JP6176643B1 - ３ｄプリンタ用の冶具 - Google Patents

Abstract

【課題】既存のセルボードとの組み合わせで使用することができ、造形中には造形物のセルボードからの剥離を防止しつつ、造形後には造形物をセルボードから容易に取り外し可能とする３Ｄプリンタ用の冶具を提供すること。【解決手段】本発明は、３Ｄプリンタにおいて複数の開口部を備えたセルボードとの組み合わせで使用される冶具であって、上記セルボードの開口部に挿入される複数の凸部が表面に形成された平板と、上記セルボードと上記平板との間に挿入されるスペーサと、を備えた３Ｄプリンタ用の冶具である。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、３Ｄプリンタ用のステージに装着される冶具であって、該３Ｄプリンタで生成された造形物をステージより取り外し容易とするための３Ｄプリンタ用の冶具に関するものである。

従来、３Ｄプリンタでは、プリンタ本体のプラットフォームにセルボードを装着することでステージとして、該ステージの上に造形物を生成することがなされている。このような３Ｄプリンタで造形物が生成されると、ステージの上から取り外す必要があるが、セルボードには、造形中に造形物がステージから剥離しないように複数の開口部が形成されていることが多い為、造形物の底面の一部が該開口部まで進入し、取り外すのに煩雑な作業を伴っている。そこで、ステージについて、造形中は剥離を防止しつつ造形後には剥離作業を容易にするための種々の技術が提案されている。

例えば、特許文献１では、造形台表面に、エクストルダーのノズルサイズ以下の円形断面の繊維状の材質を用い、エクストルダーのノズルサイズ以上の間隔で編み込んだ網目加工を施すことを特徴とする造形物定着法が開示されている。

特開２０１６−２０３５９７号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、３Ｄプリンタによる造形中における造形物の造形台からの剥離を防止することに主眼が置かれており、造形後のステージからの造形物の剥離については考慮されていない。また、特別な編み目構造のステージを容易する必要があるためコスト高となる。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、既存のセルボードとの組み合わせで使用することができ、造形中には造形物のセルボードからの剥離を防止しつつ、造形後には造形物をセルボードから容易に取り外し可能とする３Ｄプリンタ用の冶具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様に係る３Ｄプリンタ用の冶具は、３Ｄプリンタにおいて複数の開口部を備えたセルボードとの組み合わせで使用される冶具であって、上記セルボードの開口部に挿入される複数の凸部が表面に形成された平板と、上記セルボードと上記平板との間に挿入されるスペーサと、を備えている。

この態様において、上記スペーサが挿入された状態では、上記平板の上記凸部は、各凸部の一部のみが上記セルボードの上記開口部に挿入されてもよい。また、上記スペーサが取り外された状態では、上記平板の上記凸部は、その先端が上記開口部の途中の位置となるか、その先端が上記セルボードの表面と同一平面上の位置となるか、又はその一部が上記セルボードの上記開口部から突出してもよい。また、上記セルボードの開口部は、所定深さのところから下方に行くにつれて開口の径が小さくなるような形状となっており、上記平板の凸部は、先端から所定長の部分が上方に行くにつれて断面の径が大きくなるような形状となっていてよい。

本発明の第２の態様に係る３Ｄプリンタ用の冶具は、複数の開口部を備えたセルボードと、上記セルボードの開口部に挿入される複数の凸部が表面に形成された平板と、上記セルボードと上記平板との間に挿入されるスペーサと、を備え、上記スペーサが挿入された状態では、上記平板の上記凸部は、各凸部の一部のみが上記セルボードの上記開口部に挿入され、上記スペーサが取り外された状態では、上記平板の上記凸部は、その先端が上記開口部の途中の位置となるか、その先端が上記セルボードの表面と同一平面上の位置となるか、又はその一部が上記セルボードの上記開口部から突出する。

本発明によれば、既存のセルボードとの組み合わせで使用することができ、造形中には造形物のセルボードからの剥離を防止しつつ、造形後には造形物をセルボードから容易に取り外し可能とする３Ｄプリンタ用の冶具を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る３Ｄプリンタ用の冶具の構成図である。 本発明の第１実施形態に係る３Ｄプリンタ用の冶具の構成図である。 本発明の第１実施形態に係る３Ｄプリンタ用の冶具の動作説明図である。 本発明の第２実施形態に係る３Ｄプリンタ用の冶具の動作説明図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞

図１及び図２には、本発明の第１実施形態に係る３Ｄプリンタ用の冶具の構成を示し説明する。より詳細には、図１は、第１実施形態に係る３Ｄプリンタ用の冶具の積層前（セット前）の位置関係を示しており、図２（ａ）乃至図２（ｃ）は、積層後（セット後）の位置関係を示している。

これらの図に示されるように、第１実施形態に係る冶具は、例えば熱溶解積層法等による立体造形を行う立体造形機としての３Ｄプリンタにおいて、造形台に置かれるマトリクス状に形成された複数の開口部４ａを備えたセルボード４との組み合わせで使用される冶具である。そして、冶具は、セルボード４の開口部４ａに挿入される複数の凸部１ａが表面に上下左右等間隔でマトリクス状に形成された平板１と、セルボード４と平板１との間に挿入されるスペーサ２，３とを備えている。尚、平板１とスペーサ２，３に、セルボード４まで加えて本実施形態の冶具としてもよい。

スペーサ２，３は、それぞれが長手方向に垂直な方向の断面が略Ｌ字状となっている枠部２ａ，３ａと、該枠部２ａ，３ａから該枠部２ａ，３ａの長手方向とは垂直な方向に延出されている櫛状部２ｂ，３ｂとを備えている。平板１は、枠部２ａ，３ａの下辺部分の上にセットされ、セルボード４は、櫛状部２ｂ，２ｂの上にセットされる。こうしてスペーサ２，３が挿入された状態では、平板１の凸部１ａは、各凸部１ａの一部のみが上記セルボードの開口部４ａに挿入され、スペーサ２，３が取り外された状態では、平板１の凸部１ａは、セルボード４の開口部４ａから突出する。尚、スペーサ２，３が取り外された状態では、平板１の凸部１ａの先端が開口部４ａの途中の位置となるか、その先端がセルボード４の表面と同一平面上の位置となるようにしてもよい。また、スペーサ２，３の断面を略Ｉ字状など他の形状としてもよいことは勿論である。

以下、図３を参照して、本発明の第１実施形態に係る３Ｄプリンタ用の冶具の動作について詳細に説明する。

図３（ａ）に示されるように、平板１がスペーサ２，３の枠部２ａ，３ａの下辺部分の上にセットされ、スペーサ２，３の櫛状部２ｂ，３ｂの上にセルボード４がセットされた状態では、平板１の凸部１ａは、櫛状部２ｂ，３ｂの間を抜けて、更にセルボード４の開口部４ａの途中まで挿入された状態となる。

図３（ｂ）に示されるように、図３（ａ）のようなセット状態下で、立体造形がなされると、造形物の一部はセルボード４の開口部４ａの中まで進入する。しかし、開口部４ａには、その途中まで平板１の凸部１ａが挿入されているので、凸部１ａより下方に造形物の一部が進入することはない。

図３（ｃ）に示されるように、図３（ｂ）の造形完了後にスペーサ２，３が取り外されると、セルボード４と平板１との間に隙間が生まれる。しかし、この状態では、セルボード４の表面は造形物に貼り付いており、更に造形物の一部が平板１の凸部１ａの上面に貼り付いているので、セルボード４が下方に落下することはない。

そこで、図３（ｄ）に示されるように、セルボード４を下方に押下すると、セルボード４の表面に貼り付いた造形物は該セルボード４から剥がれて、セルボード４は平板１の表面の方向に落下することになる。この状態では、造形物は、その一部が平板１の凸部１ａに貼り付いているだけであるので、造形物を平板１より簡単に剥がすことができ、こうして造形物の抜き取り作業を完了することになる。

以上説明したように、第１実施形態に係る冶具では、既存のセルボードとの組み合わせで使用される冶具であって、凸部を有する平板と、スペーサとの組み合わせにより、立体造形時には造形物が不本意に移動するのを防止することができ、造形後においては、簡易且つ迅速に造形物をセルボードから抜き取ることが可能となる。

＜第２実施形態＞

本発明の第２実施形態に係る冶具は、基本構成は図１と同様であるので、同一構成については同一符号を用いて、異なる部分を中心に説明する。

本発明の第２実施形態に係る冶具では、セルボード４の開口部４ｂは、所定深さのところから下方に行くにつれて開口の径が小さくなるような形状となっており、平板１の凸部１ｂは、先端より所定長の部分が、上方に行くにつれて断面の径が大きくなるような形状となっている。つまり、平板１とセルボード４とが、両者の位置関係調整可能に一体化されている。その他の点は第１実施形態と同一となっている。

以下、図４を参照して、本発明の第２実施形態に係る３Ｄプリンタ用の冶具の動作について詳細に説明する。

図４（ａ）に示されるように、平板１がスペーサ２，３の枠部２ａ，３ａの下辺部分の上にセットされると、スペーサ２，３の櫛状部２ｂ，３ｂの上にはセルボード４がセットされた状態となる。この状態では、平板１の凸部１ｂは、櫛状部２ｂ，３ｂの間を抜けて更にセルボード４の開口部４ｂの途中まで挿入された状態となる。前述したような開口部４ｂと凸部１ｂとの形状の関係により、平板１の凸部１ｂがセルボード４の開口部４ｂから完全に抜け出してしまうことはない。

図４（ｂ）に示されるように、図４（ａ）のようなセット状態下で、立体造形がなされると、造形物の一部はセルボード４の開口部４ｂの中まで進入する。しかし、開口部４ｂには、その途中まで平板１の凸部１ｂが挿入されているので、凸部１ｂより下方に造形物の一部が進入することはない。

図４（ｃ）に示されるように、図４（ｂ）の造形完了後にスペーサ２，３が取り外されると、セルボード４と平板１との間に隙間が生まれる。しかし、この状態では、セルボード４の表面は造形物に貼り付いており、更に造形物の一部が平板１の凸部１ｂの上面に貼り付いているので、セルボード４が下方に落下することはない。

そこで、図４（ｄ）に示されるように、セルボード４を下方に押下すると、セルボード４の表面に貼り付いた造形物は該セルボード４から剥がれて、セルボード４は平板１の表面の方向に落下することになる。この状態では、造形物は、その一部が平板１の凸部１ｂに貼り付いているだけであるので、造形物を平板１より簡単に剥がすことができ、こうして造形物の抜き取り作業を完了することになる。

以上説明したように、第２実施形態に係る冶具では、既存のセルボードとの組み合わせで使用される冶具であって、凸部を有する平板と、スペーサとの組み合わせにより、立体造形時には造形物が不本意に移動するのを防止することができ、造形後においては、簡易且つ迅速に造形物をセルボードから抜き取ることが可能となる。さらに、セルボードと平板とが位置関係調整可能に一体化されているので、持ち運びにも便利であり、スペーサ挿入時の手間も軽減されることになる。

尚、材質については、平板の凸部は金属か、金属と同等の強度等を備えた樹脂等を採用可能である。スペーサの材質はプラスチックに代表される樹脂か、樹脂と同等の加工性を備える金属（ワイヤやピアノ線のようなもの）を採用可能である。そして、セルボードは樹脂からなる。セルボードは、一定の平滑性があり、造形物の土台を適度に固定可能とするものであり、また剥離容易性も求められる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなくその趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能であることは勿論である。

例えば、平板の凸部の上面には、剥離性を向上させるようなコーティングを施してもよいことは勿論である。また、上記例では、凸部がマトリクス状に形成される例を示したが特にこれに限定されるものではない。

１ 平板
１ａ，１ｂ 凸部
２ スペーサ
２ａ 枠部
２ｂ 櫛状部
３ スペーサ
３ａ 枠部
３ｂ 櫛状部
４ セルボード
４ａ 開口部
４ｂ 開口部

Claims (5)

1. ３Ｄプリンタにおいて複数の開口部を備えたセルボードとの組み合わせで使用される冶具であって、
   上記セルボードの開口部に挿入される複数の凸部が表面に形成された平板と、
   上記セルボードと上記平板との間に挿入されるスペーサと、を備えた
   ３Ｄプリンタ用の冶具。
2. 上記スペーサが挿入された状態では、上記平板の上記凸部は、各凸部の一部のみが上記セルボードの上記開口部に挿入される
   請求項１に記載の３Ｄプリンタ用の冶具。
3. 上記スペーサが取り外された状態では、上記平板の上記凸部は、その先端が上記開口部の途中の位置となるか、その先端が上記セルボードの表面と同一平面上の位置となるか、又はその一部が上記セルボードの上記開口部から突出する
   請求項１又は２のいずれかに記載の３Ｄプリンタ用の冶具。
4. 上記セルボードの開口部は、所定深さのところから下方に行くにつれて開口の径が小さくなるような形状となっており、上記平板の凸部は、先端から所定長の部分が上方に行くにつれて断面の径が大きくなるような形状となっている
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の３Ｄプリンタ用の冶具。
5. 複数の開口部を備えたセルボードと、
   上記セルボードの開口部に挿入される複数の凸部が表面に形成された平板と、
   上記セルボードと上記平板との間に挿入されるスペーサと、を備え、
   上記スペーサが挿入された状態では、上記平板の上記凸部は、各凸部の一部のみが上記セルボードの上記開口部に挿入され、上記スペーサが取り外された状態では、上記平板の上記凸部は、その先端が上記開口部の途中の位置となるか、その先端が上記セルボードの表面と同一平面上の位置となるか、又はその一部が上記セルボードの上記開口部から突出する
   ３Ｄプリンタ用の冶具。