JPH03114731A - 三次元成形装置 - Google Patents
三次元成形装置Info
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- JPH03114731A JPH03114731A JP1128686A JP12868689A JPH03114731A JP H03114731 A JPH03114731 A JP H03114731A JP 1128686 A JP1128686 A JP 1128686A JP 12868689 A JP12868689 A JP 12868689A JP H03114731 A JPH03114731 A JP H03114731A
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- JP
- Japan
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- molding
- resin
- dimensional molding
- dimensional
- photocurable resin
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- 238000000465 moulding Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 33
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 33
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
- G05B2219/49015—Wire, strang laying, deposit fluid, welding, adhesive, hardening, solidification, fuse
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エ・ン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エ・ン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
一部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
一部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、このような装置は、光硬化性樹脂が液状
でタンクに入っていて、ご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。
でタンクに入っていて、ご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。
そのため、光硬化性樹脂を小滴として吐出する複数のイ
ンクジェットヘッドを用いて、外部入力された一層ずつ
の成形物断面の情報に応じて光硬化性樹脂を積層させ光
照射することで硬化し立体成形を行う多色三次元成形装
置が考案されている（第４図）。このような多色三次元
成形装置は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マジェンタ）、Ｃ（
シアン）、Ｂｋ（ブラック）４色のインクジェットヘッ
ドを有しており、成形物を載せる成形ステージをＺ軸方
向に移動させながら、各色用のインクジェットヘッドを
ＸＹ力方向移動させながら、またステージ回りを旋回さ
せながら、各色の光硬化性樹脂を吐出する。その動作の
際、近傍に設置された光源により光照射され、樹脂が硬
化することにより三次元成形物が成形される。
ンクジェットヘッドを用いて、外部入力された一層ずつ
の成形物断面の情報に応じて光硬化性樹脂を積層させ光
照射することで硬化し立体成形を行う多色三次元成形装
置が考案されている（第４図）。このような多色三次元
成形装置は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マジェンタ）、Ｃ（
シアン）、Ｂｋ（ブラック）４色のインクジェットヘッ
ドを有しており、成形物を載せる成形ステージをＺ軸方
向に移動させながら、各色用のインクジェットヘッドを
ＸＹ力方向移動させながら、またステージ回りを旋回さ
せながら、各色の光硬化性樹脂を吐出する。その動作の
際、近傍に設置された光源により光照射され、樹脂が硬
化することにより三次元成形物が成形される。
〔発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、このような三次元成形装置においては、
各色を精密に制御して、リアルに減色混合を行うため、
吐出量の少ないインクジェットヘッドを使用している。
各色を精密に制御して、リアルに減色混合を行うため、
吐出量の少ないインクジェットヘッドを使用している。
そのため、広い面積を同一色で成形しようとしたり、ま
た構造的に肉厚が必要ではあるが、表面に現れない部分
を形成する場合には非常に時間かがかり、能率が悪い。
た構造的に肉厚が必要ではあるが、表面に現れない部分
を形成する場合には非常に時間かがかり、能率が悪い。
Ｃ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、三次元成形、とりわけ多色の三次元成
形を能率的に短時間で行うことを目的にしている。 こ
の目的を達成するために本発明の三次元成形装置は、従
来の三次元装置、即ち、光硬化性樹脂を小滴として吐出
するインクジェットヘッドと、当該インクジェットヘッ
ドから吐出された光硬化性樹脂が積層するステージと、
積層した樹脂に光を照射する光源と、樹脂の吐出途中に
当該樹脂の吐出方向を相対的に変化させる制御手段とを
備え、前記インクジェットヘッドを用いて、外部入力さ
れた成形物断面スライスの情報に応じて、光硬化性樹脂
を積層させて立体成形を行う装置を改良して、吐出量の
異なるインクジェットヘッドを複数個有するようになっ
ている。多色成形の場合には、とりわけ吐出量の異なる
複数のインクジェットヘッドが、各基本色毎に備えられ
ていれば好適である。
れたものであり、三次元成形、とりわけ多色の三次元成
形を能率的に短時間で行うことを目的にしている。 こ
の目的を達成するために本発明の三次元成形装置は、従
来の三次元装置、即ち、光硬化性樹脂を小滴として吐出
するインクジェットヘッドと、当該インクジェットヘッ
ドから吐出された光硬化性樹脂が積層するステージと、
積層した樹脂に光を照射する光源と、樹脂の吐出途中に
当該樹脂の吐出方向を相対的に変化させる制御手段とを
備え、前記インクジェットヘッドを用いて、外部入力さ
れた成形物断面スライスの情報に応じて、光硬化性樹脂
を積層させて立体成形を行う装置を改良して、吐出量の
異なるインクジェットヘッドを複数個有するようになっ
ている。多色成形の場合には、とりわけ吐出量の異なる
複数のインクジェットヘッドが、各基本色毎に備えられ
ていれば好適である。
本発明の三次元成形装置は、その成形物の微妙な吐出を
必要とする成形部分には、最少吐出量のジェットヘッド
を用いて成形を行う。また大面積、大容量の成形部分や
表面が現れない構造部分には、吐出量の大きなジェット
ヘッドを用いて成形を行う。このような吐出量の変更は
、繊細な色混合をする必要のある多色三次元成形におい
て、より適するものである。
必要とする成形部分には、最少吐出量のジェットヘッド
を用いて成形を行う。また大面積、大容量の成形部分や
表面が現れない構造部分には、吐出量の大きなジェット
ヘッドを用いて成形を行う。このような吐出量の変更は
、繊細な色混合をする必要のある多色三次元成形におい
て、より適するものである。
上記の構成を有する本発明の三次元成形装置によれば、
微妙な吐出を必要とする部分に最少吐出量のジェットヘ
ッドを用い、大面積、大容量の部分や表面が現れない構
造部分に吐出量の大きなジェットヘッドを用いて成形す
るので、能率的に三次元成形が行われて、成形時間が短
縮できる。
微妙な吐出を必要とする部分に最少吐出量のジェットヘ
ッドを用い、大面積、大容量の部分や表面が現れない構
造部分に吐出量の大きなジェットヘッドを用いて成形す
るので、能率的に三次元成形が行われて、成形時間が短
縮できる。
以下に本発明を図面に基づき、とりわけ多色三次元成形
において詳細に説明する。
において詳細に説明する。
本発明の三次元成形装置は、基本的に、従来の多色三次
元成形装置と同様に、三次元モデルの形成、データの送
り出しを行うボストコンピュータ、当該コンピュータか
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、当該駆動制御部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、旋回移動制御装置及びＺ方向移動制御装置
１１、インクジェットヘッドユニット１２、樹脂用タン
ク、ポンプ、成形ステージ１３及び樹脂硬化用光源１４
から構成されていて、しかも前記インクジェットヘッド
は、各基本色について吐出量の異なるヘッドを複数個ず
つ有している。インクジェットへラドユニット１２は吐
出量の大きい第一ヘッド１５と吐出量の小さい第二ヘッ
ド１６とから構成されている。
元成形装置と同様に、三次元モデルの形成、データの送
り出しを行うボストコンピュータ、当該コンピュータか
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、当該駆動制御部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、旋回移動制御装置及びＺ方向移動制御装置
１１、インクジェットヘッドユニット１２、樹脂用タン
ク、ポンプ、成形ステージ１３及び樹脂硬化用光源１４
から構成されていて、しかも前記インクジェットヘッド
は、各基本色について吐出量の異なるヘッドを複数個ず
つ有している。インクジェットへラドユニット１２は吐
出量の大きい第一ヘッド１５と吐出量の小さい第二ヘッ
ド１６とから構成されている。
次に本装置の動作を第１図及び第２図の実施例に基づき
、説明する。
、説明する。
本装置は、ホストコンピュータ・駆動制御部からの指示
に従い、三次元成形物を作成するように作動する。ホス
トコンピュータ・駆動制御部からの制御信号によって、
成形ステージ１３はＺ方向に変位する。同様にヘッドユ
ニット１２はＸ、Ｙ方向に変位しながら、第一ヘッド１
５、第二ヘッド１６より光硬化性樹脂を吐出する。第１
図において、成形物の構造部分となる表面に現れない成
形部分は、吐出量の大きな第一ヘッド１５で成形を行う
。また、第２図に示すように成形物の表面形状となった
り、微妙な色調整が必要である成形部分には、吐出量の
小さな第二ヘッド１６で成形を行う。
に従い、三次元成形物を作成するように作動する。ホス
トコンピュータ・駆動制御部からの制御信号によって、
成形ステージ１３はＺ方向に変位する。同様にヘッドユ
ニット１２はＸ、Ｙ方向に変位しながら、第一ヘッド１
５、第二ヘッド１６より光硬化性樹脂を吐出する。第１
図において、成形物の構造部分となる表面に現れない成
形部分は、吐出量の大きな第一ヘッド１５で成形を行う
。また、第２図に示すように成形物の表面形状となった
り、微妙な色調整が必要である成形部分には、吐出量の
小さな第二ヘッド１６で成形を行う。
光硬化性樹脂は吐出され、成形物に順次積層した後、直
ちに付設の樹脂硬化用光源１４にて硬化される。
ちに付設の樹脂硬化用光源１４にて硬化される。
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
えることができることは言うまでもない。
く、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加
えることができることは言うまでもない。
第１図、第２図は本発明の三次元成形装置における成形
ステージ及びインクジェットヘッド近辺の拡大部分図、
第３図は従来の単一材料・単一色用三次元成形装置の概
略図、第４図は従来の多色三次元成形装置の概略図であ
る。 １１・ １２・ １３・ １４・ １５・ １６・ Ｚ方向移動制御装置 インクジェットヘッドユニット 成形ステージ 樹脂硬化用光源 第一ヘッド 第二ヘッド
ステージ及びインクジェットヘッド近辺の拡大部分図、
第３図は従来の単一材料・単一色用三次元成形装置の概
略図、第４図は従来の多色三次元成形装置の概略図であ
る。 １１・ １２・ １３・ １４・ １５・ １６・ Ｚ方向移動制御装置 インクジェットヘッドユニット 成形ステージ 樹脂硬化用光源 第一ヘッド 第二ヘッド
Claims (1)
- （１）光硬化性樹脂を小滴として吐出するインクジェッ
トヘッドと、 当該インクジェットヘッドから吐出された光硬化性樹脂
が積層するステージと、 積層した樹脂に光を照射する光源と、 樹脂の吐出途中に当該樹脂の吐出方向を相対的に変化さ
せる制御手段とを備え、 前記インクジェットヘッドを用いて、外部入力された成
形物断面スライスの情報に応じて、光硬化性樹脂を積層
させて立体成形を行う三次元成形装置において、 吐出量の異なるインクジェットヘッドを複数個有するこ
とを特徴とする三次元成形装置。（２）吐出量の異なる
複数のインクジェットヘッドが、各基本色毎に備えられ
ていることを特徴とする請求項第（１）項に記載の三次
元成形装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12868689A JP2697137B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP12868689A JP2697137B2 (ja) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | 三次元成形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03114731A true JPH03114731A (ja) | 1991-05-15 |
| JP2697137B2 JP2697137B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=14990921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12868689A Expired - Lifetime JP2697137B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-24 | 三次元成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2697137B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09503969A (ja) * | 1993-08-26 | 1997-04-22 | サンダース プロトタイプス インコーポレーテッド | 三次元モデルメーカー |
| JP2007504016A (ja) * | 2003-08-29 | 2007-03-01 | サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク（セエヌエールエス） | インクジェットプリントによる３次元の多重材料コンポーネントの製法 |
| JP2010058510A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Xerox Corp | ３次元印刷およびデジタル加工用途のための紫外線硬化性ゲル化剤インク |
| JP2011509313A (ja) * | 2007-11-27 | 2011-03-24 | ハンツマン・アドバンスド・マテリアルズ・アメリカズ・エルエルシー | 高透明性を有する三次元物品を製造するための光硬化型樹脂組成物 |
| WO2015050033A1 (ja) * | 2013-10-04 | 2015-04-09 | 株式会社ミマキエンジニアリング | 三次元造形装置及び三次元造形対象物の成形方法 |
-
1989
- 1989-05-24 JP JP12868689A patent/JP2697137B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09503969A (ja) * | 1993-08-26 | 1997-04-22 | サンダース プロトタイプス インコーポレーテッド | 三次元モデルメーカー |
| JP2007504016A (ja) * | 2003-08-29 | 2007-03-01 | サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク（セエヌエールエス） | インクジェットプリントによる３次元の多重材料コンポーネントの製法 |
| JP2011509313A (ja) * | 2007-11-27 | 2011-03-24 | ハンツマン・アドバンスド・マテリアルズ・アメリカズ・エルエルシー | 高透明性を有する三次元物品を製造するための光硬化型樹脂組成物 |
| JP2010058510A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Xerox Corp | ３次元印刷およびデジタル加工用途のための紫外線硬化性ゲル化剤インク |
| WO2015050033A1 (ja) * | 2013-10-04 | 2015-04-09 | 株式会社ミマキエンジニアリング | 三次元造形装置及び三次元造形対象物の成形方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2697137B2 (ja) | 1998-01-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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