JPH0857967A - 3次元造形方法 - Google Patents

3次元造形方法

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JPH0857967A
JPH0857967A JP6203113A JP20311394A JPH0857967A JP H0857967 A JPH0857967 A JP H0857967A JP 6203113 A JP6203113 A JP 6203113A JP 20311394 A JP20311394 A JP 20311394A JP H0857967 A JPH0857967 A JP H0857967A
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JP
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cross
support material
sectional shape
support
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JP6203113A
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English (en)
Inventor
Toshihiro Kanematsu
俊宏 金松
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/321Feeding
    • B29C64/336Feeding of two or more materials
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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    • G03G15/22Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20
    • G03G15/225Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 using contact-printing

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 多種の材料にて造形することができるととも
に、複雑な形状の造形物を造形することができ、しかも
所望の形状の造形物を精度良く造形することができる
他、造形時間の短縮化を実現することができるととも
に、装置の低コスト化、省スペース化、省エネルギー化
を実現することができる。 【構成】 立体形状モデルの各断面形状パターンを造形
材にて平面に転写し、該断面形状パターン以外の部分に
該造形材と物性が異なるサポート材を配置した後、該造
形材及び該サポート材を層状に積み重ねるとともに、該
造形材のみを融着接合させることで立体形状に造形す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、3次元造形方法に係
り、詳しくは、3次元実体像を造形する3次元造形技術
に適用することができ、特に、多種の材料にて造形する
ことができるとともに、複雑な形状の造形物を造形する
ことができ、しかも所望の形状の造形物を精度良く造形
することができる他、造形時間の短縮化を実現すること
ができるとともに、装置の低コスト化、省スペース化、
省エネルギー化を実現することができる3次元造形方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、3次元造形方法の中で光造形方法
が良く知られている。この従来の光造形方法は、紫外線
硬化性樹脂に紫外線を当て、硬化させることで所望の形
状の造形物を造形する方法である
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の光造形方法では、光造形用材料に紫外線硬化樹脂し
か使用することができず、他の材料を使用することがで
きないため、造形材料が限定されるという問題があっ
た。また、従来の光造形方法では、図13に示すよう
に、複雑な形状の造形物1001、例えば、鎖状の立体
形状の造形物1001を造形しようとすると、液中で造
形している時に硬化した樹脂が沈むか浮くかの何方かの
運命を辿るため、良好な状態で造形することができない
他、輪と輪がくっついた状態で造形されてしまう等、複
雑な形状の造形物1001を造形し難いという問題があ
った。この問題を解消するためには、図13に示すよう
に、サポート1002を使用すればよいが、サポート1
002を使用すると、サポート1002に伴なう設計と
加工、及び設置に時間とコストが更に付加されてしまう
という問題があった。
【0004】また、従来の光造形方法では、図14に示
すように、円形の穴1003が開いている形状の造形物
1001を造形しようと、図16に示すように、紫外線
による硬化エリア(硬化部)1004を精度良く制御す
ることができないため、図16、17に示す如く、斜線
部Aの如く円形(狙いの形状)の穴を造形したいのに拘
らず、楕円の穴1003が造形されてしまう等、所望の
形状の造形物1001を精度良く造形し難いという問題
があった。ここで、楕円の穴1003が造形されてしま
う理由を具体的に説明する。
【0005】図16に示すように、狙いの形状の穴10
03を造形するために、硬化エリア1004と液体エリ
ア(未硬化部)1005の境界をA部に持っていきたい
のにも拘らず、図15に示す如く、実際レーザ光100
6により造形すると、硬化エリア1004と液体エリア
1005の実際の境界がB部の如く変動してしまい、し
かもその変動量は、露光箇所でばらついて不均一になっ
てしまい、この結果、楕円の穴1003が造形されてし
まう。そこで、この問題を解消するためには、この変形
量を予測して、それに見合った加工データに補正してい
るが、経験とノウハウが必要となってくる等、面倒であ
るという問題があった。
【0006】さて、その他の従来の造形方法には、例え
ばUS−4863538号公報(DTM CORP)、
US−5263130号公報(CUBITAL Ltd
IL)で報告されたものがある。前者の造形方法は、
図18に示すように、CO2レーザ光1006で粉末材
料1011を1層づつ溶融結合させ、立体形状を造形す
る方法である。図18において、112はレーザ光10
06が照射されて粉末材料1011が溶融した溶融エリ
アである。
【0007】この従来の前者の造形方法では、未融着の
粉末材料1011を自然とサポートとして機能させるこ
とができるので、前述した光造形法による複雑な形状の
造形物1001を造形し難いという問題を、サポートと
なる未融着粉末材料1011により解消することができ
るという利点を有する。また、レーザ1006により溶
融結合できる材料であれば、ほとんど良好な形状で造形
することができるため、前述した造形材料が限定される
という問題を解消することができるという利点を有す
る。
【0008】但し、従来の光造形方法程ではないが、同
一の材料、レーザ光を使用しているため、前述した楕円
の穴が造形されてしまうという問題を解消することがで
きない。精度と時間は、レーザの走査時間、照射エネル
ギー、スポット径等により決定されるが、精度と造形時
間は相反した関係となる。このため、造形時間(レーザ
光1006の走査時間)を短縮しようとしてレーザ光1
006の照射時間とスポット径を大きくすると、精度が
悪くなり、また、精度を良くしようとしてレーザ光10
06の照射時間とスポット径を小さくすると、造形時間
が長くなるという問題があった。また、レーザ光100
6により粉末材料1011を単に、溶かして固めている
だけなので、ボイドが生じ易い(表面粗さが大きい)う
え、密着力が弱い(強度が弱い)という問題があった。
【0009】次に、前述した後者のCUBITAL’S
社の造形方法は、紫外線硬化樹脂を一層毎に一気に硬化
させ、一層毎に高さ調整を行い、造形物以外の空間に
は、ワックスを充填して造形するように構成することに
より、非常に高精度な立体形状の造形物を造形すること
ができるという利点を有する。しかしながら、この従来
の造形方法では、前述した光造形法と同様、紫外線硬化
樹脂以外は造形することができず、造形材料が限定され
るという問題があった。また、硬化工程、一層高さ調整
工程、ワックス充填工程等という具合に工程数が多いた
め、多くの工程装置が必要となり、非常に大規模な装置
となって、装置費用が莫大なものとなるという問題があ
った。
【0010】そこで、本発明は、多種の材料にて造形す
ることができるとともに、複雑な形状の造形物を造形す
ることができ、しかも所望の形状の造形物を精度良く造
形することができる他、造形時間の短縮化を実現するこ
とができるとともに、装置の低コスト化、省スペース
化、省エネルギー化を実現することができる3次元造形
方法を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
立体形状モデルの各断面形状パターンの一つについて造
形材を配置し、該断面形状パターン以外の部分に該造形
材と物性が異なるサポート材を配置して一つの層を形成
した後、該断面形状パターンに対応してこの層を基板上
に層状に積み重ねるとともに、該造形材のみを融着接合
させることで立体形状に造形することを特徴とするもの
である。
【0012】請求項2記載の発明は、上記請求項1記載
の発明において、一つの層を形成する方法として、電子
写真感光体に前記断面形状パターンを形成し、前記断面
形状パターン部分に前記造形材を付着させて、基板上又
はすでに形成された層の上に平面に転写及び融着接合し
た後、前記断面形状パターン以外の部分に前記サポート
材を配置することを特徴とするものである。
【0013】請求項3記載の発明は、上記請求項1記載
の発明において、一つの層を形成する方法として、電子
写真感光体に前記断面形状パターンを形成し、前記断面
形状パターン部分に前記造形材を付着させるとともに、
前記断面形状パターン以外の部分に前記サポート材を付
着させて、基板上に又はすでに形成された層の上に平面
に転写することを特徴とするものである。
【0014】請求項4記載の発明は、上記請求項1乃至
3記載の発明において、前記サポート材は、前記造形材
の融点より高融点であることを特徴とするものである。
請求項5記載の発明は、上記請求項4記載の発明におい
て、前記造形材の融着は、前記造形材の溶融温度以上、
前記サポート材の溶融温度以下の温度雰囲気にて行うこ
とを特徴とするものである。
【0015】請求項6記載の発明は、上記請求項4記載
の発明において、前記造形材の融着は、積層した前記造
形材表面を、前記造形材の溶融温度以上、前記サポート
材の溶融温度以下にすることにより行うことを特徴とす
るものである。請求項7記載の発明は、上記請求項4記
載の発明において、前記造形材の融着は、前記造形材の
みを発熱させることにより行うことを特徴とするもので
ある。
【0016】請求項8記載の発明は、上記請求項1乃至
7記載の発明において、前記造形材及び前記サポート材
の少なくともどちらか一方を加圧することを特徴とする
ものである。請求項9記載の発明は、上記請求項8記載
の発明において、前記加圧する際、断層の寸法を制御す
ることを特徴とするものである。
【0017】請求項10記載の発明は、上記請求項1乃
至9記載の発明において、1断面の転写及び融着が終了
し、次の転写を行う前に、前記造形材を転写させる転写
部と、前記造形材及び前記サポート材を層状に積み重ね
る積層部との距離を相対的に断層寸法分保持するよう
に、該転写部及び該積層部の少なくともどちらか一方を
移動することを特徴とするものである。
【0018】
【作用】請求項1記載の発明では、立体形状モデルの各
断面形状パターンを造形材にて平面に転写し、断面形状
パターン以外の部分に造形材と物性が異なるサポート材
を配置した後、造形材及びサポート材を層状に積み重ね
るとともに、造形材のみを融着接合させることで立体形
状に造形するように構成する。
【0019】このため、造形材と造形材とは材質の異な
るサポート材の2種類の材料を使用して層状に積層する
とともに、造形材のみを融着接合することができるの
で、従来の紫外線硬化性樹脂による光造形法の場合より
も、サポート材によるサポート作用により造形中の変形
を生じ難くすることができ、複雑な形状の造形物を造形
することができる。しかも、造形材のみを融着接合する
ことができるので、従来の紫外線硬化性樹脂による光造
形法の場合よりも、造形材以外のサポート材部分の干渉
をなくすことができ、所望の形状の造形物を精度良く造
形することができる。
【0020】更に、造形材は、サポート材と材質が異な
り、融着接合できるものであればよいので、従来の紫外
線硬化性樹脂による光造形法のような造形材料の限定は
なく、多種の造形材料を使用することができる。請求項
2記載の発明では、電子写真感光体に断面形状パターン
を形成し、断面形状パターン部分に造形材を付着させ
て、平面に転写及び融着接合した後、断面形状パターン
以外の部分にサポート材を配置するように構成する。こ
のため、造形材を転写、融着した後、サポート材を配置
することができるので、サポート材の材質及び形状、大
きさ等を用途に応じて適宜選択することができ、加工能
率を向上させることができる。しかも、電子写真プロセ
スを利用しているため、その転写速度を早くすることが
できるうえ、精度を向上させることができる。
【0021】請求項3記載の発明では、電子写真感光体
に断面形状パターンを形成し、断面形状パターン部分に
造形材を付着させるとともに、断面形状パターン以外の
部分にサポート材を付着させて、平面に転写するように
構成する。このため、造形材とサポート材を同時に転写
することができるので、造形材とサポート材を別々に転
写する場合よりも、融着、加圧時の形状変形を非常に少
なくすることができる他、造形工程の簡素化に伴なう装
置の簡略化及び小型化を実現することができる。しか
も、電子写真プロセスを利用しているため、その転写速
度を早くすることができるうえ、精度を向上させること
ができる。
【0022】請求項4記載の発明では、サポート材を造
形材の融点より高融点になるように構成するため、造形
材をサポート材より融点温度を低くすることができるの
で、造形材のみを効率良く融着することができる。造形
材の融着は、造形材の溶融温度よりも低温にした雰囲気
で行うと、造形材が溶け難くなって融着接合し難くなり
好ましくない。また、造形材の融着は、サポート材の溶
融温度よりも高温にした雰囲気で行うと、造形材だけで
なく、融着接合してほしくないサポート材も融着接合し
てしまい、造形材の融着接合終了後にサポート材を取り
除き難くなり好ましくない。
【0023】そこで、請求項5記載の発明では、造形材
の融着を、造形材の溶融温度以上、サポート材の溶融温
度以下の温度雰囲気にて行うように構成する。このた
め、サポート材を融着させることなく造形材のみを効率
良く融着することができる。従って、温度位置の制御の
必要がなく、全体に温度制御することができるので、1
断面の融着時間を短縮することができる。
【0024】請求項6記載の発明では、造形材の融着
は、積層した造形材表面を、造形材の溶融温度以上、サ
ポート材の溶融温度以下にすることにより行うように構
成する。このため、サポート材を融着させることなく、
表面層の造形材のみを効率良く融着することができるの
で、造形材表面のみを融着させるのに必要なエネルギー
を加えるだけで済ませることができる。従って、造形材
全体を融着させる場合よりも、省エネルギー化を実現す
ることができるとともに、早く温度制御することができ
る。
【0025】請求項7記載の発明では、造形材の融着
を、造形材のみを発熱させることにより行うように構成
するため、サポート材を融着させることなく、造形材の
みを発熱させて融着することができるので、全体的に加
熱する場合よりも非常に効率良く造形材の融着を行うこ
とができる。請求項8記載の発明では、造形材及びサポ
ート材の少なくともどちらか一方を加圧するように構成
するため、造形材、サポート材を加圧することができる
ので、造形材、サポート材を加圧しない場合よりもボイ
ドや点接触等を生じ難くすることができ、造形材、サポ
ート材の密着力を高めて強度を増すことができる他、表
面部を滑らかにすることができるため、次の転写を精度
良く行うことができる。
【0026】請求項9記載の発明では、造形材、サポー
ト材を加圧する際、断層の寸法を制御するように構成す
るため、位置制御することができるので、断層寸法の精
度を高めることができる。請求項10記載の発明では、
1断面の転写及び融着が終了し、次の転写を行う前に、
造形材を転写させる転写部と、造形材及びサポート材を
層状に積み重ねる積層部との距離を相対的に断層寸法分
保持するように転写部及び積層部の少なくともどちらか
一方を移動するように構成する。このため、転写部と積
層部の距離を一定に保持することができるので、次の転
写を効率良く安定して行うことができる他、厚みを均一
にすることができるので、造形精度を増すことができ
る。
【0027】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 (実施例1)図1〜5は本発明に係る実施例1の3次元
造形方法を示す図である。本実施例では、主に、熱可塑
性樹脂等からなる造形材1を造形材供給ユニット2から
供給して断面形状に感光ドラム3に載せ、載置した造形
材1領域のその他の感光ドラム3部分に造形材1よりも
高融点なプラスチック等からなるサポート材4をサポー
ト材供給ユニット5から供給して載せ、その感光ドラム
3に載せた造形材1及びサポート材4を転写ドラム6を
通して積層部7に転写させる転写部8と、その2次元断
面の造形材1を融着、積層するとともに、サポート材4
を積層させることができる積層ステージ9を有する積層
部7とから構成されている。なお、転写部8は、レーザ
ープリンタをイメージした例である。
【0028】本実施例では、まず、図1に示すように、
感光ドラム3に対して横方向からレーザー光11を走査
方向にスキャンさせると同時に感光ドラム3を回転させ
る。この時、レーザー光11のスキャン方向は、断面方
向であり、感光ドラム3の回転方向は、時計回りであ
る。このように、レーザー光11を走査方向にスキャン
させると同時に感光ドラム3を回転させることにより、
狙いの断面形状を感光ドラム3に書き込む。
【0029】次に、その感光ドラム3に書き込んだ断面
形状に帯電した造形材1が感光ドラム3に付着する。次
に、感光ドラム3に対して上方向からレーザー光12を
感光ドラム3に万遍なく当てて、サポート材4を感光ド
ラム3に付着させる。この感光ドラム3に載せた造形材
1及びサポート材4を転写ドラム6に移して、転写ドラ
ム6に移した造形材1及びサポート材4を積層部7の積
層ステージ9上に転写する。この時、積層部7の積層ス
テージ9は、転写ドラム6と同じ速度で水平に移動して
精度良く転写が行われる(図2)。
【0030】次に、造形材1に赤外線ヒーター15から
赤外線を当てて表面層の造形材1が断面部及び下層に融
着できるように加熱する(図3)。この時、サポート材
4を、造形材1の融点より高融点になるように構成す
る。また、造形材1の融着は、積層した造形材1表面
を、造形材1の溶融温度以上、サポート材4の溶融温度
以下にすることにより行う。
【0031】次に、造形材1表面部のみを融着した後、
直ちに加圧手段21により造形材1及びサポート材4を
加圧する(図4)。この造形材1及びサポート材4を加
圧する時、断層の寸法を制御する。次に、転写を行うた
めに転写部8と積層部7の空間距離を保持するように、
積層部7を垂直方向に移動することで位置制御を行う
(図5)。
【0032】このように、本実施例では、立体形状モデ
ルの各断面形状パターンを造形材1にて平面に転写し、
断面形状パターン以外の部分に造形材1と物性が異なる
サポート材4を配置した後、造形材1及びサポート材4
を層状に積み重ねるとともに、造形材1のみを融着融合
させることで立体形状に造形するように構成している。
このため、造形材1と造形材1とは材質の異なるサポー
ト材4の2種類の材料を使用して層状に積層するととも
に、造形材1のみを融着接合することができるので、従
来の紫外線硬化性樹脂による光造形法の場合よりも、サ
ポート材4によるサポート作用により造形中の変形を生
じ難くすることができ、複雑な形状の造形物を造形する
ことができる。しかも、造形材1のみを融着接合するこ
とができるので、従来の紫外線硬化性樹脂による光造形
法の場合よりも、造形材1以外のサポート材4部分の干
渉をなくすことができ、所望の形状の造形物を精度良く
造形することができる。更に、造形材1は、サポート材
4と材質が異なり、融着接合できるものであればよいの
で、従来の紫外線硬化性樹脂による光造形法のような造
形材料の限定がなく、多種の造形材料を使用することが
できる。
【0033】本実施例は、電子写真感光体に断面形状パ
ターンを形成し、断面形状パターン部分に造形材1を付
着させるとともに、断面形状パターン以外の部分にサポ
ート材4を付着させて、平面に転写するように構成す
る。このため、造形材1とサポート材4を同時に転写す
ることができるので、造形材1とサポート材4を別々に
転写する場合よりも、融着、加圧時の形状変形を非常に
少なくすることができる他、造形工程の簡素化に伴なう
装置の簡略化及び小型化を実現することができる。しか
も、電子写真プロセスを利用しているため、その転写速
度を早くすることができるうえ、精度を向上させること
ができる。
【0034】本実施例は、造形材1の融着は、積層した
造形材1表面を、造形材1の溶融温度以上、サポート材
4の溶融温度以下にすることにより行うように構成して
いる。このため、サポート材4を融着させることなく、
表面層の造形材1のみを効率良く融着することができる
ので、造形材1表面のみを融着させるのに必要なエネル
ギーを加えるだけで済ませることができる。従って、造
形材1全体を融着させる場合よりも、省エネルギー化を
実現することができるとともに、早く温度制御すること
ができる。
【0035】本実施例では、サポート材4を、造形材1
の融点より高融点になるように構成しているため、造形
材1をサポート材4より融点温度を低くすることができ
るので、造形材1のみを効率良く融着することができ
る。本実施例は、造形材1及びサポート材4を加圧する
ように構成しているため、造形材1、サポート材4を加
圧することができるので、造形材1、サポート材4を加
圧しない場合よりも、ボイドや点接触等を生じ難くする
ことができ、造形材1、サポート材4の密着力を高めて
強度が増すことができる他、表面部を滑らかにすること
ができるため、次の転写を精度良く行うことができる。
【0036】本実施例は、造形材1及びサポート材4を
加圧する際、断層の寸法を制御するように構成している
ため、位置制御することができるので、断層寸法の精度
を高めることができる。本実施例は、1断面の転写及び
融着が終了し、次の転写を行う前に、造形材1を転写さ
せる転写部8と、造形材1及びサポート材4を層状に積
み重ねる積層部7との距離を相対的に断層寸法分保持す
るように、移動するように構成しているため、転写部8
と積層部7の距離を一定に保持することができるので、
次の転写を効率良く安定して行うことができる他、厚み
を均一にすることができるので、造形精度を増すことが
できる。ここでは、積層部7を移動したが、転写部8及
び積層部7の少なくともどちらか一方を移動すればよ
い。
【0037】なお、上記実施例では、造形材1の融着
を、赤外線ヒーター15から造形材1表面部分に赤外線
を当てて行う省エネルギー化の点で好ましい態様の場合
について説明したが、本発明はこれのみに限定されるも
のではなく、例えば、その他のヒーター等により、造形
材1の融着を、造形材1の溶融温度以上、サポート材4
の溶融温度以下の温度雰囲気にして行うように構成して
もよい。この場合、サポート材4を融着させることな
く、造形材1のみを効率良く融着することができる。従
って、温度位置の制御の必要がなく、全体に温度制御す
ることができるので、1断面の融着時間を短縮すること
ができる。なお、造形材1の加熱は、少なくとも表面部
分を加熱するように行えばよいが、造形材1全体に渡っ
て加熱するように構成してもよい。
【0038】また、造形材1の融着を、高周波加熱等に
より造形材1のみを発熱させることにより行うように構
成してもよい。この場合、サポート材4を融着させるこ
となく、造形材1のみを発熱させて融着することができ
るので、全体的に加熱する場合よりも非常に効率良く造
形材1の融着を行うことができる。上記実施例は、造形
材1及びサポート材4共同時に転写して融着、加圧時の
形状変形を小さくできる等好ましい態様の場合について
説明したが、本発明は、これのみに限定されるものでは
なく、図6〜11に示す如く、造形材1のみを最初に転
写し、融着加圧した後、サポート材供給装置31からそ
の層の空間にサポート材4を埋め込むように構成しても
よい。
【0039】この方法は、転写プロセスが簡単であり、
サポート材4の材質及び粒径等の選択幅が広がり、用途
に応じて選べる利点がある。この場合、造形材1を転
写、融着した後、サポート材4を配置することができる
ので、サポート材4の材質及び形状、大きさ等を用途に
応じて適宜選択することができ、加工能率を向上させる
ことができる。しかも、電子写真プロセスを利用してい
るため、その転写速度を早くすることができるうえ、精
度を向上させることができる。
【0040】次に、本発明においては、図12に示すよ
うに、転写ドラム6に加圧機能を持たせ、相対的に積層
部7に持たせて構成しても良く、この場合、転写、融
着、加圧、位置制御を略同時に行うことができるため、
装置の簡易化及び小型化を図ることができる。
【0041】
【発明の効果】本発明によれば、多種の材料にて造形す
ることができるとともに、複雑な形状の造形物を造形す
ることができ、しかも所望の形状の造形物を精度良く造
形することができる他、造形時間の短縮化を実現するこ
とができるとともに、装置の低コスト化、省スペース
化、省エネルギー化を実現することができるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施例1の3次元造形方法を示す
図である。
【図2】本発明に係る実施例1の3次元造形方法を示す
図である。
【図3】本発明に係る実施例1の3次元造形方法を示す
図である。
【図4】本発明に係る実施例1の3次元造形方法を示す
図である。
【図5】本発明に係る実施例1の3次元造形方法を示す
図である。
【図6】本発明に適用できる3次元造形方法を示す図で
ある。
【図7】本発明に適用できる3次元造形方法を示す図で
ある。
【図8】本発明に適用できる3次元造形方法を示す図で
ある。
【図9】本発明に適用できる3次元造形方法を示す図で
ある。
【図10】本発明に適用できる3次元造形方法を示す図
である。
【図11】本発明に適用できる3次元造形方法を示す図
である。
【図12】本発明に適用できる3次元造形方法を示す図
である。
【図13】鎖状の立体形状の造形物とサポートを示す図
である。
【図14】円形の穴が開いている造形物を示す図であ
る。
【図15】紫外線硬化性樹脂にレーザ光を照射して硬化
エリアを形成する様子を示す図である。
【図16】紫外線硬化性樹脂における硬化エリアと液体
エリア境界部分を示す図である。
【図17】楕円の穴が造形された造形物を示す図であ
る。
【図18】CO2 レーザ光で粉末材料を溶融する様子を
示す図である。
【符号の説明】
1 造形材 2 造形材供給ユニット 3 感光ドラム 4 サポート材 5 サポート材供給ユニット 6 転写ドラム 7 積層部 8 転写部 9 積層ステージ 11,12 レーザー光 15 赤外線ヒーター 21 加圧手段 31 サポート材供給装置

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】立体形状モデルの各断面形状パターンの一
    つについて造形材を配置し、該断面形状パターン以外の
    部分に該造形材と物性が異なるサポート材を配置して一
    つの層を形成した後、該断面形状パターンに対応してこ
    の層を基板上に層状に積み重ねるとともに、該造形材の
    みを融着接合させることで立体形状に造形することを特
    徴とする3次元造形方法。
  2. 【請求項2】一つの層を形成する方法として、電子写真
    感光体に前記断面形状パターンを形成し、前記断面形状
    パターン部分に前記造形材を付着させて、基板上又はす
    でに形成された層の上に転写及び融着接合した後、前記
    断面形状パターン以外の部分に前記サポート材を配置す
    ることを特徴とする請求項1記載の3次元造形方法。
  3. 【請求項3】一つの層を形成する方法として、電子写真
    感光体に前記断面形状パターンを形成し、前記断面形状
    パターン部分に前記造形材を付着させるとともに、前記
    断面形状パターン以外の部分に前記サポート材を付着さ
    せて、基板上又はすでに形成された層の上に転写するこ
    とを特徴とする請求項1記載の3次元造形方法。
  4. 【請求項4】前記サポート材は、前記造形材の融点より
    高融点であることを特徴とする請求項1乃至3記載の3
    次元造形方法。
  5. 【請求項5】前記造形材の融着は、前記造形材の溶融温
    度以上、前記サポート材の溶融温度以下の温度雰囲気に
    て行うことを特徴とする請求項4記載の3次元造形方
    法。
  6. 【請求項6】前記造形材の融着は、積層した前記造形材
    表面を、前記造形材の溶融温度以上、前記サポート材の
    溶融温度以下にすることにより行うことを特徴とする請
    求項4記載の3次元造形方法。
  7. 【請求項7】前記造形材の融着は、前記造形材のみを発
    熱させることにより行うことを特徴とする請求項4記載
    の3次元造形方法。
  8. 【請求項8】前記造形材及び前記サポート材の少なくと
    もどちらか一方を加圧することを特徴とする請求項1乃
    至7記載の3次元造形方法。
  9. 【請求項9】前記加圧する際、断層の寸法を制御するこ
    とを特徴とする請求項8記載の3次元造形方法。
  10. 【請求項10】1断面の転写及び融着が終了し、次の転
    写を行う前に、前記造形材を転写させる転写部と、前記
    造形材及び前記サポート材を層状に積み重ねる積層部と
    の距離を相対的に断層寸法分保持するように、該転写部
    及び該積層部の少なくともどちらか一方を移動すること
    を特徴とする請求項1乃至9記載の3次元造形方法。
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