(57)【要約】【課題】蓋箱を有する３次元印刷装置を提供する。【解決手段】本発明に係る３次元印刷装置は、一対の槽体と粉末敷設機構と搬送組立体とを含む。各槽体の頂部に槽開口がそれぞれ形成され、各槽体内に昇降機構が配置される。粉末敷設機構は、各槽開口の範囲を横切って移動可能であり、粉末材料を供給するために一方の槽体内に粉末材料が盛られ、粉末材料を他方の槽体の槽開口内に押して移動させる。搬送組立体はキャリアプレートと蓋箱とを含み、キャリアプレートは粉末材料を供給するための槽体における昇降機構に取り外し可能に配置され、キャリアプレートの側縁に複数のホゾ穴が開設される。蓋箱の底部に箱開口が形成され、蓋箱は対応する槽開口をカバーし、槽開口は箱開口に接合され、箱開口の口縁に各ホゾ穴に対応して挿着するための複数のホゾが配置され、蓋箱は、キャリアプレートが箱開口を閉じる場合、粉末材料を収容可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の槽体と、粉末敷設機構と、搬送組立体と、を含み、
各前記槽体の頂部には、槽開口がそれぞれ形成され、各前記槽体内には、各前記槽体の底部と各前記槽開口との間に移動可能な昇降機構が配置され、
前記粉末敷設機構は、各前記槽開口の範囲を横切って移動するように、各前記槽開口に対応して配置され、粉末材料を供給するために一方の前記槽体内に前記粉末材料が盛られ、成形に用いるために前記粉末材料を他方の前記槽体の前記槽開口内に押して移動させ、
前記搬送組立体は、キャリアプレートと蓋箱とを含み、前記キャリアプレートは、前記粉末材料を供給するための前記槽体における前記昇降機構に取り外し可能に配置され、前記キャリアプレートの側縁には、複数のホゾ穴が開設され、前記蓋箱の底部は、箱開口が形成されるように開放され、前記蓋箱は、対応する前記槽開口をカバーし、前記槽開口は、前記箱開口に接合され、前記箱開口と前記キャリアプレートの輪郭とが互いに嵌合され、前記箱開口の口縁には、各前記ホゾ穴に対応して挿着するための複数のホゾが配置され、前記蓋箱は、前記キャリアプレートが前記箱開口を閉じる場合、前記粉末材料を収容可能であることを特徴とする３次元印刷装置。
【請求項２】
前記一対の槽体には、成形用の前記槽開口の範囲のみを横切って移動可能な成形ノズルが設けられることを特徴とする請求項１に記載の３次元印刷装置。
【請求項３】
前記粉末敷設機構は、各前記槽開口の範囲を横切って移動可能なローラーを備えることを特徴とする請求項１に記載の３次元印刷装置。
【請求項４】
前記蓋箱の頂部には、充填孔が開設されることを特徴とする請求項１に記載の３次元印刷装置。
【請求項５】
前記蓋箱には、少なくとも１つの弾性戻し部材が配置され、各前記ホゾは、対応する前記弾性戻し部材にそれぞれ連動し、対応する前記弾性戻し部材により対応する前記ホゾ穴に挿入するように押されることを特徴とする請求項１に記載の３次元印刷装置。
【請求項６】
各前記槽開口は、同一水平面に配置されることを特徴とする請求項１に記載の３次元印刷装置。
【請求項７】
他方の前記昇降機構に配置されるその他のキャリアプレートをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の３次元印刷装置。
【請求項８】
前記箱開口は、各前記キャリアプレートの輪郭と互いに嵌合されることを特徴とする請求項７に記載の３次元印刷装置。
【請求項９】
各前記キャリアプレートの輪郭が同じであることを特徴とする請求項８に記載の３次元印刷装置。
【請求項１０】
各前記キャリアプレートの輪郭が異なり、前記搬送組立体は、その他の箱開口を有するその他の蓋箱をさらに含み、各前記箱開口は、各前記キャリアプレートの輪郭と互いに嵌合されることを特徴とする請求項７に記載の３次元印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元印刷装置に関し、特に、蓋箱を有する３次元印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の粉末硬化法による３Ｄ印刷装置は、作業時において、まずステージに一層の粉末材料を敷設し、ノズルにより粉末材料に対して粘着剤をスプレーし、必要とする部分をスライスにするように固着させる。次に、スライス上に次の層の粉末材料を敷設し、粉末材料を固着させるように粘着剤を繰り返しスプレーする。最後、粘着剤周囲のスプレーされていない粉末材料がリサイクルされ、粘着剤により固着されたスライスを３次元オブジェクトになるように積層する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記３Ｄ印刷装置は、粉末が発塵しやすく、充填、リサイクルや搬送には不便である欠点がある。
【０００４】
以上に鑑みて、本発明の発明者は、研究と理論の使用とによって、設計が合理的であり、有効に上記の欠点を改善、解決することができる本発明を得た。本発明は、蓋箱を有する３次元印刷装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る３次元印刷装置は、一対の槽体と、粉末敷設機構と、搬送組立体と、を含む。各槽体の頂部には、槽開口がそれぞれ形成され、各槽体内には、各槽体の底部と各槽開口との間に移動可能な昇降機構が配置される。粉末敷設機構は、各槽開口の範囲を横切って移動するように、各槽開口に対応して配置され、粉末材料を供給するために一方の槽体内に粉末材料が盛られ、成形に用いるために粉末材料を他方の槽体の槽開口内に押して移動させる。搬送組立体は、キャリアプレートと蓋箱とを含み、キャリアプレートは、粉末材料を供給するための槽体における昇降機構に取り外し可能に配置され、キャリアプレートの側縁には、複数のホゾ穴が開設される。蓋箱の底部は、箱開口が形成されるように開放され、蓋箱は、対応する槽開口をカバーし、槽開口は、箱開口に接合され、箱開口とキャリアプレートの輪郭とが互いに嵌合され、箱開口の口縁には、各ホゾ穴に対応して挿着するための複数のホゾが配置され、蓋箱は、キャリアプレートが箱開口を閉じる場合、粉末材料を収容可能である。
【０００６】
本発明に係る３次元印刷装置において、一対の槽体には、成形用の槽開口の範囲のみを横切って移動可能な成形ノズルが設けられる。粉末敷設機構は、各槽開口の範囲を横切って移動可能なローラーを備える。蓋箱の頂部には、充填孔が開設される。
【０００７】
本発明に係る３次元印刷装置において、蓋箱には、少なくとも１つの弾性戻し部材が配置され、各ホゾは、対応する弾性戻し部材にそれぞれ連動し、対応する弾性戻し部材により対応するホゾ穴に挿入するように押される。
【０００８】
本発明に係る３次元印刷装置において、槽開口は、同一水平面に配置される。
【０００９】
本発明に係る３次元印刷装置において、他方の昇降機構に配置されるその他のキャリアプレートをさらに含む。箱開口は、各キャリアプレートの輪郭と互いに嵌合される。各キャリアプレートの輪郭が同じであってもよい。
【００１０】
本発明に係る３次元印刷装置において、各キャリアプレートの輪郭が異なってもよい。搬送組立体は、その他の箱開口を有するその他の蓋箱をさらに含み、各箱開口は、各キャリアプレートの輪郭と互いに嵌合される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る３次元印刷装置は、蓋箱とキャリアプレートとの組合せにより、粉末材料を搬送しやすくなるため、成形工程前に粉末材料を槽体内に充填し、成形工程後に残りの粉末材料を槽体から移出することに寄与することができる。また、本発明に係る３次元印刷装置は、粉末材料が発塵しないように、閉じた環境下において粉末材料を移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の好ましい実施形態に係る３次元印刷装置を示す概略図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態に係る３次元印刷装置における搬送組立体を示す概略図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態に係る３次元印刷装置における蓋箱を示す概略図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態に係る３次元印刷装置における蓋箱を示す概略図である。
【図５】本発明の好ましい実施形態に係る３次元印刷装置における搬送組立体の組立を示す概略図である。
【図６】本発明の好ましい実施形態に係る３次元印刷装置における搬送組立体の組立を示す概略図である。
【図７】本発明の好ましい実施形態に係る３次元印刷装置における搬送組立体の組立を示す概略図である。
【図８】本発明の好ましい実施形態に係る３次元印刷装置における搬送組立体の組立を示す概略図である。
【図９】本発明の好ましい実施形態に係る３次元印刷装置における搬送組立体の組立を示す概略図である。
【図１０】本発明の好ましい実施形態に係る３次元印刷装置の使用状態を示す概略図である。
【図１１】本発明の好ましい実施形態に係る３次元印刷装置の使用状態を示す概略図である。
【図１２】本発明の好ましい実施形態に係る３次元印刷装置の使用状態を示す概略図である。
【図１３】本発明の好ましい実施形態に係る３次元印刷装置の使用状態を示す概略図である。
【図１４】本発明の好ましい実施形態に係る３次元印刷装置の使用状態を示す概略図である。
【図１５】本発明の好ましい実施形態に係る３次元印刷装置の使用状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１及び図２を参照する。本発明の好ましい実施形態に係る３次元印刷装置は、一対の槽体１００，１００ａと、粉末敷設機構１２０と、成形ノズル１３０と、搬送組立体２００と、を含む。また、搬送組立体２００は、少なくとも１つのキャリアプレート２１０（２１０ａ）と、少なくとも１つの蓋箱２２０（２２０ａ）とを含む。
【００１４】
槽体１００，１００ａは、成形用の粉末材料１０を盛るために用いられる。各槽体１００，１００ａの頂部には、槽開口１０１，１０１ａがそれぞれ形成される。本実施形態において、槽開口１０１，１０１ａは、同一水平面に配置されることが好ましい。しかし、本発明は、これに限定されず、槽開口１０１，１０１ａが異なる水平面に配置されてもよい。各槽体１００，１００ａ内には、各槽体１００，１００ａの底部と各槽開口１０１，１０１ａとの間に移動可能な昇降機構１１０，１１０ａが配置される。
【００１５】
キャリアプレート２１０，２１０ａは、昇降機構１１０，１１０ａの一方に取り外し可能に配置される。各昇降機構１１０，１１０ａ上にキャリアプレート２１０，２１０ａがそれぞれ置かれることが好ましい。本実施形態において、２つのキャリアプレート２１０，２１０ａは同じであることが好ましい。以下、キャリアプレート２１０を例として説明するが、本発明はこれに限定されない。各昇降機構１１０，１１０ａ上には、異なる形状を有するキャリアプレート２１０，２１０ａがそれぞれ配置されてもよい。
【００１６】
図２及び図１３を参照する。キャリアプレート２１０の側縁には、複数のホゾ穴２１１が開設される。キャリアプレート２１０は、対応する槽体１００内に収容されるとともに、槽体１００の内側壁に接合され、対応する槽体１００内に盛られた粉末材料１０を載置するために用いられる。
【００１７】
図１及び図１２を参照する。粉末敷設機構１２０は、各槽開口１０１，１０１ａの範囲を横切って移動するように、各槽開口１０１，１０１ａに対応して配置される。本実施形態において、粉末敷設機構１２０は、各槽開口１０１，１０１ａの範囲を横切って移動可能なローラー１２１を備えることが好ましい。これにより、成形に用いるために、一方の槽開口１０１内の粉末材料１０を、他方の槽開口１０１ａ内に押して移動させることができる。本発明の一対の槽体１００，１００ａのうち、少なくとも成形用の槽体１００ａにキャリアプレート２１０ａが配置される。他方の槽体１００は、粉末材料１０を供給するために用いられる。粉末材料１０を供給するために用いられる槽体１００内にキャリアプレート２１０を選択的に配置してもよい。
【００１８】
図１及び図１３を参照する。成形ノズル１３０は、成形するための槽体１００ａに対応して移動可能に配置される。また、成形ノズル１３０は、この槽体１００ａの槽開口１０１ａの範囲のみを横切って移動可能である。これにより、成形ノズル１３０は、対応する槽開口１０１ａ内に収容された粉末材料１０を硬化させることができる。本発明に係る３次元印刷装置を使用する際、成形用の槽体１００ａ内の昇降機構１１０ａは、その上に配置されたキャリアプレート２１０ａをこの槽体１００ａの槽開口１０１ａまで上昇させる。粉末供給用の槽体１００内に粉末材料１０が盛られる。ローラー１２１は、粉末供給用の槽体１００の槽開口１０１内の粉末材料１０を、成形用の槽体１００ａの槽開口１０１ａ内に押して移動させ、成形用の槽体１００ａ内のキャリアプレート２１０ａ上に一層の粉末材料１０を敷設するように移動する。成形ノズル１３０によりこの一層の粉末材料１０における特定領域をスライスにするように硬化させた後、成形用の槽体１００ａ内の昇降機構１１０ａにより、スライスを沈下させて成形用の槽体１００ａの槽開口１０１ａと段差を生じさせるように、その上に配置されたキャリアプレート２１０ａを降下させる。これにより、スライス上に粉末材料１０を更に敷設することができる。粉末供給用の槽体１００内の昇降機構１１０によりその上に配置されたキャリアプレート２１０を上昇させることで、粉末敷設機構１２０により成形用の槽体１００ａに敷設させるように、粉末供給用の槽体１００内に盛られた粉末材料１０をその槽開口１０１から外へ押して移動させる。
【００１９】
図１を参照する。本実施形態において、各槽体１００，１００ａに対応して２つの同一な蓋箱２２０，２２０ａが配置される。成形用の槽体１００ａのみにキャリアプレート２１０ａが配置される場合には、１つの蓋箱２２０ａのみが対応して配置される。各蓋箱２２０，２２０ａの底部は、箱開口２２１，２２１ａが形成されるように開放される。蓋箱２２０，２２０ａは、各槽開口１０１，１０１ａをそれぞれカバーし、槽開口１０１，１０１ａは、箱開口２２１，２２１ａに接合される。箱開口２２１，２２１ａと対応するキャリアプレート２１０，２１０ａの輪郭とが互いに嵌合されることにより、蓋箱２２０，２２０ａは、対応するキャリアプレート２１０，２１０ａに結合されることができ、粉末材料１０を盛るために粉末材料１０を搬送することに寄与することができる。本実施形態において、２つのキャリアプレート２１０，２１０ａが同一な形状を有するため、実際に単一の蓋箱を配置すれば、キャリアプレート２１０，２１０ａのいずれかに選択的に結合することができる。異なる形状を有する２つのキャリアプレート２１０，２１０ａを配置する場合、それぞれ、対応する蓋箱２２０，２２０ａを配置する必要がある。
【００２０】
図２〜図９を参照する。以下、蓋箱２２０を例として説明する。箱開口２２１の口縁には、各ホゾ穴２１１に対応して挿着するための複数のホゾ２３０が配置される。蓋箱２２０は、ホゾ２３０によりキャリアプレート２１０を結合又はリリースすることができる。本発明の３次元印刷装置の蓋箱２２０には、少なくとも１つの弾性戻し部材（図示せず）が選択的に配置されてもよい。各ホゾ２３０は、対応する弾性戻し部材にそれぞれ連動し、対応する弾性戻し部材により対応するホゾ穴２１１に挿入するように押されることが可能である。これにより、ユーザーの操作がやすくなる。蓋箱２２０を対応するキャリアプレート２１０に結合することにより粉末材料１０を搬送することについては後述する。
【００２１】
図５〜図１２を参照する。粉末材料１０を粉末供給用の槽体１００に充填する際、まず、蓋箱２２０をキャリアプレート２１０に結合して閉じ、蓋箱２２０内に粉末材料１０を充填する。蓋箱２２０の頂部には、粉末材料１０を充填するための充填孔２２２が選択的に開設されてもよい。次に、粉末材料１０が盛られた蓋箱２２０を粉末供給用の槽体１００の槽開口１０１上に置き、昇降機構１１０によりキャリアプレート２１０を上昇させて支持する。キャリアプレート２１０をリリースするようにホゾ２３０を退避させる。そして、キャリアプレート２１０に載置された粉末材料１０を粉末供給用の槽体１００内に落下するように、昇降機構１１０によりキャリアプレート２１０を粉末供給用の槽体１００内に沈下させる。蓋箱２２０を取り外すと、粉末敷設機構１２０により粉末材料１０を引き続き敷設することができる。
【００２２】
図５〜図９及び図１４〜図１５を参照する。硬化された完成品２０は、成形用の槽体１００ａ内のキャリアプレート２１０ａ上に結合されており、成形用の槽体１００ａ内に収容されるとともに、残りの粉末材料１０により埋められている。このとき、蓋箱２２０ａにより成形用の槽体１００ａの槽開口１０１ａをカバーし、成形用の槽体１００ａ内の昇降機構１１０ａにより、キャリアプレート２１０ａを成形用の槽体１００ａの槽開口１０１ａまで上昇させる。キャリアプレート２１０ａにより、その上の完成品２０とともに残りの粉末材料１０を蓋箱２２０ａに移入させる。蓋箱２２０ａとキャリアプレート２１０ａとを結合させると、３次元印刷装置から完成品２０及び残りの粉末材料１０を取り出すことができる。
【００２３】
本発明に係る３次元印刷装置は、蓋箱２２０，２２０ａとキャリアプレート２１０，２１０ａとの組合せにより、粉末材料１０の搬送がやすくなるため、成形工程前に粉末材料１０を槽体１００内に充填し、成形工程後に残りの粉末材料１０を槽体１００ａから移出することに寄与することができる。また、本発明に係る３次元印刷装置は、粉末材料１０が発塵しないように、閉じた環境下において粉末材料１０を移動させることができる。
【００２４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明にあっては種々の変形が可能であって、かかる変形は、特許請求の範囲内に含まれる変形である限り本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２５】
１０  粉末材料
２０  完成品
１００、１００ａ  槽体
１０１、１０１ａ  槽開口
１１０、１１０ａ  昇降機構
１２０  粉末敷設機構
１２１  ローラー
１３０  成形ノズル
２００  搬送組立体
２１０、２１０ａ  キャリアプレート
２１１  ホゾ穴
２２０、２２０ａ  蓋箱
２２１、２２１ａ  箱開口
２２２、２２２ａ  充填孔
２３０  ホゾ
【図１】
2019018545.tif 000003
【図２】
2019018545.tif 000004
【図３】
2019018545.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2019018545.tif 000011
【図１０】
2019018545.tif 000012
【図１１】
2019018545.tif 000013
【図１２】
2019018545.tif 000014
【図１３】
2019018545.tif 000015
【図１４】
2019018545.tif 000016
【図１５】
2019018545.tif 000017