JP2003071940A - Apparatus for lamination shaping and method for lamination shaping - Google Patents

Apparatus for lamination shaping and method for lamination shaping

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JP2003071940A
JP2003071940A JP2001265687A JP2001265687A JP2003071940A JP 2003071940 A JP2003071940 A JP 2003071940A JP 2001265687 A JP2001265687 A JP 2001265687A JP 2001265687 A JP2001265687 A JP 2001265687A JP 2003071940 A JP2003071940 A JP 2003071940A
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JP
Japan
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support
data
thin layer
forming
stage
Prior art date
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Application number
JP2001265687A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Nishida
聡 西田
Hirobumi Sasaki
博文 佐々木
Okushi Okuyama
奥士 奥山
Hiroshi Yamaguchi
宏 山口
Hitoshi Morimoto
仁士 森本
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.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/22—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20
    • G03G15/221—Machines other than electrographic copiers, e.g. electrophotographic cameras, electrostatic typewriters
    • G03G15/224—Machines for forming tactile or three dimensional images by electrographic means, e.g. braille, 3d printing

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for lamination shaping and a method for lamination shaping in which a supporting part is made in such a way that it is possible to mold in high speed and accurately a necessary shape and in addition, thickness, etc., of a thin layer can be changed or corrected based on molding condition, etc., of a formed molded sample. SOLUTION: A data inputting means for inputting sliced image data and support data, an image forming means for forming the thin layer according to the sliced image data, a support pin means provided on a stage and provided with a plurality of support pins being respectively movable, a support pin control means for controlling respective movement and stopping of the support pins by the support data, a laminating means for laminating the thin layer on the stage and a shaping control means for controlling action of each of the above described means are provided.

Description

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

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、３次元物体の形状
データに基づき造形材料により前記３次元物体の断面形
状の薄層を予め設定された層厚で形成し、形成された前
記薄層をステージ上に積層して立体物を形成する積層造
形装置、特に、電子写真方式により前記薄層を形成する
積層造形装置及び積層造形方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention forms a thin layer having a preset layer thickness of a cross-sectional shape of the three-dimensional object on the basis of shape data of the three-dimensional object, and forms the thin layer. The present invention relates to a layered modeling apparatus that stacks on a stage to form a three-dimensional object, and more particularly to a layered modeling apparatus and a layered modeling method that form the thin layer by an electrophotographic method.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年のパーソナルコンピュータの著しい
普及と高性能化に伴い、開発期間の短縮や開発コストの
低減を目的に、設計開発業務においても、効率よく図面
を作成することができるＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａ
ｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ ｓｙｓｔｅｍ）を利用し、Ｃ
ＡＤ上で部品の形状や作動上の問題をできる限り洗い出
し、試作する場合においても、ＣＡＤ上で入力された３
次元形状を機械加工することなく、直接立体モデル（３
次元モデル）として形成することで製品開発の期間短縮
等が図れる迅速原型製造法としてのラピッドプロトタイ
ピング（Ｒａｐｉｄ Ｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ）が注目
され始めてきた。2. Description of the Related Art In recent years, with the remarkable spread and high performance of personal computers, CAD (Computer) capable of efficiently creating drawings even in design and development work for the purpose of shortening the development period and reducing the development cost. A
C. by using the ided Design system)
Even in the case of prototyping after identifying as much as possible the problem of the shape and operation of parts on AD, the information entered on CAD was 3
Direct machining of three-dimensional models (3
Rapid prototyping, which is a rapid prototyping method that can shorten the period of product development by forming a three-dimensional model, has begun to attract attention.

【０００３】ラピッドプロトタイピング（以下、ＲＰ法
という）は、３次元形状を予め設定されたピッチで作成
した断面形状データにより形成された薄層を積層して、
３次元モデルを形成する方法の総称で、造形方法の違い
はあるが、例えば、光造形法、粉体焼結法、粉体接着
法、固体下地硬化法等が開発されてきた。In rapid prototyping (hereinafter referred to as RP method), thin layers formed by cross-sectional shape data prepared by forming a three-dimensional shape at a preset pitch are laminated,
Although it is a general term for a method of forming a three-dimensional model and there are differences in the molding method, for example, a stereolithography method, a powder sintering method, a powder bonding method, a solid underlayer curing method, etc. have been developed.

【０００４】しかしながら、これらのＲＰ法には下記の
ような様々な問題があった。光造形法には、光を照射す
ることにより硬化する光硬化性の液体樹脂を用いるた
め、装置あるいは装置を設置する部屋全体を光を透過し
ない遮光構造にする必要があるばかりでなく、何より、
その形成速度は樹脂の硬化速度に依存するし、また、液
面が安定するまでレーザー光を照射できないために形成
に時間がかかるという問題があった。However, these RP methods have various problems as described below. In the stereolithography method, since a photo-curable liquid resin that is cured by irradiating light is used, not only the device or the entire room in which the device is installed needs to have a light-shielding structure that does not transmit light, but above all,
The formation rate depends on the curing rate of the resin, and there is a problem that it takes time to form the layer because the laser beam cannot be irradiated until the liquid surface is stabilized.

【０００５】粉体焼結法には、粉体を焼結するために、
高出力の炭酸ガス（ＣＯ2）レーザーを用いることが多
く、炭酸ガスレーザー装置はその構成上、大型化は免れ
ず、装置自体の広い設置面積を必要とするばかりでな
く、形成工程においては、炭酸ガスレーザーのエネルギ
ー密度やビーム径の制御が難しく、粉体表面からの深さ
方向に対する焼結特性が安定しないため深さ方向の造形
精度が悪く、そのため強固に結合したモデルを得難いと
いう問題があったり、造形装置の槽内に粉体を所定の厚
さで敷き詰めるのに時間がかかり生産性が悪いという問
題があった。In the powder sintering method, in order to sinter the powder,
A high-power carbon dioxide (CO 2 ) laser is often used, and the carbon dioxide laser device is unavoidably large in size due to its configuration, and not only requires a large installation area of the device itself, but also in the forming process, It is difficult to control the energy density and beam diameter of the carbon dioxide laser, and the sintering characteristics in the depth direction from the powder surface are not stable, so the modeling accuracy in the depth direction is poor, so it is difficult to obtain a strongly bonded model. However, there is a problem in that it takes time to spread the powder with a predetermined thickness in the tank of the modeling apparatus, and the productivity is poor.

【０００６】粉体接着法には、粉体焼結法と同様に、造
形装置の槽内に粉体を所定の厚さで敷き詰めるのに時間
がかかり生産性が悪いという問題があり、また粉体材料
が接着剤によって結合されるだけであるため、造形精度
が悪く十分な強度を得難いという問題があった。Similar to the powder sintering method, the powder bonding method has a problem that it takes time to spread the powder in a tank of a molding apparatus in a predetermined thickness and productivity is poor. Since the body materials are only bonded by the adhesive, there is a problem that the molding accuracy is poor and it is difficult to obtain sufficient strength.

【０００７】固体下地硬化法には、形成する断面形状デ
ータに基づきマスクパーターンを形成し、光硬化性樹脂
が塗布された樹脂層の上にこのマスクパターンを重ね紫
外線を照射する方法で、形成方法が煩雑であること、余
剰の光硬化性樹脂を吸収する工程で、騒音が発生した
り、細かな造形部分の樹脂を吸い込んでしまったり、余
剰樹脂を細部に残存させてしまったりするために、造形
精度の高いモデルを得難いという問題があった。In the solid undercoating method, a mask pattern is formed on the basis of the sectional shape data to be formed, and the mask pattern is superposed on a resin layer coated with a photocurable resin, and ultraviolet rays are irradiated. Is complicated, in the process of absorbing the excess photocurable resin, noise is generated, the resin of the fine modeling part is sucked in, or the excess resin is left in the details, There was a problem that it was difficult to obtain a model with high modeling accuracy.

【０００８】これらの問題を解決して、造形精度が高く
生産性の良い３次元物体の造形を行うことを目的に、新
たなＲＰ法の一種として電子写真プロセスを利用するこ
とにより、３次元物体の断面形状データに基づき誘電体
表面に静電潜像を造り、帯電性粉体で現像してシート状
に形成した薄層をステージ上に積層することにより、３
次元物体を造形する積層造形方法及びその装置に関する
技術が特開平１０−２０７１９４号により提案された
が、この電子写真プロセスを利用した積層造形方法及び
その装置では、確かに、造形精度が高く生産性の良い３
次元物体の造形を行うことができるが、電子写真プロセ
スを利用するため造形材料が帯電性粉体に限られ、シー
ト状に形成した薄層をステージ上に積層する際に、その
薄層が型崩れ等しないように支えるためのサポート部材
を帯電性粉体で形成すると、サポート部と断面形状が溶
着してしまいサポート部材と断面形状との区別がつか
ず、造形後にサポート部材を切り離す作業は極めて困難
であった。By solving these problems and using the electrophotographic process as a new type of RP method for the purpose of modeling a three-dimensional object with high modeling accuracy and good productivity, a three-dimensional object is produced. An electrostatic latent image is formed on the surface of the dielectric based on the cross-sectional shape data of 3), and a thin layer formed into a sheet by developing with electrostatically charged powder is laminated on the stage to
A technique related to a layered manufacturing method and apparatus for modeling a three-dimensional object was proposed by Japanese Patent Laid-Open No. 10-207194. However, the layered manufacturing method and apparatus using this electrophotographic process certainly has high modeling accuracy and high productivity. Good 3
Although it is possible to model three-dimensional objects, since the electrophotographic process is used, the modeling material is limited to electrostatically charged powder, and when a sheet-shaped thin layer is stacked on a stage, the thin layer is molded. If the support member for supporting so that it does not collapse etc. is formed of electrostatically charged powder, the support portion and the cross-sectional shape will be welded and the support member and the cross-sectional shape cannot be distinguished, and the work of separating the support member after modeling is extremely difficult. It was difficult.

【０００９】仮に、苦労してサポート部を切り離すこと
ができたとしても、造形後のサポート部は、一般には廃
棄するしかなく、１個の造形物を形成するためのサポー
ト部の除去とサポート材にかかる費用は大きなものとな
っていた。Even if the support portion could be separated by effort, the support portion after modeling is generally discarded, and the support portion is removed and the support material for forming one molded article. The cost to get there was great.

【００１０】つまり、薄層は高速且つ高精度に形成でき
るようになったが、サポート部を薄層を形成する手段と
は異なる別の手段や別の造形材料で形成することができ
ないので、サポート部を必要とする複雑な形状の造形に
関しては、技術的にもコスト的にも極めて大きな問題が
あった。That is, although the thin layer can be formed at high speed and with high accuracy, the support cannot be formed by another means different from the means for forming the thin layer or another molding material. There is an extremely large problem both technically and costly in forming a complicated shape that requires a part.

【００１１】また、上記いずれのＲＰ法においても、複
雑な形状の薄層を形成したり、はじめて使用する造形材
料等で薄層やサポート部を形成する場合等において、薄
層の層厚等をどのくらいの層厚にするか、あるいはサポ
ート部の形状等をどのようにするか等の各種造形条件等
を設定する際に、従来では、過去の経験等により各種造
形条件等を設定しては造形物を形成して、その造形物の
結果を見て、再び各種造形条件等を変更したり補正した
りしながら、所望の造形物ができるまで試行錯誤を重ね
ていたので、所望の造形物が得られるまでには多大な時
間や材料費及び労力等を費やしていた。Further, in any of the above RP methods, when a thin layer having a complicated shape is formed, or when a thin layer or a support portion is formed by a molding material or the like used for the first time, the layer thickness of the thin layer is changed. When setting various modeling conditions such as how much layer thickness or how to shape the support part, etc., conventionally, it is necessary to set various modeling conditions etc. based on past experience etc. Forming an object, looking at the result of the molded object, changing and correcting various modeling conditions etc. again, trial and error were repeated until the desired molded object was made, so the desired molded object was It took a great deal of time, material cost, labor, etc. until it was obtained.

【００１２】また、過去に経験がある薄層やサポート部
の形成であっても、積層造形装置の機械的な摩耗等によ
る経時変化で造形物の造形精度が変化していることに気
付かず、造形精度の悪い造形物を形成してしまうなどの
問題があった。Further, even when forming a thin layer or a support portion which has been experienced in the past, it is not noticed that the modeling accuracy of the modeled object is changed due to a change with time due to mechanical wear of the additive manufacturing apparatus, There was a problem such as forming a modeled object with poor modeling accuracy.

【００１３】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑み、電子写真プロセスを利用して立体物の断面形状の
薄層を形成し積層する積層造形装置及び積層造形方法に
おいて、サポート部を必要とする形状の造形が高速に精
度よく容易に、且つ、サポート材によるサポート部の形
成箇所を少なくすることで安価に造形可能で、更に、造
形サンプルを造形物の形成時に同時に形成し、形成され
た造形サンプルの造形条件等に基づき薄層の層厚等を変
更または補正ができるようにして、試行錯誤の時間を減
少させ容易に開発試作等の使用目的に適応した十分な機
械的強度を有した立体物の造形が可能な積層造形装置お
よび積層造形方法を提供することを目的とするものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides an additive manufacturing apparatus and an additive manufacturing method for forming and laminating thin layers having a cross-sectional shape of a three-dimensional object by utilizing an electrophotographic process. The required shape can be formed easily at high speed with high accuracy, and it can be formed at low cost by reducing the number of support parts formed by the support material.Furthermore, a forming sample is formed at the same time when forming the formed object. The thickness of the thin layer can be changed or corrected based on the modeling conditions of the modeled sample, and the time for trial and error can be reduced, and sufficient mechanical strength adapted to the purpose of use such as development and trial production can be easily achieved. It is an object of the present invention to provide a layered modeling apparatus and a layered modeling method capable of modeling a three-dimensional object having the three-dimensional object.

【００１４】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、３次元物体の形状データ
に基づき造形材料により断面形状の薄層を予め設定され
た層厚で形成し、形成された前記薄層をステージ上に積
層して立体物を形成する積層造形装置において、前記３
次元物体の形状データに基づき前記薄層を形成するため
に予め設定されたピッチ毎に作成されたスライス像デー
タと前記スライス像データに基づき前記薄層を積層する
ために前記薄層を支持するサポート部を指示するサポー
トデータとを入力するデータ入力手段と、前記スライス
像データにより前記薄層を形成する像形成手段と、前記
ステージに設けられ、前記ステージの前記薄層を積層す
る面と直交する方向に、それぞれ移動停止可能な複数の
サポートピンを備えたサポートピン手段と、前記サポー
トデータにより、前記サポートピン手段の複数のサポー
トピンのそれぞれの移動停止を制御するサポートピン制
御手段と、前記薄層を前記ステージ上に積層する積層手
段と、前記各手段の作動を制御する造形制御手段とを備
えたことを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 uses a modeling material based on the shape data of a three-dimensional object to form a thin layer having a cross-sectional shape with a preset layer thickness. In the layered manufacturing apparatus for forming the three-dimensional object by stacking the formed thin layers on a stage,
Slice image data created at every preset pitch for forming the thin layer based on the shape data of the three-dimensional object and a support for supporting the thin layer for stacking the thin layers based on the slice image data Data input means for inputting support data for instructing a unit, image forming means for forming the thin layer by the slice image data, and orthogonal to a surface provided on the stage and laminating the thin layers of the stage. In the direction, support pin means each having a plurality of support pins capable of stopping movement, support pin control means for controlling movement stop of each of the plurality of support pins of the support pin means based on the support data, and the thin support pin means. Laminating means for laminating layers on the stage, and modeling control means for controlling the operation of each of the means, That.

【００１５】これにより、スライス像データに基づく薄
層をステージ上に積層するためのサポート部を、それぞ
れ移動停止可能な複数のサポートピンでサポートできる
ので、サポート部を形成するための形成時間が短縮で
き、造形完了後は廃棄することになるサポート部を形成
するための造形材料が不要となるので、材料コストと廃
棄のためのコストも削減でき、造形コストを大幅に削減
できる積層造形装置を提供できる。Thus, the support portion for stacking the thin layer based on the slice image data on the stage can be supported by the plurality of support pins each of which can be stopped, so that the formation time for forming the support portion can be shortened. Since the molding material for forming the support part that will be discarded after the completion of modeling is unnecessary, the material cost and the cost for disposal can be reduced, and the layering device that can significantly reduce the modeling cost is provided. it can.

【００１６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記像形成手段は、前記スライス像デ
ータに基づき静電潜像を感光体の表面に形成する潜像形
成手段と、前記静電潜像を帯電性粉体で現像する現像手
段とを備えたことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the image forming means includes a latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor based on the slice image data. And a developing means for developing the electrostatic latent image with a chargeable powder.

【００１７】これにより、電子写真プロセスの潜像形成
手段と現像手段とを用いて、帯電性粉体により断面形状
データに基づく薄層を迅速に、かつ精度良く形成でき
る。As a result, the latent image forming means and the developing means in the electrophotographic process can be used to rapidly and accurately form a thin layer based on the cross-sectional shape data with the chargeable powder.

【００１８】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記積層手段は、前記薄層を前記ステ
ージ上に転写定着するための転写定着手段を備えたこと
を特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the laminating means includes a transfer fixing means for transferring and fixing the thin layer onto the stage. .

【００１９】これにより、帯電性粉体で形成された薄層
を正確に、かつ、強固にステージ上に積層できる。As a result, the thin layer formed of the chargeable powder can be accurately and firmly laminated on the stage.

【００２０】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、前記転写定着手段は、前記薄層を積層
位置に搬送する像担持手段と前記薄層を加熱押圧するヒ
ーター手段とを備えたことを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the third aspect, the transfer fixing means includes an image carrying means for conveying the thin layers to a stacking position and a heater means for heating and pressing the thin layers. It is characterized by having.

【００２１】これにより、帯電性粉体で形成された薄層
がヒーター手段で加熱押圧される位置に像担持手段によ
り確実に搬送され、ヒーター手段で瞬時に強固に溶着し
積層できる。しかも加熱が１回のみであるから熱可塑性
樹脂だけでなく熱硬化性樹脂により構成された帯電性粉
体によっても薄層を形成することができ、樹脂の種類を
限定することなく、製品で使用する樹脂と同じ樹脂材料
で立体物を形成することができる。As a result, the thin layer formed of the chargeable powder is surely conveyed by the image carrying means to the position where it is heated and pressed by the heater means, and the heater means instantly firmly welds and stacks. Moreover, since the heating is performed only once, a thin layer can be formed not only by the thermoplastic resin but also by the chargeable powder composed of the thermosetting resin, and it can be used in products without limiting the type of resin. A three-dimensional object can be formed with the same resin material as the resin used.

【００２２】請求項５に記載の発明は、３次元物体の形
状データに基づき造形材料により断面形状の薄層を予め
設定された層厚で形成し、形成された前記薄層をステー
ジ上に積層して立体物を形成する積層造形装置におい
て、前記３次元物体の形状データに基づき前記薄層を形
成するために予め設定されたピッチ毎に作成されたスラ
イス像データと前記スライス像データに基づき前記薄層
を積層するために前記薄層を支持するサポート部を指示
するサポートデータとを入力するデータ入力手段と、前
記ステージに前記ステージの前記薄層を積層する面と直
交する方向に移動停止可能な複数のサポートピンにより
構成された第１のサポート手段と、サポート材を吐出す
ることによりサポート部を形成する吐出手段により構成
された第２のサポート手段と、前記スライス像データに
基づき前記薄層を積層する際にサポートが必要な部分を
判別して、前記第１のサポート手段を作動させる第１の
サポートデータと前記第２のサポート手段を作動させる
第２のサポートデータとを分別して作成するサポートデ
ータ作成手段と、前記第１のサポートデータに基づき前
記第１のサポート手段を作動させ、前記第２のサポート
データに基づき前記第２のサポート手段を作動させるサ
ポート制御手段と、前記スライス像データにより前記薄
層を形成する像形成手段と、前記薄層を前記ステージ上
に積層する積層手段と、前記各手段の作動を制御する造
形制御手段とを備えたことを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, a thin layer having a cross-sectional shape is formed with a preset material thickness based on the shape data of the three-dimensional object, and the formed thin layer is laminated on the stage. In a layered manufacturing apparatus for forming a three-dimensional object, slice image data created at every preset pitch for forming the thin layer based on the shape data of the three-dimensional object, and the slice image data based on the slice image data. Data input means for inputting support data for instructing a support portion supporting the thin layers for laminating the thin layers, and movement stop in a direction orthogonal to a surface of the stage for laminating the thin layers Supporting means composed of a plurality of different support pins and a second supporting means composed of a discharging means for forming a support portion by discharging a supporting material. Means, and a first support data for operating the first support means and an operation of the second support means by determining a portion requiring support when laminating the thin layers based on the slice image data. Support data creating means for separating and creating the second support data, and the first support means based on the first support data, and the second support means based on the second support data. A support control means for activating the image forming means, an image forming means for forming the thin layer by the slice image data, a laminating means for laminating the thin layer on the stage, and a shaping control means for controlling the operation of each means. It is characterized by having.

【００２３】これにより、スライス像データに基づく薄
層をステージ上に積層するためのサポート部を形成する
手段として、それぞれ移動停止可能な複数のサポートピ
ンと吐出手段とを備えたので、この２つの手段を適宜使
用することにより、複雑な形状の造形も高速に、且つ、
容易に形成できる。しかも、それぞれ移動停止可能な複
数のサポートピンは、繰り返し使用できるので、サポー
ト部を形成するための材料コストや廃棄のためのコスト
も削減でき、造形コストを大幅に削減できる積層造形装
置を提供できる。Thus, as a means for forming a support portion for laminating a thin layer based on the slice image data on the stage, a plurality of support pins capable of stopping movement and a discharge means are provided, respectively, and these two means are provided. By using appropriately, modeling of complicated shapes at high speed,
It can be easily formed. Moreover, since a plurality of support pins that can each be stopped and moved can be repeatedly used, the material cost for forming the support portion and the cost for disposal can be reduced, and a layered manufacturing apparatus that can significantly reduce the modeling cost can be provided. .

【００２４】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の発明において、前記像形成手段は、前記スライス像デ
ータに基づき静電潜像を感光体の表面に形成する潜像形
成手段と、前記静電潜像を帯電性粉体で現像する現像手
段と、を備えたことを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the invention, the image forming means includes latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor based on the slice image data. And a developing unit that develops the electrostatic latent image with a chargeable powder.

【００２５】これにより、電子写真プロセスの潜像形成
手段と現像手段とを用いて、帯電性粉体によりスライス
像データに基づく複雑な形状の薄層を迅速に、かつ精度
良く形成できる。Thus, the latent image forming means and the developing means in the electrophotographic process can be used to rapidly and accurately form a thin layer having a complicated shape based on the slice image data by the charged powder.

【００２６】請求項７に記載の発明は、請求項５に記載
の発明において、前記積層手段は、前記薄層を前記ステ
ージ上に転写定着するための転写定着手段を備えたこと
を特徴とする。According to a seventh aspect of the invention, in the fifth aspect of the invention, the laminating means is provided with a transfer fixing means for transferring and fixing the thin layer onto the stage. .

【００２７】これにより、帯電性粉体で形成された複雑
な形状の薄層を正確に、かつ、強固にステージ上に積層
できる。As a result, a thin layer having a complicated shape formed of the chargeable powder can be accurately and firmly laminated on the stage.

【００２８】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の発明において、前記転写定着手段は、前記薄層を積層
位置に搬送する像担持手段と前記薄層を加熱押圧するヒ
ーター手段とを備えたことを特徴とする。According to an eighth aspect of the present invention, in the invention according to the seventh aspect, the transfer fixing means includes an image carrying means for conveying the thin layers to a stacking position and a heater means for heating and pressing the thin layers. It is characterized by having.

【００２９】これにより、帯電性粉体で形成された複雑
な形状の薄層がヒーター手段で加熱押圧される位置に像
担持手段により確実に搬送され、ヒーター手段で瞬時に
強固に溶着し積層できる。しかも加熱が１回のみである
から熱可塑性樹脂だけでなく熱硬化性樹脂により構成さ
れた帯電性粉体によっても薄層を形成することができ、
樹脂の種類を限定することなく、製品で使用する樹脂と
同じ樹脂材料で立体物を形成することができる。As a result, the thin layer having a complicated shape formed of the chargeable powder is surely conveyed by the image carrying means to the position where it is heated and pressed by the heater means, and the heater means instantaneously firmly welds and stacks it. . Moreover, since the heating is performed only once, the thin layer can be formed not only by the thermoplastic resin but also by the charging powder composed of the thermosetting resin,
The three-dimensional object can be formed from the same resin material as the resin used in the product without limiting the type of resin.

【００３０】請求項９に記載の発明は、３次元物体の形
状データに基づき造形材料により断面形状の薄層を予め
設定された層厚で形成し、形成された前記薄層をステー
ジ上に積層して立体物を形成する積層造形方法におい
て、前記３次元物体の形状データに基づき前記薄層を形
成するために予め設定されたピッチ毎に作成されたスラ
イス像データと前記スライス像データに基づき前記薄層
を積層するために前記薄層を支持するサポート部を指示
するサポートデータとを入力するデータ入力工程と、前
記スライス像データにより前記薄層を形成する像形成工
程と、前記ステージに設けられ、前記ステージの前記薄
層を積層する面と直交する方向に、それぞれ移動停止可
能な複数のサポートピンを設けたサポートピン手段を備
え、前記サポートデータにより、前記サポートピン手段
の複数のサポートピンのそれぞれの移動停止を制御する
サポートピン制御工程と、前記薄層を前記ステージ上に
積層する積層工程とを備えたことを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, a thin layer having a cross-sectional shape is formed with a preset material thickness based on the shape data of the three-dimensional object, and the formed thin layer is laminated on the stage. In the additive manufacturing method for forming a three-dimensional object, slice image data created at every preset pitch for forming the thin layer based on the shape data of the three-dimensional object and the slice image data based on the slice image data. A data input step of inputting support data for instructing a support portion that supports the thin layers for laminating the thin layers, an image forming step of forming the thin layers by the slice image data, and a stage provided on the stage. A support pin means provided with a plurality of support pins capable of stopping movement in a direction orthogonal to a surface on which the thin layers of the stage are laminated, Data, the features and the support pin control step of controlling the respective movement stop of the plurality of support pins, in that the thin layer and a laminating step of laminating on the stage of the support pin means.

【００３１】これにより、スライス像データに基づく薄
層をステージ上に積層するためのサポート部を、それぞ
れ移動停止可能な複数のサポートピンでサポートできる
ので、サポート部を形成するための形成時間が短縮で
き、造形完了後は廃棄することになるサポート部を形成
するための造形材料が不要となるので、材料コストと廃
棄のためのコストも削減でき、造形コストを大幅に削減
できる積層造形方法を提供できる。With this, the support portion for stacking the thin layer based on the slice image data on the stage can be supported by the plurality of support pins that can be stopped, respectively, so that the formation time for forming the support portion can be shortened. Since the molding material for forming the support part, which will be discarded after the molding is completed, is unnecessary, the material cost and the cost for disposal can be reduced, and the additive manufacturing method that can significantly reduce the molding cost is provided. it can.

【００３２】請求項１０に記載の発明は、３次元物体の
形状データに基づき造形材料により断面形状の薄層を予
め設定された層厚で形成し、形成された前記薄層をステ
ージ上に積層して立体物を形成する積層造形方法におい
て、前記３次元物体の形状データに基づき前記薄層を形
成するために予め設定されたピッチ毎に作成されたスラ
イス像データと前記スライス像データに基づき前記薄層
を積層するために前記薄層を支持するサポート部を指示
するサポートデータとを入力するデータ入力工程と、前
記スライス像データに基づき前記薄層を積層する際にサ
ポートが必要な部分を判別して、第１のサポート手段を
作動させる第１のサポートデータと第２のサポート手段
を作動させる第２のサポートデータとを分別して作成す
るサポートデータ作成工程と、前記ステージに前記ステ
ージの前記薄層を積層する面と直交する方向に移動停止
可能な複数のサポートピンにより構成された前記第１の
サポート手段と、サポート材を吐出することによりサポ
ート部を形成する吐出手段により構成された前記第２の
サポート手段とを備え、前記第１のサポートデータに基
づき前記第１のサポート手段を作動させ、前記第２のサ
ポートデータに基づき前記第２のサポート手段を作動さ
せるサポート制御工程と、前記スライス像データにより
前記薄層を形成する像形成工程と、前記薄層を前記ステ
ージ上に積層する積層工程とを備えたことを特徴とす
る。According to a tenth aspect of the present invention, a thin layer having a cross-sectional shape is formed with a preset thickness based on the shape data of the three-dimensional object, and the formed thin layer is laminated on the stage. In the additive manufacturing method for forming a three-dimensional object, slice image data created at every preset pitch for forming the thin layer based on the shape data of the three-dimensional object and the slice image data based on the slice image data. A data input step of inputting support data for instructing a support unit that supports the thin layers for stacking the thin layers, and determining a portion that needs support when stacking the thin layers based on the slice image data. Then, the support data that is created by separating the first support data that activates the first support means and the second support data that activates the second support means. Forming step, the first support means composed of a plurality of support pins capable of stopping movement in a direction orthogonal to the surface on which the thin layers of the stage are laminated, and supporting by discharging a support material A second supporting means constituted by a discharging means forming a part, the first supporting means is operated based on the first supporting data, and the second supporting means is operated based on the second supporting data. A support control step of operating the support means, an image forming step of forming the thin layer based on the slice image data, and a laminating step of laminating the thin layer on the stage are provided.

【００３３】これにより、スライス像データに基づく薄
層をステージ上に積層するためのサポート部を形成する
手段として、それぞれ移動停止可能な複数のサポートピ
ンと吐出手段とを備えたので、この２つの手段を適宜使
用することにより、複雑な形状の造形も高速に、且つ、
容易に形成できる。しかも、それぞれ移動停止可能な複
数のサポートピンは、繰り返し使用できるので、サポー
ト部を形成するための材料コストや廃棄のためのコスト
も削減でき、造形コストを大幅に削減できる積層造形方
法を提供できる。As a result, a plurality of support pins capable of stopping movement and a discharging means are provided as means for forming a support portion for laminating a thin layer on the stage based on slice image data. By using appropriately, modeling of complicated shapes at high speed,
It can be easily formed. Moreover, since a plurality of support pins that can each be stopped and moved can be repeatedly used, the material cost for forming the support part and the cost for disposal can be reduced, and the additive manufacturing method that can significantly reduce the modeling cost can be provided. .

【００３４】請求項１１に記載の発明は、３次元物体の
形状データに基づき造形材料により断面形状の薄層を予
め設定された層厚で形成し、形成された前記薄層をステ
ージ上に積層して立体物を形成する積層造形方法におい
て、前記３次元物体の形状データに基づき前記薄層を予
め設定した層厚で形成するためのスライス像データを作
成するスライス像データ作成行程と前記スライス像デー
タとは別に、前記薄層の層形成条件を制御するための造
形サンプルを前記ステージ上の前記スライス像データに
基づく立体像形成領域の周囲に少なくとも１個形成する
ように造形サンプルデータを作成する造形サンプルデー
タ作成行程と前記スライス像データと前記造形サンプル
データに基づき前記造形サンプルを含む薄層を形成する
薄層形成工程と前記薄層形成工程で形成された前記薄層
を前記ステージ上に積層する積層行程とを備えたことを
特徴とする。According to an eleventh aspect of the present invention, a thin layer having a cross-sectional shape is formed with a preset material thickness based on shape data of a three-dimensional object, and the formed thin layer is laminated on a stage. In the layered manufacturing method for forming a three-dimensional object, a slice image data creating step for creating slice image data for forming the thin layer with a preset layer thickness based on the shape data of the three-dimensional object and the slice image. Separately from the data, modeling sample data is created such that at least one modeling sample for controlling the layer forming condition of the thin layer is formed around the stereoscopic image forming region based on the slice image data on the stage. Forming sample data creation step, thin layer forming step of forming a thin layer containing the forming sample based on the slice image data and the forming sample data, and before. Characterized in that said thin layer formed in a thin layer formation step and a laminating step of laminating on the stage.

【００３５】これにより、複雑な形状の薄層を積層する
場合や特殊な造形材料を使用した場合あるいは積層造形
装置の経時変化等による造形精度等の検討において、積
層造形装置による造形条件の選定や設定を補正したり変
更したりする場合に、形状や厚さ等を考慮した造形サン
プルを薄層を形成する過程で同時に作成し、その造形サ
ンプルの形成状態を検討することにより、その造形サン
プルを形成した条件等の結果を効率良くフィードバック
できるので、常に造形精度が高く機械的強度も強い造形
物を形成することができる積層造形工程を提供できる。Thus, when laminating thin layers having a complicated shape, when using a special molding material, or when studying modeling accuracy due to changes with time of a layered modeling apparatus, selection of modeling conditions by the layered modeling apparatus and When correcting or changing the settings, a modeling sample that considers the shape and thickness is created at the same time in the process of forming the thin layer, and the modeling sample is examined by examining the formation state of the modeling sample. Since the results of the formed conditions and the like can be efficiently fed back, it is possible to provide a layered manufacturing process capable of always forming a molded product having high modeling accuracy and high mechanical strength.

【００３６】[0036]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限
定されるものではない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.

【００３７】図１は、本発明の積層造形装置の全体概略
図である。図２は、本発明の積層造形装置の回路構成の
ブロック図である。図３は、本発明の積層造形装置によ
り形成された造形物の断面図である。図４は、本発明の
積層造形装置により形成された造形サンプルの斜視図で
ある。FIG. 1 is an overall schematic view of the additive manufacturing apparatus of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a circuit configuration of the additive manufacturing apparatus of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of a modeled object formed by the layered modeling apparatus of the present invention. FIG. 4 is a perspective view of a modeling sample formed by the additive manufacturing apparatus of the present invention.

【００３８】図１により、本発明の積層造形装置の構成
を説明する。図中、参照符号の１０は帯電性粉体により
立体の断面形状を薄層に形成する像形成手段、２０は断
面形状に形成された薄層を担持する担持体としての中間
転写体、３０は中間転写体２０から薄層を転写されるス
テージで、薄層を積層する薄層積層面３０ａと第１のサ
ポート手段である移動停止可能な複数のピンから構成さ
れたサポートピン手段７０を備えている。４０は中間転
写体２０の担持する薄層をステージ３０上に転写し、定
着する転写定着手段としての面状ヒーター手段、５０
は、サポート材を吐出しサポート部を形成する第２のサ
ポート手段である吐出手段、６０は中間転写体２０とし
て用いられた転写ベルト２１の表面を清掃するための転
写ベルトクリーナーである。The structure of the layered manufacturing apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 10 is an image forming means for forming a three-dimensional cross-sectional shape into a thin layer by a charging powder, 20 is an intermediate transfer member as a carrier for carrying the thin layer formed in the cross-sectional shape, and 30 is On the stage where the thin layers are transferred from the intermediate transfer body 20, the thin layer stacking surface 30a for stacking the thin layers and the support pin means 70 composed of a plurality of pins which are the first support means and capable of stopping movement are provided. There is. Reference numeral 40 denotes a sheet heater means as a transfer fixing means for transferring and fixing the thin layer carried by the intermediate transfer member 20 onto the stage 30, and 50.
Is a discharging unit that is a second supporting unit that discharges a support material to form a support portion, and 60 is a transfer belt cleaner for cleaning the surface of the transfer belt 21 used as the intermediate transfer body 20.

【００３９】本実施の形態において、像形成手段１０
は、電子写真方式により予め設定された厚さで帯電性粉
体を立体の断面形状に形成するために、感光体ドラム１
１，帯電器１２、露光光学係１３等による潜像形成手段
と、現像器１４、転写ローラ１５、クリーナ１６、分離
電極１７等による現像手段で構成されている。In the present embodiment, the image forming means 10
In order to form the chargeable powder into a three-dimensional cross-sectional shape with a preset thickness by the electrophotographic method.
1, a latent image forming means including a charger 12, an exposure optical member 13 and the like, and a developing means including a developing device 14, a transfer roller 15, a cleaner 16, a separating electrode 17 and the like.

【００４０】感光体１１は、円筒状の基体の外周に、導
電層及び有機感光層（ＯＰＣ）の光導電体層を形成した
ものである。感光体１１は、図示しない駆動源からの動
力により、或いは中間転写体２０の転写ベルト２１に従
動し、導電層を接地された状態で矢印Ａで示す反時計方
向に回転される。The photoconductor 11 is formed by forming a photoconductive layer of a conductive layer and an organic photosensitive layer (OPC) on the outer periphery of a cylindrical substrate. The photoconductor 11 is rotated in the counterclockwise direction indicated by the arrow A with the conductive layer grounded by the power from a drive source (not shown) or by following the transfer belt 21 of the intermediate transfer body 20.

【００４１】帯電器１２は、例えばスコロトロン帯電器
で、感光体１１の移動方向に対して直交する方向に感光
体１１と対峙し近接して取り付けられ、帯電性粉体と同
極性のコロナ放電によって、感光体１１に対し一様な電
位を与える。The charging device 12 is, for example, a scorotron charging device, and is attached in close proximity to the photoconductor 11 in a direction orthogonal to the moving direction of the photoconductor 11 by corona discharge having the same polarity as the chargeable powder. , A uniform potential is applied to the photoconductor 11.

【００４２】露光光学係１３は、帯電器１２で一様に帯
電された感光体１１上に、形成する立体の断面形状デー
タに基づいて像露光を行い、静電潜像を感光体１１上に
形成するもので、像露光手段として、例えば、ポリゴン
ミラー等によって感光体１１の回転軸と平行にレーザー
ダイオード等を発光光源としたレーザー光により走査を
行う走査光学系を備えている。The exposure optics 13 performs image exposure on the photoconductor 11 uniformly charged by the charger 12 based on the three-dimensional cross-sectional shape data to be formed to form an electrostatic latent image on the photoconductor 11. As the image exposing means, for example, a scanning optical system for scanning with laser light using a laser diode or the like as a light emitting source is provided in parallel with the rotation axis of the photoconductor 11 by a polygon mirror or the like.

【００４３】現像器１４は、帯電性粉体を内包した筐体
に磁石体を内蔵し、帯電性粉体を保持して回転する搬送
体としての現像スリーブ１４ａによって一定の層厚に規
制されて現像域へと搬送され、感光体１１上に形成され
た静電潜像を現像する。The developing device 14 has a magnet body contained in a housing containing a chargeable powder, and is regulated to a constant layer thickness by a developing sleeve 14a as a carrier that holds and rotates the chargeable powder. The electrostatic latent image formed on the photoconductor 11 is developed by being conveyed to the developing area.

【００４４】なお、現像域における現像スリーブ１４ａ
と感光体１１との間隙は帯電性粉体の層厚よりも大きく
し、現像スリーブ１４ａと感光体１１との間には直流電
圧Ｖ DCに交流電圧ＶACを重畳した交流バイアス電圧を印
加する。The developing sleeve 14a in the developing area
The gap between the photoconductor 11 and the photoconductor 11 is larger than the layer thickness of the charging powder.
However, there is no direct current between the developing sleeve 14a and the photosensitive member 11.
Pressure V DCAC voltage VACAC bias voltage with
Add

【００４５】帯電性粉体の帯電は直流電圧ＶDCと同極性
であり、交流電圧ＶACによって現像スリーブ１４ａから
離脱するきっかけを与えられた帯電性粉体は、直流電圧
ＶDCより電位の絶対値の高いＶHの部分には付着せず、
電位の絶対値の低いＶLの部分にその電位差に応じた帯
電性粉体量が付着し顕像化（現像）する。また、現像ス
リーブ１４ａと感光体１１との間には直流電圧ＶDCのみ
を印加してもよい。The charge of the chargeable powder has the same polarity as the DC voltage V DC, and the chargeable powder, which is triggered by the AC voltage V AC to separate from the developing sleeve 14a, has an absolute potential higher than that of the DC voltage V DC. It does not adhere to the high-value V H part,
The amount of chargeable powder corresponding to the potential difference adheres to the portion of V L where the absolute value of the potential is low, and the image is visualized (developed). Further, only the DC voltage V DC may be applied between the developing sleeve 14a and the photoconductor 11.

【００４６】現像は非接触現像が好ましいが、現像時の
帯電性粉体による像形成に悪影響が無ければ、接触現像
であっても差し支えない。The development is preferably non-contact development, but contact development may also be used as long as it does not adversely affect the image formation by the charged powder during development.

【００４７】帯電性粉体は、電子写真方式により現像に
使用するものであるから、小粒径で（数μｍ〜２０μｍ
程度）、帯電性および定着性能（溶融接着性能）を有す
ることが必要である。また、定着、積層して立体造形さ
れた後、装置部品のプロトタイプに用いることができる
程度に強度を有する材質であることが好ましい。Since the chargeable powder is used for development by the electrophotographic method, it has a small particle size (several μm to 20 μm).
Degree), chargeability and fixing performance (melt adhesion performance). Further, it is preferable that the material is strong enough to be used as a prototype of a device component after being fixed, laminated and three-dimensionally molded.

【００４８】このような素材としては、熱可塑性樹脂を
小粒径の粉体としたものを用いることが出来る。好まし
い熱可塑性樹脂としては、ＡＢＳ樹脂が挙げられる。As such a material, a thermoplastic resin in the form of powder having a small particle size can be used. ABS resin is mentioned as a preferable thermoplastic resin.

【００４９】本実施の形態では、帯電性粉体として、添
加剤としてシリカ、チタニアを添加したＡＢＳ樹脂を粉
砕し、平均粒径を１０〜１３．６７μｍとしたものを用
いた。ＡＢＳ樹脂はペレットを粉砕してそのまま使用し
ても構わないが、帯電性能や定着性能を付与するために
周知の添加剤を溶融混練した後、粉砕することが好まし
い。In this embodiment, as the chargeable powder, an ABS resin containing silica and titania as an additive is pulverized to have an average particle size of 10 to 13.67 μm. The ABS resin may be crushed into pellets and used as it is, but it is preferable to melt-knead well-known additives in order to impart charging performance and fixing performance, and then crush.

【００５０】なお、本実施の形態では、一種類の帯電性
粉体を用いたモノカラーの立体造形であるが、これに限
られるものではなく、マゼンタ、シアン、イエロー、ブ
ラック等複数色の帯電性粉体と複数の像形成手段を適用
することにより、フルカラーの積層造形装置とすること
も可能である。In the present embodiment, mono-color three-dimensional modeling using one type of charging powder is used, but the present invention is not limited to this, and charging of a plurality of colors such as magenta, cyan, yellow and black is possible. It is also possible to make a full-color layered modeling apparatus by applying the permeable powder and a plurality of image forming means.

【００５１】また、本発明の積層造形装置は、後述する
転写・定着時に１回だけ加熱押圧するものであるため熱
可塑性樹脂粉体に限らず熱硬化性樹脂粉体を使用するこ
とも可能である。更に、熱可塑性樹脂によりセラミック
ス、金属等を包含した粉体を帯電性粉体として用いて造
形した後に、別の工程で焼成したりしてセラミックスや
金属の有する強度と同等の造形物を形成することもでき
る。Further, since the layered manufacturing apparatus of the present invention heats and presses only once at the time of transfer and fixing described later, it is possible to use not only the thermoplastic resin powder but also the thermosetting resin powder. is there. Further, a powder containing ceramics, a metal, etc., made of a thermoplastic resin is used as a chargeable powder, and then the powder is fired in another step to form a molded product having the same strength as that of the ceramic or the metal. You can also

【００５２】転写ローラ１５は、転写ベルト２１を挟ん
で感光体１１に対向して設けられ、転写ベルト２１と感
光体１１との間に転写領域（符号なし）を形成する。The transfer roller 15 is provided so as to face the photoconductor 11 with the transfer belt 21 interposed therebetween, and forms a transfer region (no reference numeral) between the transfer belt 21 and the photoconductor 11.

【００５３】転写ローラ１５には帯電性粉体と反対極性
の直流電圧からなる転写バイアス（符号なし）を印加
し、転写領域に転写電界を形成することにより、感光体
１１上の帯電性粉体を転写ベルト２１上に転写する。A transfer bias (not shown) composed of a DC voltage having a polarity opposite to that of the chargeable powder is applied to the transfer roller 15, and a transfer electric field is formed in the transfer area, whereby the chargeable powder on the photoconductor 11 is charged. Is transferred onto the transfer belt 21.

【００５４】分離電極１７は、除電手段であり、好まし
くはコロナ放電器により構成され、転写ローラ１５によ
り帯電された転写ベルト２１を除電するものである。The separation electrode 17 is a charge removing means, preferably a corona discharger, for removing the charge of the transfer belt 21 charged by the transfer roller 15.

【００５５】なお、クリーナ１６は、転写後の感光体１
１の周面上に残った帯電性粉体をブレード１６ａにより
掻き落とし、除去清掃するものである。The cleaner 16 is the photosensitive member 1 after transfer.
The chargeable powder remaining on the peripheral surface of No. 1 is scraped off by the blade 16a and cleaned.

【００５６】薄層の積層手段としては、中間転写体２
０、ステージ３０およびステージ３０に装備された複数
のサポートピンを有するサポートピン手段７０、面状ヒ
ーター手段４０、吐出手段５０等により構成される。As a means for laminating thin layers, the intermediate transfer member 2 is used.
0, the stage 30, and the support pin means 70 having a plurality of support pins mounted on the stage 30, the planar heater means 40, the discharge means 50, and the like.

【００５７】中間転写体２０は、像担持体としての機能
を有し、断面形状データに基づき帯電性粉体で現像され
た薄層を保持した状態で、次工程へと搬送するものであ
り、構造が簡単で積層造形装置の機構配置設計に大きな
自由度を与えることができる、例えば、転写ベルト２１
が用いられる。The intermediate transfer member 20 has a function as an image carrier, and conveys to the next step in a state where a thin layer developed with a charging powder is held on the basis of the sectional shape data. The structure is simple and a great degree of freedom can be given to the mechanical layout design of the additive manufacturing apparatus.
Is used.

【００５８】転写ベルト２１は、ローラ２２ａ、２２ｂ
および２２ｃに外接して張架されており、帯電性粉体に
よる断面形状の形成時には、転写ローラ１５により感光
体ドラム１１に形成された帯電性粉体による薄層を、不
図示の駆動モータよりの駆動力をうけて図の矢印Ｂで示
す方向に回転しながら転写ベルト２１上に転写して次工
程へと搬送される。The transfer belt 21 includes rollers 22a and 22b.
And 22c are circumscribed and circumscribed, and at the time of forming the cross-sectional shape of the charging powder, a thin layer of the charging powder formed on the photoconductor drum 11 by the transfer roller 15 is formed by a drive motor (not shown). Is transferred to the transfer belt 21 while being rotated in the direction indicated by the arrow B in the figure by the driving force of the above, and is conveyed to the next step.

【００５９】なお、転写ベルト２１は、体積抵抗率が１
０8〜１０12Ω・ｃｍ、表面抵抗率が１０8〜１０12Ω／
□であり、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、
エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化
ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラ
スチックに導電材料を分散した、厚さ０．１〜１．０ｍ
ｍの半導電性フィルム基体の外側に、好ましくはトナー
フィルミング防止層として厚さ５〜５０μｍのフッ素コ
ーティングを行った、２層構成のシームレスベルトを用
いた。転写ベルト２１としては、この他に、シリコンゴ
ム或いはウレタンゴム等に導電材料を分散した厚さ０．
５〜２．０ｍｍの半導電性ゴムベルトを使用することも
できる。The transfer belt 21 has a volume resistivity of 1
0 8 to 10 12 Ω · cm, surface resistivity of 10 8 to 10 12 Ω /
□, for example, modified polyimide, thermosetting polyimide,
Conductive material dispersed in engineering plastics such as ethylene tetrafluoroethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, nylon alloy, etc., thickness 0.1-1.0 m
A two-layered seamless belt was used, in which a fluorine coating having a thickness of 5 to 50 μm was preferably applied as a toner filming preventing layer on the outside of the semi-conductive film substrate of m. In addition to this, the transfer belt 21 has a thickness of 0.1% obtained by dispersing a conductive material in silicon rubber or urethane rubber.
It is also possible to use a semi-conductive rubber belt of 5 to 2.0 mm.

【００６０】面状ヒーター手段４０は、転写ベルト２１
に担持された薄層（Ｍ３）の全面を転写ベルト２１を介
して均一に加熱し、且つ、ステージ３０上に積層された
定着済みの薄層（Ｍ１）または定着済みの薄層（Ｍ１）
上に積層された定着済みの薄層（Ｍ２）に押圧できるも
のであれば特に限定はないが、例えば、ポリエチレンテ
レフタレート樹脂等を支持体としてニクロム線等の発熱
体を挟み込んだ面状発熱体やセラミック発熱体などが用
いられる。The sheet heater means 40 is used for the transfer belt 21.
The entire surface of the thin layer (M3) carried on the substrate is uniformly heated via the transfer belt 21, and the fixed thin layer (M1) or the fixed thin layer (M1) is stacked on the stage 30.
There is no particular limitation as long as it can press against the fixed thin layer (M2) laminated thereon. For example, a planar heating element in which a heating element such as a nichrome wire is sandwiched with polyethylene terephthalate resin or the like as a support, A ceramic heating element or the like is used.

【００６１】また、面状ヒーター手段４０に磁性発熱体
を用いても良い。磁性発熱体は、電磁誘導素子の発する
磁力線により交流磁界を発生し、発熱するものである。A magnetic heating element may be used for the sheet heater means 40. The magnetic heating element generates an alternating magnetic field by the lines of magnetic force generated by the electromagnetic induction element to generate heat.

【００６２】なお、ヒーター手段としては、言うまでも
ないが面状ヒーター手段４０に限らず、熱伝導性のある
シート状部材の裏側から、加熱ロールをかけるものであ
ってもよい。Needless to say, the heater means is not limited to the planar heater means 40, and a heating roll may be applied from the back side of the sheet member having heat conductivity.

【００６３】転写ベルトクリーナー６０は、転写ベルト
２１に残留した帯電性粉体をクリーニングローラ６１に
よってクリーニングするもので、装備しておくことが望
ましい。The transfer belt cleaner 60 is for cleaning the charging powder remaining on the transfer belt 21 with the cleaning roller 61, and is preferably equipped.

【００６４】吐出手段５０は、帯電性粉体により現像さ
れた薄層を積層する過程で、薄層を支えたり、形崩れの
防止等するために、サポートデータに基づきサポート材
を吐出してサポート部を形成する手段で、例えば、ステ
ージ３０の薄層積層面３０ａと積層する薄層までの距離
が離れている場合には、ステージ３０上に薄層を支える
土台が必要であり、この土台としてサポート部が形成さ
れ、あるいは薄層と薄層との間に空間が生じるような場
合には、空間を埋める詰物としてサポート部が形成さ
れ、また、形状が崩れないように支えたりするために必
要な部分を支えるためのブリッジとしてサポート部を形
成するもので、例えば、ホットメルトインクや油性イン
ク、あるいは水性インクを吐出して紙等に画像や文字を
プリントするインクジェットプリンタで知られる吐出装
置を使用し、これらのインクの代わりにサポート材を吐
出するものである。The discharging means 50 discharges a support material based on the support data in order to support the thin layers and prevent the deformation of the thin layers in the process of laminating the thin layers developed by the chargeable powder. For example, when the distance between the thin layer stacking surface 30a of the stage 30 and the thin layer to be stacked is large, a base for supporting the thin layer on the stage 30 is necessary. When a support part is formed or a space is created between thin layers, the support part is formed as a filling material that fills the space and is necessary to support the shape so that it does not collapse. A support portion is formed as a bridge for supporting various portions. For example, hot-melt ink, oil-based ink, or ink that ejects water-based ink to print images or characters on paper, etc. Use ejection device known in Ettopurinta is for discharging the support member in place of these inks.

【００６５】サポート材としては、熱可塑性樹脂を溶融
した溶融樹脂やワックス、あるいは接着剤などがあり、
用途としては、例えば、溶融樹脂は前述の土台としての
サポート部、ワックスは造形後に溶かして取り除けるの
で前述の詰物としてのサポート部、接着剤は前述のブリ
ッジとしてのサポート部に使用することができ、効率的
なサポート形成のために、各種サポート材を用途別にそ
れぞれ吐出する吐出手段を設けたり、同じ種類のサポー
ト材を複数の吐出手段により吐出させるようにすること
もできる。Examples of the support material include a molten resin obtained by melting a thermoplastic resin, wax, or an adhesive,
As the application, for example, the molten resin can be used for the support part as the above-mentioned base, the wax can be removed by melting after molding, so the support part as the above-mentioned filling material, the adhesive can be used for the support part as the above-mentioned bridge, In order to efficiently form the support, it is possible to provide a discharge means for discharging various support materials for each application, or to discharge the same kind of support material by a plurality of discharge means.

【００６６】また、この吐出手段を利用して、必要に応
じてインクを吐出させ造形物に彩色を施すこともでき
る。勿論、サポート材や吐出手段の使い方はこれに限る
ものではないことは言うまでもない。Further, by using this discharging means, it is possible to discharge ink as needed to color the modeled object. Needless to say, the usage of the support material and the discharging means is not limited to this.

【００６７】ステージ３０は、転写ベルト２１により搬
送されてきた帯電性粉体から成る薄層やサポート材を積
層するための薄層積層面３０ａを有する基体となるもの
で、薄層を積層する際に、薄層積層面３０ａからの距離
が離れた薄層を支える土台としての機能を有する移動停
止可能な複数のサポートピンを有するサポートピン手段
７０が装備されており、転写ベルト２１を挟んでステー
ジ３０の薄層積層面３０ａに面状ヒーター手段４０によ
り薄層を加熱押圧することにより薄層が積層される。そ
して、薄層が積層される毎に薄層の層厚分、例えば２０
μｍだけステージ３０の薄層積層面３０ａが図１におい
て面状ヒーター手段４０から遠ざかる方向に移動停止す
ることにより、常に面状ヒーター手段４０が加熱押圧す
るために移動する距離を一定に保つようにしている。The stage 30 serves as a base having a thin layer laminating surface 30a for laminating a thin layer made of the electrostatically charged powder conveyed by the transfer belt 21 and a support material. Is equipped with a support pin means 70 having a plurality of support pins capable of stopping movement and having a function as a base for supporting the thin layers which are distant from the thin layer stacking surface 30a. The thin layers are laminated by heating and pressing the thin layers on the thin layer lamination surface 30 a of the sheet 30 by the sheet heater means 40. Then, each time a thin layer is stacked, the thickness of the thin layer, for example, 20
The thin layer lamination surface 30a of the stage 30 stops moving in the direction away from the planar heater means 40 in FIG. 1 so that the planar heater means 40 always keeps a constant moving distance for heating and pressing. ing.

【００６８】サポートピン手段７０は、ステージ３０に
装備されており、移動停止可能な複数のサポートピンを
マトリクス状に配置した構成となっている。The support pin means 70 is mounted on the stage 30 and has a structure in which a plurality of support pins that can be stopped are arranged in a matrix.

【００６９】各サポートピンの先端部は初期状態におい
て、ステージ３０の薄層積層面３０ａと同一平面を構成
する位置で停止しており、各サポートピンはサポートピ
ン手段用サポートデータに基づき後述する造形制御回路
１００により、薄層を積層するために必要な箇所のサポ
ートピンが必要な距離の移動を行い停止するように制御
される。In the initial state, the tip portion of each support pin is stopped at a position forming the same plane as the thin layer stacking surface 30a of the stage 30, and each support pin is shaped as described below based on the support data for the support pin means. The control circuit 100 controls the support pins at the positions necessary for laminating the thin layers to move the necessary distance and stop.

【００７０】また、各サポートピンの先端部の断面形状
は、細かな形状の薄層を支えるものであるため、隣接す
るサポートピンとの間隔が広がらないように密に配置す
るようにして、例えば、三角形や四角形あるいは六角形
等の三角形以上の多角形で構成するのが好ましいが、支
える薄層の形状によっては円形であっても良い。つま
り、言うまでもないが、支える薄層の形状や大きさを考
慮して、サポートピンの断面の大きさや断面形状を選定
する必要がある。Further, since the cross-sectional shape of the tip of each support pin supports a thin layer having a fine shape, it should be arranged closely so as not to widen the space between adjacent support pins. It is preferable to form a polygon such as a triangle, a quadrangle, or a triangle such as a hexagon, but it may be a circle depending on the shape of the supporting thin layer. That is, needless to say, it is necessary to select the cross-sectional size and cross-sectional shape of the support pin in consideration of the shape and size of the supporting thin layer.

【００７１】なお、先端部以外の軸部の断面形状は、サ
ポートピンが移動停止可能な形状であれば良く、一般に
は円形が部品製作も簡単で、軸としての制御も容易であ
るので好ましいが、先端部の断面形状と同一の形状、あ
るいは別の形状であっても差し支えない。The cross-sectional shape of the shaft portion other than the tip portion may be any shape as long as the support pin can stop moving. Generally, a circular shape is preferable because the parts can be easily manufactured and the shaft can be easily controlled. The shape may be the same as or different from the sectional shape of the tip.

【００７２】本実施の形態においては、詳細は図示しな
いが、先端部の断面形状を四角形にし、先端部以外の軸
部の断面形状を先端部の断面形状である四角形からはみ
出さない大きさの円形とし、しかも先端部は軸部から取
外し可能で、薄層の形状等により交換可能な構造にする
ことが好ましい。勿論、先端部と軸部を一体的に構成し
ても良いことは言うまでもない。In this embodiment, although not shown in detail, the cross-sectional shape of the tip portion is quadrangular, and the cross-sectional shape of the shaft portion other than the tip portion is of a size that does not protrude from the quadrangle that is the cross-sectional shape of the tip portion. It is preferable that the structure is circular, and the tip part is removable from the shaft part and can be replaced by the shape of the thin layer. Of course, it goes without saying that the tip portion and the shaft portion may be integrally configured.

【００７３】また、サポートピンの駆動手段としては、
電磁駆動手段を用いて、例えば、サポートピンの軸部を
プランジャー装置の可動軸として構成し、装置に加える
電流を制御して移動させても良いし、軸部にネジ加工等
を施してモータ等により回転させて移動させても良い
し、これらの方法以外の駆動手段で移動するようにして
も良い。ただし、注意する点としては、サポートピンが
移動した位置で停止でき、転写定着時に加えられる加熱
押圧に耐える構造にすることである。Further, as the drive means for the support pin,
Using an electromagnetic drive means, for example, the shaft of the support pin may be configured as a movable shaft of the plunger device, and the current applied to the device may be controlled to move the motor. For example, it may be rotated and moved, or may be moved by a driving means other than these methods. However, it should be noted that the structure is such that it can be stopped at the position where the support pin has moved and can withstand the heat pressure applied during transfer fixing.

【００７４】本実施の形態では、図示はしないが、一例
として、チャック機構とプランジャー装置を用いてシャ
ープペンシルの鉛筆の芯の繰り出し構造を利用したサポ
ートピン手段７０の構造について説明する。In the present embodiment, although not shown, the structure of the support pin means 70 utilizing the structure for feeding out the pencil lead of a mechanical pencil using a chuck mechanism and a plunger device will be described as an example.

【００７５】鉛筆の芯の代わりにサポートピンの軸部を
備え、シャープペンシルの鉛筆の芯の繰り出し機構をプ
ランジャー装置の可動軸として構成し、プランジャー装
置に通電すると可動軸が作動しチャック機構を開きサポ
ートピンの軸部が繰り出し、通電を停止するとチャック
機構がバネの復元力で閉じてサポートピンの軸部を締め
付け固定するような繰り出し構造としたので、例えば、
ステージ３０の転写定着後の移動タイミング等に同期さ
せて、プランジャー装置への通電と通電停止を繰り返す
ことでサポートピンが必要な距離の移動を行った後にサ
ポートピンの先端部が押されても、その位置を確実に保
持できるようにした。A shaft of a support pin is provided instead of the pencil lead, and a mechanism for feeding the pencil lead of a mechanical pencil is configured as a movable shaft of a plunger device. When the plunger device is energized, the movable shaft is activated and a chuck mechanism is formed. Since the shaft part of the support pin is extended and the energization is stopped, the chuck mechanism is closed by the restoring force of the spring to tighten and fix the shaft part of the support pin.
Even if the tip of the support pin is pushed after the support pin has moved a required distance by repeating energization and de-energization of the plunger device in synchronization with the movement timing of the stage 30 after transfer and fixing, etc. , So that the position can be held securely.

【００７６】サポートピンを初期位置に復元させるに
は、プランジャー装置に通電してチャック機構を開いた
状態にしてサポートピンの先端部を面状ヒーター手段４
０で転写ベルト２１をステージ３０の薄層積層面３０ａ
方向に押圧することでサポートピンは初期位置に復元す
る。復元した後にプランジャー装置への通電を停止すれ
ばサポートピンは初期位置で固定される。In order to restore the support pin to the initial position, the plunger device is energized to open the chuck mechanism and the tip of the support pin is moved to the planar heater means 4.
When the transfer belt 21 is set to 0, the thin layer laminated surface 30a of the stage 30
By pushing in the direction, the support pin is restored to the initial position. If the plunger device is de-energized after restoration, the support pin is fixed in the initial position.

【００７７】なお、Ｍ１はステージ３０の薄層積層面３
０ａに積層された帯電性粉体やサポート材からなる薄
層、Ｍ２はステージ３０上に積層された定着済みの薄層
Ｍ１上に積層された定着済みの薄層、Ｍ３は転写ベルト
２１に担持された状態の薄層である。M1 is the thin layer stacking surface 3 of the stage 30.
0a is a thin layer made of a chargeable powder or a support material, M2 is a fixed thin layer stacked on the stage 30 and a fixed thin layer is stacked on M1, and M3 is carried by the transfer belt 21. It is a thin layer in the as-deposited state.

【００７８】本発明の積層造形装置による立体造形にお
いては、特にステージ３０の薄層積層面３０ａへの転写
・定着工程において、帯電性粉体からなる薄層Ｍ３が完
全に転写ベルト２１から離型し、ちぎれや抜けがなく定
着済みの薄層Ｍ２上に確実に溶融接着することが必要で
あり、積層を確実にかつ正確に行うためには、帯電性粉
体の材料特性に適応した面状ヒーター手段４０の加熱温
度と加圧力および加熱押圧時間等の適切な設定が必要な
ことは言うまでもない。In the three-dimensional modeling by the layered modeling apparatus of the present invention, the thin layer M3 made of the chargeable powder is completely released from the transfer belt 21 especially in the transfer / fixing process on the thin layer stacked surface 30a of the stage 30. However, it is necessary to surely melt and adhere to the thin layer M2 which has been fixed without tearing or omission, and in order to carry out the stacking surely and accurately, the surface state adapted to the material characteristics of the electrostatic powder is required. It goes without saying that it is necessary to appropriately set the heating temperature and pressure of the heater means 40, the heating and pressing time, and the like.

【００７９】図２により、本発明の積層造形装置の回路
構成を説明する。２００は３Ｄ−ＣＡＤ（以下ＣＡＤと
いう）で、作成しようとする立体物の設計を行い、立体
物の形状データや断面形状データ、あるいはサポートデ
ータ等を作成し、本発明の積層造形装置に、これら各種
データを出力する装置である。The circuit configuration of the layered modeling apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. Reference numeral 200 is a 3D-CAD (hereinafter referred to as CAD), which designs a solid object to be created, creates shape data, cross-sectional shape data, support data, etc. of the solid object, and adds them to the additive manufacturing apparatus of the present invention. It is a device that outputs various data.

【００８０】１００は、本発明の積層造形装置の造形制
御手段にあたる造形制御回路で、積層造形装置の全体を
制御するＣＰＵ１１０を備え、潜像形成回路１２１と現
像回路１２２を制御する像形成制御回路１２０、転写定
着回路１３１とステージ回路１３２及びサポート回路１
３３を制御する積層制御回路１３０、ＣＡＤ２００から
入力された各種データ、例えば、形状データや断面形状
データ等に基づきデータを補正又は変更したり、スライ
ス像データやサポートデータ等を作成するデータ作成回
路１４０、ＣＡＤ２００から入力された形状データや断
面形状データあるいはサポートデータ等のデータや操作
入力手段１７０から入力された制御情報等を判別して、
メモリ１６０にデータを記憶したり、ＣＰＵ１１０に制
御情報を入力したりするためのデータ入力手段である情
報制御回路１５０、入力されたデータや作成されたデー
タあるいは制御情報を記憶するメモリ１６０及び必要な
電源を各種回路や各種手段に供給する電源回路１９０、
及びＣＡＤ２００から造形制御回路１００へデータを入
力するための接続器としてのインタフェース（Ｉ／Ｆ）
１８０等により構成されている。Reference numeral 100 denotes a modeling control circuit which is a modeling control means of the layered modeling apparatus of the present invention, and includes a CPU 110 which controls the entire layered modeling apparatus, and an image formation control circuit which controls a latent image forming circuit 121 and a developing circuit 122. 120, transfer fixing circuit 131, stage circuit 132, and support circuit 1
A data creation circuit 140 that corrects or changes data based on various data input from the CAD 200, such as the stacking control circuit 130 that controls 33 and the CAD 200, for example, slice data and support data. , Data such as shape data, cross-sectional shape data, or support data input from the CAD 200, control information input from the operation input unit 170, and the like,
An information control circuit 150, which is a data input unit for storing data in the memory 160 or inputting control information to the CPU 110, a memory 160 for storing input data, created data or control information, and a necessary A power supply circuit 190 for supplying power to various circuits and various means,
And an interface (I / F) as a connector for inputting data from the CAD 200 to the modeling control circuit 100
It is composed of 180 and the like.

【００８１】Ｉ／Ｆ１８０は、ＣＡＤ２００から出力さ
れた各種データを造形制御回路１００に入力するために
必要なインタフェースであり、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉ
ｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）タイプやＳＣＳ
Ｉ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉ
ｎｔｅｒｆａｃｅ）タイプ等が有り、データの量や転送
速度、あるいは接続機器のデータ処理性能等を考慮して
適宜使用される。The I / F 180 is an interface necessary for inputting various data output from the CAD 200 to the modeling control circuit 100. For example, a USB (Uni
Versal Serial Bus) type and SCS
I (Small Computer System I
interface type, etc., and is appropriately used in consideration of the amount of data, the transfer rate, the data processing performance of the connected device, and the like.

【００８２】情報制御回路１５０は、ＣＡＤ２００から
入力されたデータか、操作入力手段１７０から入力され
たデータか、あるいは制御情報かを判別し、ＣＡＤから
入力された、例えば、立体物の形状データや断面形状デ
ータ、あるいはサポートデータであることを判別した際
は、データの種別に対応して予め設定されたメモリアド
レスに従ってデータをメモリ１６０に記憶する。The information control circuit 150 discriminates whether it is the data input from the CAD 200, the data input from the operation input means 170, or the control information, and, for example, the shape data of the three-dimensional object input from the CAD, When it is determined that the data is the cross-sectional shape data or the support data, the data is stored in the memory 160 according to the memory address preset corresponding to the type of the data.

【００８３】また、操作入力手段１７０から入力された
データの場合は、メモリ１６０のＣＡＤ２００から入力
されたデータとは異なるメモリアドレスに記憶され、デ
ータが混同しないようになっており、必要なときに読み
出しやすくなっている。Further, the data input from the operation input means 170 is stored at a memory address different from the data input from the CAD 200 of the memory 160 so that the data will not be confused with each other. It is easy to read.

【００８４】なお、制御情報の場合は、その制御情報に
よりＣＰＵ１１０等の作動を制御するようになってお
り、操作入力手段１７０から入力された制御の記録とし
て、メモリ１６０の所定のアドレスに記憶され、例え
ば、回路の作動や像形成に不都合等が生じた場合等に、
閲覧できるようにしている。In the case of control information, the control information controls the operation of the CPU 110 and the like, and is stored in a predetermined address of the memory 160 as a record of the control input from the operation input means 170. , For example, when there is a problem in the operation of the circuit or image formation,
You can browse.

【００８５】ＣＰＵ１１０は、積層造形装置を作動制御
するために、積層造形装置の機能や性能データあるいは
造形材料の特性データ等による造形条件を考慮した複数
種類の制御プログラムを記憶しており、メモリ１６０の
メモリアドレスからメモリ１６０に記憶されたデータの
種別を判別し出力したり、各種回路からの作動開始、作
動中、作動完了あるいは作動状態等の作動情報等によ
り、適切な制御を行うようになっている。The CPU 110 stores a plurality of types of control programs in consideration of modeling conditions such as the function and performance data of the layered modeling device or the characteristic data of the modeling material in order to control the operation of the layered modeling device, and the memory 160. The type of the data stored in the memory 160 is discriminated from the memory address of the memory 160 and output, and appropriate control is performed according to operation information such as operation start, operation, operation completion or operation state from various circuits. ing.

【００８６】ＣＰＵ１１０は、まず、データ入力手段で
ある情報制御回路１５０を作動しＣＡＤ２００からデー
タを入力させ、入力されたデータ種別を判別して、積層
造形装置の機能や性能データあるいは造形材料の特性デ
ータ等に基づく造形条件等によりデータ作成回路１４０
を制御して、積層造形に必要な各種データを作成させ
る。The CPU 110 first operates the information control circuit 150, which is a data input means, inputs data from the CAD 200, determines the type of the input data, and determines the function and performance data of the additive manufacturing apparatus or the characteristics of the forming material. The data creating circuit 140 is created according to the molding conditions based on the data and the like.
Control to create various data required for additive manufacturing.

【００８７】データ作成回路１４０は、例えば、入力さ
れたデータが立体物の形状データの場合は、まず、積層
造形装置に適合した造形条件等により予め設定された層
厚でスライス像データを作成し、その後に、スライス像
データに基づくサポートデータを作成する。For example, when the input data is the shape data of the three-dimensional object, the data creation circuit 140 first creates slice image data with a layer thickness preset according to the modeling conditions suitable for the additive manufacturing apparatus. After that, support data based on the slice image data is created.

【００８８】入力されたデータが断面形状データの場合
は、積層造形装置に適合した造形条件等による層厚での
断面形状データになっているか否かを判別し、適合した
データの場合は、そのデータをそのまま用いてスライス
像データとして作成し、適合していない場合は、適合し
た層厚で、断面形状データを変更してスライス像データ
を作成し、作成されたスライス像データに基づきサポー
トデータを作成する。When the input data is the cross-sectional shape data, it is judged whether or not the cross-sectional shape data is the layer thickness in the layer thickness according to the molding conditions suitable for the additive manufacturing apparatus. Create the slice image data using the data as it is, and if it is not compatible, create slice image data by changing the cross-sectional shape data with an adapted layer thickness, and generate the support data based on the created slice image data. create.

【００８９】なお、本発明のデータ作成回路１４０は、
積層造形装置の精度維持管理や通常使用している造形材
料とは異なる造形材料を使用する場合に、スライス像デ
ータの補正や変更を目的として、例えば、造形サンプル
を形成して計測した結果の層厚データを、例えば、キー
ボード等で構成された操作入力手段１７０により入力さ
れた層厚を示す数値が電気的なデータに変換され、情報
制御回路１５０を経てデータ作成回路１４０に入力する
ことにより、データ作成回路１４０は、入力された層厚
によるスライス像データを作成することができるように
なっているので、安定して精度の高い造形ができること
になる。The data creating circuit 140 of the present invention is
For the purpose of correcting and changing the slice image data when maintaining and controlling the accuracy of the additive manufacturing equipment or using a molding material that is different from the one that is normally used, for example, a layer that is the result of measurement after forming a modeling sample. For example, by converting the thickness data into electrical data, a numerical value indicating the layer thickness input by the operation input unit 170 configured by a keyboard or the like is converted into electrical data and input to the data creation circuit 140 via the information control circuit 150. Since the data creation circuit 140 is capable of creating slice image data based on the input layer thickness, stable and highly accurate modeling can be performed.

【００９０】また、本発明のデータ作成回路１４０は、
ＣＡＤ２００から入力された形状データや断面形状デー
タ等により、サポート部が最少となる配置を演算してス
ライス像データを作成するようにして、余分なサポート
部の形成が生じて造形時間が増加しないようにしてい
る。Further, the data generating circuit 140 of the present invention is
Based on the shape data and the cross-sectional shape data input from the CAD 200, the layout that minimizes the support section is calculated to create slice image data so that the formation of an extra support section does not occur and the molding time does not increase. I have to.

【００９１】更に、積層造形装置にサポート形成手段と
して吐出手段５０とサポートピン手段７０を備える場合
には、データ作成回路１４０は、スライス像データに基
づくサポートデータを吐出手段用サポートデータとサポ
ートピン手段用サポートデータの２つのデータに分別し
て作成する機能を有している。Furthermore, when the ejection molding device 50 and the support pin device 70 are provided as the support forming device in the layered manufacturing apparatus, the data creating circuit 140 outputs the support data based on the slice image data to the ejection device support data and the support pin device. It has a function of separating and creating two types of support data for use.

【００９２】そして、データ作成回路１４０により作成
されたスライス像データとサポートデータに基づきＣＰ
Ｕ１１０が像形成制御回路１２０や積層制御回路１３０
を制御することにより立体物が形成されるようになって
いる。Then, based on the slice image data created by the data creating circuit 140 and the support data, the CP
U110 is the image formation control circuit 120 or the stacking control circuit 130.
A three-dimensional object is formed by controlling the.

【００９３】像形成制御回路１２０は、データ作成回路
１４０からのスライス像データを入力して潜像形成回路
１２１や現像回路１２２を作動させることによりスライ
ス像データに基づく薄層を形成する。The image forming control circuit 120 inputs the slice image data from the data forming circuit 140 and operates the latent image forming circuit 121 and the developing circuit 122 to form a thin layer based on the slice image data.

【００９４】潜像形成回路１２１は、スライス像データ
に基づき電子写真プロセス方式により潜像を形成するた
めの感光体ドラム１１、帯電器１２、露光光学係１３等
による潜像形成手段を制御し、現像回路１２２は、潜像
を帯電性粉体で現像し薄層を作るための現像器１４、転
写ローラ１５、クリーナ１６、分離電極１７等による現
像手段を制御する。The latent image forming circuit 121 controls the latent image forming means such as the photosensitive drum 11, the charger 12 and the exposure optical member 13 for forming a latent image by the electrophotographic process method based on the slice image data, The developing circuit 122 controls a developing device including a developing device 14, a transfer roller 15, a cleaner 16, a separation electrode 17 and the like for developing a latent image with a chargeable powder to form a thin layer.

【００９５】積層制御回路１３０は、データ作成回路１
４０からのスライス像データまたはサポートデータを入
力して転写定着回路１３１、ステージ回路１３２及びサ
ポート回路１３３を作動させ、薄層を積層し立体物を形
成する。The stacking control circuit 130 is the data creation circuit 1
By inputting slice image data or support data from 40, the transfer / fixing circuit 131, the stage circuit 132 and the support circuit 133 are operated, and thin layers are laminated to form a three-dimensional object.

【００９６】転写定着回路１３１は、面状ヒーター手段
４０の加熱押圧動作、すなわち、面状ヒーター手段４０
の温度制御と押圧駆動および加熱押圧時間を制御し、ス
テージ回路１３２は、ステージ３０の移動タイミングと
移動量を制御し、サポート回路１３３は、サポート手段
であるサポート材を吐出しサポート部を形成する吐出手
段５０と複数のサポートピンにより積層時に薄層を支え
るためのサポートピン手段７０を備えている場合は、そ
れぞれの作動を制御する。The transfer / fixing circuit 131 has a heating and pressing operation of the sheet heater means 40, that is, the sheet heater means 40.
Temperature control, pressing drive, and heating pressing time are controlled, the stage circuit 132 controls the movement timing and the movement amount of the stage 30, and the support circuit 133 discharges a support material that is a support means to form a support portion. When the support means 70 for supporting the thin layer at the time of stacking is provided by the discharge means 50 and the plurality of support pins, the operation of each is controlled.

【００９７】図３において、Ｍａは、ステージ３０の薄
層積層面３０ａに積層された造形物の一例であり、
Ｓ1、Ｓ2、Ｓ3は薄層を支えるための土台として移動停
止したサポートピン手段７０のサポートピンであり、サ
ポートピン手段７０の複数のサポートピンをステージ３
０の薄層積層面３０ａからＳ1部ではＬ1、Ｓ2部では
Ｌ2、Ｓ3部ではＬ3の所定の距離だけ移動停止させたも
のである。Ｓ4は吐出手段５０によりサポート材を吐出
して詰物として形成されたサポート部である。In FIG. 3, Ma is an example of a modeled object laminated on the thin layer lamination surface 30a of the stage 30,
S 1 , S 2 , and S 3 are support pins of the support pin means 70 that has stopped moving as a base for supporting the thin layer, and the plurality of support pins of the support pin means 70 are connected to the stage 3
From the thin laminated surface 30a of 0, the movement is stopped by a predetermined distance of L 1 at the S 1 portion, L 2 at the S 2 portion, and L 3 at the S 3 portion. S 4 is a support portion formed as a filling by discharging the support material by the discharging means 50.

【００９８】なお、サポートピンを突出させるための移
動方法としては、所定の距離に達するまでは、薄層をス
テージ３０の薄層積層面３０ａに積層する毎に薄層の層
厚と同じ量だけ、例えば、本実施の形態においては２０
μｍ毎に移動させ所定の距離に達したときに停止させる
ようにしても良いし、サポートピンにより転写定着を阻
害しないように、前回の薄層の転写定着が終了し次回の
工程で支持する薄層が転写定着される状態になる間に、
サポートピンを所定の距離まで一気に移動させ停止させ
るようにしても良い。As a moving method for projecting the support pins, each time a thin layer is stacked on the thin layer stacking surface 30a of the stage 30, only the same amount as the layer thickness of the thin layer is reached until a predetermined distance is reached. , For example, in this embodiment, 20
It may be moved by every μm and stopped when it reaches a predetermined distance. In order to prevent the transfer fixing by the support pin, the transfer fixing of the previous thin layer is completed and the thin film supported in the next step is supported. While the layers are ready to be transfixed,
The support pin may be moved to a predetermined distance at once and stopped.

【００９９】吐出手段５０より吐出させるサポート材の
選定には、サポート部の用途や条件、例えば、サポート
ピンの代わりにＳ1乃至Ｓ3のように土台として薄層を支
える場合は耐力や造形後の除去性、あるいは詰め物とし
て取り除く必要がある場合は耐力や作業性等を考慮して
サポート材を溶融樹脂にしたり接着剤にしたりワックス
にする等の選択が必要である。特にＳ4は、造形物とし
て完成した後に取り除く必要があるため、サポート材と
してワックスを使用することが好ましい。The support material to be discharged from the discharging means 50 is selected in accordance with the use and conditions of the support portion, for example, in the case of supporting a thin layer as a base such as S 1 to S 3 instead of the support pins, the yield strength and after molding If it is necessary to remove it as a filling material, or if it needs to be removed as a stuffing, it is necessary to select a support material such as a molten resin, an adhesive or a wax in consideration of proof strength and workability. In particular, since S 4 needs to be removed after it is completed as a molded article, it is preferable to use wax as a support material.

【０１００】なお、本実施の形態においては、造形物の
質量が軽く、詰め物としてのサポート部が必要であるこ
とから、サポート材としてワックスのみを使用し、サポ
ート材を吐出手段５０から細密に吐出してサポート部を
形成したが、立体造形作業の効率化のためには、粗い方
がサポート部の形成時間やサポート部を取り除くための
時間を短縮できるので、積層する薄層をサポートできる
のであれば、限りなく粗くすることが好ましい。In this embodiment, since the mass of the modeled object is light and the support part as the filling is required, only the wax is used as the support material and the support material is discharged finely from the discharging means 50. Although the support part was formed by doing so, in order to improve the efficiency of the three-dimensional modeling work, the rougher one can shorten the time for forming the support part and the time for removing the support part, so it is possible to support thin layers to be laminated. Therefore, it is preferable to make it as coarse as possible.

【０１０１】図４において、Ｍｂは、ステージ３０の薄
層積層面３０ａに積層された造形物の第２の例であり、
Ｂ1〜Ｂ4は造形物Ｍｂの周囲に、Ｍｂを造形する際に同
時に造形された造形サンプルである。In FIG. 4, Mb is a second example of the modeled object laminated on the thin layer lamination surface 30a of the stage 30,
B 1 .about.B 4 around the shaped object Mb, is shaped samples shaped simultaneously with the molding of Mb.

【０１０２】図４では、造形サンプルＢ1〜Ｂ4を同形状
の立方体としているが、形状は同一にする必要はなく、
それぞれ別個の形状であっても良く、要は、造形サンプ
ルを作って調査したり補正したり等する目的に適した形
状を設定することが必要である。また、配置や造形サン
プルの造形個数等に関しても同様で、目的に適した配置
や個数等の条件で造形することが必要である。In FIG. 4, the modeling samples B 1 to B 4 are cubes of the same shape, but the shapes do not have to be the same.
The shapes may be different from each other, and the point is that it is necessary to set a shape suitable for the purpose of making a modeled sample for investigation and correction. In addition, the same applies to the arrangement and the number of molded samples, and it is necessary to perform the molding under conditions such as the arrangement and the number suitable for the purpose.

【０１０３】すなわち、造形物Ｍｂを造形する条件と同
条件で造形サンプルＢ1〜Ｂ4を作ることによって、造形
物Ｍｂと造形サンプルＢ1〜Ｂ4との相関を明確にして、
測定や調査のしにくい造形物の代わりに造形サンプルを
作り、場合によっては破壊したりすることにより調査や
測定ができるようにして、より詳細な調査や測定等の検
討データを得られるようにしたものであるから、得られ
た検討データは信頼性が高く、積層造形装置の条件設定
等に迅速にフィードバックしたりすることができる。That is, by forming the molding samples B 1 to B 4 under the same conditions as the molding condition of the molded product Mb, the correlation between the molded product Mb and the molded samples B 1 to B 4 is clarified.
A modeling sample was created instead of a model that is difficult to measure and investigate, and in some cases it was possible to investigate and measure by destroying it, so that more detailed investigation and examination data such as measurement could be obtained. Therefore, the obtained examination data is highly reliable and can be quickly fed back to the condition setting of the additive manufacturing apparatus.

【０１０４】本発明の積層造形装置による積層造形方法
について、図１乃至図４により、ステップ毎に説明す
る。A layered manufacturing method by the layered manufacturing apparatus of the present invention will be described step by step with reference to FIGS. 1 to 4.

【０１０５】実際には、積層造形装置の機能や性能ある
いは造形物の形態等の条件に応じて、形状データや断面
形状データあるいはサポートデータや造形条件等の参考
データ等がＣＡＤ２００から転送されるが、本実施の形
態の説明では、少なくとも断面形状データが転送されて
くるものとする。そして、断面形状データ以外のデータ
に関しては、断面形状データの処理等と異なる処理や作
動等に関して説明を加えることにした。In practice, shape data, cross-sectional shape data, support data, reference data such as molding conditions, etc. are transferred from the CAD 200 according to conditions such as the function and performance of the additive manufacturing apparatus or the form of the modeled object. In the description of this embodiment, it is assumed that at least cross-sectional shape data is transferred. Then, regarding data other than the cross-sectional shape data, description will be added regarding processing and operation different from the processing of the cross-sectional shape data.

【０１０６】なお、形状データは、立体物の形状をＣＡ
Ｄで３次元のデータに変換したときのデータで、断面形
状データは、形状データを予め設定された一定の厚さで
スライスしたときの断面の形状に関するデータであり、
汎用されている立体設計図（３ＤーＣＡＤ図面）用作成
ソフトを用いることにより簡便に得ることができる。In the shape data, the shape of the three-dimensional object is CA.
The cross-sectional shape data is data when converted into three-dimensional data by D, and the cross-sectional shape data is data regarding the shape of the cross section when the shape data is sliced with a preset constant thickness,
It can be easily obtained by using general-purpose 3D design drawing (3D-CAD drawing) creation software.

【０１０７】また、スライス像データは、積層造形装置
により帯電性粉体で薄層を形成するためのデータで、断
面形状データが積層造形装置による造形条件等に適合し
ている場合は、そのままスライス像データとして用いら
れる。サポートデータもスライス像データと同様で、Ｃ
ＡＤ側で作成されたサポートデータが積層造形装置によ
る造形条件等に適合している場合は、そのままサポート
データとして用いられる。Further, the slice image data is data for forming a thin layer from the chargeable powder by the additive manufacturing apparatus. If the cross-sectional shape data is suitable for the forming conditions by the additive manufacturing apparatus, the slice image data is sliced as it is. Used as image data. The support data is the same as the slice image data, and C
If the support data created on the AD side meets the modeling conditions of the additive manufacturing apparatus, it is used as it is as the support data.

【０１０８】ステップ１では、ＣＡＤ２００と本発明の
積層造形装置の造形制御回路１００とをインタフェース
（Ｉ／Ｆ）１８０を介して電気的に接続し、積層造形装
置の電源操作手段（図示せず）により積層造形装置の電
源回路１９０を投入し起動する。そして、操作入力手段
１７０を操作して造形制御回路１００を作動状態に起動
し、ＣＡＤ２００からのデータ入力が可能な状態にす
る。In step 1, the CAD 200 and the modeling control circuit 100 of the layered modeling apparatus of the present invention are electrically connected through the interface (I / F) 180, and the power source operating means (not shown) of the layered modeling apparatus. Then, the power supply circuit 190 of the additive manufacturing apparatus is turned on and activated. Then, the operation input means 170 is operated to start the modeling control circuit 100 in the operating state, and the data can be input from the CAD 200.

【０１０９】ステップ２では、積層造形装置の操作入力
手段１７０を操作してＣＡＤ２００よりデータの読込み
を開始させる。In step 2, the operation input means 170 of the additive manufacturing apparatus is operated to start reading the data from the CAD 200.

【０１１０】ＣＡＤ２００からＩ／Ｆ１８０を介して情
報制御回路１５０に、立体物の断面形状データが転送さ
れてくると、情報制御回路１５０は、メモリ１６０の所
定のアドレスに断面形状データを記憶する。When the cross sectional shape data of the three-dimensional object is transferred from the CAD 200 to the information control circuit 150 via the I / F 180, the information control circuit 150 stores the cross sectional shape data at a predetermined address of the memory 160.

【０１１１】なお、断面形状データには、立体物をスラ
イスしたピッチのデータ（層厚データ）や造形材料デー
タあるいは加工条件等の参考データが添付されてくるこ
とがあるが、参考データが添付されてきたときは、断面
形状データと共にメモリ１６０の所定のアドレスに記憶
される。また、形状データやサポートデータ等が入力さ
れた場合も同様に、メモリ１６０の所定のアドレスに記
憶される。The cross-sectional shape data may include reference data such as pitch data (layer thickness data) obtained by slicing a three-dimensional object, modeling material data, or processing conditions. Reference data is also attached. When it comes, it is stored in a predetermined address of the memory 160 together with the cross-sectional shape data. Similarly, when shape data, support data, etc. are input, they are also stored in a predetermined address of the memory 160.

【０１１２】ステップ３では、ＣＰＵ１１０が、断面形
状データがメモリ１６０に記憶されたことを判別して、
サポートデータを作成するように指示する。In step 3, the CPU 110 determines that the sectional shape data is stored in the memory 160,
Instruct to create support data.

【０１１３】ステップ４では、データ作成回路１４０
は、メモリ１６０に記憶された断面形状データを読出
し、転送されてきた参考データ及びＣＰＵ１１０に記憶
されている積層造形装置の機能や性能データあるいは造
形材料の特性データ等による造形条件等により積層造形
装置に適合した造形条件等による層厚での断面形状デー
タになっているか否かを判別し、適合したデータの場合
は、そのデータをスライス像データとして作成し、適合
していない場合は、造形条件等により算出された適合し
た層厚に基づき断面形状データを変換してスライス像デ
ータを作成し、作成されたスライス像データに基づきサ
ポートデータを作成する。In step 4, the data creating circuit 140
The cross-sectional shape data stored in the memory 160 is read out, and the reference data that has been transferred and the additive manufacturing apparatus according to the forming conditions based on the function and performance data of the additive manufacturing apparatus or the characteristic data of the forming material stored in the CPU 110 are used. It is determined whether the cross-sectional shape data is based on the layer thickness according to the modeling conditions that conform to the above, and if the data is compatible, the data is created as slice image data. The slice shape data is created by converting the cross-sectional shape data based on the adapted layer thickness calculated by the above, and the support data is created based on the created slice image data.

【０１１４】因みに、断面形状データと共にサポートデ
ータが入力された場合には、まず、断面形状データを前
記同様の判別を行い、適合したデータの場合は、そのデ
ータをスライス像データとして作成し、適合していない
場合は、造形条件等により算出された適合した層厚等に
基づき断面形状データを変換してスライス像データを作
成する。そして、断面形状データが、前記の適合したデ
ータの場合は、例えば、入力されたサポートデータに瑕
疵がないか否かをチェックし、瑕疵がなければ入力され
たサポートデータを新たなサポートデータとしてメモリ
１６０に記憶する。もし、断面形状データが、前記の適
合していないデータの場合は、前記同様に、断面形状デ
ータを変換して作成されたスライス像データに基づきサ
ポートデータを作成する。Incidentally, when the support data is input together with the cross-sectional shape data, first, the cross-sectional shape data is discriminated in the same manner as described above. If not, the slice shape data is created by converting the cross-sectional shape data based on the matched layer thickness calculated by the molding conditions and the like. Then, when the cross-sectional shape data is the above-mentioned conforming data, for example, it is checked whether or not the input support data has a defect, and if there is no defect, the input support data is stored as new support data in the memory. It is stored in 160. If the cross-sectional shape data is not the above-mentioned conforming data, the support data is created based on the slice image data created by converting the cross-sectional shape data as described above.

【０１１５】勿論、入力された断面形状データとサポー
トデータが、予め積層造形装置に適合した造形条件等に
より作成されたデータであることが解っている例えば、
データ作成手段１４０を装備しない積層造形装置による
造形の場合や、これらのデータに識別記号等の付加によ
り判別可能で、適合するデータであることが解っている
場合には、ただちに、入力された断面形状データとサポ
ートデータをスライス像データとサポートデータとして
用いるようにしても良い。Of course, it is known that the input cross-sectional shape data and support data are data created in advance under the modeling conditions or the like adapted to the additive manufacturing apparatus.
In the case of modeling by an additive manufacturing apparatus that is not equipped with the data creating means 140, or when it is known that the data can be discriminated by adding an identification symbol or the like to these data and the data is compatible, the input cross section is immediately input. The shape data and the support data may be used as the slice image data and the support data.

【０１１６】また、入力されたデータが立体物の形状デ
ータの場合は、造形条件等により予め設定された層厚で
スライス像データを作成し、作成されたスライス像デー
タに基づきサポートデータを作成する。When the input data is the shape data of the three-dimensional object, slice image data is created with a layer thickness preset according to modeling conditions and the like, and support data is created based on the created slice image data. .

【０１１７】また、積層造形装置の精度維持管理や通常
使用している造形材料とは異なる造形材料を使用する場
合等には、スライス像データの補正や変更を目的とし
て、例えば、操作入力手段１７０のキーボード等で入力
された層厚を情報制御回路１５０を経てデータ作成回路
１４０に入力することにより、データ作成回路１４０
は、入力された層厚によるスライス像データを作成し、
作成されたスライス像データに基づきサポートデータを
作成する。Further, in the case of maintaining the accuracy of the layered modeling apparatus or using a modeling material different from the normally used modeling material, for example, the operation input means 170 is used for the purpose of correcting or changing the slice image data. By inputting the layer thickness input by the keyboard or the like of the data creation circuit 140 through the information control circuit 150, the data creation circuit 140
Creates slice image data with the input layer thickness,
Support data is created based on the created slice image data.

【０１１８】造形サンプルを作って調査や測定を必要と
する場合は、操作入力手段１７０により造形サンプルの
配置や形状及び層厚等のデータをデータ作成回路１４０
に入力すると、データ作成回路１４０は造形サンプル用
のスライス像データを作成し、メモリ１６０の所定のア
ドレスに記憶する。When a modeling sample is made and investigation or measurement is required, the data input circuit 140 outputs data such as the layout, shape and layer thickness of the modeling sample by the operation input means 170.
When the data is input to, the data creation circuit 140 creates slice image data for a modeling sample and stores it at a predetermined address in the memory 160.

【０１１９】更に、本発明のデータ作成回路１４０は、
サポート部が最少となる配置を演算してスライス像デー
タを作成するようにしているので、余分なサポート部を
形成することによる造形時間の増加が生じないようにし
ている。Further, the data creating circuit 140 of the present invention is
Since the slice image data is created by calculating the minimum layout of the support parts, it is possible to prevent an increase in modeling time due to the formation of the extra support parts.

【０１２０】なお、本実施の形態においては、ステージ
３０上に転写・定着後の帯電性粉体層の薄層の厚さが２
０μｍとなるように現像、転写および定着を行うよう設
計したので、断面形状データは、造形する立体を２０μ
ｍごとの厚さでスライスしたときのものをスライス像デ
ータとして用いた。In the present embodiment, the thickness of the thin layer of the chargeable powder layer after transfer / fixing on the stage 30 is 2 or less.
Since it was designed to perform development, transfer and fixing so that it would be 0 μm, the cross-sectional shape data shows that the solid to be modeled is 20 μm.
Slice image data was obtained by slicing at thicknesses of m.

【０１２１】ステップ５では、積層造形装置にサポート
形成手段として吐出手段５０とサポートピン手段７０を
備える場合には、データ作成回路１４０は、スライス像
データに基づくサポートデータを吐出手段用サポートデ
ータとサポートピン手段用サポートデータの２つのデー
タに分別して作成し、メモリ１６０の所定のアドレスに
それぞれ記憶する。In step 5, when the additive manufacturing apparatus 50 and the support pin means 70 are provided as the support forming means in the layered manufacturing apparatus, the data creation circuit 140 provides the support data based on the slice image data with the support data for the ejecting means. The pin means support data is separately created into two pieces of data and stored at predetermined addresses of the memory 160.

【０１２２】そして、データ作成回路１４０が作成した
スライス像データとサポートデータ、勿論、サポートデ
ータが吐出手段用サポートデータとサポートピン手段用
サポートデータの２つある時は、それぞれのサポートデ
ータをメモリ１６０の所定のアドレスに記憶すると、Ｃ
ＰＵ１１０はデータ作成回路１４０からのデータ記憶完
了情報を受けて、像形成制御回路１２０と積層制御回路
１３０を作動させ、像形成手段１０及び中間転写体２
０、ステージ３０、面状ヒーター手段４０、吐出手段５
０、サポートピン手段７０等により構成される積層手段
の作動を開始させる。When there are two pieces of slice image data and support data created by the data creating circuit 140, of course, the support data for ejection means and the support data for support pin means, the respective support data are stored in the memory 160. If you store it at the specified address of
The PU 110 receives the data storage completion information from the data creating circuit 140, operates the image forming control circuit 120 and the stacking control circuit 130, and operates the image forming unit 10 and the intermediate transfer member 2.
0, stage 30, sheet heater means 40, discharge means 5
0, the operation of the laminating means constituted by the support pin means 70 and the like is started.

【０１２３】ステップ６では、像形成制御回路１２０
は、最初に潜像形成回路１２１の作動を開始し、感光体
ドラム１１を矢印Ａ方向に回転し、帯電器１２により感
光体ドラム１１を帯電させ、メモリ１６０に記憶された
第１番目のスライス像データに基づき露光光学系１３を
作動させ帯電された感光体ドラム１１上に潜像を形成す
る。In step 6, the image forming control circuit 120
First starts the operation of the latent image forming circuit 121, rotates the photoconductor drum 11 in the direction of arrow A, charges the photoconductor drum 11 by the charger 12, and the first slice stored in the memory 160. The exposure optical system 13 is operated based on the image data to form a latent image on the charged photosensitive drum 11.

【０１２４】造形サンプル用のスライス像データがメモ
リ１６０に記憶されているときは、像形成制御回路１２
０は、造形物の第１番目のスライス像データと同期して
造形サンプルの第１番目のスライス像データをメモリ１
６０から読み出し、同時に、感光体ドラム１１上にそれ
ぞれの潜像を形成する。When the slice image data for the modeling sample is stored in the memory 160, the image forming control circuit 12
0 is the memory for storing the first slice image data of the model sample in synchronization with the first slice image data of the model.
At the same time, the latent images are formed on the photoconductor drum 11 at the same time.

【０１２５】ステップ７では、像形成制御回路１２０は
現像回路１２２を作動させ、現像器１４により感光体ド
ラム１１上の潜像を帯電性粉体で現像し薄層を形成す
る。In step 7, the image forming control circuit 120 operates the developing circuit 122 and the developing device 14 develops the latent image on the photosensitive drum 11 with the chargeable powder to form a thin layer.

【０１２６】ステップ８では、ＣＰＵ１１０は像形成制
御回路１２０より現像が終了したことを示す現像終了情
報を受けて、積層制御回路１３０に転写ベルト２１を駆
動開始させるように指示し、積層制御回路１３０が転写
定着回路１３１を作動させ、転写ベルト２１が矢印Ｂ方
向に回転すると、感光体ドラム１１上に形成された薄層
を転写ローラ１５及び分離電極１７の転写分離作動によ
り、転写ベルト２１上に転写する。In step 8, the CPU 110 receives the development completion information indicating that the development is completed from the image forming control circuit 120, instructs the stacking control circuit 130 to start driving the transfer belt 21, and the stacking control circuit 130. When the transfer belt 21 rotates in the direction of the arrow B by operating the transfer fixing circuit 131, the thin layer formed on the photoconductor drum 11 is transferred onto the transfer belt 21 by the transfer separation operation of the transfer roller 15 and the separation electrode 17. Transcribe.

【０１２７】なお、本実施の形態においては、積層され
た層厚が２０μｍになるように、後述する転写定着時の
面状ヒーター手段４０による加熱と加圧による収縮等を
考慮して、帯電性粉体として用いた熱可塑性のＡＢＳ樹
脂粉体での現像および転写時の薄層を層厚４０μｍ程度
となるよう設計した。In the present embodiment, the charging property is adjusted so that the laminated layer thickness is 20 μm in consideration of the shrinkage due to heating and pressurization by the planar heater means 40 at the time of transfer fixing described later. The thin layer at the time of development and transfer with the thermoplastic ABS resin powder used as the powder was designed to have a layer thickness of about 40 μm.

【０１２８】ステップ９では、ＣＰＵ１１０が積層制御
回路１３０にサポート部を形成するように指示する。積
層制御回路１３０はサポート回路１３３を作動させ、吐
出用サポートデータがメモリ１６０にあるときは、転写
ベルト２１の移動速度に連動して、吐出手段５０により
データ作成手段１４０で作成された吐出手段用サポート
データに基づき、転写ベルト２１上の薄層上または薄層
の周囲の所定の領域に向けて、サポート材を吐出しサポ
ート部を形成する。At step 9, the CPU 110 instructs the stacking control circuit 130 to form the support portion. The stacking control circuit 130 operates the support circuit 133, and when the ejection support data is in the memory 160, the ejection control unit 130 interlocks with the moving speed of the transfer belt 21 and is used by the ejection unit 50 for the ejection unit 140. Based on the support data, the support material is discharged toward a predetermined area on or around the thin layer on the transfer belt 21 to form a support portion.

【０１２９】また、サポートピン手段用サポートデータ
がメモリ１６０にあるときは、積層制御回路１３０はサ
ポート回路１３３を作動させ、サポートピン手段用サポ
ートデータに基づきステージ３０に備えたサポートピン
手段７０の所定の本数のサポートピンを所定の箇所に所
定の移動量だけ移動停止させる。When the support data for the support pin means is in the memory 160, the stacking control circuit 130 activates the support circuit 133, and based on the support data for the support pin means, the predetermined support pin means 70 provided in the stage 30 is determined. The number of the support pins is moved to a predetermined position and stopped by a predetermined movement amount.

【０１３０】勿論、吐出手段用サポートデータあるいは
サポートピン手段用サポートデータがメモリ１６０に無
い場合は、サポート回路１３３は吐出手段５０あるいは
サポートピン手段７０を作動させないようにしている。
また、サポート回路１３３により吐出手段５０とサポー
トピン手段７０のどちらを先に作動させるかといった作
動順序に関しては、積層造形装置の機能や性能あるいは
積層工程等の何らかの都合等による限定条件がない限
り、どちらが先であっても良いものである。Of course, when the discharge means support data or the support pin means support data does not exist in the memory 160, the support circuit 133 does not operate the discharge means 50 or the support pin means 70.
In addition, as for the operation sequence such as which of the discharging means 50 and the support pin means 70 is to be operated first by the support circuit 133, unless there is a limitation condition due to some convenience such as the function and performance of the layered modeling apparatus or the layering process. Whichever comes first is acceptable.

【０１３１】なお、本実施の形態においては、造形後に
溶かして取り除けるのでサポート材としてワックスを使
用したが、前述の土台やブリッジとしてのサポート部を
形成するために熱可塑性樹脂を溶融した溶融樹脂や接着
剤などを用途に合わせて使い分けて使用するようにして
も良い。また、彩色を施す必要があるときは、吐出手段
５０によりサポート材として所望の色のインクを吐出す
ることにより着色することができる。In the present embodiment, wax is used as the support material because it can be melted and removed after modeling, but a molten resin obtained by melting a thermoplastic resin to form the base or the support portion as a bridge is used. It is also possible to selectively use an adhesive or the like according to the purpose. Further, when it is necessary to apply coloring, it is possible to perform coloring by ejecting ink of a desired color as the support material by the ejection means 50.

【０１３２】このように、サポート材を使い分けるため
には、例えば、吐出させるサポート材ごとに複数の吐出
手段５０を設けた方が、吐出の制御がしやすく吐出手段
５０の整備のためにも便利であり、用途に合わせて吐出
手段５０が交換可能であれば、更に多目的に使用でき整
備等においても便利である。As described above, in order to properly use the support material, it is easier to control the discharge by providing a plurality of discharge means 50 for each support material to be discharged, which is convenient for the maintenance of the discharge means 50. If the discharge means 50 can be replaced according to the purpose, it can be used for more purposes and is convenient for maintenance.

【０１３３】ステップ１０では、検知手段（図示せず）
が、転写ベルト２１上に形成された薄層及びサポート部
がステージ３０に対向する所定の位置に到達したことを
検知し、検知情報を積層制御回路１３０に出力すると、
積層制御回路１３０は前記検知手段の検知情報の入力に
対応して転写定着回路１３１を作動させ転写ベルト２１
の駆動を停止する。In step 10, detection means (not shown)
Detects that the thin layer and the support portion formed on the transfer belt 21 have reached a predetermined position facing the stage 30, and outputs the detection information to the stacking control circuit 130,
The stacking control circuit 130 operates the transfer / fixing circuit 131 in response to the input of the detection information of the detection means to transfer the transfer belt 21.
Stop driving.

【０１３４】なお、本実施の形態では、検知手段を用い
て転写ベルト２１の停止制御を行ったが、例えば、転写
ベルト２１の駆動手段にパルスモータを使用し、転写ベ
ルト２１の移動開始や停止等の制御を移動距離を予め設
定したパルス数等により作動制御を行うシーケンス制御
方式等、他の制御方式で制御しても良い。In the present embodiment, the stop control of the transfer belt 21 is performed by using the detection means. However, for example, a pulse motor is used as the drive means of the transfer belt 21 to start or stop the movement of the transfer belt 21. The control such as the above may be controlled by other control methods such as a sequence control method in which the operation distance is controlled by a preset number of pulses or the like.

【０１３５】ステップ１１では、積層制御回路１３０は
転写定着回路１３１を作動させ、面状ヒーター手段４０
の温度を所定の温度に上昇させる。そして、温度検出手
段（図示せず）が面状ヒーター手段４０のヒーターが所
定の温度になったことを検出すると、転写定着回路１３
１は、面状ヒーター手段４０をステージ３０方向に駆動
し、転写ベルト２１上の薄層及びサポート材がステージ
３０の薄層積層面３０ａ上あるいはサポートピン手段７
０のサポートピン上に所定の時間で加熱押圧されること
により積層される。In step 11, the stacking control circuit 130 operates the transfer and fixing circuit 131, and the sheet heater means 40 is operated.
The temperature of is raised to a predetermined temperature. Then, when the temperature detecting means (not shown) detects that the heater of the planar heater means 40 reaches a predetermined temperature, the transfer fixing circuit 13
1, the sheet heater means 40 is driven in the direction of the stage 30, and the thin layer on the transfer belt 21 and the supporting material are on the thin layer laminated surface 30a of the stage 30 or the support pin means 7
The support pins of 0 are laminated by being heated and pressed for a predetermined time.

【０１３６】また、すでに、ステージ３０の薄層積層面
３０ａ上に積層された薄層およびサポート材（例えば、
Ｍ１やＭ２）がある場合は、その薄層及びサポート材に
転写ベルト２１上の薄層及びサポート材が加熱押圧され
ることにより瞬時に溶融結合し積層される。Further, the thin layer and the support material (eg, the thin layer) already laminated on the thin layer laminating surface 30a of the stage 30 (for example,
If there is M1 or M2), the thin layer and the support material on the transfer belt 21 are heated and pressed against the thin layer and the support material, and are instantly melt-bonded and laminated.

【０１３７】なお、本実施の形態においては、面状ヒー
ター手段４０による転写・定着条件として、温度は帯電
性粉体の粘度がゴム状領域となるように設定するのが好
ましく表面温度２２０℃、押圧力５０Ｎ、押圧時間０．
１秒を設定した。In the present embodiment, the transfer / fixing conditions of the sheet heater means 40 are preferably set so that the viscosity of the chargeable powder is in the rubber region, and the surface temperature is 220 ° C. Pressing force 50N, pressing time 0.
1 second was set.

【０１３８】ステップ１２では、積層制御回路１３０
は、面状ヒーター手段４０による所定時間の加熱押圧作
動が終了すると、面状ヒーター手段４０を初期位置に移
動し停止させると共に、転写ベルト２１を再度回転させ
転写ベルトクリーナー６０により転写ベルト２１上に残
存する薄層やサポート材の積層残りを除去した後、転写
ベルト２１の駆動を停止する。In step 12, the stack control circuit 130.
When the heating and pressing operation of the sheet heater 40 for a predetermined time is completed, the sheet heater 40 is moved to the initial position and stopped, and the transfer belt 21 is rotated again so that the transfer belt cleaner 60 moves the transfer belt 21 onto the transfer belt 21. After removing the remaining thin layer and the remaining layer of the support material, the driving of the transfer belt 21 is stopped.

【０１３９】ステップ１３では、ステージ回路１３２を
駆動してステージ３０を積層する薄層の層厚に相当する
量（本実施の形態においては２０μｍ）だけ、前記面状
ヒーター手段４０から遠ざかる方向にステージ３０を移
動させ、常に面状ヒーター手段４０の移動量が一定で、
かつ安定した加熱押圧作動で積層ができるようにステー
ジの位置が制御される。このとき、サポートピン手段７
０のサポートピンもステージ３０と一体的に移動する。In step 13, the stage circuit 132 is driven to move the stage 30 in a direction away from the planar heater means 40 by an amount (20 μm in the present embodiment) corresponding to the thickness of the thin layer on which the stage 30 is laminated. 30 is moved, the amount of movement of the planar heater means 40 is always constant,
In addition, the position of the stage is controlled so that stacking can be performed by a stable heating and pressing operation. At this time, the support pin means 7
The 0 support pin also moves integrally with the stage 30.

【０１４０】ステップ１４では、ＣＰＵ１１０は、メモ
リ１６０に記憶された第２番目のスライス像データに基
づき、２回目の像形成作動に移行するように像形成制御
回路１２０と積層制御回路１３０を作動させ、像形成手
段１０及び積層手段の作動を開始させる。そして、ＣＰ
Ｕ１１０は、メモリ１６０に記憶された全てのスライス
像データやサポートデータに基づき、立体物の造形作動
を各手段に繰返し実行させ、メモリ１６０に記憶された
全てのスライス像データやサポートデータに基づく作動
が終了したことを判別した場合に、積層造形装置の作動
を完了するようにしている。At step 14, the CPU 110 operates the image forming control circuit 120 and the stacking control circuit 130 so as to shift to the second image forming operation based on the second slice image data stored in the memory 160. The operation of the image forming means 10 and the laminating means is started. And CP
U110 causes each means to repeatedly perform the modeling operation of the solid object based on all the slice image data and the support data stored in the memory 160, and the operation based on all the slice image data and the support data stored in the memory 160. When it is determined that the process has ended, the operation of the additive manufacturing apparatus is completed.

【０１４１】ステップ１５では、ＣＰＵ１１０が全ての
スライス像データやサポートデータに基づく作動を終了
し立体物の造形作動を完了した場合は、新たに別の断面
形状データ等をＣＡＤ２００から読込んで、別の立体物
の造形作動を実行させるか、それとも終了するかの指示
を待つ状態になる。そこで、操作入力手段１７０により
「新規」を入力するとステップ２に飛び、新規のデータ
に基づく立体物の造形作動を実行させることができ、操
作入力手段１７０により「終了」を入力すると、積層造
形装置の作動を終了させ、積層造形装置の電源操作手段
（図示せず）により積層造形装置の電源回路１９０を遮
断し終了することができる。In step 15, when the CPU 110 finishes the operation based on all the slice image data and the support data and completes the modeling operation of the three-dimensional object, another sectional shape data and the like is newly read from the CAD 200, and another sectional shape data is read. The system waits for an instruction to execute or terminate the modeling operation of a three-dimensional object. Therefore, if "new" is input by the operation input means 170, the process jumps to step 2, and the modeling operation of the three-dimensional object can be executed based on the new data, and if "end" is input by the operation input means 170, the layered manufacturing apparatus. The operation can be terminated, and the power source operation means (not shown) of the additive manufacturing apparatus can cut off the power supply circuit 190 of the additive manufacturing apparatus.

【０１４２】本発明の実施の形態における積層造形装置
では、操作入力手段１７０とデータ作成手段１４０を備
え、ＣＡＤで作成された断面形状データを入力して、そ
のままスライス像データとして使用することもできる
が、入力された断面形状データを補正したり変更した
り、操作入力手段１７０により造形サンプルを作るよう
に指示し、造形サンプルの検討データ等に基づく造形条
件等で補正したり変更したり、あるいはＣＡＤから立体
物の形状データを入力して、その後、所望の厚さでスラ
イスしてスライス像データを作成したり、ステージ上へ
の造形物の効率的な配置等の必要なデータを作成するこ
ともできるようにしている。The layered manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention is provided with the operation inputting means 170 and the data creating means 140, and the sectional shape data created by CAD can be input and used as it is as the slice image data. Corrects or changes the input cross-sectional shape data, instructs the operation input means 170 to make a modeling sample, and corrects or changes the modeling condition based on the examination data of the modeling sample, or the like, or To input the shape data of a three-dimensional object from CAD, and then create slice image data by slicing with a desired thickness, and create the necessary data such as efficient placement of the modeled object on the stage. I am also able to do it.

【０１４３】これは、立体物を造形物として造形する際
に、造形物の機械的強度や精度等が期待通りに形成され
るようにするためには、使用する積層造形装置の機能や
性能等による制約や使用する造形材料の特性等による造
形条件により、スライスする厚さ等の条件を補正したり
変更したりする必要が生じた場合に、速やかに対応でき
るようにするためであり、また、サポートデータも同様
に、場合によっては、造形物はスライス像データだけで
は形成できず、スライス像データに基づき薄層を形成し
積層する工程で、薄層を支えたり崩れないように保持す
るためのサポート部の形成が必要になった場合に、サポ
ートが必要な箇所にサポート部を形成するためのサポー
トデータの補正や変更あるいは吐出用サポートデータや
サポートピン手段用サポートデータの作成等が必要にな
るからである。This is because, when a three-dimensional object is molded as a molded object, the function and performance of the layered modeling apparatus to be used are adjusted so that the mechanical strength and accuracy of the molded object are formed as expected. This is because it is possible to respond promptly when it is necessary to correct or change the conditions such as the thickness to be sliced due to the modeling conditions such as the restrictions due to the characteristics of the molding material used, and the like. Similarly, in the support data, in some cases, the modeled object cannot be formed only by the slice image data, and in the process of forming and laminating the thin layer based on the slice image data, the thin layer is used to hold the thin layer so as not to support or collapse. When the support part needs to be formed, correction or modification of the support data for forming the support part at the place where the support is needed, or the discharge support data or the support pin means Creating such as support data is because is required.

【０１４４】更に、造形時間の短縮等の効率化を図ろう
とすると、ステージ上に積層する薄層のサポート部を最
少にすることで、サポート部形成の時間短縮等が可能に
なる場合もあるので、使用する造形装置や薄層のステー
ジ上への積層方法等も考慮して造形物の配置等を見直す
必要が生じる場合もある。Further, in an attempt to improve efficiency such as shortening of modeling time, it may be possible to shorten the time for forming the support portion by minimizing the thin layer support portion to be laminated on the stage. In some cases, it may be necessary to review the layout of the modeled object in consideration of the modeling apparatus used and the method of laminating thin layers on the stage.

【０１４５】このようにあらゆる場合にも対応できるよ
うに、積層造形装置は、サポート手段としての吐出手段
５０やサポートピン手段７０を備えると共にデータ作成
手段１４０を装備しておくことが望ましい。As described above, it is desirable that the layered manufacturing apparatus be provided with the ejection means 50 and the support pin means 70 as the support means and the data preparation means 140 so as to be able to cope with all cases.

【０１４６】[0146]

【発明の効果】本発明は、電子写真プロセスを利用して
立体物の断面形状の薄層を形成し積層する積層造形装置
及び積層造形方法において、サポート部を必要とする形
状の造形が高速に精度よく容易に、且つ、サポート材に
よるサポート部の形成箇所を少なくすることで安価に造
形可能で、また、造形サンプルを造形物の形成時に同時
に形成し、形成された造形サンプルの造形条件等に基づ
き薄層の層厚等を変更または補正ができるようにして、
試行錯誤の時間を減少させ容易に開発試作等の使用目的
に適応した十分な機械的強度を有した立体物の造形が可
能な積層造形装置および積層造形方法を提供することが
できる。INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, in a layered manufacturing apparatus and a layered manufacturing method for forming and stacking thin layers having a cross-sectional shape of a three-dimensional object by using an electrophotographic process, it is possible to rapidly form a shape requiring a support portion. Precisely and easily, it is possible to model at low cost by reducing the number of support parts formed by the support material.Also, the modeling sample is formed at the same time when the modeled object is formed, and the molding conditions of the formed sample are used. Based on this, you can change or correct the thickness of the thin layer,
It is possible to provide a layered modeling apparatus and a layered modeling method that can reduce the time of trial and error and can easily model a three-dimensional object having sufficient mechanical strength adapted to the purpose of use such as development and trial production.

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

【図１】本発明の積層造形装置の全体概略図である。FIG. 1 is an overall schematic view of an additive manufacturing apparatus of the present invention.

【図２】本発明の積層造形装置の回路構成のブロック図
である。FIG. 2 is a block diagram of a circuit configuration of the additive manufacturing apparatus of the present invention.

【図３】本発明の積層造形装置により形成された造形物
の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a modeled object formed by the layered modeling apparatus of the present invention.

【図４】本発明の積層造形装置により形成された造形サ
ンプルの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a modeling sample formed by the layered modeling apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ 像形成手段 ２０ 中間転写体 ３０ ステージ ４０ 面状ヒーター手段 ５０ 吐出手段 ６０ 転写ベルトクリーナー ７０ サポートピン手段 １００ 造形制御回路 １１０ ＣＰＵ １２０ 像形成制御回路 １３０ 積層制御回路 １４０ データ作成回路 １５０ 情報制御回路 １６０ メモリ １７０ 操作入力手段 １８０ インタフェース（Ｉ／Ｆ） １９０ 電源回路 ２００ ３Ｄ−ＣＡＤ 10 Image forming means 20 Intermediate transfer body 30 stages 40 Planar heater means 50 discharging means 60 Transfer belt cleaner 70 Support pin means 100 modeling control circuit 110 CPU 120 image formation control circuit 130 Stacked control circuit 140 data creation circuit 150 information control circuit 160 memory 170 Operation input means 180 interface (I / F) 190 power supply circuit 200 3D-CAD

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 宏 東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会 社内 (72)発明者 森本 仁士 東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会 社内 Ｆターム(参考） 4F213 AC03 AD05 AD08 WA25 WA97 WL02 WL12 WL27 WL62 WL74 WL85 WL95    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hiroshi Yamaguchi             Konica Stock Market, 1 Sakura-cho, Hino City, Tokyo             In-house (72) Inventor Hitoshi Morimoto             Konica Stock Market, 1 Sakura-cho, Hino City, Tokyo             In-house F term (reference) 4F213 AC03 AD05 AD08 WA25 WA97                       WL02 WL12 WL27 WL62 WL74                       WL85 WL95

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ３次元物体の形状データに基づき造形材
料により断面形状の薄層を予め設定された層厚で形成
し、形成された前記薄層をステージ上に積層して立体物
を形成する積層造形装置において、前記３次元物体の形
状データに基づき前記薄層を形成するために予め設定さ
れたピッチ毎に作成されたスライス像データと前記スラ
イス像データに基づき前記薄層を積層するために前記薄
層を支持するサポート部を指示するサポートデータとを
入力するデータ入力手段と、前記スライス像データによ
り前記薄層を形成する像形成手段と、前記ステージに設
けられ、前記ステージの前記薄層を積層する面と直交す
る方向に、それぞれ移動停止可能な複数のサポートピン
を備えたサポートピン手段と、前記サポートデータによ
り、前記サポートピン手段の複数のサポートピンのそれ
ぞれの移動停止を制御するサポートピン制御手段と、前
記薄層を前記ステージ上に積層する積層手段と、前記各
手段の作動を制御する造形制御手段とを備えたことを特
徴とする積層造形装置。1. A three-dimensional object is formed by forming a thin layer having a cross-sectional shape with a preset layer thickness on the basis of shape data of a three-dimensional object, and stacking the formed thin layer on a stage. In the additive manufacturing apparatus, slice image data created for each preset pitch for forming the thin layer based on the shape data of the three-dimensional object, and stacking the thin layers based on the slice image data Data input means for inputting support data indicating a support portion supporting the thin layer, image forming means for forming the thin layer by the slice image data, and the thin layer of the stage provided on the stage. The support pin means is provided with a plurality of support pins capable of stopping movement in a direction orthogonal to the plane on which the Support pin control means for controlling the movement stop of each of the plurality of support pins of the means, laminating means for laminating the thin layer on the stage, and modeling control means for controlling the operation of each means. Additive manufacturing equipment characterized by. 【請求項２】 前記像形成手段は、前記スライス像デー
タに基づき静電潜像を感光体の表面に形成する潜像形成
手段と、前記静電潜像を帯電性粉体で現像する現像手段
とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の積層造形
装置。2. The image forming means includes a latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of a photoreceptor based on the slice image data, and a developing means for developing the electrostatic latent image with a chargeable powder. The additive manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising: 【請求項３】 前記積層手段は、前記薄層を前記ステー
ジ上に転写定着するための転写定着手段を備えたことを
特徴とする請求項１に記載の積層造形装置。3. The additive manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the stacking unit includes a transfer fixing unit that transfers and fixes the thin layer onto the stage. 【請求項４】 前記転写定着手段は、前記薄層を積層位
置に搬送する像担持手段と前記薄層を加熱押圧するヒー
ター手段とを備えたことを特徴とする請求項３に記載の
積層造形装置。4. The layered manufacturing according to claim 3, wherein the transfer fixing unit includes an image bearing unit that conveys the thin layer to a stacking position and a heater unit that heats and presses the thin layer. apparatus. 【請求項５】 ３次元物体の形状データに基づき造形材
料により断面形状の薄層を予め設定された層厚で形成
し、形成された前記薄層をステージ上に積層して立体物
を形成する積層造形装置において、前記３次元物体の形
状データに基づき前記薄層を形成するために予め設定さ
れたピッチ毎に作成されたスライス像データと前記スラ
イス像データに基づき前記薄層を積層するために前記薄
層を支持するサポート部を指示するサポートデータとを
入力するデータ入力手段と、前記ステージに前記ステー
ジの前記薄層を積層する面と直交する方向に移動停止可
能な複数のサポートピンにより構成された第１のサポー
ト手段と、サポート材を吐出することによりサポート部
を形成する吐出手段により構成された第２のサポート手
段と、前記スライス像データに基づき前記薄層を積層す
る際にサポートが必要な部分を判別して、前記第１のサ
ポート手段を作動させる第１のサポートデータと前記第
２のサポート手段を作動させる第２のサポートデータと
を分別して作成するサポートデータ作成手段と、前記第
１のサポートデータに基づき前記第１のサポート手段を
作動させ、前記第２のサポートデータに基づき前記第２
のサポート手段を作動させるサポート制御手段と、前記
スライス像データにより前記薄層を形成する像形成手段
と、前記薄層を前記ステージ上に積層する積層手段と、
前記各手段の作動を制御する造形制御手段とを備えたこ
とを特徴とする積層造形装置。5. A three-dimensional object is formed by forming a thin layer having a cross-sectional shape with a preset layer thickness using a molding material based on the shape data of a three-dimensional object and stacking the formed thin layer on a stage. In the additive manufacturing apparatus, slice image data created for each preset pitch for forming the thin layer based on the shape data of the three-dimensional object, and stacking the thin layers based on the slice image data Data input means for inputting support data for instructing a support unit supporting the thin layer, and a plurality of support pins capable of stopping movement in a direction orthogonal to a surface of the stage on which the thin layers are stacked The first support means and the second support means configured to discharge the support material to form a support portion, and the slice image First support data for activating the first support means and second support data for activating the second support means by deciding a portion that needs support when laminating the thin layers based on the data. And a support data generating means for separately generating the second support data, the first support means based on the first support data, and the second support data based on the second support data.
Support control means for activating the support means, image forming means for forming the thin layer by the slice image data, and stacking means for stacking the thin layer on the stage,
A layered modeling apparatus comprising: a modeling control unit that controls the operation of each of the units. 【請求項６】 前記像形成手段は、前記スライス像デー
タに基づき静電潜像を感光体の表面に形成する潜像形成
手段と、前記静電潜像を帯電性粉体で現像する現像手段
と、を備えたことを特徴とする請求項５に記載の積層造
形装置。6. The latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of a photoreceptor based on the slice image data, and the developing means for developing the electrostatic latent image with a chargeable powder. The additive manufacturing apparatus according to claim 5, further comprising: 【請求項７】 前記積層手段は、前記薄層を前記ステー
ジ上に転写定着するための転写定着手段を備えたことを
特徴とする請求項５に記載の積層造形装置。7. The additive manufacturing apparatus according to claim 5, wherein the stacking unit includes a transfer fixing unit that transfers and fixes the thin layer onto the stage. 【請求項８】 前記転写定着手段は、前記薄層を積層位
置に搬送する像担持手段と前記薄層を加熱押圧するヒー
ター手段とを備えたことを特徴とする請求項７に記載の
積層造形装置。8. The layered manufacturing according to claim 7, wherein the transfer fixing unit includes an image bearing unit that conveys the thin layers to a stacking position and a heater unit that heats and presses the thin layers. apparatus. 【請求項９】 ３次元物体の形状データに基づき造形材
料により断面形状の薄層を予め設定された層厚で形成
し、形成された前記薄層をステージ上に積層して立体物
を形成する積層造形方法において、前記３次元物体の形
状データに基づき前記薄層を形成するために予め設定さ
れたピッチ毎に作成されたスライス像データと前記スラ
イス像データに基づき前記薄層を積層するために前記薄
層を支持するサポート部を指示するサポートデータとを
入力するデータ入力工程と、前記スライス像データによ
り前記薄層を形成する像形成工程と、前記ステージに設
けられ、前記ステージの前記薄層を積層する面と直交す
る方向に、それぞれ移動停止可能な複数のサポートピン
を設けたサポートピン手段を備え、前記サポートデータ
により、前記サポートピン手段の複数のサポートピンの
それぞれの移動停止を制御するサポートピン制御工程
と、前記薄層を前記ステージ上に積層する積層工程とを
備えたことを特徴とする積層造形方法。9. A three-dimensional object is formed by forming a thin layer having a cross-sectional shape with a preset layer thickness by a molding material based on the shape data of a three-dimensional object and stacking the formed thin layer on a stage. In the additive manufacturing method, slice image data created for each preset pitch for forming the thin layer based on the shape data of the three-dimensional object, and stacking the thin layers based on the slice image data A data input step of inputting support data indicating a support portion supporting the thin layer, an image forming step of forming the thin layer by the slice image data, a thin layer of the stage, which is provided on the stage. Is provided with support pin means provided with a plurality of support pins capable of stopping movement in a direction orthogonal to the plane of stacking A layered manufacturing method comprising: a support pin control step of controlling movement stop of each of a plurality of support pins of a pin means; and a layering step of layering the thin layer on the stage. 【請求項１０】 ３次元物体の形状データに基づき造形
材料により断面形状の薄層を予め設定された層厚で形成
し、形成された前記薄層をステージ上に積層して立体物
を形成する積層造形方法において、前記３次元物体の形
状データに基づき前記薄層を形成するために予め設定さ
れたピッチ毎に作成されたスライス像データと前記スラ
イス像データに基づき前記薄層を積層するために前記薄
層を支持するサポート部を指示するサポートデータとを
入力するデータ入力工程と、前記スライス像データに基
づき前記薄層を積層する際にサポートが必要な部分を判
別して、第１のサポート手段を作動させる第１のサポー
トデータと第２のサポート手段を作動させる第２のサポ
ートデータとを分別して作成するサポートデータ作成工
程と、前記ステージに前記ステージの前記薄層を積層す
る面と直交する方向に移動停止可能な複数のサポートピ
ンにより構成された前記第１のサポート手段と、サポー
ト材を吐出することによりサポート部を形成する吐出手
段により構成された前記第２のサポート手段とを備え、
前記第１のサポートデータに基づき前記第１のサポート
手段を作動させ、前記第２のサポートデータに基づき前
記第２のサポート手段を作動させるサポート制御工程
と、前記スライス像データにより前記薄層を形成する像
形成工程と、前記薄層を前記ステージ上に積層する積層
工程とを備えたことを特徴とする積層造形方法。10. A three-dimensional object is formed by forming a thin layer having a cross-sectional shape with a preset layer thickness using a molding material based on the shape data of a three-dimensional object and stacking the formed thin layer on a stage. In the additive manufacturing method, slice image data created for each preset pitch for forming the thin layer based on the shape data of the three-dimensional object, and stacking the thin layers based on the slice image data A data input step of inputting support data for instructing a support portion supporting the thin layer, and a portion that needs support when stacking the thin layers is determined based on the slice image data, and a first support is provided. A support data generating step of separately generating first support data for operating the means and second support data for operating the second support means, and the stage A first support means composed of a plurality of support pins capable of stopping movement in a direction orthogonal to the surface on which the thin layers are laminated, and a discharge means for forming a support portion by discharging a support material. And a second support means configured by
A support control step of operating the first support means based on the first support data and operating the second support means based on the second support data, and forming the thin layer by the slice image data. And an image forming step and a laminating step of laminating the thin layer on the stage. 【請求項１１】 ３次元物体の形状データに基づき造形
材料により断面形状の薄層を予め設定された層厚で形成
し、形成された前記薄層をステージ上に積層して立体物
を形成する積層造形方法において、前記３次元物体の形
状データに基づき前記薄層を予め設定した層厚で形成す
るためのスライス像データを作成するスライス像データ
作成行程と前記スライス像データとは別に、前記薄層の
層形成条件を制御するための造形サンプルを前記ステー
ジ上の前記スライス像データに基づく立体像形成領域の
周囲に少なくとも１個形成するように造形サンプルデー
タを作成する造形サンプルデータ作成行程と前記スライ
ス像データと前記造形サンプルデータに基づき前記造形
サンプルを含む薄層を形成する薄層形成工程と前記薄層
形成工程で形成された前記薄層を前記ステージ上に積層
する積層行程とを備えたことを特徴とする積層造形方
法。11. A three-dimensional object is formed by forming a thin layer having a cross-sectional shape with a preset layer thickness from a molding material based on the shape data of a three-dimensional object and stacking the formed thin layer on a stage. In the layered manufacturing method, the slice image data creating step of creating slice image data for forming the thin layer with a preset layer thickness based on the shape data of the three-dimensional object and the slice image data are separately provided. A modeling sample data creating step of creating modeling sample data so that at least one modeling sample for controlling the layer forming condition of a layer is formed around a stereoscopic image forming region based on the slice image data on the stage, and It is formed by a thin layer forming step of forming a thin layer including the modeling sample based on slice image data and the modeling sample data, and the thin layer forming step. And a laminating step of laminating the thin layer on the stage.
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