JP2019038242A - ３ｄ造形テーブル - Google Patents

Abstract

【課題】容易に着脱可能な３Ｄ造形テーブルを提供する。【解決手段】本発明に係る３Ｄ造形テーブルは、一対の案内溝が設置されるベース台、案内溝と平行な取付方向にベース台に取り付けられて案内溝の間に挟持されるキャリア、弾性ストッパユニット及び弾性押出しユニットを含む。取付方向は、弾性ストッパユニットから弾性押出しユニットへの方向である。弾性押出しユニットは、取付方向とは逆方向にキャリアを移動させて案内溝から退出させる。キャリアの各側縁から、各案内溝に挿通されるフランジが延在して形成される。案内溝の弾性ストッパユニットに対応する一端は、入り口端である。各フランジの一端は、進出端として形成される。キャリアが弾性ストッパユニットと弾性押出しユニットとの間で挟持される場合、取付方向において、進出端と入り口端との間隔は、弾性ストッパユニットと弾性押出しユニットとの間隔よりも狭い。【選択図】図２

Description

本発明は、立体印刷装置に関し、特に、容易に着脱可能な３Ｄ造形テーブルに関する。

熱溶解積層法（Ｆｕｓｅｄ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ， ＦＤＭ）は、３Ｄ印刷技術の一種である。ＦＤＭを用いた造形方法としては、フィラメント状の熱溶融性材料を加熱して融解させるとともに、予め設定されたイメージファイルの断面輪郭のデータに基づいて材料をノズルから作業テーブルに選択的に塗布し、材料を冷却させた後に１層の断面を形成する。また、１層を造形した後、立体造形物全体を形成するまで、作業テーブルを一定の高度（すなわち、スライスの厚さ）で降下させて次の１層を造形する。

しかしながら、立体造形物が作業テーブルに粘着され、作業テーブルの上方にノズルがさらに設けられるため、立体造形物を取り外しにくくなる。

以上に鑑みて、本発明の発明者は、研究と理論の使用とによって、設計が合理的であり、有効に上記の欠点を改善、解決することができる本発明を得た。

従って、本発明は、容易に着脱可能な３Ｄ造形テーブルを提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明に係る３Ｄ造形テーブルは、ベース台と、キャリアと、弾性ストッパユニットと、弾性押出しユニットと、を含む。ベース台には、対向して配置される互いに平行な一対の案内溝が設置される。キャリアは、ベース台と重なるようにベース台に設けられるとともに一対の前記案内溝の間に挟持され、一対の案内溝の長手方向と平行な取付方向にベース台に取り付けられる。弾性押出しユニット及び弾性ストッパユニットは、それぞれ、一対の案内溝の両端に対応して配置されるとともにキャリアに当接してキャリアを一対の前記案内溝に挟持固定させる。取付方向は、弾性ストッパユニットから弾性押出しユニットへの方向である。弾性ストッパユニットは圧縮されてキャリアを解放可能である。弾性押出しユニットは、弾性ストッパユニットに弾性力を付与することで、前記取付方向とは逆方向にキャリアを移動させて各案内溝から退出させる。キャリアの側縁の一部から、各案内溝に対応してフランジが延在して形成される。各フランジは、対応する各案内溝に挿通される。各案内溝の弾性ストッパユニットに対応する一端は、入り口端である。各フランジの一端は、進出端として形成される。各フランジが対応する各案内溝に挿通されると、各進出端は対応する各入り口端を先に通過し、キャリアが弾性ストッパユニットと弾性押出しユニットとの間で挟持される場合、各進出端と対応する各入り口端との間隔が、弾性ストッパユニットと弾性押出しユニットとの取付方向における間隔よりも狭いことによって、前記キャリアと垂直になる方向に沿ってキャリアをベース台から出入させることが可能である。

一実施形態では、各進出端と対応する各入り口端との間隔は、弾性ストッパユニットと弾性押出しユニットとの取付方向における間隔の半分よりも狭い。

一実施形態では、ベース台には、案内溝に対応してキャリアが挿通されるためのサブ案内溝が配置される。サブ案内溝は、弾性ストッパユニットと対応する案内溝との間に配置されるとともに、対応する案内溝と縦方向に重なる。キャリアの側縁の一部から、サブ案内溝に対応してサブフランジが延在して形成される。サブフランジは、対応するサブ案内溝に挿通される。サブ案内溝の弾性ストッパユニットに対応する一端は、サブ入り口端である。サブフランジの一端は、サブ進出端として形成される。サブフランジが対応するサブ案内溝に挿通されると、サブ進出端は、サブ入り口端を先に通過する。キャリアが弾性ストッパユニットと弾性押出しユニットとの間で挟持される場合、サブ進出端と対応するサブ入り口端との間隔は、各進出端と各入り口端との間隔よりも狭いことによって、対応するサブ案内溝からサブフランジを先に離脱させてから、対応する各案内溝から各フランジを離脱させることが可能である。

一実施形態では、弾性ストッパユニットは弾性シートである。弾性ストッパユニットの圧縮方向は、キャリアと垂直になる方向である。弾性ストッパユニットは、台部と、台部に可動自在に設置されるストッパと、台部とストッパとの間に連結される弾性部材とを含む。弾性部材の圧縮方向は、キャリアと垂直になる方向である。弾性部材は、柱状ばねまたは弾性シートである。

一実施形態では、弾性押出しユニットは、柱状ばねまたは弾性シートである。弾性押出しユニットの圧縮方向は、一対の前記案内溝の長手方向と平行になる。弾性押出しユニットは、台部、台部に可動自在に設置される押出し部、及び、台部と押出し部との間に連結される弾性部材を含む。弾性部材の圧縮方向は、一対の前記案内溝の長手方向と平行になる。弾性部材は、柱状ばねまたは弾性シートである。

本発明に係る立体印刷装置は、キャリア、弾性ストッパユニット、弾性押出しユニット及び案内溝が互いに係合することで容易に着脱することができる。

本発明の一実施形態に係る３Ｄ造形テーブルを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る３Ｄ造形テーブルを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る３Ｄ造形テーブルを示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る３Ｄ造形テーブルの弾性ストッパユニットを示す斜視分解図である 本発明の一実施形態に係る３Ｄ造形テーブルの使用状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係る３Ｄ造形テーブルの使用状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係る３Ｄ造形テーブルの使用状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係る３Ｄ造形テーブルの使用状態を簡単に説明するための図である。

図１〜図３を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る３Ｄ造形テーブルについて詳しく説明する。本実施形態に係る３Ｄ造形テーブルは、ベース台１００、キャリア２００、弾性ストッパユニット３００及び弾性押出しユニット４００を含む。

本実施形態では、ベース台１００は、金属製のパネルであることが好ましい。ベース台１００は、機台に固定設置されてキャリア２００を載置する。本実施形態では、ベース台１００には、ベース台１００を機台に固着するための貫通孔が設けられることが好ましい。また、ベース台１００には、キャリア２００が挿入されるための、対向して配置される互いに平行な一対の案内溝１１０が設置される。キャリア２００は、ベース台１００と重なるようにベース台１００に設けられ、一対の案内溝１１０の間で挟持される。弾性ストッパユニット３００及び弾性押出しユニット４００は、一対の案内溝１１０の両端にそれぞれ対応して配置され、キャリア２００を挟持する。

図５〜図７に示すように、キャリア２００は、一対の案内溝１１０の長手方向と平行な取付方向ＩＮに沿ってベース台１００に取り付けられる。取付方向ＩＮは、弾性ストッパユニット３００から弾性押出しユニット４００への方向である。弾性ストッパユニット３００は圧縮されることで、キャリア２００を解放する。弾性押出しユニット４００は、各案内溝１１０の長手方向に沿って弾性ストッパユニット３００に弾性力を付与することで、取付方向ＩＮとは逆方向にキャリア２００を移動させて各案内溝１１０から退出させる。さらに、弾性ストッパユニット３００は圧縮されることで、キャリア２００を弾性ストッパユニット３００を通過させて案内溝１１０に挿入することができる。

図１〜図３に示すように、本実施形態では、キャリア２００は矩形のパネルであることが好ましい。キャリア２００の四辺は、前縁２０１、前縁２０１に対向する後縁２０２、対向する一対の側縁２０３、２０４である。各側縁２０３、２０４は、対応する案内溝１１０に挿通される。弾性ストッパユニット３００がキャリア２００の前縁２０１に当接するとともに、弾性押出しユニット４００がキャリア２００の後縁２０２に当接し、これにより、キャリア２００を一対の案内溝１１０に挟持固定される。

図５〜図７に示すように、本実施形態では、各側縁２０３、２０４から、各案内溝１１０に対応してフランジ２１０が延在して形成される。各フランジ２１０は、対応する各案内溝１１０に挿通される。各案内溝１１０の弾性ストッパユニット３００に対応する一端は、入り口端１１１である。各フランジ２１０の一端は、進出端２１１として形成される。各フランジ２１０が対応する各案内溝１１０に挿通されると、各進出端２１１は、対応する各入り口端１１１を先に通過する。キャリア２００が弾性ストッパユニット３００と弾性押出しユニット４００との間で挟持される場合、各進出端２１１とそれに対応する各入り口端１１１との間隔Ｄ１は、弾性ストッパユニット３００と弾性押出しユニット４００との取付方向ＩＮにおける間隔よりも狭い。このため、キャリア２００は、キャリア２００の法線方向と垂直になる方向に移動して案内溝１１０内に収容されることと比べて、キャリア２００の法線方向と平行な方向に沿ってベース台１００内に容易に収容されることができる。また、キャリア２００は、ベース台１００から完全に離脱するまで横方向に移動しなくても、案内溝１１０から離脱することができるため、容易に取り出される。本実施形態では、各進出端２１１とそれに対応する各入り口端１１１との間隔Ｄ１は、弾性ストッパユニット３００と弾性押出しユニット４００との取付方向ＩＮにおける間隔の半分よりも狭いことが好ましい。キャリア２００は案内溝１１０から離脱した後においても、ベース台１００によって支持されるため、キャリア２００の落下を防止することができる。

また、ベース台１００には、少なくとも１つの案内溝１１０に対応して、キャリア２００が挿通されるためのサブ案内溝１２０が配置されてもよい。サブ案内溝１２０は、弾性ストッパユニット３００とそれに対応する案内溝１１０との間に配置されて、対応する案内溝１１０と縦方向に重なる。本実施形態では、ベース台１００には、各案内溝１１０に対応してサブ案内溝１２０が配置される。キャリア２００の各側縁２０３、２０４は、対応するサブ案内溝１２０に挿通される。詳細には、キャリア２００の各側縁２０３、２０４の一部から、各サブ案内溝１２０に対応してサブフランジ２２０が延在して形成される。各サブフランジ２２０は、対応するサブ案内溝１２０に挿通される。各サブ案内溝１２０の弾性ストッパユニット３００に対応する一端は、サブ入り口端１２１である。各サブフランジ２２０の一端は、サブ進出端２２１として形成される。サブフランジ２２０が対応するサブ案内溝１２０に挿通されると、サブ進出端２２１はサブ入り口端１２１を先に通過する。キャリア２００は、弾性ストッパユニット３００と弾性押出しユニット４００との間で挟持される場合、サブ進出端２２１と対応するサブ入り口端１２１との間隔Ｄ２は、各進出端２１１と各入り口端１１１との間隔Ｄ１よりも狭いことによって、各サブフランジ２２０が対応する各サブ案内溝１２０から先に離脱してから、各フランジ２１０が対応する各案内溝１１０から離脱することができる。サブフランジ２２０がサブ案内溝１２０を先に離脱した後、キャリア２００の前縁２０１は弾性ストッパに押されて持ち上がることにより、キャリア２００を容易に取り出すことができる。この場合、キャリア２００が案内溝１１０から離脱する前であっても、キャリア２００の後縁２０２が一対の案内溝１１０の間に固定されるため、キャリア２００が弾性ストッパにより持ち上がって落下することを防止することができる。

図８に示すように、本発明に係る３Ｄ造形テーブルの弾性ストッパユニット３００の最も簡単な構成は、金属シートを折り曲げて弾性シートとして製造することによって実現される。弾性シートはキャリア２００を当て止めすることができる。また、弾性シートの圧縮方向は、キャリア２００の法線方向と平行になる。このため、弾性シートが圧縮されると、キャリア２００は案内溝１１０から出入りすることが可能である。図１〜図４に示すように、本実施形態では、弾性ストッパユニット３００は、台部３１０、台部３１０に可動自在に設置されるストッパ３２０、及び台部３１０とストッパ３２０との間に連結される弾性部材３３０を含む。弾性部材３３０の圧縮方向は、キャリア２００の法線方向と平行になる。本実施形態の弾性部材３３０は、柱状ばねであってもよいし、上述した弾性シートであってもよい。台部３１０は、ベース台１００に固定設置される。ストッパ３２０は、キャリア２００の前縁２０１を当て止めする。弾性部材３３０は圧縮されることによって、ストッパ３２０を移動させてキャリア２００を解放することができる。

図８に示すように、本発明に係る３Ｄ造形テーブルの弾性押出しユニット４００の最も簡単な構成は、上述したように、金属シートを折り曲げて弾性シートとして製造することによって実現される。また、弾性押出しユニット４００は、柱状ばね（不図示）であってもよい。弾性押出しユニット４００は、圧縮方向が一対の案内溝１１０の長手方向と平行になり、キャリア２００の後縁２０２を押圧するこのため、案内溝１１０に沿って滑走するようにキャリア２００に付勢することができる。図１及び図４に示すように、本実施形態の弾性押出しユニット４００は、上記弾性ストッパユニット３００と構成が同じであることが好ましい。すなわち、弾性押出しユニット４００は、ベース台１００に固定設置される台部４１０、台部４１０に可動自在に設置される押出し部４２０、及び台部４１０と押出し部４２０との間に連結される弾性部材４３０を含む。弾性部材４３０は、柱状ばねまたは弾性シートである。なお、押出し部４２０は、ストッパ３２０と構成が同じである。弾性押出しユニット４００の弾性部材４３０の圧縮方向は、一対の案内溝１１０の長手方向と平行になる。

本発明の立体印刷装置は、キャリア２００、弾性ストッパユニット３００、弾性押出しユニット４００及び案内溝１１０が互いに係合することによって容易に着脱することができる。

以上、本発明の好適な実施形態を挙げて説明したが、これは本発明の実施形態の一例に過ぎない。説明した実施形態は、本発明の範囲を限定するものではないことが理解されたい。当業者であれば本発明の概念又は技術的思想を含む各種の変動や交換は、本発明の保護を求める範囲内に属するものである。

１００ ベース台
１１０ 案内溝
１１１ 入り口端
１２０ サブ案内溝
１２１ サブ入り口端
２００ キャリア
２０１ 前縁
２０２ 後縁
２０３、２０４ 側縁
２１０ フランジ
２１１ 進出端
２２０ サブフランジ
２２１ サブ進出端
３００ 弾性ストッパユニット
３１０ 台部
３２０ ストッパ
３３０ 弾性部材
４００ 弾性押出しユニット
４１０ 台部
４２０ 押出し部
４３０ 弾性部材
Ｄ１、Ｄ２ 間隔
ＩＮ 取付方向

Claims (12)

1. ３Ｄ造形テーブルであって、
   対向して配置される互いに平行な一対の案内溝が設置されるベース台と、
   前記ベース台と重なるように前記ベース台に設けられるとともに一対の前記案内溝の間に挟持され、一対の前記案内溝の長手方向と平行な取付方向に前記ベース台に取り付けられるキャリアと、
   弾性ストッパユニットと、
   前記弾性ストッパユニットと共に一対の前記案内溝の両端にそれぞれ対応して配置されるとともに、前記弾性ストッパユニットと共に前記キャリアにそれぞれ当接して前記キャリアを一対の前記案内溝に挟持固定させる弾性押出しユニットと、を含み、
   前記取付方向は、前記弾性ストッパユニットから前記弾性押出しユニットへの方向であり、
   前記弾性ストッパユニットは圧縮されて前記キャリアを解放可能であり、
   前記弾性押出しユニットは、前記弾性ストッパユニットに弾性力を付与することで、前記取付方向とは逆方向に前記キャリアを移動させて各前記案内溝から退出させ、
   前記キャリアの側縁の一部から、各前記案内溝に対応してフランジが延在して形成され、
   各前記フランジは、対応する各前記案内溝に挿通され、
   各前記案内溝の前記弾性ストッパユニットに対応する一端は、入り口端であり、
   各前記フランジの一端は、進出端として形成され、
   各前記フランジが対応する各前記案内溝に挿通されると、各前記進出端は対応する各前記入り口端を先に通過し、前記キャリアが前記弾性ストッパユニットと前記弾性押出しユニットとの間で挟持される場合、各前記進出端と対応する各前記入り口端との間隔が、前記弾性ストッパユニットと前記弾性押出しユニットとの前記取付方向における間隔よりも狭いことによって、前記キャリアの法線方向と平行な方向に沿って前記キャリアを前記ベース台から出入させることが可能であることを特徴とする３Ｄ造形テーブル。
2. 各前記進出端と対応する各前記入り口端との間隔は、前記弾性ストッパユニットと前記弾性押出しユニットとの前記取付方向における間隔の半分よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載の３Ｄ造形テーブル。
3. 前記ベース台には、前記案内溝に対応して前記キャリアが挿通されるためのサブ案内溝が配置され、
   前記サブ案内溝は、前記弾性ストッパユニットと対応する前記案内溝との間に配置されるとともに、対応する前記案内溝と縦方向に重なることを特徴とする請求項１に記載の３Ｄ造形テーブル。
4. 前記キャリアの側縁の一部から、前記サブ案内溝に対応してサブフランジが延在して形成され、
   前記サブフランジは、対応する前記サブ案内溝に挿通されることを特徴とする請求項３に記載の３Ｄ造形テーブル。
5. 前記サブ案内溝の前記弾性ストッパユニットに対応する一端は、サブ入り口端であり、
   前記サブフランジの一端は、サブ進出端として形成され、
   前記サブフランジが対応する前記サブ案内溝に挿通されると、前記サブ進出端は、前記サブ入り口端を先に通過することを特徴とする請求項４に記載の３Ｄ造形テーブル。
6. 前記キャリアが前記弾性ストッパユニットと前記弾性押出しユニットとの間で挟持される場合、前記サブ進出端と対応する前記サブ入り口端との間隔は、各前記進出端と各前記入り口端との間隔よりも狭いことによって、対応する前記サブ案内溝から前記サブフランジを先に離脱させてから、対応する各前記案内溝から各前記フランジを離脱させることが可能であることを特徴とする請求項５に記載の３Ｄ造形テーブル。
7. 前記弾性ストッパユニットは弾性シートであり、
   前記弾性ストッパユニットの圧縮方向は、前記キャリアの法線方向と平行になることを特徴とする請求項１に記載の３Ｄ造形テーブル。
8. 前記弾性ストッパユニットは、台部と、前記台部に可動自在に設置されるストッパと、前記台部と前記ストッパとの間に連結される弾性部材とを含み、
   前記弾性部材の圧縮方向は、前記キャリアの法線方向と平行になることを特徴とする請求項１に記載の３Ｄ造形テーブル。
9. 前記弾性部材は、柱状ばねまたは弾性シートであることを特徴とする請求項８に記載の３Ｄ造形テーブル。
10. 前記弾性押出しユニットは、柱状ばねまたは弾性シートであり、
    前記弾性押出しユニットの圧縮方向は、一対の前記案内溝の長手方向と平行になることを特徴とする請求項１に記載の３Ｄ造形テーブル。
11. 前記弾性押出しユニットは、台部、前記台部に可動自在に設置される押出し部、及び、前記台部と前記押出し部との間に連結される弾性部材を含み、
    前記弾性部材の圧縮方向は、一対の前記案内溝の長手方向と平行になることを特徴とする請求項１に記載の３Ｄ造形テーブル。
12. 前記弾性部材は、柱状ばねまたは弾性シートであることを特徴とする請求項１１に記載の３Ｄ造形テーブル。