JPH0357625A - ３次元成形装置 - Google Patents
３次元成形装置Info
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- JPH0357625A JPH0357625A JP1192207A JP19220789A JPH0357625A JP H0357625 A JPH0357625 A JP H0357625A JP 1192207 A JP1192207 A JP 1192207A JP 19220789 A JP19220789 A JP 19220789A JP H0357625 A JPH0357625 A JP H0357625A
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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、３次元成形装置に関し、更に詳細には二岐硬
化型樹脂と重合開始剤をインクジェット方式により噴出
し、積層させながら硬化させ、目的とする３次元戊形物
を成形する３次元成形装置に関するものである。
化型樹脂と重合開始剤をインクジェット方式により噴出
し、積層させながら硬化させ、目的とする３次元戊形物
を成形する３次元成形装置に関するものである。
［従来技術］
従来、樹脂成形品を得る装置としては、射出成形機によ
るものと、切削機により削り出しするもののばか第６図
に示されるように、制御コンピューター（６つ）からの
情報に基づき、Ｘ−Ｙ方向移動制御装置（６７）と、Ｚ
方向移動制御装置（６８）が作動し、同時にレーザー光
源（６６）よりレーザー光線（６５）が照射され、樹脂
液槽（６３）内の光硬化型樹脂ＷＲ（６１）に等高線が
描かれ、前記レーザ光線（６５）が当った等高線部分の
みが硬化し、この後テーブル（６２）が一段降下し、同
様の操作が行なわれ硬化物（５４）が成形される装置が
ある。
るものと、切削機により削り出しするもののばか第６図
に示されるように、制御コンピューター（６つ）からの
情報に基づき、Ｘ−Ｙ方向移動制御装置（６７）と、Ｚ
方向移動制御装置（６８）が作動し、同時にレーザー光
源（６６）よりレーザー光線（６５）が照射され、樹脂
液槽（６３）内の光硬化型樹脂ＷＲ（６１）に等高線が
描かれ、前記レーザ光線（６５）が当った等高線部分の
みが硬化し、この後テーブル（６２）が一段降下し、同
様の操作が行なわれ硬化物（５４）が成形される装置が
ある。
［発明が解決しようとする課題コ
しかしながら、射出成形機によるものは、樹脂モールド
用の金型を先に製作しなければならず、その製作時間と
費用がかかってしまい、殊に最近の多品種少量生産に対
応しようとすると、多くの金型を用意する必要が生じさ
らに多くの時間と費用がかかってしまう。またランナ一
部分などムダとなる材料も多く、中空の物体等の特殊な
形状の成形は可能である。さらに色換え等の材料変更に
時間がかかる。
用の金型を先に製作しなければならず、その製作時間と
費用がかかってしまい、殊に最近の多品種少量生産に対
応しようとすると、多くの金型を用意する必要が生じさ
らに多くの時間と費用がかかってしまう。またランナ一
部分などムダとなる材料も多く、中空の物体等の特殊な
形状の成形は可能である。さらに色換え等の材料変更に
時間がかかる。
切削機によるものは、切削を材料に対し行うため、切り
クズを大量に出し、その結果としてスクラップ材料がた
いへん多くなり、製品コストが高くなってしまう。また
成形に時間がかかるため、大量生産に向かないといった
ような欠点もある。
クズを大量に出し、その結果としてスクラップ材料がた
いへん多くなり、製品コストが高くなってしまう。また
成形に時間がかかるため、大量生産に向かないといった
ような欠点もある。
一方、第６図に示した装置は、光硬化型樹脂が液状で樹
脂液槽に入っており、それにレーザー光線を照射して硬
化させるといったような構造をとっている。そのため単
一の材料でしか成形ができない。仮に或形途中で前記材
料を変更しようとすれば、前記樹脂液槽中の前記光硬化
型樹脂をすべて入れ換えねばならず、洗浄等の操作を必
要とする為、時間と費用がかかる。特に色換えの際には
色が混ざってしまう可能性が大きい。さらに、前記光硬
化型樹脂の重合を制御することは困難であり、前記レー
ザー光が照射されなかった箇所まで重合が進んでしまう
可能性も大きい。
脂液槽に入っており、それにレーザー光線を照射して硬
化させるといったような構造をとっている。そのため単
一の材料でしか成形ができない。仮に或形途中で前記材
料を変更しようとすれば、前記樹脂液槽中の前記光硬化
型樹脂をすべて入れ換えねばならず、洗浄等の操作を必
要とする為、時間と費用がかかる。特に色換えの際には
色が混ざってしまう可能性が大きい。さらに、前記光硬
化型樹脂の重合を制御することは困難であり、前記レー
ザー光が照射されなかった箇所まで重合が進んでしまう
可能性も大きい。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、複数の異なる材料を用いても、短時間にかつ
低費用で更には容易に中空物体等の特殊な形状を有する
精密な３次元物体を成形可能な、３次元成形装置を提供
することを目的としている。
のであり、複数の異なる材料を用いても、短時間にかつ
低費用で更には容易に中空物体等の特殊な形状を有する
精密な３次元物体を成形可能な、３次元成形装置を提供
することを目的としている。
［課題を解決するための手段コ
この目的を達成するために本発明の３次元成形装置は、
複数の異なる材料と重合開始剤を小滴状にして噴射し、
ステージ上で３次元成形するための複数のインクジェッ
トヘットが複数の方向へ向けて位置し、成形途中に前記
材料を変更した場合、後から噴射された材料と重合開始
剤が前に成形された材料へ流れたり、混ざったりしない
よう前記インクジェットヘッドが前記ステージの下側に
位置し、下から上へ前記材料を噴出する構造とを備えて
いる。
複数の異なる材料と重合開始剤を小滴状にして噴射し、
ステージ上で３次元成形するための複数のインクジェッ
トヘットが複数の方向へ向けて位置し、成形途中に前記
材料を変更した場合、後から噴射された材料と重合開始
剤が前に成形された材料へ流れたり、混ざったりしない
よう前記インクジェットヘッドが前記ステージの下側に
位置し、下から上へ前記材料を噴出する構造とを備えて
いる。
［作用］
上記の構成を有する本発明の３次元成形装置は、前記ス
テージの下側に位置する前記複数のインクジェットヘッ
ドより異なる又は同一の材料と重合開始剤を前記ステー
ジ上へ噴出し、積層させながら硬化させることにより３
次元物体が成形される。
テージの下側に位置する前記複数のインクジェットヘッ
ドより異なる又は同一の材料と重合開始剤を前記ステー
ジ上へ噴出し、積層させながら硬化させることにより３
次元物体が成形される。
［実施例］
以下、本発明を具体化したー実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
最初に第１図を参照して本装置全体の構成を説明する。
本装置は、制御コンビューター（１１）と垂直方向二液
硬化型樹脂Ａ用ポンプ（１２）垂直方向重合開始剤Ａ用
ボンプ（１３）と、水平方向二液硬化型樹脂Ａ用ポンプ
（１４）、水平方向重合開始剤Ａ用ポンブ（１５）と、
二液硬化型樹脂Ａタンク（１６）と、重合開始剤Ａタン
ク（１７）と、垂直方向二液硬化型樹脂Ａ用インクジェ
ットヘッド（１８）と、垂直方向重合開始剤Ａ用インク
ジェットヘッド（１９）と、水平方向二液硬化型樹脂Ａ
用インクジェットヘッド（２０）と、水平方向重合開始
剤Ａ用インクジェットヘッド（２１）と、Ｘ−Ｙ方向移
動制御装置（２２）と、２方向移動制御装置（２３）と
、ステージ（２４）と、垂直方向二液硬化型樹脂Ｂ用ボ
ンブ（２５）と、垂直方向重合開始剤Ｂ用ボンブ（２６
）と、水平方向二液硬化型樹脂Ｂ用ポンプ（２７）と、
水平方向重合開始剤Ｂ用ボンプ（２８）と、二液硬化型
樹脂Ｂタンク（２つ）と、重合開始剤Ｂタンク（３０）
と、垂直方向二液硬化型樹脂Ｂ用インクジェットヘッド
（３１）と、垂直方向重合開始剤Ｂ用インクジェットヘ
ッド（３２）と、水平方向二液硬化型樹脂Ｂ用インクジ
ェットヘッド（３３）と、水平方向重合開始剤Ｂ用イン
クジェットヘッド（３４）とから構成されている。
硬化型樹脂Ａ用ポンプ（１２）垂直方向重合開始剤Ａ用
ボンプ（１３）と、水平方向二液硬化型樹脂Ａ用ポンプ
（１４）、水平方向重合開始剤Ａ用ポンブ（１５）と、
二液硬化型樹脂Ａタンク（１６）と、重合開始剤Ａタン
ク（１７）と、垂直方向二液硬化型樹脂Ａ用インクジェ
ットヘッド（１８）と、垂直方向重合開始剤Ａ用インク
ジェットヘッド（１９）と、水平方向二液硬化型樹脂Ａ
用インクジェットヘッド（２０）と、水平方向重合開始
剤Ａ用インクジェットヘッド（２１）と、Ｘ−Ｙ方向移
動制御装置（２２）と、２方向移動制御装置（２３）と
、ステージ（２４）と、垂直方向二液硬化型樹脂Ｂ用ボ
ンブ（２５）と、垂直方向重合開始剤Ｂ用ボンブ（２６
）と、水平方向二液硬化型樹脂Ｂ用ポンプ（２７）と、
水平方向重合開始剤Ｂ用ボンプ（２８）と、二液硬化型
樹脂Ｂタンク（２つ）と、重合開始剤Ｂタンク（３０）
と、垂直方向二液硬化型樹脂Ｂ用インクジェットヘッド
（３１）と、垂直方向重合開始剤Ｂ用インクジェットヘ
ッド（３２）と、水平方向二液硬化型樹脂Ｂ用インクジ
ェットヘッド（３３）と、水平方向重合開始剤Ｂ用イン
クジェットヘッド（３４）とから構成されている。
次に第１図、第２図、第３図、第４図、第５図を参照し
て本実施例の装置の動作を説明する。最初に今回或形し
ようとする物体の形状の情報が、第１図の制御コンピュ
ーター（１１）へ入力される。
て本実施例の装置の動作を説明する。最初に今回或形し
ようとする物体の形状の情報が、第１図の制御コンピュ
ーター（１１）へ入力される。
次に前記制御コンピューター（１１）からの指令に基づ
き、前記ポンプ（１２）と（１３）と前記インクジェッ
トヘッド（１８）、（１９）とが作動し、前記タンク（
１６）と（１７）中に入っている前記二液硬化型樹脂Ａ
（３５）と重合開始剤Ａ （３６）が前記インクジェッ
トヘッド（１８）と（１９）よりそれぞれ噴射される。
き、前記ポンプ（１２）と（１３）と前記インクジェッ
トヘッド（１８）、（１９）とが作動し、前記タンク（
１６）と（１７）中に入っている前記二液硬化型樹脂Ａ
（３５）と重合開始剤Ａ （３６）が前記インクジェッ
トヘッド（１８）と（１９）よりそれぞれ噴射される。
そして前記ステージ（２４）へ積層しながら硬化する。
この間前記制御コンピューター（１１）から指令に基づ
き、前記Ｘ−Ｙ方向移動制御装置（２２）と前記Ｚ方向
移動装置（２３）が作動し続け、前記二液硬化型樹脂Ａ
（３５）と複合開始剤Ａ （３６）が立体的に積層しな
がら硬化して第２図に示された形状となる。
き、前記Ｘ−Ｙ方向移動制御装置（２２）と前記Ｚ方向
移動装置（２３）が作動し続け、前記二液硬化型樹脂Ａ
（３５）と複合開始剤Ａ （３６）が立体的に積層しな
がら硬化して第２図に示された形状となる。
次は、前記ボンブ（１４）と（１５）と前記インクジェ
ットヘッド（２０）と（２１）が作動し、前記二液硬化
型樹脂Ａ（３５）と重合開始剤（３６）が前の段階と同
様の操作により積層、硬化して第３図の状態となった。
ットヘッド（２０）と（２１）が作動し、前記二液硬化
型樹脂Ａ（３５）と重合開始剤（３６）が前の段階と同
様の操作により積層、硬化して第３図の状態となった。
次は、前記ポンプ（２５）と（２６）と前記インクジェ
ットヘッド（３１）と（３２）が作動し、前記タンク（
２９）と（３０）中に入っている前記二液硬化型樹脂Ｂ
（３７）と重合開始剤Ｂ （３８）が前記ステージに
積層硬化して第４図の状態となった。
ットヘッド（３１）と（３２）が作動し、前記タンク（
２９）と（３０）中に入っている前記二液硬化型樹脂Ｂ
（３７）と重合開始剤Ｂ （３８）が前記ステージに
積層硬化して第４図の状態となった。
次も同様に、今度はインクジェットヘッド（３３）と（
３４）と前記ボンブ（２７）と（２８）が作動し、前記
二液硬化型樹脂Ｂ（３７）と重合開始剤（３８）がステ
ージに積層硬化して第５図の状態となり今回の一連の整
形作業が終了する。
３４）と前記ボンブ（２７）と（２８）が作動し、前記
二液硬化型樹脂Ｂ（３７）と重合開始剤（３８）がステ
ージに積層硬化して第５図の状態となり今回の一連の整
形作業が終了する。
さて本実施例に用いた二液硬化型樹脂は、あらかじめコ
バルトの脂肪酸塩やジメチルアニリンなどの反応促進剤
が加えられている不飽和ポリエステル樹脂であり、重合
開始剤はメチルエチルケントベルオキシド、過酸化ベン
ゾイルなどのラジカル開始剤を用いた。
バルトの脂肪酸塩やジメチルアニリンなどの反応促進剤
が加えられている不飽和ポリエステル樹脂であり、重合
開始剤はメチルエチルケントベルオキシド、過酸化ベン
ゾイルなどのラジカル開始剤を用いた。
なお本発明は以上詳述した実施例に限定されるものでは
なく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を
加えることができる。例えば、インクジェットヘッドを
増やせば、一度にさらに多くの材料で成形することがで
きる。前記制御コンピューター（１１）にＣＡＤＩＣＡ
ＭＩＣＡＨのシステムを導入すればさらに成形のスピー
ドアップ化とデザインの質的向上を押し進めることも可
能である。
なく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を
加えることができる。例えば、インクジェットヘッドを
増やせば、一度にさらに多くの材料で成形することがで
きる。前記制御コンピューター（１１）にＣＡＤＩＣＡ
ＭＩＣＡＨのシステムを導入すればさらに成形のスピー
ドアップ化とデザインの質的向上を押し進めることも可
能である。
［発明の効果］
以上詳述したことから明らかなように本発明によれば、
複数のインクジェットノズルを備えているので、成形途
中から材料を偏光して整形を続けることも容易であり、
また下側にあるインクジェットヘッドより上側にあるス
テージヘニ液硬化型樹脂と重合開始剤を噴射するように
構成されているので、途中から変更した材料が前の材料
と混ざる可能性が極端に低くなり、そのため材料のたれ
等のほとんどない高精度の成形が可能であり、さらに前
記二液硬化型樹脂と重合開始剤は小滴状で噴射されるの
で樹脂の重合の制御も容易である。
複数のインクジェットノズルを備えているので、成形途
中から材料を偏光して整形を続けることも容易であり、
また下側にあるインクジェットヘッドより上側にあるス
テージヘニ液硬化型樹脂と重合開始剤を噴射するように
構成されているので、途中から変更した材料が前の材料
と混ざる可能性が極端に低くなり、そのため材料のたれ
等のほとんどない高精度の成形が可能であり、さらに前
記二液硬化型樹脂と重合開始剤は小滴状で噴射されるの
で樹脂の重合の制御も容易である。
第１図から第５図までは本発明を具体化した実施列を示
すもので、第１図は、本実施例が適用された装置図、第
２図は、本実施例の実施途中の第１段階図、第３図は、
本実施例の実施途中の第２段階図、第４図は、本実施例
の実施途中の第３段階図、第５図は、本実施例の実施終
了状態図である。 また第６図は、従来の３次元成形装置図である。 図中、１８〜２１、３１〜３４はインクジェットヘッド
、２４はステージ、２２．２３は制御手段、３５〜３８
は二液硬化型樹脂である。 特許出願 ブラザー工業株式会社 取締役社長 安井義博
すもので、第１図は、本実施例が適用された装置図、第
２図は、本実施例の実施途中の第１段階図、第３図は、
本実施例の実施途中の第２段階図、第４図は、本実施例
の実施途中の第３段階図、第５図は、本実施例の実施終
了状態図である。 また第６図は、従来の３次元成形装置図である。 図中、１８〜２１、３１〜３４はインクジェットヘッド
、２４はステージ、２２．２３は制御手段、３５〜３８
は二液硬化型樹脂である。 特許出願 ブラザー工業株式会社 取締役社長 安井義博
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、二液硬化型樹脂と、重合開始剤をそれぞれ小滴とし
て噴射する複数のインクジェットヘッドと、前記インク
ジェットヘッドより、噴射した前記二液硬化型樹脂と重
合開始剤が積層しながら硬化するステージと、前記二液
硬化型樹脂と重合開始剤の噴出方向や噴出量を相対的に
変化させる制御手段とを備えることを特徴とする３次元
成形装置。 ２、前記インクジェットヘッドが、前記ステージに対し
垂直方向と水平方向に位置することを特徴とする請求項
１記載の３次元成形装置。 ３、前記インクジェットヘッドが前記ステージの下面側
に位置されることを特徴とする請求項１又は２記載の３
次元成形装置。 ４、前記インクジェットヘッドと前記ステージの両方、
もしくは一方がＸ・Ｙ・Ｚの各方向に相対移動可能に配
置されることを特徴とする請求項１、２又は３記載の３
次元成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1192207A JP2699563B2 (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | ３次元成形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1192207A JP2699563B2 (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | ３次元成形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0357625A true JPH0357625A (ja) | 1991-03-13 |
| JP2699563B2 JP2699563B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=16287446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1192207A Expired - Lifetime JP2699563B2 (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | ３次元成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2699563B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO1997048557A2 (en) * | 1996-06-04 | 1997-12-24 | Thin Film Technology (Consultancy) Limited | 3d printing and forming of structures |
| JP2005041219A (ja) * | 2003-07-18 | 2005-02-17 | Hewlett-Packard Development Co Lp | 固体自由形状組立システムおよび３次元物体を製造するための方法 |
| JP2005067197A (ja) * | 2003-08-25 | 2005-03-17 | Hewlett-Packard Development Co Lp | 非反応性粉末を利用した立体自由形状成形の方法とシステム |
| US7129166B2 (en) | 1997-10-14 | 2006-10-31 | Patterning Technologies Limited | Method of forming an electronic device |
| JP2006337687A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Sharp Corp | 電子写真感光体の製造方法および製造装置 |
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| JP2017030253A (ja) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 株式会社リコー | 立体造形装置 |
| JP2019517933A (ja) * | 2016-04-07 | 2019-06-27 | スリーディー システムズ インコーポレーテッド | ３ｄプリント用のチオール−エンインク |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
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-
1989
- 1989-07-25 JP JP1192207A patent/JP2699563B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| WO1997048557A3 (en) * | 1996-06-04 | 1998-03-12 | Thin Film Technology Consultan | 3D printing and forming of structures |
| US6164850A (en) * | 1996-06-04 | 2000-12-26 | Speakman; Stuart | 3D printing and forming of structures |
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