JP2015193123A - Printer for forming three-dimensional shaped object - Google Patents

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繁樹 進藤
Shigeki Shindo
繁樹 進藤
福留 弘人
Hiroto Fukutome
弘人 福留
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a printer for forming a three-dimensional shaped object (3D printer), which can be particularly advantageously used in forming a three-dimensional shaped object.SOLUTION: A printer for forming a three-dimensional shaped object includes at least: a rectangular frame body composed of two sets of a couple of cross members; frame body supporting means; a first set of shaft bodies fixed to the cross member or the supporting means, disposed in parallel with each of the cross members; a first set of linear motion bearings installed to be slidable to each of the shaft bodies of the first set; means for imparting driving force to drive the sliding of the linear bearings of the first set; a couple of second sets of shaft members for each of the sets for connecting the opposed first linear motion bearings to each other for fixation; lifting means disposed in a rectangular space region formed by a couple of second shaft bodies of one set and a couple of second shaft bodies of the other set, and supported by the second linear motion bearing installed to be slidable to each of the shaft bodies of the second set; an ink material discharging nozzle installed on the lifting means; and an ink material supply tube for supplying an ink material to the ink material discharge nozzle.

Description

本発明は、三次元造形物形成用プリンタに関する。さらに詳しくは、本発明は、表面が平坦あるいは略平坦なシート状基体の表面に向けて液状の造形物形成材料(インク材料)をノズルから画像様に放出させて、そのシート状基体の表面にインク材料からなる三次元造形物を形成させ、次いでインク材料三次元造形物を硬化(あるいは固化)させることにより、該基体表面に三次元造形物を形成する方法に有利に用いることのできる三次元造形物形成用プリンタを提供する。   The present invention relates to a printer for forming a three-dimensional structure. More specifically, in the present invention, a liquid shaped article forming material (ink material) is ejected from a nozzle in an image-like manner toward the surface of a sheet-like substrate having a flat or substantially flat surface, and the surface of the sheet-like substrate is discharged. A three-dimensional structure that can be advantageously used in a method of forming a three-dimensional structure on the surface of the substrate by forming a three-dimensional structure made of an ink material and then curing (or solidifying) the ink material three-dimensional structure. A printer for forming an object is provided.

近年、三次元造形物形成用プリンタが注目されている。三次元造形物形成用プリンタは、3Dプリンタと通称され、主として平坦もしくは略平坦な表面を持つシート状基体の表面に硬化性インク材料を三次元造形物様に集積あるいは積層させ、次いで、生成したインク材料三次元造形物を硬化させることにより、該基体上に三次元造形物を形成するプロセスに用いられる。   In recent years, printers for forming a three-dimensional structure have attracted attention. The printer for forming a three-dimensional structure is commonly referred to as a 3D printer, and a curable ink material is accumulated or laminated on the surface of a sheet-like substrate having a mainly flat or substantially flat surface, and then generated. The ink material is used in a process of forming a three-dimensional structure on the substrate by curing the three-dimensional structure.

三次元造形物形成用プリンタを用いる三次元造形物形成方法としては、層状の硬化性インク材料を用意し、この層状硬化性インク材料をプリンタの画像形成位置に順次積層配置し、その硬化性インク材料の積層体をレーザ等の加工手段を用いて三次元造形物に変換し硬化させる方法、あるいは、プリンタの造形物形成位置に配置した基体の表面に向けてノズルを介して液状の硬化性インク材料を画像様に放出し、次いで形成されたインク材料造形物を硬化させる方法などが知られている。   As a method of forming a three-dimensional structure using a printer for forming a three-dimensional structure, a layered curable ink material is prepared, and the layered curable ink material is sequentially stacked and arranged at an image forming position of the printer, and the curable ink is formed. A method of converting a laminate of materials into a three-dimensional structure using a processing means such as a laser and curing, or a liquid curable ink through a nozzle toward the surface of a substrate placed at a formation object formation position of a printer A method is known in which a material is released in an image-like manner, and then a formed ink material shaped article is cured.

特許文献1には、三次元物体を製作する加熱された製作チャンバー、該製作チャンバー中に配置される基部、該製作チャンバーの内側に模型製作材料分配出口を有する、模型製作材料を該基部の上に分配する分配ヘッド、および該分配ヘッドと該基部との間で三次元の相対運動を発生させるために該分配ヘッドおよび該基部に結合するx−y−zガントリーを備え、該x−y−zガントリーが該製作チャンバーの外に配置され、そして変形可能な断熱材により該チャンバーから分離されていることを特徴とする三次元模型製作装置が記載されている。そして、この特許文献1に添付の図1には、分配ヘッドを平面方向に移動させるx−yガントリーと基部を昇降させるz−リフトからなるx−y−zガントリーを備えた三次元模型製作装置が図示されている。   Patent Document 1 discloses a model fabrication material on a base having a heated fabrication chamber for fabricating a three-dimensional object, a base disposed in the fabrication chamber, and a model fabrication material distribution outlet inside the fabrication chamber. And a xyz gantry coupled to the dispensing head and the base for generating three-dimensional relative motion between the dispensing head and the base, the xyz- A three-dimensional model fabrication device is described, wherein a z-gantry is disposed outside the fabrication chamber and separated from the chamber by a deformable insulation. FIG. 1 attached to Patent Document 1 shows a three-dimensional model manufacturing apparatus having an xy gantry including an xy gantry that moves the distribution head in a plane direction and a z-lift that moves the base up and down. Is shown.

特表2003−502184号公報Japanese translation of PCT publication No. 2003-502184

特許文献1に開示されている三次元模型製作装置は、分配ヘッドと表面に三次元模型が形成される昇降可能な基部との間で、該分配ヘッドと基部とに結合しているx−y−zガントリーにより三次元相対運動を発生させるタイプの三次元模型製作装置(3Dプリンタ)の改良であって、該x−y−zガントリーをチャンバーの外に配置した上で、変形可能な断熱材により隔離した構成としたことを特徴としている。そして、具体的に開示されている分配ヘッドを平面方向に移動させるx−yガントリーでの二次元方向の移動をもたらす駆動機構は、多数の滑車とベルトとの組み合わせからなる機構である。また、z−方向(垂直方向)に基部を移動(昇降)させるzリフトは、チャンバーの対向する側面のそれぞれに備えられた案内ネジと案内ナットとからなる昇降装置である。   The three-dimensional model manufacturing apparatus disclosed in Patent Document 1 includes an xy coupled to the distribution head and the base between the distribution head and a liftable base on which a three-dimensional model is formed on the surface. An improvement of a three-dimensional model production apparatus (3D printer) of a type that generates a three-dimensional relative motion by a −z gantry, wherein the xyz gantry is disposed outside the chamber and is deformable. It is characterized by having an isolated structure. And the drive mechanism which brings about the two-dimensional movement in the xy gantry which moves the distribution head specifically disclosed is a mechanism which consists of a combination of many pulleys and belts. The z lift for moving (raising and lowering) the base in the z-direction (vertical direction) is an elevating device composed of guide screws and guide nuts provided on the opposing side surfaces of the chamber.

前記のように、特許文献1に開示されている三次元移動装置であるx−y−zガントリーは、分配ヘッドを二次元方向に移動させるx−yガントリーと基部を昇降させるzリフトとから構成された三次元移動装置であるが、3Dプリンタの三次元移動装置として用いる場合には、いくつかの問題がある。例えば、基部の表面に形成する三次元模型のx−y方向のサイズが大きい場合には、基部の二次元方向のサイズを大きくする必要があるが、そのような大きなサイズの基部の安定な昇降移動の制御は容易ではない。また、三次元模型が重量物となる場合には、その三次元模型の重量に加え、重量物として形成される三次元模型を安定に支持するための基部も堅固とする必要があり、このため、同様に、表面に三次元模型が形成された基部の安定な昇降移動の制御は容易ではない。さらに、三次元模型が基部の表面上で特定の位置に偏る形状となる場合にも、同様に、三次元模型が形成された基部の安定な昇降移動の制御は容易ではない。   As described above, the xy-z gantry that is a three-dimensional movement device disclosed in Patent Document 1 includes an xy gantry that moves the distribution head in a two-dimensional direction and a z-lift that moves the base up and down. However, when it is used as a three-dimensional moving device of a 3D printer, there are some problems. For example, when the size of the three-dimensional model formed on the surface of the base is large in the xy direction, it is necessary to increase the size of the base in the two-dimensional direction. Control of movement is not easy. In addition, when the 3D model is a heavy object, in addition to the weight of the 3D model, the base for stably supporting the 3D model formed as a heavy object needs to be solid. Similarly, it is not easy to control the stable up-and-down movement of the base having the three-dimensional model formed on the surface. Furthermore, even when the three-dimensional model has a shape that is biased to a specific position on the surface of the base, similarly, it is not easy to control the stable up-and-down movement of the base on which the three-dimensional model is formed.

さらにまた、特許文献1に具体的に開示されているx−yガントリーでの二次元方向の移動をもたらす多数の滑車とベルトとの組み合わせからなる駆動機構は、チャンバーからもたらされる熱の影響を受けやすいため、チャンバーからx−yガントリーへの熱の拡散を効果的に防ぐためには断熱材の材料や厚さなどについて充分な考慮が必要となる。   Furthermore, the drive mechanism comprising a combination of a plurality of pulleys and belts that provide two-dimensional movement in the xy gantry specifically disclosed in Patent Document 1 is affected by the heat from the chamber. Therefore, in order to effectively prevent diffusion of heat from the chamber to the xy gantry, it is necessary to sufficiently consider the material and thickness of the heat insulating material.

本発明の発明者は、3Dプリンタ(本発明では、三次元造形物形成用プリンタという)に組み込まれる三次元相対運動の駆動系統の検討を行った結果、特に製作対象の三次元造形物のサイズが大きくなる場合、あるいは三次元造形物の重量が重くなる場合には、表面に三次元造形物が形成される三次元造形物形成面を持つ基部を昇降させることなく、三次元造形物形成用のインク材料分配ノズル(インク材料放出ノズル)を、x−y方向(平面方向)の移動のみならず、z方向にも移動(昇降)させることにより、上述の問題の発生を回避することができることを見いだした。   The inventor of the present invention has examined the drive system of the three-dimensional relative motion incorporated in the 3D printer (referred to as a three-dimensional structure forming printer in the present invention), and as a result, particularly the size of the three-dimensional structure to be manufactured. If the weight of the three-dimensional structure is heavy, or if the weight of the three-dimensional structure is heavy, the three-dimensional structure is formed without moving up and down the base having the three-dimensional structure forming surface on which the three-dimensional structure is formed. The above-mentioned problem can be avoided by moving (up and down) the ink material distribution nozzle (ink material discharge nozzle) not only in the xy direction (plane direction) but also in the z direction. I found.

そして、更なる研究の結果、インク材料放出ノズルのx−y方向の移動を、複数の軸体と直動軸受とを用いる二次元移動機構を用いて行うことにより、インク材料放出ノズルの二次元方向の安定な移動が確保できることを見いだした。   As a result of further research, the ink material discharge nozzle is moved in the xy direction by using a two-dimensional movement mechanism using a plurality of shaft bodies and linear motion bearings. We found that stable movement in the direction could be secured.

本発明は、発明者による上述の研究の結果として完成された発明であって、下記の構成を有する三次元造形物形成用プリンタにある。   The present invention is an invention completed as a result of the above-described research by the inventor, and resides in a three-dimensional structure forming printer having the following configuration.

一対の横材が二組各組毎にそれぞれ対向するように組み合わされて構成された矩形の枠体、該枠体を支持する枠体支持手段、前記横材のそれぞれに平行となる配置にて横材もしくは支持手段に固定された第一の軸体の組、第一の組の軸体のそれぞれに摺動可能に装着された第一の直動軸受の組、第一の組の直動軸受の摺動を駆動する駆動力付与手段、対向する第一の直動軸受を互いに連結固定する各組毎に一対の第二の軸体の組、一方の組の一対の第二の軸体と他方の組の一対の第二の軸体とにより形成された矩形の空間領域に配置され、第二の組の軸体のそれぞれに摺動可能に装着された第二の直動軸受により支持されている昇降手段、該昇降手段に装着されたインク材料放出ノズル、そしてインク材料放出ノズルにインク材料を供給するインク材料供給チューブを少なくとも含む三次元造形物形成用プリンタ。   A pair of cross members are combined in a pair so as to face each other in pairs, a rectangular frame, frame support means for supporting the frame, and an arrangement parallel to each of the cross members First shaft set fixed to cross member or support means, first linear bearing set slidably mounted on each first set shaft body, first set linear motion Driving force applying means for driving the sliding of the bearing, a pair of second shaft bodies for each pair for connecting and fixing the opposing first linear bearings to each other, a pair of the second shaft bodies And a pair of second shafts formed in a rectangular space region and supported by a second linear bearing slidably mounted on each of the second set of shafts. Elevating means, an ink material discharge nozzle mounted on the elevating means, and supplying ink material to the ink material discharge nozzle Comprising at least the 3D object formation printer the ink material supply tube.

本発明の三次元造形物形成用プリンタの好ましい態様を以下に記載する。
(1)枠体支持手段が枠体の四隅のそれぞれに装着された柱状支持手段を含む。
(2)柱状支持手段に三次元造形物形成面が付設されている。
(3)柱状支持手段に三次元造形物画像形成面が付設されていない。
The preferable aspect of the printer for three-dimensional structure formation of this invention is described below.
(1) The frame support means includes columnar support means mounted at each of the four corners of the frame.
(2) A three-dimensional structure forming surface is attached to the columnar support means.
(3) The three-dimensional structure image forming surface is not attached to the columnar support means.

本発明の三次元造形物形成用プリンタは、インク材料放出ノズルの下方位置にシート状物を配置して、そのシート状物の表面に三次元造形物を形成し、次いで表面に三次元造形物が形成されたシート状物をインク材料放出ノズルの下方位置から取り出す工程を繰り返し実施することからなる三次元造形物形成方法の実施に有利に利用することができる。   In the printer for forming a three-dimensional structure of the present invention, a sheet-like object is arranged at a position below the ink material discharge nozzle, a three-dimensional object is formed on the surface of the sheet-like object, and then the three-dimensional object is formed on the surface. Can be advantageously used in the implementation of a method for forming a three-dimensional structure, which includes repeatedly performing the step of taking out the sheet-like material formed with the ink material from the position below the ink material discharge nozzle.

本発明の三次元造形物形成用プリンタはまた、インク材料放出ノズルの下方位置に長尺状シートを配置して、その長尺状シートの表面に三次元造形物を形成し、次いで表面に三次元造形物が形成された長尺状シートをその長さ方向に移動させることにより三次元造形物形成面をインク材料放出ノズルの下方位置から取り出す工程を繰り返し実施することからなる三次元造形物形成方法の実施に有利に利用することができる。   The printer for forming a three-dimensional structure of the present invention also arranges a long sheet at a position below the ink material discharge nozzle, forms a three-dimensional structure on the surface of the long sheet, and then forms a tertiary on the surface. Three-dimensional structure formation consisting of repeatedly performing a process of taking out the three-dimensional structure formation surface from a position below the ink material discharge nozzle by moving the long sheet on which the original structure is formed in the length direction thereof It can be used advantageously in the implementation of the method.

なお、本発明の三次元造形物形成用プリンタで採用した三次元移動機構は、三次元造形物形成用プリンタの三次元移動機構としてのみではなく、一対の横材が二組各組毎にそれぞれ対向するように組み合わされて構成された矩形の枠体、該枠体を支持する枠体支持手段、前記横材のそれぞれに平行となる配置にて横材もしくは支持手段に固定された第一の軸体の組、第一の組の軸体のそれぞれに摺動可能に装着された第一の直動軸受の組、第一の組の直動軸受の摺動を駆動する駆動力付与手段、対向する第一の直動軸受を互いに連結固定する各組毎に一対の第二の軸体の組、一方の組の一対の第二の軸体と他方の組の一対の第二の軸体とにより形成された矩形の空間領域に配置され、第二の組の軸体のそれぞれに摺動可能に装着された第二の直動軸受により支持されている昇降手段を含む三次元移動機構としても利用できる。   The three-dimensional movement mechanism employed in the three-dimensional structure forming printer of the present invention is not only a three-dimensional movement mechanism of the three-dimensional structure formation printer, A rectangular frame configured to be combined so as to face each other, a frame support means for supporting the frame, and a first member fixed to the cross member or the support means in an arrangement parallel to each of the cross members. A set of shaft bodies, a first set of linear motion bearings slidably mounted on each of the first set of shaft bodies, a driving force applying means for driving sliding of the first set of linear motion bearings, A pair of second shaft bodies, a pair of second shaft bodies in one set and a pair of second shaft bodies in the other set for each set for coupling and fixing the opposing first linear motion bearings to each other Arranged in a rectangular space formed by the second and second slidably mounted on each of the second set of shafts It can also be utilized as a three-dimensional moving mechanism including a lifting means which is supported by the dynamic bearing.

本発明の三次元造形物形成用プリンタでは、相対的に軽量のインク材料放出ノズルが三次元方向に移動し、形成される三次元造形物を表面に保持する基台(三次元造形物支持手段)を移動させる必要がないため、プリンタ自体の構造が簡素になり、安定な三次元造形物形成操作が可能となる。また、本発明の三次元造形物形成用プリンタを用いることにより、造形物支持シートを入れ替えながら、あるいはロール状あるいはベルト状に形成した長尺状の造形物支持シートをもちいることより、連続的に三次元造形物を形成することが可能になる。   In the printer for forming a three-dimensional structure of the present invention, a base (three-dimensional structure support means for holding the formed three-dimensional structure on the surface by moving the relatively light ink material discharge nozzle in the three-dimensional direction. ) Does not need to be moved, the structure of the printer itself is simplified, and a stable three-dimensional structure forming operation is possible. Further, by using the printer for forming a three-dimensional structure according to the present invention, it is possible to continuously replace a model object support sheet or use a long model object support sheet formed in a roll shape or a belt shape. It is possible to form a three-dimensional structure.

本発明に従う三次元造形物形成用プリンタの一例の斜視図である。It is a perspective view of an example of the printer for three-dimensional structure formation according to the present invention. 図1に示した三次元造形物形成用プリンタの平面図である。It is a top view of the printer for three-dimensional structure formation shown in FIG. 図1に示した三次元造形物形成用プリンタの正面図である。It is a front view of the printer for three-dimensional structure formation shown in FIG. 図1に示した三次元造形物形成用プリンタの側面図(右側面図)である。FIG. 2 is a side view (right side view) of the printer for forming a three-dimensional structure shown in FIG. 1.

本発明の三次元造形物形成用プリンタを添付図面を参照しながら以下に説明する。図1は、本発明の三次元造形物形成用プリンタの代表的な構成例を示す斜視図であり、図2、図3、そして図4はそれぞれ、図1の三次元造形物形成用プリンタの平面図、正面図、そして側面図(右側面図)である。   A printer for forming a three-dimensional structure of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view illustrating a typical configuration example of a printer for forming a three-dimensional structure according to the present invention. FIGS. 2, 3, and 4 are respectively views of the printer for forming a three-dimensional structure of FIG. It is a top view, a front view, and a side view (right side view).

図1〜4に示した本発明の三次元造形物形成用プリンタの構成例では、三次元造形物形成用プリンタは、一対の横材が二組(11a、11a’、11b、11b’)各組毎にそれぞれ対向するように組み合わされて構成された矩形の枠体、該枠体を支持する枠体支持手段(12a、12b、12c、12d)、前記横材のそれぞれに平行となる配置にて横材もしくは支持手段に固定された第一の軸体の組(13a、13a’、13b、13b’)、第一の組の軸体のそれぞれに摺動可能に装着された第一の直動軸受の組(14a、14a’、14b、14b’)、第一の組の直動軸受の摺動を駆動する駆動力付与手段(それぞれモータ15a、回転軸16a、プーリ17a、17a’、ベルト18a、18a’を含む組、そしてモータ15b、回転軸16b、プーリ17b、17b’、ベルト18b、18b’を含む組)、対向する第一の直動軸受を互いに連結固定する各組毎に一対の第二の軸体の組(19a、19a’、19b、19b’)、一方の組の一対の第二の軸体(19a、19a’)と他方の組の一対の第二の軸体(19b、19b’)とにより形成された矩形の空間領域に配置され、第二の組の軸体(19a、19a’、19b、19b’)のそれぞれに摺動可能に装着された第二の直動軸受(20a、20a’、20b、20b’)により支持されている昇降手段(第二の直動軸受に固定されている基台21、基台に固定されたナットと該ナットに嵌め合わされたネジ軸22、ネジ軸の上端部に装着されたネジ軸回転手段23、ネジ軸の下端部に装着された昇降台24を含む)、該昇降手段に装着されたインク材料放出ノズル25、そしてインク材料放出ノズルにインク材料を供給するインク材料供給チューブ26を少なくとも含む。   In the configuration example of the three-dimensional structure forming printer of the present invention shown in FIGS. 1 to 4, the three-dimensional structure forming printer has two pairs of cross members (11a, 11a ′, 11b, 11b ′). A rectangular frame configured to be opposed to each other, a frame support means (12a, 12b, 12c, 12d) for supporting the frame, and an arrangement parallel to each of the cross members. The first shaft body set (13a, 13a ′, 13b, 13b ′) fixed to the cross member or the supporting means and the first straight body slidably mounted on each of the first set shaft bodies. A set of dynamic bearings (14a, 14a ', 14b, 14b'), driving force applying means for driving sliding of the first set of linear motion bearings (motor 15a, rotary shaft 16a, pulleys 17a, 17a ', belt, respectively) A set including 18a and 18a ', and a motor 15b A pair of second shaft bodies (19a, 19a) for each set for connecting and fixing the rotary shaft 16b, pulleys 17b, 17b ′, belts 18b, 18b ′) and the opposing first linear bearings to each other. ', 19b, 19b'), a rectangular shape formed by a pair of second shaft bodies (19a, 19a ') and a pair of second shaft bodies (19b, 19b'). Second linear motion bearings (20a, 20a ′, 20b, 20b ′) arranged in the space region and slidably mounted on the second set of shaft bodies (19a, 19a ′, 19b, 19b ′), respectively. ) Supported by the lifting means (the base 21 fixed to the second linear bearing, the nut fixed to the base, the screw shaft 22 fitted to the nut, and the upper end of the screw shaft. Screw shaft rotating means 23, lifting platform mounted at the lower end of the screw shaft Including 4), elevating ink material discharge nozzle 25 is mounted on the unit, and comprises at least an ink material supply tube 26 for supplying the ink material to ink material discharge nozzle.

なお、図1に示した三次元造形物形成用プリンタの構成例では、インク材料放出ノズルの下方に、形成される三次元造形物を支持する、あるいは形成される三次元造形物を支持するシート材料が置かれる造形物支持板27が枠体支持手段(12a、12b、12c、12d)が形成する空間内に備えられているが、この造形物支持板は、必ずしも必要ではない。すなわち、枠体支持手段が形成する空間内の底部に三次元造形物支持板を配置し、三次元造形物の形成後に、表面に三次元造形物が形成された三次元造形物支持板を該空間から取り出す操作を繰り返し行うことにより、所望の三次元造形物を連続的に製造することもできる。また、三次元造形物支持板として、ロールから巻きだした長尺状シート、間欠的に回転するベルトなどを利用することもできる。   In the configuration example of the three-dimensional structure forming printer illustrated in FIG. 1, a sheet that supports the formed three-dimensional structure or supports the formed three-dimensional structure below the ink material discharge nozzle. The model support plate 27 on which the material is placed is provided in the space formed by the frame support means (12a, 12b, 12c, 12d), but this model support plate is not always necessary. That is, the three-dimensional structure support plate is arranged at the bottom in the space formed by the frame support means, and the three-dimensional structure support plate having the three-dimensional structure formed on the surface after the formation of the three-dimensional structure A desired three-dimensional structure can be continuously manufactured by repeatedly performing the operation of taking out the space. Moreover, as the three-dimensional structure support plate, a long sheet wound from a roll, an intermittently rotating belt, or the like can be used.

なお、一対の横材が二組(11a、11a’、11b、11b’)各組毎にそれぞれ対向するように組み合わされて構成された矩形の枠体では、横材が互いに結合されている必要は無く、横材が枠体支持手段を介して互いに結合して矩形の枠体を形成する構成であってもよいl   In addition, in the rectangular frame formed by combining a pair of cross members so as to face each other in two sets (11a, 11a ′, 11b, 11b ′), the cross members need to be coupled to each other. The cross members may be coupled to each other via a frame support means to form a rectangular frame.

また、枠体支持手段も図1〜4に示されているような柱状物である必要はなく、また枠体支持手段は枠体の四隅に配置されている必要も無い。   Also, the frame body support means does not need to be a columnar object as shown in FIGS. 1 to 4, and the frame body support means does not need to be arranged at the four corners of the frame body.

さらに、第一の組の直動軸受の摺動を駆動する駆動力付与手段についても、図1〜4に示されたモータ、回転軸、プーリ、そしてベルトからなる構成である必要は無く、任意の駆動力付与手段を用いることができる。   Furthermore, the driving force applying means for driving the sliding motion of the first set of linear motion bearings need not have the configuration including the motor, the rotating shaft, the pulley, and the belt shown in FIGS. The driving force applying means can be used.

さらに、第二の直動軸受により支持されている昇降手段についても、図1〜4に示されている基台、基台に固定されたナットと該ナットに嵌め合わされたネジ軸、ネジ軸の上端部に装着されたネジ軸回転手段、ネジ軸の下端部に装着された昇降台とから構成する必要はなく、任意の昇降手段を用いることができる。   Further, with respect to the lifting means supported by the second linear bearing, the base shown in FIGS. 1 to 4, the nut fixed to the base, the screw shaft fitted to the nut, and the screw shaft It is not necessary to comprise the screw shaft rotating means mounted on the upper end portion and the lifting platform mounted on the lower end portion of the screw shaft, and any lifting means can be used.

10 本発明に従う三次元造形物形成用プリンタの構成例
11a、11a’、11b、11b’ 枠体を構成する横材
12a、12b、12c、12d 枠体支持手段
13a、13a’、13b、13b’ 第一の軸体
14a、14a’、14b、14b’ 第一の直動軸受
15a、15b モータ
16a、16b 回転軸
17a、17a’、17b、17b’ プーリ
18a、ベルト18a’、18b、18b’ ベルト
19a、19a’、19b、19b’ 第二の軸体
20a、20a’、20b、20b’ 第二の直動軸受
21 基台
22 ネジ軸
23 ネジ軸回転手段
24 昇降台
25 インク材料放出ノズル
26 インク材料供給チューブ
27 造形物支持板
10 Configuration Example of Printer for Forming Three-Dimensional Structure according to the Present Invention 11a, 11a ′, 11b, 11b ′ Cross members 12a, 12b, 12c, 12d constituting the frame body support means 13a, 13a ′, 13b, 13b ′ First shaft body 14a, 14a ', 14b, 14b' First linear bearing 15a, 15b Motor 16a, 16b Rotating shaft 17a, 17a ', 17b, 17b' Pulley 18a, Belt 18a ', 18b, 18b' Belt 19a, 19a ′, 19b, 19b ′ Second shaft body 20a, 20a ′, 20b, 20b ′ Second linear motion bearing 21 Base 22 Screw shaft 23 Screw shaft rotating means 24 Lifting table 25 Ink material discharge nozzle 26 Ink Material supply tube 27 Model object support plate

Claims (7)

一対の横材が二組各組毎にそれぞれ対向するように組み合わされて構成された矩形の枠体、該枠体を支持する枠体支持手段、前記横材のそれぞれに平行となる配置にて横材もしくは支持手段に固定された第一の軸体の組、第一の組の軸体のそれぞれに摺動可能に装着された第一の直動軸受の組、第一の組の直動軸受の摺動を駆動する駆動力付与手段、対向する第一の直動軸受を互いに連結固定する各組毎に一対の第二の軸体の組、一方の組の一対の第二の軸体と他方の組の一対の第二の軸体とにより形成された矩形の空間領域に配置され、第二の組の軸体のそれぞれに摺動可能に装着された第二の直動軸受により支持されている昇降手段、該昇降手段に装着されたインク材料放出ノズル、そしてインク材料放出ノズルにインク材料を供給するインク材料供給チューブを少なくとも含む三次元造形物形成用プリンタ。   A pair of cross members are combined in a pair so as to face each other in pairs, a rectangular frame, frame support means for supporting the frame, and an arrangement parallel to each of the cross members First shaft set fixed to cross member or support means, first linear bearing set slidably mounted on each first set shaft body, first set linear motion Driving force applying means for driving the sliding of the bearing, a pair of second shaft bodies for each pair for connecting and fixing the opposing first linear bearings to each other, a pair of the second shaft bodies And a pair of second shafts formed in a rectangular space region and supported by a second linear bearing slidably mounted on each of the second set of shafts. Elevating means, an ink material discharge nozzle mounted on the elevating means, and supplying ink material to the ink material discharge nozzle Comprising at least the 3D object formation printer the ink material supply tube. 上記の枠体支持手段が枠体の四隅のそれぞれに装着された柱状支持手段を含む請求項1に記載の三次元造形物形成用プリンタ。   The three-dimensional structure forming printer according to claim 1, wherein the frame support means includes columnar support means mounted at each of the four corners of the frame. 上記の柱状支持手段に三次元造形物形成面が付設されている請求項2に記載の三次元造形物形成用プリンタ。   The three-dimensional structure forming printer according to claim 2, wherein a three-dimensional structure forming surface is attached to the columnar support means. 上記の柱状支持手段に三次元造形物形成面が付設されていない請求項2に記載の三次元造形物形成用プリンタ。   The three-dimensional structure forming printer according to claim 2, wherein a three-dimensional structure forming surface is not attached to the columnar support means. 請求項1に記載の三次元造形物形成用プリンタのインク材料放出ノズルの下方位置にシート状物を配置して、そのシート状物の表面に三次元造形物を形成し、次いで表面に三次元造形物が形成されたシート状物をインク材料放出ノズルの下方位置から取り出す工程を繰り返し実施することからなる三次元造形物形成方法。   A sheet-like object is arranged at a position below the ink material discharge nozzle of the printer for forming a three-dimensional object according to claim 1, and the three-dimensional object is formed on the surface of the sheet-like object, and then the three-dimensional object is formed on the surface. A three-dimensional structure forming method comprising repeatedly performing a step of taking out a sheet-like object on which a formed object is formed from a position below an ink material discharge nozzle. 請求項1に記載の三次元造形物形成用プリンタのインク材料放出ノズルの下方位置に長尺状シートを配置して、その長尺状シートの表面に三次元造形物を形成し、次いで表面に三次元造形物が形成された長尺状シートをその長さ方向に移動させることによりインク材料放出ノズルの下方位置から取り出す工程を繰り返し実施することからなる三次元造形物形成方法。   A long sheet is arranged at a position below the ink material discharge nozzle of the printer for forming a three-dimensional structure according to claim 1, and a three-dimensional structure is formed on the surface of the long sheet, and then on the surface. A three-dimensional structure forming method comprising repeatedly performing a step of taking out a long sheet on which a three-dimensional structure is formed from a position below an ink material discharge nozzle by moving the long sheet in the length direction. 一対の横材が二組各組毎にそれぞれ対向するように組み合わされて構成された矩形の枠体、該枠体を支持する枠体支持手段、前記横材のそれぞれに平行となる配置にて横材もしくは支持手段に固定された第一の軸体の組、第一の組の軸体のそれぞれに摺動可能に装着された第一の直動軸受の組、第一の組の直動軸受の摺動を駆動する駆動力付与手段、対向する第一の直動軸受を互いに連結固定する各組毎に一対の第二の軸体の組、一方の組の一対の第二の軸体と他方の組の一対の第二の軸体とにより形成された矩形の空間領域に配置され、第二の組の軸体のそれぞれに摺動可能に装着された第二の直動軸受により支持されている昇降手段を含む三次元移動機構。   A pair of cross members are combined in a pair so as to face each other in pairs, a rectangular frame, frame support means for supporting the frame, and an arrangement parallel to each of the cross members First shaft set fixed to cross member or support means, first linear bearing set slidably mounted on each first set shaft body, first set linear motion Driving force applying means for driving the sliding of the bearing, a pair of second shaft bodies for each pair for connecting and fixing the opposing first linear bearings to each other, a pair of the second shaft bodies And a pair of second shafts formed in a rectangular space region and supported by a second linear bearing slidably mounted on each of the second set of shafts. A three-dimensional movement mechanism including lifting means.
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