JP2011504804A - 接着剤分注器 - Google Patents
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Abstract
Description
1.上述したように、完成したパーツの後処理の間、不要な材料の除去に著しい困難性を生み出す、シートのワーキングエリア全体のコーティングと、2.シート上のある位置に配置されたときにこれら位置で接着を防止する物質の使用とを含む。この技術は、シート全体を初めにコーティングしたことによる接着剤、ひいては、“非接着”物質の使用による接着剤“ノンスティッキー”の下塗り部分の事実上の浪費の不利益を有する。または、上記他の方法は、静電気システムの使用を含み、従来の2Dプリンタがインクをプリントするように、接着剤トナーをシート表面上に乾式電子写真方式で付着させる。この方法は、技術的に複雑で、特に製造された接着剤トナーを要求することの不利益を有するおそれがある。
塗布輪3と紙基材21との間のゼロ以外の相対速度に、スピンまたはスリップを生み出させることができる。スピンは、接着剤のより多い量の適用に影響を与え、一方、スリップは、より少ない量の適用に影響を与える。
塗布輪3を、追加の手段によってクリーニングされるようにすることができ、必要であれば、塗布輪の低い部分を湿らせたスポンジ/ゴム材料に位置付け(図示せず)、余分な接着剤が除去されるまで任意回数回転させることによって、クリーニングされるようにすることができる。
塗布輪3は、空の凹部14が接着剤のラインの堆積を開始する前に存在しないように下塗りされるようにすることができる。
る。
実施例1において、本発明のシステムは、基材上の接着剤のナノドットを置くのに用いられ、以下のように構成される。
接着剤塗布輪の寸法:15mm(直径)
凹部の数:36
凹部から預けられる接着剤のドットの量:10〜50nl、好ましくは20〜25nlのオーダー
基材の寸法:A4
Claims (76)
- ラピッドプロトタイピング用の積層物体造型(LOM)システムで用いられる、対象基材に接着剤を塗布するための接着剤分注器であって、
該接着剤分注器は、円周方向に間隔を空けて配置された、接着剤を収容するための複数の凹部を有する接着剤塗布輪を具え、
該塗布輪は回転可能であり、1以上の凹部に充填された接着剤を対象基材に運び、該対象基材上の離れた位置に、制御された量の接着剤を付着させることを特徴とする接着剤分注器。 - 前記塗布輪は、前記対象基材に接触するよう構成された接触表面を有し、前記複数の凹部は、前記接触表面に形成される請求項1に記載の接着剤分注器。
- 前記接着剤分注器は、接着剤を1以上の凹部に充填するための密封接着剤充填チャンバを前記接着剤塗布輪と共に画定する接着ワイプを具える請求項1または2に記載の接着剤分注器。
- 前記ワイプは、接着剤の加圧型供給器に連結される請求項3に記載の接着剤分注器。
- 前記ワイプは、前記チャンバの側壁部および開口部を画定する請求項3または4に記載の接着剤分注器。
- 前記ワイプは、前記塗布輪に整合するよう形成される請求項3、4または5に記載の接着剤分注器。
- 前記チャンバは排出手段を有し、前記凹部からの空気の置換および前記チャンバからの前記空気の排出による前記凹部の充填を可能にする請求項3〜6のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記排出手段は、凹部と相互作用するよう構成されたワイプの中に構成を具える請求項7に記載の接着剤分注器。
- 前記塗布輪の凹部は、該凹部が前記チャンバを通って回転するにつれて充填される請求項3〜8のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記接触表面は、前記ワイプと密閉接触するよう構成される請求項2〜9のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記ワイプを前記塗布輪と密封接触した状態に維持するための、バイアス手段を具える請求項3〜10のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記接触表面は、前記塗布輪と一体である請求項2〜11にいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記接触表面は、前記塗布輪に取り付け可能なリングを具える請求項2〜11にいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記凹部の寸法および間隔は、付着されるべき接着剤の量に従って変えられることができる請求項1〜13のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記凹部は、ほぼ10〜50ナノリットル程度の容積を有する請求項1〜14のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記凹部は、実質的に半球形状を有する請求項1〜15のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記接触表面は、低摩擦材料から成るかおよび/または低摩擦皮膜を具える請求項1〜16のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記対象基材は、紙基材を含む請求項1〜17のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記紙は、シート形状で供給される請求項18に記載の接着剤分注器。
- 前記接着剤は、PVA接着剤等の水ベースの接着剤を含む請求項1〜19のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記接着剤は、毛管作用によって、充填された凹部から対象基材に付着される請求項1〜20のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記塗布輪は、該塗布輪の回転の方向および角速度を制御するための塗布輪駆動手段に連結される請求項1〜21のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 対象基材に対して移動するよう取り付けられる請求項1〜22のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記対象基材に対する前記接着剤分注器の直線速度を制御するための駆動手段に連結される請求項23に記載の接着剤分注器。
- 前記角速度および直線速度は、必要に応じて、前記対象基材上に不定量の接着剤の載置をもたらすよう制御可能である請求項22、23または24に記載の接着剤分注器。
- 請求項1〜25のいずれか一項に記載の接着剤分注器を組み込むラピッドプロトタイピング用の積層物体造型(LOM)システム。
- 3次元オブジェクトの発生をもたらすために、紙基材の複数の層上へ水ベースの接着剤の塗布を提供する、ラピッドプロトタイピング用の積層物体造型(LOM)システムであって、該システムは、
a)前記水ベースの接着剤のための容器と、
b)該容器から前記紙基材上へ、前記水ベースの接着剤を分注するための、前記容器と流体連結している分注器と、
c)後に続く前記紙基材への接着剤の分注のため、前記分注器を前記紙基材の特定の位置に移動させるよう前記分注器に作用する制御手段と
を具えることを特徴とする積層物体造型システム。 - 前記分注器は、前記紙基材上の特定の位置への、所定量の接着剤の選択的な分注を、動作可能に提供する請求項27に記載の積層物体造型システム。
- 複数枚の紙のシートを収容し、かつ必要に応じて、複数枚のシートの個々のシートを供給するための、紙供給機構を具える請求項27または28に記載の積層物体造型システム。
- 後に続く接着剤の塗布のため、前記個々のシートを、前記紙供給機構からビルドオブジェクト位置へ運ぶための手段を具える請求項29に記載の積層物体造型システム。
- 前記紙供給機構は、前記複数枚の紙を第1の速度で分配するよう構成され、前記個々のシートを運ぶための手段は、第2の速度で動作可能なように構成され、前記第1の速度が、前記第2の速度よりも大きい請求項30に記載の積層物体造型システム。
- 前記分注器は、請求項1〜26のいずれか一項に記載の分注システムを具える請求項27〜31のいずれか一項に記載の積層物体造型システム。
- 3次元オブジェクトの発生をもたらすために、紙基材の複数の層上へ接着剤の制御された塗布を提供する、ラピッドプロトタイピング用の積層物体造型(LOM)システムであって、該システムは、
a)前記接着剤のための容器と、
b)該容器から前記紙基材上へ、ビルド位置に前記接着剤を分注するための、前記容器と流体連結している分注器と、
c)複数枚の紙のシートを収容し、かつ必要に応じて、複数枚のシートの個々のシートを供給するための紙供給機構と、
d)後に続く接着剤の塗布のため、前記個々のシートを、前記紙供給機構からビルドオブジェクト位置へ運ぶための手段と
を具えることを特徴とする積層物体造型システム。 - 後に続く前記紙基材への接着剤の分注のため、前記分注器を前記紙基材の特定の位置に移動させるよう前記分注器に作用する制御手段を具える請求項33に記載の積層物体造型システム。
- 前記紙供給機構は、異なる厚さの紙のシートを収容するよう構成される請求項33または34に記載の積層物体造型システム。
- 3次元有色オブジェクトの製造を可能にするために、異なる色のシートで動作可能である請求項33、34または35に記載の積層物体造型システム。
- 前記紙供給機構は、異なる色の複数のシートを収容し、かつ必要に応じて、該複数のシートの個々の一枚を選択的に供給するよう構成される請求項36に記載の積層物体造型システム。
- 前記分注器は、請求項1〜26のいずれか一項に記載の分注システムを具える請求項33〜37のいずれか一項に記載の積層物体造型システム。
- 円周方向に間隔を空けて配置された、ワイプで接着剤を収容するための複数の凹部をもつ接触表面を有する接着剤塗布輪を具え、該塗布輪の回転により接着剤を対象基材に運び、該対象基材上の離れた位置に、制御された量の接着剤を付着させる接着剤分注器であって、
前記塗布輪および前記ワイプはともに、密封接着剤充填チャンバを画定することを特徴とする接着剤分注器。 - 前記接触表面は、前記ワイプと密封接触するよう構成される請求項39に記載の接着剤分注器。
- 前記ワイプを前記塗布輪と密封接触した状態に維持するための、バイアス手段を具える請求項39または40に記載の接着剤分注器。
- 前記基材に対する前記塗布輪上の凹部の間隔は、どの時点においても1個の凹部だけが前記対象基材に接触するよう配置された間隔である請求項39、40または41に記載の接着剤分注器。
- 前記ワイプの形状に対する前記塗布輪上の凹部の間隔は、前記塗布輪と前記ワイプとの間の密封を生じさせるために、整数個の凹部が前記ワイプの中に収容されることができる間隔である請求項39〜42のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記ワイプおよび前記凹部は、前記凹部への接着剤の充填が、前記ワイプにおいて前記凹部からのガスと前記凹部内への接着剤との交換により達成されるように形成される請求項39〜43のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記ガスと前記接着剤との交換は、前記ワイプに対する前記凹部の移動によって前記凹部からガスが排気されることによるものである請求項44に記載の接着剤分注器。
- 前記ワイプは、凹部の直径よりも薄い厚さの前端および/または後端を有し、前記ワイプに対して前記塗布輪が回転するとき、前記前端および/または後端でのガスの排気および接着剤の充填を可能にする請求項39〜45のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記塗布輪の回転の方向および角速度を制御するよう作動する塗布輪駆動手段および塗布輪駆動制御手段を具える請求項39〜46のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記ワイプに対する前記塗布輪の角運動は、凹部に充填されるべき接着剤の量を制御するよう制御可能である請求項47に記載の接着剤分注器。
- 前記基材に対する前記塗布輪の角運動は、前記基材に塗布されるべき接着剤の量を制御するよう制御可能である請求項47または48に記載の接着剤分注器。
- 前記塗布輪の角度位置をリアルタイムで検出し、該角度位置データを前記塗布輪駆動制御手段に出力するよう構成された角度位置検出手段を具える請求項39〜49のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記塗布輪駆動制御手段は前記ワイプに対する前記塗布輪の動きを同期することができ、前記塗布輪は、接着剤の流れを停止するため、凹部を前記ワイプの中に完全に調整した状態に密封モードで停止されることができる請求項50に記載の接着剤分注器。
- 前記接触表面は、前記塗布輪と一体である請求項39〜51のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記接触表面は、前記塗布輪に取り付け可能なリングを具える請求項39〜52のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記凹部の寸法および間隔は、付着されるべき接着剤の量に従って変えられることができる請求項39〜53のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記凹部は、ほぼ10〜50ナノリットル程度の容積を有する請求項39〜54のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記凹部は、実質的に半球形状を有する請求項39〜55のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記接触表面は、低摩擦材料から成るかおよび/または低摩擦皮膜を具える請求項39〜56のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記対象基材は、紙基材を含む請求項39〜57のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記紙は、シート形状で供給される請求項58に記載の接着剤分注器。
- 前記シートの色は、使用者によって選択可能である請求項59に記載の接着剤分注器。
- 前記接着剤は、PVA接着剤等の水ベースの接着剤を含む請求項39〜60のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記接着剤は、毛管作用によって、充填された凹部から対象基材に付着される請求項39〜61のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 対象基材に対して移動するよう取り付けられる請求項39〜62のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- x−yフレーム上の多機能性ヘッドに動作可能に取り付けられるよう構成され、かつ前記対象基材に対してx−yフレーム上を移動するよう構成される請求項39〜63のいずれか一項に記載の接着剤分注器。
- 前記対象基材に対する前記接着剤分注器の直線速度を制御するための駆動手段に連結される請求項63または64に記載の接着剤分注器。
- 前記角速度および直線速度は、必要に応じて、前記対象基材上に不定量の接着剤の載置をもたらすよう制御可能である請求項63、64または65に記載の接着剤分注器。
- 請求項39〜65のいずれか一項に記載の接着剤分注器を組み込むラピッドプロトタイピング用の積層物体造型(LOM)システム。
- 対象基材材料の複数の個々のシートとともに用いられる請求項67に記載の積層物体造型(LOM)システムであって、該システムは、
複数のシートのためのレシーバを含み、
該レシーバに隣接して設けられたシート供給機構を具え、
供給ローラおよび掴みヘッドであって、ビルドオブジェクトを形成するため、前記供給ローラからシートを引き出し、必要に応じて、該シートを前記対象基材上に位置付けるよう構成された供給ローラおよび掴みヘッドを具える積層物体造型システム。 - 前記掴みヘッドは、前記ローラからシートを掴むよう構成される請求項68に記載の積層物体造型システム。
- 前記掴みヘッドは、支持表面および掴み部を有し、該掴み部は、前記支持表面から分離した休み位置、および、前記支持表面と接触する掴み位置から動くよう作動する請求項67または68に記載の積層物体造型システム。
- 前記掴みヘッドは、前記シート材料の前端を掴むよう構成される請求項70に記載の積層物体造型システム。
- 前記シートが前記対象基材上の位置まで引き出されるとき、前記支持表面は、前記シートの制御された曲げを提供するよう構成されたくさび形状を有する請求項70または71に記載の積層物体造型(LOM)システム。
- 前記レシーバは、前記複数のシートをスタック配置で収容するよう構成され、前記スタックの個々のシートは、少なくとも色において、スタックの他のシートとは異なる請求項68〜72のいずれか一項に記載の積層物体造型システム。
- 前記レシーバは、異なる厚さまたは寸法のシートを収容するよう構成される請求項68〜72のいずれか一項に記載の積層物体造型システム。
- 請求項67〜74のいずれか一項に記載のシステムを用意し、
引き続いて水ベースの接着剤を用いて相互に接着される紙の個々のシートのスタックを用いて3次元モデルを作り出し、前記接着剤分注器は前記紙の特定の位置に前記接着剤の制御された塗布を提供し、
スクラップ材料から前記3次元モデルを分離し、
前記スクラップ材料を廃棄する
ことを具えるラピッドプロトタイピング方法。 - 大きな3次元モデルを作り出すため、水ベースの接着剤を用いて、2以上の3次元モデルを相互に接着する後続ステップを含む請求項75に記載のラピッドプロトタイピング方法。
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