JPH0761686B2 - シート積層造形方法および装置 - Google Patents

シート積層造形方法および装置

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JPH0761686B2
JPH0761686B2 JP5027397A JP2739793A JPH0761686B2 JP H0761686 B2 JPH0761686 B2 JP H0761686B2 JP 5027397 A JP5027397 A JP 5027397A JP 2739793 A JP2739793 A JP 2739793A JP H0761686 B2 JPH0761686 B2 JP H0761686B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、透光性シートを積層
することによって3次元物体を造形する方法および装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】複雑な形状の3次元物体を形成する装置
として、熱溶着性の接着剤を予め塗布した紙シートを積
層していく方法が知られている。この装置では、各紙シ
ートを積層した後にホットローラで紙シートを加熱する
ことによって紙シート同士を接着する。そして、上層の
紙シートを、3次元物体を構成する領域の輪郭に沿って
切断する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】積層材料として紙以外
のシートを用いることができれば、3次元物体の利用形
態に応じた材料を選択することができる。しかし、従来
は、紙以外の材料のシートを積層して3次元物体を形成
する方法や装置は知られていなかった。また、従来は、
積層材料の特定の領域同士を選択的に接着することが知
られていなかったので、接着強度が弱いという問題もあ
った。
【0004】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、紙以外の材料の
シートを積層して3次元物体を形成することのできる方
法および装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明の請求項1の方法では、(A)3次元物体
を構成する有効領域と3次元物体を構成しない不要領域
とに切断された第1の透光性シートを準備する工程と、
(B)前記第1の透光性シートの上方に第2の透光性シ
ートを供給するとともに、前記第1と第2の透光性シー
トの間に、前記第1と第2の透光性シートの有効領域の
いずれにも含まれる領域内の少なくとも一部に形成され
た未硬化の光硬化型接着剤層を介装する工程と、(C)
前記光硬化型接着剤層に所定の光を照射して硬化させ、
これによって前記第1と第2の透光性シートを互いに接
着する工程と、(D)前記第2の透光性シートを有効領
域と不要領域とに切断する工程と、を備え、前記工程
(B)ないし(D)を繰り返すことにより透光性シート
を順次積層して3次元物体を造形する。なお、ここで
「光」とは、可視光のみでなく紫外線などの非可視光も
含んでいる。また、「透光性」とは、透明あるいは半透
明であることを意味している。透光性シートとしては、
プラスチックフィルムやアルミナシートなどを用いるこ
とができる。
【0006】この発明の請求項2の装置では、(A)3
次元物体を構成する有効領域と3次元物体を構成しない
不要領域とに切断された透光性シートが積層されて形成
されるフィルム積層体を載置するための垂直方向に移動
可能な載置台と、(B)前記透光性シートを所定の長さ
で前記載置台側に供給するフィルム供給手段と、(C)
前記フィルム供給手段から供給される第1の透光性シー
トの下面に前記所定の長さの領域に亘って光硬化型接着
剤を塗布する塗布手段と、(D)前記第1の透光性シー
トに塗布された前記光硬化型接着剤に所定の光を選択的
に照射することにより、前記フィルム積層体の最上層に
ある第2の透光性シートの不要領域と前記第1の透光性
シートの不要領域との和領域に塗布されている前記光硬
化型接着剤を硬化させる光照射手段と、(E)前記第1
の透光性シートを前記光硬化型接着剤を介して前記第2
の透光性シート側に押圧するとともに、前記光硬化型接
着剤の未硬化部に所定の光を照射することによって該未
硬化部を硬化させ、これによって、前記第1と第2の透
光性シートを互いに接着させる接合手段と、(F)前記
第1の透光性シートを、硬化後の前記光硬化型接着剤と
ともに有効領域と不要領域とに切断する切断手段と、を
備える。
【0007】また、この発明の請求項3の装置では、
(A)3次元物体を構成する有効領域と3次元物体を構
成しない不要領域とに切断された透光性シートが積層さ
れて形成されるフィルム積層体を載置するための垂直方
向に移動可能な載置台と、(B)前記フィルム積層体の
最上層にある第1の透光性シートの上面、または、前記
第1の透光性シートの上部に積層される第2の透光性シ
ートの下面に、前記第1の透光性シートの有効領域と前
記第2の透光性シートの有効領域のいずれにも含まれる
領域内の少なくとも一部に光硬化型接着剤を塗布する塗
布手段と、(C)前記第1の透光性シートの上に前記第
2の透光性シートを所定の長さで供給して載置するフィ
ルム供給手段と、(D)前記光硬化型接着剤に所定の光
を照射して硬化させ、これによって前記第1と第2の透
光性シートを互いに接着させる接合手段と、(E)前記
第2の透光性シートを有効領域と不要領域とに切断する
切断手段と、を備える。
【0008】この発明の請求項4の方法では、(A)3
次元物体を構成する有効領域と3次元物体を構成しない
不要領域とに切断された第1の透光性シートを準備する
工程と、(B)前記第1の透光性シートの上方に第2の
透光性シートを供給するとともに、前記第1と第2の透
光性シートの間に、前記第1と第2の透光性シートの有
効領域のいずれにも含まれる領域内の少なくとも一部に
形成された未硬化の接着剤層を介装する工程と、(C)
前記接着剤層を介して前記第1と第2の透光性シートを
互いに接着する工程と、(D)前記第2の透光性シート
を有効領域と不要領域とに切断する工程と、を備え、前
記工程(B)ないし(D)を繰り返すことにより透光性
シートを順次積層して3次元物体を造形する。
【0009】この発明の請求項5の装置では、(A)3
次元物体を構成する有効領域と3次元物体を構成しない
不要領域とに切断された透光性シートが積層されて形成
されるフィルム積層体を載置するための垂直方向に移動
可能な載置台と、(B)第1の透光性シートと、被覆フ
ィルムと、前記透光性シートおよび前記被覆フィルムと
の間に介装された接着剤層と、で構成される3層のシー
ト材を所定の長さで前記載置台側に供給するフィルム供
給手段と、(C)前記フィルム供給手段から供給される
前記シート材の前記接着剤層を選択的に硬化させ、前記
フィルム積層体の最上層にある第2の透光性シートの不
要領域と前記第1の透光性シートの不要領域との和領域
に相当する領域において前記接着剤を硬化させる硬化手
段と、(D)前記シート材から前記被覆フィルムを除去
する被覆除去手段と、(E)前記被覆フィルムが除去さ
れたシート材の前記第1の透光性シートを前記接着剤層
を介して前記第2の透光性シート側に押圧するととも
に、前記接着剤層の未硬化部を硬化させることによっ
て、前記第1と第2の透光性シートを互いに接着させる
接合手段と、(F)前記第1の透光性シートを、硬化後
の前記接着剤層とともに有効領域と不要領域とに切断す
る切断手段と、を備える。
【0010】この発明の請求項6の装置では、(A)3
次元物体を構成する有効領域と3次元物体を構成しない
不要領域とに切断された透光性シートが積層されて形成
されるフィルム積層体を載置するための垂直方向に移動
可能な載置台と、(B)前記フィルム積層体の最上層に
ある第1の透光性シートの上面、または、前記第1の透
光性シートの上部に積層される第2の透光性シートの下
面に、前記第1の透光性シートの有効領域と前記第2の
透光性シートの有効領域のいずれにも含まれる領域内の
少なくとも一部に粉末状接着剤を転写する転写手段と、
(C)前記第1の透光性シートの上に前記第2の透光性
シートを所定の長さで供給して載置するフィルム供給手
段と、(D)前記第2の透光性シートの上から少なくと
も加圧することによって、前記粉末状接着剤を介して前
記第1と第2の透光性シートを互いに接着させる接合手
段と、(E)前記第2の透光性シートを有効領域と不要
領域とに切断する切断手段と、を備える。
【0011】
【作用】請求項1の方法では、第1と第2の透光性シー
トの間に、前記第1と第2の透光性シートの有効領域の
いずれにも含まれる領域内の少なくとも一部に形成され
た未硬化の光硬化型接着剤層を介装し、この接着剤層を
硬化させるので、上層と下層の透光性シートの有効領域
同士が接着される。その後、第2の透光性シートを有効
領域と不要領域に切断すると、第1と第2の透光性シー
トの有効領域同士が接続された状態で、不要領域が有効
領域から切り放される。従って、この工程を繰り返すこ
とによって、有効領域が積層された3次元物体を造形す
ることができる。
【0012】請求項2の装置では、塗布手段が新たに供
給される第1の透光性シートの下面に光硬化型接着剤を
塗布し、光照射手段が2層の透光性シートの不要領域の
和領域において光硬化型接着剤を硬化させるので、上層
の第1の透光性シートの下面には、2層の透光性シート
の有効領域のいずれにも含まれる領域に塗布された光硬
化型接着剤のみが未硬化で残る。そして、接合手段が第
1の透光性シートを第2の透光性シート側に押圧して未
硬化の光硬化型接着剤を硬化させると、2層の透光性シ
ートの有効領域同士が接着される。上層の第1の透光性
シートが硬化後の光硬化型接着剤とともに切断手段によ
って切断されると、第1と第2の透光性シートの有効領
域同士が接続された状態で、不要領域が有効領域から切
り放される。
【0013】請求項3の装置では、塗布手段が、2層の
透光性シートの有効領域のいずれにも含まれる領域内の
少なくとも一部に、光硬化型接着剤を塗布するので、接
合手段が光硬化型接着剤を硬化させると、第1と第2の
透光性シートの有効領域同士が接着される。そして、切
断手段が第2の透光性シートを有効領域と不要領域に切
断すると、第1と第2の透光性シートの有効領域同士が
接続された状態で不要領域が有効領域から切り放され
る。
【0014】請求項4の方法では、第1と第2の透光性
シートの間に、前記第1と第2の透光性シートの有効領
域のいずれにも含まれる領域内の少なくとも一部に形成
された未硬化の接着剤層を介装し、この接着剤層を介し
て第1と第2の透光性シートを接着するので、上層と下
層の透光性シートの有効領域同士が接着される。その
後、第2の透光性シートを有効領域と不要領域に切断す
ると、第1と第2の透光性シートの有効領域同士が接続
された状態で、不要領域が有効領域から切り放される。
従って、この工程を繰り返すことによって、有効領域が
積層された3次元物体を造形することができる。
【0015】請求項5の装置では、透光性シートと接着
剤層を含む3層のシート材を用いるので、接着剤を塗布
することなく透光性シートを積層することができる。
【0016】請求項6の装置では、粉末状接着剤を用い
るので、所望のパターンで粉末状接着剤を透光性シート
に容易に転写できる。
【0017】
【実施例】
A.第1の実施例:図1は、この発明の第1の実施例と
してのフィルム積層造形システム100を示す図であ
る。このフィルム積層造形システム100は、グラフィ
ックワークステーション200と造形装置300とで構
成されている。
【0018】グラフィックワークステーション200
は、3次元物体の形状を表わすデータに基づいて、3次
元物体の断面形状を表わす断面ベクトルデータを作成
し、作成した断面データをフィルム積層造形システム1
00に供給する。なお、CADデータから物体の断面形
状を表わすデータを作成する方法は、CAD(コンピュ
ータ援用設計)の分野において周知であり、例えば、イ
スラエル、サイテックス社(Scitex Corp.)から市販さ
れているQuantum1システムのプロット機能により実現さ
れている。物体の断面形状を表わすデータを作成する方
法や装置については前述の特開昭63−72526号公
報および特開平2−78531号公報に記載されている
ので、ここではその詳細は省略する。
【0019】造形装置300は、次のようなサブシステ
ムによって構成されている。 (A)テーブル部10:造形中のフィルム積層体を載置
するためのテーブル12と、テーブル12を垂直方向に
移動させるモータ14とを有している。テーブル部10
は、さらに、テーブル12の垂直方向の絶対位置が検出
するための図示しない位置検出装置を備えている。モー
タ14は、プラスチックフィルムを一層積層する度に、
フィルムの厚み分(正確にはフィルムの厚みと接着剤の
厚みの合計)だけテーブル12を下方に降下させる。
【0020】(B)フィルム供給部20:プラスチック
フィルムPFをロール状にしたフィルムロール22と、
複数の案内ローラ24と、プラスチックフィルムPFの
先端を保持して一定長さだけ水平に引き出す保持搬送機
構26とを有する。
【0021】(C)接着剤塗布部30:塗布ローラ対3
2と、塗布ローラ対32の下部にあって光硬化型接着剤
PAを溜めるトレイ34と、光硬化型接着剤PAを貯蔵
するタンク36と、タンク36からトレイ34に光硬化
型接着剤PAを微量ずつ移送する供給ポンプ38とを有
している。
【0022】(D)ネガパターン露光部40:プラスチ
ックフィルムPFの下面に塗布された光硬化型接着剤P
Aの一部の領域を予め露光して硬化させる。ネガパター
ン露光部40は、図2に示すように、線光源42と、線
状の液晶シャッタ44と、線状のレンズアレイ46とを
含んでいる。線光源42は、光硬化型接着剤PAを硬化
させる波長の光を放射する光源である。線状の液晶シャ
ッタ44は、微小な幅ごとに線光源42の光を遮断する
シャッタとしての役割を有しており、硬化させたい部分
については光を透過させ、硬化させたくない部分につい
ては光を遮断する。なお、このような線状のネガパター
ン露光部40の代わりに、レーザ光を走査させてネガパ
ターンを露光する走査露光装置を用いてもよい。また、
LEDや蛍光管などの点状の発光体を並べて、ネガパタ
ーンを露光する走査露光装置を用いてもよい。
【0023】(E)光硬化接合部50:テーブル12上
に供給されたプラスチックフィルムPFを下方に押さえ
るための押さえローラ52と、線光源54と、ギャップ
センサ56とを有している。これらの要素52,54,
56は水平方向に敷設されたレール58に沿ってそれぞ
れ移動する。
【0024】(F)レーザ切断部60:図3に示すよう
に、炭酸ガスレーザ62と、ビームエクスパンダ64
と、一対の反射ミラー66,67と、フォーカシングユ
ニット68を有している。一対の反射ミラー66,67
とフォーカシングユニット68は、図示しない高精度の
X−Yテーブルに係合されて移動する。すなわち、第1
の反射ミラー67はY方向に移動し、第2の反射ミラー
67とフォーカシングユニット68とは互いの相対的な
位置関係を維持しつつX方向およびY方向に同時に移動
する。炭酸ガスレーザ62は、図示しないパルス幅制御
ユニットによって制御され、X−Yテーブルの動きに応
じて単位行程当たりのエネルギが等しくなるようにパル
ス幅が調整される。なお、このレーザ切断部60は、プ
ラスチックフィルムPFが一定長さだけ搬送された後
に、その後端を切断する役割を有するとともに、最上層
のプラスチックフィルムを有効部分と不要部分に切断す
る役割も有する。以下では一定長さに切断されたプラス
チックフィルムのことを、特に「カットフィルム」と呼
ぶ。
【0025】(G)データ処理部70:グラフィックワ
ークステーション200から供給された3次元物体の断
面ベクトルデータをラスタデータに変換する。ラスタデ
ータは、3次元物体の断面形状を表わすデータである。
断面形状の輪郭の一方側が3次元物体を構成する有効領
域、他方側が不要領域である。なお、断面ベクトルデー
タおよびラスタデータは、各カットフィルム毎に生成さ
れる。データ処理部70で生成されたラスタデータは、
ネガパターン露光部40に与えられる。データ処理部7
0は、さらに、造形装置300内の各部の制御を行なう
機能も有している。
【0026】造形装置300全体は密閉した筺体310
内に収納されており、筺体310内は暗室となってい
る。これは、光硬化型接着剤PAを外部光で硬化させな
いためである。造形装置300は、さらに、装置内で発
生するガスを外部に排気するための図示しない排気部も
有している。
【0027】光硬化型接着剤PAとしては、例えば、東
亜合成化学工業製の可視光硬化型接着剤「アロンタイト
VLシリーズ」(商品名)を使用することができる。こ
の光硬化型接着剤は可視光線を数十秒照射することによ
り硬化するので、線光源42,54としては、青色蛍光
ランプやメタルハライドランプなどを使用することがで
きる。紫外線で硬化するタイプの光硬化型接着剤として
は、ソニーケミカル株式会社製の「UV1003」や
「UV1006」(いずれも商品名)を使用することが
できる。
【0028】プラスチックフィルムPFの材料として
は、プラスチックフィルムPFを切断するための炭酸ガ
スレーザ62のレーザ光を吸収し、光硬化型接着剤PA
を硬化させるための光を吸収しないプラスチックであれ
ば、どのようなプラスチックでも使用することができ
る。例えば、ポリカーボネート、ABS樹脂などのエン
ジニアリングプラスチックを利用することも可能であ
る。プラスチック以外のシートとしては、透光性(半透
明)のアルミナシートを使用することも可能である。ア
ルミナシートを使用すれば強度の高い物体を製作するこ
とができる。なお、レーザ光を吸収しないシートを用い
る場合には、後述する超音波カッタなどの他の切断手段
で切断する。
【0029】図4は、フィルム積層造形システム100
によって3次元物体を製作する手順を示す工程断面図で
ある。図4(A)は、テーブル12の最上層のカットフ
ィルム90とその下部の接着層92とを示している。こ
の接着層92は、光硬化型接着剤PAが硬化してできた
層である。なお、カットフィルム90と接着層92はレ
ーザ切断部60によって有効領域V1と不要領域U1と
に切断されている。
【0030】図4(B)の工程では、新たなプラスチッ
クフィルムPFが保持搬送機構26によって保持され
て、テーブル12の最上層のカットフィルム90の上方
に搬送される。このプラスチックフィルムPFはレーザ
切断部60によって所定の長さに切断されてカットフィ
ルム94となる。この搬送の途中で、塗布ローラ対32
(図1参照)によってプラスチックフィルムPFの下面
に光硬化型接着剤PAが一様に塗布され、接着層96が
形成される。接着層96の厚みは約5〜25μmが好ま
しく、接着層96が薄いほど強い接着力が得られる。な
お、プラスチックフィルムPFの厚みは約50μm〜
0.1mmが好ましい。ただし、図4では図示の便宜
上、各層の厚みが誇張して描かれている。
【0031】図4(B)の工程ではさらに、ネガパター
ン露光部40によって、接着層96の一部の領域が露光
されて硬化部96aと未硬化部96bとが形成される。
硬化部96aは、下層のカットフィルム90の不要領域
U1と、上層のフィルムPFの不要領域U2の、少なく
とも一方に含まれる部分である。換言すれば、硬化部9
6aは不要領域U1,U2の論理和(OR)を取った領
域に相当する。一方、未硬化部96bは、有効領域V
1,V2のいずれにも含まれる領域、すなわち、有効領
域V1,V2の論理積(AND)を取った領域に相当す
る。
【0032】ただし、未硬化部96bは、有効領域V
1,V2の論理積を取った領域内にあれば、論理積を取
った領域よりも小さくてもよい。また、不要領域U1,
U2の両方に含まれる領域(すなわち、不要領域U1,
U2の論理積を取った領域)にも、未硬化部を残すよう
にしてもよい。すなわち、未硬化部96bは、有効領域
V1,V2の排他的論理和(EXOR)を取った領域を
避けて、少なくとも有効領域V1,V2の論理積(AN
D)を取った領域内に形成すれば良い。なお、プラスチ
ックフィルムPFの下面に一様に光硬化型接着剤PAを
塗布せずに、有効領域V1,V2の論理積を取った領域
のすくなくとも一部と、不要領域U1,U2の論理積を
取った領域の少なくとも一部に、光硬化型接着剤PAを
選択的に塗布するようにしてもよい。
【0033】図4(B)における露光の際には、硬化部
96aを示すデータがデータ処理部70からネガパター
ン露光部40に供給され、このデータに従って露光が実
行される。図5は、データ処理部70中のネガパターン
発生部71の構成を示すブロック図である。ネガパター
ン発生部71は、断面ベクトルデータをラスタデータに
変換するラスタ変換部72と、変換されたラスタデータ
を保持する2つのレジスタ74,76と、2つのレジス
タ74,76内のデータのNORを取るNOR回路78
と、NOR回路の出力を保持する第3のレジスタ80と
を有している。図4(B)の状態では、第1のレジスタ
74には、上層のカットフィルム94に対するラスタデ
ータD94が保持されており、第2のレジスタ76には
下層のカットフィルム90に対するラスタデータD90
が保持されている。第1と第2のレジスタ74,76の
データは、対応するビット毎にNOR回路78に入力さ
れ、第3のレジスタ80にその結果が保持される。ラス
タデータD90,D94は、有効領域V1,V2の画素
では1、不要領域U1,U2の画素では0の値を取る。
第3のレジスタ80のデータは、ラスタデータD90,
D94のNORの結果なので、2つの不要領域U1,U
2の少なくとも一方に含まれている画素では1の値を取
り、2つの有効領域V1,V2の両方に含まれている画
素では0の値を取る。
【0034】第3のレジスタ80に保持されたラスタデ
ータに応じて露光が実行されると、接着層96は、第3
のレジスタ80内のデータの値が1である部分が露光さ
れて硬化部96aとなり、値が0である部分は露光され
ないので未硬化部96bとなる。なお、接着層96の硬
化部96aは、図4(B)に鋸形の線で示す境界におい
て、その上部のカットフィルム94と接合されている。
【0035】図4(C)の工程では、まず、押さえロー
ラ52が水平に移動しつつ、新たに供給されたカットフ
ィルム94を下方に押圧することによって、そのカット
フィルム94および接着層96をテーブル12の最上層
のカットフィルム92に密着させる。ギャップセンサ5
6はカットフィルム94平面までのギャップを測定して
おり、このギャップが一定値になるようにテーブル12
の高さが調整される。ギャップが一定値になるようにす
るのは、フィルム一層と接着剤層との合計の厚みを正確
に制御するためと、後述する工程でレーザ切断部60に
よってフィルムを切断しやすくするためである。その
後、線光源54が移動しつつカットフィルムの全面に亘
って硬化用の光を照射し、接着層96の未硬化部96b
を硬化させる。この結果、接着層96の新たな硬化部9
6bは、図4(C)に鋸形の線で示す境界において、そ
の周囲の硬化部96aやカットフィルム94と接合す
る。
【0036】図4(D)の工程では、レーザ切断部60
が、最上部のカットフィルム94と接着層96とを、カ
ットフィルム94の位置における3次元物体の断面形状
の輪郭に沿って切断し、有効領域V2と不要領域U2と
に分断する。この際、カットフィルム94の有効領域V
2を表わすラスタデータがデータ処理部70からレーザ
切断部60に供給され、このラスタデータにおける有効
領域V2と不要領域U2の境界線にそって切断が実行さ
れる。なお、レーザ切断部60の出力は、直下のカット
フィルム90を切断しないように予め調整されている。
下層側のカットフィルム90の有効領域V1と、上層側
のカットフィルム94の有効領域V2とは、接着層96
によって接続されている。一方、下層側の不要領域U1
と上層側の不要領域U2とは、有効領域V1,V2と切
断されている。従って、不要領域を除去すると、図4
(E)に示すような有効領域のみで構成される3次元物
体が得られる。
【0037】なお、図4(D)の工程では、さらに、造
形処理後に不要領域を除去しやすくするために、カット
フィルム94と接着層96の不要領域U2の部分が矩形
ブロック状に切断される。そして、テーブル12がカッ
トフィルムと接着層の厚み分だけ下降して、次のカット
フィルムが供給されるまで待機する。
【0038】図4(D)の状態は、図4(A)の状態と
等価である。従って、図4(B)〜(D)の工程を繰り
返すことにより、所望の形状の3次元物体を構成する有
効領域が積層される。
【0039】積層処理が終了すると、不要領域が除去さ
れて3次元物体が取り出される。図4(D)に示すよう
に、不要領域U1,U2は有効領域V1,V2と接着さ
れていないので、容易に除去することができる。なお、
こうして得られた3次元物体を加熱処理すると、接着強
度が向上してより強固な物体が得られる。
【0040】上述の第1の実施例によれば、プラスチッ
クフィルムPFの材料として種々のものを利用すること
ができるので、3次元物体の用途に応じてプラスチック
フィルムPFの材料を選択することが可能である。特
に、透明や半透明のプラスチックを使用するので、透光
性の3次元物体を製造することができる。また、プラス
チックフィルム同士は接着剤によって強固に接着され、
また不要領域が接着されていないため、紙シートを積層
する方法に比べて微細な形状を剥離すること無く作成す
ることが容易である。
【0041】B.第2の実施例:図6は、この発明の第
2の実施例としてのフィルム積層造形システム101を
示す図である。このフィルム積層造形システム101の
造形装置301は、図1に示す第1の実施例の造形装置
300の保持搬送機構26の代わりに卷取ロール28を
設け、レーザ切断部60の代わりに超音波カッタ61を
設けた装置であり、他の構成要素は同じである。超音波
カッタ61は、レーザ切断部60と同様に、フィルムを
2次元的に切断するための手段である。
【0042】このフィルム積層造形システム101で
は、プラスチックフィルムPFがその全幅に亘ってカッ
トされず、長尺のフィルムの一部が切り抜かれた状態で
卷取ロール28に卷き取られる。図7は、プラスチック
フィルムPFが切り抜かれる状態を示す平面図である。
図4(D)の工程において、最上層のフィルム94とそ
の下面の接着層96が有効領域V2と不要領域U2とに
切断された後に、図7に示すように、不要領域U2を囲
む矩形の領域RAがさらに切断される。これによって、
この矩形の領域RAがプラスチックフィルムPFから切
り抜かれる。そして、矩形に切り抜かれたプラスチック
フィルムPFが卷取ロール28側に搬送されて、次のフ
ィルム層についての積層処理が開始される。
【0043】第2の実施例では、超音波カッタ61を用
いているので、可燃物が近くにある場合にも使用でき、
また、レーザに比べて安価であるという利点がある。な
お、超音波カッタ61としては、例えば、スズキ株式会
社製の「SUW−30」(商品名)を使用することがで
きる。一方、レーザでは細かい切断加工が容易であると
いう利点がある。
【0044】C.第3の実施例:図8は、この発明の第
3の実施例としてのフィルム積層造形システム102を
示す図である。このフィルム積層造形システム102の
造形装置302では、図1に示す第1の実施例の造形装
置300のレーザ切断部60の代わりに超音波カッタ6
1を設け、ネガパターン露光部40および光硬化接合部
50の線光源54の代わりに紫外線露光ユニット51を
設けている。さらに、光学マスク410を作成するため
のマスク作成ユニット400が追加されている。なお、
図8においはローラ52とギャップセンサ56は退避し
た状態であり、その図示が省略されている。
【0045】マスク作成ユニット400は、電子写真技
術によって光学マスク410のマスク部分を形成する装
置である。このマスク作成ユニット400としては、特
開平2−78531号公報の第22図に記載されたマス
ク作成サブシステム(502)を利用することができ
る。
【0046】マスク作成ユニット400は、データ処理
部70から与えられるラスタデータに応じて光学マスク
410を作成する。光学マスク410は、ガラス基体の
下面に遮光性のマスク層が形成されたものであり、マス
ク層以外の部分は紫外線が透過する。なお、光学マスク
としては、特開昭54−136318号公報に記載され
ているような、加熱によって変色するフィルム積層体を
用いることもできる。この場合には、例えばサーマルヘ
ッドでマスク層を加熱すればよい。
【0047】このフィルム積層造形システム102で3
次元物体を造形する際には、図4(B)の工程におい
て、光学マスク410がレール420に沿ってフィルム
94の上方の位置に移動し、紫外線露光ユニット51が
光学マスク410を通して紫外線を照射することによっ
て不要領域U1の部分のみを硬化させる。そして、図4
(C)の工程では、光学マスク410無しで、紫外線露
光ユニット51によってフィルム94の全面に紫外線が
照射される。
【0048】第3の実施例では、比較的エネルギの高い
紫外線でフィルム面を一度に露光するので、第1、第2
の実施例に比べて処理時間を短縮することができるとい
う利点がある。ただし、第1、第2の実施例では、比較
的安価な光源を使用することができ、またマスク作成ユ
ニット400が不要なので装置全体を安価に製作できる
という利点がある。なお、前述した可視光硬化型接着剤
(「アロンタイトVLシリーズ」など)を使用する場合
には、紫外線でなく可視光を照射すればよいことはいう
までもない。これは、以下の実施例においても同様であ
る。
【0049】D.第4の実施例:上記の第1ないし第3
の実施例の装置は、いずれもプラスチックフィルムPF
の下面に光硬化型接着剤PAを塗布していたが、図9の
フィルム積層造形システム103は、プラスチックフィ
ルムPFの上面に光硬化型接着剤PAを塗布するタイプ
の装置である。
【0050】このフィルム積層造形システム103の造
形装置303では、図1に示す造形装置300のトレイ
34と供給ポンプ38の代わりに液体噴射部31を設
け、レーザ切断部60の代わりに超音波カッタ61を設
けている。また、ネガパターン露光部40は不要であ
る。この液体噴射部31は、データ処理部70から与え
られるラスタデータに従って光硬化型接着剤PAを噴射
する装置であり、コンピュータのインクジェットプリン
タやバブルジェットプリンタのプリンタヘッドと同様な
構成を有している。
【0051】図10は、フィルム積層造形システム10
3によって3次元物体を製作する手順を示す工程断面図
である。図10(A)は、テーブル12の最上層のカッ
トフィルム110を示している。カットフィルム110
は、有効領域V1と不要領域U1とに切断されている。
【0052】図10(B)の工程では、液体噴射部31
によってカットフィルム110上に光硬化型接着剤PA
が塗布され、接着層112a,112bが形成される。
接着層112aは、カットフィルム110の有効領域V
1と、上層に積層されるフィルムの有効領域V2のいず
れにも含まれる領域、すなわち、有効領域V1,V2の
論理積(AND)を取った領域内に形成される。なお、
光硬化型接着剤PAがカットフィルム110の切断部1
10aに浸み込まないように、切断部110aのやや内
側に沿って接着層112aを形成するようにしてもよ
い。周囲にある接着層112bは、2層のフィルムの不
要領域のいずれにも含まれる領域内に散点状に形成され
ている。接着層112bは、上方に載置されるカットフ
ィルムを支持するための層である。なお、一般には、2
層のフィルムの一方が有効領域で他方が不要領域である
領域、すなわち、2層のフィルタの排他的論理和を取っ
た領域を避けて接着層を形成する。
【0053】図10(B)における露光の際には、接着
層112a,112bを示すデータがデータ処理部70
から液体噴射部31に供給され、このデータに従って光
硬化型接着剤PAが塗布される。図11は、データ処理
部70中の塗布パターン発生部81の構成を示すブロッ
ク図である。塗布パターン発生部81は、図5に示すネ
ガパターン発生部71のNOR回路78をEXNOR回
路82に置き換えた回路である。図10(B)の状態で
は、第1のレジスタ74には、次の工程において上層に
載置されるカットフィルム114に対するラスタデータ
D114が保持されており、第2のレジスタ76には下
層のカットフィルム110に対するラスタデータD11
0が保持されている。第1と第2のレジスタ74,76
のデータは、対応するビット毎にEXNOR回路82に
入力され、第3のレジスタ80にその結果が保持され
る。第3のレジスタ80のデータは、ラスタデータD1
10,D114のEXNORの結果なので、2つの有効
領域V1,V2のいずれにも含まれている画素か、また
は、2つの不要領域U1,U2のいずれにも含まれてい
る画素では1の値を取り、それ以外の画素では0の値を
取る。なお、不要領域に相当する画素については1の値
を間引きして塗布用のデータとしてもよい。
【0054】第3のレジスタ80に保持されたラスタデ
ータに応じて光硬化型接着剤PAが塗布されると、第3
のレジスタ80内のデータの値が1である部分に光硬化
型接着剤PAが塗布されて接着層112a,112b形
成される。
【0055】図10(C)の工程では、新たなプラスチ
ックフィルムPFが保持搬送機構26によって保持され
てテーブル12の上方まで搬送され、カットフィルム1
10の上に載置される。そして、超音波カッタ61によ
ってプラスチックフィルムPFが所定の長さに切断され
てカットフィルム114となる。
【0056】図10(D)の工程では、まず、押さえロ
ーラ52が水平に移動しつつ、新たに供給されたカット
フィルム114を下方に押さえつけることによって、そ
のカットフィルム114および接着層112a,112
bをテーブル12の最上層のカットフィルム110に密
着させる。この際、ギャップセンサ56で検出されるギ
ャップが一定値になるように、押さえローラ52がカッ
トフィルム114の高さを調整する。その後、線光源5
4が移動しつつカットフィルム114の全面に亘って硬
化用の光を照射し、接着層112a,112bを硬化さ
せる。この結果、接着層112a,112bは、図10
(E)に鋸形の線で示す境界において、その上下のカッ
トフィルム110,114を接着する。
【0057】図10(E)の工程では、超音波カッタ6
1が、最上層のカットフィルム114を、カットフィル
ム114の位置における3次元物体の断面形状の輪郭に
沿って切断する。この際、カットフィルム114の有効
領域V2の輪郭を表わすベクトルデータがデータ処理部
70から超音波カッタ61に供給され、このベクトルデ
ータに基づいて切断が実行される。図10(E)におい
て、下層側のカットフィルム110の有効領域V1と、
上層側のカットフィルム114の有効領域V2とは、接
着層112aによって接合されている。一方、下層側の
不要領域U1と上層側の不要領域U2とは、有効領域V
1,V2と切断されている。従って、不要領域を除去す
ると有効領域のみで構成される3次元物体が得られる。
【0058】なお、図10(E)の工程では、さらに、
造形処理後に不要領域を除去しやすくするために、カッ
トフィルム114の不要領域U2の部分がメッシュ状に
切断される。そして、テーブル12がカットフィルムと
接着層の厚み分だけ下降して、次のカットフィルムが供
給されるまで待機する。そして、図10(B)〜(E)
の工程が繰り返されることにより、所望の形状の3次元
物体を構成する有効領域が積層される。
【0059】上述の第4の実施例によれば、光硬化型接
着剤PAをプラスチックフィルムPFの上面に塗布する
ので、光硬化型接着剤PAをより均一に塗布しやすいと
いう利点がある。ただし、上記第1ないし第4の実施例
では、光硬化型接着剤PAをプラスチックフィルムPF
の全面に塗布すればよいので塗布が容易であり、また、
未硬化の光硬化型接着剤PAがプラスチックフィルムP
Fの切断部に浸み込む心配が無いという利点がある。さ
らに、フィルム積層体の最上部に接着されたフィルムの
上に接着剤を塗布するので、塗布の際の位置決め精度が
液体噴射部31の位置決めを行なうX−Yテーブルの精
度によって決まり、従って、高精度で接着剤を所望の位
置に塗布することが可能である。
【0060】なお、第4の実施例において、粘性の高い
光硬化型接着剤PAを使用する場合には、液体噴射部3
1が目詰まりしやすい場合があるので、液体噴射部31
の代わりに、凹版印刷の原理を利用して有効領域の接着
層112aをフィルム上に塗布する印刷塗布装置を使用
しても良い。このような印刷塗布装置は、例えば、特開
昭50−1805号公報に記載されている。印刷塗布位
置や液体噴射部31を用いて所望の位置にのみ接着剤を
塗布する方法は、第1ないし第3の実施例のようにフィ
ルムの下面に接着剤を塗布する場合にも適用することが
可能である。
【0061】E.第5の実施例:図12は、この発明の
第5の実施例における造形装置304を示す図である。
この造形装置304では、図8に示す造形装置302の
マスク作成ユニット400の代わりに、ゼログラフィユ
ニット401を接着剤塗布部30の前に設けており、ま
た、レール58には超音波カッタ61とともにトナー清
掃器120を設けている。ゼログラフィユニット401
は、プラスチックフィルムPF上にトナーを転写してマ
スクを形成するユニットであり、レーザプリンタや複写
機に使用されているものと同じものである。
【0062】マスク作成ユニット401は、データ処理
部70から与えられるラスタデータに応じて光学マスク
410を作成する。光学マスク410は、ガラス基体の
下面に遮光性のマスク層が形成されたものであり、マス
ク層以外の部分は紫外線が透過する。なお、光学マスク
としては、特開昭54−136318号公報に記載され
ているような、加熱によって変色するフィルム積層体を
用いることもできる。この場合には、例えばサーマルヘ
ッドでマスク層を加熱すればよい。
【0063】図13は、この造形装置304を用いて3
次元物体を造形する手順を示す工程断面図である。図1
3(A)の工程では、ゼロフラフィユニット401がプ
ラスチックフィルムPFの上表面にトナーを転写してマ
スク部412を形成する。このマスク部412は、上層
と下層のフィルムの有効領域V1,V2(図4参照)の
論理積(AND)を取った領域に形成される。図13
(B)の工程では、接着剤塗布部30がプラスチックフ
ィルムPFの下面に光硬化型接着剤PAを塗布すること
により、接着層96を形成する。図13(C)の工程で
は、接着層96が形成されたプラスチックフィルムPF
がテーブル部10の上方で停止し、紫外線露光ユニット
51が上方から紫外線を照射する。これによってマスク
部412の下部にある接着層96は未硬化部96bとし
て残り、マスクされていない部分が硬化部96aとな
る。
【0064】図13(D)の工程では、テーブル部10
が上昇してテーブル12の最上層のカットフィルム90
の上に新しいプラスチックフィルムPFを接触させる。
この状態で、トナー清掃器120によってプラスチック
フィルムPF上のトナーを除去するとともに、超音波カ
ッタ61によってプラスチックフィルムPFを所定の長
さに切断する。トナー清掃器120は、ブラシ121と
トナー吸引部122とを備えており、ブラシ121の回
転とドクタブレードによって掻き取られたトナーが吸引
部122によって吸い取られてプラスチックフィルムP
Fの表面から除去される。
【0065】トナーを除去した後、紫外線露光ユニット
51によって紫外線を再度照射することにより、接着層
96の未硬化部96bを硬化させる。この結果、図13
(E)に示すように、上層のカットフィルム94と下層
のカットフィルム90とが接着される。図13(E)の
工程では、カットフィルム94と接着層96の不要領域
U2の部分が矩形ブロック状に切断される。そして、テ
ーブル12がカットフィルムと接着層の厚み分だけ下降
して、次のカットフィルムが供給されるまで待機する
【0066】上記の第5の実施例では、プラスチックフ
ィルムPF上に直接マスク部412を形成するので、図
8に示すような光学マスク410を用いる必要がないと
いう利点がある。なお、第5の実施例において、ゼログ
ラフィユニット401と接着剤塗布部30の位置を交換
し、マスク部412の形成工程(図13(A))と光硬
化型接着剤PAの塗布工程(図13(B))とを入れ換
えても良い。比較的エネルギの高い紫外線でフィルム面
を一度に露光するので、第1、第2の実施例に比べて処
理時間を短縮することができるという利点がある。ただ
し、第1、第2の実施例では、比較的安価な光源を使用
することができ、また、マスク作成ユニット400が不
要なので装置全体を安価に製作できるという利点があ
る。
【0067】F.第6の実施例:図14は、この発明の
第6の実施例における造形装置305を示す図である。
この造形装置305では、図12に示す造形装置304
のトナー清掃器120を省略し、接着剤塗布部30の後
側の位置に光源130と、半円筒状のフィルムガイド1
32とブラシ124とを設けている。
【0068】この造形装置305を用いる際の工程は、
図13に示すものとほとんど同じである。ただし図14
の造形装置305では、図13(C)の工程における硬
化を光源130で行なう。この硬化処理後、半円筒状の
フィルムガイド132によってプラスチックフィルムP
Fが案内されて反転し、トナーを転写したフィルム面が
下向きになり、その位置でブラシ124とドクタブレー
ドによってトナーを除去する。そして、プラスチックフ
ィルムPFをテーブル部10の最上層のフィルム上に載
置した後、図13(E)の工程と同様に、未硬化部の硬
化と超音波カッタ61による切断とを実行する。
【0069】上記の第6の実施例では、プラスチックフ
ィルムPFが搬送される途中でトナーを除去してしまう
ので、図12の装置に比べて処理時間を短縮できるとい
う利点がある。
【0070】G.第7の実施例:図15は、この発明の
第7の実施例における造形装置306を示す図である。
この造形装置306では、図14に示す造形装置305
のゼログラフィユニット401とブラシ124を省略し
ている。そして、フィルムガイド132の後のプラスチ
ックフィルムPFが反転している位置に、接着剤の硬化
促進剤を噴射する噴射器140を設け、フィルムが再度
反転した位置に光源134を配置している。
【0071】図16は、図15の造形装置306を用い
て3次元物体を造形する手順を示す工程断面図である。
図16(A)の工程では、プラスチックフィルムPFの
下面に光硬化型接着剤PAを塗布する。フィルムガイド
132によってプラスチックフィルムPFが反転する
と、図16(B)に示すように、光硬化型接着剤PAの
一部の領域に噴射器140によって硬化促進剤が選択的
に噴射される。噴射器140はプラスチックフィルムP
Fの幅方向(図15の紙面に垂直な方向)に渡って、デ
ータ処理部70から与えられるデータに従って硬化促進
剤を噴射する装置である。
【0072】硬化促進剤としては、種々の光重合開始剤
(イニシエータ)や、カーボンブラック、アニリンブラ
ックなどの染料が使用できる。カーボンブラックを光硬
化型接着剤PAに注入する場合には、例えば粒径60n
mのものを体積比で約1%混入する。カーボンブラック
を注入すれば光硬化型接着剤PAの吸光率が高まるの
で、注入していない部分に比べて弱い光で早く硬化す
る。
【0073】硬化促進剤を注入した後、図16(C)に
示すように、光源134によって光を照射する。これに
よって、硬化促進剤が注入された部分が硬化部96aと
なり、注入されていない部分が未硬化部96bとなって
残ることになる。但し、未硬化部96bも若干硬化して
粘着状になっている。なお、光源134は、紫外線露光
ユニット51に比べて弱い紫外線や可視光を照射する光
源である。
【0074】上記の第7の実施例では、硬化部96aと
なる部分に硬化促進剤を注入しているので、マスクを形
成する必要が無いという利点がある。
【0075】なお、噴射器140からマスク剤を噴射
し、未硬化部96bとなる部分にマスクを形成する方法
もある。図17は、このような場合の工程を示す図であ
り、図16に対応するものである。図17(B)の工程
では、光硬化型接着剤PAの上部にマスク部414が形
成されている。マスク部414を構成する材料として
は、トナーや黒色の染料などを使用することができる。
その後、図17(C)に示すように、光源134で光を
照射することによってマスク部414を形成した部分が
未硬化部96bとなり、マスクされていない部分が硬化
部96aとなる。なお、図17(C)のフィルムをテー
ブル部10の最上層のフィルムと重ねる際には、マスク
部414を除去する必要はなく、未硬化部96bが硬化
する際に、マスク部414もその下層のフィルムと一緒
に接着される。なお、第7の実施例において、噴射器1
40で硬化促進剤を噴射する代わりに、ゼログラフィー
ユニットでトナーを転写するようにしてもよい。トナー
の主成分は硬化促進剤としての機能を有するものであれ
ばよいが、カーボンブラックが好ましい。
【0076】H.第8の実施例:図18は第8の実施例
における造形装置307を示す図である。この造形装置
307は、光硬化型接着剤PAの中間層とする3層のフ
ィルムを用いる装置であり、図14に示す造形装置30
5の接着剤塗布部30を省略し、卷取ロール142を設
けている。卷取ロール142は、光硬化型接着剤PAの
層を被覆しているフィルムを卷き取って、光硬化型接着
剤PAの層を露出させるためのものである。
【0077】図19は、図18の造形装置307を用い
て3次元物体を造形する手順を示す工程断面図である。
図19(A)は、接着層付きフィルムPGの断面を示し
ている。接着層付きフィルムPGは、プラスチックフィ
ルムPFと、光硬化型接着剤PAと、ピールフィルムP
Pの3層で構成されている。プラスチックフィルムPF
は、光硬化型接着剤PAが硬化する際に光硬化型接着剤
PAに接着するプラスチック材料(例えばポリエチレン
テレフタレートやポリカーボネート)で構成されてい
る。一方、ピールフィルムPPは、光硬化型接着剤PA
に接着しないプラスチック材料(例えばポリプロピレ
ン)で構成されている。なお、ここで用いられている光
硬化型接着剤PAは、液体状ではなく粘着状のものであ
る。
【0078】図19(B)の工程では、ゼログラフィユ
ニット401によってプラスチックフィルムPF上にマ
スク部412が形成される。そして、光源130から光
を照射することにより、図19(C)に示すように硬化
部96aと未硬化部96bとを形成する。その後、ブラ
シ124とドクタブレードでマスク部412を除去し、
図19(D)に示すように、ピールフィルムPPを卷き
取ることにより、光硬化型接着剤PAの層を露出させ
る。図19(E)の工程は、図13(E)の工程と同様
であり、図19(D)の未硬化部96bを硬化させるこ
とによって上下のプラスチックフィルム同士が接着され
る。
【0079】上記の第8の実施例では、光硬化型接着剤
PAを有する接着層付きプラスチックフィルムPGを使
用したので、光硬化型接着剤PAの塗布装置が不要であ
るという利点がある。
【0080】I.第9の実施例: 図20は、第9の実施例における造形装置308を示す
図である。この造形装置308は、図18に示す造形装
307のゼログラフィユニット401と光源130
と、フィルムガイド132と、ブラシ124とを省略
し、これらの代わりにネガパターン露光部40を設けた
装置である。この造形装置308は、図18の装置と同
様に、接着層付きプラスチックフィルムPGを使用す
る。ネガパターン露光部40は図1に示すものと同じで
あり、データ処理部70から与えられたデータに従って
光硬化型接着剤PAの一部を選択的に硬化させる。
【0081】上記の第9の実施例では、ゼログラフィユ
ニット401が不要なので、装置全体を小型化できると
いう利点がある。
【0082】J.第10の実施例:図21は、第10の
実施例における造形装置309を示す図である。この造
形装置309は、図20に示す造形装置308のネガパ
ターン露光部40の代わりに、サーマルヘッド144
と、光源130とを設けている。
【0083】図22は、図21の造形装置309を用い
て3次元物体を造形する手順を示す図である。図22
(A)は、この装置で使用される接着層付きフィルムP
Hの断面を示している。この接着層付きフィルムPH
は、プラスチックフィルムPFと、光硬化型接着剤PA
と、熱収縮フィルムPSの3層で構成されている。熱収
縮フィルムPSは、サーマルヘッド144によって加熱
された部分が収縮して開口部が形成されるフィルムであ
る。また、ここで用いられている光硬化型接着剤PAは
粘着状のものであり、また、酸素に触れると硬化が抑制
されるタイプの接着剤である。
【0084】図22(B)の工程では、データ処理部7
0から与えられるデータに従って、サーマルヘッド14
4が熱収縮フィルムPSに開口領域OPを形成する。図
22(C)は、図22(B)のフィルムの底面図であ
る。図22(C)に示すように、開口領域OPから熱収
縮フィルムPSをすべて除去する必要はなく、熱収縮フ
ィルムPSの一部が残っていてもよい。
【0085】図22(D)の工程では、光源130によ
って光を照射する。開口領域OPでは、光硬化型接着剤
PAが空気中の酸素と接触するので光源130から照射
される比較的弱い光では硬化せずに未硬化部96bとな
る。一方、開口領域OP以外の領域にある光硬化型接着
剤PAは光源130からの光で硬化して硬化部96aと
なる。そして、図22(E)に示すように、熱収縮フィ
ルムPSを卷き取ることにより、光硬化型接着剤PAを
露出させる。これは、図19(D)の工程に相当する。
上記の第10の実施例も第9の実施例と同様な利点があ
る。
【0086】K.第11の実施例:図23は、第11の
実施例における造形装置310を示す図である。この造
形装置310は、テーブル部10やデータ処理部70の
他に、予め所定の長さに切断されたカットフィルムCF
を1枚ずつ供給するフィルム供給部150と、フィルム
供給部150から供給されたカットフィルムCFを搬送
するフィルム搬送部160と、ゼログラフィユニット4
01と、超音波カッタ61と、除電ブラシ180と、熱
圧着ローラ182とを備えている。超音波カッタ61
と、除電ブラシ180と、熱圧着ローラ182は、レー
ル58に沿って移動可能である。
【0087】フィルム搬送部160は、無端チェイン1
62と、チェイン162に所定の間隔で設けられた複数
のフィルム保持機構164と、スプロケット166と、
スプロケット166を駆動してチェイン162を周回さ
せる図示しないモータとで構成されている。チェイン1
62と保持機構164とスプロケット166は、カット
フィルムCFの幅方向(フィルムの進行方向と垂直な方
向)の両側に設けられている。図24は、チェイン16
2とフィルム保持機構164を示す図であり、図24
(A)は正面図、図24(B)は側面図である。また、
図24(C)はフィルム保持機構164の斜視図であ
る。
【0088】フィルム保持機構164は、2枚の板状部
材171、172と、板状部材171、172の側面に
それぞれ係合されたバネ173と、上部の板状部材17
1の上方に突出した開閉用爪174とで構成されてい
る。なお、2枚の板状部材171、172の内面にはフ
ィルムを保持し易くするための突起が数カ所ずつ設けら
れている。図23において、フィルム供給部150から
カットフィルムCFが供給される位置P1では、図24
(C)に示す爪174が図示しないガイドに沿って倒さ
れ、2枚の板状部材171、172が開いた状態にな
る。位置P1を過ぎると2枚の板状部材171、172
は再び閉じ、これによって、カットフィルムCFの先端
を保持する。保持機構164の間隔はカットフィルムC
Fの長さと等しく設定されており、位置P1においてカ
ットフィルムCFの後端も同様にして保持される。保持
されたカットフィルムCFはチェイン162に沿って時
計回りに搬送される。そして、テーブル部10の上方の
位置において、カットフィルムCFの先端と後端にそれ
ぞれ2つずつある保持機構164が開き、テーブル部1
0の上にカットフィルムCFが載置される。
【0089】図25は、図23の造形装置310を用い
て3次元物体を造形する手順を示す工程断面図である。
図25(A)の工程では、ゼログラフィユニット401
が粉末状の接着剤PBをカットフィルム114上に転写
する。粉末状接着剤PBを転写する領域は、上層と下層
のフィルムの有効領域V1,V2(図25(B)参照)
の論理積(AND)を取った領域である。粉末状接着剤
PBは、複写機に用いられるトナーから着色剤(カーボ
ンブラックなど)を除いた成分を有している。但し、カ
ットフィルム114を着色したい場合には、その色の着
色剤を粉末状接着剤PBに含めるようにする。
【0090】図25(B)の工程では、フィルム搬送部
160によってカットフィルム114が反転されてテー
ブル部10の上方に位置決めされる。図25(C)の工
程では、カットフィルム114がテーブル部10の最上
層のカットフィルム110の上に載置される。そして、
除電ブラシ180で除電するとともに、熱圧着ローラ1
82によって粉末状接着剤PBを溶融して2枚のカット
フィルム110,114を接着する(図25(C))。
この後、図25(E)に示すように超音波カッタ61に
よって上層のカットフィルム114を切断する。
【0091】粉末状接着剤PBの溶融温度が約140℃
の場合には熱圧着ローラ182は約200℃程度の温度
に加熱しておくのが好ましく、カットフィルム110,
114は耐熱温度が200℃以上のものが好ましい。こ
のようなフィルム材料としては、例えばポリカーボネー
トが使用できる。また、プラスチックフィルムでなく、
紙シートやセラミックシートも使用できる。
【0092】なお、熱を加えずに加圧のみで接着させる
ことも可能である。加圧のみで接着する粉末状接着剤と
しては、例えば、特開昭59−189354号公報に記
載されたトナーから着色剤を除いたものを使用すること
ができる。
【0093】上記の第11の実施例では、粉末状接着剤
PBを使用するので接着剤の取扱いが容易であるという
利点がある。
【0094】L.第12の実施例:図26は、第12の
実施例における造形装置311を示す図である。この造
形装置311は、図23の造形装置310からフィルム
搬送部160を省略し、ゼログラフィユニット401を
左右に移動可能にした構成を有している。また、フィル
ム供給部150は、テーブル部10に隣接して設けられ
ている。
【0095】図27は、図26の造形装置311を用い
て3次元物体を造形する手順を示す工程断面図である。
図27(A)の工程では、テーブル部10の最上層にあ
るカットフィルム110の上に、ゼログラフィユニット
401が粉末状接着剤PBを転写する。図27(B)の
工程では、フィルム搬送部160によって新たなカット
フィルム114がカットフィルム110の上に載置され
る。図27(C)以降の工程は、図25(C)以降の工
程と同じである。
【0096】図26の造形装置311も、図23の造形
装置310と同様な利点がある。但し、図26の装置で
はフィルム搬送部160が不要であるのに対して、図2
3の装置ではゼログラフィユニット401を移動させる
機構が不要であるという違いがある。
【0097】M.第13の実施例:図28は、第13の
実施例における造形装置312を示す図である。この造
形装置312は、図23の造形装置310のゼログラフ
ィユニット401の後側の位置にネガパターン露光部4
0を追加し、熱圧着ローラ182を単なる圧着ローラ1
84に置き換えた構成を有している。
【0098】図29は、図28の造形装置312を用い
て3次元物体を造形する手順を示す工程断面図である。
図29(A)の工程では、ゼログラフィユニット401
が接着剤を含むマイクロカプセルMCをカットフィルム
114上の全面に転写する。マイクロカプセルは、カラ
ー複写機に使用されるマイクロカプセルの内部の発色剤
を光硬化型接着剤に置き換えたものである。
【0099】図29(B)の工程では、ネガパターン露
光部40がデータ処理部70から与えられたデータに従
ってマイクロカプセルMCの一部を露光し、その部分の
マイクロカプセルを硬化させ、その後、全体に強い圧力
をかけて未硬化のマイクロカプセルを破壊する。マイク
ロカプセルを破壊する領域は、上層と下層のフィルムの
有効領域V1,V2(図29(C)参照)の論理積(A
ND)を取った領域である。
【0100】図29(C)の工程では、フィルム搬送部
160によってカットフィルム114が反転されてテー
ブル部10の上方に位置決めされる。図29(D)の工
程では、カットフィルム114がテーブル部10の最上
層のカットフィルム110の上に載置され、除電ブラシ
180で除電するとともに、圧着ローラ184によって
2枚のカットフィルム110,114を接着する。この
後、超音波カッタ61によって上層のカットフィルム1
14を切断する(図29(E))。
【0101】上記の第13の実施例も、第11の実施例
と同様な利点がある。なお、図26の造形装置311に
移動可能なネガパターン露光部40を追加することによ
って、マイクロカプセルMCを用いる造形装置を構成す
ることも可能である。
【0102】なお、この発明は上記実施例に限られるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の
態様において実施することが可能であり、例えば次のよ
うな変形も可能である。
【0103】(1)上記の各実施例では、ロール状のフ
ィルムやシートを使用する装置と、予め所定の長さに切
断されたカットフィルムやカットシートを使用する装置
を説明した。しかし、上記実施例のいずれの装置におい
ても、ロール状のフィルムやシートおよび切断したフィ
ルムやシートをいずれも使用することが可能である。た
だし、ロール状のフィルムやシートを使用すれば、製作
する3次元物体のサイズに応じて無駄無くフィルムを使
用することができるという利点がある。
【0104】(2)図5のネガパターン発生部71や図
11の塗布パターン発生部81はハードウエア回路で構
成されていたが、ハードウエア回路でなく、ソフトウエ
アプログラムをコンピュータが実行することによって同
じ機能を実現してもよい。
【0105】(3)フィルムやシートを切断する手段と
しては、切断線を示すデータに応じて刃先を移動させる
ことによって薄いフィルムを切断するフィルムカッタを
使用することも可能である。
【0106】(4)上記の各種の実施例で示した各手段
を組み合わは上記実施例以外にも考えることができ、各
種の手段の組み合わせを変えることによって上記の実施
例と類似の装置を構成することも可能である。
【0107】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
1ないし6に記載した方法および装置によれば、紙以外
の材料の透光性シートを積層して3次元物体を形成する
ことができるという効果がある。
【0108】なお、請求項1の方法によれば、光硬化型
接着剤を介して透光性シートを積層してくことができ
る。請求項2の装置によれば各透光性シートの下面に光
硬化型接着剤を塗布しながらフィルムを積層していくこ
とができる。請求項3の装置によれば各透光性シートの
上面または下面の所望の位置に光硬化型接着剤を塗布し
ながらシートを積層していくことができる。請求項4の
方法によれば、光硬化型接着剤に限らず、任意の接着剤
を介してシートを積層していくことができる。請求項5
の装置によれば、透光性シートと接着剤層を含む3層の
シート材を用いるので、接着剤を塗布することなく透光
性シートを積層することができる。請求項6の装置によ
れば、粉末状接着剤を用いるので、所望のパターンで粉
末状接着剤を透光性シートに容易に転写できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例としてのフィルム積層
造形システムを示す図。
【図2】ネガパターン露光部の構成を示す斜視図。
【図3】レーザ切断部の構成を示す概念斜視図。
【図4】第1の実施例における3次元物体の製作手順を
示す工程断面図。
【図5】ネガパターン発生部の構成を示すブロック図。
【図6】この発明の第2の実施例としてのフィルム積層
造形システムを示す図。
【図7】第2の実施例においてプラスチックフィルムを
切断する様子を示す平面図。
【図8】この発明の第3の実施例としてのフィルム積層
造形システムを示す図。
【図9】この発明の第3の実施例としてのフィルム積層
造形システムを示す図。
【図10】第4の実施例における3次元物体の製作手順
を示す工程断面図。
【図11】塗布パターン発生部の構成を示すブロック
図。
【図12】この発明の第5の実施例における造形装置を
示す図。
【図13】第5の実施例における3次元物体の製作手順
を示す工程断面図。
【図14】この発明の第6の実施例における造形装置を
示す図。
【図15】この発明の第7の実施例における造形装置を
示す図。
【図16】第7の実施例における3次元物体の製作手順
を示す工程断面図。
【図17】第7の実施例における3次元物体の他の製作
手順を示す工程断面図。
【図18】この発明の第8の実施例における造形装置を
示す図。
【図19】第8の実施例における3次元物体の製作手順
を示す工程断面図。
【図20】この発明の第9の実施例における造形装置を
示す図。
【図21】この発明の第10の実施例における造形装置
を示す図。
【図22】第10の実施例における3次元物体の製作手
順を示す工程断面図。
【図23】この発明の第11の実施例における造形装置
を示す図。
【図24】第11の実施例におけるフィルム搬送部の構
成を示す図。
【図25】第11の実施例における3次元物体の製作手
順を示す工程断面図。
【図26】この発明の第12の実施例における造形装置
を示す図。
【図27】第12の実施例における3次元物体の製作手
順を示す工程断面図。
【図28】この発明の第13の実施例における造形装置
を示す図。
【図29】第13の実施例における3次元物体の製作手
順を示す工程断面図。
【符号の説明】
10…テーブル部 12…テーブル 14…モータ 20…フィルム供給部 22…フィルムロール 24…案内用ローラ 26…保持搬送機構 28…卷取ロール 30…接着剤塗布部 31…液体噴射部 32…塗布ローラ対 34…トレイ 36…タンク 38…供給ポンプ 40…ネガパターン露光部 42…線光源 44…液晶シャッタ 46…レンズアレイ 50…光硬化接合部 51…紫外線露光ユニット 52…押さえローラ 54…線光源 56…ギャップセンサ 58…レール 60…レーザ切断部 61…超音波カッタ 62…炭酸ガスレーザ 64…ビームエクスパンダ 66,67…反射ミラー 68…フォーカシングユニット 70…データ処理部 72…ラスタ変換部 74,76,80…レジスタ 78…NOR回路 82…EXNOR回路 90,92,94…カットフィルム 92,96…接着層 100,101,102,103…フィルム積層造形シ
ステム 110,114…カットフィルム 110a…切断部 112a,112b…接着層 120…トナー清掃器 121…ブラシ 122…トナー吸引部 124…ブラシ 130…光源 132…フィルムガイド 134…光源 140…噴射器 142…卷取ロール 144…サーマルヘッド 150…フィルム供給部 160…フィルム搬送部 162…無端チェイン 164…フィルム保持機構 166…スプロケット 171…板状部材 173…バネ 174…開閉用爪 180…除電ブラシ 182…熱圧着ローラ 184…圧着ローラ 200…グラフィックワークステーション 300〜310…造形装置 310…筺体 400…マスク作成ユニット 401…ゼログラフィユニット 410…光学マスク 412,414…マスク部 420…レール CF…カットフィルム MC…マイクロカプセル OP…開口領域 PA…光硬化型接着剤 PB…粉末状接着剤 PF…プラスチックフィルム PG,PH…接着層付きプラスチックフィルム PP…ピールフィルム PS…熱収縮フィルム U1…不要領域 U2…不要領域 V1…有効領域 V2…有効領域

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透光性シートを積層することによって3
    次元物体を造形する方法であって、(A)3次元物体を
    構成する有効領域と3次元物体を構成しない不要領域と
    に切断された第1の透光性シートを準備する工程と、
    (B)前記第1の透光性シートの上方に第2の透光性シ
    ートを供給するとともに、前記第1と第2の透光性シー
    トの間に、前記第1と第2の透光性シートの有効領域の
    いずれにも含まれる領域内の少なくとも一部に形成され
    た未硬化の光硬化型接着剤層を介装する工程と、(C)
    前記光硬化型接着剤層に所定の光を照射して硬化させ、
    これによって前記第1と第2の透光性シートを互いに接
    着する工程と、(D)前記第2の透光性シートを有効領
    域と不要領域とに切断する工程と、を備え、前記工程
    (B)ないし(D)を繰り返すことにより透光性シート
    を順次積層して3次元物体を造形することを特徴とする
    シート積層造形方法。
  2. 【請求項2】 透光性シートを積層することによって3
    次元物体を造形する装置であって、(A)3次元物体を
    構成する有効領域と3次元物体を構成しない不要領域と
    に切断された透光性シートが積層されて形成されるフィ
    ルム積層体を載置するための垂直方向に移動可能な載置
    台と、(B)前記透光性シートを所定の長さで前記載置
    台側に供給するフィルム供給手段と、(C)前記フィル
    ム供給手段から供給される第1の透光性シートの下面に
    前記所定の長さの領域に亘って光硬化型接着剤を塗布す
    る塗布手段と、(D)前記第1の透光性シートに塗布さ
    れた前記光硬化型接着剤に所定の光を選択的に照射する
    ことにより、前記フィルム積層体の最上層にある第2の
    透光性シートの不要領域と前記第1の透光性シートの不
    要領域との和領域に塗布されている前記光硬化型接着剤
    を硬化させる光照射手段と、(E)前記第1の透光性シ
    ートを前記光硬化型接着剤を介して前記第2の透光性シ
    ート側に押圧するとともに、前記光硬化型接着剤の未硬
    化部に所定の光を照射することによって該未硬化部を硬
    化させ、これによって、前記第1と第2の透光性シート
    を互いに接着させる接合手段と、(F)前記第1の透光
    性シートを、硬化後の前記光硬化型接着剤とともに有効
    領域と不要領域とに切断する切断手段と、を備えること
    を特徴とするシート積層造形装置。
  3. 【請求項3】 透光性シートを積層することによって3
    次元物体を造形する装置であって、(A)3次元物体を
    構成する有効領域と3次元物体を構成しない不要領域と
    に切断された透光性シートが積層されて形成されるフィ
    ルム積層体を載置するための垂直方向に移動可能な載置
    台と、(B)前記フィルム積層体の最上層にある第1の
    透光性シートの上面、または、前記第1の透光性シート
    の上部に積層される第2の透光性シートの下面に、前記
    第1の透光性シートの有効領域と前記第2の透光性シー
    トの有効領域のいずれにも含まれる領域内の少なくとも
    一部に光硬化型接着剤を塗布する塗布手段と、(C)前
    記第1の透光性シートの上に前記第2の透光性シートを
    所定の長さで供給して載置するフィルム供給手段と、
    (D)前記光硬化型接着剤に所定の光を照射して硬化さ
    せ、これによって前記第1と第2の透光性シートを互い
    に接着させる接合手段と、(E)前記第2の透光性シー
    トを有効領域と不要領域とに切断する切断手段と、を備
    えることを特徴とするシート積層造形装置。
  4. 【請求項4】 透光性シートを積層することによって3
    次元物体を造形する方法であって、(A)3次元物体を
    構成する有効領域と3次元物体を構成しない不要領域と
    に切断された第1の透光性シートを準備する工程と、
    (B)前記第1の透光性シートの上方に第2の透光性シ
    ートを供給するとともに、前記第1と第2の透光性シー
    トの間に、前記第1と第2の透光性シートの有効領域の
    いずれにも含まれる領域内の少なくとも一部に形成され
    た未硬化の接着剤層を介装する工程と、(C)前記接着
    剤層を介して前記第1と第2の透光性シートを互いに接
    着する工程と、(D)前記第2の透光性シートを有効領
    域と不要領域とに切断する工程と、を備え、前記工程
    (B)ないし(D)を繰り返すことにより透光性シート
    を順次積層して3次元物体を造形することを特徴とする
    シート積層造形方法。
  5. 【請求項5】 透光性シートを積層することによって3
    次元物体を造形する装置であって、(A)3次元物体を
    構成する有効領域と3次元物体を構成しない不要領域と
    に切断された透光性シートが積層されて形成されるフィ
    ルム積層体を載置するための垂直方向に移動可能な載置
    台と、(B)第1の透光性シートと、被覆フィルムと、
    前記透光性シートおよび前記被覆フィルムとの間に介装
    された接着剤層と、で構成される3層のシート材を所定
    の長さで前記載置台側に供給するフィルム供給手段と、
    (C)前記フィルム供給手段から供給される前記シート
    材の前記接着剤層を選択的に硬化させ、前記フィルム積
    層体の最上層にある第2の透光性シートの不要領域と前
    記第1の透光性シートの不要領域との和領域に相当する
    領域において前記接着剤を硬化させる硬化手段と、
    (D)前記シート材から前記被覆フィルムを除去する被
    覆除去手段と、(E)前記被覆フィルムが除去されたシ
    ート材の前記第1の透光性シートを前記接着剤層を介し
    て前記第2の透光性シート側に押圧するとともに、前記
    接着剤層の未硬化部を硬化させることによって、前記第
    1と第2の透光性シートを互いに接着させる接合手段
    と、(F)前記第1の透光性シートを、硬化後の前記接
    着剤層とともに有効領域と不要領域とに切断する切断手
    段と、を備えることを特徴とするシート積層造形装置。
  6. 【請求項6】 透光性シートを積層することによって3
    次元物体を造形する装置であって、(A)3次元物体を
    構成する有効領域と3次元物体を構成しない不要領域と
    に切断された透光性シートが積層されて形成されるフィ
    ルム積層体を載置するための垂直方向に移動可能な載置
    台と、(B)前記フィルム積層体の最上層にある第1の
    透光性シートの上面、または、前記第1の透光性シート
    の上部に積層される第2の透光性シートの下面に、前記
    第1の透光性シートの有効領域と前記第2の透光性シー
    トの有効領域のいずれにも含まれる領域内の少なくとも
    一部に粉末状接着剤を転写する転写手段と、(C)前記
    第1の透光性シートの上に前記第2の透光性シートを所
    定の長さで供給して載置するフィルム供給手段と、
    (D)前記第2の透光性シートの上から少なくとも加圧
    することによって、前記粉末状接着剤を介して前記第1
    と第2の透光性シートを互いに接着させる接合手段と、
    (E)前記第2の透光性シートを有効領域と不要領域と
    に切断する切断手段と、を備えることを特徴とするシー
    ト積層造形装置。
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Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5876550A (en) * 1988-10-05 1999-03-02 Helisys, Inc. Laminated object manufacturing apparatus and method
US5879489A (en) 1993-11-24 1999-03-09 Burns; Marshall Method and apparatus for automatic fabrication of three-dimensional objects
JP3152326B2 (ja) * 1993-12-24 2001-04-03 株式会社ケーネットシステムズ 積層造形方法および積層造形装置
JP2905078B2 (ja) * 1993-12-29 1999-06-14 株式会社キラ・コーポレーション シート積層造形法
DE69414003T2 (de) * 1993-12-29 1999-04-01 Kira Corp., Aichi Folienlaminierverfahren
US6056843A (en) * 1993-12-29 2000-05-02 Kira Corporation Sheet lamination modeling method and sheet lamination modeling apparatus
JP2749504B2 (ja) * 1993-12-29 1998-05-13 株式会社キラ・コーポレーション シート積層造形装置
JP2905077B2 (ja) * 1993-12-29 1999-06-14 株式会社キラ・コーポレーション シート積層造形法
JP3448988B2 (ja) * 1994-10-31 2003-09-22 三菱電機株式会社 微小機構部品の製造方法
DE4442411B4 (de) * 1994-11-29 2007-05-03 Heidelberger Druckmaschinen Ag Verfahren zur formenden Bearbeitung von Papier in einer Druckmaschine
MX9705844A (es) * 1995-02-01 1997-11-29 3D Systems Inc Recubrimiento rapido de objetos tridimensionales con una base en seccion transversal.
JP3508798B2 (ja) * 1996-01-31 2004-03-22 トヨタ自動車株式会社 立体モデルの造型方法
JPH09234798A (ja) * 1996-02-29 1997-09-09 Toyoda Mach Works Ltd 薄膜積層体およびその製造方法
GB9607715D0 (en) * 1996-04-13 1996-06-19 Marrill Eng Co Ltd Rapid modelling
US5997681A (en) * 1997-03-26 1999-12-07 Kinzie; Norman F. Method and apparatus for the manufacture of three-dimensional objects
GB2323553A (en) * 1997-03-26 1998-09-30 Standard Prod Ltd Manufacture of a flexible multi-layered article by a laminating process
JP3161362B2 (ja) 1997-05-01 2001-04-25 富士ゼロックス株式会社 微小構造体、その製造方法、その製造装置、基板および成形型
KR100551076B1 (ko) * 1997-10-14 2006-02-14 마릴 엔지니어링 컴파니 리미티드 모형 제작 장치
JPH11138388A (ja) * 1997-11-14 1999-05-25 Toyoda Mach Works Ltd 3次元造形装置
IL122857A (en) * 1998-01-05 2001-03-19 3 D P Ltd Method and apparatus for making three-dimensional objects
KR100270934B1 (ko) * 1998-07-10 2000-12-01 선우중호 후처리를 최소화하는 판재적층방식 쾌속조형법
US6571008B1 (en) * 1998-08-07 2003-05-27 Washington State University Research Foundation Reverse engineering of polymeric solid models by refractive index matching
US6324438B1 (en) 1999-05-11 2001-11-27 North Carolina State University Methods and apparatus for rapidly prototyping three-dimensional objects from a plurality of layers
US6468891B2 (en) * 2000-02-24 2002-10-22 Micron Technology, Inc. Stereolithographically fabricated conductive elements, semiconductor device components and assemblies including such conductive elements, and methods
US6484776B1 (en) 2000-04-07 2002-11-26 Northrop Grumman Corporation System for constructing a laminate
KR100362737B1 (ko) * 2000-04-07 2002-11-27 한국과학기술원 선형 열절단 시스템을 이용한 가변 적층 쾌속조형방법 및쾌속조형장치
JP3415805B2 (ja) * 2000-04-21 2003-06-09 株式会社キラ・コーポレーション シート積層式造形装置
KR100384135B1 (ko) * 2001-07-06 2003-05-14 한국과학기술원 선형 열절단 시스템을 이용한 단속적 재료 공급식가변적층 쾌속조형 공정 및 장치
JP2003136605A (ja) * 2001-11-06 2003-05-14 Toshiba Corp 製品の作成方法及びその製品
JP4266126B2 (ja) * 2002-04-26 2009-05-20 ナブテスコ株式会社 シート積層造形装置およびシート積層造形方法
KR100504218B1 (ko) * 2002-11-19 2005-07-28 한국과학기술원 단속적 재료 공급식 가변적층 쾌속조형 방법 및 장치
US6966960B2 (en) * 2003-05-07 2005-11-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fusible water-soluble films for fabricating three-dimensional objects
US20070082970A1 (en) * 2003-05-19 2007-04-12 Nowak Edward Z Adhesives and their applications
US7261542B2 (en) 2004-03-18 2007-08-28 Desktop Factory, Inc. Apparatus for three dimensional printing using image layers
US7871682B2 (en) * 2004-09-23 2011-01-18 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Support assembly for composite laminate materials during roll press processing
US7862320B2 (en) * 2007-07-17 2011-01-04 Seiko Epson Corporation Three-dimensional object forming apparatus and method for forming three dimensional object
US20090038451A1 (en) * 2007-08-09 2009-02-12 Solidimension Ltd Method for monitoring cutting blade functionality
GB2455124B (en) 2007-11-29 2010-07-14 Finite Engineering Solutions An adhesive dispensing device
JP5195082B2 (ja) * 2008-06-30 2013-05-08 セイコーエプソン株式会社 シート材の加工方法およびシート材加工装置
GB0917936D0 (en) 2009-10-13 2009-11-25 3D Printer Aps Three-dimensional printer
JP2011098484A (ja) * 2009-11-05 2011-05-19 Sony Corp 3次元光造形装置、3次元光造形方法及び造形物
JP5481593B2 (ja) * 2012-08-29 2014-04-23 日東電工株式会社 保護用粘着シートの貼付け装置
JP5830555B2 (ja) * 2012-08-29 2015-12-09 日東電工株式会社 保護用粘着シートの貼付け方法
GB2511316B (en) 2013-02-27 2015-06-24 Mcor Technologies Ltd Tack and bond adhesive system and method for layered object manufacture
US20170291261A1 (en) * 2015-06-12 2017-10-12 Ashok Chand Mathur Method And Apparatus Of Very Much Faster 3D Printer
GB2539644A (en) * 2015-06-16 2016-12-28 Mcor Tech Ltd Desktop 3-dimensional printing apparatus
US11654623B2 (en) * 2015-11-11 2023-05-23 Xerox Corporation Additive manufacturing system with layers of reinforcing mesh
CN105711097A (zh) * 2016-03-24 2016-06-29 严若鹏 热割式3d方法及打印机
JPWO2017170024A1 (ja) * 2016-03-31 2019-02-14 コニカミノルタ株式会社 三次元造形物の製造方法及び製造装置
US10377126B2 (en) * 2016-07-19 2019-08-13 General Electric Company Retaining plates and disposable build plates for additive manufacturing systems
US11235517B2 (en) * 2019-03-22 2022-02-01 GM Global Technology Operations LLC Additive manufacturing method and machine for producing composite products
CN110789121B (zh) * 2019-10-29 2021-09-17 共享智能铸造产业创新中心有限公司 彩色3d打印机
CN111003240B (zh) * 2019-12-20 2021-04-27 黑龙江宁扬科技有限公司 一种摆臂移动滚轮式探测装置
CN114576248B (zh) * 2022-03-31 2023-01-10 江苏鑫都管业有限公司 一种陶瓷复合管件制作加工工艺

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2171259A (en) * 1933-04-15 1939-08-29 Scott Clyde Process for welding film
US3301725A (en) * 1963-09-25 1967-01-31 Edward F Frontera Sculpturing of art figures
US3280230A (en) * 1965-08-13 1966-10-18 Jr Lawrence R Bradshaw Method of forming lightweight material
US3539410A (en) * 1967-11-20 1970-11-10 Gen Photogrammetric Services L Relief models
JPS501806A (ja) * 1973-05-10 1975-01-09
JPS501805A (ja) * 1973-05-14 1975-01-09
US3932923A (en) * 1974-10-21 1976-01-20 Dynell Electronics Corporation Method of generating and constructing three-dimensional bodies
JPS54136318A (en) * 1978-04-14 1979-10-23 Riso Kagaku Corp Heat sensitive photosensitive resin plate
JPH0612460B2 (ja) * 1983-04-12 1994-02-16 キヤノン株式会社 静電気潜像現像用正帯電性カプセルトナー
US4575330A (en) * 1984-08-08 1986-03-11 Uvp, Inc. Apparatus for production of three-dimensional objects by stereolithography
JPS62208909A (ja) * 1986-03-11 1987-09-14 Yasunori Arai 三次元形状伝送成形方法
IL84936A (en) * 1987-12-23 1997-02-18 Cubital Ltd Three-dimensional modelling apparatus
EP0250121B1 (en) * 1986-06-03 1994-11-02 Cubital Ltd. Three-dimensional modelling apparatus
US5015312A (en) * 1987-09-29 1991-05-14 Kinzie Norman F Method and apparatus for constructing a three-dimensional surface of predetermined shape and color
US5182055A (en) * 1988-04-18 1993-01-26 3D Systems, Inc. Method of making a three-dimensional object by stereolithography
JPH01319867A (ja) * 1988-06-20 1989-12-26 Y Ii C:Kk 高速造形法
SE461752B (sv) * 1988-08-30 1990-03-19 Sparx Ab Anordning och material foer framstaellning av tre-dimensionellt foeremaal
AU4504089A (en) * 1988-10-05 1990-05-01 Michael Feygin An improved apparatus and method for forming an integral object from laminations
US5352310A (en) * 1989-02-17 1994-10-04 Natter Marc D Actinic activation shaping system and method
US5174843A (en) * 1989-02-17 1992-12-29 Honatech, Inc. Matrix support article shaping system and method
JPH0389349A (ja) * 1989-09-01 1991-04-15 Riso Kagaku Corp 凹凸画像の形成方法
US5088047A (en) * 1989-10-16 1992-02-11 Bynum David K Automated manufacturing system using thin sections
FR2659971B1 (fr) * 1990-03-20 1992-07-10 Dassault Avions Procede de production d'objets a trois dimensions par photo-transformation et appareillage de mise en óoeuvre d'un tel procede.
US5094935A (en) * 1990-06-26 1992-03-10 E. I. Dupont De Nemours And Company Method and apparatus for fabricating three dimensional objects from photoformed precursor sheets
US5217653A (en) * 1991-02-18 1993-06-08 Leonid Mashinsky Method and apparatus for producing a stepless 3-dimensional object by stereolithography
DE4135971A1 (de) * 1991-10-31 1993-05-06 Gerhard Dr.-Ing. 8000 Muenchen De Maerz Verfahren zur herstellung dreidimensionaler werkstuecke

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