JPH02307728A - 三次元成形装置 - Google Patents
三次元成形装置Info
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- JPH02307728A JPH02307728A JP1127848A JP12784889A JPH02307728A JP H02307728 A JPH02307728 A JP H02307728A JP 1127848 A JP1127848 A JP 1127848A JP 12784889 A JP12784889 A JP 12784889A JP H02307728 A JPH02307728 A JP H02307728A
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- VVBLNCFGVYUYGU-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Bis(dimethylamino)benzophenone Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(N(C)C)C=C1 VVBLNCFGVYUYGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
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Landscapes
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
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- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
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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、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６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
６１により、ＸＹ方向移動制御装置６２とＺ方向移動装
置６３とが作動して、同時にレーザー光源６４よりレー
ザー光線が照射されて、樹脂タンク６５内の光硬化性樹
脂６６の液体表面６７を走査して、制御コンピュータ６
１の情報に基づく断面形状が描かれる。タンク６５内の
テーブル６８上で、レーザー光線が当たった光硬化
″性樹脂６６は、液体から固体に変化して硬化する。
スライスされる。このデータに従って制御コンピュータ
６１により、ＸＹ方向移動制御装置６２とＺ方向移動装
置６３とが作動して、同時にレーザー光源６４よりレー
ザー光線が照射されて、樹脂タンク６５内の光硬化性樹
脂６６の液体表面６７を走査して、制御コンピュータ６
１の情報に基づく断面形状が描かれる。タンク６５内の
テーブル６８上で、レーザー光線が当たった光硬化
″性樹脂６６は、液体から固体に変化して硬化する。
これによって一層分の断面体が作り出される。
制御コンピュータ６１によってテーブル６８は一層分の
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６９が成形される。
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６９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、上記した従来の装置は、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、単一材
料でしか成形することができない。仮に成形途中で、材
料を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。
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、単一材
料でしか成形することができない。仮に成形途中で、材
料を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、複数の材料を用いても、短時間で低コ
ストで、且つ容易で、しかも精密に三次元成形を行うこ
とが可能である三次元成形装置を提（Ｊ４することを目
的としている。
れたものであり、複数の材料を用いても、短時間で低コ
ストで、且つ容易で、しかも精密に三次元成形を行うこ
とが可能である三次元成形装置を提（Ｊ４することを目
的としている。
この目的を達成するために本発明の三次元成形装置は、
光硬化性樹脂を小滴として噴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噴出された光硬化
性樹脂が積層するステージと、積層した樹脂ムこ光を照
射する光源と、樹脂の噴出途中に当該樹脂の噴出方向や
量を相対的に変化させる制御手段とを備えている。
光硬化性樹脂を小滴として噴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噴出された光硬化
性樹脂が積層するステージと、積層した樹脂ムこ光を照
射する光源と、樹脂の噴出途中に当該樹脂の噴出方向や
量を相対的に変化させる制御手段とを備えている。
インクジェットヘッドのヘッドノズルがステージの下面
で当該ステージに対向して位置していれば、より好適で
ある。
で当該ステージに対向して位置していれば、より好適で
ある。
［作用〕
上記の構成を有する本発明の三次元成形装置は、ステー
ジより低く位置したインクジェットヘッドから上方に向
かい、樹脂をステージ上に噴出して、積層させ、光を照
射することで硬化し、この工程を繰り返すことで三次元
成形物を成形する。
ジより低く位置したインクジェットヘッドから上方に向
かい、樹脂をステージ上に噴出して、積層させ、光を照
射することで硬化し、この工程を繰り返すことで三次元
成形物を成形する。
［発明の効果］
本発明は、複数のインクジェットヘッドを備えているの
で、途中から樹脂材料を変更して成形を行うことが可能
である。また樹脂が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。
で、途中から樹脂材料を変更して成形を行うことが可能
である。また樹脂が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。
インクジェットヘッドがステージの下側に位置するよう
にすれば、樹脂を下から上へ噴射し、その都度硬化工程
を経るように構成されることとなって、途中から変更し
た樹脂材料が前の異なる樹脂材料と混合することがない
という効果がある。したがって、たれ等の無い成形精度
の良い成形が可能となった。
にすれば、樹脂を下から上へ噴射し、その都度硬化工程
を経るように構成されることとなって、途中から変更し
た樹脂材料が前の異なる樹脂材料と混合することがない
という効果がある。したがって、たれ等の無い成形精度
の良い成形が可能となった。
［実施例］
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、基本的に、三次元モデルの
形成とそのデータに従い各部位を制御する制御コンピュ
ータ１１、光硬化性樹脂の噴出方向を制御するためのＸ
Ｙ方向移動制御装置１２及びＺ方向移動制御装置１３、
インクジェットヘッド１４〜１９、樹脂用タンク２０．
２１、ポンプ２２〜２７、成形ステージ２Ｂ及び樹脂硬
化用光源２９から構成されている。
形成とそのデータに従い各部位を制御する制御コンピュ
ータ１１、光硬化性樹脂の噴出方向を制御するためのＸ
Ｙ方向移動制御装置１２及びＺ方向移動制御装置１３、
インクジェットヘッド１４〜１９、樹脂用タンク２０．
２１、ポンプ２２〜２７、成形ステージ２Ｂ及び樹脂硬
化用光源２９から構成されている。
次に本装置の動作を開示の実施例に基づき、説明する。
先ず成形されるべき物体の形状が制御コンピュータ１１
に入力される。当該制御コンピュータ１１からの情報に
基づいて、ＸＹ方向移動制御装置１２とＺ方向移動制御
装置１３が作動し、インクジェットヘッド１４〜１９と
、これより上側に位置した成形ステージ２８が所定の位
置へ移動する。
に入力される。当該制御コンピュータ１１からの情報に
基づいて、ＸＹ方向移動制御装置１２とＺ方向移動制御
装置１３が作動し、インクジェットヘッド１４〜１９と
、これより上側に位置した成形ステージ２８が所定の位
置へ移動する。
移動後、制御コンピュータ１１からポンプ２４へ指
−令が出され、インクジェットヘット′１６からタ
ンク２１に入っている光硬化性樹脂ＡがＸ方向乃至Ｙ方
向に移動しながら噴出されて、成形ステージ２８上に積
層する。光源２９の照射によって、当該樹脂が硬化され
る （第２図）。次に制御コンピュータ１１からポンプ
２３．２７へ指令が出され、インクジェットヘッド１５
．１９から上記と同じくタンク２１に入っている光硬化
性樹脂ＡがＸ方向乃至Ｙ方向に移動しながら噴出されて
（本実施例においては、その形成物体の形状の関係から
インクジェットヘッド１５からは樹脂が噴出されない〉
、先に硬化された物体上に積層する。光源２９の照射に
よって、当該樹脂が硬化される（第３図）。更に制御コ
ンピュータ１１からの指令により、成形ステージ２８が
Ｚ方向に移動し、且つインクジェットヘッド１６．１７
がＸ方向乃至Ｙ方向に移動し、しかるのち、インクジェ
ットヘッド１７からタンク２０に入っている光硬化性樹
脂ＢがＸ方向乃至Ｙ方向に移動しながら噴出されて、上
記の硬化物体上に積層する。光源２２の照射によって、
当該樹脂が硬化される （第４図）。最後に制御コンピ
ュータ１１からポンプ２２．２６へ指令が出され、イン
クジェットヘッド１４．１８から上記と同じくタンク２
０に入っている光硬化性樹脂ＢがＸ方向乃至Ｙ方向に移
動しながら噴出されて（本実施例においては、その形成
物体の形状の関係からインクジェットヘッド１４からは
樹脂が噴出されない）、先に硬化された物体上に積層す
る。光源２９の照射によって、当該樹脂が硬化され、成
形が終了する（第５図）。
−令が出され、インクジェットヘット′１６からタ
ンク２１に入っている光硬化性樹脂ＡがＸ方向乃至Ｙ方
向に移動しながら噴出されて、成形ステージ２８上に積
層する。光源２９の照射によって、当該樹脂が硬化され
る （第２図）。次に制御コンピュータ１１からポンプ
２３．２７へ指令が出され、インクジェットヘッド１５
．１９から上記と同じくタンク２１に入っている光硬化
性樹脂ＡがＸ方向乃至Ｙ方向に移動しながら噴出されて
（本実施例においては、その形成物体の形状の関係から
インクジェットヘッド１５からは樹脂が噴出されない〉
、先に硬化された物体上に積層する。光源２９の照射に
よって、当該樹脂が硬化される（第３図）。更に制御コ
ンピュータ１１からの指令により、成形ステージ２８が
Ｚ方向に移動し、且つインクジェットヘッド１６．１７
がＸ方向乃至Ｙ方向に移動し、しかるのち、インクジェ
ットヘッド１７からタンク２０に入っている光硬化性樹
脂ＢがＸ方向乃至Ｙ方向に移動しながら噴出されて、上
記の硬化物体上に積層する。光源２２の照射によって、
当該樹脂が硬化される （第４図）。最後に制御コンピ
ュータ１１からポンプ２２．２６へ指令が出され、イン
クジェットヘッド１４．１８から上記と同じくタンク２
０に入っている光硬化性樹脂ＢがＸ方向乃至Ｙ方向に移
動しながら噴出されて（本実施例においては、その形成
物体の形状の関係からインクジェットヘッド１４からは
樹脂が噴出されない）、先に硬化された物体上に積層す
る。光源２９の照射によって、当該樹脂が硬化され、成
形が終了する（第５図）。
本実施例に用いられる光硬化性樹脂Ａ及びＢは、粘度、
反応速度、反応効率などを考慮に入れる必要がある。そ
して、当該樹脂は、主成分となる光重合性プレポリマー
及び光重合性モノマー、光重合を開始させる光重合開始
剤、着色剤を包含している。光重合性プレポリマーとし
ては、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレー
ト、ポリウレタンアクリレート等が適当であり、光重合
性モノマーとしては、１．６−ヘキサンジオールアクリ
レート、ジエチレングリコールジアクリレート、ネオペ
ンチルグリコールジアクリレート等が適当であり、光重
合開始剤としては、ヘンシフエノン、ミヒラーズケトン
、チオキサントン、アリールヨードニウム塩、アリール
スルホニウム塩、鉄−アレン化合物等が適当である。着
色剤には、一般の染料や顔料が使用できる。増感剤や安
定剤、反応性希釈剤などが適当な比率で混合されている
ことはいうまでもない。
反応速度、反応効率などを考慮に入れる必要がある。そ
して、当該樹脂は、主成分となる光重合性プレポリマー
及び光重合性モノマー、光重合を開始させる光重合開始
剤、着色剤を包含している。光重合性プレポリマーとし
ては、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレー
ト、ポリウレタンアクリレート等が適当であり、光重合
性モノマーとしては、１．６−ヘキサンジオールアクリ
レート、ジエチレングリコールジアクリレート、ネオペ
ンチルグリコールジアクリレート等が適当であり、光重
合開始剤としては、ヘンシフエノン、ミヒラーズケトン
、チオキサントン、アリールヨードニウム塩、アリール
スルホニウム塩、鉄−アレン化合物等が適当である。着
色剤には、一般の染料や顔料が使用できる。増感剤や安
定剤、反応性希釈剤などが適当な比率で混合されている
ことはいうまでもない。
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、前記制御コンピュータ１１
ニＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＢ （Ｄシステムを導入すれば
更に「成形のスピードアップ化」と「デザインの質的向
上」をおしすすめることも可能である。
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、前記制御コンピュータ１１
ニＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＢ （Ｄシステムを導入すれば
更に「成形のスピードアップ化」と「デザインの質的向
上」をおしすすめることも可能である。
第１図から第５図までは本発明を具体化した実施例を示
すものであり、第１図は本発明の全体的概略図、第２図
から第５図は本発明の成形過程を示す図、第６図は従来
の三次元成形装置の概略図である。 １１・・・・・制御コンピュータ １２・・・・・ＸＹ方向移動制御装置 １３・・・・・Ｚ方向移動制御装置 １４、１５．１６．１７．１８．１９・・・インクジェ
ットヘッド ２０、２１・・・・・樹脂用タンク ２２、２３．２４．２５．２６．２７・・・ポンプ２８
・・・・・ステージ ２９・・・・・光源
すものであり、第１図は本発明の全体的概略図、第２図
から第５図は本発明の成形過程を示す図、第６図は従来
の三次元成形装置の概略図である。 １１・・・・・制御コンピュータ １２・・・・・ＸＹ方向移動制御装置 １３・・・・・Ｚ方向移動制御装置 １４、１５．１６．１７．１８．１９・・・インクジェ
ットヘッド ２０、２１・・・・・樹脂用タンク ２２、２３．２４．２５．２６．２７・・・ポンプ２８
・・・・・ステージ ２９・・・・・光源
Claims (2)
- （１）光硬化性樹脂を小滴として噴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噴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、 樹脂の噴出途中に当該樹脂の噴出方向や量を相対的に変
化させる制御手段とを備えていることを特徴とする三次
元成形装置。 - （２）インクジェットヘッドのヘッドノズルがステージ
の下面で当該ステージに対向して位置している請求項第
（１）項に記載の三次元成形装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12784889A JP2738016B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP12784889A JP2738016B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 三次元成形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02307728A true JPH02307728A (ja) | 1990-12-20 |
| JP2738016B2 JP2738016B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=14970166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12784889A Expired - Lifetime JP2738016B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 三次元成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2738016B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5460758A (en) * | 1990-12-21 | 1995-10-24 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Method and apparatus for production of a three-dimensional object |
| US6520084B1 (en) | 2000-11-13 | 2003-02-18 | Creo Inc. | Method for making printing plate using inkjet |
| JP2005261286A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Chubu Nippon Kogyo Kk | 食品製造装置および食品製造方法 |
| JP2006515908A (ja) * | 2003-01-21 | 2006-06-08 | ユニバーシティ オブ サウザーン カリフォルニア | 壁の押出加工用マルチノズルアセンブリ |
| JP2007518586A (ja) * | 2004-01-20 | 2007-07-12 | ユニバーシティ オブ サウザーン カリフォルニア | ロボットシステムを含む自動建設 |
| 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 |
| JP2016011331A (ja) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | セイコーエプソン株式会社 | インク、インクセット、三次元造形物および三次元造形物の製造方法 |
| JP2019005921A (ja) * | 2017-06-21 | 2019-01-17 | コニカミノルタ株式会社 | 硬化性組成物、立体造形物の製造方法および立体造形装置 |
| JP2020019274A (ja) * | 2018-07-19 | 2020-02-06 | 株式会社リコー | 立体造形装置 |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS62255124A (ja) * | 1986-04-28 | 1987-11-06 | Tatsuo Togawa | ロボツトによる三次元形成物の製造方法及び製造装置 |
| JPS63257067A (ja) * | 1987-04-03 | 1988-10-24 | ウイリアム イ− マスタ−ズ | コンピユ−タ援用製造方法及び装置 |
-
1989
- 1989-05-23 JP JP12784889A patent/JP2738016B2/ja not_active Expired - Lifetime
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