used as a mask (mask pattern) at the time of the binding process as described later. Since the portion of the mask from which the transfer-receiving layer is partially removed is formed only of the porous sheet 51a, it can pass through the binding liquid material.

【0114】液材供給部60は、液材保持出力部61と
液材供給駆動部62とを有する。液材保持出力部61と
液材供給駆動部62とは、制御部80の制御下で、マス
ク部分の全面に対して、バインド用液材を供給するもの
である。
The liquid material supply section 60 has a liquid material holding output section 61 and a liquid material supply drive section 62. The liquid material holding output unit 61 and the liquid material supply driving unit 62 supply the binding liquid material to the entire mask portion under the control of the control unit 80.

【0115】例えば、液材保持出力部61がバインド用
液材を表面張力などで保持しているスポンジ部材でな
り、液材供給駆動部62がこのスポンジ部材をマスクに
押圧することでバインド用液材をマスクを通過させる押
圧部材であっても良い。また、液材保持出力部61がバ
インド用液材を表面に付着している転動ローラでなり、
液材供給駆動部62がこの転動ローラをマスク上を転動
させることでバインド用液材をマスクを通過させるロー
ラ転動部材であっても良い。さらに例えば、液材保持出
力部61が複数のノズルを2次元状に配列したものであ
り、液材供給駆動部62がこれらノズルからバインド用
液材を噴射させることでバインド用液材をマスクを通過
させる噴射駆動部材であっても良い。
For example, the liquid material holding and outputting section 61 is a sponge member which holds the binding liquid material at a surface tension or the like, and the liquid material supply drive section 62 presses the sponge member against the mask to thereby bind the binding liquid material. A pressing member that allows the material to pass through the mask may be used. In addition, the liquid material holding output unit 61 is a rolling roller having a binding liquid material adhered to its surface,
The liquid material supply drive unit 62 may be a roller rolling member that causes the liquid material for binding to pass through the mask by rolling the rolling roller on the mask. Further, for example, the liquid material holding and outputting unit 61 is a two-dimensional array of a plurality of nozzles, and the liquid material supply drive unit 62 ejects the binding liquid material from these nozzles to mask the binding liquid material. It may be an ejection drive member that passes through.

【0116】被結合材料層形成部70は、構造物取付基
板71、枠体72、被結合用粉末73、基板上下動部7
4、粉末供給部75及びマスク接触非接触駆動部76な
どからなる。
The bonded material layer forming portion 70 includes a structure mounting substrate 71, a frame body 72, a bonded powder 73, and a substrate vertical moving portion 7.
4, a powder supply unit 75, a mask contact / non-contact drive unit 76, and the like.

【0117】構造物取付基板71は、この基板71上に
インクジェットバインダ法による立体構造物が形成され
るものである。
The structure mounting substrate 71 is a substrate on which a three-dimensional structure is formed by an ink-jet binder method.

【0118】枠体72は、構造物取付基板71の周囲を
間隙なく囲むように設けられているものである。この枠
体72と構造物取付基板71とによって、被結合用粉末
73が収容される空間が形成される。
The frame 72 is provided so as to surround the structure mounting board 71 without any gap. The frame 72 and the structure mounting board 71 form a space for accommodating the powder 73 to be joined.

【0119】被結合用粉末73は、バインド用液材によ
って、その粉末粒子が相互に結合するものである。被結
合用粉末73としては、例えばセラミックス粉末を適用
できる。
The powder 73 to be bound is one in which the powder particles are mutually bound by the liquid material for binding. As the powder 73 to be bonded, for example, a ceramic powder can be used.

【0120】基板上下動部74は、制御部80の制御下
で、構造物取付基板71を上下動させるものである。基
板上下動部74による構造物取付基板71の上下動の最
小単位は、1層分の被結合用粉末層の厚さ分の移動を実
現できるものとなっている。
The board vertical moving section 74 moves the structure mounting board 71 up and down under the control of the control section 80. The minimum unit of vertical movement of the structure mounting substrate 71 by the substrate vertical moving unit 74 is a unit that can realize movement of one layer by the thickness of the powder layer to be bonded.

【0121】粉末供給部75は、水平に移動するローラ
やブレード刃などを備えている。粉末供給部75は、制
御部80の制御下で、構造物取付基板71と枠体72と
で形成されている空間に被結合用粉末73を追加供給
し、これをローラやブレード刃でならすことにより、そ
の時点での結合対象の1層分の被結合用粉末層を形成さ
せるものである。
[0121] The powder supply section 75 is provided with rollers and blade blades that move horizontally. Under the control of the control unit 80, the powder supply unit 75 additionally supplies the powder 73 to be bonded to the space formed by the structure mounting substrate 71 and the frame body 72, and smoothes the powder with a roller or a blade. Thus, one powder layer to be bonded at that time is formed.

【0122】マスク接触非接触駆動部76は、構造物取
付基板71、枠体72、被結合用粉末73、基板上下動
部74などの全体を上下動させて、その時点での結合対
象の1層分の被結合用粉末層とマスクとを接触させたり
離間させたりするものである。
The mask contact / non-contact driving section 76 moves the whole of the structure mounting board 71, the frame body 72, the powder to be joined 73, the board vertical moving section 74 and the like up and down, and the one to be joined at that point in time. The powder layer to be bonded is brought into contact with or separated from the mask.

【0123】制御部80は、上述したように、当該イン
クジェットバインダ造形装置2の全体制御を行うもので
あり、例えば、いわゆるパソコン程度のコンピュータを
適用できる。制御部80は、機能的には、製作対象物の
3次元形状データを2次元スライスデータに変換する層
データ形成機能部(例えばプログラムでなる)81や、
その2次元スライスデータに基づいて立体構造物をイン
クジェットバインダ造形する際の造形制御機能部(例え
ばプログラムでなる)82を有している。
As described above, the control section 80 controls the whole of the ink-jet binder molding apparatus 2, and for example, a computer such as a so-called personal computer can be applied. The control unit 80 functionally includes a layer data forming function unit (for example, a program) 81 that converts three-dimensional shape data of the object to be manufactured into two-dimensional slice data,
A shaping control function unit (for example, a program) 82 for shaping an ink-jet binder on a three-dimensional structure based on the two-dimensional slice data is provided.

【0124】以下、第1の実施形態のインクジェットバ
インダ造形装置2の動作について説明する。
Hereinafter, the operation of the inkjet binder molding apparatus 2 of the first embodiment will be described.

【0125】ここで、制御部80が実行する製作対象物
の3次元形状データを2次元スライスデータに変換する
動作は、従来と同様であるので、その説明は省略する。
Here, the operation performed by the control unit 80 to convert the three-dimensional shape data of the object to be manufactured into two-dimensional slice data is the same as in the conventional case, and a description thereof will be omitted.

【0126】そこで、図11のフローチャートを参照し
ながら、インクジェットバインダ造形を実際に行う際の
装置動作を説明する。
The operation of the apparatus when actually performing the ink-jet binder molding will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0127】制御部80は、装置動作の制御を開始する
と(造形制御機能部82での処理を開始すると)、ま
ず、層パラメータNを初期値1に設定する(ステップS
71)。なお、初期状態においては、マスク接触非接触
駆動部76によって、その時点での結合対象の1層分の
被結合用粉末層とマスクとは非接触になっている。
When the control of the device operation is started (when the processing in the molding control function unit 82 is started), the control unit 80 first sets the layer parameter N to the initial value 1 (step S).
71). In the initial state, the mask contact / non-contact drive section 76 makes one powder layer to be bonded at that time non-contact with the mask.

【0128】その後、制御部80は、基板上下動部74
や粉末供給部75などを制御して、N層目の被結合用粉
末層を形成すると共に、そのN層目の被結合用粉末層と
この層に対向する被転写層塗布リボン51との距離を所
定距離にする(ステップS72)。
After that, the control unit 80 controls the substrate
And the powder supply unit 75 are controlled to form the Nth powder layer to be bonded, and the distance between the Nth powder layer to be bonded and the transfer layer coating ribbon 51 facing this layer. Is set to a predetermined distance (step S72).

【0129】次に、制御部80は、N層マスクパターン
と、(N−1)層マスクパターンとが同一であるか否か
を確認する(ステップS73)。同一でない場合には、
N層に係る2次元スライスデータを取り出し、リボン巻
取部53及び印刷部54を制御して、印刷処理を通じ
て、被転写層塗布リボン51上にN層マスクを作成する
と共に、そのN層マスクをN層目の被結合用粉末層に対
向する位置に位置させる(ステップS74)。
Next, the control unit 80 checks whether or not the N-layer mask pattern is the same as the (N-1) -layer mask pattern (step S73). If not,
The two-dimensional slice data relating to the N layer is taken out, the ribbon winding unit 53 and the printing unit 54 are controlled to form an N layer mask on the transfer layer coating ribbon 51 through the printing process, and the N layer mask is It is located at a position facing the Nth powder layer to be bonded (step S74).

【0130】N層マスクの作成、搬送が終了すると、又
は、N層マスクパターンと(N−1)層マスクパターン
とが同一であってステップS73で肯定結果が得られる
と、制御部80は、マスク接触非接触駆動部76を制御
して、その時点での結合対象の1層分の被結合用粉末層
とマスクとを接触させた後、液材供給駆動部62を制御
して、液材保持出力部61からバインド用液材をマスク
に向けて出力させ、N層目の被結合用粉末層に対するN
層マスクを介したバインド用液材の供給を実行させる
(ステップS75)。この液材の供給によって、N層目
の被結合用粉末層では、N層マスクを介して液材が供給
された部分の粉末が相互に結合される。なお、液材の供
給終了後には、マスク接触非接触駆動部76によって、
被結合用粉末層とマスクとが離間される。
When the preparation and transportation of the N-layer mask are completed, or when the N-layer mask pattern and the (N-1) -layer mask pattern are the same and a positive result is obtained in step S73, the control unit 80 After the mask contact / non-contact drive unit 76 is controlled to bring one powder layer to be combined at that time into contact with the mask, the liquid material supply drive unit 62 is controlled to The liquid material for binding is output from the holding output unit 61 toward the mask, and N
The binding liquid material is supplied via the layer mask (step S75). By the supply of the liquid material, in the N-th layer to be joined, the powder in the portion to which the liquid material is supplied is bonded to each other via the N-layer mask. After the supply of the liquid material is completed, the mask contact / non-contact drive unit 76
The powder layer for bonding and the mask are separated.

【0131】その後、制御部80は、最終層(Nmax
層)に対する液材の供給が終了したか否かを確認し(ス
テップS76)、最終層に対する液材の供給が終了して
いなければ層パラメータNを1インクリメントした後
(ステップS77)、上述したステップS72の処理に
戻り、最終層に対する液材の供給も終了すると、一連の
制御動作を終了する。
Thereafter, the control unit 80 controls the final layer (Nmax)
It is confirmed whether or not the supply of the liquid material to the layer has been completed (step S76). If the supply of the liquid material to the final layer has not been completed, the layer parameter N is incremented by 1 (step S77). Returning to the processing of S72, when the supply of the liquid material to the final layer is also completed, a series of control operations is completed.

【0132】利用者は、最終層に対する液材の供給も終
了したときには、構造物取付基板71と枠体72とで形
成されている空間内に造形された立体構造物を取り出す
ことになる。なお、この取り出しなどをも自動化するよ
うにしても良い。
When the supply of the liquid material to the final layer is finished, the user takes out the three-dimensional structure formed in the space formed by the structure mounting board 71 and the frame 72. The removal may be automated.

【0133】この第6の実施形態の積層造形装置(イン
クジェットバインダ造形装置)2によれば、以下の効果
を奏することができる。
According to the lamination molding apparatus (inkjet binder molding apparatus) 2 of the sixth embodiment, the following effects can be obtained.

【0134】第6の実施形態の積層造形装置(インクジ
ェットバインダ造形装置)2では、インクジェットバイ
ンダ法でありながら、マスクを利用して、1回の液材供
給動作で1層分の形状形成を行うことができ、その結
果、所望の立体構造物を迅速に造形することができる。
In the lamination molding apparatus (inkjet binder molding apparatus) 2 of the sixth embodiment, the shape of one layer is formed by one liquid material supply operation using a mask while using the inkjet binder method. As a result, a desired three-dimensional structure can be rapidly formed.

【0135】また、第6の実施形態のインクジェットバ
インダ造形装置2によれば、マスクとして印刷処理後の
被転写層塗布リボンを適用しているので、マスク作成構
成やマスク搬送構成を簡単、小型のものにし得、その結
果、装置全体の構成をも簡単、小型のものにし得る。
Further, according to the ink jet binder molding apparatus 2 of the sixth embodiment, since the transfer target layer coating ribbon after the printing process is applied as the mask, the mask making configuration and the mask transporting configuration are simple and small. As a result, the configuration of the entire apparatus can be made simple and small.

【0136】さらに、第6の実施形態のインクジェット
バインダ造形装置2によれば、印刷部として印刷ヘッド
の可動型のものを適用した場合には、N層の被結合用粉
末層に対する液材供給光と並行して、(N+1)層のマ
スクの作成を行うことも可能である。
Further, according to the ink jet binder molding apparatus 2 of the sixth embodiment, when a movable type of print head is used as the printing section, the liquid material supply light to the N-layer powder layer to be bonded is applied. In parallel with this, it is also possible to create a mask of the (N + 1) layer.

【0137】さらにまた、第6の実施形態のインクジェ
ットバインダ造形装置2によれば、印刷処理を通じてマ
スクを作成するので、マスクパターンが印刷された印刷
媒体が得られ、制御部内でデータとしてマスクパターン
を管理できるだけでなく、利用者は印刷媒体によっても
マスクパターンを管理することができる。
Further, according to the ink-jet binder modeling apparatus 2 of the sixth embodiment, since the mask is created through the printing process, a print medium on which the mask pattern is printed is obtained, and the mask pattern is used as data in the control unit. In addition to the management, the user can also manage the mask pattern by the print medium.

【0138】(G)他の実施形態 上記各実施形態の説明においても、種々変形の余地を示
したが、さらに、以下のような変形例をも挙げることが
できる。すなわち、被転写層塗布リボンを用いた印刷処
理を通じて、被転写層塗布リボン上に、各層に係るマス
クを形成するという点が最も大きな特徴であり、この点
を除けば各種の変形が可能である。
(G) Other Embodiments In the description of each of the above-described embodiments, room for various modifications has been shown. However, the following modifications can be further mentioned. That is, the most significant feature is that a mask relating to each layer is formed on the transfer layer coating ribbon through a printing process using the transfer layer coating ribbon. Except for this point, various deformations are possible. .

【0139】上記各実施形態においては、印刷ヘッドと
して熱転写型のものを適用することを想定しているが、
被転写層塗布リボンから被転写層を部分的に印刷媒体に
転写できるものであれば他の形式のものであっても良
い。例えば、加圧式の印刷ヘッドであっても良い。
In each of the above embodiments, it is assumed that a thermal transfer type print head is used.
Other types may be used as long as the transfer layer can be partially transferred from the transfer layer coating ribbon to the print medium. For example, a pressure type print head may be used.

【0140】また、第1〜第5の実施形態においては、
焼結用粉末に対して上方より露光光を照射するものを示
したが、下方や側方から露光光を照射するものであって
も良い。
In the first to fifth embodiments,
Although the sintering powder is irradiated with the exposure light from above, the sintering powder may be irradiated with the exposure light from below or from the side.

【0141】さらに、第1〜第5の実施形態において
は、同一マスクが複数の焼結用粉末層に対しする露光で
用いられるものを示したが、マスクパターンが同一の層
であっても、各層毎に別個のマスクを作成するようにし
ても良い。粉末焼結法の場合には、光造形法より一般に
露光光のパワーが大きいため、マスクの損傷などを考慮
して、上記のようにすることも好ましい。
Furthermore, in the first to fifth embodiments, the same mask is used for exposure to a plurality of sintering powder layers, but even if the mask pattern is the same, A separate mask may be created for each layer. In the case of the powder sintering method, the power of the exposure light is generally larger than that of the stereolithography method.

【0142】さらにまた、第2及び第3の実施形態にお
ける2次元スライスデータの同一又は相似は、露光光の
光軸を中心とした形状での同一又は相似を想定している
が、このような位置関係を満足しない同一又は相似を含
めるようにしても良い。この場合には、露光対象の焼結
用粉末層のXY平面での位置をも適宜制御するようにす
れば良い。
Furthermore, the same or similar two-dimensional slice data in the second and third embodiments is assumed to be the same or similar in a shape centered on the optical axis of the exposure light. The same or similar information that does not satisfy the positional relationship may be included. In this case, the position of the sintering powder layer to be exposed on the XY plane may be appropriately controlled.

【0143】また、第3の実施形態ではズームレンズ2
7を備えて露光光の有効断面積を任意に可変できるもの
を示し、第4の実施形態では集光レンズ28を備えて露
光光の有効断面積を固定的に変化させるものを示した
が、ズームレンズ及び集光レンズの双方を有するように
しても良い。
In the third embodiment, the zoom lens 2
7 shows an example in which the effective cross-sectional area of the exposure light can be arbitrarily changed, and the fourth embodiment shows a case in which the effective cross-sectional area of the exposure light is fixedly changed by including the condenser lens 28. You may make it have both a zoom lens and a condenser lens.

【0144】さらに、第6の実施形態においては、制御
部80の処理が第1の実施形態と類似したものであった
が、第2の実施形態と類似した制御を実行するようにし
ても良い。
Further, in the sixth embodiment, the processing of the control unit 80 is similar to that of the first embodiment, but control similar to that of the second embodiment may be executed. .

【0145】さらにまた、第6の実施形態においては、
マスクを転写式の印刷方法で作成するものを示したが、
他の印刷方式でマスクを作成するようにしても良い。
Further, in the sixth embodiment,
Although the mask is created by the transfer type printing method,
The mask may be created by another printing method.

【0146】[0146]

【発明の効果】以上のように、第1の本発明によれば、
粉末焼結法に従う積層造形装置にマスクを利用する面露
光方式を適用すると共に、透明シートと被転写層とを有
する被転写層塗布リボンを用いた印刷処理によって被転
写層塗布リボンから部分的に被転写層を除去して、上記
被転写層塗布リボンから部分的に被転写層が除去された
部分をマスクとして作成するマスク作成手段と、作成さ
れたマスクを露光位置に搬送制御するマスク搬送制御手
段とを有するので、製作対象物の作成に要する時間が短
い、しかも、構成を簡易、小型にし得る積層造形装置を
実現できる。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
A surface exposure method using a mask is applied to the additive manufacturing apparatus according to the powder sintering method, and a printing process using a transfer layer coating ribbon having a transparent sheet and a transfer layer is partially performed from the transfer layer coating ribbon by a printing process. Mask creating means for removing the transferred layer and using the portion of the transferred layer coated ribbon from which the transferred layer has been partially removed as a mask, and mask transport control for transporting the created mask to an exposure position Therefore, it is possible to realize an additive manufacturing apparatus that requires a short time to create an object to be manufactured, and has a simple and compact configuration.

【0147】また、第2の本発明によれば、インクジェ
ットバインダ方式に準拠した積層造形装置に、結合用液
材の供給をマスクを介して行う方法を適用すると共に、
結合用液材を通過し得るベースシートと結合用液材を通
過し得ない被覆層とを有するリボンを用いた印刷処理に
よってリボンから部分的に被覆層を除去して、リボンか
ら部分的に被覆層が除去された部分をマスクとして作成
するマスク作成手段と、作成されたマスクを結合用液材
の供給位置に搬送制御するマスク搬送制御手段とを有す
るので、製作対象物の作成に要する時間が短い、しか
も、構成を簡易、小型にし得る積層造形装置を実現でき
る。
According to the second aspect of the present invention, a method for supplying a bonding liquid material through a mask is applied to an additive manufacturing apparatus conforming to an ink jet binder system.
The coating layer is partially removed from the ribbon by a printing process using a ribbon having a base sheet that can pass through the bonding liquid material and a coating layer that cannot pass through the bonding liquid material, and partially coated from the ribbon. Since it has a mask creating means for creating a portion where the layer is removed as a mask and a mask transport controlling means for transporting and controlling the created mask to a supply position of the bonding liquid material, the time required for creating a production target is It is possible to realize an additive manufacturing apparatus that is short and can be simplified and reduced in size.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施形態の概略全体構成を示す図面であ
る。
FIG. 1 is a drawing showing a schematic overall configuration of a first embodiment.

【図2】第1の実施形態の造形制御機能部の処理を示す
フローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating processing of a molding control function unit according to the first embodiment.

【図3】第2の実施形態の層データ形成機能部の処理を
示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating processing of a layer data forming function unit according to the second embodiment.

【図4】第2の実施形態の造形制御機能部の処理を示す
フローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating processing of a molding control function unit according to a second embodiment.

【図5】第3の実施形態の概略全体構成を示す図面であ
る。
FIG. 5 is a drawing showing a schematic overall configuration of a third embodiment.

【図6】第3の実施形態の層データ形成機能部の処理を
示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating processing of a layer data forming function unit according to the third embodiment.

【図7】第3の実施形態の造形制御機能部の処理を示す
フローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating processing of a molding control function unit according to the third embodiment.

【図8】第4の実施形態の概略全体構成を示す図面であ
る。
FIG. 8 is a drawing showing a schematic overall configuration of a fourth embodiment.

【図9】第5の実施形態の概略全体構成を示す図面であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing a schematic overall configuration of a fifth embodiment.

【図10】第6の実施形態の概略全体構成を示す図面で
ある。
FIG. 10 is a diagram showing a schematic overall configuration of a sixth embodiment.

【図11】第6の実施形態の造形制御機能部の処理を示
すフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart illustrating processing of a molding control function unit according to a sixth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…積層造形装置(粉末焼結造形装置)、2…積層造形
装置(インクジェットバインダ造形装置)、10、50
…マスク作成搬送部、11、51…被転写層塗布リボ
ン、12、52…被転写層塗布リボン供給部、13、5
3…被転写層塗布リボン巻取部、14、54…印刷部、
15、16、55、56…被転写層塗布リボン進行方向
変換ローラ、20…平行光照射部、21…光源、22、
28…集光レンズ、23…光シャッタ、24…ピンホー
ル、25…コリメータレンズ、26…プリズム、27…
ズームレンズ、29…プリズム移動機構、30…被露光
物形成位置制御部、31、71…構造物取付基板、3
2、72…枠体、33…焼結用粉末、34、74…基板
上下動部、35、75…粉末供給部、40、80…制御
部、41、81…層データ形成機能部、42、82…造
形制御機能部、60…液材供給部、61…液材保持出力
部、62…液材供給駆動部、70…被結合材料層形成
部、73…被結合用粉末、76…マスク接触非接触駆動
部。
1 ... Lamination molding device (powder sintering molding device), 2 ... Lamination molding device (ink-jet binder molding device), 10, 50
... Mask making / conveying unit, 11, 51 ... Transfer layer coating ribbon, 12, 52 ... Transfer layer coating ribbon supply unit, 13, 5
3: Transfer layer coating ribbon winding section, 14, 54: Printing section,
15, 16, 55, 56: roller for changing the direction of transfer of the transfer layer coating ribbon, 20: parallel light irradiation unit, 21: light source, 22,
28: condenser lens, 23: optical shutter, 24: pinhole, 25: collimator lens, 26: prism, 27 ...
Zoom lens, 29: prism moving mechanism, 30: exposure object forming position control unit, 31, 71: structure mounting substrate, 3
2, 72: frame, 33: powder for sintering, 34, 74: vertical moving part of substrate, 35, 75: powder supply part, 40, 80 ... control part, 41, 81 ... layer data forming function part, 42, 82: modeling control function unit, 60: liquid material supply unit, 61: liquid material holding output unit, 62: liquid material supply drive unit, 70: bonded material layer forming unit, 73: powder to be bonded, 76: mask contact Non-contact drive unit.

フロントページの続き (72)発明者 田所 諭 兵庫県神戸市垂水区清水が丘2−1−1− 153 Fターム(参考) 4F213 WA25 WA58 WA86 WA97 WB01 WL02 WL10 WL22 WL43 4K018 CA45 CA50 KA70 Continued on the front page (72) Inventor Satoshi Tadokoro 2-1-1-1, Shimizugaoka, Tarumizu-ku, Kobe-shi, Hyogo F-term (reference) 4F213 WA25 WA58 WA86 WA97 WB01 WL02 WL10 WL22 WL43 4K018 CA45 CA50 KA70

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光に感応して相互に焼結結合する焼結用
粉末材料に対してマスクを介して露光光を照射して製作
対象物の1層分の形状を形成し、この1層分の形状形成
処理を繰り返し行うことで所望する製作対象物を造形す
る積層造形装置であって、 透明シートと被転写層とを有する被転写層塗布リボンを
用いた印刷処理によって上記被転写層塗布リボンから部
分的に被転写層を除去して、上記被転写層塗布リボンか
ら部分的に被転写層が除去された部分を上記マスクとし
て作成するマスク作成手段と、 作成されたマスクを露光位置に搬送制御するマスク搬送
制御手段とを有することを特徴とする積層造形装置。
1. A sintering powder material which is sinter-bonded to each other in response to light is irradiated with exposure light through a mask to form a shape of one layer of an object to be manufactured. A layer forming apparatus for forming a desired object by repeatedly performing a shape forming process for a plurality of minutes, wherein the transfer layer coating is performed by a printing process using a transfer layer coating ribbon having a transparent sheet and a transfer layer. A mask creating means for partially removing the transferred layer from the ribbon and forming a portion of the transferred layer coated ribbon from which the transferred layer has been partially removed as the mask; and placing the created mask in an exposure position. An additive manufacturing apparatus, comprising: a mask transport control unit that controls transport.
【請求項2】 上記マスク作成手段は、同一のマスクパ
ターンに係る1又は複数層のマスクとして1個のマスク
を作成するものであり、 上記マスク搬送制御手段は、その時点での露光対象の焼
結用粉末材料層に応じ、上記被転写層塗布リボンの搬送
を制御してその層のマスクパターンに係るマスクを露光
対象の焼結用粉末材料層に対向させるものであることを
特徴とする請求項1に記載の積層造形装置。
2. The method according to claim 1, wherein the mask creating means creates one mask as one or a plurality of masks related to the same mask pattern. The transfer of the transfer layer coating ribbon is controlled according to the binding powder material layer so that a mask according to a mask pattern of the layer is opposed to the sintering powder material layer to be exposed. Item 2. The additive manufacturing apparatus according to Item 1.
【請求項3】 上記マスク作成手段が、同一及び相似の
マスクパターンに係る1又は複数層のマスクとして1個
のマスクを作成するものであり、 上記マスク搬送制御手段は、その時点での露光対象の焼
結用粉末材料層に応じ、上記被転写層塗布リボンの搬送
を制御してその層のマスクパターンに係るマスクを露光
対象の焼結用粉末材料層に対向させるものであると共
に、 上記マスクでのマスクパターンの大きさと、上記露光対
象の焼結用粉末材料層に係るマスクパターンの大きさと
の比率に応じて、露光光の有効断面積を変化させる露光
光断面積可変手段を上記露光対象の焼結用粉末材料層と
それに対向する上記マスクとの間に設けたことを特徴と
する請求項1に記載の積層造形装置。
3. The mask production means according to claim 1, wherein said mask production means produces one mask as one or more layers of masks having the same and similar mask patterns. The transfer of the transfer layer coating ribbon is controlled in accordance with the sintering powder material layer of the above, so that the mask according to the mask pattern of the layer is opposed to the sintering powder material layer to be exposed, and the mask The exposure light cross-sectional area variable means for changing the effective cross-sectional area of the exposure light according to the ratio between the size of the mask pattern in the above and the size of the mask pattern relating to the sintering powder material layer to be exposed is provided to the exposure object. 2. The additive manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the additive is provided between the powder material layer for sintering and the mask opposed thereto.
【請求項4】 上記マスクから露光対象の焼結用粉末材
料層に至るまでの露光光の光路上に、露光光の有効断面
積を固定的に縮小させる露光光断面積縮小手段を設けた
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の積層
造形装置。
4. An exposure light cross-sectional area reducing means for fixedly reducing an effective cross-sectional area of the exposure light on an optical path of the exposure light from the mask to the sintering powder material layer to be exposed. The additive manufacturing apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項5】 結合用液材の供給によって相互に結合す
る被結合用粉末材料に対してマスクを介して上記結合用
液材を供給して製作対象物の1層分の形状を形成し、こ
の1層分の形状形成処理を繰り返し行うことで所望する
製作対象物を造形する積層造形装置であって、 上記結合用液材を通過し得るベースシートと上記結合用
液材を通過し得ない被覆層とを有するリボンを用いた印
刷処理によって上記リボンから部分的に被覆層を除去し
て、上記リボンから部分的に被覆層が除去された部分を
上記マスクとして作成するマスク作成手段と、 作成されたマスクを上記結合用液材の供給位置に搬送制
御するマスク搬送制御手段とを有することを特徴とする
積層造形装置。
5. A bonding liquid material is supplied via a mask to a powder material to be bonded, which is mutually bonded by supplying the bonding liquid material, to form a shape of one layer of an object to be manufactured. This is a lamination molding apparatus for forming a desired object by repeatedly performing the shape forming process for one layer, wherein the base sheet that can pass through the binding liquid material and the base sheet that cannot pass through the binding liquid material cannot be passed. Mask forming means for partially removing the covering layer from the ribbon by a printing process using a ribbon having a covering layer and producing a portion of the ribbon from which the covering layer has been partially removed as the mask; And a mask conveyance control means for conveying and controlling the set mask to the supply position of the bonding liquid material.
【請求項6】 上記マスク作成手段は、同一のマスクパ
ターンに係る1又は複数層のマスクとして1個のマスク
を作成するものであり、 上記マスク搬送制御手段は、その時点での液材供給対象
の被結合用粉末材料層に応じ、上記リボンの搬送を制御
してその層のマスクパターンに係るマスクを液材供給対
象の被結合用粉末材料層に対向させるものであることを
特徴とする請求項5に記載の積層造形装置。
6. The mask creating means creates one mask as one or a plurality of layers of masks related to the same mask pattern, and the mask transport control means controls a liquid material supply target at that time. The transfer of the ribbon is controlled in accordance with the powder material layer to be bonded, and a mask according to a mask pattern of the layer is opposed to the powder material layer to be supplied with the liquid material. Item 6. The additive manufacturing apparatus according to Item 5.
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WO2015094719A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 United Technologies Corporation Method and device for manufacturing three dimensional objects utilizing a stationary direct energy source

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