JP2022080927A

JP2022080927A - 3D printer

Info

Publication number: JP2022080927A
Application number: JP2020192153A
Authority: JP
Inventors: 丈郎小林; Takero Kobayashi; 将安藤; Susumu Ando
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2020-11-19
Filing date: 2020-11-19
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2040-11-19
Also published as: JP7278249B2

Abstract

To provide a 3D printer and a modeling method capable of suppressing the deformation of a modeled object and easily removing the modeled object from the 3D printer.SOLUTION: A 3D printer 1 for forming a three-dimensional modeled object 10 by heating and melting resin materials 7 and depositing them, is provided with: a resin discharging part 2 for discharging the resin materials 7; and a table part 3 for supporting the discharged resin materials 7. The 3D printer 1 is also provided with a support plate 4 placed on the upper surface of the table part 3 and for supporting the discharged resin materials 7; and a controller 6 for controlling the resin discharging part 2 and the table part 3. The support plate 4 has a plurality of through holes 5 that allow an inflow of the molten resin materials 7. The resin materials 7 flowing into the through holes 5 form an anchor part and support the modeled material 10 on the table part 3. By cutting off the anchor part, the 3D printer can easily remove the modeled object 10 from the table part 3.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、３Ｄプリンタに関する。さらに詳しくは、樹脂材料を加熱溶融させて積層することにより立体的な造形物を形成する３Ｄプリンタに関する。 The present invention relates to a 3D printer. More specifically, the present invention relates to a 3D printer that forms a three-dimensional model by heating and melting a resin material and laminating it.

従来、樹脂材料を加熱溶融させて積層する（溶融積層方式とも称する）ことで立体的な造形物を形成する３次元造形装置（３Ｄプリンタとも称する）が知られている（例えば、特許文献１）。 Conventionally, a three-dimensional modeling apparatus (also referred to as a 3D printer) that forms a three-dimensional model by heating and melting a resin material and laminating it (also referred to as a melt laminating method) is known (for example, Patent Document 1). ..

上述した特許文献１の発明に係る３次元造形装置は、吐出ヘッドから吐出されるフィラメント状の樹脂材料を順次積層しながら立体的な造形物を形成している。また、上述の３次元造形装置は、内部空間を有する立方体のような造形物を形成する場合に、前記内部空間に、側面部（側壁）と非接触の柱状サポート部を形成するものとされている。前記サポート部は、上面部（天面）と底面部とに連結されており、造形物が上下方向に反って変形することを抑制している。 The three-dimensional modeling apparatus according to the invention of Patent Document 1 described above forms a three-dimensional model while sequentially laminating filamentary resin materials discharged from the ejection head. Further, in the above-mentioned three-dimensional modeling apparatus, when forming a shaped object such as a cube having an internal space, a columnar support portion that is not in contact with a side surface portion (side wall) is formed in the internal space. There is. The support portion is connected to the upper surface portion (top surface) and the bottom surface portion, and suppresses the deformation of the modeled object in the vertical direction.

特開２０１６－１９３５５９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-193559

ところで、上述の特許文献１に係る３Ｄ造形装置による造形物の形成は、内部空間を有する立体的な造形物の造形に対して利用できるものである。しかしながら、内部空間を有しない、例えば、平板状の造形物では、サポート部を形成することができないため、造形物の反りによる変形を抑制することができない問題があった。また、内部空間を有するものの上面部を有しないような造形物を形成する場合は、サポート部により、造形物を支持できない問題があった。そのため、造形物の変形を抑制できない問題があった。 By the way, the formation of a modeled object by the 3D modeling apparatus according to the above-mentioned Patent Document 1 can be used for modeling a three-dimensional modeled object having an internal space. However, in a flat plate-shaped model having no internal space, for example, a support portion cannot be formed, so that there is a problem that deformation due to warpage of the model cannot be suppressed. Further, in the case of forming a modeled object having an internal space but not having an upper surface portion, there is a problem that the modeled object cannot be supported by the support portion. Therefore, there is a problem that the deformation of the modeled object cannot be suppressed.

そこで、本発明は、造形物の変形を抑制することが可能であると共に造形物の３Ｄプリンタからの取り外しが容易な３Ｄプリンタを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a 3D printer capable of suppressing deformation of a modeled object and easily removing the modeled object from the 3D printer.

（１）上述した課題を解決すべく提供される本発明の３Ｄプリンタは、樹脂材料を加熱溶融させて積層することにより立体的な造形物を形成する３Ｄプリンタであって、加熱溶融させた前記樹脂材料を吐出する樹脂吐出部と、吐出された前記樹脂材料を支持するテーブル部と、前記テーブル部の上面に載置されると共に前記樹脂吐出部から吐出される前記樹脂材料を支持する支持板と、前記樹脂吐出部及び前記テーブル部のいずれか一方又は双方の移動を制御する制御部と、を備え、前記支持板は、溶融した前記樹脂材料の流入を許容する複数の貫通孔を有すること、を特徴とするものである。 (1) The 3D printer of the present invention provided to solve the above-mentioned problems is a 3D printer that forms a three-dimensional model by heating and melting a resin material and laminating the resin material, and is the above-mentioned heated and melted. A resin ejection unit that ejects a resin material, a table portion that supports the ejected resin material, and a support plate that is placed on the upper surface of the table portion and supports the resin material that is ejected from the resin ejection portion. And a control unit that controls the movement of either one or both of the resin discharge unit and the table unit, and the support plate has a plurality of through holes that allow the inflow of the molten resin material. , Is characterized by.

上述した本発明の３Ｄプリンタは、造形物を、支持板を介してテーブル部に支持しながら造形を行うものである。また、前記３Ｄプリンタは、支持板が有する複数の貫通孔に、溶融した樹脂材料を流入させることができる。そのため、貫通孔に流入した樹脂材料がテーブル部と造形物とを繋ぎ止めるアンカー部を形成し、当該アンカー部により確実に造形物をテーブル部に支持することができる。これにより、造形物が反って変形することを抑制できる。 The above-mentioned 3D printer of the present invention performs modeling while supporting a modeled object on a table portion via a support plate. Further, the 3D printer can allow the molten resin material to flow into the plurality of through holes of the support plate. Therefore, the resin material that has flowed into the through hole forms an anchor portion that connects the table portion and the modeled object, and the modeled object can be reliably supported by the anchor portion. As a result, it is possible to prevent the modeled object from being warped and deformed.

（２）また、上述した本発明の３Ｄプリンタは、前記樹脂吐出部が、所定の吐出幅で前記樹脂材料を吐出可能なものであり、前記貫通孔の開口径が、前記吐出幅以上であると良い。 (2) Further, in the above-mentioned 3D printer of the present invention, the resin ejection portion can eject the resin material with a predetermined ejection width, and the opening diameter of the through hole is equal to or larger than the ejection width. Is good.

上述した３Ｄプリンタは、樹脂吐出部から吐出される樹脂材料の吐出幅が、貫通孔の開口径よりも小さいものであるので、貫通孔の内部に確実に樹脂材料を流入させることができる。そのため、貫通孔に流入した樹脂材料が、貫通孔の上面側に溢出することを抑制でき、貫通孔上で造形物が変形することを抑制できる。 In the above-mentioned 3D printer, since the discharge width of the resin material discharged from the resin discharge portion is smaller than the opening diameter of the through hole, the resin material can be surely flowed into the inside of the through hole. Therefore, it is possible to prevent the resin material that has flowed into the through hole from overflowing to the upper surface side of the through hole, and it is possible to prevent the modeled object from being deformed on the through hole.

（３）上述した本発明の３Ｄプリンタは、前記貫通孔が、前記樹脂材料を構成するフィラメントの径に対して１．５～２倍の開口径を有していると良い。 (3) In the above-mentioned 3D printer of the present invention, it is preferable that the through hole has an opening diameter 1.5 to 2 times the diameter of the filament constituting the resin material.

かかる構成によれば、樹脂吐出部から吐出される樹脂材料の吐出幅よりも、貫通孔の開口径を大きくすることができる。これにより、貫通孔に流入した樹脂材料が、貫通孔の上面側に溢出することを抑制でき、貫通孔上で造形物が変形することを抑制できる。 According to such a configuration, the opening diameter of the through hole can be made larger than the discharge width of the resin material discharged from the resin discharge portion. As a result, it is possible to prevent the resin material that has flowed into the through hole from overflowing to the upper surface side of the through hole, and it is possible to prevent the modeled object from being deformed on the through hole.

（４）上述した本発明の３Ｄプリンタは、前記貫通孔が、行方向及び列方向に所定の間隔で形成されていると良い。 (4) In the above-mentioned 3D printer of the present invention, it is preferable that the through holes are formed at predetermined intervals in the row direction and the column direction.

かかる構成によれば、３Ｄプリンタの制御において、貫通孔の位置を正確に取得することができる。そのため、樹脂吐出部を貫通孔上に位置させる制御を正確かつ容易に行うことができる。また、貫通孔に流入させる樹脂量を安定させることができ、樹脂材料が、貫通孔の上面側に溢出して突出することを抑制できる。これにより、精度の良い造形を行うことができる。また、行方向及び列方向に所定の間隔で貫通孔が配置されることにより、形成される造形物を偏りなく均一に支持することができる。そのため、造形物の変形を抑制できる。 According to such a configuration, the position of the through hole can be accurately acquired in the control of the 3D printer. Therefore, it is possible to accurately and easily control the position of the resin discharge portion on the through hole. In addition, the amount of resin flowing into the through hole can be stabilized, and the resin material can be prevented from overflowing to the upper surface side of the through hole and protruding. As a result, it is possible to perform highly accurate modeling. Further, by arranging the through holes at predetermined intervals in the row direction and the column direction, the formed model can be uniformly supported without bias. Therefore, deformation of the modeled object can be suppressed.

（５）上述した本発明の３Ｄプリンタは、前記支持板と前記テーブル部との間に、所定の隙間が設けられていると良い。 (5) In the above-mentioned 3D printer of the present invention, it is preferable that a predetermined gap is provided between the support plate and the table portion.

かかる構成によれば、貫通孔に流入した樹脂材料を、支持板とテーブル部との間で広げることができる。そのため、支持板とテーブル部との間で広がった樹脂材料が、アンカー部を形成し、当該アンカー部により、造形物を確実にテーブル部に支持することができる。また、アンカー部とテーブル部との接合部分は、小面積であるので、造形物をテーブル部から容易に取り外すことができる。
（６）上述した本発明の３Ｄプリンタは、前記貫通孔が、前記支持板の下面側において、下方広がりのテーパ状に形成されていると良い。 According to such a configuration, the resin material flowing into the through hole can be spread between the support plate and the table portion. Therefore, the resin material spread between the support plate and the table portion forms an anchor portion, and the anchor portion can surely support the modeled object on the table portion. Further, since the joint portion between the anchor portion and the table portion has a small area, the modeled object can be easily removed from the table portion.
(6) In the above-mentioned 3D printer of the present invention, it is preferable that the through hole is formed in a tapered shape extending downward on the lower surface side of the support plate.

かかる構成によれば、貫通孔に流入する樹脂材料を、テーパの傾斜に沿って広げることができる。そのため、支持板とテーブル部との間に隙間を設けることなく、アンカー部を形成することができる。これにより、形成される造形物を確実にテーブル部に支持することができ、造形物の変形も抑制できる。 According to such a configuration, the resin material flowing into the through hole can be spread along the inclination of the taper. Therefore, the anchor portion can be formed without providing a gap between the support plate and the table portion. As a result, the formed model can be reliably supported by the table portion, and deformation of the model can be suppressed.

（７）上述した本発明の３Ｄプリンタは、前記支持板が、複数の上板貫通孔が形成された上板と、複数の下板貫通孔が形成された下板と、を有し、前記上板及び前記下板は、前記上板貫通孔と前記下板貫通孔とが連通するように上下に積層されると共に互いに相対的な水平動が可能なものであり、前記樹脂材料を前記上板貫通孔と前記下板貫通孔とに亘って流入させることにより、前記造形物を前記上板及び前記下板を介して前記テーブル部に固定するアンカー部を形成可能であり、前記上板と前記下板とを相対的に水平動させることにより前記上板と前記下板との間で前記アンカー部を切断可能であると良い。 (7) In the above-mentioned 3D printer of the present invention, the support plate has an upper plate in which a plurality of upper plate through holes are formed and a lower plate in which a plurality of lower plate through holes are formed. The upper plate and the lower plate are vertically laminated so that the upper plate through hole and the lower plate through hole communicate with each other, and can move horizontally relative to each other. By inflowing through the plate through hole and the lower plate through hole, it is possible to form an anchor portion for fixing the modeled object to the table portion via the upper plate and the lower plate, and the upper plate and the upper plate can be formed. It is preferable that the anchor portion can be cut between the upper plate and the lower plate by moving the lower plate relatively horizontally.

上述した３Ｄプリンタは、樹脂材料を上板貫通孔と下板貫通孔とに亘って流入させることにより形成されるアンカー部によって、造形物がテーブル部に固定される。従って、上板と下板とを相対的に水平動させることにより、上板と下板との間でアンカー部を切断することができる。これにより、造形物をテーブル部から容易に取り外すことができる。 In the above-mentioned 3D printer, the modeled object is fixed to the table portion by the anchor portion formed by flowing the resin material through the upper plate through hole and the lower plate through hole. Therefore, by moving the upper plate and the lower plate relatively horizontally, the anchor portion can be cut between the upper plate and the lower plate. As a result, the modeled object can be easily removed from the table portion.

本発明によれば、造形物の変形を抑制することが可能であると共に造形物の３Ｄプリンタからの取り外しが容易な３Ｄプリンタを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a 3D printer capable of suppressing deformation of a modeled object and easily removing the modeled object from the 3D printer.

本発明の第一実施形態に係る３Ｄプリンタの概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the 3D printer which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図１の一部を切り欠いた平面図である。It is a top view which cut out a part of FIG. 図２のＡ－Ａ方向矢視断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. （ａ）及び（ｂ）本発明の第一実施形態に係る３Ｄプリンタによる造形動作の説明図である。(A) and (b) are explanatory views of the modeling operation by the 3D printer which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第一変形例に係る３Ｄプリンタによる造形動作の説明図である。It is explanatory drawing of the modeling operation by the 3D printer which concerns on the 1st modification of this invention. 本発明の第二実施形態に係る３Ｄプリンタの一部を切り欠いた正面方向断面図である。It is a front view sectional view which cut out a part of 3D printer which concerns on 2nd Embodiment of this invention. （ａ）及び（ｂ）本発明の第二実施形態に係る３Ｄプリンタによる造形動作の説明図である。(A) and (b) are explanatory views of the modeling operation by the 3D printer which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

≪第一実施形態≫
本発明に係る３Ｄプリンタ１の第一実施形態について、図１～図３を参照しながら以下に詳細を説明する。 << First Embodiment >>
The first embodiment of the 3D printer 1 according to the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 3.

図１は、本発明の３Ｄプリンタ１を示す概略斜視図であり、矩形状の造形物１０が形成された状態を表したものである。 FIG. 1 is a schematic perspective view showing the 3D printer 1 of the present invention, and shows a state in which a rectangular shaped object 10 is formed.

３Ｄプリンタ１は、加熱溶融させた樹脂材料７を吐出する樹脂吐出部２と、吐出された樹脂材料７を支持するテーブル部３と、を備えている。また、３Ｄプリンタ１は、前記の他に、テーブル部３の上面に載置されると共に貫通孔５が形成された支持板４と、３Ｄプリンタ１を制御する制御部６等を備えている。 The 3D printer 1 includes a resin discharge unit 2 that discharges the heat-melted resin material 7, and a table unit 3 that supports the discharged resin material 7. In addition to the above, the 3D printer 1 includes a support plate 4 mounted on the upper surface of the table unit 3 and having a through hole 5 formed therein, a control unit 6 for controlling the 3D printer 1, and the like.

樹脂材料７は、加熱により軟化する熱可塑性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂としては、押し出し可能な材質であれば良く、適宜の材質のものを選択することができる。例えば、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ポリカーボネート、ナイロン等を用いることができる。また、熱可塑性樹脂は、適宜、添加剤や着色剤等を混合することができる。本実施形態では、樹脂材料７がフィラメント状に形成されたものを使用する場合を例として説明するが、樹脂材料７は、フィラメント状のものだけではなく、ペレット状のものなど、各種の形態のものを用いることができる。 As the resin material 7, a thermoplastic resin that softens by heating is used. The thermoplastic resin may be any material as long as it can be extruded, and an appropriate material can be selected. For example, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin), polycarbonate, nylon and the like can be used. Further, the thermoplastic resin can be appropriately mixed with additives, colorants and the like. In the present embodiment, a case where the resin material 7 is formed in the form of filaments will be described as an example, but the resin material 7 has various forms such as not only filaments but also pellets. Things can be used.

樹脂吐出部２は、内部にヒーター（図示せず）を備えており、供給される樹脂材料７を溶融させることができる。図３に示すように、樹脂吐出部２は、先端がノズル状に形成されており、溶融した樹脂材料７を先端から吐出することができる。ここで、樹脂吐出部２のノズル径は、例えば、０．２～１ｍｍであり、ノズル径に応じて、吐出幅を変更することができる。また、樹脂吐出部２は、適宜の駆動源（図示せず）により、水平方向の移動と、上下方向の移動とが可能である。また、樹脂吐出部２は、後述する制御部６による制御により、樹脂材料７を順次積層させることが可能である。 The resin discharge unit 2 is provided with a heater (not shown) inside, and can melt the supplied resin material 7. As shown in FIG. 3, the tip of the resin ejection portion 2 is formed in a nozzle shape, and the molten resin material 7 can be ejected from the tip. Here, the nozzle diameter of the resin ejection unit 2 is, for example, 0.2 to 1 mm, and the ejection width can be changed according to the nozzle diameter. Further, the resin discharge unit 2 can be moved in the horizontal direction and in the vertical direction by an appropriate drive source (not shown). Further, the resin discharge unit 2 can sequentially stack the resin materials 7 under the control of the control unit 6 described later.

図１に示すように、テーブル部３は、吐出された樹脂材料７を支持するものであり、矩形状に形成されている。テーブル部３は、内部にヒーター３Ａを備えており、積層される樹脂材料７を加熱することができる。ヒーター３Ａは、例えば、シート状に形成されたものや、棒状に形成されたものを複数配置したものなど各種のものを用いることが可能である。テーブル部３は、後述する制御部６により、温度制御が可能である。テーブル部３は、積層された樹脂材料７が溶融しない程度の温度に制御される。なお、テーブル部３は、樹脂吐出部２に対して相対的に移動可能としても良く、樹脂吐出部２及びテーブル部３のいずれか一方又は双方を造形に応じて移動可能としても良い。 As shown in FIG. 1, the table portion 3 supports the discharged resin material 7 and is formed in a rectangular shape. The table portion 3 is provided with a heater 3A inside, and can heat the resin material 7 to be laminated. As the heater 3A, various types such as those formed in a sheet shape and those in which a plurality of rod-shaped heaters are arranged can be used. The temperature of the table unit 3 can be controlled by the control unit 6 described later. The table portion 3 is controlled to a temperature at which the laminated resin material 7 does not melt. The table portion 3 may be movable relative to the resin ejection portion 2, or either or both of the resin ejection portion 2 and the table portion 3 may be movable according to the modeling.

支持板４は、テーブル部３の上面に載置され、所定の位置に固定されるものである。支持板４は、図１及び図２に示すように、本実施形態では、矩形状に形成されている。また、支持板４は、例えば、熱導電率が高いアルミニウムや銅などの金属材料で形成されている。そのため、テーブル部３の加熱による熱を造形物１０に伝達することができる。これにより、造形物１０が急激に冷却されて変形することを抑制できる。 The support plate 4 is placed on the upper surface of the table portion 3 and fixed at a predetermined position. As shown in FIGS. 1 and 2, the support plate 4 is formed in a rectangular shape in the present embodiment. Further, the support plate 4 is made of, for example, a metal material such as aluminum or copper having high thermal conductivity. Therefore, the heat generated by the heating of the table portion 3 can be transferred to the modeled object 10. As a result, it is possible to prevent the modeled object 10 from being rapidly cooled and deformed.

また、支持板４は、図１～図３に示すように、上下方向に貫通する小径の貫通孔５が、複数形成されている。貫通孔５は、円形状に形成されており、樹脂材料７を構成するフィラメントの径に対して１．５～２倍の開口径を有したものとされている。そのため、樹脂吐出部２から吐出される樹脂材料７の吐出幅よりも、貫通孔５の開口径を大きくすることができる。これにより、貫通孔５に流入した樹脂材料７が、貫通孔５の上面側に溢出することを抑制でき、貫通孔５上で造形物１０が変形することを抑制できる。なお、貫通孔５の開口径は、樹脂材料７を構成するフィラメントの径に対して１．５～２倍とすることが望ましい。例えば、フィラメント径が１ｍｍである場合は、貫通孔の開口径を１．５～２ｍｍとすれば良い。また、貫通孔５の開口径は、樹脂材料７の素材や形状に応じて、適宜変更すれば良い。 Further, as shown in FIGS. 1 to 3, the support plate 4 is formed with a plurality of small-diameter through holes 5 penetrating in the vertical direction. The through hole 5 is formed in a circular shape and has an opening diameter 1.5 to 2 times the diameter of the filament constituting the resin material 7. Therefore, the opening diameter of the through hole 5 can be made larger than the discharge width of the resin material 7 discharged from the resin discharge unit 2. As a result, it is possible to prevent the resin material 7 that has flowed into the through hole 5 from overflowing to the upper surface side of the through hole 5, and it is possible to prevent the modeled object 10 from being deformed on the through hole 5. The opening diameter of the through hole 5 is preferably 1.5 to 2 times the diameter of the filament constituting the resin material 7. For example, when the filament diameter is 1 mm, the opening diameter of the through hole may be 1.5 to 2 mm. Further, the opening diameter of the through hole 5 may be appropriately changed according to the material and shape of the resin material 7.

なお、樹脂材料７がフィラメントではなく、ペレット等で構成されている場合は、貫通孔５の開口径を、樹脂吐出部２の吐出幅以上（例えば、０．２～１ｍｍ以上）となるように形成すれば良い。ここで、例えば、樹脂吐出部２の吐出幅が、０．３ｍｍである場合、貫通孔５の開口径は、０．３ｍｍ以上とすれば良く、例えば２ｍｍとすれば良い。これにより、形成される造形物１０を小面積で支持することができるので、造形物１０をテーブル部３から容易に取り外すことができる。なお、貫通孔５の形状や大きさは、使用する樹脂材料７に応じて、各種の形状や大きさのものを採用することができる。 When the resin material 7 is made of pellets or the like instead of filaments, the opening diameter of the through hole 5 is set to be equal to or larger than the discharge width of the resin discharge portion 2 (for example, 0.2 to 1 mm or more). It should be formed. Here, for example, when the discharge width of the resin discharge portion 2 is 0.3 mm, the opening diameter of the through hole 5 may be 0.3 mm or more, for example, 2 mm. As a result, the formed model 10 can be supported in a small area, so that the model 10 can be easily removed from the table portion 3. As the shape and size of the through hole 5, various shapes and sizes can be adopted depending on the resin material 7 to be used.

上述したように、樹脂吐出部２から吐出される樹脂材料７の吐出幅を、貫通孔５の開口径よりも小さいものとすることにより、貫通孔５の内部に確実に樹脂材料７を流入させることができる。これにより、貫通孔５に流入した樹脂材料７が、貫通孔５の上面側に溢出することを抑制でき、貫通孔５上で造形物１０が変形することを抑制できる。なお、樹脂吐出部２の吐出幅や貫通孔５の開口径は、樹脂材料の素材や形態に応じて適宜変更すれば良い。 As described above, by setting the discharge width of the resin material 7 discharged from the resin discharge portion 2 to be smaller than the opening diameter of the through hole 5, the resin material 7 is surely flowed into the inside of the through hole 5. be able to. As a result, it is possible to prevent the resin material 7 that has flowed into the through hole 5 from overflowing to the upper surface side of the through hole 5, and it is possible to prevent the modeled object 10 from being deformed on the through hole 5. The discharge width of the resin discharge portion 2 and the opening diameter of the through hole 5 may be appropriately changed according to the material and form of the resin material.

また、貫通孔５は、予測される変形に対して任意の位置でアンカーを形成するために、偏りなく均一に形成されている。具体的には、貫通孔５は、支持板４において行方向及び列方向に所定の間隔ごと（例えば、行方向及び列方向共に４～５ｍｍごと）に形成されている。これにより、造形物１０の変形を抑制できる。また、間隔が定められているので、後述する制御部６によって、貫通孔５の位置を正確に認識することができる。 Further, the through hole 5 is uniformly formed without bias in order to form an anchor at an arbitrary position with respect to the predicted deformation. Specifically, the through holes 5 are formed in the support plate 4 at predetermined intervals in the row direction and the column direction (for example, every 4 to 5 mm in both the row direction and the column direction). Thereby, the deformation of the modeled object 10 can be suppressed. Further, since the interval is defined, the position of the through hole 5 can be accurately recognized by the control unit 6 described later.

なお、造形物１０は、冷却時の熱収縮により、周縁部が反ってテーブル部３から剥離しやすくなるものと考えられる。従って、貫通孔５は、少なくとも造形物１０の周縁部に位置するように設けると良い。これにより、テーブル部３から剥離しやすい造形物１０の周縁部を効果的に支持することができ、造形物１０の変形を効果的に抑制できる。 It is considered that the peripheral portion of the modeled object 10 is warped due to heat shrinkage during cooling and easily peels off from the table portion 3. Therefore, the through hole 5 may be provided so as to be located at least on the peripheral edge of the modeled object 10. As a result, the peripheral edge portion of the modeled object 10 that is easily peeled off from the table portion 3 can be effectively supported, and the deformation of the modeled object 10 can be effectively suppressed.

図１及び図２に示すように、支持板４は、下面側に複数の脚部４ｃが形成されている。従って、支持板４をテーブル部３上に載置した際に、支持板４とテーブル部３との間に所定の隙間１１が形成される。隙間１１により、貫通孔５に流入した樹脂材料７を、支持板４とテーブル部３との間で広げることができる。これにより、支持板４とテーブル部３との間で広がった樹脂材料７が、アンカー部８を形成し、当該アンカー部８により、造形物１０を確実にテーブル部３に支持することができる。また、アンカー部８とテーブル部３との接合部分は、小面積であるので、造形物１０をテーブル部３から容易に取り外すことができる。ここで、隙間１１は、例えば、０．５～１．５ｍｍ程度とすれば良い。このように、支持板４とテーブル部３との間に隙間１１を設けることにより、当該隙間１１にスクレーパー１５（図４（ｂ）参照）等を挿入して、アンカー部８を容易に切断することができる。これにより、造形物１０をテーブル部３から容易に取り外すことができる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the support plate 4 has a plurality of legs 4c formed on the lower surface side. Therefore, when the support plate 4 is placed on the table portion 3, a predetermined gap 11 is formed between the support plate 4 and the table portion 3. The gap 11 allows the resin material 7 that has flowed into the through hole 5 to be spread between the support plate 4 and the table portion 3. As a result, the resin material 7 spread between the support plate 4 and the table portion 3 forms the anchor portion 8, and the modeled object 10 can be reliably supported by the table portion 3 by the anchor portion 8. Further, since the joint portion between the anchor portion 8 and the table portion 3 has a small area, the modeled object 10 can be easily removed from the table portion 3. Here, the gap 11 may be, for example, about 0.5 to 1.5 mm. By providing the gap 11 between the support plate 4 and the table portion 3 in this way, the scraper 15 (see FIG. 4B) or the like is inserted into the gap 11 and the anchor portion 8 is easily cut. be able to. Thereby, the modeled object 10 can be easily removed from the table portion 3.

制御部６（図１参照）は、適宜組み込まれたスライス用プログラムにより、樹脂吐出部２等の制御を行うことができる。具体的には、制御部６は、樹脂吐出部２を加熱する温度や樹脂材料７の吐出量を制御することができる。また、制御部６は、予め入力された３Ｄデータに基づいて、樹脂吐出部２における水平方向及び上下方向の移動や移動速度等の制御を行うことができる。これにより、当該３Ｄデータに基づいた造形物１０（サポート構造部を含む）を形成することができる。ここで、サポート構造部は、例えば、造形物１０が、テーブル部３や支持板４から離間する宙吊り部やオーバーハング部を有する場合に、宙吊り部やオーバーハング部を支持するために形成されるものである。 The control unit 6 (see FIG. 1) can control the resin discharge unit 2 and the like by an appropriately incorporated slicing program. Specifically, the control unit 6 can control the temperature at which the resin discharge unit 2 is heated and the discharge amount of the resin material 7. Further, the control unit 6 can control the horizontal and vertical movements and movement speeds of the resin discharge unit 2 based on the 3D data input in advance. As a result, the modeled object 10 (including the support structure portion) based on the 3D data can be formed. Here, the support structure portion is formed to support the suspended portion and the overhang portion, for example, when the modeled object 10 has a suspended portion and an overhang portion separated from the table portion 3 and the support plate 4. It is a thing.

また、制御部６は、支持板４の形状、大きさ、テーブル部３への載置位置を予め入力した設定値により、これらの位置情報を認識することができる。また、上述したように、貫通孔５の形成位置を所定の間隔で形成しておくことにより、貫通孔５の位置も正確に認識することができる。そのため、制御部６は、樹脂吐出部２を貫通孔５上に位置させる制御を正確かつ容易に行うことができる。また、制御部６は、貫通孔５上で、樹脂吐出部２を所定時間停止させる制御を行うことができる。これにより、貫通孔５に所定量の樹脂材料７を流入させることができ、樹脂材料７が、貫通孔５の上面側から逸出して突出することを抑制できる。従って、造形物１０が貫通孔５上で変形することを抑制できる。また、貫通孔５の下方側では、樹脂材料７が隙間１１で広がることにより、アンカー部８（図３参照）が形成され、造形物１０を、支持板４を介してテーブル部３に確実に支持することができる。 Further, the control unit 6 can recognize these position information by the set values in which the shape and size of the support plate 4 and the mounting position on the table unit 3 are input in advance. Further, as described above, by forming the formation positions of the through holes 5 at predetermined intervals, the positions of the through holes 5 can be accurately recognized. Therefore, the control unit 6 can accurately and easily control the position of the resin discharge unit 2 on the through hole 5. Further, the control unit 6 can control the resin discharge unit 2 to be stopped for a predetermined time on the through hole 5. As a result, a predetermined amount of the resin material 7 can flow into the through hole 5, and the resin material 7 can be prevented from escaping from the upper surface side of the through hole 5 and protruding. Therefore, it is possible to prevent the modeled object 10 from being deformed on the through hole 5. Further, on the lower side of the through hole 5, the resin material 7 spreads in the gap 11 to form an anchor portion 8 (see FIG. 3), so that the modeled object 10 is securely attached to the table portion 3 via the support plate 4. Can be supported.

また、制御部６は、テーブル部３の制御を行うことができる。制御部６は、テーブル部３のヒーター３Ａを制御して、テーブル部３の温度を調節することができる。これにより、造形物１０が外気にさらされて急激に冷却されることを抑制できる。従って、造形物１０が変形することを抑制できる。また、制御部６は、樹脂吐出部２及びテーブル部３の制御に加えて、３Ｄプリンタ１全体の制御も行うことができる。 Further, the control unit 6 can control the table unit 3. The control unit 6 can control the heater 3A of the table unit 3 to adjust the temperature of the table unit 3. As a result, it is possible to prevent the modeled object 10 from being exposed to the outside air and being rapidly cooled. Therefore, it is possible to suppress the deformation of the modeled object 10. Further, the control unit 6 can control the entire 3D printer 1 in addition to controlling the resin ejection unit 2 and the table unit 3.

以上が、第一実施形態に係る本発明の３Ｄプリンタ１の構成である。続いて、本発明の３Ｄプリンタ１の造形動作について、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照しつつ以下に詳細を説明する。なお、図示において、理解が容易なように、積層する層の厚み、支持板４の厚み、及び隙間１１等を誇張して記載していることに留意されたい。 The above is the configuration of the 3D printer 1 of the present invention according to the first embodiment. Subsequently, the modeling operation of the 3D printer 1 of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). It should be noted that in the illustration, the thickness of the layer to be laminated, the thickness of the support plate 4, the gap 11 and the like are exaggerated for easy understanding.

まず、テーブル部３上の所定の位置に支持板４が載置される（適宜、テーブル部３への係合等により固定されても良い）。支持板４の載置は、支持板４がテーブル部３に対して、隙間１１だけ離間するように脚部４ｃを介して行われる。 First, the support plate 4 is placed at a predetermined position on the table portion 3 (may be appropriately fixed by engaging with the table portion 3 or the like). The support plate 4 is placed via the leg portions 4c so that the support plate 4 is separated from the table portion 3 by a gap 11.

次にテーブル部３が加熱され、制御部６による樹脂吐出部２の吐出制御により、造形物１０の最下層が、支持板４上に形成される。テーブル部３は、樹脂材料７（図１参照）の溶融温度よりも低い温度となるように温度制御される。これにより、冷却過程における造形物１０の熱収縮を低減することができ、造形物１０の変形を抑制できる。 Next, the table portion 3 is heated, and the bottom layer of the modeled object 10 is formed on the support plate 4 by the discharge control of the resin discharge portion 2 by the control unit 6. The temperature of the table portion 3 is controlled so as to be lower than the melting temperature of the resin material 7 (see FIG. 1). As a result, the heat shrinkage of the modeled object 10 in the cooling process can be reduced, and the deformation of the modeled object 10 can be suppressed.

また、造形物１０における最下層の形成にあたり、支持板４の各貫通孔５上で、樹脂吐出部２が所定時間停止する制御が行われ、所定量の樹脂材料７を貫通孔５上に吐出する制御が行われる。これにより、貫通孔５の内部に樹脂材料７が流入し、貫通孔５の下方側から隙間１１に向けて樹脂材料７が流入する。隙間１１に流入した樹脂材料７は、貫通孔５の下方で僅かに広がって、アンカー部８を形成し、アンカー部８が、テーブル部３と接して、テーブル部３に接合される。これにより、造形物１０が支持板４を介してテーブル部３に支持される。 Further, in forming the lowermost layer in the modeled object 10, the resin discharge portion 2 is controlled to be stopped for a predetermined time on each through hole 5 of the support plate 4, and a predetermined amount of the resin material 7 is discharged onto the through hole 5. Is controlled. As a result, the resin material 7 flows into the through hole 5, and the resin material 7 flows from the lower side of the through hole 5 toward the gap 11. The resin material 7 that has flowed into the gap 11 slightly spreads below the through hole 5 to form the anchor portion 8, and the anchor portion 8 is in contact with the table portion 3 and is joined to the table portion 3. As a result, the modeled object 10 is supported by the table portion 3 via the support plate 4.

樹脂吐出部２は、再び、造形パターンにしたがって、造形物１０を形成しながら、次の貫通孔５上で所定時間停止し、アンカー部８の形成を順次行う。最下層の形成が終わると、貫通孔５上で樹脂吐出部２が停止させられることなく、２層目以降の造形が、造形パターンにしたがって行われる。形成された造形物１０は、アンカー部８により、支持板４を介してテーブル部３上に支持される。なお、オーバーハングするような造形物や内部空間を有するような造形物を形成する場合は、適宜、サポート構造部を形成すると良い。 The resin discharge portion 2 is stopped again on the next through hole 5 for a predetermined time while forming the modeled object 10 according to the modeling pattern, and the anchor portion 8 is sequentially formed. When the formation of the lowermost layer is completed, the resin ejection portion 2 is not stopped on the through hole 5, and the second and subsequent layers are modeled according to the modeling pattern. The formed model 10 is supported on the table portion 3 by the anchor portion 8 via the support plate 4. When forming a modeled object that overhangs or has an internal space, it is preferable to form a support structure portion as appropriate.

上述のように造形物１０が形成されると、図４（ｂ）に示すように、隙間１１にスクレーパー１５が挿入され、アンカー部８が切断される。これにより、アンカー部８とテーブル部３との接合（固定）が解除され、造形物１０を支持板４と共に取り外すことができる。このように、造形物１０（支持板４を含む）は、下面の全面がテーブル部３に固定されているわけではない（小面積で支持されている）ので、容易に造形物１０をテーブル部３から取り外すことができる。しかも、造形物１０の造形中は、アンカー部８により、造形物１０が確実にテーブル部３上に支持されているので、精度良く造形物１０を造形することができる。 When the modeled object 10 is formed as described above, the scraper 15 is inserted into the gap 11 and the anchor portion 8 is cut, as shown in FIG. 4 (b). As a result, the joint (fixing) between the anchor portion 8 and the table portion 3 is released, and the modeled object 10 can be removed together with the support plate 4. As described above, since the entire lower surface of the modeled object 10 (including the support plate 4) is not fixed to the table portion 3 (supported by a small area), the modeled object 10 can be easily mounted on the table portion. It can be removed from 3. Moreover, since the modeled object 10 is surely supported on the table portion 3 by the anchor portion 8 during the modeling of the modeled object 10, the modeled object 10 can be modeled with high accuracy.

また、造形物１０は、点在する貫通孔５により、支持板４に固定されている面積が低減されているので、支持板４からも容易に造形物１０を取り外すことができる。 Further, since the area fixed to the support plate 4 of the modeled object 10 is reduced by the scattered through holes 5, the modeled object 10 can be easily removed from the support plate 4.

以上が、本発明の３Ｄプリンタ１による造形動作であり、次に、本発明の第一変形例について、図５を参照しつつ以下に説明する。第一変形例では、支持板４における貫通孔５の形状と、隙間１１が廃されている以外は、上述した３Ｄプリンタ１と同様の構成である。なお、第一実施形態と同一の部材については同一の符号を用いていることに留意されたい。 The above is the modeling operation by the 3D printer 1 of the present invention, and next, the first modification of the present invention will be described below with reference to FIG. In the first modification, the configuration is the same as that of the above-mentioned 3D printer 1 except that the shape of the through hole 5 in the support plate 4 and the gap 11 are eliminated. It should be noted that the same reference numerals are used for the same members as those in the first embodiment.

≪第一変形例≫
図５は、第一変形例に係る３Ｄプリンタ１の正面方向から見た一部拡大断面図である。貫通孔５は、支持板４の下面側において、下方広がりのテーパ部５ｃを有している。支持板４は、上述した実施形態と同様に矩形状（図１参照）に形成されている。また、支持板４は、脚部４ｃが廃されており、テーブル部３上に接するように（隙間１１を介さずに）載置される。支持板４は、テーブル部３上に位置決めされた状態で、適宜の固定手段を用いて、テーブル部３上に固定される。支持板４が、テーブル部３上に載置されると、造形物１０の造形における最下層の形成が、造形パターンにしたがって行われる。 ≪First modification example≫
FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of the 3D printer 1 according to the first modification as seen from the front direction. The through hole 5 has a tapered portion 5c that extends downward on the lower surface side of the support plate 4. The support plate 4 is formed in a rectangular shape (see FIG. 1) in the same manner as in the above-described embodiment. Further, the support plate 4 has no leg portion 4c and is placed so as to be in contact with the table portion 3 (without passing through the gap 11). The support plate 4 is fixed on the table portion 3 by using an appropriate fixing means in a state of being positioned on the table portion 3. When the support plate 4 is placed on the table portion 3, the formation of the lowermost layer in the modeling of the modeled object 10 is performed according to the modeling pattern.

造形物１０の最下層の形成にあたり、貫通孔５に流入した樹脂材料７は、テーパ部５ｃの壁面に沿って広がり、下方広がりのアンカー部８を形成する。アンカー部８により、造形物１０が支持板４を介してテーブル部３に支持される。このように、第一変形例においては、隙間１１を形成することなく、テーパ部５ｃでのアンカー部８の広がりによって、造形物１０を確実にテーブル部３上に支持することができる。 In forming the lowermost layer of the modeled object 10, the resin material 7 flowing into the through hole 5 spreads along the wall surface of the tapered portion 5c to form an anchor portion 8 extending downward. The modeled object 10 is supported by the table portion 3 via the support plate 4 by the anchor portion 8. As described above, in the first modification, the modeled object 10 can be reliably supported on the table portion 3 by the expansion of the anchor portion 8 in the tapered portion 5c without forming the gap 11.

造形物１０が形成されると、支持板４が、テーブル部３に対して相対的に水平動又は上下動され、アンカー部８がテーブル部３から剥離される。第一変形例においても、造形物１０のテーブル部３への支持面積が低減されているので、造形物１０をテーブル部３から容易に取り外すことができる。また、造形物１０を支持板４から取り外す際にも、造形物１０の支持板４への支持面積が貫通孔５により低減されているので、造形物１０を支持板４から容易に取り外すことができる。 When the model 10 is formed, the support plate 4 is moved horizontally or vertically with respect to the table portion 3, and the anchor portion 8 is separated from the table portion 3. Also in the first modification, since the support area of the modeled object 10 on the table portion 3 is reduced, the modeled object 10 can be easily removed from the table portion 3. Further, when the modeled object 10 is removed from the support plate 4, the support area of the modeled object 10 to the support plate 4 is reduced by the through hole 5, so that the modeled object 10 can be easily removed from the support plate 4. can.

以上が、第一変形例の実施形態であり、次に本発明に係る３Ｄプリンタ１の第二実施形態について、以下に説明する。第二実施形態では、支持板４が上板４ａと、下板４ｂとを有し、隙間１１が廃されている以外は、第一実施形態に係る３Ｄプリンタ１と同様の構成である。なお、第一実施形態と同一の部材については同一の符号を用いていることに留意されたい。 The above is the embodiment of the first modification, and then the second embodiment of the 3D printer 1 according to the present invention will be described below. In the second embodiment, the support plate 4 has the upper plate 4a and the lower plate 4b, and the configuration is the same as that of the 3D printer 1 according to the first embodiment, except that the gap 11 is eliminated. It should be noted that the same reference numerals are used for the same members as those in the first embodiment.

≪第二実施形態≫
図６は、第二実施形態に係る３Ｄプリンタ１の正面方向から見た一部切り欠き断面図である。図示のように、支持板４は、それぞれが独立した上板４ａと下板４ｂとを有し、上板４ａと下板４ｂとが、互いに相対的な水平動が可能なように積層されている。また、上板４ａ及び下板４ｂは、共に図１及び図２に示すような矩形状に形成されている。 << Second Embodiment >>
FIG. 6 is a partially cutaway sectional view of the 3D printer 1 according to the second embodiment as viewed from the front direction. As shown in the figure, each of the support plates 4 has an independent upper plate 4a and a lower plate 4b, and the upper plate 4a and the lower plate 4b are laminated so as to allow horizontal movement relative to each other. There is. Further, both the upper plate 4a and the lower plate 4b are formed in a rectangular shape as shown in FIGS. 1 and 2.

上板４ａには、樹脂材料７を流入させるための複数の上板貫通孔５ａが形成されている。上板貫通孔５ａは、上述した実施形態における貫通孔５と同様に所定の間隔で配置され、所定の開口径を有している。 The upper plate 4a is formed with a plurality of upper plate through holes 5a for allowing the resin material 7 to flow in. The upper plate through holes 5a are arranged at predetermined intervals like the through holes 5 in the above-described embodiment, and have a predetermined opening diameter.

下板４ｂには、樹脂材料７を流入させるための複数の下板貫通孔５ｂが形成されている。下板貫通孔５ｂは、上板貫通孔５ａと同様の間隔で配置されており、上板貫通孔５ａと下板貫通孔５ｂとが連通するように上板４ａと下板４ｂとが積層される。また、下板貫通孔５ｂは、上板貫通孔５ａよりも開口径が僅かに大きく形成されている。 The lower plate 4b is formed with a plurality of lower plate through holes 5b for allowing the resin material 7 to flow in. The lower plate through holes 5b are arranged at the same intervals as the upper plate through holes 5a, and the upper plate 4a and the lower plate 4b are laminated so that the upper plate through holes 5a and the lower plate through holes 5b communicate with each other. Ru. Further, the lower plate through hole 5b is formed to have a slightly larger opening diameter than the upper plate through hole 5a.

以上が、第二実施形態の構成であり、次に第二実施形態における造形物１０の造形動作について、図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照しつつ説明する。 The above is the configuration of the second embodiment, and then the modeling operation of the modeled object 10 in the second embodiment will be described with reference to FIGS. 7 (a) and 7 (b).

図７（ａ）に示すように、上板４ａと下板４ｂが、積層された状態でテーブル部３上に位置決めされ載置される。このとき、上板貫通孔５ａと下板貫通孔５ｂとが連通するように積層される。上板４ａ及び下板４ｂは、位置ずれしないよう適宜の固定手段で固定される。続いて、上述した第一実施形態や第一変形例と同様に、温度制御されたテーブル部３上に造形物１０の最下層が形成される。 As shown in FIG. 7A, the upper plate 4a and the lower plate 4b are positioned and placed on the table portion 3 in a laminated state. At this time, the upper plate through hole 5a and the lower plate through hole 5b are laminated so as to communicate with each other. The upper plate 4a and the lower plate 4b are fixed by appropriate fixing means so as not to be displaced. Subsequently, similarly to the first embodiment and the first modification described above, the bottom layer of the modeled object 10 is formed on the temperature-controlled table portion 3.

造形物１０の最下層の形成にあたり、樹脂材料７を上板貫通孔５ａと下板貫通孔５ｂとに亘って流入させる。これにより、アンカー部８が、上板貫通孔５ａと下板貫通孔５ｂに亘って形成される。このとき、下板貫通孔５ｂの開口径が上板貫通孔５ａの開口径よりも大きく形成されているので、下板貫通孔５ｂに流入した樹脂材料７を径方向に拡張させることができる。そのため、下板４ｂとテーブル部３との間に隙間１１を形成することなく、アンカー部８の下端側（テーブル部３側）を拡張させることができる。これにより、拡張されたアンカー部８の下端側がテーブル部３に接合される。また、造形物１０を、上板４ａ及び下板４ｂを介して確実にテーブル部３上に支持することができる。 In forming the lowermost layer of the modeled object 10, the resin material 7 is allowed to flow through the upper plate through hole 5a and the lower plate through hole 5b. As a result, the anchor portion 8 is formed over the upper plate through hole 5a and the lower plate through hole 5b. At this time, since the opening diameter of the lower plate through hole 5b is formed to be larger than the opening diameter of the upper plate through hole 5a, the resin material 7 flowing into the lower plate through hole 5b can be expanded in the radial direction. Therefore, the lower end side (table portion 3 side) of the anchor portion 8 can be expanded without forming a gap 11 between the lower plate 4b and the table portion 3. As a result, the lower end side of the expanded anchor portion 8 is joined to the table portion 3. Further, the modeled object 10 can be reliably supported on the table portion 3 via the upper plate 4a and the lower plate 4b.

造形物１０の最下層が形成されると、造形パターンにしたがって、樹脂吐出部２やテーブル部３の制御が行われ、造形物１０が上板４ａ上に形成される。 When the lowermost layer of the modeled object 10 is formed, the resin ejection portion 2 and the table portion 3 are controlled according to the modeling pattern, and the modeling object 10 is formed on the upper plate 4a.

造形物１０が形成されると、図７（ｂ）に示すように、下板４ｂを上板４ａに対して相対的に水平動させる。これにより、上板４ａと下板４ｂとの間でアンカー部８が切断される。また、アンカー部８とテーブル部３との接合（支持）が解除され、上板４ａと一体に造形物１０をテーブル部３から取り外すことができる。このように、第二実施形態では、上板４ａと下板４ｂとを相対的に水平動させることにより、容易に造形物１０をテーブル部３から取り外すことができる。また、造形物１０のテーブル部３への支持面積が、低減されているので、上板４ａと下板４ｂの相対的な水平動も容易に行うことができる。また、造形物１０の上板４ａへの支持面積も上板貫通孔５ａにより低減されているので、造形物１０を上板４ａから容易に取り外すことができる。 When the model 10 is formed, as shown in FIG. 7B, the lower plate 4b is moved horizontally with respect to the upper plate 4a. As a result, the anchor portion 8 is cut between the upper plate 4a and the lower plate 4b. Further, the joint (support) between the anchor portion 8 and the table portion 3 is released, and the modeled object 10 can be removed from the table portion 3 integrally with the upper plate 4a. As described above, in the second embodiment, the modeled object 10 can be easily removed from the table portion 3 by moving the upper plate 4a and the lower plate 4b relatively horizontally. Further, since the support area of the modeled object 10 on the table portion 3 is reduced, the relative horizontal movement of the upper plate 4a and the lower plate 4b can be easily performed. Further, since the support area of the modeled object 10 to the upper plate 4a is also reduced by the upper plate through hole 5a, the modeled object 10 can be easily removed from the upper plate 4a.

以上が、本発明に係る３Ｄプリンタ１の実施形態や変形例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な変形を行うことができる。 The above is an embodiment and a modification of the 3D printer 1 according to the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made.

本実施形態では、フィラメント状の樹脂材料７を用いて、造形物１０を造形することを例示したが、樹脂材料７は、フィラメント状のものだけではなく、ペレット状のものなど、各種の形態や素材の樹脂材料を用いることができる。また、造形に用いる３Ｄプリンタの構成は、上述した実施形態のものに限定されず、各種の３Ｄプリンタを用いることができる。 In the present embodiment, it is exemplified that the modeled object 10 is formed by using the filamentary resin material 7, but the resin material 7 is not limited to the filamentous material but also has various forms such as pellets. The resin material of the material can be used. Further, the configuration of the 3D printer used for modeling is not limited to that of the above-described embodiment, and various 3D printers can be used.

また、支持板４は、長辺と短辺とを有する矩形状のものだけではなく、各種の形状のものを採用することができる。また、支持板４の形状や厚みは、造形する造形物１０の形状に応じて、適宜、変更すれば良い。支持板４の材質は、熱伝導率が高いものを用いることが望ましいが、これには限定されず、造形物１０を支持できるものであれば、各種の材質の支持板４を用いることができる。 Further, as the support plate 4, not only a rectangular one having a long side and a short side but also various shapes can be adopted. Further, the shape and thickness of the support plate 4 may be appropriately changed according to the shape of the modeled object 10 to be modeled. It is desirable to use a material having a high thermal conductivity as the material of the support plate 4, but the material is not limited to this, and a support plate 4 made of various materials can be used as long as it can support the modeled object 10. ..

また、形成する造形物１０の形状は、矩形状のものや板状のものだけではなく、各種の形状の造形物を形成することができる。また、本実施形態では、支持板４上に、造形物１０を直接形成するようにしたが、形成する造形物１０の形状に応じて、適宜、サポート構造部を形成するようにしても良い。 Further, the shape of the shaped object 10 to be formed is not limited to a rectangular shape or a plate shape, but various shaped shaped objects can be formed. Further, in the present embodiment, the modeled object 10 is directly formed on the support plate 4, but the support structure portion may be appropriately formed according to the shape of the modeled object 10 to be formed.

本実施形態では、貫通孔５（上板貫通孔５ａ、下板貫通孔５ｂを含む）が、円形のものを例示したが、貫通孔５は円形のものだけではなく、例えば、楕円、矩形、三角形などの各種の形状のものを採用することができる。また、貫通孔５は、支持板４の全面に形成されたものだけではなく、貫通孔５が部分的に形成されたものでも良い。かかる場合は、造形物１０が反って変形しやすい部分に貫通孔５を配置すれば良い。例えば、長辺と短辺とを有する造形物１０を形成する場合は、反りやすい長手方向の両端側に貫通孔５を形成すると良い。また、貫通孔５の配置は、行方向及び列方向に所定の間隔で配置されるものだけではなく、各種の配置を行うことができ、貫通孔５を設ける個数も支持する造形物１０の大きさに応じて様々な個数の貫通孔５を設けることができる。 In the present embodiment, the through hole 5 (including the upper plate through hole 5a and the lower plate through hole 5b) is exemplified, but the through hole 5 is not limited to a circular one, and is, for example, an ellipse, a rectangle, and the like. Various shapes such as a triangle can be adopted. Further, the through hole 5 is not limited to the one formed on the entire surface of the support plate 4, but may be the one in which the through hole 5 is partially formed. In such a case, the through hole 5 may be arranged in a portion where the modeled object 10 is easily warped and deformed. For example, when forming a model 10 having a long side and a short side, it is preferable to form through holes 5 on both ends in the longitudinal direction where warpage is likely to occur. Further, the arrangement of the through holes 5 is not limited to those arranged at predetermined intervals in the row direction and the column direction, and various arrangements can be made, and the size of the modeled object 10 supporting the number of through holes 5 to be provided. Various numbers of through holes 5 can be provided depending on the number of through holes.

本実施形態では、貫通孔５の開口径が、樹脂吐出部２からの樹脂材料７の吐出幅以上であるものを例示したが、これに限定されるものではなく、使用する樹脂材料７の形状や材質あるいは樹脂吐出部２のノズル径に応じて、適宜変更することができる。また、本実施形態では、樹脂材料７がフィラメント状に構成されている場合において、貫通孔５が、フィラメントの径に対して１．５～２倍の開口径を有しているものを例示したが、これに限定されるものではなく、各種の開口径を有する貫通孔５を採用することができる。 In the present embodiment, an example is shown in which the opening diameter of the through hole 5 is equal to or larger than the discharge width of the resin material 7 from the resin discharge portion 2, but the present invention is not limited to this, and the shape of the resin material 7 to be used is not limited to this. It can be appropriately changed depending on the material and the nozzle diameter of the resin ejection unit 2. Further, in the present embodiment, when the resin material 7 is formed in a filament shape, the through hole 5 has an opening diameter 1.5 to 2 times the diameter of the filament. However, the through hole 5 having various opening diameters can be adopted without being limited to this.

また、テーブル部３と支持板４との間に形成された隙間１１は、貫通孔５の開口径の大きさや使用する樹脂材料７の材質及び吐出幅などに応じて、適宜、変更することができる。なお、隙間１１を狭くし過ぎると、樹脂材料７が貫通孔５の下方で広がらず、アンカーとしての効果が低くなると考えられる。また、反対に、隙間１１を広げ過ぎると、樹脂材料７が貫通孔５の下方から落下して、樹脂材料７の使用量が増えることが考えられる。従って、支持板４とテーブル部３との隙間１１は、上述した知見を考慮し、適宜変更すれば良い。 Further, the gap 11 formed between the table portion 3 and the support plate 4 may be appropriately changed according to the size of the opening diameter of the through hole 5, the material of the resin material 7 to be used, the discharge width, and the like. can. It is considered that if the gap 11 is made too narrow, the resin material 7 does not spread below the through hole 5, and the effect as an anchor is reduced. On the contrary, if the gap 11 is widened too much, the resin material 7 may fall from below the through hole 5 and the amount of the resin material 7 used may increase. Therefore, the gap 11 between the support plate 4 and the table portion 3 may be appropriately changed in consideration of the above-mentioned findings.

また、第一変形例において、貫通孔５が、支持板４の下面側において下方広がりのテーパ部５ｃを有するものとしたが、テーパ部５ｃの形状は、これに限定されるものではなく、樹脂材料７を広げることができるものであれば、各種の形状のものを採用することができる。例えば、貫通孔５の下方が、円柱状に広がったものや、貫通孔５の上端側から下端側にかけて、全体的にテーパ状に形成されているものでも良い。また、テーパ部５ｃの容積は、使用する樹脂材料７の材質等に応じて、適宜、変更することができる。 Further, in the first modification, the through hole 5 has a tapered portion 5c extending downward on the lower surface side of the support plate 4, but the shape of the tapered portion 5c is not limited to this, and the resin is not limited to this. As long as the material 7 can be spread, various shapes can be adopted. For example, the lower part of the through hole 5 may be widened in a columnar shape, or may be formed in a tapered shape as a whole from the upper end side to the lower end side of the through hole 5. Further, the volume of the tapered portion 5c can be appropriately changed depending on the material of the resin material 7 to be used and the like.

第二実施形態では、支持板４が上板４ａと下板４ｂとで形成されたものとしたが、支持板４は、２枚以上の板材で形成されていても良い。また、上板４ａと下板４ｂが同一形状のものでなくても良い。また、第二実施形態では、下板貫通孔５ｂが、上板貫通孔５ａよりも開口径の大きなものを例示したが、上板貫通孔５ａと下板貫通孔５ｂの開口径は、樹脂材料７の材質や吐出幅に応じて適宜、変更すれば良い。また、下板貫通孔５ｂは、第一変形例のようにテーパ部５ｃが形成されていても良い。また、上板４ａと下板４ｂとは、それぞれが独立分離できるものだけではなく、これらを一体的に形成し、それぞれを、相対的にスライドさせて水平動させるものでも良い。 In the second embodiment, the support plate 4 is formed of the upper plate 4a and the lower plate 4b, but the support plate 4 may be formed of two or more plate materials. Further, the upper plate 4a and the lower plate 4b do not have to have the same shape. Further, in the second embodiment, the lower plate through hole 5b has a larger opening diameter than the upper plate through hole 5a, but the opening diameters of the upper plate through hole 5a and the lower plate through hole 5b are made of a resin material. It may be changed as appropriate according to the material and the discharge width of 7. Further, the lower plate through hole 5b may be formed with a tapered portion 5c as in the first modification. Further, the upper plate 4a and the lower plate 4b are not limited to those that can be independently separated from each other, but may be integrally formed and each may be relatively slid to move horizontally.

また、樹脂吐出部２の形状も、使用する樹脂材料７の特性に応じて、各種の形状のものを採用することができる。また、樹脂吐出部２を複数備えることも可能である。また、テーブル部３の形状も、各種の形状のものを採用することができる。 Further, as the shape of the resin discharge portion 2, various shapes can be adopted depending on the characteristics of the resin material 7 to be used. It is also possible to provide a plurality of resin ejection units 2. Further, as the shape of the table portion 3, various shapes can be adopted.

また、本実施形態では、テーブル部３が固定されているが、適宜、上下動や水平動が可能なものとしても良い。また、本実施形態では、テーブル部３を固定し、樹脂吐出部２を移動させて造形するようにしているが、樹脂吐出部２を固定し、テーブル部３が駆動されるものや、樹脂吐出部２とテーブル部３との双方が駆動されるものとしても良い。また、テーブル部３は、加熱することが好ましいが、加熱されないものであっても良い。また、本実施形態では、テーブル部３を加熱する温度が、樹脂材料７の溶融温度よりも低い温度となるように温度制御されているが、樹脂材料７の溶融温度と同一又は高いものであっても良い。また、テーブル部３の加熱は、テーブル部３を領域分けして、領域毎に異なる温度で制御できるようにしても良い。 Further, in the present embodiment, the table portion 3 is fixed, but it may be appropriately moved up and down or horizontally. Further, in the present embodiment, the table portion 3 is fixed and the resin discharge portion 2 is moved to form a model. However, the table portion 2 is fixed and the table portion 3 is driven, or the resin discharge portion 2 is formed. Both the unit 2 and the table unit 3 may be driven. Further, the table portion 3 is preferably heated, but may not be heated. Further, in the present embodiment, the temperature for heating the table portion 3 is controlled so as to be lower than the melting temperature of the resin material 7, but the temperature is the same as or higher than the melting temperature of the resin material 7. May be. Further, the heating of the table portion 3 may be controlled by dividing the table portion 3 into regions and controlling the heating at different temperatures for each region.

また、本実施形態では、制御部６が、樹脂吐出部２及びテーブル部３の双方を制御するようにしているが、制御部６は、樹脂吐出部２及びテーブル部３のいずれか一方を制御するようにしても良い。また、制御部６は、単数だけではなく、それぞれの機能毎に複数設けられるものであっても良い。以上が、本発明に係る３Ｄプリンタ１の実施形態と各種の変形例である。 Further, in the present embodiment, the control unit 6 controls both the resin discharge unit 2 and the table unit 3, but the control unit 6 controls either the resin discharge unit 2 or the table unit 3. You may try to do it. Further, the control unit 6 may be provided not only in a single number but also in a plurality of control units 6 for each function. The above is an embodiment of the 3D printer 1 according to the present invention and various modifications.

なお、本発明は上述した実施形態や変形例において例示したものに限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲でその教示及び精神から他の実施形態があり得ることは当業者に容易に理解できよう。 It should be noted that the present invention is not limited to those exemplified in the above-described embodiments and modifications, and it is possible to those skilled in the art that there may be other embodiments from the teaching and spirit within the scope of the claims. It will be easy to understand.

本発明の３Ｄプリンタは、各種の溶融積層方式の３Ｄプリンタに利用することができる。 The 3D printer of the present invention can be used for various melt-lamination type 3D printers.

１：３Ｄプリンタ
２：樹脂吐出部
３：テーブル部
４：支持板
４ａ：上板
４ｂ：下板
４ｃ：脚部
５：貫通孔
５ａ：上板貫通孔
５ｂ：下板貫通孔
５ｃ：テーパ部
６：制御部
７：樹脂材料
８：アンカー部
１０：造形物
１１：隙間
１５：スクレーパー 1: 3D printer 2: Resin ejection part 3: Table part 4: Support plate 4a: Upper plate 4b: Lower plate 4c: Leg part 5: Through hole 5a: Upper plate through hole 5b: Lower plate through hole 5c: Tapered part 6 : Control part 7: Resin material 8: Anchor part 10: Modeled object 11: Gap 15: Scraper

Claims

A 3D printer that forms a three-dimensional model by heating and melting a resin material and laminating it.
A resin discharge unit that discharges the resin material that has been heated and melted,
A table portion that supports the discharged resin material and
A support plate placed on the upper surface of the table portion and supporting the resin material discharged from the resin discharge portion, and a support plate.
A control unit for controlling the movement of either one or both of the resin discharge unit and the table unit is provided.
The 3D printer is characterized in that the support plate has a plurality of through holes that allow the inflow of the molten resin material.

The resin discharge unit can discharge the resin material with a predetermined discharge width.
The 3D printer according to claim 1, wherein the opening diameter of the through hole is equal to or larger than the discharge width.

The support plate has an upper plate having a plurality of upper plate through holes and a lower plate having a plurality of lower plate through holes.
The upper plate and the lower plate are vertically laminated so that the upper plate through hole and the lower plate through hole communicate with each other, and can move horizontally relative to each other.
By allowing the resin material to flow through the upper plate through hole and the lower plate through hole, it is possible to form an anchor portion for fixing the modeled object to the table portion via the upper plate and the lower plate. can be,
The first or second aspect of the present invention, wherein the anchor portion can be cut between the upper plate and the lower plate by relatively horizontally moving the upper plate and the lower plate. 3D printer.