JPH0820073A - 三次元形状創製方法及び同装置 - Google Patents

三次元形状創製方法及び同装置

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JPH0820073A
JPH0820073A JP6177638A JP17763894A JPH0820073A JP H0820073 A JPH0820073 A JP H0820073A JP 6177638 A JP6177638 A JP 6177638A JP 17763894 A JP17763894 A JP 17763894A JP H0820073 A JPH0820073 A JP H0820073A
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JP
Japan
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dimensional structure
creating
liquid
resin
solidify
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JP6177638A
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English (en)
Inventor
Takashi Ogaki
傑 大垣
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 三次元構造創製を、創製スピードを上げ、装
置設備をより簡便、安価にする。 【構成】 容器1内に所定量の液状の樹脂等を供給し、
X、Yステージ2により滴噴射ヘッド4をスキャンして
所望位置に位置させ、複数のノズル孔6から硬化させる
ための液を液滴として噴射し、容器1内の液状の樹脂等
の所望位置を硬化させる。その後、底板3を下げ、新た
に液を供給し、滴噴射ヘッド4のスキャン、液噴射さ
せ、硬化を繰り返し、所望の三次元構造を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2種の液体の合成を、
一方の液体の噴射により他方の液体を硬化させ、三次元
物体の創製を行う三次元構造創製方法及び同装置に関
し、特に金属駒型の製作に適する方法、装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現在公知の三次元構造創製方法には、熱
硬化、レーザー光CVD、積み木細工、薄板切断あるい
は積層、FDM、LOM、光分解、光造形等々の方法が
あるが、金属駒型の製作等では特開平5−154925
号公報に示されるような光造形法が近年多く用いられる
ようになっている。この方法は、光硬化性樹脂の上方か
ら選択的にレーザ光を照射して徐々に所望の立体形状を
創製するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光硬化
性樹脂にレーザー光を照射する方法においては、樹脂材
料の硬化に必要な光量を照射するためレーザー光のスキ
ャンスピードを制限する必要があり、このため創製スピ
ードをある程度以上に上げることができないという問題
があった。
【0004】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なしたもので、創製スピードを上昇させ、しかも装置設
備をより簡便にしかも安価にすることができる三次元構
造創製方法及び同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】本発明に係る三次元形状
創製方法は上記目的を達成するために、主剤となる未硬
化液状樹脂に硬化液を滴下して固化させることにより三
次元構造を創製することを特徴とする。
【0006】本発明に係る三次元形状創製方法は上記目
的を達成するために、硬化液中に未硬化液状樹脂を滴下
して固化させることにより三次元構造を創製することを
特徴とする。
【0007】本発明に係る三次元形状創製方法は上記目
的を達成するために、未硬化液状嫌気性樹脂にイオンを
含有する溶液を滴下して固化させることにより三次元構
造を創製することを特徴とする。
【0008】本発明に係る三次元形状創製方法は上記目
的を達成するために、イオンを含有する溶液に未硬化液
状嫌気性樹脂を滴下して固化させることにより三次元構
造を創製することを特徴とする。
【0009】本発明に係る三次元形状創製方法は上記目
的を達成するために、溶融状態にある樹脂を液中に滴下
冷却して固化させることにより三次元構造を創製するこ
とを特徴とする。
【0010】本発明に係る三次元形状創製方法は、滴下
させる液体を液滴としてノズルより噴射させ所望の位置
形状のみを固化させることを特徴とする構成とすること
もできる。
【0011】本発明に係る三次元形状創製方法は上記目
的を達成するために、未硬化熱硬化性樹脂に熱微粒子を
打ち込むことにより部分的に固化させることを特徴とす
る。
【0012】本発明に係る三次元形状創製方法は、使用
する樹脂材に充填剤を加える構成とすることもできる。
【0013】本発明に係る三次元形状創製方法は、反応
系に震動を与え硬化反応を促進させることを特徴とする
構成とすることもできる。
【0014】本発明に係る三次元形状創製装置は、上記
いずれかの三次元構造創製方法を実施するための装置で
あって、上記いずれかの三次元構造創製方法を実施する
ための装置であって、液体を液滴状に噴射し、あるいは
粉体を噴射して主剤の所望の位置のみを固化させるノズ
ルと、該ノズルを位置決め駆動する手段とを含むことを
特徴とする。
【0015】
【実施例】以下本発明に係る三次元構造創製装置の実施
例を図面を参照して説明する。図1は本発明に係る三次
元構造創製装置の一実施例を示す斜視図で、図中1は容
器、2はX−Yステージで、容器1は図中上下方向に可
動の底板3を有し、その上面にX−Yステージ2が配置
してある。X−Yステージ2には滴噴射ヘッド4が設け
てあり、容器1内に満たされた未硬化液液面に液滴を噴
射することができるようになっている。なお図中5は液
供給口で、ここから容器1内へ硬化させる液状の樹脂等
を供給する。
【0016】図2は滴噴射ヘッド4の一例を示す斜視図
であり、複数のノズル孔6と、液ダレ防止のためのクリ
ニングブレード7、不良滴を回収するためのガター8及
び液供給孔9を備えている。
【0017】本実施例装置では、液供給口5から容器1
内に所定量の液状の樹脂等を供給しておき、滴噴射ヘッ
ド4をX、Yステージ2によりスキャンして所望位置に
位置させ、複数のノズル孔6から硬化させるための液を
液滴として適時噴射し(例えば図2中の液滴群10のよ
うに噴射する)、容器1内の液状の樹脂等の所望位置を
硬化させる。その後、可動の底板3を下げ、液供給口5
から新たに液を供給し、再び滴噴射ヘッド4をX、Yス
テージ2によりスキャンして所望位置に位置させ、ノズ
ル孔6から硬化させるための液を噴射させ、硬化させ
る。この作業の繰り返しにより三次元構造、例えば図1
に示す硬化部11を形成する。
【0018】容器1内に供給する主剤としての未硬化液
状樹脂としては、エリア樹脂、エポキシ樹脂等があり、
これに対する硬化剤としては酸無水物やアミン類あるい
はこの混合液等がある。
【0019】上記実施例とは逆に、容器1中に硬化液を
入れておき、これに未硬化液状樹脂を滴下して固化させ
るようにしてもよい。また未硬化液状嫌気性樹脂にイオ
ンを含有する溶液を滴下して固化させ、あるいはその逆
とすることもできるが、嫌気性樹脂と溶液はテトラエチ
レングリコールジメタクリレートに対する促進液のよう
な組み合わせが考えられる。さらに溶融状態にある樹脂
を液中に滴下冷却して固化させるようにもでき、この場
合、構造体を創製させる基板(例えば図示の実施例では
底板3)自体を冷却する手段を持つことにより、より創
製速度を上げることができる。また滴下樹脂に応じて冷
却用の液に水、油等その組性を選択することになる。ま
た未硬化熱硬化性樹脂に高温液滴等の熱微粒子を打ち込
むことにより部分的に固化させるようにもでき、熱微粒
子としては高温液滴以外に粉末をあげることができる。
樹脂材にはフィラー、カーボン樹脂、ウィスカー等の充
填剤を加えるようにしてもよい。
【0020】さらに、上記各実施例において、液滴の吐
出手段としては液噴射ノズル以外に、電歪素子、バブ
ル、電圧、空気流等による圧力もしくは静電気力による
ものがあげられる。また反応系に震動を与え硬化反応を
促進させることができるが、加震手段としては超音波震
動子が考えられ、液滴の噴射と同期させればより高い効
果をあげられる。
【0021】
【発明の効果】請求項1の三次元構造創製方法において
は、硬化液を滴化させることにより反応が生じて三次元
形状の創製が可能となるので、レーザー光等のエネルギ
ー源を必要とせず、簡便に形状創製を行うことができる
ようになるという効果がある。
【0022】請求項2の三次元構造創製方法において
は、未硬化液状樹脂を滴化させることにより反応が生
じ、三次元形状の創製が可能となるので、レーザー光等
のエネルギー源を必要とせず、簡便に形状創製を行うこ
とができるようになるという効果がある。
【0023】請求項3の三次元構造創製方法において
は、イオン含有溶液を滴化させることにより反応が生
じ、三次元形状の創製が可能となるので、レーザー光等
のエネルギー源を必要とせず、簡便に形状創製を行うこ
とができるようになるという効果がある。
【0024】請求項4の三次元構造創製方法において
は、未硬化嫌気性樹脂を滴化させることにより反応が生
じ、三次元形状の創製が可能となるので、レーザー光等
のエネルギー源を必要とせず、簡便に形状創製を行うこ
とができるようになるという効果がある。
【0025】請求項5の三次元構造創製方法において
は、液状樹脂を液中に滴化冷却して直接固化させるの
で、上記共通の効果に加え、より簡便に形状創製を行う
ことができるようになるという効果がある。
【0026】請求項6の三次元構造創製方法において
は、ノズルを有するヘッドをスキャンし、滴下させる液
体をこのノズルより噴射するため、上記共通の効果に加
え、レーザーによる光硬化と異なり硬化反応を待つ必要
が全くなく、このため液滴の噴射を行いつつ硬化を行う
という同時進行が可能となり、より創製スピードを上げ
ることが可能となるという効果がある。
【0027】請求項7の三次元構造創製方法において
は、熱硬化性樹脂に対し熱微粒子を打ち込んで硬化させ
ているので、レーザー光等のエネルギー源を必要とせ
ず、簡便に形状創製を行うことができるようになるとい
う効果がある。
【0028】請求項8の三次元構造創製方法において
は、樹脂剤に充填剤を加えているため、上記共通の効果
に加え、硬化後の形状を良好に保つことが可能であり、
かつ硬化時間を短縮させることができるようになるとい
う効果がある。
【0029】請求項9の三次元構造創製方法において
は、反応系に震動を与えているため、上記共通の効果に
加え、硬化後の形状を良好に保つことが可能であり、か
つ硬化時間を大幅に短縮することができるようになると
いう効果がある。
【0030】請求項10の三次元構造創製装置において
は、液体を液滴状に噴射し、あるいは粉体を噴射して主
剤の所望の位置のみを固化させるノズルと、このノズル
を位置決め駆動する手段とを含むようにしたので、レー
ザー光等のエネルギー源を必要としない簡便な構造とす
ることができるようになるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る三次元構造創製装置の一実施例を
示す斜視図である。
【図2】図1の滴噴射ヘッドの一例を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
1 容器 2 X−Yステージ 3 底板 4 滴噴射ヘッド 5 液供給口 6 ノズル孔 7 クリニングブレード 8 ガター 9 液供給孔 10 液滴群 11 硬化部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主剤となる未硬化液状樹脂に硬化液を滴
    下して固化させることにより三次元構造を創製すること
    を特徴とする三次元構造創製方法。
  2. 【請求項2】 硬化液中に未硬化液状樹脂を滴下して固
    化させることにより三次元構造を創製することを特徴と
    する三次元構造創製方法。
  3. 【請求項3】 未硬化液状嫌気性樹脂にイオンを含有す
    る溶液を滴下して固化させることにより三次元構造を創
    製することを特徴とする三次元構造創製方法。
  4. 【請求項4】 イオンを含有する溶液に未硬化液状嫌気
    性樹脂を滴下して固化させることにより三次元構造を創
    製することを特徴とする三次元構造創製方法。
  5. 【請求項5】 溶融状態にある樹脂を液中に滴下冷却し
    て固化させることにより三次元構造を創製することを特
    徴とする三次元構造創製方法。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかの三次元構造創
    製方法において、滴下させる液体を液滴としてノズルよ
    り噴射させ所望の位置形状のみを固化させることを特徴
    とする三次元構造創製方法。
  7. 【請求項7】 未硬化熱硬化性樹脂に高温液滴等の熱微
    粒子を打ち込むことにより部分的に固化させることを特
    徴とする三次元構造創製方法。
  8. 【請求項8】 請求項1〜5あるいは請求項7のいずれ
    かにおいて使用する樹脂材に充填剤を加えることを特徴
    とする三次元構造創製方法。
  9. 【請求項9】 請求項1〜4あるいは請求項6〜8のい
    ずれかの三次元構造創製方法において、反応系に震動を
    与え硬化反応を促進させることを特徴とする三次元構造
    創製方法。
  10. 【請求項10】 上記いずれかの三次元構造創製方法を
    実施するための装置であって、液体を液滴状に噴射し、
    あるいは粉体を噴射して主剤の所望の位置のみを固化さ
    せるノズルと、該ノズルを位置決め駆動する手段とを含
    むことを特徴とする三次元構造創製装置。
JP6177638A 1994-07-05 1994-07-05 三次元形状創製方法及び同装置 Pending JPH0820073A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009139395A1 (ja) * 2008-05-15 2009-11-19 富士フイルム株式会社 三次元造形物の製造方法、三次元造形用材料及び三次元造形物
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