JPH02307732A - 三次元成形装置 - Google Patents
三次元成形装置Info
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- JPH02307732A JPH02307732A JP1128688A JP12868889A JPH02307732A JP H02307732 A JPH02307732 A JP H02307732A JP 1128688 A JP1128688 A JP 1128688A JP 12868889 A JP12868889 A JP 12868889A JP H02307732 A JPH02307732 A JP H02307732A
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- 238000000465 moulding Methods 0.000 title claims description 29
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 26
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 26
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、三次元成形装置に関するものであって、とり
わけ光硬化性樹脂をインクジェット方式によって噴出し
、光照射によって硬化させ、これを積層することによっ
て、目的とする三次元成形品を製造する三次元成形装置
に関するものである。
わけ光硬化性樹脂をインクジェット方式によって噴出し
、光照射によって硬化させ、これを積層することによっ
て、目的とする三次元成形品を製造する三次元成形装置
に関するものである。
従来、第３図に示されるような、三次元成形を行う装置
が存する。
が存する。
ＣＡＤで作られた三次元モデルが幾層もの薄い断面体に
スライスされる。このデータに従って制御コンピュータ
１１１により、ＸＹ方向移動制御装置１１２とＺ方向移
動装置１１３とが作動して、同時にレーザー光源１１４
よりレーザー光線が照射されて、樹脂タンク１１５内の
光硬化性樹脂１１６の液体表面１１７を走査して、制御
コンピュータ１１１の情報に基づく断面形状が描かれる
。
スライスされる。このデータに従って制御コンピュータ
１１１により、ＸＹ方向移動制御装置１１２とＺ方向移
動装置１１３とが作動して、同時にレーザー光源１１４
よりレーザー光線が照射されて、樹脂タンク１１５内の
光硬化性樹脂１１６の液体表面１１７を走査して、制御
コンピュータ１１１の情報に基づく断面形状が描かれる
。
タンク１１５内のテーブル１１８上で、レーザー光線が
当たった光硬化性樹脂１１６は、液体から固体に変化し
て硬化する。これによって一部分の断面体が作り出され
る。制御コンピュータ１１１によってテーブル１１８は
一要分の厚さに相当する距離だ、け降下し、次に形成さ
れた一層目に続いて上記と同様の操作によって新たな層
が作り出される。このように連続的に作り出された幾層
もの薄い断面体が積層されて硬化物１１９が成形される
。
当たった光硬化性樹脂１１６は、液体から固体に変化し
て硬化する。これによって一部分の断面体が作り出され
る。制御コンピュータ１１１によってテーブル１１８は
一要分の厚さに相当する距離だ、け降下し、次に形成さ
れた一層目に続いて上記と同様の操作によって新たな層
が作り出される。このように連続的に作り出された幾層
もの薄い断面体が積層されて硬化物１１９が成形される
。
しかしながら、この様式の装置は、光硬化性樹脂が液状
でタンクに入っていて、これにレーザー光線を照射して
硬化させるといった構造を採っているため、一種類の光
硬化性樹脂でしか成形することができない。仮に成形途
中で、他の種類乃至他色の光硬化性樹脂に変更しようと
すれば、タンク内の光硬化性樹脂をすべて入れ換える必
要があり、洗浄等の操作を施さなければならないため、
時間と費用が必要以上にかかる。また樹脂の重合の制御
をすることも非常に困難である。
でタンクに入っていて、これにレーザー光線を照射して
硬化させるといった構造を採っているため、一種類の光
硬化性樹脂でしか成形することができない。仮に成形途
中で、他の種類乃至他色の光硬化性樹脂に変更しようと
すれば、タンク内の光硬化性樹脂をすべて入れ換える必
要があり、洗浄等の操作を施さなければならないため、
時間と費用が必要以上にかかる。また樹脂の重合の制御
をすることも非常に困難である。
そこで、異なる種類の樹脂から成る成形物や複数色の成
形物、任意の混合色の成形物を成形するように第４図に
示した三次元成形装置が考えられている。この種の三次
元成形装置は、基本的に、三次元モデルの形成、データ
の送り出しを行うホストコンピュータ１１、ホストコン
ピュータ１１からのデータを取り込み、そのデータに従
い各部位を制御する駆動制御部１２、当該駆動制御部１
２からの制御信号に従って光硬化性樹脂の噴出方向を制
御するためのｘｙ方向移動制御装置１３、旋回移動制御
装置１４及びＺ方向移動制御装置１５ニインクジエント
ヘツド１６〜２１、樹脂用タンク２２〜２４、ポンプ２
５〜３０、成形ステージ３１及び樹脂硬化用光源３２か
ら構成されている。
形物、任意の混合色の成形物を成形するように第４図に
示した三次元成形装置が考えられている。この種の三次
元成形装置は、基本的に、三次元モデルの形成、データ
の送り出しを行うホストコンピュータ１１、ホストコン
ピュータ１１からのデータを取り込み、そのデータに従
い各部位を制御する駆動制御部１２、当該駆動制御部１
２からの制御信号に従って光硬化性樹脂の噴出方向を制
御するためのｘｙ方向移動制御装置１３、旋回移動制御
装置１４及びＺ方向移動制御装置１５ニインクジエント
ヘツド１６〜２１、樹脂用タンク２２〜２４、ポンプ２
５〜３０、成形ステージ３１及び樹脂硬化用光源３２か
ら構成されている。
そしてこの装置における動作を説明すれば、ホスＩ・コ
ンピュータ１１で形成された三次元モデルが、幾層もの
薄い断面体にスライスされ、おのおのの断面が座標デー
タ化され、カラー三次元モデルの場合には同時にモデル
色に従って色がカラーデータ化される。このデータが駆
動制御部１２に転送されると、当該データに従い、ＸＹ
方向移動制御装置１３、旋回移動制御装置１４及びＺ方
向移動制御装置１５が作動し、インクジェットヘッド１
６〜２１と、これより上側に位置した成形ステージ３１
が所定の位置へ移動する。移動後、ホストコンピュータ
１１から駆動制御部１２を介してインクジェットヘッド
１６及び２１、或いは１７及び２０、或いは１８及び１
９、もしくは１６．１７．２０及び２１、或いは１７．
１８．１９及び２０又はすべてのインクジェットヘッド
へ指令が出され、ポンプを介して対応するタンク２２〜
２４に入っている光硬化性樹脂が吐出される。当該タン
ク２２〜２４にはそれぞれ異なる種類の、或いは異なる
色の光硬化性樹脂を収容しており、その結果、複数の種
類の樹脂から成る成形物の成形や任意のカラー化が可能
である。インクジェットヘッドから吐出された光硬化性
樹脂の液滴は一層ごとに成形ステージ３１上に積層され
、しかる後に光ａ３２の照射によって、当該樹脂が硬化
される。下方位置のインクジェットヘッド１６〜１８と
側方位置のインクジェットヘッド１９〜２１とからの上
記した吐出の繰り返しによって多種類の樹脂から成る成
形物、又は多色の或いは任意の混合色の成形物が形成さ
れる。
ンピュータ１１で形成された三次元モデルが、幾層もの
薄い断面体にスライスされ、おのおのの断面が座標デー
タ化され、カラー三次元モデルの場合には同時にモデル
色に従って色がカラーデータ化される。このデータが駆
動制御部１２に転送されると、当該データに従い、ＸＹ
方向移動制御装置１３、旋回移動制御装置１４及びＺ方
向移動制御装置１５が作動し、インクジェットヘッド１
６〜２１と、これより上側に位置した成形ステージ３１
が所定の位置へ移動する。移動後、ホストコンピュータ
１１から駆動制御部１２を介してインクジェットヘッド
１６及び２１、或いは１７及び２０、或いは１８及び１
９、もしくは１６．１７．２０及び２１、或いは１７．
１８．１９及び２０又はすべてのインクジェットヘッド
へ指令が出され、ポンプを介して対応するタンク２２〜
２４に入っている光硬化性樹脂が吐出される。当該タン
ク２２〜２４にはそれぞれ異なる種類の、或いは異なる
色の光硬化性樹脂を収容しており、その結果、複数の種
類の樹脂から成る成形物の成形や任意のカラー化が可能
である。インクジェットヘッドから吐出された光硬化性
樹脂の液滴は一層ごとに成形ステージ３１上に積層され
、しかる後に光ａ３２の照射によって、当該樹脂が硬化
される。下方位置のインクジェットヘッド１６〜１８と
側方位置のインクジェットヘッド１９〜２１とからの上
記した吐出の繰り返しによって多種類の樹脂から成る成
形物、又は多色の或いは任意の混合色の成形物が形成さ
れる。
〔発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、この三次元成形装置においては、円筒形
、椀形等のものを成形する場合、ステージ３１のＺ軸方
向の駆動、インクジェットヘッド１６〜１８のＸＹ平面
上の駆動、インクジエツトヘッド１９〜２１自体のＸＹ
平面に平行な面上での旋回駆動と四種の位置制御が必要
で、機構が複雑となり、またホストコンピュータ１１の
処理時間が多く必要となり、座標データ化時間が増大し
、ひいては成形時間の増大につながる。
、椀形等のものを成形する場合、ステージ３１のＺ軸方
向の駆動、インクジェットヘッド１６〜１８のＸＹ平面
上の駆動、インクジエツトヘッド１９〜２１自体のＸＹ
平面に平行な面上での旋回駆動と四種の位置制御が必要
で、機構が複雑となり、またホストコンピュータ１１の
処理時間が多く必要となり、座標データ化時間が増大し
、ひいては成形時間の増大につながる。
［問題点を解決するための手段］
そこで本発明は、上記の問題点を解決するために創出さ
れたものであり、位置制御を簡略化するとともに、座標
データ処理時間を短縮し、ブロック成形のみならず、筒
状成形をも短時間で行うことのできる三次元成形装置を
提供することにある。
れたものであり、位置制御を簡略化するとともに、座標
データ処理時間を短縮し、ブロック成形のみならず、筒
状成形をも短時間で行うことのできる三次元成形装置を
提供することにある。
この目的を達成するために本発明の三次元成形装置は、
ステージと、当該ステージに向けて光硬化性樹脂液滴を
吐出するインクジェットと、当該インクジェットから前
記ステージ面に向けて吐出される樹脂を硬化させる光源
とを備え、前記ステージの面内で、当該ステージと前記
インクジェットとを相対に移動させる第一の駆動手段と
、この第一駆動手段による移動平面に垂直な方向で当該
ステージをインクジェットに対して移動させる第二の駆
動手段と、当該ステージをその面内で回転駆動させる第
三の駆動手段とを有するように構成されている。
ステージと、当該ステージに向けて光硬化性樹脂液滴を
吐出するインクジェットと、当該インクジェットから前
記ステージ面に向けて吐出される樹脂を硬化させる光源
とを備え、前記ステージの面内で、当該ステージと前記
インクジェットとを相対に移動させる第一の駆動手段と
、この第一駆動手段による移動平面に垂直な方向で当該
ステージをインクジェットに対して移動させる第二の駆
動手段と、当該ステージをその面内で回転駆動させる第
三の駆動手段とを有するように構成されている。
上記の構成を有する本発明の三次元成形装置は、第一、
第二、第三の駆動手段をそれぞれ操作しながら光硬化性
樹脂液滴を外部入力されたデータに従って、インシュジ
ェットヘッドからステージに向けて吐出し、光源からの
光照射にによって樹脂を硬化させることにより樹脂成形
品が得られる。この場合、ブロック形状、箱型形状のみ
ならず、当該ステージが回転し、これに同期して樹脂が
積層されるので、円筒状或いは椀状の成形品も簡易な制
御手段により得られ〔発明の効果〕 本発明によれば、三次元成形装置のステージが回転する
ため、インクジェットヘッドを駆動させる制御機構が簡
略化され、装置の軽量小型化、コストの低減、また処理
時間の短縮に伴う迅速な成形が可能な三次元成形装置を
提供できる。
第二、第三の駆動手段をそれぞれ操作しながら光硬化性
樹脂液滴を外部入力されたデータに従って、インシュジ
ェットヘッドからステージに向けて吐出し、光源からの
光照射にによって樹脂を硬化させることにより樹脂成形
品が得られる。この場合、ブロック形状、箱型形状のみ
ならず、当該ステージが回転し、これに同期して樹脂が
積層されるので、円筒状或いは椀状の成形品も簡易な制
御手段により得られ〔発明の効果〕 本発明によれば、三次元成形装置のステージが回転する
ため、インクジェットヘッドを駆動させる制御機構が簡
略化され、装置の軽量小型化、コストの低減、また処理
時間の短縮に伴う迅速な成形が可能な三次元成形装置を
提供できる。
以下に本発明を図面に基づき、詳細に説明する。
本発明の三次元成形装置は、第１図に示すように、基本
的に上記に説明したインクジェット式の三次元成形装置
の構成部位を有するが、更に成形ステージがステージ平
面に垂直な軸線を中心に回転するように構成されている
。
的に上記に説明したインクジェット式の三次元成形装置
の構成部位を有するが、更に成形ステージがステージ平
面に垂直な軸線を中心に回転するように構成されている
。
その動作は、概ね上記に説明したインクジェット式三次
元成形装置の動作と同じであるが、ホストコンピュータ
１１・駆動制御部１２からの指示により、旋回移動・Ｚ
方向移動制御装置３４を介して第二駆動手段と第三駆動
手段とを兼ね備えたステージ駆動装置３３がステージ３
１を回転するとともにＺ方向に移動させる。このときス
テージ３１が回転するので、インクジェットヘッド１９
〜２１は移動する必要がない。またステージ３１が回転
するから、インクジェットヘッド１６〜１８の位置制御
は、第一駆動手段によってＸ方向、Ｙ方向のいずれか一
軸上だけの制御で足りる。
元成形装置の動作と同じであるが、ホストコンピュータ
１１・駆動制御部１２からの指示により、旋回移動・Ｚ
方向移動制御装置３４を介して第二駆動手段と第三駆動
手段とを兼ね備えたステージ駆動装置３３がステージ３
１を回転するとともにＺ方向に移動させる。このときス
テージ３１が回転するので、インクジェットヘッド１９
〜２１は移動する必要がない。またステージ３１が回転
するから、インクジェットヘッド１６〜１８の位置制御
は、第一駆動手段によってＸ方向、Ｙ方向のいずれか一
軸上だけの制御で足りる。
本発明は以上に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、上記実施例では、インクジ
ェットヘッド１９〜２１を併用しているが、本発明の達
成のためには特にこれらは必須ではない。ただ、これら
インクジェットヘッド１９〜２１が併用される場合に、
これらヘッドを駆動させな（てすむ点で効果は大きいと
いえる。
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、上記実施例では、インクジ
ェットヘッド１９〜２１を併用しているが、本発明の達
成のためには特にこれらは必須ではない。ただ、これら
インクジェットヘッド１９〜２１が併用される場合に、
これらヘッドを駆動させな（てすむ点で効果は大きいと
いえる。
第１図は本発明の装置の全体的概略図、第２図はステー
ジ近傍の部分拡大図、第３図は従来の三次元成形装置の
概略図、第４図は従来のインクジェット式三次元成形装
置の概略図である。 ３１・・・・・ステージ
ジ近傍の部分拡大図、第３図は従来の三次元成形装置の
概略図、第４図は従来のインクジェット式三次元成形装
置の概略図である。 ３１・・・・・ステージ
Claims (1)
- ステージと、当該ステージに向けて光硬化性樹脂液滴を
吐出するインクジェットと、当該インクジェットから前
記ステージ面に向けて吐出される樹脂を硬化させる光源
とを備え、前記ステージの面内で、当該ステージと前記
インクジェットとを相対に移動させる第一の駆動手段と
、この第一駆動手段による移動平面に垂直な方向で当該
ステージをインクジェットに対して移動させる第二の駆
動手段と、当該ステージをその面内で回転駆動させる第
三の駆動手段とを有することを特徴とする三次元成形装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12868889A JP2697139B2 (ja) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | 三次元成形装置 |
| GB9011461A GB2233928B (en) | 1989-05-23 | 1990-05-22 | Apparatus and method for forming three-dimensional article |
| US07/527,286 US5059266A (en) | 1989-05-23 | 1990-05-23 | Apparatus and method for forming three-dimensional article |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12868889A JP2697139B2 (ja) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | 三次元成形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02307732A true JPH02307732A (ja) | 1990-12-20 |
| JP2697139B2 JP2697139B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=14990967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12868889A Expired - Lifetime JP2697139B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-24 | 三次元成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2697139B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015016689A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | ゼロックス コーポレイションＸｅｒｏｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | ３次元対象物を回転する表面に印刷するためのデジタル製造システム |
| US10479119B2 (en) | 2014-01-16 | 2019-11-19 | Konica Minolta, Inc. | Two-dimensional image-forming apparatus, three-dimensional fabrication apparatus, two-dimensional image-forming method and three-dimensional fabrication method |
| JP2020019274A (ja) * | 2018-07-19 | 2020-02-06 | 株式会社リコー | 立体造形装置 |
-
1989
- 1989-05-24 JP JP12868889A patent/JP2697139B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015016689A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | ゼロックス コーポレイションＸｅｒｏｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | ３次元対象物を回転する表面に印刷するためのデジタル製造システム |
| US10479119B2 (en) | 2014-01-16 | 2019-11-19 | Konica Minolta, Inc. | Two-dimensional image-forming apparatus, three-dimensional fabrication apparatus, two-dimensional image-forming method and three-dimensional fabrication method |
| JP2020019274A (ja) * | 2018-07-19 | 2020-02-06 | 株式会社リコー | 立体造形装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2697139B2 (ja) | 1998-01-14 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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