JP2699563B2 - ３次元成形装置 - Google Patents
３次元成形装置Info
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- JP2699563B2 JP2699563B2 JP1192207A JP19220789A JP2699563B2 JP 2699563 B2 JP2699563 B2 JP 2699563B2 JP 1192207 A JP1192207 A JP 1192207A JP 19220789 A JP19220789 A JP 19220789A JP 2699563 B2 JP2699563 B2 JP 2699563B2
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- Japan
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- stage
- polymerization initiator
- curable resin
- ink
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、３次元成形装置に関し、更に詳細には二液
硬化型樹脂と重合開始剤をインクジェット方式により噴
出し、積層させながら硬化させ、目的とする３次元成形
物を成形する３次元成形装置に関するものである。
硬化型樹脂と重合開始剤をインクジェット方式により噴
出し、積層させながら硬化させ、目的とする３次元成形
物を成形する３次元成形装置に関するものである。
［従来技術］ 従来、樹脂成形品を得る装置としては、射出成形機に
よるものと、切削機により削り出しするもののほか第６
図に示されるように、制御コンピューター（69）からの
情報に基づき、Ｘ・Ｙ方向移動制御装置（67）と、Ｚ方
向移動制御装置（68）が作動し、同時にレーザー光源
（66）よりレーザー光線（65）が照射され、樹脂液槽
（63）内の光硬化型樹脂液（61）に等高線が描かれ、前
記レーザ光線（65）が当った等高線部分のみが硬化し、
この後テーブル（62）が一段降下し、同様の操作が行な
われ硬化物（54）が成形される装置がある。
よるものと、切削機により削り出しするもののほか第６
図に示されるように、制御コンピューター（69）からの
情報に基づき、Ｘ・Ｙ方向移動制御装置（67）と、Ｚ方
向移動制御装置（68）が作動し、同時にレーザー光源
（66）よりレーザー光線（65）が照射され、樹脂液槽
（63）内の光硬化型樹脂液（61）に等高線が描かれ、前
記レーザ光線（65）が当った等高線部分のみが硬化し、
この後テーブル（62）が一段降下し、同様の操作が行な
われ硬化物（54）が成形される装置がある。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、射出成形機によるものは、樹脂モール
ド用の金型を先に製作しなければならず、その製作時間
と費用がかかってしまい、殊に最近の多品種少量生産に
対応しようとすると、多くの金型を用意する必要が生じ
さらに多くの時間と費用がかかってしまう。またランナ
ー部分などムダとなる材料も多く、中空の物体等の特殊
な形状の成形は可能である。さらに色換え等の材料変更
に時間がかかる。
ド用の金型を先に製作しなければならず、その製作時間
と費用がかかってしまい、殊に最近の多品種少量生産に
対応しようとすると、多くの金型を用意する必要が生じ
さらに多くの時間と費用がかかってしまう。またランナ
ー部分などムダとなる材料も多く、中空の物体等の特殊
な形状の成形は可能である。さらに色換え等の材料変更
に時間がかかる。
切削機によるものは、切削を材料に対し行うため、切
りクズを大量に出し、その結果としてスクラップ材料が
たいへん多くなり、製品コストが高くなってしまう。ま
た成形に時間がかかるため、大量生産に向かないといっ
たような欠点もある。
りクズを大量に出し、その結果としてスクラップ材料が
たいへん多くなり、製品コストが高くなってしまう。ま
た成形に時間がかかるため、大量生産に向かないといっ
たような欠点もある。
一方、第６図に示した装置は、光硬化型樹脂が液状で
樹脂液槽に入っており、それにレーザー光線を照射して
硬化させるといったような構造をとっている。そのため
単一の材料でしか成形ができない。仮に成形途中で前記
材料を変更しようとすれば、前記樹脂液槽中の前記光硬
化型樹脂をすべて入れ換えねばならず、洗浄等の操作を
必要とする為、時間と費用がかかる。特に色換えの際に
は色が混ざってしまう可能性が大きい。さらに、前記光
硬化型樹脂の場合を制御することは困難であり、前記レ
ーザー光が照射されなかった箇所まで重合が進んでしま
う可能性も大きい。
樹脂液槽に入っており、それにレーザー光線を照射して
硬化させるといったような構造をとっている。そのため
単一の材料でしか成形ができない。仮に成形途中で前記
材料を変更しようとすれば、前記樹脂液槽中の前記光硬
化型樹脂をすべて入れ換えねばならず、洗浄等の操作を
必要とする為、時間と費用がかかる。特に色換えの際に
は色が混ざってしまう可能性が大きい。さらに、前記光
硬化型樹脂の場合を制御することは困難であり、前記レ
ーザー光が照射されなかった箇所まで重合が進んでしま
う可能性も大きい。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされた
ものであり、複数の異なる材料を用いても、短時間にか
つ低費用で更には容易に中空物体等の特殊な形状を有す
る精密な３次元物体を成形可能な、３次元成形装置を提
供することを目的としている。
ものであり、複数の異なる材料を用いても、短時間にか
つ低費用で更には容易に中空物体等の特殊な形状を有す
る精密な３次元物体を成形可能な、３次元成形装置を提
供することを目的としている。
［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために本発明の３次元成形装置
は、複数の異なる材料と重合開始剤を小滴状にして噴射
し、ステージ上で３次元成形するための複数のインクジ
ェットヘットが複数の方向へ向けて位置し、成形途中に
前記材料を変更した場合、後から噴射された材料と重合
開始剤が前に成形された材料へ流れたり、混ざったりし
ないよう前記インクジェットヘッドが前記ステージの下
側に位置し、下から上へ前記材料を噴出する構造とを備
えている。
は、複数の異なる材料と重合開始剤を小滴状にして噴射
し、ステージ上で３次元成形するための複数のインクジ
ェットヘットが複数の方向へ向けて位置し、成形途中に
前記材料を変更した場合、後から噴射された材料と重合
開始剤が前に成形された材料へ流れたり、混ざったりし
ないよう前記インクジェットヘッドが前記ステージの下
側に位置し、下から上へ前記材料を噴出する構造とを備
えている。
［作用］ 上記の構成を有する本発明の３次元成形装置は、前記
ステージの下側に位置する前記複数のインクジェットヘ
ッドより異なる又は同一の材料と重合開始剤を前記ステ
ージ上へ噴出し、積層させながら硬化させることにより
３次元物体が成形される。
ステージの下側に位置する前記複数のインクジェットヘ
ッドより異なる又は同一の材料と重合開始剤を前記ステ
ージ上へ噴出し、積層させながら硬化させることにより
３次元物体が成形される。
［実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して
説明する。
説明する。
最初に第１図を参照して本装置全体の構成を説明す
る。本装置は、制御コンピューター（11）と垂直方向二
液硬化型樹脂Ａ用ポンプ（12）垂直方向重合開始剤Ａ用
ポンプ（13）と、水平方向二液硬化型樹脂Ａ用ポンプ
（14）、水平方向重合開始剤Ａ用ポンプ（15）と、二液
硬化型樹脂Ａタンク（16）と、重合開始剤Ａタンク（1
7）と、垂直方向二液硬化型樹脂Ａ用インクジェットヘ
ッド（18）と、垂直方向重合開始剤Ａ用インクジェット
ヘッド（19）と、水平方向二液硬化型樹脂Ａ用インクジ
ェットヘッド（20）と、水平方向重合開始剤Ａ用インク
ジェットヘッド（21）と、Ｘ・Ｙ方向移動制御装置（2
2）と、Ｚ方向移動制御装置（23）と、ステージ（24）
と、垂直方向二液硬化型樹脂Ｂ用ポンプ（25）と、垂直
方向重合開始剤Ｂ用ポンプ（26）と、水平方向二液硬化
型樹脂Ｂ用ポンプ（27）と、水平方向重合開始剤Ｂ用ポ
ンプ（28）と、二液硬化型樹脂Ｂタンク（29）と、重合
開始剤Ｂタンク（30）と、垂直方向二液硬化型樹脂Ｂ用
インクジェットヘッド（31）と、垂直方向重合開始剤Ｂ
用インクジェットヘッド（32）と、水平方向二液硬化型
樹脂Ｂ用インクジェットヘッド（33）と、水平方向重合
開始剤Ｂ用インクジェットヘッド（34）とから構成され
ている。
る。本装置は、制御コンピューター（11）と垂直方向二
液硬化型樹脂Ａ用ポンプ（12）垂直方向重合開始剤Ａ用
ポンプ（13）と、水平方向二液硬化型樹脂Ａ用ポンプ
（14）、水平方向重合開始剤Ａ用ポンプ（15）と、二液
硬化型樹脂Ａタンク（16）と、重合開始剤Ａタンク（1
7）と、垂直方向二液硬化型樹脂Ａ用インクジェットヘ
ッド（18）と、垂直方向重合開始剤Ａ用インクジェット
ヘッド（19）と、水平方向二液硬化型樹脂Ａ用インクジ
ェットヘッド（20）と、水平方向重合開始剤Ａ用インク
ジェットヘッド（21）と、Ｘ・Ｙ方向移動制御装置（2
2）と、Ｚ方向移動制御装置（23）と、ステージ（24）
と、垂直方向二液硬化型樹脂Ｂ用ポンプ（25）と、垂直
方向重合開始剤Ｂ用ポンプ（26）と、水平方向二液硬化
型樹脂Ｂ用ポンプ（27）と、水平方向重合開始剤Ｂ用ポ
ンプ（28）と、二液硬化型樹脂Ｂタンク（29）と、重合
開始剤Ｂタンク（30）と、垂直方向二液硬化型樹脂Ｂ用
インクジェットヘッド（31）と、垂直方向重合開始剤Ｂ
用インクジェットヘッド（32）と、水平方向二液硬化型
樹脂Ｂ用インクジェットヘッド（33）と、水平方向重合
開始剤Ｂ用インクジェットヘッド（34）とから構成され
ている。
次に第１図、第２図、第３図、第４図、第５図を参照
して本実施例の装置の動作を説明する。最初に今回成形
しようとする物体の形状の情報が、第１図の制御コンピ
ューター（11）へ入力される。
して本実施例の装置の動作を説明する。最初に今回成形
しようとする物体の形状の情報が、第１図の制御コンピ
ューター（11）へ入力される。
次に前記制御コンピューター（11）からの指令に基づ
き、前記ポンプ（12）と（13）と前記インクジェットヘ
ッド（18）、（19）とが作動し、前記タンク（16）と
（17）中に入っている前記二液硬化型樹脂Ａ（35）と重
合開始剤Ａ（36）が前記インクジェットヘッド（18）と
（19）よりそれぞれ噴射される。そして前記ステージ
（24）へ積層しながら硬化する。この間前記制御コンピ
ューター（11）から指令に基づき、前記Ｘ・Ｙ方向移動
制御装置（22）と前記Ｚ方向移動装置（23）が作動し続
け、前記二液硬化型樹脂Ａ（35）と複合開始剤Ａ（36）
が立体的に積層しながら硬化して第２図に示された形状
となる。
き、前記ポンプ（12）と（13）と前記インクジェットヘ
ッド（18）、（19）とが作動し、前記タンク（16）と
（17）中に入っている前記二液硬化型樹脂Ａ（35）と重
合開始剤Ａ（36）が前記インクジェットヘッド（18）と
（19）よりそれぞれ噴射される。そして前記ステージ
（24）へ積層しながら硬化する。この間前記制御コンピ
ューター（11）から指令に基づき、前記Ｘ・Ｙ方向移動
制御装置（22）と前記Ｚ方向移動装置（23）が作動し続
け、前記二液硬化型樹脂Ａ（35）と複合開始剤Ａ（36）
が立体的に積層しながら硬化して第２図に示された形状
となる。
次は、前記ポンプ（14）と（15）と前記インクジェッ
トヘッド（20）と（21）が作動し、前記二液硬化型樹脂
Ａ（35）と重合開始剤（36）が前の段階と同様の操作に
より積層、硬化して第３図の状態となった。
トヘッド（20）と（21）が作動し、前記二液硬化型樹脂
Ａ（35）と重合開始剤（36）が前の段階と同様の操作に
より積層、硬化して第３図の状態となった。
次は、前記ポンプ（25）と（26）と前記インクジェッ
トヘッド（31）と（32）が作動し、前記タンク（29）と
（30）中に入っている前記二液硬化型樹脂Ｂ（37）と重
合開始剤Ｂ（38）が前記ステージに積層硬化して第４図
の状態となった。
トヘッド（31）と（32）が作動し、前記タンク（29）と
（30）中に入っている前記二液硬化型樹脂Ｂ（37）と重
合開始剤Ｂ（38）が前記ステージに積層硬化して第４図
の状態となった。
次も同様に、今度はインクジェットヘッド（33）と
（34）と前記ポンプ（27）と（28）が作動し、前記二液
硬化型樹脂Ｂ（37）と重合開始剤（38）がステージに積
層硬化して第５図の状態となり今回の一連の整形作業が
終了する。
（34）と前記ポンプ（27）と（28）が作動し、前記二液
硬化型樹脂Ｂ（37）と重合開始剤（38）がステージに積
層硬化して第５図の状態となり今回の一連の整形作業が
終了する。
さて本実施例に用いた二液硬化型樹脂は、あらかじめ
コバルトの脂肪酸塩やジメチルアニリンなどの反応促進
剤が加えられている不飽和ポリエステル樹脂であり、重
合開始剤はメチルエチルケントペルオキシド、過酸化ベ
ンゾイルなどのラジカル開始剤を用いた。
コバルトの脂肪酸塩やジメチルアニリンなどの反応促進
剤が加えられている不飽和ポリエステル樹脂であり、重
合開始剤はメチルエチルケントペルオキシド、過酸化ベ
ンゾイルなどのラジカル開始剤を用いた。
なお本発明は以上詳述した実施例に限定されるもので
はなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更
を加えることができる。例えば、インクジェットヘッド
を増やせば、一度にさらに多くの材料で成形することが
できる。前記制御コンピューター（11）にCAD1CAM1CAE
のシステムを導入すればさらに成形のスピードアップ化
とデザインの質的向上を押し進めることも可能である。
はなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更
を加えることができる。例えば、インクジェットヘッド
を増やせば、一度にさらに多くの材料で成形することが
できる。前記制御コンピューター（11）にCAD1CAM1CAE
のシステムを導入すればさらに成形のスピードアップ化
とデザインの質的向上を押し進めることも可能である。
［発明の効果］ 以上詳述したことから明らかなように本発明によれ
ば、複数のインクジェットノズルを備えているので、成
形途中から材料を偏光して整形を続けることも容易であ
り、また下側にあるインクジェットヘッドより上側にあ
るステージへ二液硬化型樹脂と重合開始剤を噴射するよ
うに構成されているので、途中から変更した材料が前の
材料と混ざる可能性が極端に低くなり、そのため材料の
たれ等のほとんどない高精度の成形が可能であり、さら
に前記二液硬化型樹脂と重合開始剤は小滴状で噴射され
るので樹脂の重合の制御も容易である。
ば、複数のインクジェットノズルを備えているので、成
形途中から材料を偏光して整形を続けることも容易であ
り、また下側にあるインクジェットヘッドより上側にあ
るステージへ二液硬化型樹脂と重合開始剤を噴射するよ
うに構成されているので、途中から変更した材料が前の
材料と混ざる可能性が極端に低くなり、そのため材料の
たれ等のほとんどない高精度の成形が可能であり、さら
に前記二液硬化型樹脂と重合開始剤は小滴状で噴射され
るので樹脂の重合の制御も容易である。
第１図から第５図までは本発明を具体化した実施例を示
すもので、第１図は、本実施例が適用された装置図、第
２図は、本実施例の実施途中の第１段階図、第３図は、
本実施例の実施途中の第２段階図、第４図は、本実施例
の実施途中の第３段階図、第５図は、本実施例の実施終
了状態図である。 また第６図は、従来の３次元成形装置図である。 図中、18〜21、31〜34はインクジェットヘッド、24はス
テージ、22,23は制御手段、35〜38は二液硬化型樹脂で
ある。
すもので、第１図は、本実施例が適用された装置図、第
２図は、本実施例の実施途中の第１段階図、第３図は、
本実施例の実施途中の第２段階図、第４図は、本実施例
の実施途中の第３段階図、第５図は、本実施例の実施終
了状態図である。 また第６図は、従来の３次元成形装置図である。 図中、18〜21、31〜34はインクジェットヘッド、24はス
テージ、22,23は制御手段、35〜38は二液硬化型樹脂で
ある。
Claims (4)
- 【請求項１】二液硬化型樹脂と、重合開始剤をそれぞれ
小滴として噴射する複数のインクジェットヘッドと、前
記インクジェットヘッドより噴射した前記二液硬化型樹
脂と重合開始剤が積層しながら硬化するステージと、前
記二液硬化型樹脂と重合開始剤の噴出方向や噴出量を相
対的に変化させる制御手段とを備えることを特徴とする
３次元成形装置。 - 【請求項２】前記インクジェットヘッドが、前記ステー
ジに対し垂直方向と水平方向に位置することを特徴とす
る請求項１記載の３次元成形装置。 - 【請求項３】前記インクジェットヘッドが前記ステージ
の下面側に位置されることを特徴とする請求項１又は２
記載の３次元成形装置。 - 【請求項４】前記インクジェットヘッドと前記ステージ
の両方、もしくは一方がＸ・Ｙ・Ｚの各方向に相対移動
可能に配置されることを特徴とする請求項1,2又は３記
載の３次元成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1192207A JP2699563B2 (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | ３次元成形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1192207A JP2699563B2 (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | ３次元成形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0357625A JPH0357625A (ja) | 1991-03-13 |
| JP2699563B2 true JP2699563B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=16287446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1192207A Expired - Lifetime JP2699563B2 (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | ３次元成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2699563B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006130864A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Seiko Epson Corp | 液体吐出方式による立体造形物の造形方法 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9611582D0 (en) | 1996-06-04 | 1996-08-07 | Thin Film Technology Consultan | 3D printing and forming of structures |
| AU9451098A (en) | 1997-10-14 | 1999-05-03 | Patterning Technologies Limited | Method of forming an electronic device |
| US7323634B2 (en) | 1998-10-14 | 2008-01-29 | Patterning Technologies Limited | Method of forming an electronic device |
| US20050012247A1 (en) * | 2003-07-18 | 2005-01-20 | Laura Kramer | Systems and methods for using multi-part curable materials |
| US7120512B2 (en) * | 2003-08-25 | 2006-10-10 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method and a system for solid freeform fabricating using non-reactive powder |
| JP4488960B2 (ja) * | 2005-06-01 | 2010-06-23 | シャープ株式会社 | 電子写真感光体の製造方法および製造装置 |
| JP6524845B2 (ja) * | 2015-07-31 | 2019-06-05 | 株式会社リコー | 立体造形装置 |
| EP4215594A1 (en) | 2016-04-07 | 2023-07-26 | 3D Systems, Incorporated | Thiol-ene inks for 3d printing |
-
1989
- 1989-07-25 JP JP1192207A patent/JP2699563B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006130864A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Seiko Epson Corp | 液体吐出方式による立体造形物の造形方法 |
| JP4639758B2 (ja) * | 2004-11-09 | 2011-02-23 | セイコーエプソン株式会社 | 液体吐出方式による立体造形物の造形方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0357625A (ja) | 1991-03-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090926 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |