JP4148733B2 - Three-dimensional laminate molding method and apparatus - Google Patents

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    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/112Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using individual droplets, e.g. from jetting heads

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
この出願の発明は、インクジェット方式の積層造形方法と三次元積層造形装置に関する。 The invention of this application relates to layered manufacturing method and a three-dimensional laminate molding apparatus of an ink jet method.
【0002】 [0002]
【従来の技術と発明の課題】 The present invention of the prior art and the invention]
三次元積層造形法とは目的とする立体構造物を輪切りにして、その輪切りにした構造に対応する部分に造形材を噴射しながら、あたかも立体等高線地図を作るように順次積み重ねていく造形法である。 The three-dimensional laminate molding method in the slicing a three-dimensional structure of interest, while spraying the shaped material in a portion corresponding to the structure in the slice, as if in stereolithography which sequentially stacked to produce a three-dimensional contour map is there. このような三次元積層造形法としては、これまでに(イ)光硬化性樹脂を用いる光造形法、(ロ)粉末を用いる粉末積層法、(ハ)溶融させた樹脂を堆積させる溶融樹脂堆積法、(ニ)紙、プラスチックシートまたは金属等の薄板を積層する薄板積層法等が知られている。 Examples of such a three-dimensional laminate molding method, so far (a) stereolithography using a photocurable resin, (ii) powder layering method using a powder, the molten resin deposition to deposit the resin was melted (c) law, (d) paper, sheet lamination method of laminating a thin plate such as a plastic sheet or a metal are known.
【0003】 [0003]
近年CAD技術の向上に伴い、三次元CADを利用する各種造形法が急速に普及している。 In recent years along with the improvement of CAD technology, various molding method using the three-dimensional CAD has spread rapidly. 三次元CADを利用して立体構造物を造形する、いわゆる三次元積層造形法は当初ラピッドプロトタイピング(rapid prototyping)と呼ばれ、高速に試作品等を造形するための方法として開発されたものであるが、最近ではこのラピッドプロトタイピングを使用して金型を造形することが可能になったことから試作品分野だけでなく実際の製造分野でもかなり利用されるようになってきた。 Shaping the three-dimensional structure using a three-dimensional CAD, so-called three-dimensional laminate molding method is originally called rapid prototyping (rapid prototyping), it was developed as a method for shaping the prototype Hinto fast there, but has come to quite is also used in the actual manufacturing field not only the prototype field from the fact that recently made it possible to shape the mold by using this rapid prototyping.
【0004】 [0004]
三次元積層造形法の一つにインクジェット方式があるが、このインクジェット方式には大きく分けて2種類あって、その一つはマサチューセッツ工科大学で開発された澱粉や石膏の粉末層にバインダーをインクジェットで噴射して固めて積層造形する方法であり(粉末積層法)、他の一つは造形物用材料を直接噴射して積層造形する方法である(溶融樹脂堆積法)。 Although an inkjet method on one of the three dimensional laminate molding method, there are two main types of ink jet method, the one binder powder layer of starch and gypsum developed at the Massachusetts Institute of Technology in inkjet a method for layered manufacturing to solidify by jetting (powder layering method), the other is a method of laminate molding by direct injection of the shaped object material (molten resin deposition). 粉末を使用する粉末積層法は噴射を終了した後で不要部分の粉末を除去しなければならないが、除去時に粉末が飛散するのでオフィスで使用するのは不適当である。 Powder layering method using powders must be removed powder unnecessary portion after exiting the injector, but it is unsuitable for use in the office because powder is scattered upon removal. それに対して、造形物用材料を直接噴射する積層造形法は材料粒子が飛散しないだけでなく、他の三次元積層造形法に比較して使用する装置の取り扱いが簡便で手軽に利用できるためオフィスでの使用に適している。 In contrast, the layered manufacturing method that directly injects shaped object material is not only the material particles are not scattered, office for handling the device used in comparison to the other three-dimensional laminate molding method can be simply and readily available It is suitable for use in. このため、今後この造形法は三次元プリンターや三次元コピーマシン等に大いに利用されるものと考えられている。 For this reason, it is believed that what this modeling method the future that is greatly utilized in such as a three-dimensional printer or a three-dimensional copy machine.
【0005】 [0005]
造形物用材料を直接噴射する三次元積層造形法としてはロボットのアームにインジェクションノズルを取付けXYZ方向(縦、横、高さの各方向)の三次元に移動させて造形する方法(特開昭62−255124号公報)やインクジェットヘッドをX−Y方向とZ方向に配置させて造形する方法(特許第2113524号、特許第2697136号、特許第2738016号、特許第2738017号)等が知られているが、これらの造形法はいずれも造形中に積層造形物を支持するための支持部材がないため、対象とする立体構造物を輪切りにした時に浮島構造(ある層で突然形状が出てくるような構造物)やH字の横棒のような長い梁を有する構造物の場合には積層造形することが困難になってしまう。 Shaped object material the XYZ directions attaching the injection nozzle arm of the robot as a three-dimensional laminate molding method for directly injecting a method of molding by moving the three dimensional (length, width, height each direction) (JP methods for 62-255124 JP) and the ink jet head is arranged an X-Y direction and the Z-direction to shape it (Japanese Patent No. 2113524, Japanese Patent No. 2697136, Japanese Patent No. 2738016, it is known Pat. No. 2,738,017), etc. are, but because there is no support member for supporting the laminate shaped object any of these stereolithography during molding, comes out suddenly shape floating island structure (a layer upon the three-dimensional structure of interest in the slice it becomes difficult to laminate molding in the case of a structure having a long beam, such as a horizontal bar of the structure) and H-like.
【0006】 [0006]
そのため、造形できる構造物の種類が制約されて実用的な工業製品や医薬用モデルなどの複雑な構造物の造形には適さないものとされていた。 Therefore, it has been assumed that the type of shaped can structure is not suitable for modeling of complex structures such as practical industrial products and pharmaceutical model is constrained.
【0007】 [0007]
このような造形法の改良法として支持体を利用する方法がこれまでにも開発されている(特許第3179547号、特開平7−40445号公報、特表平9−503969号公報)。 How to use the support as an improved method for such molding methods have been developed so far (Japanese Patent No. 3179547, JP-A 7-40445, JP Kohyo 9-503969 JP). そして、このような支持体を利用する造形法には積層造形物を支持体に埋設させる方法と積層造形物の必要な箇所にだけ柱状または板状の支持体を設ける方法がある。 Then, such a support molding method utilizing a method of providing only the columnar or plate-like support where required manner a laminated molded article which is embedded a laminate shaped article to a support.
【0008】 [0008]
また、支持体の作成方法として、上記したように造形物が支持体に埋設されるように作成する方法と、必要な箇所に柱状あるいは板状の支持体を作成する方法がある。 Further, as a method of creating support, there is a way to create a method for creating, columnar or plate-shaped support where required so shaped object as described above is embedded in the support. インクジェット方式では両方法とも実用化されているが、いかなる複雑形状にも対応でき、特別なデータ処理(後者の方法は支持体を付与するためのデータ処理が必要)が不要という点で前者の造形物が支持体に埋設されるように作成する方法が良い。 Although an ink jet method has been put to practical use both methods, can respond to any complex shape, special data processing (latter method requires data processing for giving support) former modeling in terms of required things better way to create, as embedded in the support. しかし、従来の方法は造形物を造形後、支持体をスプレイ乃至噴射する方法であった。 However, conventional methods after shaping the shaped object, the support was a method of spraying or injection.
【0009】 [0009]
このような改良法を利用することによって複雑な形状をした三次元構造物の積層造形が可能になったが、この方法はインクジェットヘッドがX方向とY方向の二軸に制御されて移動するので積層造形に時間がかかるだけでなく寸法精度を高めるためにはインクジェットヘッドの加速や減速を厳密に制御しなければならず、また、高速化するにはインクジェットヘッドを軽量化したり装置の強度を大きくする必要がある等解決すべき課題を多く有している。 It became possible additive manufacturing of a three-dimensional structure having a complicated shape by utilizing such an improved method, because this method is ink-jet head is moved under the control of the biaxial X and Y directions laminate must be strictly controlled acceleration and deceleration of the ink jet head in order to increase the dimensional accuracy not only takes time to build, also increase the strength of or device to reduce the weight of the ink jet head in speeding It has many problems to be equal resolution needs to be.
【0010】 [0010]
また、1ヘッドに多数のノズルを有するマルチノズルヘッド噴射機構を一軸制御しながら造形物が積層されるテーブルを二軸制御する方法も提案されている。 Also, a table shaped object while uniaxially controlling a multi-nozzle head ejecting mechanism is laminated with a plurality of nozzles 1 head is proposed a method of biaxial control.
【0011】 [0011]
すなわち、マルチノズルヘッドをX軸方向のみに移動させながら造形物が積層されるテーブルをY方向に移動して第一層の積層造形が終わるとテーブルをマルチノズルヘッドから一層分後退(Z方向)させる方法である。 That is, the multi-nozzle head in the X-axis direction only one layer backward when the shaped object while moving the end of the layered manufacturing of the first layer by moving the table to be stacked in the Y direction table from the multi-nozzle head (Z-direction) it is a method to. たとえば、インクジェットヘッドを一軸制御しながらテーブルに相当する紙を移動させる方式である。 For example, a method of moving the paper corresponding to the table while uniaxially controlling an inkjet head. しかしながら、紙の印刷に比較して三次元積層造形法の場合は積層される材料の量が多いため積層中の造形物を載せたテーブルを急激に移動や停止をするためには装置を大きく、しかも強固にする必要がありオフィス用として使用することは不適当であると考えられる。 However, for the case of a three-dimensional laminate molding method in comparison with the printing paper to the rapidly moving and stopping the table carrying the shaped object in the stack for the large amount of material to be laminated is large the device, Moreover be used for office must be strengthened is considered to be inappropriate.
【0012】 [0012]
また、装置や造形方法の改良とは別に造形に使用する材料についても種々の改良が行われている。 Further, various improvements have been performed for the material used for separately modeling the improved apparatus and molding method. たとえば、インクジェット方式で使用される材料としては、ワックスやホットメルト材料のように常温では固体で加熱すると液体になる材料が多く使用されているが、これらの材料は脆いものが多く、造形した積層造形物が壊れやすいという欠点がある。 For example lamination, as the materials used in the inkjet method, but the material becomes liquid when heated solid at ordinary temperature as waxes and hot-melt materials are often used, these materials are brittle lot, which was shaped there is a disadvantage that the shaped object is fragile. この欠点を補うために積層造形用材料に靭性を付与させることも提案されているが(特開2001−214098号公報)、このような材料の多くは固化した時に収縮による反りや変形を起こすため三次元積層造形物の寸法安定性を損なう場合が多い。 Although it has been proposed to impart toughness to the laminate shaping material to compensate for this drawback (JP 2001-214098), for causing warpage or deformation due to shrinkage when many solidification of such materials often impair the dimensional stability of the three-dimensional stacked shaped object.
【0013】 [0013]
また、液状の光硬化性材料や熱硬化性材料を使用する方法も提案されているが、このような材料を使用する方法は材料の粘度が高いとノズルが目詰まりし、粘度が低いと噴射積層した後の光硬化中あるいは熱硬化中に「たれ」を生じるという問題がある。 Further, although a method of using a photocurable material or thermosetting material liquid is proposed, such a method of using the material to the nozzle clogging and the high viscosity of the material, the injection is low viscosity during photocurable or thermosetting after lamination there is a problem that results in a "sauce". これを改良する方法として光硬化性材料の液滴が飛翔中に光照射して硬化するように液滴の飛翔経路に光を照射する方法も提案されているが(特許第2697138号)、この方法も光がインクジェットヘッド側に漏れて光が当たるためノズルに目詰まりが起き易いという欠点がある。 While the droplets of the photocurable material as a way to improve this have been proposed a method of irradiating light to the trajectory of the droplets to cure the light irradiation during flight (Patent No. 2,697,138), this the method also has a disadvantage of easily occur clogging in a nozzle for impinging light light leaks to the inkjet head side.
【0014】 [0014]
さらに、常温で液体のインクを噴射してインクを凍結させながら積層造形する方法が提案されているが(特許第2666034号)、この方法も積層造形物の凍結状態を保つことが困難であり、汎用の三次元積層造形用のプリンターやコピーマシン用としては不適当である。 Furthermore, a method of layered manufacturing with ink frozen by ejecting ink is liquid at room temperature has been proposed (Japanese Patent No. 2666034), the method is also difficult to maintain the frozen state of the laminate shaped article, it is unsuitable for the printer and copy machine for the three-dimensional stacked molding of general purpose. その他の三次元積層造形法としては下から上に向けてインクジェットを噴射する方法や横からインクジェットを噴射する方法等も知られているが、このような方法は常温で液体の材料を用いる場合は「たれ」が生じてしまうため好ましくない。 Is known a method or the like for injecting ink jet from methods and horizontal for injecting ink jet from bottom to top as other three-dimensional laminate molding method, when such methods using a liquid material at normal temperature It is not preferable because the "sagging" occurs.
【0015】 [0015]
上記するように、これまでインクジェット方式の積層造形に関する方法や装置が種々提案されてきたが、三次元積層造形物を高速、安定、安価の要件を備え、しかもオフィスでの環境条件を満たす造形法はこれまで提供されていない。 As described above, heretofore a method or apparatus related to layered manufacturing the ink jet system have been proposed, fast three-dimensional stacked shaped object, stable, provided with a low cost requirements, yet the environment satisfies stereolithography in the office It not has been provided so far.
【0016】 [0016]
積層造形用材料を直接噴射して積層造形するインクジェット方式は数十μmの大きさの液滴を噴射して一層づつ積層造形するため造形時間を短縮するためには、いかに多くの液滴を短時間で噴射させるかが大きな課題である。 For inkjet method of layered manufacturing a layered manufacturing material directly injected to the to shorten the molding time for further increments laminate molding by injecting several tens μm in size of the droplets, how many droplets short either by injection at the time it is a major challenge.
【0017】 [0017]
このためにはヘッドのノズル数を増やすこと噴射の応答周波数を高くすること、ヘッドの移動距離を短くすること、またノズルの径を大きくして液滴を大きくすること等々が考えられる。 Increasing the response frequency of the injection to increase the number of nozzles of the head are for this purpose, it shortens the movement distance of the head, also is considered so that larger droplets by increasing the diameter of the nozzle. しかしながら、液滴の大きさが100μmを超えると液滴の自重の影響が大きくなってしまい、精度良く高速で噴射できないという問題が生じてしまいノズル径を大きくすることは好ましくない。 However, the size of the droplets becomes large the influence of more than the drop of its own weight 100 [mu] m, to increase the nozzle diameter will occur can not be injected at high accuracy high speed is not preferable.
【0018】 [0018]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
そこで、この出願の発明は、以上のとおりの従来の技術の問題点を解消するために、少なくとも目的とする造形範囲の一辺の長さ以上である複数のノズルを有するヘッドを複数個配列したヘッドユニットを複数個設けたマルチヘッドユニットを一軸方向に移動させることによって積層造形を可能にしたものである。 Therefore, the invention of this application, more problems of the prior art as to eliminate the head in which a plurality sequences a head having a plurality of nozzles is not less than the length of one side of the shaped range with at least object it is obtained by allowing a laminate shaping by moving the multi-head unit provided a plurality of units in a uniaxial direction.
【0019】 [0019]
この方式を採用することによって造形時間の短縮ができるばかりでなく、マルチヘッドユニットの移動が一軸制御なので簡便、軽量で装置の強度もそれほど大きくする必要がないと言う知見に基づくものである。 Not only can shorten the molding time by adopting this method, since the movement of the multi-head unit is uniaxial control easy, the strength of the lightweight device is also based on the discovery say so there is no need to increase.
【0020】 [0020]
しかも、一軸制御は二軸制御に比較して噴射位置の精度が向上するため精度のよい造形物の造形ができる利点があるだけでなく、ヘッドは多数のノズルを集合した(マルチノズル)ものであり、また、ヘッドユニットはヘッドを複数に配列しているため、たとえノズルの1つが目詰まり等のトラブルを生じてもトラブルが生じたヘッドだけを交換すればよいため保守管理も容易になるという優れた特性を有するものである。 Moreover, the uniaxial control not only an advantage of the molding of the accurate shaped object to improve the accuracy of the injection location as compared to biaxially control head intended to set the number of nozzles (multi-nozzle) that there, also, since the head unit is arranged a head in a plurality, even for may be one of the nozzles is replace only the head is also caused trouble caused troubles such as clogging maintenance is facilitated those having excellent characteristics.
【0021】 [0021]
すなわち、この出願の発明は、第1には、多数のノズルを有するヘッドを複数個配列し、ノズルから噴射される材料の幅が少なくとも造形範囲の一辺の長さ以上であり、そのノズルから造形物の輪郭を形成する位置に支持体用材料をインクジェット噴射して支持体を形成する支持体造形用ヘッドユニットと、 That is, the invention of this application, the first, and arranging a plurality head to have a large number of nozzles, and the width of the material ejected from the nozzle is greater than or equal to the length of one side of the at least shaping range, from the nozzle the supporting-body material at a position for forming the contour of the shaped object and the support shaping head unit to form a support and an ink-jet injection,
多数のノズルを有するヘッドを複数個配列し、ノズルから噴射される材料の幅(噴射の幅)が少なくとも造形範囲の一辺の長さ以上であり、そのノズルから前記支持体の中に造形物用材料をインクジェット噴射して造形物を形成する造形物造形用ヘッドユニットと、 The head have a large number of nozzles and a plurality sequences, the width of the material ejected from the nozzle (the width of the injection) is not less than the length of one side of the at least shaping range, shaped object into the support from the nozzle a shaped article shaped head unit for forming a molded article by an ink jet ejecting the use material,
造形物と支持体を保持するテーブルを備えて、 Includes a table that holds the molded product and the support,
前記支持体造形用ヘッドユニットと造形物造形用ヘッドユニットを前記テーブルに対して一軸方向に移動させながら、テーブルに向けて、支持体用材料を支持体造形用ヘッドユニットから噴射して支持体を形成しつつ、造形物用材料を造形物造形用ヘッドユニットから噴射して造形して一層分の造形を終了し、 While it is moving in the axial direction of the shaped object modeling head unit and the support shaping head unit relative to the table, toward the table, the support by spraying the support-body material from the support shaping head unit body while forming, it terminates further minute shaped by molding by injecting shaped object material from the shaped object modeling head unit,
その造形終了後、前記テーブルまたは支持体造形用ヘッドユニットと造形物造形用ヘッドユニットを造形物の一層分移動させて、再び支持体用材料と造形物用材料の噴射を行い、この一層分の移動と材料の噴射を繰り返すことにより、造形物を支持体に埋設するように造形して、造形後に支持体を造形物から取り除く三次元積層造形法を提供するものである。 After the molding completion, move one layer of the tables or supports the shaping head unit with shaped object modeling head unit D object performs injection support-body material and the modeled object material again, this one layer by repeating the injection movement and material, and shaping the shaped object so as to bury the support, there is provided a three-dimensional laminate molding method for removing the support from the molded product after molding.
第2には、前記造形法において、前記支持体用材料は常温で固体であり、前記造形物用材料は常温で液体である三次元積層造形法を提供するものである。 The second, in the stereolithography, the support-body material is a solid at room temperature, the molded article material is to provide a three-dimensional laminate molding method which is liquid at room temperature.
第3には、前記造形法において、前記支持体造形用ヘッドユニットと造形物造形用ヘッドユニットが往復移動可能になっており、支持体造形用ヘッドユニットと造形物造形用ヘッドユニットの往路および復路でそれぞれ支持体用材料および造形物用材料を噴射する三次元積層造形法を提供するものである。 Third, the in stereolithography, the support shaping head unit with shaped object shaping head unit has become a reciprocally movable, forward and backward shaped object modeling head unit and the support shaping head unit in is to provide a three-dimensional laminate molding method for injecting a supporting-body material and modeled object material, respectively.
第4には、前記造形法において、前記支持体用材料は溶融性材料で構成され、造形後に支持体を造形物から溶融除去して支持体用材料を回収して再利用する三次元積層造形法を提供するものである。 The fourth, in the stereolithography, the support-body material is composed of a fusible material, melted removed to recover and re-use three-dimensionally layered manufacturing the support-body material from the molded article support after shaping it is intended to provide the law.
【0022】 [0022]
そして、この出願の発明は、第5には、多数のノズルを有するヘッドを複数個配列し、ノズルから噴射される材料の幅が少なくとも造形範囲の一辺の長さ以上であり、そのノズルから造形物の輪郭を形成する位置に支持体用材料をインクジェット噴射して支持体を形成する支持体造形用ヘッドユニットと、 The invention of this application, the fifth, and arranging a plurality head to have a large number of nozzles, and the width of the material ejected from the nozzle is greater than or equal to the length of one side of the at least shaping range, from the nozzle the supporting-body material at a position for forming the contour of the shaped object and the support shaping head unit to form a support and an ink-jet injection,
多数のノズルを有するヘッドを複数個配列し、ノズルから噴射される材料の幅(噴射の幅)が少なくとも造形範囲の一辺の長さ以上であり、そのノズルから前記支持体の中に造形物用材料をインクジェット噴射して造形物を形成する造形物造形用ヘッドユニットと、 The head have a large number of nozzles and a plurality sequences, the width of the material ejected from the nozzle (the width of the injection) is not less than the length of one side of the at least shaping range, shaped object into the support from the nozzle a shaped article shaped head unit for forming a molded article by an ink jet ejecting the use material,
造形物と支持体を保持するテーブルと、 A table for holding a molded product and the support,
前記支持体造形用ヘッドユニットと造形物造形用ヘッドユニットを前記テーブルに対して一軸方向に移動させる軸方向移動手段と、 And axial direction moving means for moving in one axial direction D object modeling head unit and the support shaping head unit relative to the table,
前記テーブルまたは支持体造形用ヘッドユニットと造形物造形用ヘッドユニットを造形物の一層分移動させる一層分移動手段とを備えて、 And a more minute moving means moving one layer of the tables or supports the shaping head unit with shaped object modeling head unit D object,
前記軸方向移動手段により前記支持体造形用ヘッドユニットと造形物造形用ヘッドユニットを前記テーブルに対して一軸方向に移動させながら、前記テーブルに向けて、支持体用材料を支持体造形用ヘッドユニットから噴射して支持体を形成しつつ、造形物用材料を造形物造形用ヘッドユニットから噴射して造形して一層分の造形を行い、 While moving in the axial direction of the shaped object modeling head unit and the support shaping head unit relative to the table by the axial movement means, toward the table, the supporting-body material support shaping head unit while forming an injection to support from, we perform further partial shaped by molding by injecting shaped object material from the shaped object modeling head unit,
一層分の造形終了後に前記一層分移動手段により前記テーブルまたは支持体造形用ヘッドユニットと造形物造形用ヘッドユニットを造形物の一層分移動させて、再び支持体用材料と造形物用材料の噴射を行い、この一層分の移動と材料の噴射を繰り返すことにより、造形物を支持体に埋設するように造形する三次元積層造形装置を提供するものである。 Wherein by moving one layer of one layer moving means by the shaped object D object modeling head unit and the table or support the shaping head unit after one layer of shaped finished, again injection support-body material and the shaped object material was carried out by repeating the injection movement and material of the one layer, there is provided a shaped three-dimensionally layered manufacturing device so as to bury the molded article to a support.
第6には、前記造形装置において、前記支持体造形用ヘッドユニットが造形物造形用ヘッドユニットの両側に配置され、これら支持体造形用ヘッドユニットと造形物造形用ヘッドユニットが前記軸方向移動手段により往復移動可能になっており、往路および復路で先頭側の支持体造形用ヘッドユニットが支持体用材料を噴射するように構成されている三次元積層造形装置を提供するものである。 The sixth, in the molding apparatus, the support shaping head unit are arranged on either side of a head unit for shaped object modeling, these supports shaped head unit shaped object shaping head unit the axial direction moving means has become reciprocally moved by, there is provided a three-dimensional layered manufacturing device configured as the top side of the support shaping head unit ejects the supporting-body material with forward and backward.
第7には、前記造形装置において、前記支持体用材料は常温で固体であり、前記造形物用材料は常温で液体である三次元積層造形装置を提供するものである。 The seventh, in the molding apparatus, the support-body material is a solid at room temperature, the molded article material is to provide a three-dimensional laminate molding apparatus which is liquid at room temperature.
【0023】 [0023]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下に、この出願の発明をさらに詳細に説明する。 The following describes the invention of this application in more detail.
3次元CADで設計された3次元形状あるいは3次元スキャナーやディジタイザーで取り込んだ3次元形状のサーフェイスデータあるいはソリッドデータをSTLフォーマットに変換して出力する。 The surface data or solid data for 3-dimensional shape captured by the three-dimensional shape or three-dimensional scanner, digitizer designed in three-dimensional CAD is converted into STL format outputs.
【0024】 [0024]
このデータを積層造形機に入力する。 To enter this data in the stacked molding machine. 造形しようとする3次元形状の造形方向を決める。 Determine the molding direction of the three-dimensional shape to try modeling. 造形方向は特に制約はないが、通常はZ軸方向(高さ方向)が最も低くなる方向を選ぶ。 Although shaping direction is not particularly limited, usually to select the direction of Z-axis direction (height direction) is the lowest. 造形方向を確定したら、その3次元形状のX−Y軸面、X−Z軸面、Y−Z軸面への投影面積を求める。 After determining the molding direction, X-Y axis plane of the three-dimensional shape, X-Z axis plane, the projected area of ​​the Y-Z axis plane determined.
【0025】 [0025]
得られたブロック形状に補強のためX−Y軸面の上面を除いて、その他の各面を適当量外側に移動させる。 Obtained except for the upper surface of the X-Y axis plane for reinforcement in the block shape, moving other surfaces with an appropriate amount outside. 移動させる量は特に制約はないが、形状や大きさや使用材料で異なるが1〜10mm程度である。 Amount to moved is not particularly limited, but varies in shape and size or materials used is about 1 to 10 mm. これで造形しようとする形状を閉じ込めた(上面は解放されている。)ブロック形状が特定される。 Confined shapes to be molded in which (upper surface is released.) Block shape is specified.
【0026】 [0026]
このブロック形状を一層の厚さでZ方向に輪切り(スライスするとも言う。)にする。 To slice the block shape in the Z direction in a more thickness (also called slicing.). 輪切りにする一層の厚さは使う材料によるが通常は20〜60μmである。 It is usually a 20~60μm by further thickness using materials that slice. 造形しようとする造形物が1個の場合はこのブロック形状がZステージ(一層造形毎に一層づつ移動する造形物をのせるテーブル。移動はテーブルが下降する場合や、噴射ノズルが上昇する場合がある。どちらでも良いが、テーブルが下降した方が安定で位置精度が良くなる。)の真中に来るように配置される。 And when shaped object table. Move the table to place the shaped object is the block shape in the case of one which moves more increments every Z stage (more molding to be shaped is lowered, if the injection nozzle is increased there. Although either good, who table is lowered is arranged to come in the middle of the better stable position accuracy.).
【0027】 [0027]
また、複数個同時に造形する場合はブロック形状がZステージに配置されるが、ブロック形状を積み重ねることも可能である。 Although the case of molding a plurality simultaneously block shape is disposed in the Z stage, it is also possible to stack blocks shape. これらブロック形状化や輪切りデータ(スライスデータ:等高線データ)やZステージへの配置は、使用材料を指定すれば自動的に作成することも可能である。 These blocks shaped and sliced ​​data: placement into (slice data contour data) and Z stage, it is also possible to automatically create by specifying the materials used.
【0028】 [0028]
この出願の発明は、多数のノズルを有するヘッドを複数個配列したヘッドユニットを、複数個設けたマルチヘッドユニットを一軸方向に移動することによって積層造形する造形法である。 The invention of this application, a head unit in which a plurality sequences a head having a plurality of nozzles, a molding method in which lamination molding by moving the multi-head unit provided plurality in a uniaxial direction. 具体的には1つの固定プレートに設けられたマルチヘッドユニットから支持体用材料をインクジェット噴射して支持体となる溝や堰を予め造形して、その中にもう1つの固定プレートに設けられたマルチヘッドユニットから造形物用材料をインクジェット噴射して積層する三次元の積層体を造形する方法である。 Specifically previously shaped grooves or weir as a jet injection to support the support-body material from the multi-head unit provided one fixed plate, provided on another fixed plate therein the shaped article material from the multi-head unit is a method of molding a three-dimensional laminate which laminated by inkjet ejection. このようにして上方から下方のテーブルに向けてインクジェット噴射してテーブル(Zステージ)の同一平面(X−Y軸方向)の積層が終わるとテーブルをマルチヘッドユニットから一層分後退(Z軸方向に移動)させるか、テーブルを固定しておいて、マルチヘッドユニットを一層分上昇させる操作を繰り返しながら積層造形するものである。 In this manner, when the stack of coplanar (X-Y-axis direction) of the Inkjet injection shines with table from above downward of the table (Z stage) is completed, the one layer backward from the multi-head unit table (Z whether to axially move) is, in advance by fixing the table, the multi-head unit is to laminate molding by repeating an operation to raise one layer.
【0029】 [0029]
この場合、テーブルのX−Y軸方向の急激な移動や停止がなくなり、装置を強固にすることなく小さくすることができる。 In this case, there is no sudden movement and stop of the X-Y axis direction of the table, it can be reduced without strengthening the device. また、テーブル又はマルチヘッドユニットのZ軸方向の移動は、一層分の微小な移動のみでありこの問題はない。 Also, the movement of the Z-axis direction of the table or multi-head unit is not the problem is only movement further minute minute.
【0030】 [0030]
この造形法は造形物用材料を噴射する時は支持体からなる溝や堰が既に形成されているため造形物用材料として、たとえ常温で液体の材料や粘度の低い材料を使用しても「たれ」の心配がなく従来使用できなかった光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂でも幅広く使用することが可能になる。 As modeled object material for groove or weir comprising a support it is already formed when the molding method for injecting a molding material for material, the use of material having a low material and viscosity of the liquid even at room temperature " it is possible to widely use in photocurable resin or thermosetting resin concerned could not be conventionally used without sauce. "
【0031】 [0031]
また、この出願の発明はヘッドユニットの配列を工夫することによってマルチヘッドユニットが移動する往路および復路の両方でマルチノズルから支持体用材料および造形物用材料を噴射することができるため造形時間をより短縮させることが可能になるということを見出したのである。 Further, the claimed invention is a shaped time it is possible to inject the support-body material and shaped article materials from multi-nozzle in both the forward path and backward path of the multi-head unit is moved by devising the arrangement of the head unit it was found that it becomes possible to further shorten.
【0032】 [0032]
すなわち、支持体造形用ヘッドユニットと造形物造形用ヘッドユニットの配列をマルチヘッドユニットの移動方向に対して設けることによってマルチヘッドユニットの往路および復路それぞれで支持体用材料と造形物用材料を噴射して積層することを可能にしたものであるが、図を用いてさらに詳細に説明する。 That is, injecting the supporting-body material with shaped object material in each forward path and backward path of the multi-head unit by providing an array of shaped article shaping head unit and the support shaping head unit with respect to the moving direction of the multi-head unit but in which it made it possible to to laminate will be described in further detail with reference to FIG.
【0033】 [0033]
図1はこの出願の発明の装置全体を示した構成図を示したものであり、図2〜図8はこの装置を使用して三次元積層造形物を造形している形態を詳細に示したものであり、図9は造形後支持体用材料を取り除いた造形物であり、図10〜図13は吐出ノズルユニットの機構および配列を示す図である。 FIG. 1 shows a configuration diagram showing the entire apparatus of the invention of this application, FIGS. 2-8 showed the form that shaping a three-dimensional stacked shaped object with this device in detail are those, 9 are shaped object obtained by removing the molding after the supporting-body material, 10 to 13 are views showing the mechanism and arrangement of the ejection nozzle unit.
【0034】 [0034]
この装置の全体を示す図1から明らかなように、この装置は制御コンピュータ(1)に連結したコントローラ(2)によって吐出ノズルのX−Y軸方向移動制御装置(5)とZ軸方向移動制御装置(7)を制御している。 As apparent from FIG. 1 showing the entire of the apparatus, the apparatus control computer (1) X-Y-axis direction movement control device of the discharge nozzle by the controller (2) linked to (5) and Z-axis direction movement control controlling the device (7).
【0035】 [0035]
また、ポンプ制御装置(9)は支持体材料用ポンプ(10)と造形物材料用ポンプ(11)を制御して、リザーバ(6)への造形物材料と支持体材料の供給量を制御している。 The pump control apparatus (9) controls the build material pump and pump support material (10) (11) to control the supply amount of build material and support material of the reservoir (6) ing. この装置を使用する三次元積層造形物の具体的な造形方法を図1にしたがって説明すると、制御コンピュータ(1)に所望の造形物の形状を読み込ませておき、読み込ませた形状に応じてコントローラ(2)が造形用材料吐出ノズルユニット(3) [ 前記造形物造形用ヘッドユニットに相当 ]と支持体用材料吐出ノズルユニット(4) [ 前記支持体造形用ヘッドユニットに相当 ]をX−Y軸方向と Z軸方向、いわゆる平面方向と深さ方向の移動を制御する。 When explaining a specific manufacturing method of three-dimensional stacked molded product using the device according to FIG. 1, the control computer (1) advance to read the shape of the desired shaped article, in accordance with the allowed read shape Controller (2) shaping the material discharge nozzle unit (3) [wherein shaped object corresponding to the shaping head unit] and the supporting-body material discharge nozzle unit (4) the equivalent to the support shaping head unit] X-Y axis direction and Z-axis direction, controls the movement of the so-called planar direction and depth direction.
【0036】 [0036]
ここで、造形用材料吐出ノズルユニット(3)および支持体用材料吐出ノズルユニット(4)からの各材料の吐出の制御は、図10〜図13にて後述するためここでは説明を省略する。 Here, the ejection of the material from the shaping material discharge nozzle unit (3) and the supporting-body material discharge nozzle unit (4) will be omitted here to be described later with FIGS. 10-13.
【0037】 [0037]
このように、この出願の発明は、造形材料と支持材料の供給量と吐出、および吐出ノズルユニット(3)、(4)の平面方向とテーブル(8)の高さの移動量を制御しながら造形物(12)を造形しようとするものである。 Thus, the invention of this application, the discharge and supply of build material and support material, and the discharge nozzle unit (3), while controlling the amount of movement of the height of the planar direction and the table (8) (4) it is intended to modeling molding compound (12).
【0038】 [0038]
このようにして造形された造形物(12)が図1のテーブル(8)上に保持されているが、図1からも明らかなようにこの出願の発明は単に制御されたノズルとテーブルを利用して造形物(12)を造形するだけでなく、造形物(12)が硬化するまで造形物(12)が変形しないように短時間で硬化する支持用材料で予め支持体を造形して、その中(内側)に造形用材料を噴射して造形物(12)を造形する方法に特徴を有するものである。 This way the shaped object that is shaped in (12) is held on the table 1 (8), use of the nozzle and the table simply controlled the invention apparent as this application from FIG. 1 in addition to shaping the shaped object (12) and, shaped object (12) so as not to deform the molded object (12) to be cured, by shaping the pre-support with supporting material that cures in a short time , Ru der those features a method of molding the inside of the molded product by injecting molding material into (inside) (12). この支持体用材料を造形用材料と共に吐出しながら造形物(12)を造形する形態を詳細に示したのが図2〜図8である。 The supporting-body material shaped object while discharging with shaping material (12) that shows a mode of shaping in detail a FIGS. 2-8.
【0039】 [0039]
図2はテーブル(8)上にX−Y軸方向に制御しながら造形物を支持するための支持体用材料を支持体用材料吐出ノズルユニット(4)から吐出して支持体(13)を形成する形態を示している。 Figure 2 is support by ejecting from the table supporting-body material supporting-body material discharge nozzle unit for supporting the shaped object while controlling an X-Y axis direction on the (8) (4) (13) It shows a mode of formation. 図3は造形用材料吐出ノズルユニット(3)から造形用材料を吐出している形態を示している。 Figure 3 shows a form in which eject shaped timber charges from shaping material discharge nozzle unit (3). そして、図4は造形用材料吐出ノズルユニット(3)から造形用材料を吐出しながら、造形物の輪郭を形成する位置に支持体用材料吐出ノズルユニット(4)から支持体用材料を吐出している形態を示しているが、図4から明らかな様に、この時は先に吐出した支持体(13)は固化しており、未硬化の造形用材料が決められた形状の外へ流出するのを抑制している。 Then, 4 while discharging the shaped timber charges from shaping material discharge nozzle unit (3), ejects the support timber fees in a position to form the contour of the shaped object from the supporting-body material discharge nozzle unit (4) shows in which forms, as apparent from FIG. 4, the support this time ejected earlier (13) is solidified, flows out to the outer shape molding mATERIAL fOR uncured has been determined It is suppressed to.
【0040】 [0040]
この様にして一層目が終了するとテーブル(8)は図1のZ方向へ移動した後で一層目と同じ操作を繰り返しながら造形物(12)を造形するのである。 Table (8) the first layer in this manner is completed is to shaped molded product while repeating the same operation as the first layer after moving in the Z direction in FIG. 1 (12).
【0041】 [0041]
この時の操作を示したものが図6〜図8である。 It shows the operation at this time is a 6-8. なお、図8は造形用材料と支持体用材料が同一平面になっているが、さらに、造形物(12)が完全に被覆されるまで支持体用材料を吐出する方法が適用できることは当然である。 Incidentally, FIG. 8 is a supporting-body material shaping material is in the same plane, further, shaped article (12) that is of course applicable is a method of discharging the supporting-body material until fully covered is there.
【0042】 [0042]
図9はこの様にして造形した後で支持体を取り除いた時の造形物の斜視図である。 Figure 9 is a perspective view of a molded article when removing the support after shaping in this way. 図10〜図13は吐出ノズルユニットの機構および配列を示す図である。 10 to 13 are views showing the mechanism and arrangement of the ejection nozzle unit.
【0043】 [0043]
図10は多数のノズルがライン状に配列されているヘッドの分解斜視図であり、図11はその部分断面図である。 Figure 10 is an exploded perspective view of the head of a large number of nozzles are arranged in a line, FIG. 11 is a partial cross-sectional view. 図10および図11に示されているように、ステンレス等で成形された取付けベース(111)上にダイヤフラムプレート(109)、リストリクタプレート(106)、加圧室プレート(104)とニッケル材等で成形されたノズルプレート(102)がエポキシ材料等の接着剤で接着されて一体になっている。 10 and as shown in Figure 11, a diaphragm plate (109) on the mounting base that is molded with stainless steel (111), the restrictor plates (106), the pressure chamber plate (104) and a nickel material or the like in molded nozzle plate (102) is bonded with an adhesive such as epoxy materials are integrated.
【0044】 [0044]
また、ダイヤフラムプレート(109)の振動板(107)の下方位置に設けられている圧電素子(112)はセラミックスやポリイミド等の絶縁物で成形された支持基板(114)にシリコン系の接着剤で連結されている。 The piezoelectric element (112) provided at a lower position of the diaphragm of the diaphragm plate (109) (107) is an adhesive silicone-based on a support substrate that is formed with an insulating material such as ceramics or polyimide (114) it has been linked. また、取付けベース(111)は図示しないネジ等の手段により装置に取付けられている。 The mounting base (111) is attached to the apparatus by means of screws or the like (not shown). そして、ノズルプレート(102)や取付けベース(111)に取付けられている噴射材料の流路は気密性を保つことはもちろん、エポキシ等の接着剤の「はみ出し」により流路が塞がれることがないようにすることが必要である。 Then, the flow passage of the injection material is attached to the nozzle plate (102) and mounting base (111) to maintain the airtightness of course, that the flow path is blocked by the "squeeze-out" of the adhesive such as epoxy it is necessary to as the no.
【0045】 [0045]
噴射材料の材料タンクからノズル(101)までの流路工程を説明すると、噴射材料供給路(110)→フィルタ部(108)→リストリクタ(105)→加圧室(103)→ノズル(101)となる。 To explain the passage process from the material tank of the injection material to the nozzle (101), the injection material supply passage (110) → filter unit (108) → restrictor (105) → pressurizing chamber (103) → nozzle (101) to become. そして、支持基板上(114)に取付けられた圧電素子(112)への電気信号の印加および切断によりダイヤフラムプレート(109)の振動板(107)が撓みと復元を繰り返すことによって5個の任意のノズル(101)からの噴射材料の小滴が噴射され、それに応じて上記流路工程を経由して新しい噴射材料が加圧室(103)へ供給されるようになっている。 The vibration plate (107) bends and any five by repeating the recovery of the diaphragm plate by application and disconnection of the electrical signals to the piezoelectric elements mounted on a supporting substrate (114) (112) (109) are droplets jetting injection material from the nozzle (101), a new injection material through said passage step are supplied to the pressurizing chamber (103) accordingly.
【0046】 [0046]
ヘッドとは複数のノズル(101)をライン状ないしマトリックス状に配列した構造の噴射機構を意味するものであるが、この出願の発明では図12に例示したノズルプレート(102)にノズル(101)を一列に配置したものを用いて説明する。 Although head and is intended to mean an injection mechanism structure in which a plurality of nozzles (101) in a line or matrix form, a nozzle in a nozzle plate (102) illustrated in FIG. 12 in the invention of this application (101) It will be described with reference to those arranged in a row.
【0047】 [0047]
このノズルプレート(102)の配列について説明するとニッケル材等からなるノズルプレート(102)に設けられている5個のノズルプレート(101)間のピッチはそれぞれ、所定解像度ピッチの4倍の設定となっている。 Each pitch between the nozzle plate (102) 5 nozzles plates when arranged will be described are provided in the nozzle plate made of nickel material or the like (102) (101), a four times the set of predetermined resolution pitch ing. マルチノズルプレートユニット(115)はノズルプレート(102)4個を一組として矢印A,Bに対して垂直方向に所定解像度ピッチ分だけ階段状にずらして固定プレート(116)に設けられている。 Multi-nozzle plate unit (115) is an arrow A, is disposed in a predetermined resolution pitch only stepwise staggered fixed plate (116) in a direction perpendicular to B as a nozzle plate (102) four pairs.
【0048】 [0048]
ここで、矢印A方向はノズルプレート(102)の往路の移動方向を示し、矢印Bは復路の移動方法を示している。 Here, an arrow A direction indicates a moving direction of the forward path of the nozzle plate (102), an arrow B indicates the backward process of the mobile. また、マルチノズルプレートユニット(115)(117)(118)は、矢印A、B方向の垂直方向所定解像度ピッチがそれぞれ繋がるよう固定プレート(116)に固定されている。 Moreover, multi-nozzle plate unit (115) (117) (118), an arrow A, the vertical direction by a predetermined resolution pitch direction B are fixed to the respective leads as fixed plate (116). 同じくマルチノズルプレートユニット(121)(122)(123)および(124)(125)(126)はそれぞれ固定プレート(119)および(120)に図示されないネジで固定されて一体化されている。 Also multi-nozzle plate unit (121) (122) (123) and (124) (125) (126) are integrated and fixed by screws (not shown) in the fixed plate (119) and (120). なお、マルチノズルプレートユニット(115)、(121)、(124)、マルチノズルプレートユニット(117)、(122)、(125)、マルチノズルプレートユニット(118)、(123)、(126)のノズルは同じ高さ水準になるように配置されている。 Note that multi-nozzle plate unit (115), the (121), (124), a multi-nozzle plate unit (117), (122), (125), a multi-nozzle plate unit (118), (123), (126) nozzles are arranged at the same height level.
【0049】 [0049]
そして、ノズルプレート(102)の噴射材料の噴射の形態を説明すると固定プレート(116)のマルチノズルプレートユニット(115)、(117)、(118)および固定プレート(120)のマルチノズルプレートユニット(124)、(125)、(126)からは支持体用材料であるソリッドインクが、固定プレート(119)のマルチノズルプレートユニット(121)、(122)、(123)からは造形物用材料である光硬化性樹脂インクや熱硬化性樹脂インクが噴射されるように構成されている。 The multi-nozzle plate unit of the fixed plate illustrating the injection in the form of injection material of the nozzle plate (102) (116) (115), (117), (118) and multi-nozzle plate unit of the fixing plate (120) ( 124), (125), (solid ink from 126) which is a supporting-body material, multi-nozzle plate unit of the fixing plate (119) (121), (122), a material for molded object from (123) there photocurable resin ink or thermosetting resin ink is configured to be injected.
【0050】 [0050]
一体化された固定プレート(116)、(119)、(120)が往路となる矢印A方向に移動するときはマルチノズルプレートユニット(115)、(117)、(118)から、また、復路となる矢印Bに移動するときはマルチノズルプレートユニット(124)、(125)、(126)から支持体を形成するソリッドインクが噴射される。 Integrated fixed plate (116), from (119), (120) multi-nozzle plate unit when moves in the arrow A direction in which the forward (115), (117), (118), also, the return multi-nozzle plate unit when moving becomes arrow B (124), (125), is injected solid ink to form the support from (126). ここで矢印A,B方向の移動時におけるマルチノズルプレートユニット(115)、(117)、(118)およびマルチノズルプレートユニット(124)、(125)、(126)は所定位置に所定解像度となるようソリッドインクの噴射タイミングを制御している。 Here arrow A, a multi-nozzle plate unit at the time of the movement direction B (115) and (117), (118) and multi-nozzle plate unit (124), (125), (126) is a predetermined resolution in a predetermined position Yo and controls the injection timing of the solid ink.
【0051】 [0051]
こうして予め造形された支持体の溝や堰の中にマルチノズルプレートユニット(121)、(122)、(123)から造形物用材料である光硬化性樹脂インクや熱硬化性樹脂インクが噴射する。 Multi-nozzle plate unit (121) into the groove and dam of previously shaped support was thus obtained (122), photo-curable resin ink or thermosetting resin ink is ejecting a material for shaped articles from (123) . そして、図示されない紫外線照射器や赤外線照射器等によって重合硬化するようになっている。 Then, so as to polymerize and cure by ultraviolet irradiator or infrared irradiation or the like (not shown). このように光硬化性樹脂インクや熱硬化性樹脂インクが常温で液体であっても「たれ」の心配がなくなる。 Thus even photocurable resin ink or thermosetting resin ink is a liquid at room temperature eliminates the fear of "sauce".
【0052】 [0052]
また、一体化された固定プレート(116)、(119)、(120)の往路および復路の移動毎に光硬化性樹脂インクや熱硬化性樹脂インクを噴射することが可能になり積層造形の速度を高めることが可能となる。 Also, integrated fixed plate (116), (119), the speed of forward path and backward path of each movement becomes possible to inject a photocurable resin ink or thermosetting resin ink layered manufacturing of (120) it is possible to increase the.
【0053】 [0053]
図13は、ノズルプレート(102)の配列方法を変えた他の実施例を示している。 Figure 13 shows another embodiment in which changing the method of arranging the nozzle plate (102). 固定プレート(127)はノズルプレート(102)の移動時の往路である矢印Aおよび復路である矢印Bに対して垂直方向にノズル(101)のピッチが所定解像度となるように複数のノズルプレート(102)を傾斜させて固定している。 A plurality of nozzle plates so that the pitch is a predetermined resolution of the fixing plate (127) nozzle in a direction perpendicular to the arrow B is the arrow A and return a forward path during movement of the nozzle plate (102) (101) ( securing 102) is tilted with. 固定プレート(128)、(129)は、固定プレート(127)と同じノズルプレート(2)の配列構成の固定ブレートで、固定プレート(127)、(128)、(129)間のぞれぞれのノズルプレート(102)におけるノズル配列高さはすべて同じになるように一体化されている。 Fixing plate (128), (129) is a fixed Bureto array structure of the same nozzle plate and the fixed plate (127) (2), a fixed plate (127), (128),, respectively, respectively between (129) nozzle arrangement height of the nozzle plate (102) all of which are integrated to be the same. また、固定プレート(127)、(129)からは支持体用材料であるソリッドインクが、固定プレート(128)からは造形物用材料である光硬化性材料インクが噴射されるように構成されている。 The fixed plate (127), (129) solid ink is a supporting-body material from and from the fixed plate (128) is configured such that the light-curable ink material is a material for a molded article is injected there. なお、各ノズルプレート(102)の噴射形態については、図12での説明と同じであるため省略する。 Incidentally, omitted for for injection mode of each nozzle plate (102) is the same as described in FIG. 12.
【0054】 [0054]
この出願の発明はこのようにノズルプレート(102)の移動時の矢印A,B方向に対して複数のノズルプレート(102)の実装密度を高められるばかりでなく、ノズルプレート(102)を追加した分だけ矢印A,B方向の垂直方向の噴射幅を増やせるため、最低限の個数のノズルプレート(102)を用いて指定の噴射幅に効率よく設定できるといった利点がある。 Arrow A at the time of movement of the invention thus nozzle plate of this application (102) not only enhances the packing density of the plurality of nozzle plates (102) with respect to direction B, was added to the nozzle plate (102) since Fuyaseru the amount corresponding arrows a, B direction vertical injection width, there is an advantage can be set efficiently specified injection width with nozzle plates minimum number (102).
【0055】 [0055]
このようにして積層造形が完了したら、支持体に埋設されている積層造形物から支持体を除去することによって三次元積層造形を完了するのである。 When thus laminated molding is completed, it is to complete a three-dimensional laminate molding by removing the support from the laminate shaped article which is embedded in the support.
【0056】 [0056]
支持体を除去する一般的な方法としては加熱溶融する方法や溶剤で溶解させる方法等がある。 As a general method of removing the support and a method of dissolving in a manner and a solvent heating and melting. 溶剤で溶解させる方法は早くてきれいに除去できるが溶剤を用いるためオフィス環境では好ましくない。 Method of dissolving in a solvent can be cleanly removed faster when it is not preferable in office environments for using the solvent. 通常は加熱オーブンで溶融除去して支持体用材料を回収し再利用することが行なわれている。 Usually it has been made to reuse recovered supporting-body material by melting removed in a heating oven.
【0057】 [0057]
もちろん、溶融除去しきれずに少量残った支持体材料を溶剤で洗浄することは可能であるが、環境面を考慮すれば支持体用材料が温かい内にアセトン等の溶剤を湿らせた布等で拭き取るのが好ましい。 Of course, a small amount remaining support material without being completely melted removed it is possible to wash with a solvent, the support-body material Given the environmental surface is moistened with solvent such as acetone to still warm cloth in preferably, the wipe.
【0058】 [0058]
使用可能な溶剤としては、メチルエチルアルコール、エチルアルコール、アセトン、トルエン、クロロホルム、塩化メチレン、ジメチルスルホオキサイド(DMSO)等があり、これら溶剤を2種類以上組み合わせて使用してもよい。 Usable solvents include methyl ethyl alcohol, ethyl alcohol, acetone, toluene, chloroform, methylene chloride, there are dimethyl sulfoxide (DMSO) and the like, may be used in combination solvent of two or more.
【0059】 [0059]
この出願の発明を詳細に説明したが、この発明で使用する支持体用材料としてはモノアミド、ビスアミド、テトラアミド、ポリアミド、エステルアミド、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、アクリル酸系及びメタクリル酸系高分子、スチレン系高分子、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリケトン、シリコーン樹脂、クマロン樹脂、脂肪酸エステル、トリグリセライド、天然樹脂、天然及び合成ワックス等から選択された1種ないし2種以上を組み合わせたものが使用できる。 Having described the invention of the present application in detail, monoamide as a support-body material used in this invention, bisamide, tetraamide, polyamide, ester amide, polyester, polyvinyl acetate, acrylic and methacrylic acid polymers, styrene system polymer, ethylene vinyl acetate copolymer, polyketone, silicone resins, coumarone resins, fatty acid esters, triglycerides, natural resins, to one not selected from natural and synthetic waxes, and a combination of two or more can be used. さらに機能性を発現させるためには各種の表面処理剤、界面活性剤、粘度調整剤、接着性付与剤、酸化防止剤、老化防止剤、架橋促進剤、紫外線吸収剤、可塑剤、防腐剤、分散剤等を混合すると良い。 Various surface treatment agent to further express a functional, surfactants, viscosity modifiers, tackifiers, antioxidants, anti-aging agent, crosslinking accelerator, an ultraviolet absorber, a plasticizer, a preservative, better to mix the dispersant. また、着色剤としては、顔料や油性染料等の任意の着色剤が使用できるし色の調整等で2種類以上の着色剤を適時混合することも可能である。 Further, as the coloring agent, to be used by any colorant such as a pigment or oil soluble dye can be timely mixture of two or more colorants in the color adjustment of.
【0060】 [0060]
そして、このような材料を配合することによって融点が80℃程度の支持体用材料として好適なソリッドインクを調整するのである。 Then, it is to adjust a suitable solid ink as a supporting-body material of about the melting point is 80 ° C. by blending such materials. このように調整されたソリッドインクはノズルから噴射してテーブルに付着すると即座に固化するため、溶剤の乾燥工程を経ることなく造形物用材料の噴射が可能になるのである。 The solid ink which is adjusted to in order to solidify immediately when attached to the table by ejecting from a nozzle, it is made possible the injection of the shaped article material without a solvent drying step.
【0061】 [0061]
また、造形物用材料は、活性エネルギー線照射、加熱等により硬化する材料であって、たとえば活性エネルギー線硬化性または熱硬化性化合物および必要に応じて活性エネルギー線照射または加熱により硬化しないイナートポリマーを含有させることも可能である。 Furthermore, shaped object material, the active energy ray irradiation, a material which is cured by heating or the like, for example, inert polymer that does not cured by active energy ray irradiation or heating, if the active energy ray-curable or heat-curable compound and necessary it is also possible to contain. いずれにしても、造形物用材料は、ノズルの詰まりを防止する点からも常温で液体であることが好ましい。 In any event, for the shaped material is preferably from the viewpoint of preventing clogging of the nozzle is a liquid at room temperature.
【0062】 [0062]
活性エネルギー線硬化性化合物とは活性エネルギー線を照射することによりラジカル重合、またはカチオン重合する化合物であって、ラジカル重合する化合物としてはエチレン性不飽和基を有する化合物、カチオン重合する化合物としては脂環式エポキシ基、またはオキセタン環を有する化合物が好適に用いられる。 The active energy ray-curable compound a radical polymerization or cationic polymerization compound by irradiation with an active energy ray, the compound as the compound to radical polymerization with ethylenically unsaturated groups, as compounds cationic polymerization fat cyclic epoxy groups or a compound having an oxetane ring is preferably used.
【0063】 [0063]
エチレン性不飽和基を有する化合物としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリレート系化合物、ビニルエーテル系化合物、ポリアリル化合物、エチレン性不飽和基を有するポリマーなどが挙げられる。 Examples of the compound having an ethylenically unsaturated group, (meth) acrylic acid, (meth) acrylate compound, vinyl ether compounds, polyallyl compounds, such as a polymer having an ethylenically unsaturated group. これら化合物は、単独でまたは2種類以上を組み合わせて用いることができる。 These compounds may be used alone or in combination of two or more.
【0064】 [0064]
(メタ)アクリレート系化合物のうち、単官能(メタ)アクリレート系化合物としてはメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n-ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、n−ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、n−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒ Among the (meth) acrylate compound include monofunctional (meth) methyl as acrylate compounds (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n- butyl (meth) acrylate, t- butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth ) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, n- lauryl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, n- stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, methoxy diethylene glycol (meth ) acrylate, methoxy triethylene glycol (meth) acrylate, n- butoxyethyl (meth) acrylate, 2-phenoxyethyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, Tetorahi ドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリロイロキシエチルハイドロゲンサクシネート、(メタ)アクリロイロキシプロピルハイドロゲンフタレート、(メタ)アクリロイロキシエチル2−ヒドロキシプロピルフタレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート、モノ(2-(メタ)アクリロイロキシエチル)アシッドフォスフェートなどを例示することができるが、必ずしもこれ Dorofurufuriru (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl ( meth) acrylate, (meth) acrylic acid, (meth) acryloyloxyethyl hydrogensulfate succinate, (meth) acryloyloxy propyl hydrogensulfate phthalate, (meth) acryloyloxyethyl 2-hydroxypropyl phthalate, glycidyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl (meth) acrylate, mono (2- (meth) acryloyloxyethyl) the like can be exemplified acid phosphate, necessarily this に限定されるものではない。 The present invention is not limited to.
【0065】 [0065]
また、多官能の(メタ)アクリル系化合物としては、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリ Further, the polyfunctional (meth) acrylic compounds, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, ethylene oxide-modified bisphenol A di (meth) acrylate, propylene oxide-modified bisphenol A di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propylene oxide-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate ート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレートモノマーに加えてウレタンアクリル、エポキシアクリル、エステルアクリルが例として挙げられるが必ずしもこれに限定されるものではない。 Over DOO, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, polyfunctional, such as dipentaerythritol penta (meth) acrylate ( urethane acrylate in addition to meth) acrylate monomers, epoxy acrylate, and ester acrylate are mentioned as examples not necessarily limited thereto.
【0066】 [0066]
ビニルエーテル系化合物のうち、単官能のビニルエーテル化合物としては、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等が挙げられる。 Among the vinyl ether compound, as the vinyl ether compound of monofunctional, hydroxyethyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether, cyclohexanedimethanol monovinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, octadecyl vinyl ether.
【0067】 [0067]
また、多官能のビニルエーテル系化合物としては、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、トリプロピレングリコールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、1,4−ブタンジエールジビニルエーテル、1,6−ヘキサンジオールエーテルジビニルエーテル、グリセロールジビニルエーテル、トリメチロールプロパンジビニルエーテル、1,4−ジヒドロキシシクロヘキサンジビニルエーテル、1,4−ジヒドロキシメチルシクロヘキサンジビニルエーテ As the vinyl ether compounds of multifunctional, ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, tetraethylene glycol divinyl ether, pentaerythritol divinyl ether, propylene glycol divinyl ether, dipropylene glycol divinyl ether, tripropylene glycol divinyl ether, neopentyl glycol divinyl ether, 1,4-butane Yale divinyl ether, 1,6-hexanediol ether divinyl ether, glycerol divinyl ether, trimethylolpropane divinyl ether, 1,4-dihydroxy-cyclohexane divinyl ether, 1 , 4-dihydroxy-cyclohexane divinyl ether 、ビスフェノールAジエトキシジビニルエーテル、ビスフェノールSジエトキシジビニルエーテル等のジビニルエーテル系化合物が挙げられる。 , Bisphenol A diethoxy divinyl ether, divinyl ether compounds such as bisphenol S diethoxy divinyl ether.
【0068】 [0068]
また、グリセロールトリビニルエーテル、ソルビトールテトラビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、ジペンタエリスリトールポリビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンポリビニルエーテル等の3官能以上のポリビニルエーテル化合物が挙げられる。 Further, glycerol trivinyl ether, sorbitol tetravinyl ether, trimethylolpropane trivinyl ether, pentaerythritol trivinyl ether, pentaerythritol tetravinyl ether, dipentaerythritol hexavinyl ether, dipentaerythritol poly ether, ditrimethylolpropane tetravinyl ether, ditrimethylolpropane polyvinyl ether etc. polyvinyl ether compounds 3 or more functional groups of.
【0069】 [0069]
また、エチレン性不飽和基を有するポリマーとしては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する(メタ)アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、(メタ)アクリロイル基、スチリル基等の光架矯性基を該線状高分子に導入した材料が挙げられる。 Further, the polymer having an ethylenically unsaturated group, having a hydroxyl group, a carboxyl group, an isocyanate group to a linear polymer having a reactive substituent group such as an amino group, an aldehyde group, a reactive substituent such as an epoxy group (meth) reacting acrylic compound or cinnamic acid, (meth) acryloyl group, it includes materials in which the light rack 矯性 groups introduced into the linear polymer such as styryl group.
【0070】 [0070]
また、スチレン−無水マレイン酸共重合体やα―オレフィン−無水マレイン酸共重合体の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハーフエステル化したものが挙げられる。 Further, the styrene - maleic anhydride copolymer and α- olefin - half by a linear polymer containing an acid anhydride of maleic anhydride copolymer having a hydroxyl group such as hydroxyalkyl (meth) acrylate (meth) acrylic compound those obtained by esterifying the like.
【0071】 [0071]
また脂環式エポキシ基を有する化合物とは、カチオン重合開始剤が発生した酸により、エポキシ基同士が付加反応により重合していく化合物であり、具体的には以下の化合物が挙げられる。 Also the compound having an alicyclic epoxy group, an acid cationic polymerization initiator occurs, a compound among the epoxy groups is gradually polymerized by addition reaction, and specific examples thereof include the following compounds.
【0072】 [0072]
【化1】 [Formula 1]
【0073】 [0073]
【化2】 ## STR2 ##
【0074】 [0074]
【化3】 [Formula 3]
【0075】 [0075]
【化4】 [Of 4]
【0076】 [0076]
オキセタン環を有する化合物は単独では硬化性に乏しいが、脂環式エポキシ基を有する化合物と組み合わせて用いることにより、硬化性の向上および造形物用材料の低粘度化を図ることができる。 Compounds having an oxetane ring has poor curability alone, by using it in combination with a compound having an alicyclic epoxy group, it is possible to reduce the viscosity of the curable improved and shaped articles material.
【0077】 [0077]
具体的には以下の化合物が挙げられる。 Specific examples thereof include the following compounds.
【0078】 [0078]
【化5】 [Of 5]
【0079】 [0079]
(ここで、R3はヒドロキシル基、(メタ)アクリロイロキシ基、フェノキシ基、ヘキシルエーテル、ベンジルエーテル、アリルエーテルなどのアルキルエーテルまたはアルコキシ基を示す。) (Wherein, R3 represents a hydroxyl group, (meth) acryloyloxy group, a phenoxy group, hexyl ether, benzyl ether, alkyl ether, or an alkoxy group such as allyl ether.)
【0080】 [0080]
【化6】 [Omitted]
【0081】 [0081]
(ここで、R4は酸素原子、p−キシリレンジオール、アジペート、テレフタレート、シクロヘキサンジカルボキシレートなどのアルキレン鎖を示す。) (Wherein, R4 represents an oxygen atom, p- xylylene-ol, adipate, terephthalate, an alkylene chain such as cyclohexane dicarboxylate.)
オキセタン環を有する化合物は、脂環式エポキシ基を有する化合物100重量部に対して、3〜1000重量部の比率で含有させることが好ましい。 Compounds having an oxetane ring, relative to compound 100 parts by weight having an alicyclic epoxy group, it is preferably contained in a ratio of 3 to 1000 parts by weight. オキセタン環を有する化合物の含有量が3重量部未満では硬化性向上効果が低く、1000重量部を超えて含有させても、さらなる硬化性向上効果は認められない。 The content of the compound having an oxetane ring is low curability improvement is less than 3 parts by weight, when the content exceeds 1000 parts by weight, further curing improving effect is not observed.
【0082】 [0082]
また、造形物用材料には、粘度、硬化性、硬化物の物性を調整するため、架橋剤または活性エネルギー線により硬化しないイナートポリマーを含有させることができる。 Further, the shaped article material, the viscosity, curability, for adjusting the physical properties of the cured product can contain inert polymer not cured by a crosslinking agent or an active energy ray. このようなものとしては、重合度10〜10000あるいは、重合平均分子量が10 3 〜10 6のイナートポリマーが好ましい。 As such, the degree of polymerization 10 to 10,000 or weight average molecular weight is preferably 10 3 to 10 6 inert polymer.
【0083】 [0083]
イナートポリマーとして具体的には、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニル樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、ポリブタジエン系樹脂、および、ポリウレタン樹脂等の樹脂やその変性樹脂を単独で、あるいは2種以上の混合して用いてもよい。 Specific examples of inert polymers, acrylic resins, polyester resins, alkyd resins, epoxy resins, polyvinyl resins, fluorocarbon resins, silicone resins, phenol resins, amino resins, polybutadiene resins, and, such as polyurethane resins resins and modified resins thereof it may be used singly or as a mixture of two or more thereof in the.
【0084】 [0084]
本発明に用いられる造形物用材料には、カーボンブラック、酸化チタン、炭酸カルシュウム等の無彩色の顔料または有彩色の有機顔料、染料等が使用できる。 The shaped object material used in the present invention, carbon black, titanium oxide, achromatic pigments or chromatic organic pigments such as calcium carbonate, dyes and the like can be used.
【0085】 [0085]
有機顔料としては、トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザエロー、ベンジジンエロー、ピラゾロンレッドなどの不溶性アゾ顔料、リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカートット、パーマネントレッド2B等の溶性アゾ顔料、アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーン等の建染染料からの誘導体、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系有機顔料、キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタ等のぺリレン系有機顔料、イソインドリノンエロー、イソインドリノンオレンジ等のイソインドリノン系有機顔料、ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジ等のピランスロン系有機顔料、チオインジゴ系有機顔料、縮合アゾ系有機顔料、ベンズイミダゾロン系有機顔料、キノフタロ Examples of the organic pigment, toluidine red, toluidine maroon, Hansa Yellow, Benzidine Yellow, insoluble azo pigments such as pyrazolone red, lithol red, Helio Bordeaux, Pigment Scarlet Tot, soluble azo pigments such as permanent red 2B, alizarin, indanthrone, thio derivatives from vat dyes such as indigo maroon, phthalocyanine blue, phthalocyanine-based organic pigments such as phthalocyanine green, quinacridone red, quinacridone perylene-based organic pigment of Don magenta, etc., isoindolinone yellow, isoindolinone such as isoindolinone orange system organic pigment, pyranthrone red, pyranthrone organic pigments such as pyranthrone Orange, thioindigo organic pigments, condensed azo organic pigments, benzimidazolone organic pigments, Kinofutaro エロー等のキノフタロン系有機顔料、イソインドリンエロー等のイソインドリン系有機顔料、その他の顔料として、フラバンスロンエロー、アシルアミドエロー、ニッケルアゾエロー、銅アゾメチンエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレット等が挙げられる。 Quinophthalone-based organic pigments such as yellow, isoindoline-based organic pigments such as isoindoline yellow, as other pigments, flavanthrone yellow, acylamide yellow, nickel azo yellow, copper Azomechin'ero, Yellow, Perinone Orange, Anthrone Orange, Jiansuraki Nonirureddo, dioxazine violet and the like.
【0086】 [0086]
有機顔料をカラーインデックス(C.I)ナンバーで例示すると、 To illustrate the organic pigment with color index (C.I) number,
C. C. I. I. ピグメントイエローとしては12,13,14,17,20,24,74,83,86,93,109,110,117,125,128,129,137,138,139,147,148,150,151,153,154,155,166,168,180,185、 Pigment As the yellow 12,13,14,17,20,24,74,83,86,93,109,110,117,125,128,129,137,138,139,147,148,150,151, 153,154,155,166,168,180,185,
C. C. I. I. ピグメントレッドとしては9,48,49,52,53,57,97,122,123,149,168,177,180,192,202,206,215,216,217,220,223,224,226,227,228,238,240、 Pigment as Red 9,48,49,52,53,57,97,122,123,149,168,177,180,192,202,206,215,216,217,220,223,224,226, 227,228,238,240,
C. C. I. I. ピグメントバイオレットとしては19,23,29,30,37, 40,50、 The Pigment Violet 19,23,29,30,37, 40, 50,
C. C. I. I. ピグメントブルーとしては15,15:1,15:3,15:4,15:6,22,60,64、 Pigment as Blue 15, 15: 1, 15: 3, 15: 4, 15: 6,22,60,64,
C. C. I. I. ピグメントグリーンとしては7,36、 The Pigment Green 7, 36,
C. C. I. I. ピグメントブラウンとしては23,25,26 The Pigment Brown 23, 25, 26
等が挙げられる。 Etc. The.
【0087】 [0087]
造形物用材料を紫外線でラジカル重合により硬化する場合には、ラジカル光重合開始剤やラジカル光重合開始助剤を添加することができる。 The shaped object material when cured by a radical polymerization by ultraviolet light can be added a radical photopolymerization initiator or radical photo-polymerization initiator aid. ラジカル光重合開始剤としては、ベンゾフェノン(市販品:「カヤキュアBP−100(日本化薬(株)製)」等)、O−ベンゾイル安息香酸メチル(市販品:「ダイトキュアOB(大東化学(株)製)等」、4−ベンゾイル−4´−メチルジフェニルスルフィド(市販品:「カヤキュアBMS(日本化薬(株)製)」等)、2,4−ジエチルチオキサントン(市販品:「カヤキュアDETX−S(日本化薬(株)製)」等)、2−イソプロピルチオキサントン(市販品:「エザキュアITX(ヘンケル白水(株)製)」等)、ベンゾイルエチルエーテル、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(市販品:「ダロキュア1173(チバ・ガイギ−社製)」等)、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ As the radical photopolymerization initiator, benzophenone (commercially available: "KAYACURE manufactured BP-100 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)", etc.), O- benzoyl methyl benzoate (commercially available: "Daitokyua OB (Daito Chemical Co. Ltd.), etc. ", 4-benzoyl-4'-methyl diphenyl sulfide (commercially available:" KAYACURE BMS (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) ", etc.), 2,4-diethyl thioxanthone (commercially available:" KAYACURE DETX-S (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) ", etc.), 2-isopropylthioxanthone (commercially available:" Esacure ITX (manufactured by Henkel Hakusui Corporation), "etc.), benzoyl ethyl ether, 2-hydroxy-2-methyl-1- phenylpropan-1-one (commercially available: "Darocur 1173 (Ciba Geigy - company Ltd.)", etc.), 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy メチルプロパン−1−オン(市販品:「ダロキュア1164(同)」等)、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(市販品:「イルガキュア184(同)」等)、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(市販品:「インガキュア651(同)」等)、アルキルフェニルグリオキシレート(市販品:「バイキュア55(アクゾジャパン(株)製)」等)、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−プロパン−1−オン(市販品:「インガキュア907(チバガイギー社製)」等)、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1(市販品:「インガキュア369(同)」等)、2,2−ジエトキシアセトフェノン(市販品:「DEAP(長瀬 Methylpropan-1-one (commercially available: "DAROCUR 1164 (same)", etc.), 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (commercial product: "Irgacure 184 (same)", etc.), 2,2-dimethoxy-1,2 diphenylethane-1-one (commercially available: "Ingakyua 651 (same)", etc.), alkyl phenyl glyoxylate (commercially available: "Baikyua 55 (Akzo Japan Co.,)", etc.), 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino - propan-1-one (commercially available: "Ingakyua 907 (Ciba-Geigy)", etc.), 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholino phenyl) - butanone-1 (commercial product: "Ingakyua 369 (same)", etc.), 2,2-diethoxyacetophenone (commercially available: "DEAP (Nagase 産業(株)製)」等)、ジフェニル−(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−ホスフィンオキシド(市販品:「ルシリンTPO(BASF社製)」等)、p−ジメチルアミノ安息香酸エチル(市販品:「カヤキュアEPA(日本化薬(株)製)」等)、p−ジメチル安息香酸イソアミル、4,4−ビス(ジエチルアミノ)ベンソフェノン、ジメチルエタノールアミン等が挙げられる。 Industry Co., Ltd.) ", etc.), diphenyl - (2,4,6-trimethylbenzoyl) - phosphine oxide (commercially available:" Lucirin TPO (manufactured by BASF) ", etc.), p-dimethylaminobenzoic acid ethyl (commercially available goods: "KAYACURE EPA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)", etc.), p-dimethylbenzoic acid isoamyl, 4,4-bis (diethylamino) Bensofenon, dimethylethanolamine and the like.
【0088】 [0088]
また、造形物用材料をカチオン重合により硬化する場合にはカチオン光重合開始剤を添加する。 Further, in the case of cure by cationic polymerization of the molded article material is added a cationic photopolymerization initiator. カチオン光重合開始剤としては、ルイース酸のジアゾニウム塩,ルイース酸のヨードニウム塩、ルイース酸のスルホニウム塩、ルイース酸のホスホニウム塩等が挙げられる。 The cationic photopolymerization initiator include diazonium salts of Luiz acid, iodonium salts of Luiz acid, sulfonium salts of Luiz acid, phosphonium salts of Luiz acid. 具体例としては、トリフェニルスルホニウムヘキサフロロホスホネート(市販品:「サイラキュアUVI−6990(ユニオン・カーバイド社製)」等)、トリフェニルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート(市販品:「サイラキュアUVI−6974(同)」等)、ジフェニルヨードニウムヘキサフロロホスホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフロロアンチモネート、N,N−ジエチルアミノフェニルジアゾニウムヘキサフロロホスホネート、p−メトキシフェニルジアゾニウムフロロホスホネート、トリルクミルヨードニウムテトラキスー(ペンタフルオロフェニル)ボレート、「サンエイドSI−60L(三新化学工業(株)製)」、「サンエイドSI−80L(同)」等が挙げられる。 Specific examples include triphenylsulfonium hexafluoro phosphonate (commercially available: "Cyracure UVI-6990 (Union Carbide Corporation)," etc.), triphenylsulfonium hexafluoroantimonate (commercially available: "Cyracure UVI-6974 (same) "etc.), diphenyl iodonium hexafluoro phosphonate, diphenyl iodonium hexafluoroantimonate, N, N-diethylamino-phenyl diazonium hexafluoro phosphonate, p- methoxyphenyl diazonium fluoroalkyl phosphonates, tolylcumyliodonium tetrakis chromatography (pentafluorophenyl) borate," San-Aid SI-60L (Sanshin Chemical Industry, Ltd. Co., Ltd.) "," San-Aid SI-80L (the same) ", and the like.
【0089】 [0089]
造形物用材料の活性エネルギー線照射、加熱以外の硬化方法としては以下の方法が考えられる。 Active energy ray irradiation of the shaped object material, as a curing method other than heating is considered the following methods.
(1)アルデヒドによる硬化プロトン酸やルイス酸の存在下、二重結合や水酸基を持つ化合物とホルムアルデヒドやジアルデヒド類で硬化させる。 (1) the presence of a curing protonic acid or a Lewis acid with an aldehyde, are cured with a compound having a double bond and the hydroxyl group with formaldehyde and dialdehydes. (例:ポリビニルアルコールとグルタールアルデヒド) (E.g. polyvinyl alcohol and glutaraldehyde)
(2)酸化による硬化不飽和化合物と空中の酸素による自動酸化反応や遷移金属塩ドライヤーを使った硬化(例:アマニ油、大豆油とナフテン酸コバルトと酸素(空気)) (2) curing using auto-oxidation reactions and transition metal salt drier due to the curing unsaturated compounds and aerial oxidation by oxygen (e.g. linseed oil, soybean oil and cobalt naphthenate and oxygen (air))
(3)フェノール化合物、メラミン化合物による硬化二重結合、ニトリル基、メルカプト基、カルボニル基およびカルボキシル基などを有する化合物とジーあるいはポリメチロールフェノール化合物による硬化。 (3) phenolic compounds, melamine compounds according curable double bond, curing by nitrile group, a mercapto group, a compound having a carbonyl group and a carboxyl group and a di- or poly-methylol phenolic compounds. またカルボキシル基、カルボニル基や水酸基を持つ化合物とメラミン、尿素のようなアミノ化合物による硬化(例:メラミンとホルマリン。フェノールとホルマリンと酸触媒) The curing with the carboxyl group, the compounds having a carbonyl group or a hydroxyl group and a melamine, an amino compound such as urea (eg. Melamine and formaldehyde phenol and formalin and acid catalyst)
(4)加硫による硬化(例:ポリブタジエンとチオカルバミン酸鉄) (4) curing by vulcanization (eg polybutadiene and thiocarbamates iron)
(5)キレートによる硬化(例:ポリアクリル酸と塩化亜鉛) (5) curing with chelate (e.g. polyacrylic acid and zinc chloride)
(6)マイケル付加による硬化(例:ジマレインイミドとジアミン) (6) curing with Michael addition (eg di maleimide and diamine)
(7)過酸化物による硬化(例:無水マレイン酸変性ポリエステルと過酸化ベンゾイル) (7) the peroxidic curing (eg maleic acid-modified polyester and benzoyl peroxide anhydrous)
(8)シラン化合物による硬化(例:テトラメトキシシランと水、又は塩酸) (8) curing with a silane compound (e.g., tetramethoxysilane and water or hydrochloric acid)
硬化方法としては、100℃以下で硬化できる方法があれば特に限定はなく、例えば、山下晋三編「架橋剤ハンドブック」大成社発行、昭和62年版に記載されている硬化方法を用いることができ、場合によっては二つまたはそれ以上の硬化方法の併用も可能である。 The curing method is not particularly limited to have a method that can be cured at 100 ° C. or less, for example, it can be used by Shinzo Yamashita Ed "Crosslinking Agent Handbook" published by Taiseisha, the curing methods described in 1987 edition, Sometimes it is also possible combination of two or more curing methods.
【0090】 [0090]
また、造形物用材料には、粘度を調整する目的で溶剤を添加することができる。 Further, the shaped object material, it is possible to add a solvent for the purpose of adjusting the viscosity.
【0091】 [0091]
溶剤としては、例えばケトン類、芳香族、アルコール類、セロソルブ類、エーテルアルコール類、エステル類等を使用できる。 Examples of the solvent include ketones, aromatic, alcohols, cellosolves, ethers alcohols, can be used esters. これら溶剤は2種類以上を組み合わせて用いても良い。 These solvents may be used in combination of two or more. ケトン類としてはメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、3−ペンタノン、2−ペンタノン等が挙げられ、芳香族類としてはベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、クロロベンゼン等が挙げられる。 The ketones methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, 3-pentanone, 2-pentanone and the like, and the aromatics benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, diethylbenzene, chlorobenzene, and the like. アルコール類としてはメタノール、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノール、ノルマルブタノール、イソブタノール、ネオペンチルブタノール、ヘキサノール、オクタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール等が挙げられる。 The alcohols methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, neopentyl butanol, hexanol, octanol, ethylene glycol, propylene glycol, benzyl alcohol and the like. セルソルブ類としてはメチルセルソルブ、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、ヘキシルセルソルブ等が挙げられる。 Methyl cellosolve as cellosolves, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, hexyl cellosolve and the like. エーテルアルコール類では、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテル等が挙げられる。 The ether alcohols, propylene glycol methyl ether, propylene glycol ethyl ether, propylene glycol butyl ether, and the like. エステル類としては、酢酸エチル、酢酸ブチル、ノルマルセロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート等が挙げられる。 Examples of the esters include ethyl acetate, butyl acetate, nor Marcelo cellosolve acetate, butyl carbitol acetate.
【0092】 [0092]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
高精度の造形物を高速に造形することが可能になるばかりでなく、装置の軽量化と簡便化を図ることができる。 The precision of the molded product not only makes it possible to build a high speed, it is possible to reduce the weight and simplify the device. しかも、多数のノズルを有するヘッドを多数配列させているので、目詰まり等のトラブルが起きた時にはそのヘッドのみを交換すればよく保守管理が容易である。 Moreover, since by arranging many a head having a plurality of nozzles, when the occurred trouble, such as clogging is is easy well maintenance be replaced only the head. さらに、支持体用材料を常温で固体のものを使用し、造形物用材料を常温で液体のものを使用しているが支持体用材料で造形した溝や堰の中に造形物用材料を噴射しているため造形物用材料が常温で液体の材料を使用しても「たれ」の心配がなく広範囲の光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を使用することができる。 Moreover, using the support-body material that is solid at room temperature, the molded article material in the groove and dam but are using that shaping the support-body material those liquid D object material at room temperature shaped object material because of the injection can also be used materials liquid at room temperature using a wide variety of photocurable resin or a thermosetting resin without fear of "sauce".
【0093】 [0093]
また、常温で液体の造形用材料を使用するためインクジェットで噴射する際も高温にして低粘度化する必要がなく造形用材料に光硬化性や熱硬化性の重合材料を用いても熱重合による高粘度化やゲル化が起こりにくいためインクジェットのヘッドを長期間安定して使用することができる。 Moreover, due to thermal polymerization even with a photocurable or thermosetting polymeric material into shaped material is not necessary to lower the viscosity to a high temperature even when injected in the ink-jet for use molding material is liquid at room temperature the high viscosity and gelation hardly occurs because the inkjet head long period can be stably used.
【0094】 [0094]
また、多数のノズルを有するヘッドを多数配列したヘッドユニットを複数設けたマルチヘッドユニットの往路および復路それぞれで支持体用材料および造形物用材料を噴射して積層造形するようにしているので高速造形が可能となる。 Also, high speed since so as to laminate molding forward and by ejecting the support-body materials and shaped articles for material return each multi-head unit provided with a plurality of head units arranged a number of heads shaped with a plurality of nozzles it is possible.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】この出願の発明の装置全体を表す構成図である。 1 is a block diagram showing the entire apparatus of the invention of this application.
【図2】最初の支持体用材料を吐出している状態を示す側面図である。 2 is a side view showing a state in which discharging the first supporting-body material.
【図3】造形用材料を吐出して第一層目を造形している状態を示す側面図である。 3 is a side view showing a state of molding the first layer by discharging a molding material.
【図4】支持体用材料の端部と造形用材料を同時に吐出して第一層目を造形している状態を示す側面図である。 4 is a side view showing a state where the end portion and the molding material is shaped a first layer by discharging at the same time the supporting-body material.
【図5】支持体用材料を吐出して第二層目を造形している状態を示す側面図である。 5 is a side view showing a state of molding the second layer by ejecting the support-body material.
【図6】支持体用材料と造形用材料を同時に吐出して第二層目を造形している状態を示す側面図である。 6 is a side view showing a state in which by ejecting the support-body material and molding material simultaneously are shaping the second layer.
【図7】支持体用材料が吐出して第二層目の端部を造形している状態を示す側面図である。 7 is a side view showing a state in which the supporting-body material is shaped end portion of the second layer by discharge.
【図8】造形の最終段階を示す側面図である。 8 is a side view showing the final stage of the build.
【図9】造形後支持体用材料を取り除いた造形物の斜視図である。 9 is a perspective view of a shaped article obtained by removing the shaped post supporting-body material.
【図10】ヘッドの分解斜視図である。 10 is an exploded perspective view of the head.
【図11】ヘッドの部分断面図である。 11 is a partial cross-sectional view of the head.
【図12】ヘッドユニットの配列状態を示すマルチヘッドユニットの模式図である。 12 is a schematic diagram of a multi-head unit showing the arrangement of the head unit.
【図13】ヘッドユニットの異なった配列状態を示すマルチヘッドユニットの模式図である。 13 is a schematic diagram of a multi-head unit showing a different arrangement state of the head unit.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1 制御コンピュータ2 コントローラ3 造形用材料吐出ノズルユニット4 支持体用材料吐出ノズルユニット5 X−Y軸方向移動制御装置6 リザーバ7 Z軸方向移動制御装置8 テーブル9 ポンプ制御装置10 支持体用材料ポンプ11 造形物用材料用ポンプ12 造形物13 支持体101 ノズル102 ノズルプレート103 噴射材料を蓄える加圧室である。 1 the control computer 2 controller 3 for stereolithography material discharge nozzle unit 4 supporting-body material discharge nozzle unit 5 X-Y axis direction movement control unit 6 reservoir 7 Z-axis direction movement control device 8 table 9 the pump control device 10 supporting-body material pump 11 is a pressure chamber for storing shaped object material pump 12 shaped object 13 support 101 nozzle 102 nozzle plate 103 injection material.
104 加圧室プレート105 リストリクタ106 リストリクタプレート107 加圧室の一部を形成した振動板である。 104 is a diaphragm forms a part of the pressurizing chamber plate 105 restrictor 106 restrictor plate 107 pressurizing chamber.
108 フィルタ部109 ダイヤフラムプレート110 噴射材料供給路111 取付けベース112 圧電素子113 接着剤114 支持基板115,117,118 マルチノズルプレートユニット116,119,120 固定プレート121,122,123 マルチノズルプレートユニット124,125,126 マルチノズルプレートユニット127,128,129 固定プレートA ノズルプレートの移動方向を示す矢印である。 108 filter unit 109 diaphragm plate 110 injection material supply path 111 mounting base 112 piezoelectric element 113 adhesive 114 supporting substrate 115,117,118 multi-nozzle plate unit 116,119,120 fixed plate 121, 122, 123 multi-nozzle plate unit 124, 125 and 126 is a arrow indicating the movement direction of the multi-nozzle plate unit 127, 128, 129 fixed plate a nozzle plate.
B ノズルプレートの移動方向を示す矢印である。 A arrow indicating the direction of movement of B nozzle plate.

Claims (7)

  1. 多数のノズルを有するヘッドを複数個配列し、ノズルから噴射される材料の幅が少なくとも造形範囲の一辺の長さ以上であり、そのノズルから造形物の輪郭を形成する位置に支持体用材料をインクジェット噴射して支持体を形成する支持体造形用ヘッドユニットと、 The head have a large number of nozzles and a plurality sequences, the width of the material ejected from the nozzle is not less than the length of one side of the at least shaping range, supporting-body material at a position for forming the contour of the shaped article from the nozzle a support shaping head unit to form a support and an ink-jet ejecting a,
    多数のノズルを有するヘッドを複数個配列し、ノズルから噴射される材料の幅が少なくとも造形範囲の一辺の長さ以上であり、そのノズルから前記支持体の中に造形物用材料をインクジェット噴射して造形物を形成する造形物造形用ヘッドユニットと、 The head have a large number of nozzles and a plurality sequences, the width of the material ejected from the nozzle is not less than the length of one side of the at least shaping range, the ink-jet ejecting the shaped object material in from the nozzles of the support a shaped article shaped head unit to form a shaped object and,
    造形物と支持体を保持するテーブルを備えて、 Includes a table that holds the molded product and the support,
    前記支持体造形用ヘッドユニットと造形物造形用ヘッドユニットを前記テーブルに対して一軸方向に移動させながら、テーブルに向けて、支持体用材料を支持体造形用ヘッドユニットから噴射して支持体を形成しつつ、造形物用材料を造形物造形用ヘッドユニットから噴射して造形して一層分の造形を終了し、 While it is moving in the axial direction of the shaped object modeling head unit and the support shaping head unit relative to the table, toward the table, the support by spraying the support-body material from the support shaping head unit body while forming, it terminates further minute shaped by molding by injecting shaped object material from the shaped object modeling head unit,
    その造形終了後、前記テーブルまたは支持体造形用ヘッドユニットと造形物造形用ヘッドユニットを造形物の一層分移動させて、再び支持体用材料と造形物用材料の噴射を行い、この一層分の移動と材料の噴射を繰り返すことにより、造形物を支持体に埋設するように造形して、造形後に支持体を造形物から取り除くことを特徴とする三次元積層造形法。 After the molding completion, move one layer of the tables or supports the shaping head unit with shaped object modeling head unit D object performs injection support-body material and the modeled object material again, this one layer by repeating the injection movement and material, and shaping the shaped object so as to bury the support, the three-dimensional laminate molding method characterized by removing the shaped article support after molding.
  2. 前記支持体用材料は常温で固体であり、前記造形物用材料は常温で液体であることを特徴とする請求項1 に記載の三次元積層造形法。 The supporting-body material is a solid at room temperature, the three-dimensional layered manufacturing method of claim 1, wherein the shaped object material is liquid at room temperature.
  3. 前記支持体造形用ヘッドユニットと造形物造形用ヘッドユニットが往復移動可能になっており、支持体造形用ヘッドユニットと造形物造形用ヘッドユニットの往路および復路でそれぞれ支持体用材料および造形物用材料を噴射することを特徴とする請求項1 に記載の三次元積層造形法。 Wherein the support shaping head unit is shaped object shaping head unit becomes reciprocally movable, for each forward path of the shaped product shaping head unit and the support shaping head unit and the return path support-body materials and shaped articles three-dimensional layered manufacturing method according to claim 1, characterized in that injecting the material.
  4. 前記支持体用材料は溶融性材料で構成され、造形後に支持体を造形物から溶融除去して支持体用材料を回収して再利用することを特徴とする請求項1 に記載の三次元積層造形法。 The supporting-body material is composed of a fusible material, three-dimensional stacked according to claim 1, characterized in that the support is melted removed from the shaped product to reuse the support-body material recovered after shaping modeling method.
  5. 多数のノズルを有するヘッドを複数個配列し、ノズルから噴射される材料の幅が少なくとも造形範囲の一辺の長さ以上であり、そのノズルから造形物の輪郭を形成する位置に支持体用材料をインクジェット噴射して支持体を形成する支持体造形用ヘッドユニットと、 The head have a large number of nozzles and a plurality sequences, the width of the material ejected from the nozzle is not less than the length of one side of the at least shaping range, supporting-body material at a position for forming the contour of the shaped article from the nozzle a support shaping head unit to form a support and an ink-jet ejecting a,
    多数のノズルを有するヘッドを複数個配列し、ノズルから噴射される材料の幅が少なくとも造形範囲の一辺の長さ以上であり、そのノズルから前記支持体の中に造形物用材料をインクジェット噴射して造形物を形成する造形物造形用ヘッドユニットと、 The head have a large number of nozzles and a plurality sequences, the width of the material ejected from the nozzle is not less than the length of one side of the at least shaping range, the ink-jet ejecting the shaped object material in from the nozzles of the support a shaped article shaped head unit to form a shaped object and,
    造形物と支持体を保持するテーブルと、 A table for holding a molded product and the support,
    前記支持体造形用ヘッドユニットと造形物造形用ヘッドユニットを前記テーブルに対して一軸方向に移動させる軸方向移動手段と、 And axial direction moving means for moving in one axial direction D object modeling head unit and the support shaping head unit relative to the table,
    前記テーブルまたは支持体造形用ヘッドユニットと造形物造形用ヘッドユニットを造形物の一層分移動させる一層分移動手段とを備えて、 And a more minute moving means moving one layer of the tables or supports the shaping head unit with shaped object modeling head unit D object,
    前記軸方向移動手段により前記支持体造形用ヘッドユニットと造形物造形用ヘッドユニットを前記テーブルに対して一軸方向に移動させながら、前記テーブルに向けて、支持体用材料を支持体造形用ヘッドユニットから噴射して支持体を形成しつつ、造形物用材料を造形物造形用ヘッドユニットから噴射して造形して一層分の造形を行い、 While moving in the axial direction of the shaped object modeling head unit and the support shaping head unit relative to the table by the axial movement means, toward the table, the supporting-body material support shaping head unit while forming an injection to support from, we perform further partial shaped by molding by injecting shaped object material from the shaped object modeling head unit,
    一層分の造形終了後に前記一層分移動手段により前記テーブルまたは支持体造形用ヘッドユニットと造形物造形用ヘッドユニットを造形物の一層分移動させて、再び支持体用材料と造形物用材料の噴射を行い、この一層分の移動と材料の噴射を繰り返すことにより、造形物を支持体に埋設するように造形することを特徴とする三次元積層造形装置。 Wherein by moving one layer of one layer moving means by the shaped object D object modeling head unit and the table or support the shaping head unit after one layer of shaped finished, again injection support-body material and the shaped object material was carried out by repeating the injection movement and material of the one layer, the shaped object a three-dimensional laminate molding apparatus characterized by shaping so as to fill the support.
  6. 前記支持体造形用ヘッドユニットが造形物造形用ヘッドユニットの両側に配置され、これら支持体造形用ヘッドユニットと造形物造形用ヘッドユニットが前記軸方向移動手段により往復移動可能になっており、往路および復路で先頭側の支持体造形用ヘッドユニットが支持体用材料を噴射するように構成されていることを特徴とする請求項5に記載の三次元積層造形装置。 Said support shaping head unit are arranged on either side of a head unit for shaped object molding, have become reciprocally move these supports shaped head unit shaped object shaping head unit by said axial moving means, forward and three-dimensional laminate molding apparatus according to claim 5 in which the top side of the support shaping head unit in the return path, characterized in that it is configured to inject the supporting-body material.
  7. 前記支持体用材料は常温で固体であり、前記造形物用材料は常温で液体であることを特徴とする請求項5に記載の三次元積層造形装置。 The supporting-body material is a solid at room temperature, the molded article material for three-dimensional laminate molding apparatus according to claim 5, characterized in that the liquid at room temperature.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103948456A (en) * 2014-04-22 2014-07-30 上海大学 Automatic control turntable pneumatic multi-sprayer biological 3D (three dimensional) printing forming system and method

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100771169B1 (en) 2006-05-03 2007-10-29 한국과학기술원 Prototyping apparatus and method using a flexible multiple array nozzle set
EP2664443A1 (en) 2007-07-25 2013-11-20 Stratasys Ltd. Solid freeform fabrication using a plurality of modeling materials
JP5338256B2 (en) * 2008-10-27 2013-11-13 カシオ計算機株式会社 Stereoscopic image forming apparatus
JP5737905B2 (en) * 2010-11-01 2015-06-17 株式会社キーエンス 3D modeling device and three-dimensional modeling methods
JP2012096429A (en) 2010-11-01 2012-05-24 Keyence Corp Three-dimensional shaping device and three-dimensional shaping method
EP2514775A1 (en) * 2011-04-20 2012-10-24 Evonik Röhm GmbH Maleic anhydride copolymers as soluble support material for fused deposition modelling (FDM) printer
JP2013067016A (en) 2011-09-20 2013-04-18 Keyence Corp Three-dimensional shaping apparatus
JP5759851B2 (en) * 2011-09-22 2015-08-05 株式会社キーエンス 3D modeling device and three-dimensional modeling methods
JP5830327B2 (en) * 2011-09-22 2015-12-09 株式会社キーエンス Three-dimensional modeling apparatus, 3D modeling methods, setting data generating device for three-dimensional modeling apparatus, a recording medium readable by the setting data generation program, and a computer for three-dimensional modeling apparatus
JP5830326B2 (en) * 2011-09-22 2015-12-09 株式会社キーエンス Three-dimensional modeling apparatus, 3D modeling methods, setting data generating device for three-dimensional modeling apparatus, a recording medium readable by the setting data generation program, and a computer for three-dimensional modeling apparatus
JP5759850B2 (en) * 2011-09-22 2015-08-05 株式会社キーエンス Three-dimensional modeling device
WO2013091003A1 (en) * 2011-12-24 2013-06-27 Zydex Pty Ltd Method and apparatus for making an object
GB2507953B (en) * 2012-10-02 2015-02-11 Webb Electronics Ltd Method and apparatus for manufacturing a three-dimensional article
JP5794285B2 (en) * 2013-11-29 2015-10-14 セイコーエプソン株式会社 Molding apparatus
KR101430582B1 (en) 2014-01-17 2014-08-21 비즈텍코리아 주식회사 3D printer with extruder including multi feeder and rotable multi nozzle and thereof operating method
JP6030185B2 (en) * 2014-05-14 2016-11-24 ソク−ムン,キム 3d printing apparatus and method, the construction method of the steel concrete structure using the same
CN105081324A (en) * 2014-05-24 2015-11-25 张亮 Full-area three-dimensional molding system
JP2016007736A (en) * 2014-06-23 2016-01-18 株式会社ミマキエンジニアリング Ink jet ink color matching device and use of the same
CN104228069B (en) * 2014-07-24 2016-08-17 苏州江南嘉捷机电技术研究院有限公司 A rotary double switch 3d printer printhead
JP6428049B2 (en) * 2014-08-25 2018-11-28 富士ゼロックス株式会社 Laminate molding apparatus and layered manufacturing program
JP5950421B2 (en) * 2014-09-30 2016-07-13 合同会社Genkei 3d injection printer head
JP6472308B2 (en) * 2015-04-13 2019-02-20 株式会社ミマキエンジニアリング Three-dimensional object modeling methods and three-dimensional printer
WO2016199131A1 (en) * 2015-06-07 2016-12-15 Stratasys Ltd. Method and apparatus for printing three-dimensional (3d) objects
JP6143932B1 (en) * 2016-09-28 2017-06-07 株式会社ヒットデバイス The discharging head channel structure of the building material and molding method
KR101841492B1 (en) * 2016-10-27 2018-03-27 주식회사 인스텍 Multiple Material Simultaneous 3D Printing Device and Multiple Material Simultaneous 3D Printing Method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103948456A (en) * 2014-04-22 2014-07-30 上海大学 Automatic control turntable pneumatic multi-sprayer biological 3D (three dimensional) printing forming system and method
CN103948456B (en) * 2014-04-22 2016-01-13 上海大学 Pneumatic rotary printing 3d forming multi-nozzle system and a biological method for automatic control

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