JP2021066922A - 三次元造形方法及び三次元造形装置 - Google Patents
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Abstract
Description
然るに、先願発明1及び同2においては、第1ミラー及び第2ミラーに関する説明が存在せず、その結果、第1ミラー及び第2ミラーがテーブル13の上面における中心位置を基準としてどのように配置されるかについては全く不特定であって何れも選択可能であることに帰する。
(1)スキージの走行を介したテーブル上における粉末の積層、積層された粉末層に対するレーザビームの照射による焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削の各プロセスを経ている三次元造形方法であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの振動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの直交座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラー及び各第2ミラーの振動範囲を調整自在とすることによって、各ガルバノスキャナーを透過したレーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射している三次元造形方法、
(2)スキージの走行を介したテーブル上における粉末の積層、積層された粉末層に対するレーザビームの照射による焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削の各プロセスを経ている三次元造形方法であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーと一体となって振動し、かつ前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの円柱座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーの振動範囲及び各第2ミラーの振動範囲を調整自在とすることによって、各ガルバノスキャナーを透過したレーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射している三次元造形方法、
(3)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該粉末層に対しレーザビームを照射する焼結装置、走行しながら当該焼結層に対する切削を行う切削工具を備えた三次元造形装置であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの振動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの直交座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーに対する振動駆動装置及び各第2ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置をそれぞれ備えることによって、レーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射している三次元造形装置、
(4)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該粉末層に対しレーザビームを照射する焼結装置、走行しながら当該焼結層に対する切削を行う切削工具を備えた三次元造形装置であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーと一体となって振動し、かつ前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの円柱座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置及び各第2ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置を備えることによって、レーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射している三次元造形装置、
(5)各ガルバノスキャナーにおける第1ミラーがテーブル面と斜交する方向の回転軸を介して振動することを特徴とする基本構成(1)、(2)の何れか一項に記載の三次元造形方法及び基本構成(3)、(4)の何れか一項に記載の三次元造形装置、
(6)各ガルバノスキャナーにおける第1ミラーがテーブル面と直交する鉛直方向の回転軸を介して振動することを特徴とする基本構成(1)、(2)の何れか一項に記載の三次元造形方法及び基本構成(3)、(4)の何れか一項に記載の三次元造形装置、
からなる。
尚、ガルバノスキャナーの水平方向における大きさ及びテーブル表面の面積を考えた場合、基本構成(1)、(2)、(3)、(4)における複数個のガルバノスキャナーの実際の数としては、2個〜6個である場合が多い。
x=rcosθ、
y=rsinθ
が成立し、rは独立パラメータであっても、独立パラメータθとの協働、即ち一体化によって独立パラメータx、yに対応するような独立状態を実現し得ることに由来している。
但し、例えば図2(a)、(b)及び図4の細い点線によって示すように、振動用支柱33における絶縁部分によって分割された振動用支柱33の長手方向両側の導通領域にて、電源35側に2個配置されている回転リング36及び前記振動駆動装置320側に2個配置されている導電性の回転リング37(合計4個の回転リング36、37)及び各回転リング36、37を回転自在の状態にて支え、かつ所定の位置に固着されている導電性の支柱38を介して実現することができる(図2及び図4においては、各支柱38はそれぞれ独立した状態にて前記振動駆動装置310に固定されている場合を示す。)。
2 ダイナミックフォーカスレンズ
3 ガルバノスキャナー
30 回転軸
31 第1ミラー
32 第2ミラー
310 第1ミラーに対する振動駆動装置
320 第2ミラーに対する振動駆動装置
33 回転可能な振動用支柱
34 アーム
35 電源
36 電源側の回転リング
37 第2ミラーに対する振動駆動装置側の回転リング
38 回転リングを支えている導電可能な支柱
4 テーブル
5 粉末層
6 焼結面
7 レーザビーム
P テーブル面の中心位置
Q、Q´ 前記Pに対し所定の当距離にて反対方向に配置されている線対称の基準位置
然るに、先願発明1及び同2においては、第1ミラー及び第2ミラーに関する説明が存在せず、その結果、第1ミラー及び第2ミラーがテーブル13の上面における中心位置を基準としてどのように配置されるかについては全く不特定であって何れも選択可能であることに帰する。
(1)スキージの走行を介したテーブル上における粉末の積層、積層された粉末層に対するレーザビームの照射による焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削の各プロセスを経ている三次元造形方法であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの振動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの直交座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラー及び各第2ミラーの振動範囲を調整自在とすることによって、各ガルバノスキャナーを透過したレーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射しており、各ガルバノスキャナーにおける第1ミラーがテーブル面と斜交する方向の回転軸を介して振動しており、しかもダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームが水平方向であって、第1ミラーの回転軸が当該レーザビームの方向と直交している三次元造形方法、
(2)スキージの走行を介したテーブル上における粉末の積層、積層された粉末層に対するレーザビームの照射による焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削の各プロセスを経ている三次元造形方法であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーと一体となって振動し、かつ前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの円柱座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーの振動範囲及び各第2ミラーの振動範囲を調整自在とすることによって、各ガルバノスキャナーを透過したレーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射しており、各ガルバノスキャナーにおける第1ミラーがテーブル面と斜交する方向の回転軸を介して振動しており、しかもダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームが水平方向であって、第1ミラーの回転軸が当該レーザビームの方向と直交している三次元造形方法、
(3)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該粉末層に対しレーザビームを照射する焼結装置、走行しながら当該焼結層に対する切削を行う切削工具を備えた三次元造形装置であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの振動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの直交座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーに対する振動駆動装置及び各第2ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置をそれぞれ備えることによって、レーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射しており、各ガルバノスキャナーにおける第1ミラーがテーブル面と斜交する方向の回転軸を介して振動しており、しかもダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームが水平方向であって、第1ミラーの回転軸が当該レーザビームの方向と直交している三次元造形装置、
(4)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該粉末層に対しレーザビームを照射する焼結装置、走行しながら当該焼結層に対する切削を行う切削工具を備えた三次元造形装置であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーと一体となって振動し、かつ前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの円柱座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置及び各第2ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置を備えることによって、レーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射しており、各ガルバノスキャナーにおける第1ミラーがテーブル面と斜交する方向の回転軸を介して振動しており、しかもダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームが水平方向であって、第1ミラーの回転軸が当該レーザビームの方向と直交している三次元造形装置、
(5)スキージの走行を介したテーブル上における粉末の積層、積層された粉末層に対するレーザビームの照射による焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削の各プロセスを経ている三次元造形方法であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの振動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの直交座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラー及び各第2ミラーの振動範囲を調整自在とすることによって、各ガルバノスキャナーを透過したレーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射しており、テーブル面の中心位置を基準として、各第1ミラーを各第2ミラーよりも外側に配置するか、又は各第1ミラーの一方を各第2ミラーの一方よりも外側に配置すると共に、各第1ミラーの他方を各第2ミラーの他方よりも内側に配置している三次元造形方法、
(6)スキージの走行を介したテーブル上における粉末の積層、積層された粉末層に対するレーザビームの照射による焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削の各プロセスを経ている三次元造形方法であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーと一体となって振動し、かつ前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの円柱座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーの振動範囲及び各第2ミラーの振動範囲を調整自在とすることによって、各ガルバノスキャナーを透過したレーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射しており、テーブル面の中心位置を基準として、各第1ミラーを各第2ミラーよりも外側に配置するか、又は各第1ミラーの一方を各第2ミラーの一方よりも外側に配置すると共に、各第1ミラーの他方を各第2ミラーの他方よりも内側に配置している三次元造形方法、
(7)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該粉末層に対しレーザビームを照射する焼結装置、走行しながら当該焼結層に対する切削を行う切削工具を備えた三次元造形装置であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの振動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの直交座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーに対する振動駆動装置及び各第2ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置をそれぞれ備えることによって、レーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射しており、テーブル面の中心位置を基準として、各第1ミラーを各第2ミラーよりも外側に配置するか、又は各第1ミラーの一方を各第2ミラーの一方よりも外側に配置すると共に、各第1ミラーの他方を各第2ミラーの他方よりも内側に配置している三次元造形装置、
(8)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該粉末層に対しレーザビームを照射する焼結装置、走行しながら当該焼結層に対する切削を行う切削工具を備えた三次元造形装置であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーと一体となって振動し、かつ前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの円柱座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置及び各第2ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置を備えることによって、レーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射しており、テーブル面の中心位置を基準として、各第1ミラーを各第2ミラーよりも外側に配置するか、又は各第1ミラーの一方を各第2ミラーの一方よりも外側に配置すると共に、各第1ミラーの他方を各第2ミラーの他方よりも内側に配置している三次元造形装置、
(9)スキージの走行を介したテーブル上における粉末の積層、積層された粉末層に対するレーザビームの照射による焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削の各プロセスを経ている三次元造形方法であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの振動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの直交座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラー及び各第2ミラーの振動範囲を調整自在とすることによって、各ガルバノスキャナーを透過したレーザビームの照射による焼結面として自在に選択された領域が一致しており、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射している三次元造形方法、
(10)スキージの走行を介したテーブル上における粉末の積層、積層された粉末層に対するレーザビームの照射による焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削の各プロセスを経ている三次元造形方法であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーと一体となって振動し、かつ前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの円柱座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーの振動範囲及び各第2ミラーの振動範囲を調整自在とすることによって、各ガルバノスキャナーを透過したレーザビームの照射による焼結面として自在に選択された領域が一致しており、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射している三次元造形方法、
(11)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該粉末層に対しレーザビームを照射する焼結装置、走行しながら当該焼結層に対する切削を行う切削工具を備えた三次元造形装置であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの振動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの直交座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーに対する振動駆動装置及び各第2ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置をそれぞれ備えることによって、レーザビームの照射による焼結面として自在に選択された領域が一致しており、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射している三次元造形装置、
(12)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該粉末層に対しレーザビームを照射する焼結装置、走行しながら当該焼結層に対する切削を行う切削工具を備えた三次元造形装置であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーと一体となって振動し、かつ前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの円柱座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置及び各第2ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置を備えることによって、レーザビームの照射による焼結面として自在に選択された領域が一致しており、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射している三次元造形装置、
(13)各ガルバノスキャナーにおける第1ミラーがテーブル面と直交する鉛直方向の回転軸を介して振動することを特徴とする前記(5)、(6)、(9)、(10)の何れか一項に記載の三次元造形方法、
(14)各ガルバノスキャナーにおける第1ミラーがテーブル面と直交する鉛直方向の回転軸を介して振動することを特徴とする前記(7)、(8)、(11)、(12)の何れか一項に記載の三次元造形装置、
からなる。
更には、前記基本構成(1)、(2)、(3)、(4)においては、
(15)各ガルバノスキャナーにおける第1ミラーがテーブル面と斜交する方向の回転軸を介して振動するという参考例の構成を技術的前提としている。
尚、ガルバノスキャナーの水平方向における大きさ及びテーブル表面の面積を考えた場合、基本構成(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、(11)、(12)における複数個のガルバノスキャナーの実際の数としては、2個〜6個である場合が多い。
x=rcosθ、
y=rsinθ
が成立し、rは独立パラメータであっても、独立パラメータθとの協働、即ち一体化によって独立パラメータx、yに対応するような独立状態を実現し得ることに由来している。
但し、例えば図2(a)、(b)及び図4の細い点線によって示すように、振動用支柱33における絶縁部分によって分割された振動用支柱33の長手方向両側の導通領域にて、電源35側に2個配置されている回転リング36及び前記振動駆動装置320側に2個配置されている導電性の回転リング37(合計4個の回転リング36、37)及び各回転リング36、37を回転自在の状態にて支え、かつ所定の位置に固着されている導電性の支柱38を介して実現することができる(図2及び図4においては、各支柱38はそれぞれ独立した状態にて前記振動駆動装置310に固定されている場合を示す。)。
但し、このような実施例の採用は、必ずしもレーザビーム7がテーブル4の面に直交するような実施形態を除外することを意味する訳ではない。
2 ダイナミックフォーカスレンズ
3 ガルバノスキャナー
30 回転軸
31 第1ミラー
32 第2ミラー
310 第1ミラーに対する振動駆動装置
320 第2ミラーに対する振動駆動装置
33 回転可能な振動用支柱
34 アーム
35 電源
36 電源側の回転リング
37 第2ミラーに対する振動駆動装置側の回転リング
38 回転リングを支えている導電可能な支柱
4 テーブル
5 粉末層
6 焼結面
7 レーザビーム
P テーブル面の中心位置
Q、Q´ 前記Pに対し所定の当距離にて反対方向に配置されている線対称の基準位置
(1)スキージの走行を介したテーブル上における粉末の積層、積層された粉末層に対するレーザビームの照射による焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削の各プロセスを経ている三次元造形方法であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの振動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの直交座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラー及び各第2ミラーの振動範囲を調整自在とすることによって、各ガルバノスキャナーを透過したレーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射しており、各ガルバノスキャナーにおける第1ミラーがテーブル面と斜交する方向の回転軸を介して振動しており、しかもダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームが水平方向であって、第1ミラーの回転軸が当該レーザビームの方向と直交している三次元造形方法、
(2)スキージの走行を介したテーブル上における粉末の積層、積層された粉末層に対するレーザビームの照射による焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削の各プロセスを経ている三次元造形方法であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの回転軸とアームを介して接続することによって、当該回転軸の周囲における等距離の位置にて一体となって振動し、前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの円柱座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーの振動範囲及び各第2ミラーの振動範囲を調整自在とすることによって、各ガルバノスキャナーを透過したレーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射しており、各ガルバノスキャナーにおける第1ミラーがテーブル面と斜交する方向の回転軸を介して振動しており、しかもダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームが水平方向であって、第1ミラーの回転軸が当該レーザビームの方向と直交している三次元造形方法、
(3)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該粉末層に対しレーザビームを照射する焼結装置、走行しながら当該焼結層に対する切削を行う切削工具を備えた三次元造形装置であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの振動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの直交座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーに対する振動駆動装置及び各第2ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置をそれぞれ備えることによって、レーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射しており、各ガルバノスキャナーにおける第1ミラーがテーブル面と斜交する方向の回転軸を介して振動しており、しかもダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームが水平方向であって、第1ミラーの回転軸が当該レーザビームの方向と直交している三次元造形装置、
(4)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該粉末層に対しレーザビームを照射する焼結装置、走行しながら当該焼結層に対する切削を行う切削工具を備えた三次元造形装置であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの回転軸とアームを介して接続することによって、当該回転軸の周囲における等距離の位置にて一体となって振動し、前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの円柱座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置及び各第2ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置を備えることによって、レーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射しており、各ガルバノスキャナーにおける第1ミラーがテーブル面と斜交する方向の回転軸を介して振動しており、しかもダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームが水平方向であって、第1ミラーの回転軸が当該レーザビームの方向と直交している三次元造形装置、
(5)スキージの走行を介したテーブル上における粉末の積層、積層された粉末層に対するレーザビームの照射による焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削の各プロセスを経ている三次元造形方法であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの振動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの直交座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラー及び各第2ミラーの振動範囲を調整自在とすることによって、各ガルバノスキャナーを透過したレーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射しており、テーブル面の中心位置を基準として、各第1ミラーを各第2ミラーよりも外側に配置している三次元造形方法、
(6)スキージの走行を介したテーブル上における粉末の積層、積層された粉末層に対するレーザビームの照射による焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削の各プロセスを経ている三次元造形方法であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの回転軸とアームを介して接続することによって、当該回転軸の周囲における等距離の位置にて一体となって振動し、前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの円柱座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーの振動範囲及び各第2ミラーの振動範囲を調整自在とすることによって、各ガルバノスキャナーを透過したレーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射しており、テーブル面の中心位置を基準として、各第1ミラーを各第2ミラーよりも外側に配置している三次元造形方法、
(7)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該粉末層に対しレーザビームを照射する焼結装置、走行しながら当該焼結層に対する切削を行う切削工具を備えた三次元造形装置であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの振動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの直交座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーに対する振動駆動装置及び各第2ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置をそれぞれ備えることによって、レーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射しており、テーブル面の中心位置を基準として、各第1ミラーを各第2ミラーよりも外側に配置している三次元造形装置、
(8)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該粉末層に対しレーザビームを照射する焼結装置、走行しながら当該焼結層に対する切削を行う切削工具を備えた三次元造形装置であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの回転軸とアームを介して接続することによって、当該回転軸の周囲における等距離の位置にて一体となって振動し、前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの円柱座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置及び各第2ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置を備えることによって、レーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射しており、テーブル面の中心位置を基準として、各第1ミラーを各第2ミラーよりも外側に配置している三次元造形装置、
(9)スキージの走行を介したテーブル上における粉末の積層、積層された粉末層に対するレーザビームの照射による焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削の各プロセスを経ている三次元造形方法であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの振動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの直交座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラー及び各第2ミラーの振動範囲を調整自在とすることによって、各ガルバノスキャナーを透過したレーザビームの照射による焼結面として調整自在に選択された領域が一致しており、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射している三次元造形方法、
(10)スキージの走行を介したテーブル上における粉末の積層、積層された粉末層に対するレーザビームの照射による焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削の各プロセスを経ている三次元造形方法であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの回転軸とアームを介して接続することによって、当該回転軸の周囲における等距離の位置にて一体となって振動し、前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの円柱座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーの振動範囲及び各第2ミラーの振動範囲を調整自在とすることによって、各ガルバノスキャナーを透過したレーザビームの照射による焼結面として調整自在に選択された領域が一致しており、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射している三次元造形方法、
(11)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該粉末層に対しレーザビームを照射する焼結装置、走行しながら当該焼結層に対する切削を行う切削工具を備えた三次元造形装置であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの振動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの直交座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーに対する振動駆動装置及び各第2ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置をそれぞれ備えることによって、レーザビームの照射による焼結面として調整自在に選択された領域が一致しており、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射している三次元造形装置、
(12)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該粉末層に対しレーザビームを照射する焼結装置、走行しながら当該焼結層に対する切削を行う切削工具を備えた三次元造形装置であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの回転軸とアームを介して接続することによって、当該回転軸の周囲における等距離の位置にて一体となって振動し、前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの円柱座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置及び各第2ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置を備えることによって、レーザビームの照射による焼結面として調整自在に選択された領域が一致しており、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射している三次元造形装置、
(13)各ガルバノスキャナーにおける第1ミラーがテーブル面と直交する鉛直方向の回転軸を介して振動することを特徴とする前記(5)、(6)、(9)、(10)の何れか一項に記載の三次元造形方法、
(14)各ガルバノスキャナーにおける第1ミラーがテーブル面と直交する鉛直方向の回転軸を介して振動することを特徴とする前記(7)、(8)、(11)、(12)の何れか一項に記載の三次元造形装置、
からなる。
更には、前記基本構成(1)、(2)、(3)、(4)においては、
(15)各ガルバノスキャナーにおける第1ミラーがテーブル面と斜交する方向の回転軸を介して振動するという参考例の構成を技術的前提としている。
Claims (9)
- スキージの走行を介したテーブル上における粉末の積層、積層された粉末層に対するレーザビームの照射による焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削の各プロセスを経ている三次元造形方法であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの振動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの直交座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラー及び各第2ミラーの振動範囲を調整自在とすることによって、各ガルバノスキャナーを透過したレーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射している三次元造形方法。
- スキージの走行を介したテーブル上における粉末の積層、積層された粉末層に対するレーザビームの照射による焼結、切削工具の走行による当該焼結層に対する切削の各プロセスを経ている三次元造形方法であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーと一体となって振動し、かつ前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの円柱座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーの振動範囲及び各第2ミラーの振動範囲を調整自在とすることによって、各ガルバノスキャナーを透過したレーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射している三次元造形方法。
- 粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該粉末層に対しレーザビームを照射する焼結装置、走行しながら当該焼結層に対する切削を行う切削工具を備えた三次元造形装置であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーの振動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの直交座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーに対する振動駆動装置及び各第2ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置をそれぞれ備えることによって、レーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射している三次元造形装置。
- 粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該粉末層に対しレーザビームを照射する焼結装置、走行しながら当該焼結層に対する切削を行う切削工具を備えた三次元造形装置であって、前記照射において、ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームに対し、当該透過方向と直交する方向の回転軸を介して振動する第1ミラー及び第1ミラーと一体となって振動し、かつ前記第1ミラーにおける回転軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回転軸を介して振動する第2ミラーからの反射によって、レーザビームの円柱座標を基準とする二次元方向の走査を実現している複数個のガルバノスキャナーを採用し、かつ各第1ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置及び各第2ミラーに対する振動駆動装置の振動範囲を調整自在とする制御装置を備えることによって、レーザビームの照射による焼結面の領域を選択自在とし、しかも前記ダイナミックフォーカスレンズにおける焦点距離の調整によって、レーザビームの焦点位置又はその近傍にて焼結面を照射している三次元造形装置。
- 各ガルバノスキャナーにおける第1ミラーがテーブル面と斜交する方向の回転軸を介して振動することを特徴とする請求項1、2の何れか一項に記載の三次元造形方法及び請求項3、4の何れか一項に記載の三次元造形装置。
- ダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビームが水平方向であって、第1ミラーの回転軸が当該水平方向と直交していることを特徴とする請求項5記載の三次元造形方法及び三次元造形装置。
- 各ガルバノスキャナーにおける第1ミラーがテーブル面と直交する鉛直方向の回転軸を介して振動することを特徴とする請求項1、2の何れか一項に記載の三次元造形方法及び請求項3、4の何れか一項に記載の三次元造形装置。
- 各ガルバノスキャナーの第2ミラーにおける振動に際し、当該振動による振幅の中心位置を形成する段階に反射される反射光がテーブル面に対し斜方向を形成していることを特徴とする請求項1、2、5、6、7の何れか一項に記載の三次元造形方法、及び請求項3、4、5、6、7の何れか一項に記載の三次元造形装置。
- テーブル面の中心位置を基準として、各第1ミラーを各第2ミラーよりも外側に配置するか、又は各第1ミラーの一方を各第2ミラーの一方よりも外側に配置すると共に、各第1ミラーの他方を各第2ミラーの他方よりも内側に配置していることを特徴とする請求項1、2、5、6、7、8の何れか一項に記載の三次元造形方法、及び請求項3、4、5、6、7、8の何れか一項に記載の三次元造形装置。
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