JPH06198746A - Three-dimensional model forming device - Google Patents

Three-dimensional model forming device

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Publication number
JPH06198746A
JPH06198746A JP4360995A JP36099592A JPH06198746A JP H06198746 A JPH06198746 A JP H06198746A JP 4360995 A JP4360995 A JP 4360995A JP 36099592 A JP36099592 A JP 36099592A JP H06198746 A JPH06198746 A JP H06198746A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scanning
turntable
signal
slice
head
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4360995A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Nishikawa
正治 西川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP4360995A priority Critical patent/JPH06198746A/en
Publication of JPH06198746A publication Critical patent/JPH06198746A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the title device realized in the simplification and miniaturization of constitution and capable of forming a three-dimensional model in the resin amt. corresponding to a manufactured product. CONSTITUTION:Each of slice layers is formed on the basis of a slice plan view signal showing a cross-sectional shape and the slice layers are laminated in a height direction to form a three-dimensional model. Rotation is applied to a turntable 16 having the surface receiving the shaping liquid droplet injected from a shaping liquid droplet jet head 17 and the liquid droplet jet head 17 is moved in the sub-scanning direction crossing the rotation in the main scanning direction of the turntable 16. Further, the turntable 16 and the liquid droplet jet head 17 are relatively moved in opposed directions and the slice plan view signal receiving from the outside is converted to the signal row formed along the circular arc scanning locus based on the rotation in the main scanning direction of the turntable 16 by a circular arc scanning signal converting circuit 28 and the shaping liquid droplet is injected from the liquid droplet jet head 17 on the basis of the converted signal row.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばCADシステム
によって設計された物品のスライス断面図情報や地図の
等高線図等のスライス断面図に基いて立体物を作成する
立体モデル作成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional model creating apparatus for creating a three-dimensional object based on slice sectional information of an article designed by a CAD system and slice sectional views such as contour maps of maps. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、立体物を作成する方法で最も基本
的な考えのものとして、板材からスライス層別のパター
ンを切り出し、これを積層することによって立体物を作
成する方法が知られているが、さらに、これを自動化し
た立体物の作成方法として、紫外線硬化樹脂液面にパタ
ーン信号でオンオフ制御された紫外レーザ光を照射しな
がら所定の走査を行い、パターン状に樹脂を硬化させ、
この硬化層を次々に積層することで立体物を作ることか
知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a most basic idea of a method for producing a three-dimensional object, there is known a method for producing a three-dimensional object by cutting a pattern for each slice layer from a plate material and laminating the patterns. However, further, as a method of creating a three-dimensional object that automates this, a predetermined scan is performed while irradiating the ultraviolet curable resin liquid surface with an on-off controlled ultraviolet laser beam, and the resin is cured in a pattern,
It is known to make a three-dimensional object by laminating the cured layers one after another.

【0003】図10は、このような考えに基づいた立体
モデル作成装置の一例を示すもので、容器1に収容した
紫外光硬化樹脂液2に紫外レーザ光を照射することによ
り立体物の作成を行う。この場合、紫外レーザ装置3を
出射した光は、CAD4の信号に応動する変調器5を経
由してプロジェクタ6に導かれ、紫外光硬化性樹脂液2
上にフォーカスされる。プロジェクタ6は、XYスキャ
ナ7に保持され、また紫外光硬化性樹脂液2の液面下に
支持台8があって、この支持台8はZ軸エレベータ9に
よって昇降するようになっている。
FIG. 10 shows an example of a three-dimensional model producing apparatus based on such an idea. The three-dimensional object is produced by irradiating the ultraviolet ray curable resin liquid 2 contained in the container 1 with an ultraviolet laser beam. To do. In this case, the light emitted from the ultraviolet laser device 3 is guided to the projector 6 via the modulator 5 which responds to the signal of the CAD 4, and the ultraviolet light curable resin liquid 2
Focused on. The projector 6 is held by an XY scanner 7, and a support base 8 is provided below the liquid surface of the ultraviolet light curable resin liquid 2, and the support base 8 is moved up and down by a Z-axis elevator 9.

【0004】ここで、XYスキャナ7およびZ軸エレベ
ータ9は、ハードウェアコントローラ10の指令により
制御されるZ軸コントローラー11、XYコントローラ
ー12により駆動される。
Here, the XY scanner 7 and the Z-axis elevator 9 are driven by a Z-axis controller 11 and an XY controller 12, which are controlled by a command from the hardware controller 10.

【0005】しかして、CAD4からの信号として、各
層毎の断面図の信号が与えられると、これに対応して紫
外レーザ装置3からの紫外レーザー光を変調しながら、
XYコントローラー12によりXYスキャナ7のXY走
査を行うことで、紫外光硬化樹脂液2に紫外レーザー光
を照射して硬化層を形成し、その後に、Z軸コントロー
ラー11によりZ軸エレベータ9を駆動して、支持台8
を一層分だけ降下させ、次層の加工を行い、このように
して次々に各層を積層していくことにより立体物を形成
するようにしている。
However, when a signal of a cross-sectional view for each layer is given as a signal from the CAD 4, while modulating the ultraviolet laser light from the ultraviolet laser device 3 in response to this,
By performing XY scanning of the XY scanner 7 by the XY controller 12, the ultraviolet curable resin liquid 2 is irradiated with ultraviolet laser light to form a cured layer, and thereafter, the Z axis controller 11 drives the Z axis elevator 9. Support base 8
Is lowered by one layer, the next layer is processed, and the three-dimensional object is formed by successively laminating each layer in this manner.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
して紫外線硬化樹脂液2に紫外レーザ光を照射しながら
立体物を作成する方法では、作成すべき立体物の大きさ
に比べて大量の樹脂液を用意しなければならず、しかも
支持台8と紫外線硬化樹脂液2の液面の平行度を極めて
精度よくしておかなければならないため、装置が複雑、
大型で高価なものになるという問題点があった。
However, in the method for producing a three-dimensional object while irradiating the ultraviolet curable resin liquid 2 with the ultraviolet laser light in this way, a large amount of resin is compared with the size of the three-dimensional object to be produced. Since the liquid must be prepared and the parallelism between the support base 8 and the liquid surface of the ultraviolet curable resin liquid 2 must be made extremely accurate, the apparatus is complicated,
There was a problem that it became large and expensive.

【0007】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、構成の簡単化および小型で低価格化が実現でき、加
えて、製作物に見合った樹脂量を用意することで立体モ
デルを作成可能にした立体モデル作成装置を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can realize a simple structure, a small size, and a low price. In addition, a three-dimensional model is created by preparing a resin amount suitable for a product. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional model creation device that is enabled.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、断面形状を示
すスライス平面図信号に基いてスライス層を形成すると
ともに、該スライス層を高さ方向に積層することで立体
モデルを作成する立体モデル作成装置において、造型液
滴を噴射する液滴噴射ヘッドと、この液滴噴射ヘッドか
ら噴射される造型液滴の受け面を有するターンテーブル
と、このターンテーブルに主走査方向の回転を与える手
段と、前記ターンテーブルの主走査方向の回転とクロス
する副走査方向に前記液滴噴射ヘッドを移動させる手段
と、前記ターンテーブルと前記液滴噴射ヘッドを対向方
向に相対移動させる手段と、スライス平面図信号を受信
する手段と、前記スライス平面図信号を前記ターンテー
ブルの主走査方向の回転に基づく円弧状の走査軌跡に沿
わせた信号列に変換する円弧走査信号変換手段と、この
円弧走査信号変換手段により変換された信号列に応じて
前記液滴噴射ヘッドより造型液滴を噴射させる手段とに
より構成されている。
According to the present invention, a three-dimensional model for forming a three-dimensional model by forming slice layers based on a slice plan view signal indicating a cross-sectional shape and stacking the slice layers in the height direction. In the producing apparatus, a droplet jetting head for jetting modeling droplets, a turntable having a receiving surface for the modeling droplets jetted from the droplet jetting head, and means for giving rotation to the turntable in the main scanning direction. A means for moving the droplet jetting head in a sub-scanning direction that intersects with the rotation of the turntable in the main scanning direction; a means for relatively moving the turntable and the droplet jetting head in opposite directions; Means for receiving a signal, and the slice plan view signal is converted into a signal sequence along an arcuate scanning locus based on rotation of the turntable in the main scanning direction. An arc scan signal converting means for, is constituted by a means for injecting a molding droplets from the droplet ejecting head according to the converted signal string by the arc scanning signal converting means.

【0009】[0009]

【作用】この結果、本発明によれば、液滴噴射ヘッドよ
りスライス平面図信号から変換された円弧状の走査軌跡
に沿わせた信号列に応じて造型液が噴射され、各スライ
ス層が形成されるようになる。これにより、製作物に見
合った樹脂量により立体モデルを作成できるとともに、
樹脂液をパターン形成する手段を簡単化でき、さらに、
主走査はターンテーブルの回転によって得られること
で、往復動動作などが不要になり、走査機構の簡単化も
実現できる。
As a result, according to the present invention, the molding liquid is ejected from the droplet ejecting head in accordance with the signal sequence along the arc-shaped scanning locus converted from the slice plan view signal, and each slice layer is formed. Will be done. This makes it possible to create a three-dimensional model with the amount of resin commensurate with the product,
The means for patterning the resin liquid can be simplified, and further,
Since the main scanning is obtained by rotating the turntable, the reciprocating motion is not necessary and the scanning mechanism can be simplified.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従い説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】(第1実施例)図1は、第1実施例の概略
構成を示している。図において、15は立体モデル作成
装置を示している。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a schematic configuration of the first embodiment. In the figure, reference numeral 15 indicates a three-dimensional model creating apparatus.

【0012】16は造型液滴受け面となるターンテーブ
ルである。そして、このターンテーブル16の上方に液
滴噴射ヘッド17を配置している。この液滴噴射ヘッド
17は、移動走査台18によりターンテーブル16の回
転とクロスする方向に移動するように支持されている。
Reference numeral 16 is a turntable which serves as a molding liquid drop receiving surface. The droplet jet head 17 is arranged above the turntable 16. The droplet jetting head 17 is supported by a moving scanning table 18 so as to move in a direction crossing the rotation of the turntable 16.

【0013】19、20は支持フレームで、一方の支持
フレーム19は、支柱21に支持され、他方のフレーム
20は、直接基台(図示せず)に取り付けている。
Reference numerals 19 and 20 denote support frames. One support frame 19 is supported by a column 21, and the other frame 20 is directly attached to a base (not shown).

【0014】そして、これら支持フレーム19、20の
間にガイドレール22とリードスクリュ23を設け、こ
れらガイドレール22とリードスクリュ23により、移
動走査台18をガイドレール22に沿って移動可能に支
持している。
A guide rail 22 and a lead screw 23 are provided between the support frames 19 and 20, and the guide rail 22 and the lead screw 23 support the movable scanning table 18 so as to be movable along the guide rail 22. ing.

【0015】リードスクリュ23は、支持フレーム20
側においてギヤ24を取り付けていて、このギヤ24を
副走査モータ26のギヤ25と噛み合うようにしてい
る。
The lead screw 23 is a support frame 20.
A gear 24 is attached on the side, and the gear 24 meshes with the gear 25 of the sub-scanning motor 26.

【0016】ターンテーブル16には、ターンテーブル
16自身を回転させる主走査モータ(図示せず)と、タ
ーンテーブル16自身を昇降させるテーブル昇降機構の
一部にテーブル昇降モータ(図示せず)をそれぞれ連結
している。
The turntable 16 includes a main scanning motor (not shown) for rotating the turntable 16 itself and a table lifting motor (not shown) for a part of a table lifting mechanism for lifting the turntable 16 itself. It is connected.

【0017】そして、上述の各モーターを制御するドラ
イバーとして、副走査モータドライバ30、主走査モー
タドイライバ31、テーブル昇降モータドライバ32を
設けている。
A sub-scanning motor driver 30, a main scanning motor driver 31, and a table lifting motor driver 32 are provided as drivers for controlling the above-mentioned motors.

【0018】27は平面図信号受信回路で、この平面図
信号受信回路27は、図示しないCAD等から出力され
るスライス平面図信号を受信する。そして、この受信し
た平面図信号を円弧走査信号変換回路28に与える。
Reference numeral 27 denotes a plan view signal receiving circuit, which receives a slice plan view signal output from a CAD or the like (not shown). Then, the received plan view signal is given to the arc scanning signal conversion circuit 28.

【0019】円弧走査信号変換回路28では、平面図信
号を後述するように座標変換すると共に、液滴噴射ヘッ
ド17の構造、動作モードに合わせた信号に変換するよ
うにしている。そして、この信号をヘッドドライバ29
に送り込み、ヘッドドライブに適合する電圧、パルス形
状の信号に変換して、液滴噴射ヘッド17をドライブす
るようにしている。
The circular scan signal conversion circuit 28 converts the plan view signal into coordinates as will be described later, and also into a signal according to the structure and operation mode of the droplet ejecting head 17. Then, this signal is sent to the head driver 29.
The liquid droplet ejecting head 17 is driven by converting the voltage into a pulse-shaped signal suitable for the head drive.

【0020】ところで、立体モデルを作成するための液
滴としては、紫外線硬化樹脂液や熱溶融ワックス液等が
適用されるが、前者の場合は、少なくとも各スライス層
の形成毎に紫外線照射を行って樹脂を重合硬化させる必
要があり、後者の場合には自然放冷によって固化させる
ことが可能である。
By the way, as the liquid droplets for creating the three-dimensional model, an ultraviolet curable resin liquid, a hot-melt wax liquid, or the like is applied. In the former case, ultraviolet irradiation is performed at least every formation of each slice layer. It is necessary to polymerize and cure the resin, and in the latter case, it is possible to solidify by spontaneous cooling.

【0021】そして、液滴噴射ヘッド17として、イン
クジェットプリントヘッドとして公知のものが適用され
るが、紫外線硬化樹脂液を噴射する場合は、マルチノズ
ルのオンデイマンドタイプのプリントヘッドが適用され
る。この場合は、ヘッドまたは液滴受け面を移動させて
主走査を行い、この主走査によって複数本の走査ライン
を形成させて帯状走査領域を形成するようになる。ま
た、荷電制御型と呼ばれるヘッドも適用可能である。こ
のヘッドの場合は、1本のノズルから連続噴射される液
滴の飛行方向が制御され、ヘッドと液滴受け面を相対移
動させて主走査を行う。この時、この移動方向と直角方
向に液滴の噴射方向を偏向させることによって、マルチ
ノズルオンデイマンドヘッドの場合と同様に帯状の走査
領域を形成するようになる。荷電制御型のヘッドは信号
応答速度が早いが、上述のように帯状走査を行うことに
よって主走査速度を極端に早める事なく、その高速応答
性を有効に利用することが可能になる。
A known inkjet printhead is used as the droplet jetting head 17. When jetting the ultraviolet curable resin liquid, a multi-nozzle on-demand type printhead is used. In this case, the head or the liquid drop receiving surface is moved to perform main scanning, and the main scanning forms a plurality of scanning lines to form a band-shaped scanning region. A head called a charge control type is also applicable. In the case of this head, the flight direction of the liquid droplets continuously ejected from one nozzle is controlled, and the head and the liquid droplet receiving surface are relatively moved to perform main scanning. At this time, by deflecting the ejection direction of the liquid droplets in a direction perpendicular to the moving direction, a strip-shaped scanning region is formed as in the case of the multi-nozzle on demand head. Although the charge control type head has a high signal response speed, the high speed response can be effectively utilized without extremely increasing the main scanning speed by performing the band scanning as described above.

【0022】一方、熱溶融ワックスを噴射する場合は、
オンデイマンドタイプのマルチノズル方式のものが適用
される。この場合は、常時固型のワックスを加熱溶融し
て液状にしておいて噴射するようになる。
On the other hand, when spraying the hot melt wax,
On-demand type multi-nozzle type is applied. In this case, the solid wax is always melted by heating to be in a liquid state and then jetted.

【0023】液滴噴射ヘッド17としては、いずれのタ
イプのものでも適用可能であるが、帯状の走査領域が形
成されるものを適用するのが好適である。
As the liquid droplet jetting head 17, any type can be applied, but it is preferable to use one which forms a band-shaped scanning region.

【0024】しかして、ターンテーブル16を主走査モ
ータ(図示せず)により1回転させる毎に、副走査モー
タ26の回転によってリードスクリュ23を回転させる
ことにより、液滴噴射ヘッド17を帯状走査の巾だけタ
ーンテーブル16の回転とクロスする方向に移動するこ
とで、走査領域を拡げて行く。
Therefore, every time the turntable 16 is rotated once by the main scanning motor (not shown), the lead screw 23 is rotated by the rotation of the sub-scanning motor 26, so that the droplet jetting head 17 is scanned in a strip shape. The scanning area is expanded by moving the width of the turntable 16 in the direction crossing the rotation of the turntable 16.

【0025】この走査において、主走査は円弧状の軌跡
を描くために、この軌跡に合わせて走査信号変換を行わ
なければならない。
In this scanning, since the main scanning draws an arcuate locus, it is necessary to perform scanning signal conversion according to this locus.

【0026】図2は、走査信号変換を説明するためのも
ので、同図(a)において、矢印Aで示す円弧は、主走
査ラインを示すものとし、Pで示した矩形は作成する立
体のスライス断面であるものとする。
FIG. 2 is for explaining scanning signal conversion. In FIG. 2A, an arc indicated by an arrow A indicates a main scanning line, and a rectangle indicated by P indicates a solid to be created. It shall be a slice section.

【0027】この場合、液滴噴射は円弧状の主走査ライ
ンAに沿って行われるために、各ラインに対応させた信
号は同図(b)に示すような信号列となる。ここで、円
弧の中心に近い位置と離れた位置では、同じ長さの物体
であっても信号列の長さは異なったものとなる。
In this case, since the droplet ejection is performed along the arc-shaped main scanning line A, the signal corresponding to each line becomes a signal train as shown in FIG. Here, the lengths of the signal trains are different at positions close to and away from the center of the arc even if the objects have the same length.

【0028】このような円弧状の走査のために、スライ
ス断面図からの信号変換を行うのが円弧走査信号変換回
路28である。この場合、円弧の半径である液滴噴射ヘ
ッド17とターンテーブル16の中心との距離が、ター
ンテーブル16の回転毎に変化するため、変換パラメー
ターをそれに対応して変化させながら行うようにしてい
る。
The arc scanning signal conversion circuit 28 performs signal conversion from the slice sectional view for such an arc-shaped scanning. In this case, since the distance between the droplet jetting head 17 and the center of the turntable 16 which is the radius of the arc changes with each rotation of the turntable 16, the conversion parameter is changed correspondingly. .

【0029】そして、このようにして、一つのスライス
平面分の造型液滴の噴射が終了すると、テーブル昇降モ
ータドライバ32によりテーブル昇降モータ(図示せ
ず)を駆動して、ターンテーブル16を層厚分降下させ
て次の層形成をスタートさせるようになる。
When the ejection of the molding droplets for one slice plane is completed in this way, the table lifting motor driver (not shown) is driven by the table lifting motor driver 32 to set the turntable 16 to a layer thickness. It will be lowered by the amount and the next layer formation will be started.

【0030】従って、このようにすれば液滴噴射ヘッド
17によって、スライス平面図信号から変換された円弧
状の走査軌跡に沿わせた信号列に応じて造型液が噴射さ
れ、各スライス層が形成されるので、製作物に見合った
樹脂量により立体モデルを作成できるとともに、樹脂液
をパターン形成する手段を簡単化でき、しかも、主走査
はターンテーブルの回転によって得られるので、往復動
動作などが不要になり、走査機構の簡単化も実現するこ
とができ、これらにより価格的にも安価にできる。
Therefore, in this way, the droplet jetting head 17 jets the molding liquid in accordance with the signal sequence along the arc-shaped scanning locus converted from the slice plan view signal, and each slice layer is formed. Therefore, it is possible to create a three-dimensional model with the amount of resin suitable for the product, simplify the means for forming the pattern of the resin liquid, and perform main scanning by rotating the turntable, so that reciprocating motion etc. It is not necessary, and the scanning mechanism can be simplified, and the cost can be reduced.

【0031】なお、図1において、液滴噴射ヘッド17
の副走査方向の移動範囲が狭い場合は、図2(b)で示
した動作モードでもあまり支障はないが、その移動範囲
が大きくなるのにしたがって、回転中心に近い位置の回
転線速度と、中心から離れた位置での線速度、すなわち
主走査速度が大きく異った値となるために不都合が生ず
る。例えば、液滴噴射ヘッド17の噴射周期を追従させ
ないと単位面積当りの噴射液量が一様でなくなって、厚
さが傾斜したモデルが作成されてしまう。これを防ぐ為
にヘッドの動作周期を制御すると、最外周位置では最も
効率の良い動作となるが、それより内側の位置では動作
周期が低下して動作効率が悪くなってしまう。
Incidentally, in FIG. 1, the droplet jetting head 17
If the movement range in the sub-scanning direction is narrow, the operation mode shown in FIG. 2B does not cause much trouble, but as the movement range increases, the rotational linear velocity near the rotation center and The linear velocity at a position away from the center, that is, the main scanning velocity, has greatly different values, which causes a problem. For example, if the ejection cycle of the droplet ejection head 17 is not made to follow, the amount of ejected liquid per unit area will not be uniform, and a model with an inclined thickness will be created. If the operation cycle of the head is controlled in order to prevent this, the operation is most efficient at the outermost peripheral position, but the operation cycle is reduced and the operation efficiency is deteriorated at the inner position.

【0032】この点を改善するため、ターンテーブル1
6の回転とクロスする方向に移動される液滴噴射ヘッド
17の位置に対応させてターンテーブル16の回転速度
を制御し、液滴噴射ヘッド17に対するターンテーブル
16の移動速度が一定となるようにしている。その具体
例を第2実施例で説明する。
In order to improve this point, the turntable 1
The rotation speed of the turntable 16 is controlled so as to correspond to the position of the droplet jetting head 17 which is moved in the direction crossing the rotation of 6, so that the moving speed of the turntable 16 with respect to the droplet jetting head 17 becomes constant. ing. A specific example will be described in the second embodiment.

【0033】(第2実施例)図3は、同実施例の概略構
成を示すもので、図1と同一部分には同符号を付してい
る。この場合、円弧走査信号変換回路28、副走査モー
タドライバ30、主走査モータドイライバ31、テーブ
ル昇降モータドライバ32に制御指令を与える制御回路
33を設けている。
(Second Embodiment) FIG. 3 shows a schematic structure of the same embodiment, and the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In this case, a control circuit 33 which gives a control command to the circular scan signal conversion circuit 28, the sub-scanning motor driver 30, the main scanning motor driver 31, and the table lifting motor driver 32 is provided.

【0034】この制御回路33は、副走査方向のヘッド
位置情報に基いて、主走査モータドイライバ31により
主走査モータ(図示せず)の回転速度を制御して、主走
査速度が液滴噴射ヘッド17の副走査位置にかかわらず
一定となるように維持し、これにともなって円弧走査信
号変換回路28の動作にパラメーターの変更を必要とす
るようにしている。
The control circuit 33 controls the rotational speed of the main scanning motor (not shown) by the main scanning motor driver 31 based on the head position information in the sub-scanning direction so that the main scanning speed is droplet ejection. It is kept constant regardless of the sub-scanning position of the head 17, and accordingly, the operation of the arc scanning signal conversion circuit 28 needs to be changed in parameters.

【0035】図2(c)は、円弧走査信号変換回路28
で作り出す信号列を説明する図で、同図(a)のPで示
す平面図形において、主走査方向に同じ長さを有する線
分に対応する信号列の長さは同じ長さの信号に変換され
るようになる。
FIG. 2C shows an arc scanning signal conversion circuit 28.
In the plan view indicated by P in FIG. 7A, the signal sequence corresponding to the line segment having the same length in the main scanning direction is converted into a signal having the same length. Will be done.

【0036】これにより、液滴噴射ヘッド17の液滴噴
射の周期を一定値に維持しておいても単位寸法内の噴射
液量は一定に保たれ、形成された層の厚さの不一致が生
ずることが回避できるようになる。
As a result, even if the period of droplet ejection of the droplet ejecting head 17 is maintained at a constant value, the amount of the ejected liquid within the unit size is kept constant, and the thickness of the formed layer does not match. It becomes possible to avoid the occurrence.

【0037】ところで、造型液滴として、紫外線硬化タ
イプの樹脂液を用いると強固な立体モデルを作成するこ
とができる。しかしながら、紫外線硬化液は自然放置し
たのでは固化しないから、少なくともひとつのスライス
平面形成毎に紫外線を照射して硬化させなければならな
い。
By the way, if a UV-curable resin liquid is used as the molding liquid droplet, a strong three-dimensional model can be prepared. However, since the UV curable liquid does not solidify when left to stand naturally, it must be irradiated with UV light and cured every time at least one slice plane is formed.

【0038】この場合、図1のターンテーブル16上に
立体モデルを支持させる構成し、ターンテーブル16の
回転領域内に紫外線照射手段を配置することにより、紫
外線硬化液の噴射と、紫外光の照射をきわめて効率よく
実行することができる。その具体例を第3実施例で説明
する。
In this case, the three-dimensional model is supported on the turntable 16 shown in FIG. 1, and the ultraviolet irradiation means is arranged in the rotation area of the turntable 16 to inject the ultraviolet curable liquid and irradiate the ultraviolet light. Can be performed very efficiently. A specific example will be described in the third embodiment.

【0039】(第3実施例)図4は、同実施例の概略構
成を示すもので、図1と同一部分には同符号を付してい
る。この場合、ターンテーブル16に対向させて紫外線
光源34を設けている。
(Third Embodiment) FIG. 4 shows a schematic structure of the same embodiment, and the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In this case, the ultraviolet light source 34 is provided so as to face the turntable 16.

【0040】紫外線光源34は、ターンテーブル16上
に立体モデルを形成する紫外線硬化タイプの樹脂液を硬
化させるためのの紫外線を出力するものである。
The ultraviolet light source 34 outputs ultraviolet light for curing the ultraviolet curing type resin liquid forming the three-dimensional model on the turntable 16.

【0041】しかして、液滴噴射ヘッド17によってパ
ターン状に液滴噴射を受けたターンテーブル16が回転
し、紫外線光源34の下を通過すると、紫外線硬化タイ
プの樹脂液は、紫外線の照射を受けて重合硬化反応を生
じるようになり、紫外光の照射による立体モデルを形成
する紫外線硬化タイプ樹脂液の硬化を効率よく行うこと
ができる。また、紫外光源34として、フレキシブルフ
ァイバーバンドルなど、任意位置を照射可能とするもの
を適用する場合、液滴噴射ヘッド17または移動走査台
に照射端を取り付けるようにすれば、コンパクト化でき
る。
Then, when the turntable 16 which has been subjected to the droplet ejection in a pattern by the droplet ejection head 17 rotates and passes under the ultraviolet light source 34, the ultraviolet curing type resin liquid is irradiated with ultraviolet rays. As a result, a polymerization-curing reaction occurs, and the ultraviolet-curing type resin liquid that forms a three-dimensional model by irradiation with ultraviolet light can be efficiently cured. When a flexible fiber bundle or the like that can irradiate an arbitrary position is applied as the ultraviolet light source 34, it can be made compact by attaching an irradiation end to the droplet jet head 17 or the moving scanning table.

【0042】なお、紫外線硬化液に粘度調整の為の溶剤
が含ませてある場合、硬化前に溶剤を気化させて除去す
ることが好ましい。この場合は、ターンテーブル16の
回転で、噴射された液滴が紫外線照射域へ移動する間に
溶剤が気化し終わらない時は、一断面の走査終了後に紫
外線照射を行うように制御すればよい。また、図5に示
すように液滴噴射ヘッド17を支持する移動走査台18
に遮光板35を取付け、この遮光板35の上側に紫外線
源34を配置するようにしてもよい。こうすると、液滴
噴射ヘッド17が矢印方向に移動して副走査が行われる
場合、液滴の噴射を受けた領域が遮光板35をくぐり抜
けて紫外線源34より紫外線照射を受けるまでには時間
を要するので、この間に溶剤が気化して紫外光の照射可
能な状態とすることができる。
When the ultraviolet curable liquid contains a solvent for adjusting the viscosity, it is preferable to vaporize and remove the solvent before curing. In this case, when the solvent is not vaporized by the rotation of the turntable 16 while the ejected droplets move to the ultraviolet irradiation area, the ultraviolet irradiation may be controlled after the scanning of one cross section is completed. . Further, as shown in FIG. 5, a moving scanning table 18 that supports the liquid droplet ejecting head 17 is provided.
It is also possible to attach the light shielding plate 35 to and to dispose the ultraviolet source 34 above the light shielding plate 35. In this way, when the droplet jetting head 17 moves in the direction of the arrow and sub-scanning is performed, it takes time until the region where the droplets are jetted passes through the light shielding plate 35 and is irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet source 34. Therefore, it is possible to vaporize the solvent during this period and make it possible to irradiate ultraviolet light.

【0043】ところで、液滴噴射ヘッド17を用いて帯
状の走査領域を形成し、帯状の走査領域を副走査によっ
てつなぎ合わせて一つの走査面を形成する際に生じる問
題として、つなぎ合わせ部分に生じるピッチムラがあ
る。
By the way, as a problem that occurs when a band-shaped scanning region is formed by using the liquid droplet jetting head 17 and the band-shaped scanning regions are connected by sub-scanning to form one scanning surface, a problem occurs at the connecting portion. There is uneven pitch.

【0044】このつなぎ合わせ部のピッチムラをおさえ
るためには、副走査送りの精度を高めることはもちろん
必要であるが、それ以外に帯の巾そのものを決定するヘ
ッドの精度を高める必要がある。ところが、現実的に
は、両者の精度を高めて、つなぎ目のムラが障害になら
ない程度にすることはきわめて困難である。
In order to suppress the pitch unevenness at the joining portion, it is of course necessary to improve the precision of the sub-scan feed, but in addition to that, it is necessary to enhance the precision of the head that determines the band width itself. However, in reality, it is extremely difficult to improve the precision of both of them so that the unevenness of the joints does not become an obstacle.

【0045】このため、副走査送り精度やヘッドの精度
を高めることなくつなぎ目のムラ等の影響を排除できる
ことが好ましい。
Therefore, it is preferable that the influence of the unevenness of the joint can be eliminated without increasing the sub-scan feed accuracy and the accuracy of the head.

【0046】そこで、高さ方向に細分化された層毎の断
面形状を示すスライス平面図信号に基いて立体物を作成
する装置であって、スライス平面図信号を受信する手段
と、液滴噴射ヘッドの構造によって決まるドット位置に
整合させた信号配列に変換する走査信号変換回路と、変
換信号を受けて動作するヘッドドライブ回路と、ドライ
ブ信号に応動して造型液滴を噴射し、帯状の走査領域を
形成する為の液滴噴射ヘッドと、液滴噴射ヘッドと液滴
受け面をX、Y、Z方向に相対移動させる走査・移動手
段と、異ったスライス層を作成する時、副走査方向の帯
状走査領域の配置位相をずらせる制御手段を設けるよう
に構成する。その具体例を第4実施例で説明する。
Therefore, there is provided a device for producing a three-dimensional object based on a slice plan view signal showing the sectional shape of each layer subdivided in the height direction, and means for receiving the slice plan view signal and droplet ejection. A scanning signal conversion circuit that converts into a signal array that matches the dot position determined by the structure of the head, a head drive circuit that operates by receiving the conversion signal, and a molding liquid droplet that is ejected in response to the drive signal to perform swath scanning. A droplet jetting head for forming a region, a scanning / moving means for relatively moving the droplet jetting head and the droplet receiving surface in the X, Y, and Z directions, and sub-scanning when forming different slice layers. A control means for shifting the arrangement phase of the band-shaped scanning region in the direction is provided. A specific example will be described in the fourth embodiment.

【0047】(第4実施例)図6は、同実施例の概略構
成を示すものである。
(Fourth Embodiment) FIG. 6 shows a schematic structure of the same embodiment.

【0048】この場合、41は液滴噴射ヘッドで、この
液滴噴射ヘッド41は、移動走査台46に支持されてい
る。移動走査台46はスライドベアリング44、45を
介してガイドレール42、43上に移動可能に支持され
ている。
In this case, 41 is a droplet jetting head, and this droplet jetting head 41 is supported by the moving scanning table 46. The movable scanning table 46 is movably supported on the guide rails 42 and 43 via slide bearings 44 and 45.

【0049】47は主走査モータで、このモータ47の
回転軸にワイヤプーリ48を軸支している。ワイヤプー
リ48にはワイヤ49が巻回されていて、引き出された
ワイヤは図示しない他のプーリに掛け渡され、このワイ
ヤ51に移動走査台のグリップ50が固定されている。
Reference numeral 47 is a main scanning motor, and a wire pulley 48 is pivotally supported on the rotating shaft of the motor 47. A wire 49 is wound around the wire pulley 48, and the pulled-out wire is wound around another pulley (not shown), and a grip 50 of the moving scanning table is fixed to the wire 51.

【0050】しかして、主走査モータ47を正・逆方向
に回転させる事によって、液滴噴射ヘッド41をガイド
レール42、43に沿って往復動し、主走査を行うよう
にしている。
Thus, by rotating the main scanning motor 47 in the forward and reverse directions, the droplet jetting head 41 is reciprocated along the guide rails 42 and 43 to perform the main scanning.

【0051】52は液滴受け台で、この液滴受け台52
は、昇降台53上にスライド可能に支持され、昇降台5
3に取付けた副走査モータ54によって主走査方向と直
交する方向にステップ的に移動するようにしている。
Reference numeral 52 designates a droplet receiving base.
Is slidably supported on the lift table 53, and the lift table 5
The sub-scanning motor 54 attached to the No. 3 stepwise moves in a direction orthogonal to the main scanning direction.

【0052】昇降台53には、垂直方向にアーム55が
伸びていて、支柱56に対してスライド可能にはめ込ま
れている。そして、メネジ57を介して送りネジ58と
係合している。送りネジ58は、昇降モータ59の回転
軸に接続されていて、昇降モータ59の回転によって昇
降台53を上下動させる。
An arm 55 extends vertically on the elevating table 53 and is slidably fitted on a column 56. Then, it is engaged with the feed screw 58 via the female screw 57. The feed screw 58 is connected to the rotating shaft of the lifting motor 59, and moves the lifting platform 53 up and down by the rotation of the lifting motor 59.

【0053】61は平面図信号受信回路で、この平面図
信号受信回路61は、図示しないCAD等のホスト装置
からスライス平面図信号を受信する。そして、この受信
した平面図信号を走査信号変換回路62に与える。
Reference numeral 61 is a plan view signal receiving circuit. The plan view signal receiving circuit 61 receives a slice plan view signal from a host device such as a CAD (not shown). Then, the received plan view signal is given to the scanning signal conversion circuit 62.

【0054】走査信号変換回路62では、液滴噴射ヘッ
ド41に対応した座標およびタイミングで信号の再配列
を行い、この信号をヘッドドライバ63に送り込み、液
滴噴射ヘッド41に液滴をパターン状に噴射させるよう
にしている。
In the scanning signal conversion circuit 62, signals are rearranged at the coordinates and timing corresponding to the droplet ejecting head 41, and this signal is sent to the head driver 63 to form droplets on the droplet ejecting head 41 in a pattern. I am trying to make it jet.

【0055】主走査モータードライバ64、副走査モー
タードライバ65、昇降モータドライバ66は、液滴噴
射ヘッド41の動作に連動して動作し、制御回路67の
指令に従って制御される。
The main scanning motor driver 64, the sub-scanning motor driver 65, and the lifting motor driver 66 operate in synchronism with the operation of the liquid droplet ejecting head 41, and are controlled according to commands from the control circuit 67.

【0056】液滴噴射ヘッド41としては、インクジェ
ットプリンタに使用される各種のプリントヘッドと同じ
構造、動作原理のものが適用される。
As the droplet jetting head 41, one having the same structure and operating principle as various print heads used in an ink jet printer is applied.

【0057】ここで、マルチノズルのオンデイマンドタ
イプのヘッドにおいては、副走査方向に配列された複数
のノズルをパラレルに動作させながら主走査方向にヘッ
ドを移動させて帯状の走査領域が作られる。また、液滴
噴射ヘッド41として、荷電制御型と呼ばれ、連続的に
噴射される液滴の飛行方向を電界で制御するタイプのも
のでは、偏向電極の電圧の大きさを周期的に変化させ
て、副走査方向に液滴を分配しながら主走査方向にヘッ
ドを移動走査する事によって帯状の走査領域を形成する
ようになる。
Here, in the multi-nozzle on-demand type head, the head is moved in the main scanning direction while a plurality of nozzles arranged in the sub-scanning direction are operated in parallel to form a band-shaped scanning area. . Further, as the droplet ejection head 41, which is called a charge control type and which controls the flight direction of continuously ejected droplets by an electric field, the voltage of the deflection electrode is periodically changed. Then, by moving and scanning the head in the main scanning direction while distributing the droplets in the sub-scanning direction, a band-shaped scanning region is formed.

【0058】しかして、図7(a)は、一断面の走査時
の帯状走査エリアA−1、A−2、A−3、…のつなぎ
合わせを示している。この場合、エリアA−1の左端に
示した丸は副走査方向に配列された液滴噴射ドットを示
すもので、主走査によってこのドットのエリアはA−1
の斜線で示したような帯状となる。
Therefore, FIG. 7A shows the joining of the strip-shaped scanning areas A-1, A-2, A-3, ... When scanning one cross section. In this case, the circle shown at the left end of the area A-1 indicates the droplet jetting dots arranged in the sub-scanning direction, and the area of this dot is A-1 by the main scanning.
The strip shape is as shown by the diagonal line.

【0059】最初の走査に続く次の走査はA−1に隣接
して走査がA−2のように行われ、更にA−3と続く。
The next scan following the first scan is performed adjacent to A-1 as in A-2, and then A-3.

【0060】このような走査のつなぎ合わせにおいて、
境界部分は液滴ドットが近寄りすぎて重ったり、離れ過
ぎたりすることで隙間ができ、帯の中のドットと同じピ
ッチに配置することが不可能に近い。また、オンデイマ
ンドタイプのヘッドでは、ノズルの穴径の不揃いなどに
よって副走査方向各位値のドット寸法が不揃になり、荷
電制御タイプのヘッドでは、電界制御電圧波型の歪など
でドット位置が不揃になる。
In such scan connection,
At the boundary, droplet dots are too close to each other and overlap or are too far apart to form a gap, and it is almost impossible to arrange the dots at the same pitch as the dots in the band. Also, in the on-demand type head, the dot size of each value in the sub-scanning direction becomes non-uniform due to the non-uniformity of the nozzle hole diameter, and in the charge control type head, the dot position due to the electric field control voltage wave type distortion, etc. Will be out of order.

【0061】このため、各スライス断面の層を積層する
ために、図7(a)に示すように、各帯状走査の位置を
同じ移相でくり返して走査すれば、上述のムラが積分さ
れ、作成された立体モデルは高さ方向に大きなムラを持
ったものとなってしまう。
Therefore, in order to stack the layers of the slice sections, as shown in FIG. 7A, if the positions of the respective band-shaped scans are repeatedly scanned with the same phase shift, the above-mentioned unevenness is integrated, The created three-dimensional model has a large unevenness in the height direction.

【0062】そこで、同実施例では、図7(b)(c)
に示すように断面を積層する走査において、副走査方向
の帯の位相をずらせるようにする。この場合、図7
(b)では、同図(a)に対して、帯の巾Lをn分割
(n≧2)した巾lだけ位相をずらせた走査B−1、B
−2…を示しており、図7(c)では、同図(a)に対
して、巾2lだけ位相をずらせた走査C−1、C−2…
を示している。
In view of this, in the same embodiment, as shown in FIGS.
In the scanning in which the cross-sections are stacked as shown in (3), the phases of the bands in the sub-scanning direction are shifted. In this case,
In (b), scanning B-1 and B in which the phase is shifted by a width l obtained by dividing the width L of the band into n (n ≧ 2) with respect to FIG.
-2 ..., and in FIG. 7C, scanning C-1, C-2 ...
Is shown.

【0063】このようにして各走査の位相をずらせた層
を積層することによって、液滴ドットの寸法やピッチの
ムラは分散配置され、作成された立体モデルでは高さ方
向のムラの無い仕上りが得られるようになる。
By laminating the layers in which the phases of the respective scans are shifted in this manner, the unevenness of the size and pitch of the droplet dots is dispersed, and the created three-dimensional model has a finish without unevenness in the height direction. You will get it.

【0064】この場合、図6に示す装置では、位相をず
らせた液滴噴射を行うための指令を制御回路67が発
し、これに応動して走査信号変換回路62は、位相をず
らせた信号を生成する。そして、この信号に応じて副走
査モータドライバ64でのステップ送りの位相をずらせ
ることによって巾l、2lの副走査位相のずらしを得る
ようにする。また、一層のパターン形成が終了する毎
に、昇降モータ59によって、一層の厚さ分だけ昇降台
53を下げながら立体を形成していく。
In this case, in the apparatus shown in FIG. 6, the control circuit 67 issues a command for jetting droplets having a shifted phase, and in response to this, the scanning signal conversion circuit 62 outputs the phase-shifted signal. To generate. Then, in accordance with this signal, the sub-scanning motor driver 64 shifts the phase of the step feed so as to obtain the sub-scanning phase shift of the widths 1 and 2l. In addition, each time one-layer pattern formation is completed, the lifting motor 59 lowers the lifting platform 53 by the thickness of one layer to form a solid.

【0065】なお、位相のずらせや昇降台53の上下は
n層毎に行ってもよく、また位相のずらせ量の最少値
は、1副走査ドットピッチに設定することができる。
The phase shift and the vertical movement of the lift table 53 may be performed for every n layers, and the minimum value of the phase shift amount can be set to one sub-scanning dot pitch.

【0066】従って、このようにすれば、各スライス平
面のパターン形成において、帯状走査領域のつなぎ目や
各走査ラインの液滴の寸法ムラなどにより、作成された
パターンの厚さに凹凸があっても、各スライス平面間で
その凹凸の位置がずれて分散配置されるので、それらの
スライス平面を積層した立体モデルの高さ方向のムラは
平均化されつなぎ目のムラの発生を防止できることにな
る。
Accordingly, in this way, in forming the pattern on each slice plane, even if the thickness of the formed pattern is uneven due to the seams of the band-shaped scanning regions or the uneven size of the droplets on each scanning line. Since the positions of the concavities and convexities are shifted and distributed between the slice planes, the unevenness in the height direction of the three-dimensional model in which the sliced planes are stacked is averaged, and the unevenness of the joints can be prevented.

【0067】次に、立体モデリングのために造型液滴を
噴射ヘッドからパターン信号に応動して噴射させる装置
にあっては、立体モデルの制作時間は、ヘッドの性能に
支配され、高速化するためにはヘッドを高速化すること
が必要である。しかし、これには限界があり、特に、製
作精度を高めようにとすると、噴射液滴の径が小さくな
り、これに伴って走査の密度も高めるために走査時間が
長くなってしまう。このことは、走査時間を短縮するに
は、精度を粗くして大径の液滴を噴射せざるを得ない。
Next, in the apparatus for ejecting the molding liquid droplets from the ejection head in response to the pattern signal for the three-dimensional modeling, the production time of the three-dimensional model is dominated by the performance of the head and the speed is increased. It is necessary to speed up the head. However, there is a limit to this, and in particular, when it is attempted to improve the manufacturing accuracy, the diameter of the ejected liquid droplet becomes small, and accordingly, the scanning density becomes high, so that the scanning time becomes long. This means that in order to shorten the scanning time, the accuracy must be coarse and the large-diameter droplet must be ejected.

【0068】このため、加工精度を低下させることな
く、製作時間が短縮できることが好ましい。
Therefore, it is preferable that the manufacturing time can be shortened without lowering the processing accuracy.

【0069】そこで、高さ方向に細分化された層毎の断
面形状を示すスライス平面図信号に基いて立体物を作成
する装置であって、スライス平面図を受信する手段と、
液滴噴射ヘッドの構造によって決まるドット位置に整合
させた信号列に変換する走査信号変換回路と、変換信号
を受けて動作するヘッドドライブ回路と、ドライブ信号
に応動して造型液滴を噴射し、帯状の走査領域を形成す
る為の液滴噴射ヘッドと、液滴噴射ヘッドと造型液滴受
け面を主走査X方向、副走査Y方向、高さZ方向に相対
移動させる走査・移動手段と、スライス平面図信号に応
動して走査移動手段を制御する制御回路を有し、この制
御手段は正規の走査速度で移動走査を行う正規走査モー
ドと、これよりも高速および又は簡略化した省略走査モ
ードを有し、ひとつのスライス平面走査時に、正規走査
モードと省略走査モードとの切替を可能にするように構
成する。
Therefore, there is provided a device for producing a three-dimensional object based on a slice plan view signal showing a sectional shape of each layer subdivided in the height direction, and means for receiving the slice plan view,
A scanning signal conversion circuit that converts into a signal sequence that is aligned with the dot position determined by the structure of the droplet ejection head, a head drive circuit that operates by receiving the conversion signal, and ejects molding droplets in response to the drive signal, A droplet ejecting head for forming a band-shaped scanning region, and a scanning / moving means for relatively moving the droplet ejecting head and the molding droplet receiving surface in the main scanning X direction, the sub scanning Y direction, and the height Z direction. There is a control circuit for controlling the scanning movement means in response to the slice plan view signal, and the control means has a normal scanning mode for performing the movement scanning at a normal scanning speed, and a higher speed and / or simplified omission scanning mode. And is configured to enable switching between the normal scanning mode and the omission scanning mode during one slice plane scanning.

【0070】このような構成は、被加工モデルが走査装
置の走査領域の中で局所的に集中的に存在しているケー
スが多いことに着目したものである。すなわち、液滴を
噴射すべき領域が全走査領域の中の1部分に集中してい
る場合は、液滴の噴射を行わない部分の走査を省略した
り、高速化する事によって走査時間を短縮すると共に、
液滴噴射部分の走査は正規の走査を行い、結果として加
工精度を落さずに全走査時間を短縮するようにしてい
る。その具体例を第5実施例で説明する。
The above-mentioned configuration focuses on the fact that the model to be machined often exists locally in the scanning area of the scanning device. That is, when the area where the droplets are to be ejected is concentrated in one portion of the entire scanning area, the scanning of the portion where the droplets are not ejected is omitted or the speed is increased to shorten the scanning time. Along with
The scanning of the droplet jetting portion is performed by regular scanning, and as a result, the total scanning time is shortened without lowering the processing accuracy. A specific example will be described in the fifth embodiment.

【0071】(第5実施例)図8は、同実施例の概略構
成を示すもので、図6と同一部分には同符号を付してい
る。
(Fifth Embodiment) FIG. 8 shows a schematic structure of the same embodiment, and the same parts as those in FIG. 6 are designated by the same reference numerals.

【0072】この場合、走査信号変換回路62の変換信
号を受信して、走査のモードを切替えるための信号を発
生させる走査判断回路68を設け、この走査判断回路6
8での判別信号を制御回路67へ送り込む。制御回路6
7では、走査判断回路68からの信号に応動して制御信
号を変更し、走査モードを切替えるようにしている。
In this case, a scanning determination circuit 68 is provided which receives the conversion signal of the scanning signal conversion circuit 62 and generates a signal for switching the scanning mode.
The discrimination signal in 8 is sent to the control circuit 67. Control circuit 6
7, the control signal is changed in response to the signal from the scanning judgment circuit 68 to switch the scanning mode.

【0073】しかして、かような構成における走査モー
ドの切替えを図9を用いて説明する。同図では、液滴噴
射ヘッド41による走査平面を示しており、Xが主走
査、Yが副走査方向で、A−1〜A−12は各1回の主
走査で得られる帯状の走査領域を示している。そして、
砂目を施した図型Xが液滴の噴射を行う領域を示してい
る。
Switching of the scanning modes in such a configuration will be described with reference to FIG. In the same figure, the scanning plane by the liquid droplet ejecting head 41 is shown, where X is the main scanning direction, Y is the sub-scanning direction, and A-1 to A-12 are strip-shaped scanning regions obtained by one main scanning each. Is shown. And
The pattern X with a grain shows the region where the droplets are ejected.

【0074】このようなスライス平面の走査に於て、A
−1、A−2、A−3、A−10、A−11、A−12
の各帯領域では、液滴の噴射は全く行われない。従っ
て、これら帯の部分では正規の走査を行う必要がないか
ら、省略走査モードを適用するようになる。
In the scanning of such a slice plane, A
-1, A-2, A-3, A-10, A-11, A-12
In each of the strip regions, no droplet is ejected. Therefore, since it is not necessary to perform regular scanning in these bands, the omission scanning mode is applied.

【0075】省略走査モードは、種々の実施態様が考え
られ、例えば主走査速度を正規の速度の何倍かに早めて
しまったり、主走査は停止させ、副走査送りのみを行っ
たり、あるいは走査の必要なA−4〜A−9の帯領域し
かヘッドを移動させないようにすることなどである。
Various modes can be considered for the skip scanning mode. For example, the main scanning speed is increased to several times the normal speed, the main scanning is stopped and only the sub-scan feed is performed, or the scanning is performed. The head is moved only in the required band areas A-4 to A-9.

【0076】このような走査モード変更の判断を行うた
めに、走査信号変換回路62の出力を判断する走査制御
判別回路68が用いられるのだが、この走査制御判別回
路68では、帯領域A−1のように帯の中に液滴の噴射
を行う信号が全く含まれないことを判断すると、その判
別結果を制御回路67に送り込む。
In order to determine such a scan mode change, a scan control determination circuit 68 for determining the output of the scan signal conversion circuit 62 is used. In this scan control determination circuit 68, the band area A-1 is used. When it is determined that no signal for ejecting a droplet is included in the band, the determination result is sent to the control circuit 67.

【0077】制御回路67では、走査制御判別回路68
からの判別結果により走査モードを省略モードに切替え
て各走査モータの動作制御を行うと共に、走査信号変換
回路62に対しては、次の帯領域A−2の走査変換信号
の送出を指令する。これにより、帯領域の中の液滴噴射
信号が含まれるようになるまで省略走査モードが続き、
この間の走査時間が大巾に短縮される。
In the control circuit 67, the scanning control determination circuit 68
The scanning mode is switched to the omission mode according to the determination result from (1) to control the operation of each scanning motor, and the scanning signal conversion circuit 62 is instructed to output the scanning conversion signal of the next band area A-2. As a result, the skip scanning mode continues until the droplet ejection signal in the band area is included,
The scanning time during this period is greatly shortened.

【0078】そして、帯領域A−4〜A−9中には液滴
の噴射を行う部分が含まれるので、正規の速度での主走
査送りが行われることになるが、これら領域においても
正規の走査が必要な部分の前後には液滴の噴射を行わな
い部分が存在し、その部分が比率として大きいこともし
ばしばある。
Since the strip regions A-4 to A-9 include the portion for ejecting droplets, the main-scan feed is performed at a regular speed. Before and after the portion requiring scanning, there is a portion where droplets are not ejected, and that portion often has a large ratio.

【0079】従って、正規走査が必要な部分の前後で
は、走査送りを高速化するなど、省略走査モードの適用
部分を増大させることで、走査に要する時間を更に短縮
することができる。例えば、図9において、斜線を施し
た部分が正規の送り速度による走査領域で、それ以外の
部分は早送り部分とする。
Therefore, before and after the portion where the normal scanning is required, the scanning time can be further shortened by increasing the portion to which the skip scanning mode is applied, such as speeding up the scanning feed. For example, in FIG. 9, the shaded portion is the scanning area at the regular feed speed, and the other portion is the fast-forward portion.

【0080】なお、上述のモード切替の場合、高速送り
から正規の走査速度に切替えて、定常安定速度になるま
でに必要な走行距離分を加えて正規走査モードの適用域
を指定する必要があり、図9では、この部分を含めて正
規走査モードで適用域を斜線で示した。
In the case of the mode switching described above, it is necessary to switch from the high speed feed to the regular scanning speed and add the traveling distance required until the steady stable speed is reached to specify the applicable range of the regular scanning mode. In FIG. 9, the application area including this portion is shown by the diagonal lines in the normal scanning mode.

【0081】従って、このようにすれば立体モデルの作
成精度を低下させることなく、作成時間を大巾に短縮す
ることができるようになる。
Therefore, in this way, the creation time can be greatly shortened without lowering the creation accuracy of the three-dimensional model.

【0082】ところで、従来の立体モデル作成方法で
は、紫外線硬化樹脂液にパターン信号に応動して変調さ
れた紫外レーザー光を照射するようにしており、このた
め立体モデルの材質は紫外光硬化樹脂液に限られてい
た。
By the way, in the conventional three-dimensional model forming method, the ultraviolet curable resin liquid is irradiated with the ultraviolet laser light modulated in response to the pattern signal. Therefore, the material of the three-dimensional model is the ultraviolet light curable resin liquid. Was limited to.

【0083】本発明においても、液滴噴射ヘッドに紫外
光硬化樹脂液を適用すれば、制作される立体モデルの材
質は紫外光硬化樹脂となり、また液滴噴射後に紫外光の
照射が必要となる。
Also in the present invention, if the ultraviolet ray curable resin liquid is applied to the droplet jetting head, the material of the three-dimensional model to be produced becomes the ultraviolet ray curable resin, and it is necessary to irradiate the ultraviolet ray after the droplet jetting. .

【0084】このために、ロストワックス用の型を作成
したりする用途に対しては、紫外光硬化樹脂の立体モデ
ルを原型として型を作成し、その後、さらにワックスの
型を作り出すようになるため工程が複雑化してしまうこ
とがあった。
For this reason, for the purpose of making a mold for lost wax, a mold is prepared by using a three-dimensional model of ultraviolet light curing resin as a prototype, and then a wax mold is further prepared. The process was sometimes complicated.

【0085】この点に付いて、本発明の立体モデルの作
成装置でも、直接ワックスの立体モデルが作成できると
好都合であり、また紫外線光源を必要としなければ装着
を小型、簡略化できる。もちろんワックス型をスマター
として他の材質の立体モデルを作成することも可能にな
る。
With respect to this point, it is convenient that the three-dimensional model producing apparatus of the present invention can directly produce a three-dimensional model of wax, and if the ultraviolet light source is not required, the installation can be made small and simplified. Of course, it is also possible to create a three-dimensional model of other materials by using the wax type as a smatter.

【0086】ワックスの立体モデルを作成するために
は、常温で固体であり、加熱によって熱溶融するワック
スを用い、液滴噴射ヘッド内で加熱溶融状態のワックス
を噴射し、液滴受け面で冷却固化させる。このような液
滴噴射ヘッドはインクジェットプリントヘッドとして公
知であり実用化されている。
In order to create a three-dimensional model of a wax, a wax which is solid at room temperature and melts by heating is used, and the wax in a heated and molten state is jetted in the droplet jetting head and cooled at the droplet receiving surface. Let it solidify. Such a droplet ejecting head is known as an ink jet print head and has been put to practical use.

【0087】そこで、本発明では、図1における液滴噴
射ヘッド17、図6における液滴噴射ヘッド41に、熱
溶融インクを噴射するヘッドを適用するようにすれば、
上述のワックスの立体モデルを作成する装置を実現する
ことができる。
Therefore, in the present invention, if a head for ejecting hot melt ink is applied to the droplet ejecting head 17 in FIG. 1 and the droplet ejecting head 41 in FIG. 6,
It is possible to realize an apparatus that creates the above-described wax three-dimensional model.

【0088】その他、本発明は、上記実施例にのみ限定
されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施でき
る。
Besides, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be carried out by appropriately modifying it within a range not changing the gist.

【0089】[0089]

【発明の効果】本発明によれば、液滴噴射ヘッドよりス
ライス平面図信号から変換された円弧状の走査軌跡に沿
わせた信号列に応じて造型液が噴射され、各スライス層
が形成されるようになるので、製作物に見合った樹脂量
により立体モデルを作成できるとともに、樹脂液をパタ
ーン形成する手段を簡単化でき、さらに、主走査はター
ンテーブルの回転によって得られることから、往復動動
作などが不要になり、走査機構の簡単化も実現できる。
According to the present invention, the molding liquid is jetted from the droplet jetting head in accordance with the signal sequence along the arc-shaped scanning locus converted from the slice plan view signal, and each slice layer is formed. As a result, it is possible to create a three-dimensional model with the amount of resin suitable for the product, simplify the means for forming the pattern of the resin liquid, and, because the main scan is obtained by rotating the turntable, reciprocating motion is possible. No operation is required and the scanning mechanism can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例の概略構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例の走査信号変換を説明するための
図。
FIG. 2 is a diagram for explaining scanning signal conversion according to the first embodiment.

【図3】本発明の第2実施例の概略構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施例の概略構成を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a third embodiment of the present invention.

【図5】第3実施例の変形を説明するための図。FIG. 5 is a diagram for explaining a modification of the third embodiment.

【図6】本発明の第4実施例の概略構成を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a fourth embodiment of the present invention.

【図7】第4実施例を説明するための図。FIG. 7 is a diagram for explaining a fourth embodiment.

【図8】本発明の第5実施例の概略構成を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a fifth embodiment of the present invention.

【図9】第5実施例を説明するための図。FIG. 9 is a diagram for explaining a fifth embodiment.

【図10】従来の立体モデル作成装置の一例を示す図。FIG. 10 is a diagram showing an example of a conventional stereo model creating apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

15…立体モデル作成装置、16…ターンテーブル、1
7…液滴噴射ヘッド、18…移動走査台、19、20…
支持フレーム、21…支柱、22…ガイドレール、23
…リードスクリュ、24、25…ギヤ、26…副走査モ
ータ、27…平面図信号受信回路、28…円弧走査信号
変換回路、29…ヘッドドライバ、30…副走査モータ
ドライバ、31…主走査モータドイライバ、32…テー
ブル昇降モータドライバ、33…制御回路、34…紫外
線光源、41…液滴噴射ヘッド、42、43…ガイドレ
ール、44、45…スライドベアリング、46…移動走
査台、47…主走査モータ、48…ワイヤプーリ、49
…ワイヤ、50…グリップ、51…ワイヤ、52…液滴
受け台、53…昇降台、54…副走査モータ、55…ア
ーム、56…支柱、57…メネジ、58…送りネジ、5
9…昇降モータ、61…平面図信号受信回路、62…走
査信号変換回路、63…ヘッドドライバ、64…主走査
モータードライバ、65…副走査モータードライバ、6
6…昇降モータドライバ、67…制御回路、68…走査
制御判別回路。
15 ... Three-dimensional model creation device, 16 ... Turntable, 1
7 ... Droplet ejecting head, 18 ... Moving scanning table, 19, 20 ...
Support frame, 21 ... Prop, 22 ... Guide rail, 23
... Lead screw, 24, 25 ... Gear, 26 ... Sub-scanning motor, 27 ... Plan view signal receiving circuit, 28 ... Circular scan signal converting circuit, 29 ... Head driver, 30 ... Sub-scanning motor driver, 31 ... Main scanning motor driver Driver 32, table elevating / lowering motor driver 33, control circuit 34, ultraviolet light source 41, droplet ejecting head 42, 43 ... guide rails 44, 45 ... slide bearing 46, moving scanning table 47, main scanning Motor, 48 ... Wire pulley, 49
... Wire, 50 ... Grip, 51 ... Wire, 52 ... Drop receiving base, 53 ... Lifting base, 54 ... Sub-scanning motor, 55 ... Arm, 56 ... Post, 57 ... Female screw, 58 ... Feed screw, 5
9 ... Lifting motor, 61 ... Plan view signal receiving circuit, 62 ... Scan signal converting circuit, 63 ... Head driver, 64 ... Main scanning motor driver, 65 ... Sub scanning motor driver, 6
6 ... Elevating motor driver, 67 ... Control circuit, 68 ... Scan control determination circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 断面形状を示すスライス平面図信号に基
いてスライス層を形成するとともに、該スライス層を高
さ方向に積層することで立体モデルを作成する立体モデ
ル作成装置において、 造型液滴を噴射する液滴噴射ヘッドと、 この液滴噴射ヘッドから噴射される造型液滴の受け面を
有するターンテーブルと、 このターンテーブルに主走査方向の回転を与える手段
と、 前記ターンテーブルの主走査方向の回転とクロスする副
走査方向に前記液滴噴射ヘッドを移動させる手段と、 前記ターンテーブルと前記液滴噴射ヘッドを対向方向に
相対移動させる手段と、 スライス平面図信号を受信する手段と、 前記スライス平面図信号を前記ターンテーブルの主走査
方向の回転に基づく円弧状の走査軌跡に沿わせた信号列
に変換する円弧走査信号変換手段と、 この円弧走査信号変換手段により変換された信号列に応
じて前記液滴噴射ヘッドより造型液滴を噴射させる手段
とを具備したことを特徴とする立体モデル作成装置。
1. A three-dimensional model creating apparatus for creating a three-dimensional model by forming slice layers based on a slice plan view signal indicating a cross-sectional shape and stacking the slice layers in the height direction, A droplet jetting head for jetting, a turntable having a receiving surface for molding droplets jetted from the droplet jetting head, means for imparting rotation to the turntable in the main scanning direction, and a main scanning direction of the turntable Means for moving the droplet jetting head in a sub-scanning direction that intersects with the rotation of, a means for relatively moving the turntable and the droplet jetting head in opposite directions, a means for receiving a slice plan view signal, Circular scan signal conversion for converting a slice plan view signal into a signal sequence along an arcuate scanning locus based on rotation of the turntable in the main scanning direction. Means a stereoscopic model creating apparatus characterized by comprising a means for ejecting molding droplets from the droplet ejecting head according to the converted signal string by the arc scanning signal converting means.
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