JP2018171776A - Molding device and molding method - Google Patents
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Abstract
【課題】造形材料を積層して、構造体とカバー体を含む立体物を作製する造形装置において、立体物の作製後、カバー体から構造体を容易に取り出せるようにする。【解決手段】造形装置本体に対して着脱可能に設けられた複数のプレート上に、立体モデルの3次元形状データに基づいて造形材料を積層することによって、前記立体モデルに対応する構造体を含む立体物を作製する造形装置であって、前記立体物には、前記構造体を覆うカバー体が含まれ、前記カバー体は、前記構造体から分離可能に作製され、前記複数のプレートには、第1積層面を有する第1プレートと、前記第1積層面を囲むように配置される第2積層面を有する第2プレートとが含まれ、前記第1積層面上に前記構造体が作製され、前記第2積層面上に前記カバー体が作製されることを特徴とする。【選択図】図3In a modeling apparatus for stacking modeling materials and manufacturing a three-dimensional object including a structure and a cover body, the structure can be easily taken out from the cover body after the three-dimensional object is manufactured. A structure corresponding to the three-dimensional model is included by stacking a modeling material on a plurality of plates detachably provided on the main body of the modeling apparatus based on the three-dimensional shape data of the three-dimensional model. A modeling apparatus for producing a three-dimensional object, wherein the three-dimensional object includes a cover body that covers the structure, and the cover body is separable from the structure, and the plurality of plates include: A first plate having a first laminated surface; and a second plate having a second laminated surface arranged so as to surround the first laminated surface, and the structure is produced on the first laminated surface. The cover body is produced on the second laminated surface. [Selection] Figure 3
Description
本発明は、造形装置及び造形方法に関するものである。 The present invention relates to a modeling apparatus and a modeling method.
近年、アディティブマニファクチャリング(AM)、3次元プリンタ、ラピッドプロトタイピング(RP)等と呼ばれる立体造形技術が注目を集めている(本明細書ではこれらの技術を総称してAM技術と呼ぶ)。AM技術は、立体モデルの3次元形状データをスライスして複数のスライスデータを生成し、スライスデータに基づいて、造形材料からなる材料層を造形台上に順次積層して固着することで、立体物(3次元物体)を作製する技術である。 In recent years, three-dimensional modeling techniques called additive manufacturing (AM), three-dimensional printers, rapid prototyping (RP), and the like have attracted attention (in this specification, these techniques are collectively referred to as AM techniques). The AM technology generates a plurality of slice data by slicing the three-dimensional shape data of a three-dimensional model, and sequentially stacks and fixes a material layer made of a modeling material on a modeling table based on the slice data. This is a technique for producing an object (three-dimensional object).
特許文献1には、次のような3次元造形装置が開示されている。まず、造形処理を行っている間において外部空間から造形ステージ上の作業空間を遮断する遮断扉をロックする。そして、発注データに基づく造形処理の終了後に遮断扉のロックを解除する際、当該発注データに認証コードが関連付けられていれば、入力された照合コードと認証コードとが一致した場合にのみ遮断扉のロックを解除する。このようにして、造形依頼者以外の人によって造形ステージ上に形成された造形物が取り出されるのを抑制することができる。
また特許文献2には、囲い壁設置工程とインク吐出工程と圧接硬化工程とを含み、3次元造形物の上面をより平坦にすることができる3次元造形物の製造方法が開示されている。
Further,
近年、ネットワーク等を通じて他人から依頼を受け、造形出力を行う造形サービス事業者が登場している。このような造形出力の依頼の中には、商品化前の「試作品」に係るもの等もあり、外観や構成等について秘密に管理されることが必要となる場合がある。しかし、上記のような従来技術では、造形出力された立体物が発注者(依頼者)に届けられる間に、その立体物の外観や構成が発注者以外の者(造形サービス事業者や配送者を含む)に容易に知得され得るという問題があった。
このため、造形時に、立体モデルに対応する構造体と、構造体を覆うカバー体とを含む立体物を作製する場合がある。これにより、作製された構造体を外観から識別できないようにすることができるので、秘密に管理された状態で立体物を発注者の元まで届けることができる。
しかしながら、このような立体物が発注者の元に届いた場合、構造体の外観形状等が損傷することなく、構造体をカバー体から取り出すことが、発注者にとって困難となる場合がある。
In recent years, modeling service providers that receive requests from others through a network or the like and perform modeling output have appeared. Among such requests for modeling output, there are those related to “prototypes” before commercialization, etc., and it may be necessary to manage the appearance and configuration secretly. However, in the conventional technology as described above, while the three-dimensional object that has been shaped and output is delivered to the orderer (client), the appearance and configuration of the three-dimensional object is a person other than the orderer (modeling service provider or delivery person). There is a problem that it can be easily learned.
For this reason, at the time of modeling, a three-dimensional object including a structure corresponding to the three-dimensional model and a cover body that covers the structure may be produced. Thereby, since the produced structure cannot be identified from the appearance, the three-dimensional object can be delivered to the orderer in a secretly managed state.
However, when such a three-dimensional object arrives at the orderer, it may be difficult for the orderer to remove the structure from the cover without damaging the external shape of the structure.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、造形材料を積層して、構造体とカバー体を含む立体物を作製する造形装置において、立体物の作製後、カバー体から構造体を容易に取り出せるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a modeling apparatus for manufacturing a three-dimensional object including a structure and a cover body by stacking modeling materials, the structure body is formed from the cover body after the three-dimensional object is manufactured. The purpose is to make it easy to remove
本発明の第1態様は、
造形装置本体に対して着脱可能に設けられた複数のプレート上に、立体モデルの3次元形状データに基づいて造形材料を積層することによって、前記立体モデルに対応する構造体を含む立体物を作製する造形装置であって、
前記立体物には、前記構造体を覆うカバー体が含まれ、
前記カバー体は、前記構造体から分離可能に作製され、
前記複数のプレートには、第1積層面を有する第1プレートと、前記第1積層面を囲むように配置される第2積層面を有する第2プレートとが含まれ、
前記第1積層面上に前記構造体が作製され、前記第2積層面上に前記カバー体が作製される
ことを特徴とする造形装置を提供する。
The first aspect of the present invention is:
A three-dimensional object including a structure corresponding to the three-dimensional model is manufactured by stacking a modeling material on a plurality of plates detachably provided on the modeling apparatus main body based on the three-dimensional shape data of the three-dimensional model. A modeling device that performs
The three-dimensional object includes a cover body that covers the structure,
The cover body is made separable from the structure,
The plurality of plates include a first plate having a first laminated surface and a second plate having a second laminated surface arranged so as to surround the first laminated surface,
Provided is a modeling apparatus in which the structure is produced on the first laminated surface and the cover body is produced on the second laminated surface.
本発明の第2態様は、
造形装置本体に対して着脱可能に設けられた複数のプレート上に、立体モデルの3次元形状データに基づいて造形材料を積層することによって、前記立体モデルに対応する構造体を含む立体物を作製する造形方法であって、
前記立体物には、前記構造体を覆うカバー体が含まれ、
前記カバー体は、前記構造体から分離可能に作製され、
前記複数のプレートには、第1積層面を有する第1プレートと、前記第1積層面を囲むように配置される第2積層面を有する第2プレートとが含まれ、
前記第1積層面上に前記構造体が作製され、前記第2積層面上に前記カバー体が作製される
ことを特徴とする造形方法を提供する。
The second aspect of the present invention is:
A three-dimensional object including a structure corresponding to the three-dimensional model is manufactured by stacking a modeling material on a plurality of plates detachably provided on the modeling apparatus main body based on the three-dimensional shape data of the three-dimensional model. A modeling method to
The three-dimensional object includes a cover body that covers the structure,
The cover body is made separable from the structure,
The plurality of plates include a first plate having a first laminated surface and a second plate having a second laminated surface arranged so as to surround the first laminated surface,
There is provided a modeling method, wherein the structure is produced on the first laminated surface, and the cover body is produced on the second laminated surface.
本発明によれば、造形材料を積層して、構造体とカバー体を含む立体物を作製する造形装置において、立体物の作製後、カバー体から構造体を容易に取り出すことが可能となる。 According to the present invention, in a modeling apparatus for stacking modeling materials and manufacturing a three-dimensional object including a structure and a cover body, the structure can be easily taken out from the cover body after the three-dimensional object is manufactured.
以下、この発明を実施するための形態を図面を参照して例示的に説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている各部材の寸法、材質、形状、その相対配置など、各種制御の手順、制御パラメータ、目標値などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
本発明は、積層造形技術(AM技術)、すなわち、造形材料を2次元に配置して層状に積層することによって立体物(3次元物体)を作製する技術を採用した造形装置に関する。
本明細書では、造形装置を用いて作製しようとする立体モデル(つまり造形装置に与えられる3次元形状データが表す立体物)を「造形対象物」と呼ぶ。また、造形装置で作製された(出力された)立体物を「造形物」と呼ぶ。造形装置では、造形対象物に対応する構造(「構造体」と呼ぶ)と同時に付加的な構造(「付加体」と呼ぶ)が造形される。付
加体には、構造体のオーバーハング部分や強度の弱い部分などを支持するための構造である「サポート体」、及び、構造体の外観(外観形状)・構成を秘匿するために構造体の全部又は一部を覆う構造である「カバー体」が含まれる。造形装置で作成された造形物から、付加体(サポート体及びカバー体)を除去することで、造形対象物に対応する「構造体」が得られる。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described with reference to the drawings. However, unless otherwise specified, various control procedures, control parameters, target values, etc., such as dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the members described in the following embodiments are described in the present invention. It is not intended to limit the scope of the above to only those.
The present invention relates to a layered modeling technique (AM technique), that is, a modeling apparatus that employs a technique for producing a three-dimensional object (three-dimensional object) by arranging modeling materials in two dimensions and laminating them in layers.
In this specification, the three-dimensional model (that is, the three-dimensional object represented by the three-dimensional shape data given to the modeling apparatus) to be produced using the modeling apparatus is referred to as a “modeling object”. In addition, a three-dimensional object produced (output) by the modeling apparatus is referred to as a “modeled object”. In the modeling apparatus, an additional structure (referred to as “additional body”) is modeled simultaneously with a structure corresponding to the modeling target (referred to as “structure”). The additional body includes a “support body” which is a structure for supporting an overhang portion and a weak portion of the structure, and a structure body in order to conceal the appearance (appearance shape) and configuration of the structure. A “cover body” that covers all or part of the structure is included. By removing the additional body (support body and cover body) from the molded object created by the modeling apparatus, a “structure” corresponding to the modeling object is obtained.
造形材料としては、作製する造形物の用途・機能・目的などに応じてさまざまな材料を選択することができる。本明細書では、主として構造体の造形に用いられる材料を「構造材料」と呼び、主としてサポート体の造形に用いられる材料を「サポート材料」と呼ぶ。また両者を特に区別する必要がない場合には、単に「造形材料」という用語を用いる。なお、カバー体の造形にはいずれの材料を用いてもよいが、サポート材料を用いることで、構造体からの除去を簡単にすることができる。
構造材料としては、例えば、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、ABS、PS(ポリスチレン)など、熱可塑性の樹脂を用いることができる。あるいは、金属材料やセラミックス材料を用いてもよい。また、サポート材料としては、構造体からの除去を簡単にするため、熱可塑性と水溶性を有する材料を好ましく用いることができる。サポート材料としては、例えば、糖質、ポリ乳酸(PLA)、PVA(ポリビニルアルコール)、PEG(ポリエチレングリコール)などを例示できる。
また、本明細書では、作製目的とする立体モデルの3次元形状データを積層方向に沿って複数層にスライスして得られる断面データから生成されるデジタルデータを「スライスデータ」と呼ぶ。スライスデータは、必要に応じて、サポート体の断面データ、カバー体の断面データなどの情報を付加して生成される。スライスデータに基づき造形材料で形成される層を「材料層」と呼ぶ。「材料層」は、用いる造形材料の種類に応じて、1又は複数の材料層を組み合わせて形成される粒子の層である。
As the modeling material, various materials can be selected according to the use, function, purpose, etc. of the modeled object to be produced. In the present specification, a material mainly used for modeling a structure is referred to as “structural material”, and a material mainly used for modeling a support body is referred to as “support material”. When it is not necessary to distinguish between the two, the term “modeling material” is simply used. In addition, although any material may be used for modeling of a cover body, the removal from a structure can be simplified by using a support material.
As the structural material, for example, a thermoplastic resin such as PE (polyethylene), PP (polypropylene), ABS, PS (polystyrene) can be used. Alternatively, a metal material or a ceramic material may be used. As the support material, a material having thermoplasticity and water solubility can be preferably used in order to simplify the removal from the structure. Examples of the support material include carbohydrates, polylactic acid (PLA), PVA (polyvinyl alcohol), and PEG (polyethylene glycol).
Further, in this specification, digital data generated from cross-sectional data obtained by slicing three-dimensional shape data of a stereoscopic model to be produced into a plurality of layers along the stacking direction is referred to as “slice data”. The slice data is generated by adding information such as the cross section data of the support body and the cross section data of the cover body as necessary. A layer formed of a modeling material based on slice data is referred to as a “material layer”. A “material layer” is a layer of particles formed by combining one or more material layers depending on the type of modeling material used.
<実施例1>
以下に、実施例1について説明する。
本実施例では、ロック機構(ロック手段)を有する開閉部を備えたプレート上に、構造体とその構造体を覆うカバー体とを積層造形することを特徴とする。このとき、カバー体は構造体から分離可能に積層造形される。
図1は、本実施例の造形装置100を示す外観斜視図である。
図中には、造形ユニット10、プレート20、ステージ30、カメラユニット(不図示)、コード書き込みユニット(不図示)を収容する造形室50が示されている。また、造形室扉51、操作表示部60、カートリッジ収容部70、作業室80が示されている。
<Example 1>
Example 1 will be described below.
In this embodiment, a structure and a cover body covering the structure are layered and formed on a plate having an opening / closing part having a lock mechanism (lock means). At this time, the cover body is layered to be separable from the structure.
FIG. 1 is an external perspective view showing a
In the figure, there is shown a
また、本実施例の造形装置100は、CPU(プロセッサ)、ROM、RAM、ユーザインタフェース部、通信部などにより構成される制御手段としてのシステム制御部101(図2参照)を備える。システム制御部101においては、ROM等に格納されたプログラムをCPUが実行することにより、造形装置100の動作制御を行う。なお、動作制御のプログラムは必ずしも造形装置100で実行される必要はなく、造形システムの中であればどこで実行されても構わない。
The
図2は、本実施例の造形ユニット10、プレート20、ステージ30を示す概略断面図である。
造形ユニット10は、主として材料層形成部3と中間転写体4と加熱部材6を有する。材料層形成部3は、造形対象物の3次元形状データから生成された複数層のスライスデータに基づいて、造形材料からなる粒子状の材料層1を形成する。
ここで、構造体とともに付加体が作製される場合であって、付加体がサポート体とカバー体を含む場合には、サポート体の断面データとカバー体の断面データもスライスデータに含まれる。例えば、構造体の外観、構成を秘匿するためにカバー体が用いられる場合、
スライスデータには、カバー体の断面データが含まれる。本実施例において、材料層形成部3は、電子写真プロセスを利用して造形材料からなる1層分の材料層を形成する。以下、材料層形成部3が電子写真プロセスを利用する例について説明するが、本発明は、インクジェットプロセスなどの他の方法を利用する場合にも適用することができる。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the
The
Here, when the additional body is manufactured together with the structure, and the additional body includes the support body and the cover body, the cross-sectional data of the support body and the cross-section data of the cover body are also included in the slice data. For example, when the cover body is used to conceal the appearance and configuration of the structure,
The slice data includes cross-sectional data of the cover body. In this embodiment, the material
中間転写体4は、材料層形成部3により形成された材料層1を転写位置7にて順次受け取り、材料層1を担持して所定の位置まで搬送する無端ベルト状の搬送体である。中間転写体4は、駆動モータを備えた駆動ローラ5aと、中間転写体4の蛇行を補正するために不図示の駆動系により回転軸を傾かせることのできる従動ローラ5bとにより張架されている。駆動ローラ5aと従動ローラ5bはそれぞれ、中間転写体4の蛇行を防止するために、回転軸方向で中央側を両端側よりも若干高くしたクラウン形状に形成されている。
The
プレート20は、詳しくは後述するが、材料層1が積層されることで作製されていく造形物2を保持する積層面20aを有する基板であり、ステージ30に着脱可能に保持される。加熱部材6は、中間転写体4の内周側に配置され、Z方向(高さ方向)に移動可能で、中間転写体4上の材料層1を加熱溶融するために温度制御される加熱部材である。加熱部材6は、積層位置8で、中間転写体4の内周面に当接可能な加熱面(加圧面)6aを有する。
As will be described in detail later, the
材料層形成部3にて形成された材料層1は、転写位置7で中間転写体4に転写され、駆動ローラ5aの回転により図中矢印9の方向に搬送される。そして、材料層1が所定の積層位置8まで搬送されると、中間転写体4による材料層1の搬送動作は停止状態となる。積層位置8で、プレート20の積層面又は積層面上の造形物2と、加熱部材6との間で、中間転写体4の表面(外周面)に担持された材料層1が挟まれることで、積層が行われる。
The
次に、造形室50内のステージ30上に着脱可能に収納され、造形物の造形基板となるプレート20について説明する。
図3A,3Bは、プレート20を示す概略斜視図である。図3Aでは、プレート20の開閉部を閉めた状態を示し、図3Bでは、プレート20の開閉部を開けた状態を示している。
プレート20は、上部枠体21と下部箱体22より形成されている。上部枠体21と下部箱体22とは、互いの縁が蝶番等の開閉部(連結部)26で回転可能に連結されることによってプレート20を開閉可能に構成している。ここで、上部枠体21は第2プレートに相当し、下部箱体22は第1プレートに相当する。
Next, the
3A and 3B are schematic perspective views showing the
The
図3Bに示すように、プレート20の上部枠体21のほぼ中央位置にはロック爪23が設けられている。ロック爪23は、下部箱体22側に設けられたストッパ(図示せず)とともに、上部枠体21が閉じた状態を保持することで、上部枠体21と下部箱体22の相対移動を規制する。本実施例では、このような相対移動が規制された状態の上部枠体21と下部箱体22をロック可能なロック機構が設けられている。ロック機構が上部枠体21と下部箱体22をロックすることで、上部枠体21が閉じた状態でプレート20を施錠することができる。
また、本実施例のロック機構は、施錠入力部24と解錠入力部25を有している。本実施例においては、施錠入力部24と解錠入力部25は、下部箱体22の外側側面に配設されている。
As shown in FIG. 3B, a
Further, the lock mechanism of the present embodiment has a locking
そして、施錠入力部24より入力して予め設定したコード(番号などロックさせるための情報)を、施錠入力部24より入力することでプレート20の施錠が行われる。そして、解錠入力部25より施錠コードと同じか又は施錠コードに対応して設定される解錠コー
ドを入力することによりプレート20の解錠が行われる。
なお、プレート20の開閉部の開閉方式は図示したような蝶番によるもののほか、溝を切ってスライドさせるようなもの等、他の方式であってよい。また、上部枠体21と下部箱体22とが別々に分離するような構成であってもよく、上部枠体21と下部箱体22とがそれぞれ独立した部材であってもよい。また、ロック機構も開閉方式に応じた様々な機構が採用可能である。
The
In addition, the opening / closing method of the opening / closing part of the
ここで、ロック機構として、各種信号を送受信する手段を用いた形態を例示する。
まず、ロック機構を施錠する方法を説明する。ロック機構を施錠する方法として、例えば以下のような周知の技術が採用可能である。すなわち、施錠入力部24は、電磁気、光学ビーム、又は超音波により搬送される信号を受信する受信機を有する。受信機が信号を受信すると、駆動機構によりロック爪を繰り出して開閉部をロックする。また、受信した信号をシステム制御部101にてコード化し、この情報(施錠コード)をメモリに記録する。そして、造形装置本体のコード書き込みユニットにおいては、上記受信機が受信する電磁気、光学ビーム、又は超音波を発信する発信機を有する。
解錠の際は、解錠入力部25より入力された解錠コードと、メモリに記録された上記施錠コードとを比較し、比較結果が肯定的であった場合に、駆動機構によりロック爪を引っ込めてロック解除する。
Here, the form using the means which transmits / receives various signals is illustrated as a locking mechanism.
First, a method for locking the lock mechanism will be described. As a method for locking the lock mechanism, for example, the following well-known techniques can be employed. That is, the locking
When unlocking, the unlocking code input from the unlocking
次に、本実施例の造形装置を含む造形サービスシステムについて述べる。
図4は、造形サービスシステム200の一構成例を示すシステム図である。
造形サービスシステム200は、造形装置100と、ネットワーク201を介して造形装置100に接続されたサーバ202及び発注者端末203より構成される。
発注者端末203は、3次元造形発注用のアプリケーションプログラムがインストールされたコンピュータであり、造形物の造形を発注するための発注データを生成する発注データ作成装置として機能する。
Next, a modeling service system including the modeling apparatus of this embodiment will be described.
FIG. 4 is a system diagram illustrating a configuration example of the
The
The
発注データは、造形対象物の3次元形状を示す3次元形状データと、プレートの施錠コードや希望納期その他の通信連絡事項等により構成される。また、3次元形状データに基づいて、造形装置100で用いられる積層データとして層ごとのスライスデータに加工される。このスライスデータには、次のようなデータが含まれる。例えば、構造体の外観形状を秘匿するためにカバー体が用いられる場合(図6B参照)、スライスデータには、カバー体の断面データが含まれる。すなわち、付加体がサポート体とカバー体を含む場合は、スライスデータにサポート体の断面データとカバー体の断面データが含まれる。
このスライスデータへの加工は、発注者端末203にインストールされた3次元造形発注用のアプリケーションプログラムにより行われる(アプリケーションプログラムによる情報処理がCPUやメモリ等のハードウェア資源を用いて具体的に実現される)。
The order data includes three-dimensional shape data indicating the three-dimensional shape of the modeling object, a plate locking code, a desired delivery date, and other communication items. Moreover, based on the three-dimensional shape data, it is processed into slice data for each layer as layered data used in the
The processing to slice data is performed by an application program for 3D modeling ordering installed in the orderer terminal 203 (information processing by the application program is specifically realized using hardware resources such as a CPU and a memory). )
図5は、造形サービスの流れを説明するためのフローチャートである。
本実施例の造形装置100、又は造形装置100と接続したサーバ202は、ネットワーク201に対して、造形依頼を受け付けるためのホームページを表示する(ステップS501)。発注者によりホームページ上で造形依頼がなされると(ステップS502)、本実施例の造形装置100は発注者の造形依頼を、造形ジョブとして記憶・管理する(ステップS503)。造形ジョブは発注データと、発注データに関連付けて保持される属性情報とからなる。属性情報には、発注データの識別情報、発注データの送受信日時に関する情報、造形物の納期に関する情報、造形対象物のフットプリント(上面投影形状・面積)に関する情報、発注者の識別情報等が含まれる。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the flow of the modeling service.
The
造形装置100はまた、発注者が3次元造形発注用のアプリケーションプログラムをダウンロードできるように表示する(ステップS504)。
造形装置100はまた、2以上の造形ジョブに基づいて造形プランを作成する(ステップS505)。ここで、造形プランとは、造形ジョブをまとめて行うためのプレート20の割り当て、ステージ30上におけるプレート20の配置、造形開始・終了予定時刻の算出等をいう。
The
The
造形開始時間が到来すると(ステップS506)、造形装置100は、造形室50内のセッティングその他の準備が整っているか確認し(ステップS507)、各発注者端末203に対してデータのリクエストを行う(ステップS508)。
そして、造形室扉51をロックし(ステップS509)、送られて来た施錠コードにより各プレートをそれぞれ施錠し(ステップS510)、次いで、層ごとのスライスデータにより各プレート上にそれぞれ積層造形を行う(ステップS511)。層ごとのスライスデータは、その層の造形が終了した時点で造形装置100より消去する(ステップS512)。
When the modeling start time arrives (step S506), the
Then, the
すべての造形ジョブに係る造形処理が終了すると(ステップS513)、造形室扉51をアンロックし(ステップS514)、オペレータに通知する(ステップS515)。
ここで、ステップS509で造形室扉51をロックするのは、作製途中で容器に覆われていない造形物へのアクセスを防止するためである。ただし、エラー発生時等、造形終了前に造形室扉51がアンロックされる事態も生じ得る。そのような場合には、たとえば作製途中の造形物に対し一様に造形材料を積層するといった造形物の秘匿のための付加的な工程を設けることとしてもよい。
When the modeling process for all modeling jobs is completed (step S513), the
Here, the reason why the
図6A〜6Cは、本実施例の造形装置100において、プレート20に施錠された後、造形室50内のステージ30においてプレート20上に構造体2a及びカバー体2bが積層造形される様態を表す図である。
図6Aでは、プレート20上に造形物2の作製が開始された直後の様態を示している。図6Aにおいて、造形物2の積層造形が開始されると、プレート20の下部箱体22の積層面22a上に構造体2aの積層造形が行われ、プレート20の上部枠体21の積層面21a上にカバー体2bの積層造形が行われる。
図6Bでは、構造体2a及びカバー体2bが積層造形されている様態を示している。
図6Cでは、造形物2の作製動作が終了し、カバー体2bが構造体2aを完全に覆った状態の造形物2を示している。なお、図6Cにおいて点線で表わした箇所は実際にはカバー体2b外側から視認できない部分である。なお、構造体2aとカバー体2bの間は適宜サポート体により充填されるが、図示を省略している。
6A to 6C illustrate a state in which the
FIG. 6A shows a state immediately after the production of the
FIG. 6B shows a state in which the
FIG. 6C shows the
このように、本実施例では、プレート20の下部箱体22の積層面22aに構造体2aの積層造形が行われ、プレート20の上部枠体21の積層面21aにカバー体2bの積層造形が行われる。
発注者の元に届く造形物2においては、構造体2aがカバー体2bで覆われた状態にある。発注者は、プレート20を開放し、上部枠体21と下部箱体22とを離すことで、上部枠体21に形成されたカバー体2bから、下部箱体22に形成された構造体2aを容易に取り出すことが可能となる。
Thus, in this embodiment, the layered modeling of the
In the molded
ここで、上部枠体21に形成されたカバー体2bから、下部箱体22に形成された構造体2aを容易に取り出すことが可能となることで、発注者の元に届くまでの間に、発注者以外の者により、構造体2aの外観や構造等を知得される懸念が生じる。
そこで、本実施例では、閉じた状態にあるプレート20の開閉部をロックするロック機構を設け、ロックされたプレート20上に構造体2aとその構造体2aを覆うカバー体2bとを作製することとした。作製された造形物2においては、構造体2aがカバー体2bで覆われ、構造体2aとカバー体2bの間はサポート体で充たされている。このため、構
造体2aの外観や構成を知得するには、プレート20の開閉部を解錠するか、カバー体2bを破壊してサポート体を除去する他はない。そこで、解錠コードが秘密に管理されていれば、造形物2の外観や構成を発注者以外の者が知得することは極めて困難となる。また、一旦解錠された後は、再び施錠コードを入力することなしにプレート20の開閉部をロックできないため、万一、発注者以外の者により解錠された場合にも、発注者にそのことが明らかになる。カバー体2bが破壊された場合も発注者にそのことが明らかとなることは言うまでもない。
Here, it becomes possible to easily take out the
Therefore, in this embodiment, a lock mechanism that locks the opening / closing portion of the
<実施例2>
以下に、実施例2について説明する。なお、本実施例では、実施例1と異なる構成や処理について説明し、実施例1と同様の構成や処理についての説明は省略する。
本実施例では、プレート20のロック機構を施錠する施錠入力部を、プレート20上に作製されるカバー体2bに覆われる箇所に設けたことを特徴とする。
<Example 2>
Example 2 will be described below. In the present embodiment, configurations and processes different from those in the first embodiment will be described, and descriptions of configurations and processes similar to those in the first embodiment will be omitted.
The present embodiment is characterized in that a locking input portion for locking the locking mechanism of the
図7は、本実施例のプレート20について示す図である。
本実施例では、施錠入力部24は、図7に示すように、プレート20の下部箱体22の積層面22aに配設されている。なお、施錠入力部24を積層面22aに配設する場合、材料層1の積層時に、施錠入力部24が中間転写体4と干渉しないような位置に配設するとよい。例えば、施錠入力部24は、積層面22aに設けられた凹み部分に収まるように配設されるものであるとよい。図7では、積層面22aと施錠入力部24が略面一となるように示しているが、凹み部分を設けた場合には、凹み部分にカバーを設けることで、このカバーと積層面22aが略面一となるようにしてもよい。また、施錠入力部24の配設位置は、下部箱体22の積層面22aに限るものではなく、プレート20、すなわち上部枠体21と下部箱体22のうち、カバー体2bに覆われる箇所であればよい。
FIG. 7 is a view showing the
In the present embodiment, the
このような構成により、プレート20の上部枠体21に連接するようにカバー体2bが形成(積層造形)されると、施錠入力部24に対してカバー体2bの外部より施錠入力できないため、プレート20を施錠することができなくなる。
つまり、プレート20は、その上に造形物2が作製される前にのみ施錠できることとなる。
仮に、造形物2の作製が終了し、カバー体2bが形成された後も、プレート20を施錠できるとすれば、以下のような事態が生じ得る。すなわち、造形サービス事業者等がプレート20を施錠することなく、構造体2aとカバー体2bを含む造形物2を作製し、作製が終了した造形物2を装置より取り出し、カバー体2bを開いて構造体2aの外観や構造等を知得する。その後、カバー体2bを閉じてプレート20を施錠すれば、構造体2aの外観や構造等を知得したことを、発注者に対して隠蔽することが可能となる。
本実施例の構成により、このような事態の発生を防ぐことができる。
With this configuration, when the
That is, the
Assuming that the
Such a situation can be prevented by the configuration of the present embodiment.
このように本実施例によれば、施錠されていないプレート20上に作製された造形物2が発注者の元に届いた場合に、発注者以外の者に外観や構成が知得され得る状態に置かれていたことが、発注者に対して明らかになるという効果を奏する。
As described above, according to the present embodiment, when the shaped
<実施例3>
以下に、実施例3について説明する。なお、本実施例では、実施例1,2と異なる構成や処理について説明し、実施例1,2と同様の構成や処理についての説明は省略する。
本実施例では、構造体2aとカバー体2bが一以上の箇所で接するか近接するように作製されることを特徴とする。
<Example 3>
Example 3 will be described below. In the present embodiment, configurations and processes different from those in the first and second embodiments will be described, and description of configurations and processes similar to those in the first and second embodiments will be omitted.
The present embodiment is characterized in that the
カバー体2bの形状やカバー体2b内の構造体2aの配置(方向・位置)は、前述したように定められる。すなわち、発注者端末203において、造形装置100からダウンロ
ードされた3次元造形発注用アプリケーションプログラムで、構造体2aの3次元形状と利用可能なプレートの種類等に基づいて定められる。
そこで、本実施例では、構造体2aのフットプリント(上面投影形状)と層ごとの平面形状を比較し、輪郭が最も重なる層において構造体2aとカバー体2bとが接するか近接するようにカバー体2bの形状を定めることとした。なお、カバー体2bの形状を定める方法はこれに限るものではない。
これにより、カバー体2bのサイズを抑えながら、構造体2aとカバー体2bとが一以上の箇所で接するか近接するように、造形物2を作製することが可能となる。
The shape of the
Therefore, in the present embodiment, the footprint (upper surface projection shape) of the
Thereby, it becomes possible to produce the
以上のように、構造体2aとカバー体2bとが接するか近接するように造形物2が作製された場合、仮にカバー体2bが破壊されたとしても、そのときには構造体2aも破壊される可能性が高い。
つまり、作製された造形物2が発注者の元に配送される過程で、発注者以外の者が構造体2aの外観や構成を知得しようとしてカバー体2bを破壊しても、同時に構造体2a自体も破壊されるため、構造体2aの外観や構成の知得が難しいと考えられる。
すなわち、本実施例によれば、発注者以外の者が構造体2aの外観や構成を知得することをより一層困難とすることが可能となる。
As described above, when the
That is, even if a person other than the orderer destroys the
That is, according to the present embodiment, it is possible to make it more difficult for a person other than the orderer to know the appearance and configuration of the
<実施例4>
以下に、実施例4について説明する。なお、本実施例では、実施例1〜3と異なる構成や処理について説明し、実施例1〜3と同様の構成や処理についての説明は省略する。
本実施例では、構造体2aとカバー体2bとを共通の造形材料により作製することを特徴とする。
<Example 4>
Example 4 will be described below. In the present embodiment, configurations and processes different from those in the first to third embodiments will be described, and description of the same configurations and processes as in the first to third embodiments will be omitted.
In this embodiment, the
前述したように、構造材料としては、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、ABS、PS(ポリスチレン)などの熱可塑性の樹脂や、金属材料やセラミックス材料等を、構造体2aの用途・機能・目的などに応じて、適宜、用いることができる。
カバー体2bの作製においても、上記同様の構造材料を用いることが可能である。
ここで、構造体2aとカバー体2bとを共通の造形材料により作製したときには、構造体2aとカバー体2bの部分強度を等しくすることができるため、カバー体2bが破壊されたときに構造体2aも破壊される可能性を高めることが可能となる。
また、カバー体2bと構造体2aが破壊された場合には、共通の造形材料により作製された構造体2aとカバー体2bの破片が紛れることになり、破片から構造体2aの外観や構造を推定することも困難となる。
As described above, as the structural material, thermoplastic resin such as PE (polyethylene), PP (polypropylene), ABS, PS (polystyrene), metal material, ceramic material, and the like are used. It can be used as appropriate according to the purpose.
Also in the production of the
Here, when the
In addition, when the
すなわち、本実施例によれば、発注者以外の者が構造体2aの外観や構成を知得することをより一層困難とすることが可能となる。
That is, according to the present embodiment, it is possible to make it more difficult for a person other than the orderer to know the appearance and configuration of the
2…造形物、2a…構造体、2b…カバー体、20…プレート、21…上部枠体、21a…積層面、22…下部箱体、22a…積層面、100…造形装置
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記立体物には、前記構造体を覆うカバー体が含まれ、
前記カバー体は、前記構造体から分離可能に作製され、
前記複数のプレートには、第1積層面を有する第1プレートと、前記第1積層面を囲むように配置される第2積層面を有する第2プレートとが含まれ、
前記第1積層面上に前記構造体が作製され、前記第2積層面上に前記カバー体が作製される
ことを特徴とする造形装置。 A three-dimensional object including a structure corresponding to the three-dimensional model is manufactured by stacking a modeling material on a plurality of plates detachably provided on the modeling apparatus main body based on the three-dimensional shape data of the three-dimensional model. A modeling device that performs
The three-dimensional object includes a cover body that covers the structure,
The cover body is made separable from the structure,
The plurality of plates include a first plate having a first laminated surface and a second plate having a second laminated surface arranged so as to surround the first laminated surface,
The modeling apparatus, wherein the structure is produced on the first laminated surface, and the cover body is produced on the second laminated surface.
ことを特徴とする請求項1に記載の造形装置。 The modeling apparatus according to claim 1, wherein the first plate and the second plate are rotatably connected to each other by a connecting portion.
ことを特徴とする請求項1に記載の造形装置。 The modeling apparatus according to claim 1, wherein the first plate and the second plate are separable.
ことを特徴とする請求項2または3に記載の造形装置。 The modeling apparatus according to claim 2, further comprising: a lock unit that locks the first plate and the second plate so as to regulate relative movement between the first plate and the second plate.
前記入力部は、前記第1プレートまたは前記第2プレートのうち、作製される前記カバー体に覆われる位置に配設される
ことを特徴とする請求項4に記載の造形装置。 An input unit for inputting information for locking the first plate and the second plate by the locking means;
The modeling apparatus according to claim 4, wherein the input unit is disposed at a position of the first plate or the second plate that is covered by the produced cover body.
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の造形装置。 The modeling apparatus according to claim 1, wherein each of the structure body and the cover body has a portion that contacts or is close to each other.
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の造形装置。 The modeling apparatus according to claim 1, wherein the structure body and the cover body are made of a common modeling material.
前記立体物には、前記構造体を覆うカバー体が含まれ、
前記カバー体は、前記構造体から分離可能に作製され、
前記複数のプレートには、第1積層面を有する第1プレートと、前記第1積層面を囲むように配置される第2積層面を有する第2プレートとが含まれ、
前記第1積層面上に前記構造体が作製され、前記第2積層面上に前記カバー体が作製される
ことを特徴とする造形方法。 A three-dimensional object including a structure corresponding to the three-dimensional model is manufactured by stacking a modeling material on a plurality of plates detachably provided on the modeling apparatus main body based on the three-dimensional shape data of the three-dimensional model. A modeling method to
The three-dimensional object includes a cover body that covers the structure,
The cover body is made separable from the structure,
The plurality of plates include a first plate having a first laminated surface and a second plate having a second laminated surface arranged so as to surround the first laminated surface,
The modeling method, wherein the structure is produced on the first laminated surface, and the cover body is produced on the second laminated surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2017071698A JP2018171776A (en) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | Molding device and molding method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021161492A (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 株式会社リコー | Molding table and molding apparatus |
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2017
- 2017-03-31 JP JP2017071698A patent/JP2018171776A/en active Pending
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