Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2018047629A - Lamination device and three-dimensional molding device - Google Patents

Lamination device and three-dimensional molding device Download PDF

Info

Publication number
JP2018047629A
JP2018047629A JP2016185022A JP2016185022A JP2018047629A JP 2018047629 A JP2018047629 A JP 2018047629A JP 2016185022 A JP2016185022 A JP 2016185022A JP 2016185022 A JP2016185022 A JP 2016185022A JP 2018047629 A JP2018047629 A JP 2018047629A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
modeling
roller
modeling stage
stage
ejection head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016185022A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6796440B2 (en
Inventor
溝端 一国雄
Ikuo Mizobata
一国雄 溝端
克英 小西
Katsuhide Konishi
克英 小西
秀明 岡所
Hideaki Okashiyo
秀明 岡所
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.)
Screen Holdings Co Ltd
Original Assignee
Screen Holdings Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Screen Holdings Co Ltd filed Critical Screen Holdings Co Ltd
Priority to JP2016185022A priority Critical patent/JP6796440B2/en
Publication of JP2018047629A publication Critical patent/JP2018047629A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6796440B2 publication Critical patent/JP6796440B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional molding deice having small size and low manufacturing cost by suppressing the number of irradiation parts and a three-dimensional molding method.SOLUTION: A lamination device 1 has a molding stage 10 on which a material layer 9 consisting of a molding material and a supporting material is formed, a lift mechanism 50 for moving the molding stage 10 in vertical direction, a movement mechanism 60 for reciprocating the molding stage 10 back and forth, a first discharge head 21 for discharging the molding material to the molding stage 10, a second discharge head 22 for discharging the supporting material to the molding stage 10, a roller 40 for flattening the material layer 9 formed on the molding stage 10, an irradiation part 30 for irradiating energy ray to the material layer 9 formed on the molding stage 10. The irradiation part 30 is arranged between the first discharge head 21 and the second discharge head 22.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、エネルギー硬化型の造形材料および支持材料を積層して立体物を形成する積層装置および当該積層装置を備えた三次元造形装置に関する。   The present invention relates to a laminating apparatus that forms a three-dimensional object by laminating an energy curable modeling material and a support material, and a three-dimensional modeling apparatus including the laminating apparatus.

近年、3Dプリンティング等の三次元造形技術が急速に普及している。三次元造形により得られる造形物は、例えば、工業製品の試作品、展示品、医療用模型などに利用される。三次元造形の方式としては、インクジェット方式、光造形方式、粉末方式等が知られている。   In recent years, three-dimensional modeling techniques such as 3D printing are rapidly spreading. Modeled objects obtained by three-dimensional modeling are used for, for example, prototypes of industrial products, exhibits, and medical models. As a three-dimensional modeling method, an inkjet method, an optical modeling method, a powder method, and the like are known.

一般的に、インクジェット方式の三次元造形装置は、吐出ヘッドから造形材料を吐出することで造形材料層を形成し、当該造形材料層を積み重ねることで、指定された立体形状の造形物を製造する。具体的には、造形ステージ上に紫外線硬化型の造形材料を吐出することで造形材料層を形成する。そして、当該造形材料層に紫外線を照射することで、造形材料層を硬化させる。このような、造形材料の吐出処理および照射部による紫外線照射処理を繰り返すことで、造形ステージ上に造形物が形成される。インクジェット方式の三次元造形技術については、例えば、特許文献1に記載される。   Generally, an inkjet three-dimensional modeling apparatus forms a modeling material layer by discharging a modeling material from an ejection head, and manufactures a specified three-dimensional modeled object by stacking the modeling material layers. . Specifically, the modeling material layer is formed by discharging an ultraviolet curable modeling material on the modeling stage. Then, the modeling material layer is cured by irradiating the modeling material layer with ultraviolet rays. By repeating the discharge processing of the modeling material and the ultraviolet irradiation processing by the irradiation unit, a modeled object is formed on the modeling stage. The ink jet three-dimensional modeling technique is described in, for example, Patent Document 1.

特許文献1に記載の三次元造形装置は、立体造形物となるモデル材(造形材料)を吐出するモデル材吐出ノズルと、立体造形物を支持するサポート部を形成するサポート材(支持材料)を吐出するサポート材吐出ノズルと、モデル材吐出ノズルまたはサポート材吐出ノズルから吐出された液状のモデル材または液状のサポート材を平滑化するローラと、液状のモデル材または液状のサポート材に紫外光を照射するUVランプと、各部を制御する制御部とを備える。   The three-dimensional modeling apparatus described in Patent Document 1 includes a model material discharge nozzle that discharges a model material (modeling material) that becomes a three-dimensional modeled object, and a support material (support material) that forms a support part that supports the three-dimensional modeled object. A support material discharge nozzle for discharging, a model material discharge nozzle or a roller for smoothing the liquid model material or liquid support material discharged from the support material discharge nozzle, and ultraviolet light to the liquid model material or liquid support material. A UV lamp for irradiation and a control unit for controlling each unit are provided.

特開2015−150840号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-150840

しかしながら、特許文献1の三次元造形装置は、複数のUVランプを備えている。このような構成では、複数のUVランプを配置するためのスペースが必要であり、装置の小型化が困難である。また、UVランプは高価であるため、特許文献1の構成では、三次元造形装置の製造コストを低減することも困難である。   However, the three-dimensional modeling apparatus of Patent Document 1 includes a plurality of UV lamps. In such a configuration, a space for arranging a plurality of UV lamps is necessary, and it is difficult to reduce the size of the apparatus. In addition, since the UV lamp is expensive, it is difficult to reduce the manufacturing cost of the three-dimensional modeling apparatus with the configuration of Patent Document 1.

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、照射部の数を抑えて、小型かつ製造コストの安い積層装置および三次元造形装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a laminating apparatus and a three-dimensional modeling apparatus that are small in size and low in manufacturing cost by suppressing the number of irradiation units.

上記課題を解決するため、本願の第1発明は、エネルギー硬化型の造形材料および支持材料を積層して立体物を形成する積層装置であって、前記造形材料および前記支持材料からなる材料層が形成される造形ステージと、前記造形ステージに向けて、前記造形材料を吐出する第1吐出ヘッドと、前記造形ステージに向けて、前記支持材料を吐出する第2吐出ヘッドと、前記造形ステージ上に形成された前記材料層を平坦化するローラと、前記造形ステージ上に形成された前記材料層にエネルギー線を照射する照射部と、前記第1吐出ヘッド、前記第2吐出ヘッド、前記ローラ、および前記照射部を含む処理ユニットに対して、前記造形ステージを相対的に上下に移動させる昇降機構と、前記処理ユニットに対して、前記造形ステージを、相対的に水平方向に往復移動させる移動機構と、制御部と、を有し、前記照射部は、前記第1吐出ヘッドと、前記第2吐出ヘッドとの間に配置される。   In order to solve the above-described problem, the first invention of the present application is a laminating apparatus that forms a three-dimensional object by laminating an energy curable modeling material and a supporting material, and a material layer made of the modeling material and the supporting material A modeling stage to be formed, a first ejection head that ejects the modeling material toward the modeling stage, a second ejection head that ejects the support material toward the modeling stage, and the modeling stage A roller for flattening the formed material layer, an irradiation unit for irradiating the material layer formed on the modeling stage with energy rays, the first ejection head, the second ejection head, the roller, and A lifting mechanism that moves the modeling stage relatively up and down relative to the processing unit including the irradiation unit, and the modeling stage relative to the processing unit It has a moving mechanism for reciprocating in the horizontal direction, and a control unit to said irradiation unit, said first head is disposed between the second ejecting head.

本願の第2発明は、第1発明の積層装置であって、前記ローラは、第1ローラおよび第2ローラを含み、前記照射部は、前記第1吐出ヘッドおよび前記第1ローラと、前記第2吐出ヘッドおよび前記第2ローラとの間に配置される。   A second invention of the present application is the laminating apparatus according to the first invention, wherein the roller includes a first roller and a second roller, and the irradiation unit includes the first discharge head, the first roller, and the first roller. It arrange | positions between 2 discharge heads and the said 2nd roller.

本願の第3発明は、第2発明の積層装置であって、前記移動機構は、前記造形ステージを前後に往復移動させ、前記第1ローラは、前記第1吐出ヘッドの前方に配置され、前記第2ローラは、前記第2吐出ヘッドの前方に配置される。   3rd invention of this application is a lamination apparatus of 2nd invention, Comprising: The said moving mechanism reciprocates the said modeling stage back and forth, The said 1st roller is arrange | positioned ahead of the said 1st discharge head, The second roller is disposed in front of the second ejection head.

本願の第4発明は、第2発明の積層装置であって、前記移動機構は、前記造形ステージを前後に往復移動させ、前記第1ローラは、前記第1吐出ヘッドの後方に配置され、前記第2ローラは、前記第2吐出ヘッドの後方に配置される。   4th invention of this application is a lamination apparatus of 2nd invention, Comprising: The said moving mechanism reciprocates the said modeling stage back and forth, The said 1st roller is arrange | positioned behind the said 1st discharge head, The second roller is disposed behind the second ejection head.

本願の第5発明は、第1発明から第4発明までのいずれか1発明の積層装置であって、前記造形材料および前記支持材料は、紫外線硬化型材料であり、前記エネルギー線は、紫外線である。   A fifth invention of the present application is the laminating apparatus according to any one of the first to fourth inventions, wherein the modeling material and the support material are ultraviolet curable materials, and the energy rays are ultraviolet rays. is there.

本願の第6発明は、三次元造形装置であって、第1発明から第5発明までのいずれか1発明の積層装置と、前記造形ステージを、前記積層装置に搬入する搬入装置と、前記積層装置により形成された立体物から前記支持材料を除去する洗浄装置と、前記造形ステージを搬出する搬出装置と、を有する。   6th invention of this application is a three-dimensional modeling apparatus, Comprising: The lamination apparatus of any one invention from 1st invention to 5th invention, The carrying-in apparatus which carries in the said modeling stage in the said lamination apparatus, The said lamination | stacking A cleaning device that removes the support material from the three-dimensional object formed by the device; and a carry-out device that carries out the modeling stage.

本願の第1発明〜第6発明によれば、第1吐出ヘッドと第2吐出ヘッドとの間に、照射部が配置される。これにより、照射部の数を抑えて、装置を小型化できるとともに、製造コストを抑えることができる。   According to the first to sixth inventions of the present application, the irradiation unit is disposed between the first ejection head and the second ejection head. Thereby, while suppressing the number of irradiation parts and being able to miniaturize an apparatus, manufacturing cost can be held down.

三次元造形装置の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the three-dimensional modeling apparatus. 積層装置の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the lamination apparatus. 造形ステージ、遮蔽板、昇降機構および移動機構の正面図である。It is a front view of a modeling stage, a shielding board, a raising / lowering mechanism, and a moving mechanism. 造形ステージ、遮蔽板、昇降機構および移動機構の側面図である。It is a side view of a modeling stage, a shielding board, a raising / lowering mechanism, and a moving mechanism. 制御部と積層装置内の各部との接続を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the connection of a control part and each part in a lamination apparatus. インクジェット方式の三次元造形の過程を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the process of the three-dimensional modeling of an inkjet system. 変形例に係る積層装置の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the lamination | stacking apparatus which concerns on a modification.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本明細書では、水平方向に沿って往復移動する造形ステージの、往路方向を前方とし、復路方向を後方として、各部の位置関係を説明する。ただし、この前後方向の定義によって、積層装置および三次元造形装置の向きを限定する意図はない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present specification, the positional relationship of each part of the modeling stage that reciprocates along the horizontal direction is described with the forward direction being the front and the backward direction being the rear. However, the definition of the front-rear direction is not intended to limit the orientation of the laminating apparatus and the three-dimensional modeling apparatus.

<1.三次元造形装置の構成>
図1は、本実施形態に係る三次元造形装置2の構成を示した図である。この三次元造形装置2は、搬入装置3、積層装置1、搬送装置4、洗浄装置5、および搬出装置6を有する。
<1. Configuration of 3D modeling equipment>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a three-dimensional modeling apparatus 2 according to the present embodiment. The three-dimensional modeling apparatus 2 includes a carry-in device 3, a stacking device 1, a transport device 4, a cleaning device 5, and a carry-out device 6.

搬入装置3は、後述する造形ステージ10を積層装置1に搬送する装置である。搬入装置3は、搬送機構301を有する。搬送機構301は、例えば、ロボット機構、ローラ機構等により構成される。ただし、搬送機構301は、他の機構により構成されていてもよい。造形ステージ10は、外部から搬入装置3内に搬入されると、搬送機構301により、積層装置1に搬送される。なお、積層装置1の構成については、後述する。   The carry-in device 3 is a device that conveys a modeling stage 10 to be described later to the stacking device 1. The carry-in device 3 has a transport mechanism 301. The transport mechanism 301 is configured by, for example, a robot mechanism, a roller mechanism, or the like. However, the transport mechanism 301 may be configured by another mechanism. When the modeling stage 10 is carried into the carry-in device 3 from the outside, the modeling stage 10 is carried to the stacking device 1 by the carrying mechanism 301. The configuration of the stacking apparatus 1 will be described later.

搬送装置4は、造形ステージ10を積層装置1から洗浄装置5へと搬送する装置である。搬送装置4は、搬送機構401を有する。搬送機構401は、例えば、ロボット機構、ローラ機構等により構成される。ただし、搬送機構401は、他の機構により構成されていてもよい。積層装置1により、造形ステージ10の上面に材料層9からなる立体物が形成されると、造形ステージ10は、搬送機構401により洗浄装置5に搬送される。   The transport device 4 is a device that transports the modeling stage 10 from the stacking device 1 to the cleaning device 5. The transport device 4 has a transport mechanism 401. The transport mechanism 401 is configured by, for example, a robot mechanism, a roller mechanism, or the like. However, the transport mechanism 401 may be configured by another mechanism. When the three-dimensional object including the material layer 9 is formed on the upper surface of the modeling stage 10 by the laminating apparatus 1, the modeling stage 10 is transported to the cleaning device 5 by the transport mechanism 401.

洗浄装置5は、材料層9からなる立体物から支持材料を除去する装置である。洗浄装置5は、薬液502に満たされた処理槽501を有する。造形ステージ10が洗浄装置内に搬入されると、立体物は処理槽501の薬液502中に浸漬される。これにより、立体物から支持材料が除去される。その結果、造形ステージ10の上面に造形材料からなる造形物91が形成される。その後、造形ステージ10は、搬出装置6の搬送機構601により、装置外部へと搬出される。   The cleaning device 5 is a device that removes the support material from the three-dimensional object composed of the material layer 9. The cleaning device 5 includes a treatment tank 501 filled with a chemical solution 502. When the modeling stage 10 is carried into the cleaning apparatus, the three-dimensional object is immersed in the chemical solution 502 of the processing tank 501. Thereby, the support material is removed from the three-dimensional object. As a result, a molded article 91 made of a modeling material is formed on the upper surface of the modeling stage 10. Thereafter, the modeling stage 10 is carried out of the apparatus by the transport mechanism 601 of the carry-out apparatus 6.

<2.積層装置の構成>
続いて、積層装置1の構成について説明する。図2は、本実施形態に係る積層装置1の構成を示した図である。この積層装置1は、三次元造形における造形物91の製造工程において、造形材料および支持材料からなる立体物を形成する装置である。本実施形態の造形材料および支持材料は、いずれも紫外線硬化型の材料である。造形材料は、目的とする造形物を構成する材料である。支持材料は、造形物の製造中に造形材料が崩れたり撓んだりすることを防止するために、造形材料を支持する材料である。立体物は、造形材料および支持材料からなる材料層9を積層することで形成される。
<2. Configuration of laminating apparatus>
Then, the structure of the lamination apparatus 1 is demonstrated. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the laminating apparatus 1 according to the present embodiment. The laminating apparatus 1 is an apparatus that forms a three-dimensional object composed of a modeling material and a support material in the manufacturing process of the modeling object 91 in three-dimensional modeling. The modeling material and the support material of the present embodiment are both ultraviolet curable materials. A modeling material is a material which comprises the target modeled object. The supporting material is a material that supports the modeling material in order to prevent the modeling material from collapsing or bending during the manufacturing of the modeling object. The three-dimensional object is formed by laminating a material layer 9 made of a modeling material and a support material.

図2に示すように、本実施形態の積層装置1は、造形ステージ10、吐出ヘッド20、照射部30、ローラ40、昇降機構50、移動機構60および制御部80を有する。   As illustrated in FIG. 2, the stacking apparatus 1 according to the present embodiment includes a modeling stage 10, a discharge head 20, an irradiation unit 30, a roller 40, an elevating mechanism 50, a moving mechanism 60, and a control unit 80.

造形ステージ10は、材料層9を支持する支持台である。造形ステージ10は、水平に広がる上面を有する。図2の矢印および破線矢印に示すように、造形ステージ10は前後方向および下方に移動しつつ、上面に材料層9が順次積層形成される。これにより、造形ステージ10の上面に立体物が形成される。なお、後述する紫外線の反射を抑制するために、造形ステージ10の表面は、黒色の皮膜処理や、黒色フィルムの貼り付け等の、反射防止処理がされていてもよい。   The modeling stage 10 is a support base that supports the material layer 9. The modeling stage 10 has an upper surface that extends horizontally. As shown by the arrows and broken line arrows in FIG. 2, the modeling stage 10 is sequentially stacked and formed on the upper surface while moving in the front-rear direction and downward. Thereby, a three-dimensional object is formed on the upper surface of the modeling stage 10. In addition, in order to suppress the reflection of ultraviolet rays, which will be described later, the surface of the modeling stage 10 may be subjected to an antireflection treatment such as a black film treatment or a black film sticking.

吐出ヘッド20は、造形材料および支持材料を吐出することで、造形ステージ10の上面に材料層9を形成する。吐出ヘッド20は造形ステージ10の上方に配置される。本実施形態では、吐出ヘッド20は、造形材料を吐出する第1吐出ヘッド21と、第1吐出ヘッド21の前方に配置され、支持材料を吐出する第2吐出ヘッド22を有する。第1吐出ヘッド21は、前後方向に移動する造形ステージ10の上面に、造形材料の液滴を選択的に吐出する。第2吐出ヘッド22は、前後方向に移動する造形ステージ10の上面に、支持材料の液滴を選択的に吐出する。   The discharge head 20 forms the material layer 9 on the upper surface of the modeling stage 10 by discharging the modeling material and the support material. The discharge head 20 is disposed above the modeling stage 10. In the present embodiment, the ejection head 20 includes a first ejection head 21 that ejects a modeling material and a second ejection head 22 that is disposed in front of the first ejection head 21 and ejects a support material. The first discharge head 21 selectively discharges a droplet of a modeling material onto the upper surface of the modeling stage 10 that moves in the front-rear direction. The second ejection head 22 selectively ejects droplets of the support material onto the upper surface of the modeling stage 10 that moves in the front-rear direction.

照射部30は、造形ステージ10の上面に形成された材料層9に紫外線を照射する機構である。照射部30は、後述する制御部80によって、照射タイミングや発光強度が制御される。照射部30の光源としては、例えば、UVランプが用いられる。ただし、照射部30の光源には、メタルハライドランプ、キセノンランプまたはLEDランプ等を用いてもよい。図2に示すように、本実施形態の積層装置1は、単一の照射部30を有する。照射部30は、積層装置1の前後方向の中央付近に配置される。また、照射部30は、造形ステージ10の上方、かつ第1吐出ヘッド21と第2吐出ヘッド22との間に配置される。   The irradiation unit 30 is a mechanism that irradiates the material layer 9 formed on the upper surface of the modeling stage 10 with ultraviolet rays. The irradiation unit 30 has its irradiation timing and light emission intensity controlled by a control unit 80 described later. For example, a UV lamp is used as the light source of the irradiation unit 30. However, a metal halide lamp, a xenon lamp, an LED lamp, or the like may be used as the light source of the irradiation unit 30. As illustrated in FIG. 2, the stacking apparatus 1 according to the present embodiment includes a single irradiation unit 30. The irradiation unit 30 is disposed near the center in the front-rear direction of the stacking apparatus 1. The irradiation unit 30 is disposed above the modeling stage 10 and between the first ejection head 21 and the second ejection head 22.

ローラ40は、円筒状の外周面を有する回転体である。ローラ40の材料には、例えば、材料層9よりも硬度の高いSUS等の金属が用いられる。図2に示すように、本実施形態のローラ40は、第1吐出ヘッド21の後方に配置される第1ローラ41と、第2吐出ヘッド22の後方(照射部30と第2吐出ヘッド22との間)に配置される第2ローラ42と、を有する。照射部30は、第1吐出ヘッド21および第1ローラ41と、第2吐出ヘッド22および第2ローラ42と、の間に配置される。図2に示すように、ローラ40は、水平に延びる回転軸を中心として、回転可能に支持される。   The roller 40 is a rotating body having a cylindrical outer peripheral surface. As the material of the roller 40, for example, a metal such as SUS having a hardness higher than that of the material layer 9 is used. As shown in FIG. 2, the roller 40 according to the present embodiment includes a first roller 41 disposed behind the first ejection head 21, and a rear side of the second ejection head 22 (the irradiation unit 30, the second ejection head 22, and the like). A second roller 42 disposed between the second roller 42 and the second roller 42. The irradiation unit 30 is disposed between the first ejection head 21 and the first roller 41, and the second ejection head 22 and the second roller 42. As shown in FIG. 2, the roller 40 is supported so as to be rotatable about a rotation shaft extending horizontally.

ローラ40は、例えば、図示を省略したモータ等の駆動源と接続されている。そして、当該モータを駆動させると、当該モータの出力軸とともにローラ40が回転軸を中心に回転する。平坦化処理を行うときには、造形ステージ10を前後方向に移動させて、材料層9の上面にローラ40を接触させつつ、ローラ40を回転させる。これにより、材料層9の上面は平坦化される。   For example, the roller 40 is connected to a drive source such as a motor (not shown). And if the said motor is driven, the roller 40 will rotate centering around a rotating shaft with the output shaft of the said motor. When performing the flattening process, the modeling stage 10 is moved in the front-rear direction, and the roller 40 is rotated while the roller 40 is in contact with the upper surface of the material layer 9. Thereby, the upper surface of the material layer 9 is planarized.

昇降機構50は、造形ステージ10を上下に移動させる機構である。図3は、造形ステージ10、昇降機構50および移動機構60の正面図である。図4は、造形ステージ10、昇降機構50および移動機構60の側面図である。本実施形態の昇降機構50には、モータの回転運動をボールねじを介して直進運動に変換する機構が用いられる。造形ステージ10は、保持部51上に支持される。保持部51は、ボールねじの外周面に設けられた螺旋状のねじ溝と噛み合うように、ボールねじに取り付けられている。図示を省略したモータを駆動させると、ボールねじがその軸心周りに回転する。これにより、保持部51および造形ステージ10が、ボールねじに沿って上下方向に移動する。ただし、昇降機構50には、リニアモータ等の他の機構を用いてもよい。   The lifting mechanism 50 is a mechanism that moves the modeling stage 10 up and down. FIG. 3 is a front view of the modeling stage 10, the lifting mechanism 50 and the moving mechanism 60. FIG. 4 is a side view of the modeling stage 10, the lifting mechanism 50 and the moving mechanism 60. The lifting mechanism 50 of the present embodiment uses a mechanism that converts the rotational motion of the motor into a straight motion via a ball screw. The modeling stage 10 is supported on the holding unit 51. The holding portion 51 is attached to the ball screw so as to mesh with a spiral screw groove provided on the outer peripheral surface of the ball screw. When a motor (not shown) is driven, the ball screw rotates about its axis. Thereby, the holding | maintenance part 51 and the modeling stage 10 move to an up-down direction along a ball screw. However, another mechanism such as a linear motor may be used for the lifting mechanism 50.

移動機構60は、造形ステージ10を前後方向に往復移動させる機構である。本実施形態の移動機構60には、リニアモータ機構が用いられる。移動機構60は、ガイド61、駆動部62、および接続部63により構成される。接続部63は、駆動部62と、昇降機構50の筐体とを接続する。リニアモータを駆動すると、駆動部62がガイド61に沿って前後に移動する。これにより、駆動部62に接続された昇降機構50および造形ステージ10が、一体として、ガイド61に沿って前後方向に移動する。ただし、移動機構60には、ボールねじ等の他の機構を用いてもよい。   The moving mechanism 60 is a mechanism that reciprocates the modeling stage 10 in the front-rear direction. A linear motor mechanism is used for the moving mechanism 60 of the present embodiment. The moving mechanism 60 includes a guide 61, a drive unit 62, and a connection unit 63. The connection unit 63 connects the drive unit 62 and the casing of the lifting mechanism 50. When the linear motor is driven, the drive unit 62 moves back and forth along the guide 61. Thereby, the elevating mechanism 50 and the modeling stage 10 connected to the driving unit 62 move in the front-rear direction along the guide 61 as a unit. However, other mechanisms such as a ball screw may be used for the moving mechanism 60.

制御部80は、積層装置1内の各部を動作制御するための手段である。図5は、制御部80と、積層装置1内の各部との接続を示したブロック図である。図5中に概念的に示したように、制御部80は、CPU等の演算処理部81、RAM等のメモリ82およびハードディスクドライブ等の記憶部83を有するコンピュータにより構成される。記憶部83内には、積層装置1による各処理を実行するためのコンピュータプログラムPが、インストールされている。   The control unit 80 is means for controlling the operation of each unit in the stacking apparatus 1. FIG. 5 is a block diagram showing connections between the control unit 80 and each unit in the stacking apparatus 1. As conceptually shown in FIG. 5, the control unit 80 is configured by a computer having an arithmetic processing unit 81 such as a CPU, a memory 82 such as a RAM, and a storage unit 83 such as a hard disk drive. In the storage unit 83, a computer program P for executing each process by the stacking apparatus 1 is installed.

図5に示すように、制御部80は、吐出ヘッド20、照射部30、ローラ40、昇降機構50および移動機構60と、それぞれ通信可能に接続されている。制御部80は、記憶部83に記憶されたコンピュータプログラムPやデータをメモリ82に一時的に読み出し、当該コンピュータプログラムPに基づいて、演算処理部81が演算処理を行うことにより、上記の各部を動作制御する。これにより、造形ステージ10の搬送処理、造形材料および支持材料の吐出処理、紫外線照射処理および平坦化処理が進行する。   As shown in FIG. 5, the control unit 80 is communicably connected to the ejection head 20, the irradiation unit 30, the roller 40, the lifting mechanism 50, and the moving mechanism 60. The control unit 80 temporarily reads the computer program P and data stored in the storage unit 83 into the memory 82, and the arithmetic processing unit 81 performs arithmetic processing based on the computer program P, whereby each of the above-described units is performed. Control the operation. Thereby, the conveyance process of the modeling stage 10, the discharge process of modeling material and a support material, an ultraviolet irradiation process, and a planarization process progress.

<3.積層処理について>
次に、上記の積層装置1による積層処理について説明する。
<3. Lamination process>
Next, the lamination process by the above-described lamination apparatus 1 will be described.

図6は、積層処理の過程を示したフローチャートである。積層処理を行うときは、まず、製造したい立体物の設計データを、高さ位置ごとに分割する。   FIG. 6 is a flowchart showing the process of the stacking process. When performing the lamination process, first, design data of a three-dimensional object to be manufactured is divided for each height position.

次に、指定回数nを選択する(ステップS1)。指定回数nは、昇降機構50により造形ステージ10を1回下降させた後に、移動機構60が造形ステージ10を前方および後方に直進移動させる移動回数を示す。本実施形態の積層処理では、造形ステージ10の往復移動における、前方への直進移動の間に材料層9が1層形成され、さらに後方への直進移動の間に材料層9が1層形成される。したがって、指定回数nを設定すると、昇降機構50により造形ステージ10を1回下降させた後に、造形ステージ10上にn層分の材料層9が積層されることとなる。   Next, the designated number n is selected (step S1). The designated number n indicates the number of times the moving mechanism 60 moves the modeling stage 10 straight forward and backward after the modeling stage 10 is lowered once by the elevating mechanism 50. In the laminating process of the present embodiment, one layer of material 9 is formed during the straight forward movement of the modeling stage 10 in the reciprocating movement, and one layer of material 9 is formed during the straight forward movement of the modeling stage 10. The Therefore, when the designated number n is set, after the modeling stage 10 is lowered once by the elevating mechanism 50, n layers of material layers 9 are stacked on the modeling stage 10.

指定回数nを設定すると、昇降機構50は、n層分の材料層9の高さだけ、造形ステージ10を下降させる。本実施形態では、指定回数nが2回として設定される。指定回数nを2回と設定すると、昇降機構50は、2層分の材料層9の高さだけ、造形ステージ10を下降させる(ステップS2)。   When the designated number n is set, the elevating mechanism 50 lowers the modeling stage 10 by the height of the material layer 9 for n layers. In the present embodiment, the designated number n is set to 2 times. When the designated number of times n is set to 2, the lifting mechanism 50 lowers the modeling stage 10 by the height of the material layer 9 for two layers (step S2).

続いて、移動機構60は、造形ステージ10を、開始位置である後方端(図2参照)から前方に向けて移動させる。そうすると、造形ステージ10は、第1ローラ41の下方を通過する。ここで、造形ステージ10は、2層分の材料層9の高さ分だけ下降している。このため、造形ステージ10は、第1ローラ41の外周面と接触することなく、第1ローラ41の下方を通過する。そして、第1吐出ヘッド21は、下方を通過する造形ステージ10の上面に向けて、分割されたデータに基づいて、造形材料の液滴を吐出する(ステップS3)。これにより、設計データの各高さ位置の形状に応じた1層分の造形材料の層が形成される。   Subsequently, the moving mechanism 60 moves the modeling stage 10 forward from the rear end (see FIG. 2), which is the start position. Then, the modeling stage 10 passes below the first roller 41. Here, the modeling stage 10 is lowered by the height of the two material layers 9. For this reason, the modeling stage 10 passes below the first roller 41 without contacting the outer peripheral surface of the first roller 41. Then, the first discharge head 21 discharges droplets of the modeling material based on the divided data toward the upper surface of the modeling stage 10 that passes below (step S3). Thereby, the layer of the modeling material for one layer according to the shape of each height position of design data is formed.

続いて、移動機構60は造形ステージ10をさらに前方へと移動させ、照射部30の下方を通過させる。照射部30は、下方を通過する造形ステージ10へ向けて紫外線を照射する(ステップS4)。これにより、造形ステージ10の上面に形成された造形材料の層が硬化する。   Subsequently, the moving mechanism 60 moves the modeling stage 10 further forward and passes below the irradiation unit 30. The irradiation unit 30 irradiates ultraviolet rays toward the modeling stage 10 that passes below (step S4). Thereby, the layer of the modeling material formed on the upper surface of the modeling stage 10 is cured.

続いて、移動機構60は、造形ステージ10をさらに前方へと移動させる。そうすると、造形ステージ10は、第2ローラ42の下方を通過する。ここで、造形ステージ10は、2層分の材料層9の高さ分だけ下降している。このため、造形ステージ10の上面に形成された1層分の造形材料の層は、第2ローラ42の外周面と接触することなく、第2ローラ42の下方を通過する。   Subsequently, the moving mechanism 60 moves the modeling stage 10 further forward. Then, the modeling stage 10 passes below the second roller 42. Here, the modeling stage 10 is lowered by the height of the two material layers 9. For this reason, the layer of the modeling material for one layer formed on the upper surface of the modeling stage 10 passes below the second roller 42 without contacting the outer peripheral surface of the second roller 42.

続いて、移動機構60は、造形ステージ10をさらに前方へと移動させ、第2吐出ヘッド22の下方を通過させる。第2吐出ヘッド22は、下方を通過する造形ステージ10の上面に向けて、分割されたデータに基づいて、支持材料の液滴を吐出する(ステップS5)。これにより、設計データの各高さ位置の形状に応じた1層分の支持材料の層が形成される。1層分の支持材料の層が形成されると、移動機構60は造形ステージ10を前方端(図2参照)まで移動させる。   Subsequently, the moving mechanism 60 moves the modeling stage 10 further forward and passes below the second ejection head 22. The second discharge head 22 discharges droplets of the support material toward the upper surface of the modeling stage 10 passing below based on the divided data (step S5). Thereby, the layer of the supporting material for one layer according to the shape of each height position of design data is formed. When one layer of the support material is formed, the moving mechanism 60 moves the modeling stage 10 to the front end (see FIG. 2).

次に、移動機構60は、造形ステージ10を後方へと移動させ、再度、第2吐出ヘッド22の下方を通過させる。第2吐出ヘッド22は、下方を通過する造形ステージ10の上面に向けて、分割されたデータに基づいて、支持材料の液滴を吐出する(ステップS6)。これにより、設計データの各高さ位置の形状に応じた、2層目の支持材料の層が形成される。   Next, the moving mechanism 60 moves the modeling stage 10 backward, and again passes below the second ejection head 22. The second discharge head 22 discharges droplets of the support material toward the upper surface of the modeling stage 10 passing below based on the divided data (step S6). As a result, a second support material layer corresponding to the shape of each height position of the design data is formed.

続いて、移動機構60は、造形ステージ10をさらに後方へと移動させる。これにより、2層目の支持材料の層の上面と、第2ローラ42の外周面とが接触する。その結果、支持材料の層の上面が第2ローラ42により平坦化される(ステップS7)。このとき、図2中に矢印で示したように、第2ローラ42は、造形ステージ10の後方への移動の向きに逆らう向きに回転している。これにより、支持材料の層を効果的に平坦化できる。   Subsequently, the moving mechanism 60 moves the modeling stage 10 further rearward. As a result, the upper surface of the second support material layer and the outer peripheral surface of the second roller 42 come into contact with each other. As a result, the upper surface of the support material layer is flattened by the second roller 42 (step S7). At this time, as indicated by an arrow in FIG. 2, the second roller 42 rotates in a direction opposite to the backward movement direction of the modeling stage 10. Thereby, the layer of the support material can be effectively planarized.

続いて、移動機構60は造形ステージ10をさらに後方へと移動させ、再度、照射部30の下方を通過させる。照射部30は、下方を通過する造形ステージ10へ向けて紫外線を照射する(ステップS8)。これにより、造形ステージ10の上面に形成された、2層分の支持材料の層が硬化する。   Subsequently, the moving mechanism 60 moves the modeling stage 10 further rearward and again passes below the irradiation unit 30. The irradiation unit 30 irradiates ultraviolet rays toward the modeling stage 10 that passes below (step S8). As a result, the two layers of the support material formed on the upper surface of the modeling stage 10 are cured.

続いて、移動機構60は造形ステージ10をさらに後方へと移動させ、再度、第1吐出ヘッド21の下方を通過させる。第1吐出ヘッド21は、下方を通過する造形ステージ10の上面に向けて、分割されたデータに基づいて、造形材料の液滴を吐出する(ステップS9)。これにより、設計データの各高さ位置の形状に応じた、2層目の造形材料の層が形成される。   Subsequently, the moving mechanism 60 moves the modeling stage 10 further rearward, and again passes below the first ejection head 21. The first discharge head 21 discharges a droplet of the modeling material based on the divided data toward the upper surface of the modeling stage 10 that passes below (step S9). Thereby, the layer of the 2nd modeling material according to the shape of each height position of design data is formed.

続いて、移動機構60は、造形ステージ10をさらに後方へと移動させる。これにより、材料層9の上面と、第1ローラ41の外周面とが接触する。その結果、造形材料の層の上面が第1ローラ41により平坦化される(ステップS10)。このとき、図2中に矢印で示したように、第1ローラ41は、造形ステージ10の後方への移動の向きに逆らう向きに回転している。これにより、造形材料の層を効果的に平坦化できる。造形材料の層が平坦化されると、移動機構60は造形ステージ10を後方端(図2参照)まで移動させる。   Subsequently, the moving mechanism 60 moves the modeling stage 10 further rearward. Thereby, the upper surface of the material layer 9 and the outer peripheral surface of the 1st roller 41 contact. As a result, the upper surface of the layer of modeling material is flattened by the first roller 41 (step S10). At this time, as indicated by an arrow in FIG. 2, the first roller 41 rotates in a direction opposite to the backward movement direction of the modeling stage 10. Thereby, the layer of modeling material can be effectively planarized. When the layer of modeling material is flattened, the moving mechanism 60 moves the modeling stage 10 to the rear end (see FIG. 2).

次に、制御部80は、積層すべき次の材料層9があるか否かを確認する(ステップS11)。そして、積層すべき次の材料層9がある場合は、ステップS2に戻り、昇降機構50が、造形ステージ10を材料層9の2層分の高さだけ下降させる。そして、ステップS3〜S10の処理を繰り返すことにより、材料層9をさらに積層する。   Next, the control unit 80 checks whether or not there is a next material layer 9 to be laminated (step S11). If there is a next material layer 9 to be laminated, the process returns to step S <b> 2, and the lifting mechanism 50 lowers the modeling stage 10 by the height of the two material layers 9. And the material layer 9 is further laminated | stacked by repeating the process of step S3-S10.

一方で、全ての材料層9の積層が完了すると、昇降機構50は、材料層9が第1ローラ41および第2ローラ42と接触しない高さまで、造形ステージ10を下降させる(ステップS12)。そして、移動機構60は造形ステージ10をさらに前方へと移動させ、照射部30の下方を通過させる。照射部30は、下方を通過する造形ステージ10へ向けて紫外線を照射する(ステップS13)。これにより、造形ステージ10の上面に形成された、最後の造形材料の層が硬化する。その結果、造形ステージ10の上面に、材料層9の多層体である立体物が形成される。   On the other hand, when the lamination of all the material layers 9 is completed, the elevating mechanism 50 lowers the modeling stage 10 to a height at which the material layer 9 does not contact the first roller 41 and the second roller 42 (step S12). Then, the moving mechanism 60 moves the modeling stage 10 further forward and passes below the irradiation unit 30. The irradiation unit 30 irradiates ultraviolet rays toward the modeling stage 10 passing below (step S13). Thereby, the last layer of modeling material formed on the upper surface of the modeling stage 10 is cured. As a result, a three-dimensional object that is a multilayer body of the material layer 9 is formed on the upper surface of the modeling stage 10.

その後、立体物を洗浄液中に浸漬するなどして、多層体から支持材料を除去する(ステップS14)。これにより、造形材料の部分のみが残り、設計データに応じた形状の造形物が得られる。   Thereafter, the support material is removed from the multilayer body by, for example, immersing the three-dimensional object in a cleaning solution (step S14). Thereby, only the part of modeling material remains and the modeling object of the shape according to design data is obtained.

このように、この積層装置1では、第1吐出ヘッド21と第2吐出ヘッドの間に配置される1つの照射部30により、造形材料および支持材料を硬化させることができる。したがって、高価な照射部の数を抑えることができる。その結果、積層装置1および三次元造形装置2の製造コストを低減できる。さらに、積層装置1および三次元造形装置2を小型化できる。   As described above, in the stacking apparatus 1, the modeling material and the support material can be cured by the single irradiation unit 30 disposed between the first ejection head 21 and the second ejection head. Therefore, the number of expensive irradiation parts can be suppressed. As a result, the manufacturing cost of the laminating apparatus 1 and the three-dimensional modeling apparatus 2 can be reduced. Furthermore, the stacking apparatus 1 and the three-dimensional modeling apparatus 2 can be reduced in size.

また、この積層装置1では、材料層9を2層分形成後に、造形ステージ10の復路でのみ、平坦化処理を行う。これにより、第1吐出ヘッド21と照射部30との間のローラ40を省略できる。また、第2吐出ヘッド22の前方のローラ40を省略できる。このため、積層装置1の、ローラ40の数を抑えることができる。その結果、積層装置1を小型化できる。また、積層装置1の製造コストを低減できる。さらに、ローラ40による、平坦化処理の回数を抑えることができる。このため、薬液洗浄等による、ローラ40のメンテナンス回数を低減できる。その結果、造形物の製造コストを低減できる。   In the laminating apparatus 1, the planarization process is performed only on the return path of the modeling stage 10 after the two material layers 9 are formed. Thereby, the roller 40 between the 1st discharge head 21 and the irradiation part 30 is omissible. Further, the roller 40 in front of the second ejection head 22 can be omitted. For this reason, the number of rollers 40 of the laminating apparatus 1 can be suppressed. As a result, the stacking apparatus 1 can be reduced in size. Moreover, the manufacturing cost of the laminating apparatus 1 can be reduced. Furthermore, the number of times of flattening processing by the roller 40 can be suppressed. For this reason, the frequency | count of maintenance of the roller 40 by chemical | medical solution washing | cleaning etc. can be reduced. As a result, the manufacturing cost of a model can be reduced.

また、ステップS7およびステップS10では、造形ステージ10の後方移動のときにのみ、平坦化処理が行われる。このため、ローラ40の回転方向を変更することなく、効果的に材料層9の表面を平坦化できる。その結果、積層処理における制御を簡易化することができる。   In steps S7 and S10, the flattening process is performed only when the modeling stage 10 is moved backward. For this reason, the surface of the material layer 9 can be effectively flattened without changing the rotation direction of the roller 40. As a result, the control in the lamination process can be simplified.

また、この積層装置1では、造形材料および支持材料を、それぞれ2層形成後に、照射部30による紫外線照射処理を行う。このため、上述の通り、照射部30の数を一つとすることができる。その結果、積層装置1の製造コストを低減できるとともに、積層装置1を小型化できる。   Moreover, in this lamination apparatus 1, the ultraviolet irradiation process by the irradiation part 30 is performed after forming a modeling material and a support material 2 layers each. For this reason, as above-mentioned, the number of the irradiation parts 30 can be made into one. As a result, the manufacturing cost of the stacking apparatus 1 can be reduced, and the stacking apparatus 1 can be downsized.

<4.変形例>
以上、本発明の主たる実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
<4. Modification>
As mentioned above, although main embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment.

上記の実施形態では、積層処理における指定回数nは2回であった。しかしながら、指定回数nは3回以上であってもよい。   In the above embodiment, the designated number n in the stacking process is two. However, the designated number n may be three or more.

指定回数nが偶数回の場合、昇降機構により造形ステージを、n層分の材料層の高さだけ下降させた後に、移動機構が造形ステージを前方および後方にn回直進移動させればよい。例えば、指定回数nが4回の場合、先ず、昇降機構が、造形ステージを、4層分の材料層の高さだけ、下降させる。そして、移動機構は、造形ステージの高さを一定に保ちつつ、造形ステージを前方および後方へ合計4回直進移動させる。そして、当該移動の間に、造形材料および支持材料を各々4層分積層させる。そして、造形ステージの最後の後方への直進移動のときに、4層目の造形材料の層および支持材料の層を、ローラにより平坦化する。このようにすれば、指定回数nが4以上の偶数回であっても、ローラや照射部を追加することなく、三次元造形処理を行うことができる。また、造形ステージの最後の復路でのみ、材料層は、ローラにより平坦化処理されるため、ローラの回転方向を一定とすることができる。   When the designated number n is an even number, the moving mechanism may move the modeling stage straight forward n times forward and backward after the modeling stage is lowered by the height of the material layer corresponding to n layers by the lifting mechanism. For example, when the designated number of times n is 4, first, the lifting mechanism lowers the modeling stage by the height of the material layers for four layers. Then, the moving mechanism moves the modeling stage forward and backward a total of four times while keeping the height of the modeling stage constant. And during the said movement, a modeling material and a support material are each laminated | stacked by 4 layers. Then, the fourth modeling material layer and the support material layer are flattened by a roller when the modeling stage is moved straight backward to the last. In this way, even if the specified number n is an even number of 4 or more, the three-dimensional modeling process can be performed without adding a roller or an irradiation unit. Further, since the material layer is flattened by the roller only on the last return path of the modeling stage, the rotation direction of the roller can be made constant.

また、指定回数nは3回以上の奇数回であってもよい。例えば、指定回数nが3回の場合、先ず、昇降機構が、造形ステージを、3層分の材料層の高さだけ、下降させる。そして、移動機構は、造形ステージの高さを一定に保ちつつ、造形ステージを前方および後方へ合計3回直進移動させる。そして、当該移動の間に、造形材料および支持材料を各々3層分積層させる。そして、造形ステージの最後の直進移動のときに、3層目の造形材料の層および支持材料の層を、ローラにより平坦化する。このようにすれば、指定回数nが3以上の奇数回であっても、三次元造形処理を行うことができる。   The designated number n may be an odd number of 3 or more. For example, when the designated number n is 3, first, the elevating mechanism lowers the modeling stage by the height of the material layers for three layers. Then, the moving mechanism moves the modeling stage forward and backward a total of three times while keeping the height of the modeling stage constant. And three layers of modeling materials and support materials are each laminated | stacked during the said movement. Then, during the final straight movement of the modeling stage, the third modeling material layer and the support material layer are flattened by a roller. In this way, the three-dimensional modeling process can be performed even if the designated number n is an odd number of 3 or more.

ただし、指定回数nが奇数回の場合には、造形ステージを前方へ直進移動させながら平坦化処理を行うときと、造形ステージを後方へ直進移動させながら平坦化処理を行うときと、が交互に生じる。このため、平坦化処理を行うときの造形ステージの直進移動の向きに応じて、ローラの回転方向を変更するとよい。すなわち、昇降機構が造形ステージを下降させるたびに、ローラの回転方向を変更するとよい。   However, when the designated number n is an odd number, when the flattening process is performed while the modeling stage is moved straight forward, and when the flattening process is performed while the modeling stage is moved straight forward, the patterning stage is alternately performed. Arise. For this reason, it is good to change the rotation direction of a roller according to the direction of the linear movement of the modeling stage when performing a flattening process. That is, it is preferable to change the rotation direction of the roller every time the lifting mechanism lowers the modeling stage.

また、上記の実施形態では、造形材料を吐出する第1吐出ヘッドは、支持材料を吐出する第2吐出ヘッドの前方に配置されていた。しかしながら、第1吐出ヘッドは、第2吐出ヘッドの後方に配置されてもよい。そして、支持材料を吐出した後に、造形材料を吐出することで、三次元造形処理がなされてもよい。また、第1吐出ヘッドおよび第2吐出ヘッドの数は、それぞれ複数であってもよい。   Moreover, in said embodiment, the 1st discharge head which discharges modeling material was arrange | positioned ahead of the 2nd discharge head which discharges support material. However, the first discharge head may be disposed behind the second discharge head. And after discharging a support material, a three-dimensional modeling process may be made | formed by discharging modeling material. Further, the number of the first ejection heads and the number of the second ejection heads may be plural.

また、上記の実施形態では、第1ローラが、第1吐出ヘッドの後方に配置され、第2ローラが、第2吐出ヘッドの後方に配置されていた。しかしながら、第1ローラが、第1吐出ヘッドの前方に配置され、第2ローラが、第2吐出ヘッドの前方に配置されてもよい。   In the above embodiment, the first roller is disposed behind the first ejection head, and the second roller is disposed behind the second ejection head. However, the first roller may be disposed in front of the first ejection head, and the second roller may be disposed in front of the second ejection head.

また、上記の実施形態では、造形材料の層を第1ローラ41で平坦化し、支持材料の層を第2ローラ42で平坦化していた。このため、積層装置1内に、2つのローラ40が設けられていた。しかしながら、図7のように、積層装置1内に設けられるローラ40の数は、1つであってもよい。そして、造形材料と支持材料とを、1つのローラ40で平坦化するようにしてもよい。このようにすれば、積層装置1および三次元造形装置2の製造コストを、より低減できるとともに、積層装置1および三次元造形装置2を、より小型化できる。また、ローラ40に関する調整の手間も軽減できる。   In the above-described embodiment, the modeling material layer is flattened by the first roller 41, and the support material layer is flattened by the second roller 42. For this reason, two rollers 40 are provided in the laminating apparatus 1. However, as shown in FIG. 7, the number of rollers 40 provided in the laminating apparatus 1 may be one. Then, the modeling material and the support material may be flattened by one roller 40. If it does in this way, while being able to reduce the manufacturing cost of the lamination apparatus 1 and the three-dimensional modeling apparatus 2, the lamination apparatus 1 and the three-dimensional modeling apparatus 2 can be reduced more in size. In addition, it is possible to reduce the adjustment work related to the roller 40.

また、上記の実施形態では、第1吐出ヘッド、第2吐出ヘッド、ローラ、および照射部を含む処理ユニットの高さが固定されていた。そして、昇降機構は、当該処理ユニットに対して造形ステージを、上下に移動させていた。しかしながら、昇降機構は、高さが固定された造形ステージに対して、処理ユニットを上下に移動させてもよい。すなわち、昇降機構は、処理ユニットに対して造形ステージを、相対的に上下に移動させるものであればよい。   In the above embodiment, the height of the processing unit including the first ejection head, the second ejection head, the roller, and the irradiation unit is fixed. The lifting mechanism moves the modeling stage up and down with respect to the processing unit. However, the elevating mechanism may move the processing unit up and down with respect to the modeling stage whose height is fixed. That is, the raising / lowering mechanism should just be what moves a modeling stage up and down relatively with respect to a processing unit.

また、上記の実施形態では、第1吐出ヘッド、第2吐出ヘッド、ローラ、および照射部を含む処理ユニットの前後方向の位置が固定されていた。そして、移動機構は、当該処理ユニットに対して造形ステージを、前後に往復移動させていた。しかしながら、移動機構は、前後方向の位置が固定された造形ステージに対して、処理ユニットを前後に往復移動させてもよい。すなわち、移動機構は、処理ユニットに対して造形ステージを、相対的に水平方向に往復移動させるものであればよい。   In the above embodiment, the position in the front-rear direction of the processing unit including the first discharge head, the second discharge head, the roller, and the irradiation unit is fixed. The moving mechanism reciprocates the modeling stage back and forth with respect to the processing unit. However, the moving mechanism may reciprocate the processing unit back and forth with respect to the modeling stage whose position in the front-rear direction is fixed. That is, the moving mechanism only needs to reciprocate the modeling stage relative to the processing unit in the horizontal direction.

また、上記実施形態では、造形材料および支持材料は紫外線硬化型の材料であった。しかしながら、造形材料および支持材料は、熱、赤外線、レーザおよびX線等の、紫外線以外のエネルギーにより硬化するエネルギー硬化型の材料であってもよい。そして、照射部は、熱、赤外線、レーザおよびX線等のエネルギー線を照射するものであってもよい。   In the above embodiment, the modeling material and the support material are ultraviolet curable materials. However, the modeling material and the support material may be energy curable materials that are cured by energy other than ultraviolet rays, such as heat, infrared rays, laser, and X-rays. And an irradiation part may irradiate energy rays, such as a heat | fever, infrared rays, a laser, and an X-ray | X_line.

また、積層装置および三次元造形装置の細部の形状および構造については、本願の各図に示された形状および構造と相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。   Further, the detailed shape and structure of the laminating apparatus and the three-dimensional modeling apparatus may be different from the shapes and structures shown in the drawings of the present application. Moreover, you may combine suitably each element which appeared in said embodiment and modification in the range which does not produce inconsistency.

1 積層装置
2 三次元造形装置
9 材料層
10 造形ステージ
20 吐出ヘッド
21 第1吐出ヘッド
22 第2吐出ヘッド
30 照射部
40 ローラ
41 第1ローラ
42 第2ローラ
50 昇降機構
51 保持部
60 移動機構
61 ガイド
62 駆動部
63 接続部
80 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laminating apparatus 2 Three-dimensional modeling apparatus 9 Material layer 10 Modeling stage 20 Discharge head 21 1st discharge head 22 2nd discharge head 30 Irradiation part 40 Roller 41 1st roller 42 2nd roller 50 Lifting mechanism 51 Holding part 60 Moving mechanism 61 Guide 62 Drive unit 63 Connection unit 80 Control unit

Claims (6)

エネルギー硬化型の造形材料および支持材料を積層して立体物を形成する積層装置であって、
前記造形材料および前記支持材料からなる材料層が形成される造形ステージと、
前記造形ステージに向けて、前記造形材料を吐出する第1吐出ヘッドと、
前記造形ステージに向けて、前記支持材料を吐出する第2吐出ヘッドと、
前記造形ステージ上に形成された前記材料層を平坦化するローラと、
前記造形ステージ上に形成された前記材料層にエネルギー線を照射する照射部と、
前記第1吐出ヘッド、前記第2吐出ヘッド、前記ローラ、および前記照射部を含む処理ユニットに対して、前記造形ステージを相対的に上下に移動させる昇降機構と、
前記処理ユニットに対して、前記造形ステージを、相対的に水平方向に往復移動させる移動機構と、
制御部と、
を有し、
前記照射部は、前記第1吐出ヘッドと、前記第2吐出ヘッドとの間に配置される積層装置。
A laminating apparatus for laminating an energy curable modeling material and a supporting material to form a three-dimensional object,
A modeling stage on which a material layer composed of the modeling material and the support material is formed;
A first discharge head that discharges the modeling material toward the modeling stage;
A second discharge head for discharging the support material toward the modeling stage;
A roller for flattening the material layer formed on the modeling stage;
An irradiation unit for irradiating the material layer formed on the modeling stage with energy rays;
An elevating mechanism that moves the modeling stage relatively up and down relative to the processing unit including the first ejection head, the second ejection head, the roller, and the irradiation unit;
A moving mechanism that reciprocally moves the modeling stage relative to the processing unit in a horizontal direction;
A control unit;
Have
The said irradiation part is a lamination apparatus arrange | positioned between a said 1st discharge head and a said 2nd discharge head.
請求項1に記載の積層装置であって、
前記ローラは、第1ローラおよび第2ローラを含み、
前記照射部は、前記第1吐出ヘッドおよび前記第1ローラと、前記第2吐出ヘッドおよび前記第2ローラとの間に配置される積層装置。
The laminating apparatus according to claim 1,
The roller includes a first roller and a second roller,
The irradiating unit is a laminating apparatus disposed between the first ejection head and the first roller, and the second ejection head and the second roller.
請求項2に記載の積層装置であって、
前記移動機構は、前記造形ステージを前後に往復移動させ、
前記第1ローラは、前記第1吐出ヘッドの前方に配置され、
前記第2ローラは、前記第2吐出ヘッドの前方に配置される積層装置。
The laminating apparatus according to claim 2,
The moving mechanism reciprocates the modeling stage back and forth,
The first roller is disposed in front of the first ejection head;
The second roller is a stacking device disposed in front of the second ejection head.
請求項2に記載の積層装置であって、
前記移動機構は、前記造形ステージを前後に往復移動させ、
前記第1ローラは、前記第1吐出ヘッドの後方に配置され、
前記第2ローラは、前記第2吐出ヘッドの後方に配置される積層装置。
The laminating apparatus according to claim 2,
The moving mechanism reciprocates the modeling stage back and forth,
The first roller is disposed behind the first discharge head,
The second roller is a stacking device disposed behind the second ejection head.
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の積層装置であって、
前記造形材料および前記支持材料は、紫外線硬化型材料であり、
前記エネルギー線は、紫外線である積層装置。
A laminating apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
The modeling material and the support material are ultraviolet curable materials,
The laminating apparatus, wherein the energy ray is ultraviolet light.
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の積層装置と、
前記造形ステージを、前記積層装置に搬入する搬入装置と、
前記積層装置により形成された立体物から前記支持材料を除去する洗浄装置と、
前記造形ステージを搬出する搬出装置と、
を有する三次元造形装置。
A laminating apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A carry-in device for carrying the modeling stage into the stacking device;
A cleaning device for removing the support material from the three-dimensional object formed by the laminating device;
An unloading device for unloading the modeling stage;
3D modeling apparatus.
JP2016185022A 2016-09-23 2016-09-23 Laminating equipment and 3D modeling equipment Active JP6796440B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016185022A JP6796440B2 (en) 2016-09-23 2016-09-23 Laminating equipment and 3D modeling equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016185022A JP6796440B2 (en) 2016-09-23 2016-09-23 Laminating equipment and 3D modeling equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018047629A true JP2018047629A (en) 2018-03-29
JP6796440B2 JP6796440B2 (en) 2020-12-09

Family

ID=61767058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016185022A Active JP6796440B2 (en) 2016-09-23 2016-09-23 Laminating equipment and 3D modeling equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6796440B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019214148A (en) * 2018-06-12 2019-12-19 株式会社ミマキエンジニアリング Molding apparatus and molding method
CN112008976A (en) * 2019-05-31 2020-12-01 西门子股份公司 Additive manufacturing device and method
CN112659529A (en) * 2021-02-06 2021-04-16 王宏杰 Plastic film blowing machine and film blowing process thereof
KR20210147461A (en) * 2020-05-29 2021-12-07 백승욱 Press device for filling uniformly ceramic powder and ceramic manufacturing method using same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003053849A (en) * 2001-08-16 2003-02-26 Konica Corp Laminate shaping apparatus and laminate shaping method
JP2014037152A (en) * 2013-11-29 2014-02-27 Seiko Epson Corp Molding device
JP2015150840A (en) * 2014-02-18 2015-08-24 株式会社日立国際電気 Three-dimensional molding apparatus and three-dimensional molding method
JP2015208904A (en) * 2014-04-25 2015-11-24 コニカミノルタ株式会社 Three-dimensional molding apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003053849A (en) * 2001-08-16 2003-02-26 Konica Corp Laminate shaping apparatus and laminate shaping method
JP2014037152A (en) * 2013-11-29 2014-02-27 Seiko Epson Corp Molding device
JP2015150840A (en) * 2014-02-18 2015-08-24 株式会社日立国際電気 Three-dimensional molding apparatus and three-dimensional molding method
JP2015208904A (en) * 2014-04-25 2015-11-24 コニカミノルタ株式会社 Three-dimensional molding apparatus

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019214148A (en) * 2018-06-12 2019-12-19 株式会社ミマキエンジニアリング Molding apparatus and molding method
JP7027259B2 (en) 2018-06-12 2022-03-01 株式会社ミマキエンジニアリング Modeling equipment and modeling method
CN112008976A (en) * 2019-05-31 2020-12-01 西门子股份公司 Additive manufacturing device and method
CN112008976B (en) * 2019-05-31 2023-01-31 西门子股份公司 Additive manufacturing device and method
KR20210147461A (en) * 2020-05-29 2021-12-07 백승욱 Press device for filling uniformly ceramic powder and ceramic manufacturing method using same
KR102377546B1 (en) * 2020-05-29 2022-03-21 백승욱 Press device for filling uniformly ceramic powder and ceramic manufacturing method using same
CN112659529A (en) * 2021-02-06 2021-04-16 王宏杰 Plastic film blowing machine and film blowing process thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP6796440B2 (en) 2020-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9744692B2 (en) Three-dimensional shaping device and three-dimensional shaping method
JP5737905B2 (en) 3D modeling apparatus and 3D modeling method
JP5759851B2 (en) 3D modeling apparatus and 3D modeling method
JP2018047629A (en) Lamination device and three-dimensional molding device
JP2018103488A (en) Temperature control method of droplet discharge device, droplet discharge device and three-dimensional molding device
US20150165695A1 (en) Three dimensional printing apparatus
US20110190923A1 (en) Three-dimensional modeling apparatus, method of manufacturing a three-dimensional object, and three-dimensional object
JP2013067119A (en) Three-dimensional shaping apparatus
JP7003601B2 (en) Equipment for modeling 3D objects, methods for modeling 3D objects, programs
JP6682878B2 (en) Modeling equipment
JP5921732B2 (en) 3D modeling apparatus and 3D modeling method
JP2013176893A (en) Three-dimensional molding apparatus
US20170210066A1 (en) Shaping apparatus
JP6809858B2 (en) Three-dimensional modeling method
JP2016055603A (en) Three-dimensional molding method and three-dimensional molding apparatus
JP2015231688A (en) Method for producing three-dimensional shaped object
JP2018047630A (en) Three-dimensional molding device and three-dimensional molding method
JP2018094876A (en) Three-dimensional modeling apparatus and three-dimensional modeling method
US20170210065A1 (en) Shaping apparatus
JP6815861B2 (en) 3D modeling device and 3D modeling method
JP6430748B2 (en) Manufacturing method of three-dimensional structure
JP2015036234A (en) Three-dimensional contouring apparatus and three-dimensional contouring method
JP7255662B2 (en) Apparatus for modeling three-dimensional object, method for modeling three-dimensional object
JP2017100407A (en) Three-dimensional shaping apparatus
US20170246795A1 (en) Shaping apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190624

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200525

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200616

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200807

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201027

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201116

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6796440

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250