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三次元造形装置及び三次元造形方法

国内特許コード	P200017287
整理番号	HU2018007
掲載日	2020年11月5日
出願番号	特願2018-237131
公開番号	特開2020-097196
出願日	平成30年12月19日(2018.12.19)
公開日	令和2年6月25日(2020.6.25)
発明者	當間隆司田沼千秋
出願人	武藤工業株式会社学校法人法政大学
発明の名称	三次元造形装置及び三次元造形方法
発明の概要	【課題】インクジェット方式において、より高精度な三次元造形物の造形が可能とする三次元造形装置及び方法を提供する。【解決手段】本発明に係る三次元造形装置は、造形材料を吐出する吐出部と、前記造形材料を硬化させる硬化手段と、前記造形材料を吐出する造形面を有する基材を保持するための造形テーブルと、前記吐出部に対する前記造形テーブルの三次元空間の相対的な位置を調整する位置調整機構、前記吐出ヘッド、前記硬化手段、前記位置調整機構を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記吐出ヘッドを前記造形テーブルに対し静止させた状態で、前記造形材料を連続して複数回吐出して造形材料の積層体を形成し、その複数回の吐出後、前記硬化手段により前記積層体を硬化させる。【選択図】図１
従来技術、競合技術の概要	基材上に三次元造形物を追加的に造形するための三次元造形装置が広く用いられている。基材上の造形面は、平面には限られず、曲面である場合もあり、このような曲面の造形面にも、三次元造形物を高精度に形成することが求められている。三次元造形方法には様々な方式が知られており、そのうちの１つとしてインクジェット方式が広く知られている。インクジェット方式は、例えば光又は熱硬化型のインクを走査線に沿って吐出した後、造形面に吐出されたインクに光（例えば紫外線）又は熱を照射して硬化させる。このような走査、インク吐出、及び硬化を繰り返すことにより、所望の形状の三次元造形物を形成することができる。このようなインクジェット方式において、益々高精度な造形が求められており、一例として直径が０．３ｍｍ程度の構造物の造形や真円度の高い柱状の造形が求められている。このような高精度な造形は、上記のような従来のインクジェット方式では困難である。
産業上の利用分野	本発明は、三次元造形装置及び三次元造形方法に関する。
特許請求の範囲	【請求項1】造形材料を吐出する吐出部と、前記造形材料に光又は熱を与えて前記造形材料を硬化させる硬化手段と、前記造形材料を吐出する造形面を有する基材を保持するための造形テーブルと、前記吐出部に対する前記造形テーブルの三次元空間の相対的な位置を調整する位置調整機構と、前記吐出部、前記硬化手段、及び前記位置調整機構を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記吐出部を前記造形テーブルに対し静止させた状態で、前記造形材料を連続して複数回吐出して前記造形材料の積層体を形成し、その複数回の吐出後、前記硬化手段により前記積層体を硬化させるよう動作することを特徴とする三次元造形装置。【請求項2】前記位置調整機構は、前記造形テーブルの傾斜角を調整可能に構成され、前記制御部は、前記造形材料の吐出方向と前記基材の法線が略一致するよう前記位置調整機構を制御する、請求項１に記載の三次元造形装置。【請求項3】前記造形面の曲面形状データに基づき前記造形材料の三次元データをスライスデータに分割するスライスデータ生成部を更に備える、請求項１に記載の三次元造形装置。【請求項4】前記制御部は、吐出パスに沿って前記吐出部を前記造形テーブルに対し相対的に移動させるよう構成された、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の三次元造形装置。【請求項5】前記制御部は、前記吐出パスに沿った前記吐出部の移動、前記吐出部による前記造形材料の吐出、及び前記硬化手段による前記造形材料の硬化を、前記吐出パスの終点まで繰り返すよう構成された、請求項４に記載の三次元造形装置。【請求項6】目標造形物を形成するための造形材料を吐出する吐出部を、基材を載置した造形テーブルに対し静止させた状態で、前記造形材料を連続して複数回吐出して造形材料の積層体を形成するステップと、前記造形材料の積層体に対し、光又は熱を照射して前記積層体を硬化させるステップと、前記吐出部を吐出パスに沿って移動させるステップとを備えた、三次元造形方法。【請求項7】前記造形テーブルの傾斜角を調整するステップを更に備え、前記造形テーブルの傾斜角は、前記造形材料の吐出方向と前記基材の法線が略一致するように調整される、請求項６に記載の三次元造形方法。【請求項8】前記造形材料を吐出する造形面の曲面形状データに基づき前記造形材料の三次元データをスライスデータに分割するステップを更に備える、請求項６又は７に記載の三次元造形方法。
国際特許分類(IPC)	B29C 64/386 付加製造のためのデータ取得またはデータ処理 B33Y 30/00 付加製造の装置；それらの詳細またはそれらのための付属品 B33Y 10/00 付加製造の工程 B29C 64/112 個別の液滴の利用，例．噴射ヘッドから B33Y 50/00 付加製造のためのデータ取得またはデータ処理 B29C 64/245 プラットフォームまたは基材
Fターム	4F213AR07 位置（←角度、開度） 4F213WA25 三次元成形（ＷＬのタームも付与） 4F213WB01 一定長物品（不連続物品）の製造方法 4F213WL03 上部照射法 4F213WL12 光硬化によるもの（エネルギー線含む） 4F213WL32 成形材料の供給 4F213WL67 その他の方法上の特徴 4F213WL73 ベース、エレベーター 4F213WL85 制御装置 4F213WL87 その他の装置上の特徴
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出願権利状態	公開

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発明の名称	THREE-DIMENSIONAL MOLDING APPARATUS AND THREE-DIMENSIONAL MOLDING METHOD
発明の概要	PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional molding apparatus and method capable of molding a three-dimensional objet with higher accuracy in an inkjet system. SOLUTION: A three-dimensional molding apparatus according to the present invention includes: a discharge unit that discharges a molding material; curing means for curing the molding material; a molding table for holding a base material having a molding surface for discharging the molding material; a position adjustment mechanism that adjusts a relative position of the molding table in a three-dimensional space with respect to the discharge unit; and a control unit that controls the discharge head, the curing means, and the position adjustment mechanism. A laminate of the molding material is formed by discharging the molding material a plurality of times continuously in a state where the discharge head is stationary with respect to the molding table, by the control unit. After the discharging of the plurality of times, the laminate is cured by means of the curing means.

発明の名称

THREE-DIMENSIONAL MOLDING APPARATUS AND THREE-DIMENSIONAL MOLDING METHOD UPDATE

発明の概要

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional molding apparatus and method capable of molding a three-dimensional objet with higher accuracy in an inkjet system.
SOLUTION: A three-dimensional molding apparatus according to the present invention includes: a discharge unit that discharges a molding material; curing means for curing the molding material; a molding table for holding a base material having a molding surface for discharging the molding material; a position adjustment mechanism that adjusts a relative position of the molding table in a three-dimensional space with respect to the discharge unit; and a control unit that controls the discharge head, the curing means, and the position adjustment mechanism. A laminate of the molding material is formed by discharging the molding material a plurality of times continuously in a state where the discharge head is stationary with respect to the molding table, by the control unit. After the discharging of the plurality of times, the laminate is cured by means of the curing means.