JPH02307730A - 三次元成形装置 - Google Patents
三次元成形装置Info
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- JPH02307730A JPH02307730A JP1127850A JP12785089A JPH02307730A JP H02307730 A JPH02307730 A JP H02307730A JP 1127850 A JP1127850 A JP 1127850A JP 12785089 A JP12785089 A JP 12785089A JP H02307730 A JPH02307730 A JP H02307730A
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
- B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
- B29C64/129—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
- B29C64/135—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask the energy source being concentrated, e.g. scanning lasers or focused light sources
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
- B29K2995/0018—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular optical properties, e.g. fluorescent or phosphorescent
- B29K2995/002—Coloured
- B29K2995/0021—Multi-coloured
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、三次元成形装置に関するものであって、とり
わけ光硬化性樹脂をインクジェット方式によって噴出し
、光照射によって硬化させ、これを積層することによっ
て、目的とする三次元成形品を製造する三次元成形装置
に関するものである。
わけ光硬化性樹脂をインクジェット方式によって噴出し
、光照射によって硬化させ、これを積層することによっ
て、目的とする三次元成形品を製造する三次元成形装置
に関するものである。
従来、第２図に示されるような、三次元成形を行う装置
が存する。
が存する。
ＣＡＤで作られた三次元モデルが幾層もの薄い断面体に
スライスされる。このデータに従って制御コンピュータ
１１１により、ＸＹ方向移動制御装置１１２とＺ方向移
動装置１１３とが作動して、同時にレーザー光源１１４
よりレーザー光線が照射されて、樹脂タンク１１５内の
光硬化性樹脂１１６の液体表面１１７を走査して、制御
コンピュータ１１１の情報に基づく断面形状が描かれる
。
スライスされる。このデータに従って制御コンピュータ
１１１により、ＸＹ方向移動制御装置１１２とＺ方向移
動装置１１３とが作動して、同時にレーザー光源１１４
よりレーザー光線が照射されて、樹脂タンク１１５内の
光硬化性樹脂１１６の液体表面１１７を走査して、制御
コンピュータ１１１の情報に基づく断面形状が描かれる
。
タンク１１５内のテーブル１１８上で、レーザー光線が
当たった光硬化性樹脂１１６は、液体から固体に変化し
て硬化する。これによって−要分の断面体が作り出され
る。制御コンピュータ１１１によってテーブル１１８は
一要分の厚さに相当する距離だけ峰下し、次に形成され
た一層目に続いて上記と同様の操作によって新たな層が
作り出される。このように連続的に作り出された幾層も
の薄い断面体が積層されて硬化物１１９が成形される。
当たった光硬化性樹脂１１６は、液体から固体に変化し
て硬化する。これによって−要分の断面体が作り出され
る。制御コンピュータ１１１によってテーブル１１８は
一要分の厚さに相当する距離だけ峰下し、次に形成され
た一層目に続いて上記と同様の操作によって新たな層が
作り出される。このように連続的に作り出された幾層も
の薄い断面体が積層されて硬化物１１９が成形される。
（発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、従来の装置は、光硬化性樹脂が液状でタ
ンクに入っていて、これにレーザー光線を照射して硬化
させるといった構造を採っているため、一種類の光硬化
性樹脂でしか成形することができない。仮に成形途中で
、他色の光硬化性樹脂に変更しようとすれば、タンク内
の光硬化性樹脂をすべて入れ換える必要があり、洗浄等
の操作を施さなければならないため、時間と費用が必要
以上にかかる。また樹脂の重合の制御をすることも非常
に困難である。
ンクに入っていて、これにレーザー光線を照射して硬化
させるといった構造を採っているため、一種類の光硬化
性樹脂でしか成形することができない。仮に成形途中で
、他色の光硬化性樹脂に変更しようとすれば、タンク内
の光硬化性樹脂をすべて入れ換える必要があり、洗浄等
の操作を施さなければならないため、時間と費用が必要
以上にかかる。また樹脂の重合の制御をすることも非常
に困難である。
〔問題点を解決するための手段］
そこで本発明は、上記の問題点を解決するために創出さ
れたものであり、複数の色を有する成形物を作成する場
合であっても、あるいは任意の混合色からなる成形物を
作成する場合であっても、短時間で低コストで、且つ容
易で、しかも精密に成形を行うことが可能である三次元
成形装置を提供することを目的としている。
れたものであり、複数の色を有する成形物を作成する場
合であっても、あるいは任意の混合色からなる成形物を
作成する場合であっても、短時間で低コストで、且つ容
易で、しかも精密に成形を行うことが可能である三次元
成形装置を提供することを目的としている。
この目的を達成するために本発明の三次元成形装置は、
光硬化性樹脂を小滴として吐出するインクジェットヘッ
ドと、当該インクジェットヘッドから吐出された光硬化
性樹脂が積層するステージと、積層した樹脂に光を照射
する光源と、樹脂の吐出途中に当該樹脂の吐出方向を相
対的に変化させる制御手段とを備え、前記インクジェッ
トヘッドを用いて、外部入力された成形物断面スライス
の情報に応じて、光硬化性樹脂を積層させて立体成形を
行うようになっていて、成形対象物のカラーをモデル色
に従ってデ一夕化処理する処理部位を設け、当該モデル
色に応じたそれぞれ一色の光硬化性樹脂を吐出する複数
個のインクジェットヘッドを備えることを特徴としてい
る。
光硬化性樹脂を小滴として吐出するインクジェットヘッ
ドと、当該インクジェットヘッドから吐出された光硬化
性樹脂が積層するステージと、積層した樹脂に光を照射
する光源と、樹脂の吐出途中に当該樹脂の吐出方向を相
対的に変化させる制御手段とを備え、前記インクジェッ
トヘッドを用いて、外部入力された成形物断面スライス
の情報に応じて、光硬化性樹脂を積層させて立体成形を
行うようになっていて、成形対象物のカラーをモデル色
に従ってデ一夕化処理する処理部位を設け、当該モデル
色に応じたそれぞれ一色の光硬化性樹脂を吐出する複数
個のインクジェットヘッドを備えることを特徴としてい
る。
インクジェットヘッドがステージより低く位置していれ
ば、より好適である。
ば、より好適である。
［作用］
上記の構成を有する本発明の三次元成形装置は、ステー
ジより低く位置した複数のインシュジェットヘッドから
上方に向かい、複数の樹脂をステージ上に吐出して、積
層させ、光照射することで硬化し、この工程を各色毎に
おいて、或いは同時に二色以上を噴出させることで混合
色を作成しながら、繰り返すことで三次元成形物を成形
する。
ジより低く位置した複数のインシュジェットヘッドから
上方に向かい、複数の樹脂をステージ上に吐出して、積
層させ、光照射することで硬化し、この工程を各色毎に
おいて、或いは同時に二色以上を噴出させることで混合
色を作成しながら、繰り返すことで三次元成形物を成形
する。
［発明の効果］
本発明は、複数のインクシエンドヘッドを備えているの
で、途中から色の異なる樹脂材料を用いて多色成形を行
うことや、任意の混合色の成形が可能である。また樹脂
が小滴状で吐出されるので樹脂の重合の制御も容易であ
る。
で、途中から色の異なる樹脂材料を用いて多色成形を行
うことや、任意の混合色の成形が可能である。また樹脂
が小滴状で吐出されるので樹脂の重合の制御も容易であ
る。
インクジェットヘッドがステージの下側に位置するよう
にすれば、樹脂を下から上へ吐出し、その都度硬化工程
を経るように構成されることとなって、途中から変更し
た樹脂材料が前の異なる樹脂材料と混合することがない
という効果がある。したがって、色の混じることが無い
とかたれ等の無い成形精度の良い成形などが可能となっ
た。
にすれば、樹脂を下から上へ吐出し、その都度硬化工程
を経るように構成されることとなって、途中から変更し
た樹脂材料が前の異なる樹脂材料と混合することがない
という効果がある。したがって、色の混じることが無い
とかたれ等の無い成形精度の良い成形などが可能となっ
た。
〔実施例］
以下に本発明を図面に基づき、詳細に説明する。
本発明の三次元成形装置は、基本的に、三次元モデルの
形成、データの送り出しを行うホストコンピュータ１１
、ホストコンピュータ１１からのデータを取り込み、そ
のデータに従い各部位を制御する駆動制御部１２、当該
駆動制御部１２からの制御信号に従って光硬化性樹脂の
噴出方向を制御するためのｘｙ方向移動制御装置１３、
旋回移動制御装置Ｉ４及び２方向移動制御装置Ｉ５、イ
ンクジェットヘッド１６〜２１、樹脂用タンク２２〜２
４、ポンプ２５〜３０、成形ステージ３１及び樹脂硬化
用光源３２から構成されている。
形成、データの送り出しを行うホストコンピュータ１１
、ホストコンピュータ１１からのデータを取り込み、そ
のデータに従い各部位を制御する駆動制御部１２、当該
駆動制御部１２からの制御信号に従って光硬化性樹脂の
噴出方向を制御するためのｘｙ方向移動制御装置１３、
旋回移動制御装置Ｉ４及び２方向移動制御装置Ｉ５、イ
ンクジェットヘッド１６〜２１、樹脂用タンク２２〜２
４、ポンプ２５〜３０、成形ステージ３１及び樹脂硬化
用光源３２から構成されている。
次に本装置の動作を図示の実施例に基づき、説明する。
ホストコンピュータ１１で形成されたカラー三次元モデ
ルは、幾層もの薄い断面体にスライスされ、おのおのの
断面が座標データ化され、同時にモデル色に従って色が
カラーデータ化される。このデータが駆動制御部１２に
転送されると、当該データに従い、ＸＹ方向移動制御装
置１３、旋回移動制御装置１４及びＺ方向移動制御装置
１５が作動し、インクジェットヘッド１６〜２１と、こ
れより上側に位置した成形ステージ３１が所定の位置へ
移動する。移動後、ホストコンピュータ百から駆動制御
部１２を介してインクジェットヘッド１６及び２１、或
いは１７及び２０、或いは１８及び２１、もしくは１６
．１７．２０及び２１、或いは１７．１８．１９及び２
０又はすべてのインクジェットヘッドへ指令が出され、
ポンプを介して対応するタンク２２〜２４に入っている
光硬化性樹脂が吐出される。
ルは、幾層もの薄い断面体にスライスされ、おのおのの
断面が座標データ化され、同時にモデル色に従って色が
カラーデータ化される。このデータが駆動制御部１２に
転送されると、当該データに従い、ＸＹ方向移動制御装
置１３、旋回移動制御装置１４及びＺ方向移動制御装置
１５が作動し、インクジェットヘッド１６〜２１と、こ
れより上側に位置した成形ステージ３１が所定の位置へ
移動する。移動後、ホストコンピュータ百から駆動制御
部１２を介してインクジェットヘッド１６及び２１、或
いは１７及び２０、或いは１８及び２１、もしくは１６
．１７．２０及び２１、或いは１７．１８．１９及び２
０又はすべてのインクジェットヘッドへ指令が出され、
ポンプを介して対応するタンク２２〜２４に入っている
光硬化性樹脂が吐出される。
当該タンク２２〜２４にはそれぞれ異なる色の光硬化性
樹脂を収容しており、その結果、任意の着色が可能であ
る。インクジェットヘッドから吐出された光硬化性樹脂
の液滴は一層ごとに成形ステージ３１上に積層され、光
源３２の照射によって、当該樹脂が硬化される。下方位
置のインクジェットヘッド１６〜１８と側方位置のイン
クジェットヘッド１９〜２１とからの上記した吐出の繰
り返しによって多色の或いは任意の混合色の成形物が形
成される。
樹脂を収容しており、その結果、任意の着色が可能であ
る。インクジェットヘッドから吐出された光硬化性樹脂
の液滴は一層ごとに成形ステージ３１上に積層され、光
源３２の照射によって、当該樹脂が硬化される。下方位
置のインクジェットヘッド１６〜１８と側方位置のイン
クジェットヘッド１９〜２１とからの上記した吐出の繰
り返しによって多色の或いは任意の混合色の成形物が形
成される。
本実施例に用いられる光硬化性樹脂には、粘度、反応速
度、反応効率などを考慮に入れる必要がある。そして、
当該樹脂は、主成分となる光重合プレポリマー及び光重
合性モノマー、光重合を開始させる光重合開始剤、着色
剤を包含している。光重合性プレポリマーとしては、ポ
リエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ポリ
ウレタンアクリレート等が適当であり、光重合性モノマ
ーとしては、１．６−ヘキサンジアクリレート、ネオペ
ンチルグリコールジアクリレート等が適当であり、光重
合開始剤としては、ベンゾフェノン、ミヒラーズ欠トン
、チオキサントン、アリールヨードニウム塩、鉄−アレ
ン化合物等が適当である。着色剤には、一般の染料や顔
料が使用できる。増感剤や安定剤、反応性希釈剤などが
適当な比率で混合されていることはいうまでもない。
度、反応効率などを考慮に入れる必要がある。そして、
当該樹脂は、主成分となる光重合プレポリマー及び光重
合性モノマー、光重合を開始させる光重合開始剤、着色
剤を包含している。光重合性プレポリマーとしては、ポ
リエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ポリ
ウレタンアクリレート等が適当であり、光重合性モノマ
ーとしては、１．６−ヘキサンジアクリレート、ネオペ
ンチルグリコールジアクリレート等が適当であり、光重
合開始剤としては、ベンゾフェノン、ミヒラーズ欠トン
、チオキサントン、アリールヨードニウム塩、鉄−アレ
ン化合物等が適当である。着色剤には、一般の染料や顔
料が使用できる。増感剤や安定剤、反応性希釈剤などが
適当な比率で混合されていることはいうまでもない。
本発明は以上に詳述した実施例に限定されるものではな
く、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加
えることができる。例えば、前記制御コンピュータ１１
にＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥのシステムを導入すれば更に
「成形のスピードアップ化」と「デザインの質的向上」
をおしすすめることも可能である。
く、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加
えることができる。例えば、前記制御コンピュータ１１
にＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥのシステムを導入すれば更に
「成形のスピードアップ化」と「デザインの質的向上」
をおしすすめることも可能である。
第１図は本発明の全体的概略図、第２図は従来の三次元
成形装置の概略図である。 １１・・・・・ホストコンピュータ １２・・・・・駆動制御部 １３・・・・・ＸＹ方向移動制御装置 １４・・・・・旋回移動制御装置 １５・・・・・Ｚ方向移動制御装置 １６、１７．１８．１９．２０．２１・・・インクジェ
ットヘッド ２２、２３．２４・・・樹脂用タンク ２３、２６．２７．２Ｂ、 ２９．３０・・・ポンプ３
１・・・・・ステージ ３２・・・・・光源
成形装置の概略図である。 １１・・・・・ホストコンピュータ １２・・・・・駆動制御部 １３・・・・・ＸＹ方向移動制御装置 １４・・・・・旋回移動制御装置 １５・・・・・Ｚ方向移動制御装置 １６、１７．１８．１９．２０．２１・・・インクジェ
ットヘッド ２２、２３．２４・・・樹脂用タンク ２３、２６．２７．２Ｂ、 ２９．３０・・・ポンプ３
１・・・・・ステージ ３２・・・・・光源
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光硬化性樹脂を小滴として吐出するインクジェットヘッ
ドと、 当該インクジェットヘッドから吐出された光硬化性樹脂
が積層するステージと、 積層した樹脂に光を照射する光源と、 樹脂の吐出途中に当該樹脂の吐出方向を相対的に変化さ
せる制御手段とを備え、 前記インクジェットヘッドを用いて、外部入力された成
形物断面スライスの情報に応じて、光硬化性樹脂を積層
させて立体成形を行う三次元成形装置において、 成形対象物のカラーをモデル色に従ってデータ化処理す
る処理部位を設け、 当該モデル色に応じたそれぞれ一色の光硬化性樹脂を吐
出する複数個のインクジェットヘッドを備えることを特
徴とする三次元成形装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12785089A JP2697136B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 三次元成形装置 |
| GB9011461A GB2233928B (en) | 1989-05-23 | 1990-05-22 | Apparatus and method for forming three-dimensional article |
| US07/527,286 US5059266A (en) | 1989-05-23 | 1990-05-23 | Apparatus and method for forming three-dimensional article |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12785089A JP2697136B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 三次元成形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02307730A true JPH02307730A (ja) | 1990-12-20 |
| JP2697136B2 JP2697136B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=14970212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12785089A Expired - Lifetime JP2697136B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 三次元成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2697136B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6520084B1 (en) | 2000-11-13 | 2003-02-18 | Creo Inc. | Method for making printing plate using inkjet |
| JP2003531220A (ja) * | 2000-04-14 | 2003-10-21 | ゼット コーポレーション | 固形物体を三次元印刷するための組成物 |
| JP2004188983A (ja) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Agfa Gevaert Nv | インキジェット記録を用いるフレキソ印刷版の製造 |
| JP2007231230A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Fujifilm Corp | インク組成物、インクジェット記録方法、平版印刷版の製造方法、及び、平版印刷版 |
| WO2010058816A1 (ja) * | 2008-11-21 | 2010-05-27 | 日立マクセル株式会社 | エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物 |
| JP2013540047A (ja) * | 2010-09-22 | 2013-10-31 | ヘキサゴン・テクノロジー・センター・ゲーエムベーハー | 面スパッタ装置 |
| CN112265272A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-01-26 | 山西增材制造研究院有限公司 | 一种405nmDLP打印不同层间颜色的工艺 |
| US10899079B2 (en) | 2015-09-17 | 2021-01-26 | Sony Corporation | Optical shaping apparatus and method of producing shaped article |
| US11106110B2 (en) | 2014-10-20 | 2021-08-31 | Sony Corporation | Optical shaping apparatus and method of manufacturing shaped object |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5691155B2 (ja) | 2009-11-10 | 2015-04-01 | ソニー株式会社 | 立体造形物の造形方法及び造形装置 |
-
1989
- 1989-05-23 JP JP12785089A patent/JP2697136B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
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