JP5096937B2 - 立体造形装置における像形成装置及び整合性のある反復が可能な位置合せのための方法 - Google Patents
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Description
1) 支柱132,フロア134,上部水平支持体136及び下部水平支持体137,上部キャップ138,及び、図示されていない、電気パネルがその上に取り付けられるスロット付後壁139を有する、外部フレームコンポーネント、
2) 概ね前後及び天地の方向に延び、強制空気循環及び電気通路のため並びにいくつかの副集成部品を支持するためのいくつかの切り欠き部分をもつ、垂直な左壁140及び右壁142、及び、像形成装置1100(図2A)を支持する、概ね側面から側面の方向に延びる垂直な壁143を有する、本発明の副集成部品のための内部フレームコンポーネント、
3) 造形材料供給源、集成イントラレイヤークリーニング部品300及び、造形材料を輸送するための、引出し及び引込みが可能な輸送フィルム400を備える、取外し及び交換が可能な自足型集成カートリッジ200'。集成カートリッジは、集成イントラレイヤークリーニング部品300及び輸送面400を引き込むためのモーター524及び輸送面400に造形材料を塗布するためのモーター526を有する、図1に示されるようなフレーム500に取り付けられる、
4) 輸送面400が像形成のためにそれにかけて引き出されて造形材料を送り、立体造形光及び後硬化光がそれを通って造形品表面に到達する、集成造形面600、
5) 造形プラットフォーム及び集成フレーム700、
6) 集成造形面600に対して集成造形プラットフォーム700を上昇及び下降させるための、独立に動作する一対の左エレベータアーム900及び右エレベータアーム1000を有する集成エレベーター、
7) 造形品を構築するために造形品に光を供給するための、取付ブラケット1102のトング及び嵌合溝を介して垂直内部構造壁143に取り付けられている、集成像形成装置1100、
8) 1つは図1で右側にあり、1つは図2で左側にある、像形成装置1100のための複数の集成通気口1300の内の1つ、
9) UVシールド1400及び壁1402で形成され、一対のミラーを収め、シールド1400内にUV基準フォトダイオード1401,像形成装置からの像を造形面に送るミラーを有し、ミラーの内の1つを引き出し、引き込むための図2Aのモーター1425を有する、ミラーボックス1400,1402(図65,66及び67)、
10) 造形品を層毎に後硬化させるための、高輝度紫外光源である、UVボックス1500、
11) UV光源1500のための複数の集成通気口1600の一実施形態、
がある。
1) 外部フレームコンポーネントの一部であるフロア134'。外部フレームの残部は明解さのために取り除いてある、
2) 像形成装置1100(図2)を支持する、概ね側面から側面の方向に延びる内部フレームコンポーネントである、垂直壁143'。内部フレームの残部は明解さのために取り除いてある、
3) 造形材料供給源、(図3には示されていない)集成イントラレイヤークリーニング部品及び、造形材料を輸送するための、(図3には示されていない)引出し及び引込みが可能な輸送フィルムを備える、取外し及び交換が可能な自足型集成カートリッジ200''。集成カートリッジは、集成イントラレイヤークリーニング部品及び輸送面を引き込むためのモーター524''及び輸送面に造形材料を塗布するためのモーター526''を有する、フレーム500'に取り付けられる、
4) 造形のために輸送面がそれにかけて引き出されて造形材料を送り、立体造形光及び後硬化光がそれを通って造形品表面に到達する集成造形面600'、
5) 造形プラットフォーム及び集成フレーム700'、
6) 集成造形面600'に対して集成造形プラットフォーム700'を上昇及び下降させるための、独立に動作する一対の左エレベータアーム900及び右エレベータアーム1000を有する集成エレベーター、
7) 造形品を構築するために造形品に光を供給するための、取付ブラケット1102のトング及び嵌合溝を介して垂直内部構造壁143'に取り付けられている集成像形成装置1100、
8) 1つは図1で右側にあり、1つは左側にある(図3には示されていないが、図2に参照数字1300で示される通気口と同様の)、像形成装置1100のための複数の集成通気口1300の内の1つ、
9) 像形成装置からの像を造形面に送るための集成固定ミラー1399。ミラーの方位は図13に参照数字1405及び1407で示されるように造形面に対して定められる、
10) 造形品を層毎に後硬化させるための、紫外光源、エレベーター1501'に取り付けられた集成ハロー光照射部品1500'及び集成フード光照射部品1500''、
がある。
200 カートリッジ
300 集成イントラレイヤークリーニング部品
400 輸送フィルム
1100 像形成装置
Claims (19)
- 立体造形装置のための光像形成装置において、前記光像形成装置が、筐体及び立体造形装置の造型プラットフォーム上に前記光像形成装置によってつくられる像の精確な位置決めのために前記筐体に固定取付けされる光像形成装置位置合せ取付具を有し、前記光像形成装置位置合せ取付具が、立体造形装置上の対応する位置合せ取付具に、位置合せされた態様及びインターロックされる態様で、係合し、
前記光像形成装置が、DLPプロジェクタ、LEDプロジェクタ、LCoSプロジェクタ及びLCDプロジェクタ並びにこれらの組合せからなる群から選ばれる1つまたはそれより多くの光像形成装置を含む、
ことを特徴とする光像形成装置。 - 前記光像形成装置位置合せ取付具が1つまたはそれより多くのレセプタクル及び前記レセプタクル内の接着剤を有し、前記光像形成装置筐体が、前記レセプタクル内の前記接着剤に挿入される、対応する部材をさらに有し、前記筐体の位置が、前記光像形成装置によってつくられる像の立体造形装置上の造形プラットフォームとの位置合せのために調節され、前記筐体が前記調節された位置に前記接着剤によって固定保持されることを特徴とする請求項1に記載の光像形成装置。
- 前記光像形成装置位置合せ取付具上の3つのレセプタクル及び、前記筐体に固定され、前記レセプタクルに挿入された、3つの対応する部材を有し、前記対応する部材のそれぞれが前記接着剤による確実な固定係合のための領域を定めることを特徴とする請求項2に記載の光像形成装置。
- 前記光像形成装置が、ランプと、立体造型に適するスペクトル範囲にわたる前記ランプからの光を結像する、9素子投影レンズとを有するDLPプロジェクタであることを特徴とする請求項1に記載の光像形成装置。
- 前記スペクトル範囲が約350〜450nmであり、前記光像形成装置によってつくられる像の焦点が、9インチ(228.6mm)×6.75(171.45mm)インチの像領域にかけて、400mmの投影距離において合っていることを特徴とする請求項4に記載の光像形成装置。
- 前記DLPプロジェクタが、前記スペクトル範囲の外にある前記ランプからの光を除去するためのUV/IRフィルタ、前記ランプからの光を前記投影レンズにわたって一様に分布させるための照明レンズ、前記ランプと前記照明レンズを相互連結するためのUV強化光パイプ及び前記照明レンズから前記投影レンズに光を導く態様で介在しているUV強化ミラーをさらに有することを特徴とする請求項4に記載の光像形成装置。
- 前記光像形成装置位置合せ取付具と立体造形装置上に位置合せ取付具が、さね−溝関係で、インターロックされる態様で係合されることを特徴とする請求項1に記載の光像形成装置。
- 前記光像形成装置位置合せ取付具と立体造形装置上に位置合せ取付具が、ボール−戻り止め関係で、インターロックされる態様で係合されることを特徴とする請求項1に記載の光像形成装置。
- 立体造形装置のためのDLP像形成装置において、前記像形成装置が、プロジェクタ筐体及び前記筐体内に配置されたランプ、立体造型に望ましいスペクトル範囲の外にある前記ランプからの光を除去するためのUV/IRフィルタ、前記ランプからの光を分布させるための照明レンズ、前記ランプと前記照明レンズを相互連結するUV強化光パイプ、前記照明レンズに光を導く態様で介在する一対のUV強化ミラー、及び、前記一対のUV強化ミラーから光を受け取り、像領域にわたって400mmの投影距離において前記ランプからの光の焦点を合せて像を形成する、投影レンズを有し、前記像形成装置は立体像形成装置の造型プラットフォーム上に前記像形成装置によってつくられる像の精確な位置決めのための前記筐体に取り付けられた像形成装置位置合せ取付具をさらに有し、前記像形成装置位置合せ取付具は立体造形装置上の対応する位置合せ取付具に、位置合せされた態様及びインターロックされる態様で、係合し、前記像形成装置位置合せ取付具は1つまたはそれより多くのレセプタクル及び前記レセプタクル内の接着剤をさらに有し、前記筐体は、前記レセプタクル内の前記接着剤に挿入される、対応する部材をさらに有し、前記筐体の位置が前記像形成装置によってつくられる像の立体造形装置上の造形プラットフォームとの位置合せのために調節され、前記筐体が前記調節された位置に前記接着剤によって接着された態様で保持されることを特徴とするDLP像形成装置。
- 立体造形装置の造型プラットフォーム上に光像形成装置によってつくられる像の位置決めのために前記光像形成装置を位置合せするための方法において、前記方法が、
a) 立体造形装置上の立体像形成位置合せ取付具を精確に位置決めする工程、
b) ターゲットと前記光像形成装置の間の固定された距離において前記ターゲットの像を形成する工程、
c) 前記像が前記ターゲット上に精確に位置決めされるように前記光像形成装置の前記位置決めを調節する工程、及び
d) 前記調節された光像形成装置に光像形成装置位置合せ取付具を確実に固定する工程、
を含み、
前記光像形成装置位置合せ取付具と前記立体像形成位置合せ取付具は、位置合せされた態様及びインターロックされる態様で、係合され、
前記光像形成装置が、DLPプロジェクタ、LEDプロジェクタ、LCoSプロジェクタ及びLCDプロジェクタ並びにこれらの組合せからなる群から選ばれる1つまたはそれより多くの光像形成装置を含む、
ことを特徴とする方法。 - 調節された光像形成装置に位置合せ取付具を確実に固定する前記工程が前記調節された光像形成装置と前記位置合せ取付具の間の接着剤を活性化する工程を含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記光像形成装置上の投影部材を前記位置合せ取付具上の対応するレセプタクルに挿入する工程をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記光像形成装置上の前記位置合せ取付具と立体造形装置を係合する工程をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記投影された像の強度を測定する工程及び0〜255段階の黒から白へのグレイスケールに対して前記強度を評価する工程をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 強度を測定する前記工程が、コーナーからコーナーまで像面にかけて対角線上で、並びに像面にかけて水平方向及び垂直方向で、選ばれた16の異なる場所で強度を測定する工程を含むことを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 前記光像形成装置の焦点を合せる工程及びあらかじめ選ばれた造形品の境界の固化のあらかじめ定められた閾値に対して前記像のいずれのピクセルについても前記像をグレイスケールに対して評価する工程をさらに含み、前記評価する工程が、強度が測定された前記16の異なる場所のそれぞれにカメラを配置する工程、前記像の焦点を合せる工程、前記カメラで観測されるそれぞれの場所の上に5×5ピクセルアレイの像を形成する工程、それぞれのアレイの外側の列及び行の前記グレイスケールを255〜0段階に還元する工程、及びそれぞれの還元においてx方向及びy方向における強度分布を測定する工程を含み、前記グレイスケールは前記像のいずれのピクセルに対しても配置できることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- a) 前記対応する光像形成位置合せ取付具と像形成装置位置合せ取付具を係合させる工程、
b) 立体造形装置の前記像面において造型プラットフォーム上にターゲットの像を形成する工程、及び
c) 前記造形プラットフォームを前記像と位置合せするために調節する工程、
をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。 - 造型プラットフォーム上に前記ターゲットの像を形成する前記工程が像面上の造型プラットフォームのために取付具を置き換える工程を含み、前記造形プラットフォームを前記像と位置合せするために調節する前記工程が、前記取付具を調節する工程及び造型プラットフォームを位置合せするために造型プラットフォームホルダを調節する工程を含み、前記ホルダに挿入された造型プラットフォームが前記光像形成装置に対して位置合せされることを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 立体造形装置の造型プラットフォーム上に光像形成装置によってつくられる像の位置決めのために前記光像形成装置を位置合せするための方法において、前記方法が、
a)光像形成装置上の光像形成位置合せ取付具を位置決めする工程、
b) ターゲットと前記光像形成装置の間の固定距離において前記ターゲットの像を形成する工程、
c) 前記像が前記ターゲット上に精確に位置決めされるように、前記光像形成装置の前記位置決めを調節する工程、
d) 前記光像形成装置の焦点を合せる工程、
e) 前記位置合せ取付具を前記調節された光像形成装置に確実に固定する工程、
f) 前記立体造形装置の像面上に造型プラットフォームホルダのターゲット取付具を配置する工程、前記ターゲットの像を形成する工程及び前記ターゲットを前記像に対して位置合せする工程であって、前記造形プラットフォームホルダの前記調節されたターゲット取付具を置き換える造型プラットフォームは前記光像形成装置に対して位置合せされるものである工程、及び
g) 前記光像形成装置を、あらかじめ選ばれた造形品の境界の固化のあらかじめ定められた閾値に対して、前記像のいずれのピクセルについてもグレイスケールに対して評価する工程、
を含み、
前記光像形成装置が、DLPプロジェクタ、LEDプロジェクタ、LCoSプロジェクタ及びLCDプロジェクタ並びにこれらの組合せからなる群から選ばれる1つまたはそれより多くの光像形成装置を含む、
ことを特徴とする方法。
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