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特表2024-528316離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置及び方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-26
(54)【発明の名称】離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置及び方法
(51)【国際特許分類】
   B29C 64/124 20170101AFI20240719BHJP
   B29C 64/205 20170101ALI20240719BHJP
   B29C 64/236 20170101ALI20240719BHJP
   B29C 64/321 20170101ALI20240719BHJP
   B33Y 10/00 20150101ALI20240719BHJP
   B33Y 30/00 20150101ALI20240719BHJP
   B33Y 40/00 20200101ALI20240719BHJP
【FI】
B29C64/124
B29C64/205
B29C64/236
B29C64/321
B33Y10/00
B33Y30/00
B33Y40/00
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024508497
(86)(22)【出願日】2022-07-05
(85)【翻訳文提出日】2024-02-09
(86)【国際出願番号】 CN2022103856
(87)【国際公開番号】W WO2023245730
(87)【国際公開日】2023-12-28
(31)【優先権主張番号】202210698273.2
(32)【優先日】2022-06-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】520217401
【氏名又は名称】深▲せん▼摩方新材科技有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】110002262
【氏名又は名称】TRY国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】彭 冲
【テーマコード(参考)】
4F213
【Fターム(参考)】
4F213AA44
4F213WA25
4F213WB01
4F213WL03
4F213WL12
4F213WL32
4F213WL34
4F213WL43
4F213WL52
4F213WL67
4F213WL73
4F213WL74
4F213WL87
4F213WL92
4F213WL95
(57)【要約】
本出願は、離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置及び方法に関する。3Dプリント装置は、液槽と、プリントプラットフォームと、離型フィルム組立体とを含む。液槽は、プリント用の液状樹脂収容するために使用され、本体領域及び延伸領域を有する。延伸領域は、本体領域の頂部の片側に配置される。プリントプラットフォームは、プリントサンプルを運んで、液槽の本体領域に進入するために使用される。離型フィルム組立体は、離型フィルム及び離型フィルム駆動組立体を含む。離型フィルム駆動組立体は、離型フィルムを平行移動させて、離型フィルムが本体領域又は延伸領域間に移動するようにするために使用される。本発明の有益な効果は次のとおりである。1.ホブなどの高速レベリング部材の導入によって引き起こされる様々な誤差を排除し、プリント品質を向上させる。2.離型フィルムで1回水平に押して正確な層厚を得ることができ、プリント効率を向上させる。3.プリントプラットフォームの取り付け、取り外しの際、離型フィルムが液槽の延伸領域まで移動するため、分解する必要がなくなり、作業がさらに容易になる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置であって、液槽(1)と、プリントプラットフォーム(2)と、離型フィルム組立体(3)とを含み、
前記液槽(1)は、プリント用の液状樹脂(6)を収容するために使用され、本体領域及び延伸領域を有し、前記延伸領域は、前記本体領域の頂部の片側に配置され、
前記プリントプラットフォーム(2)は、プリントサンプル(7)を運んで、前記液槽(1)の本体領域に進入するために使用され、
前記離型フィルム組立体(3)は、離型フィルム及び離型フィルム駆動組立体を含み、前記離型フィルム駆動組立体は、前記離型フィルムを平行移動させて、前記離型フィルムが前記本体領域又は前記延伸領域間に移動するようにするために使用される、ことを特徴とする離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置。
【請求項2】
気泡スクレーパ(5)をさらに含み、前記気泡スクレーパ(5)は、前記延伸領域内に配置され、前記液槽(1)の延伸領域の底部で前記本体領域に近い側に固定され、前記気泡スクレーパ(5)の頂部は前記離型フィルムの底部に位置合わせされる、ことを特徴とする請求項1に記載の離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置。
【請求項3】
前記気泡スクレーパ(5)は、ばね及びガイド軸を介して前記液槽(1)の延伸領域の底部に取り付けられる、ことを特徴とする請求項2に記載の離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置。
【請求項4】
前記離型フィルム組立体(3)は、
取付け基板(101)と、
プリントプラットフォーム(2)が液槽(1)の本体領域と延伸領域との間に移動する方向である第1方向に沿って、取付け基板(101)上に固定されたリニアガイドレール(102、103)と、
前記リニアガイドレール(102、103)上に取り付けられた、離型フィルム駆動組立体の駆動により第1方向に沿って移動可能な離型フィルムホルダ組立体であって、前記離型フィルムホルダ組立体は離型フィルム張り治具部材(500)を有し、離型フィルムは前記離型フィルム張り治具部材(500)に取り付けられる離型フィルムホルダ組立体と、
を含むことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置。
【請求項5】
離型フィルムホルダ組立体は、
スライドブロック(124)を介して前記リニアガイドレール(102、103)に接続された伝動フレーム(109)と、
前記伝動フレーム(109)に固定された離型フィルム水平調整支柱(110、111、112)と、
離型フィルム水平調整ノブ(120、121)を介して離型フィルム水平調整支柱(110、111、112)に接続され、前記離型フィルム張り治具部材(500)が取り付けられた水平調整フレーム(113)と、
を含むことを特徴とする請求項4に記載の離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置。
【請求項6】
前記離型フィルム駆動組立体は、
取付け基板(101)の底部に固定されたステップモーター(105)と、
前記ステップモーター(105)に接続され、且つ前記伝動フレーム(109)に接続されて、前記伝動フレーム(109)の駆動を実現する同期ベルト(107)と、を含むことを特徴とする請求項5に記載の離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置。
【請求項7】
前記取付け基板(101)上にリミットストッパー(108)がさらに設けられ、リミットストッパー(108)は取付け基板(101)の四隅に配置されて、伝動フレーム(109)の活動が活動限界を超えることを避けるために使用される、ことを特徴とする請求項5に記載の離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置。
【請求項8】
取付け基板(101)上に位置センサー(114)がさらに設けられ、センサー(114)は前記取付け基板(101)の片側の縁に取り付けられ、伝動フレーム(109)の位置を感応するために使用され、離型フィルム張り治具部材(500)の横移動位置は、位置センサー(114)によって制限される、ことを特徴とする請求項5に記載の離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置。
【請求項9】
離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント方法であって、請求項1~8のいずれか一項に記載の3Dプリント装置を使用しており、
離型フィルムを延伸領域に移動させ、プリントプラットフォーム(2)を液槽(1)の本体領域内に取り付けるステップS1と、
プリントプラットフォーム(2)がプリント開始位置まで昇降するように制御し、プリントプラットフォーム(2)と離型フィルムの下面との間の距離が1層の厚さであることを確保するステップS2と、
離型フィルムが本体領域まで移動するように制御するステップS3と、
UVレンズ(8)により離型フィルムにパターンを焦点合わせし、露光及び硬化を実行して、硬化したパターンを得るステップS4と、
プリントプラットフォーム(2)が下降するように制御し、硬化して得られたプリントサンプル(7)を離型フィルムから分離するステップS5と、
離型フィルムが液槽(1)の延伸領域まで横移動するように制御するステップS6と、
サンプルのプリントが完了するまで、ステップS2~S6を繰り返すステップS7と、
離型フィルムが液槽(1)の延伸領域まで横移動するように制御して、プリントサンプル(7)を運んでいるプリントプラットフォーム(2)を取り外すステップS8と、を含むことを特徴とする離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント方法。
【請求項10】
前記液槽(1)の延伸領域の底部に気泡スクレーパ(5)を固定して、ステップS6において気泡スクレーパ(5)が離型フィルムの底部の気泡を除去する、ことを特徴とする請求項9に記載の離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、光硬化3Dプリントの技術分野に関し、特に、離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、高精度光硬化3Dプリントは、光機が上で、液槽が下で配置される案を採用することが多い。その目的は、より薄い離型フィルムやセルフレベリング方式を利用して、パターンをより正確に感光性樹脂に投影し、高精度を達成することである。しかしながら、プリント幅面の需要が高まり、液状樹脂の粘度兼ねる需要が高まるにつれ、離型フィルムの方式を採用しても、実際のプリント中に、より理想的な層厚を得るために長時間のレベリング待ち時間が必要となる。そのため、BMFは、プリントレベリング時間が長いことによる効率の低下の問題を解決するために、新たなホブ高速レベリング方式を開発した。図1に示すように、現在の3Dプリント構造原理図であり、光路は液槽1の上方に配置され、離型フィルム組立体3は液槽1に固定される。プリントプラットフォーム2が上昇するときに液状樹脂6が引き上げられて、離型フィルム組立体3が上方に膨らむ。その際、離型フィルム組立体3の上面に設けられたレベリングホブ4が左右に転がって離型フィルム組立体3の膨らみを解消することができる。この方式により、プリント中のレベリング待ち時間が大幅に短縮される。この方式には、離型フィルム組立体3の下面に密着して左右にスライドできる気泡スクレーパ5がさらに設けられる。その目的は、離型フィルム組立体3の下面の気泡を除去し、プリント品質への影響を防止することである。現在の方式では、毎回プリントの前に、まずプリントプラットフォーム2を手動で取り付け、次に離型フィルム組立体3を手動で取り付け、最後にレベリングホブ4を手動で取り付ける必要があり、毎回プリントが完了した後、プリントしたサンプルを得るために、まずレベリングホブ4を手動で取り外し、次に離型フィルム組立体3を手動で取り外し、最後にプリントプラットフォーム2を手動で取り外す必要がある。
【0003】
現在の方式では、大幅面プリント時の高速レベリングの問題を解決するためにレベリングホブを導入しているが、同時に次の幾つかの問題も生じている。レベリングホブ4の加工と組み立て精度に対する要求が非常に高い。レベリングホブ4の運動面はXY運動平面と平行を維持することが難しく、その結果、離型フィルム組立体3の一部の領域が過度に押し下げられ、他の領域は押されなくなる。使用時にレベリングホブ4と離型フィルム組立体3との間の正確な位置関係を確定することが非常に困難であり、その結果、作業中にレベリングホブ4はすでに成形されたサンプルを損傷することがある。ホブレベリングを使用するとき、多くの場合、レベリングホブを非常に遅い速度で複数回回転させる必要がある。毎回プリントが完了した後、レベリングホブ4を取り外す必要がある。
【0004】
現在、この方式の欠点は次のとおりである。
1. レベリングホブの加工と組み立て精度に対する要求が高く、プリント品質に影響を与える。
2. レベリングホブの運動面はXY運動平面と平行を維持することが難しく、プリント品質に影響を与える。
3. 使用時にレベリングホブと離型フィルムとの間の正確な位置関係を確定することが困難であり、プリント品質に影響を与える。
4. ホブレベリングを使用するとき、多くの場合、レベリングホブを非常に遅い速度で複数回回転させる必要があり、プリント効率に影響を与える。
5. 毎回プリントが完了した後、レベリングホブを取り外す必要があり、作業が煩雑である。
【発明の概要】
【0005】
本発明が解決しようとする技術問題は、従来の技術における大幅面プリントにレベリングホブを使用する欠点を解決し、それによって、離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置及び方法を提供することである。
【0006】
本発明がその技術的問題を解決するために採用する技術案は下記のとおりである。
離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置であって、
前記液槽は、プリント用の液状樹脂収容するために使用され、本体領域及び延伸領域を有し、前記延伸領域は、前記本体領域の頂部の片側に配置され、
前記プリントプラットフォームは、プリントサンプルを運んで、前記液槽の本体領域に進入するために使用され、
前記離型フィルム組立体は、離型フィルム及び離型フィルム駆動組立体を含み、前記離型フィルム駆動組立体は、前記離型フィルムを平行移動させて、前記離型フィルムが前記本体領域又は前記延伸領域間に移動するようにするために使用される。
【0007】
好ましくは、本発明による離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置は、気泡スクレーパをさらに含む。前記気泡スクレーパは、前記延伸領域内に配置され、前記液槽の延伸領域の底部で前記本体領域に近い側に固定される。前記気泡スクレーパの頂部は前記離型フィルムの底部に位置合わせされる。
【0008】
好ましくは、本発明による離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置では、前記気泡スクレーパは、ばね及びガイド軸を介して前記液槽の延伸領域の底部に取り付けられる。
【0009】
好ましくは、本発明による離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置では、前記離型フィルム組立体は、
取付け基板と、
プリントプラットフォームが液槽の本体領域と延伸領域との間に移動する方向である第1方向に沿って、取付け基板上に固定されたリニアガイドレールと、
前記リニアガイドレール上に取り付けられた、離型フィルム駆動組立体の駆動により第1方向に沿って移動可能な離型フィルムホルダ組立体であって、前記離型フィルムホルダ組立体は離型フィルム張り治具部材を有し、離型フィルムは前記離型フィルム張り治具部材に取り付けられる離型フィルムホルダ組立体と、を含む。
【0010】
好ましくは、本発明による離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置では、離型フィルムホルダ組立体は、
スライドブロックを介して前記リニアガイドレールに接続された伝動フレームと、
前記伝動フレームに固定された離型フィルム水平調整支柱と、
水平調整フレームであって、離型フィルム水平調整ノブを介して離型フィルム水平調整支柱に接続され、前記水平調整フレームには前記離型フィルム張り治具部材が取り付けられる水平調整フレームと、を含む。
【0011】
好ましくは、本発明による離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置では、前記離型フィルム駆動組立体は、
取付け基板の底部に固定されたステップモーターと、
前記ステップモーターに接続され、且つ前記伝動フレームに接続されて、前記伝動フレームの駆動を実現する同期ベルトと、を含む。
【0012】
好ましくは、本発明による離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置では、前記取付け基板上にリミットストッパーがさらに設けられる。リミットストッパーは取付け基板の四隅に配置されて、伝動フレームの活動が活動限界を超えることを避けるために使用される。
【0013】
好ましくは、本発明による離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置では、取付け基板上に位置センサーがさらに設けられる。前記センサーは前記取付け基板の片側の縁に取り付けられ、伝動フレームの位置を感応するために使用される。離型フィルム張り治具部材の横移動位置は、位置センサーによって制限される。
【0014】
離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント方法であって、上記の3Dプリント装置を使用しており、
離型フィルムを延伸領域に移動させ、プリントプラットフォームを液槽の本体領域内に取り付けるステップS1と、
プリントプラットフォームがプリント開始位置まで昇降するように制御し、プリントプラットフォームと離型フィルムの下面との間の距離が1層の厚さであることを確保するステップS2と、
離型フィルムが本体領域まで移動するように制御するステップS3と、
UVレンズにより離型フィルムにパターンを焦点合わせし、露光及び硬化を実行して、硬化したパターンを得るステップS4と、
プリントプラットフォームが下降するように制御し、硬化して得られたプリントサンプルを離型フィルムから分離するステップS5と、
離型フィルムが液槽の延伸領域まで横移動するように制御するステップS6と、
サンプルのプリントが完了するまで、ステップS2~S6を繰り返すステップS7と、
離型フィルムが液槽の延伸領域まで横移動するように制御して、プリントサンプルを運んでいるプリントプラットフォームを取り外すステップS8と、を含む。
【0015】
好ましくは、本発明による離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント方法では、前記液槽の延伸領域の底部に気泡スクレーパを固定して、ステップS6において気泡スクレーパが離型フィルムの底部の気泡を除去する。
【0016】
本発明の有益な効果は以下のとおりである。
1.ホブなどの高速レベリング部材の導入によって引き起こされる様々な誤差を排除し、プリント品質を向上させる。
2.離型フィルムで1回水平に押して正確な層厚を得ることができ、プリント効率を向上させる。
3.プリントプラットフォームの取り付け、取り外しの際、離型フィルムが液槽の延伸領域まで移動するため、分解する必要がなくなり、作業がさらに容易になる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
以下、添付の図面及び実施例を参照しながら、本出願の技術的な解決策をさらに詳細に説明する。
図1】従来のホブレベリング式の3Dプリント原理の模式図である。
図2】本出願の実施例に係る、離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置の構造模式図である。
図3】本出願の実施例に係る、離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置の動作ステップの模式図である。
図4】本出願の実施例に係る、離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置の全体構造の斜視図である。
図5】本出願の実施例に係る、離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置の全体構造の側面図である。
図6】本出願の実施例に係る離型フィルム組立体の全体構造の模式図である。
図7】本出願の実施例に係る液槽部材の構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
なお、矛盾がない場合、本出願の実施例及び実施例における特徴は互いに組み合わせることができる。
【0019】
本発明の説明では、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」などの用語で示される方位又は位置関係は、図面で示される方位又は位置関係に基づいて、本出願の説明を容易にするためのものに過ぎず、言及された装置又は部品が必ず特定の方位を有し特定の方位で構造及び操作を指示し又は示唆するものではないため、本出願の保護範囲に対する制限と理解することはできない。また、「第1」、「第2」などの用語は、説明の目的でのみ使用され、相対的な重要性を指示したり示唆したり、あるいは示される技術的特徴の数を暗黙的に示したりするものとして理解することはできない。それにより、「第1」、「第2」などにより限定される特徴は、明示的に又は暗黙的に、1又は複数の該特徴を含むことができる。本発明の説明では、特に明記されていない限り、「複数」の意味は、2つ以上である。
【0020】
なお、本出願の説明では、特に明確に規定及び限定されていない限り、「取り付け」、「連結」、「接続」という用語は広い意味で理解する必要がある。例えば、固定接続、取り外し可能な接続、又は一体型接続の場合がある。機械的連結又は電気的連結の場合がある。直接連結、中間媒体を介した間接的連結、又は2つの素子の内部連通の場合がある。当業者にとって、本出願における上記の用語の具体的な意味は、具体的な状況に応じて理解することができる。
【0021】
以下では、添付の図面及び実施例を参照しながら、本出願の技術的解決策を詳細に説明する。
【0022】
実施例
本実施例は、離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置を提供する。図2に示すように、この装置は、液槽1と、プリントプラットフォーム2と、離型フィルム組立体3と、気泡スクレーパ5とを含む。
前記液槽1は、プリント用の液状樹脂6を収容するために使用され、本体領域及び延伸領域を有する。前記延伸領域は、前記本体領域の頂部の片側に配置される。
前記プリントプラットフォーム2は、プリントサンプル7を運んで、前記液槽1の本体領域に進入するために使用される。
前記離型フィルム組立体3は、離型フィルム及び離型フィルム駆動組立体を含み、前記離型フィルム駆動組立体は、前記離型フィルムを平行移動させて、前記離型フィルムが前記本体領域又は前記延伸領域間に移動するようにするために使用される。
前記気泡スクレーパ5は、前記延伸領域内に配置され、前記液槽1の延伸領域の底部で前記本体領域に近い側に固定される。前記気泡スクレーパ5の頂部は前記離型フィルムの底部に位置合わせされる。
【0023】
本実施例に係る3Dプリント装置では、プリントプラットフォーム2の昇降は、運動シャフト(図示せず)により駆動され、プリントプラットフォーム2の昇降と離型フィルム組立体3の運動及びUV露光などの動作は、工業制御用コンピュータの制御ソフトウェアによって制御される。制御ソフトウェアにより、各部材の動作が図3のフローチャートに従って実行される。従来の方式(図1に示す)における液槽1、離型フィルム組立体3、レベリングホブ4及び気泡スクレーパ5、ならびに具体的なプリントプロセスを革新して、液槽1の左側の幅を増加し、離型フィルム組立体3に左右横移動の機能を追加し、レベリングホブ4を廃止し、気泡スクレーパ5の左右横移動の機能を除去する。プリントにレベリングが必要な場合、プリントプラットフォーム2の高さを制御して、離型フィルム組立体3の下面とプリント待ち面との間に1層厚の高さ距離を持たせる。離型フィルム組立体3はプリントプラットフォーム2の左側から右向きに運動し、離型フィルム組立体3の右側の縁は、プリントプラットフォーム2の上方の液状樹脂を右向きに水平に押す。すでに押された液面はすぐに緊張状態の離型フィルムに覆われ、離型フィルムの下面とプリント待ち面との層厚精度を確保する。
【0024】
この方法は、現在のセルフレベリングコーティング、離型フィルムコーティング及びホブプラス離型フィルムコーティングの方式とは異なる。上記のコーティング方式はいずれも液面方向に垂直な圧力を液体に加えて、液体レベリングを促進する。一方、前記方法は、液面に平行な接線方向押し力を液体に加えて液体のレベリングを促進する方式を採用し、さらに余分な液体を素早く排出し、離型フィルムの下で正確な層厚を素早く形成することに有利である。以上の理由から、離型フィルムで液体を水平に押してコーティングする方式は、高品質なコーティングと迅速なコーティングという特徴を持っている。
【0025】
離型フィルムで液体を水平に押してコーティングするときの離型フィルムの具体的な運動速度は、プリント幅面、プリント層厚及び液体粘度に関連し、プリント幅面が大きいほど、プリント層厚が小さくなり、液体粘度が大きいほど、必要な運動速度が小さくなる。様々な液体に対して、実際の状況に応じて具体的な離型フィルムの水平押し速度を設定することができる。
【0026】
この方法では、操作面において、離型フィルムを水平調整して、焦点を合わせた後、プリントの前にプリントプラットフォーム2を取り付けるか、又はプリントが完了した後にプリントプラットフォーム2を取り外す場合、離型フィルムを液槽1の左端に横移動させるだけで、プリントプラットフォーム2を簡単に取り付けるか、又は取り外すことができる。
【0027】
同時に、気泡スクレーパ5は、ばねとガイド軸の作用下で2mm以内の度合いでわずかに上下に浮動できる。離型フィルムが左右に横移動するとき、気泡スクレーパ5は離型フィルムに対して左右に横移動して、気泡を掻き取る機能を完了する。前記気泡スクレーパ5は、一方向気泡スクレーパであってもよいし、双方向気泡スクレーパであってもよい。一方向気泡スクレーパについては、特許:公開(公告)第CN113942224A号を参照されたい。
【0028】
本実施例の3Dプリント装置は、図3に示すように、プリント前に、プリントプラットフォーム2と離型フィルム3の両方が既に水平調整され、焦点を合わせた。使用する方法は、
離型フィルムを延伸領域に移動させ、プリントプラットフォーム2を液槽1の本体領域内に取り付けるステップS1と、
プリントプラットフォーム2がプリント開始位置まで昇降するように制御し、プリントプラットフォーム2と離型フィルムの下面との間の距離が1層の厚さであることを確保するステップS2と、
離型フィルムが本体領域まで移動するように制御するステップS3と、
UVレンズ8により離型フィルムにパターンを焦点合わせし、露光(該露光は、単一投影露光であってもよいし、マルチ光機投影露光、又はXY軸駆動のマルチ投影露光であってもよい)及び硬化を実行して、硬化したパターンを得るステップS4と、
プリントプラットフォーム2が下降するように制御し、硬化して得られたプリントサンプル7を離型フィルムから分離するステップS5と、
離型フィルムが液槽1の延伸領域まで横移動するように制御するステップS6と、
サンプルのプリントが完了するまで、ステップS2~S6を繰り返すステップS7と、
離型フィルムが液槽1の延伸領域まで横移動するように制御して、プリントサンプル7を運んでいるプリントプラットフォーム2を取り外すステップS8と、を含む。
【0029】
上記プロセス中の気泡掻き取り機能は、離型フィルムが左右に横移動するときに実現される。実際の応用では、気泡スクレーパの機能を使用してもよいし、使用しなくてもよく、実際の状況に応じて選択することができ、使用するときは装着し、使用しないときは取り外す。
【0030】
好ましくは、図4図5図7に示すように、本実施例の3Dプリント装置において、液槽1の液槽部材200は、内部が中空であり、液体樹脂を貯留することができる。図7に示すように、右側は液槽1の本体領域であり、深さがより深く、左側は液槽1の延伸領域であり、深さがより浅く、且つ本体領域に近い側の縁の底部に気泡スクレーパ部材400が固定されている。
【0031】
好ましくは、図4図5図6に示すように、離型フィルム組立体3は、
取付け基板101と、
第1方向(プリントプラットフォーム2が液槽1の本体領域と延伸領域との間に移動する方向)に沿って取付け基板101上に固定されたリニアガイドレール102、103と、
前記リニアガイドレール102、103上に取り付けられた、離型フィルム駆動組立体の駆動により第1方向に沿って移動可能な離型フィルムホルダ組立体であって、前記離型フィルムホルダ組立体は離型フィルム張り治具部材500を有し、離型フィルムは前記離型フィルム張り治具部材500に取り付けられる離型フィルムホルダ組立体と、を含む。
【0032】
好ましくは、図5、6に示すように、離型フィルムホルダ組立体は、
スライドブロック124を介して前記リニアガイドレール102、103に接続された伝動フレーム109と、
前記伝動フレーム109に固定された離型フィルム水平調整支柱110、111、112と、
水平調整フレーム113であって、離型フィルム水平調整ノブ120、121を介して離型フィルム水平調整支柱110、111、112に接続され、前記水平調整フレーム113には前記離型フィルム張り治具部材500が取り付けられる水平調整フレーム113と、を含む。
【0033】
この構造により、第1方向に沿う離型フィルムホルダ組立体の移動が実現される。水平調整フレーム113は、離型フィルム水平調整ノブ120、121によって水平度を調整することができる。具体的には、図6に示すように、伝動フレーム109と水平調整フレーム113は矩形であり、離型フィルム水平調整支柱110、111、112は、伝動フレーム109と水平調整フレーム113の3隅に取り付けられる。水平調整フレーム113に対して水平調整を行うことは、離型フィルム張り治具部材500に対して水平調整を行うことであり、該部材は、離型フィルムが投影焦点面と平行であることを確保する。3つの離型フィルム水平調整支柱の上端は、引張ばね(図示せず)、水平調整ノブ及び鋼球(図示せず)を介して水平調整フレーム113に接続され、水平調整ノブにより水平調整フレーム113に対して水平調整を行うことを確保する。水平調整ノブは2つある。
【0034】
好ましくは、前記離型フィルム駆動組立体は、
取付け基板101の底部に固定されたステップモーター105と、
前記ステップモーター105に接続され、且つ前記伝動フレーム109に接続されて、前記伝動フレーム109の駆動を実現する同期ベルト(107)と、を含む。オプションで、離型フィルム駆動組立体は、任意の直線運動駆動組立体、例えばステップモーター、リニアガイドレール及び同期ベルトを採用する方式、また例えばサーボモーター+リニアガイドレール+親ねじ、あるいは直線運動を実現できる他の任意の組立体であってもよい。
【0035】
好ましくは、前記取付け基板101上にリミットストッパー108がさらに設けられる。リミットストッパー108は取付け基板101の四隅に配置されて、伝動フレーム109の活動が活動限界を超えることを避けるために使用される。取付け基板101上に位置センサー114がさらに設けられる。センサー114は前記取付け基板101の片側の縁に取り付けられ、伝動フレーム109の位置を感応するために使用される。離型フィルム張り治具部材500の横移動位置は、位置センサー114によって制限される。
【0036】
本出願の上記の理想的な実施例を示唆として、上記の説明内容を通じて、当業者は、本出願の技術的アイデアから逸脱しない範囲内に、様々な変更及び修正を行うことができる。本出願の技術的範囲は、明細書の内容に限定されず、特許請求の範囲に基づいて決定されなければならない。
【符号の説明】
【0037】
1.液槽、2.プリントプラットフォーム、3.離型フィルム組立体、4.レベリングホブ、5.気泡スクレーパ、6.液状樹脂、7.プリントサンプル、8.UVレンズ、122.スライドブロック、124.スライドブロック、101.取付け基板、102、103.リニアガイドレール、105.ステップモーター、107.同期ベルト、108.リミットストッパー、109.伝動フレーム、110、111、112.離型フィルム水平調整支柱、113.水平調整フレーム、114.位置センサー、120、121.離型フィルム水平調整ノブ、500.離型フィルム張り治具部材、200.液槽部材、400.気泡スクレーパ部材
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
【手続補正書】
【提出日】2024-02-09
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置であって、液槽(1)と、プリントプラットフォーム(2)と、離型フィルム組立体(3)とを含み、
前記液槽(1)は、プリント用の液状樹脂(6)を収容するために使用され、本体領域及び延伸領域を有し、前記延伸領域は、前記本体領域の頂部の片側に配置され、
前記プリントプラットフォーム(2)は、プリントサンプル(7)を運んで、前記液槽(1)の本体領域に進入するために使用され、
前記離型フィルム組立体(3)は、離型フィルム及び離型フィルム駆動組立体を含み、前記離型フィルム駆動組立体は、前記離型フィルムを平行移動させて、前記離型フィルムが前記本体領域又は前記延伸領域間に移動するようにするために使用される、ことを特徴とする離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置。
【請求項2】
気泡スクレーパ(5)をさらに含み、前記気泡スクレーパ(5)は、前記延伸領域内に配置され、前記液槽(1)の延伸領域の底部で前記本体領域に近い側に固定され、前記気泡スクレーパ(5)の頂部は前記離型フィルムの底部に位置合わせされる、ことを特徴とする請求項1に記載の離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置。
【請求項3】
前記気泡スクレーパ(5)は、ばね及びガイド軸を介して前記液槽(1)の延伸領域の底部に取り付けられる、ことを特徴とする請求項2に記載の離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置。
【請求項4】
前記離型フィルム組立体(3)は、
取付け基板(101)と、
プリントプラットフォーム(2)が液槽(1)の本体領域と延伸領域との間に移動する方向である第1方向に沿って、取付け基板(101)上に固定されたリニアガイドレール(102、103)と、
前記リニアガイドレール(102、103)上に取り付けられた、離型フィルム駆動組立体の駆動により第1方向に沿って移動可能な離型フィルムホルダ組立体であって、前記離型フィルムホルダ組立体は離型フィルム張り治具部材(500)を有し、離型フィルムは前記離型フィルム張り治具部材(500)に取り付けられる離型フィルムホルダ組立体と、
を含むことを特徴とする請求項に記載の離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置。
【請求項5】
離型フィルムホルダ組立体は、
スライドブロック(124)を介して前記リニアガイドレール(102、103)に接続された伝動フレーム(109)と、
前記伝動フレーム(109)に固定された離型フィルム水平調整支柱(110、111、112)と、
離型フィルム水平調整ノブ(120、121)を介して離型フィルム水平調整支柱(110、111、112)に接続され、前記離型フィルム張り治具部材(500)が取り付けられた水平調整フレーム(113)と、
を含むことを特徴とする請求項4に記載の離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置。
【請求項6】
前記離型フィルム駆動組立体は、
取付け基板(101)の底部に固定されたステップモーター(105)と、
前記ステップモーター(105)に接続され、且つ前記伝動フレーム(109)に接続されて、前記伝動フレーム(109)の駆動を実現する同期ベルト(107)と、を含むことを特徴とする請求項5に記載の離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置。
【請求項7】
前記取付け基板(101)上にリミットストッパー(108)がさらに設けられ、リミットストッパー(108)は取付け基板(101)の四隅に配置されて、伝動フレーム(109)の活動が活動限界を超えることを避けるために使用される、ことを特徴とする請求項5に記載の離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置。
【請求項8】
取付け基板(101)上に位置センサー(114)がさらに設けられ、センサー(114)は前記取付け基板(101)の片側の縁に取り付けられ、伝動フレーム(109)の位置を感応するために使用され、離型フィルム張り治具部材(500)の横移動位置は、位置センサー(114)によって制限される、ことを特徴とする請求項5に記載の離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント装置。
【請求項9】
離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント方法であって、請求項1~8のいずれか一項に記載の3Dプリント装置を使用しており、
離型フィルムを延伸領域に移動させ、プリントプラットフォーム(2)を液槽(1)の本体領域内に取り付けるステップS1と、
プリントプラットフォーム(2)がプリント開始位置まで昇降するように制御し、プリントプラットフォーム(2)と離型フィルムの下面との間の距離が1層の厚さであることを確保するステップS2と、
離型フィルムが本体領域まで移動するように制御するステップS3と、
UVレンズ(8)により離型フィルムにパターンを焦点合わせし、露光及び硬化を実行して、硬化したパターンを得るステップS4と、
プリントプラットフォーム(2)が下降するように制御し、硬化して得られたプリントサンプル(7)を離型フィルムから分離するステップS5と、
離型フィルムが液槽(1)の延伸領域まで横移動するように制御するステップS6と、
サンプルのプリントが完了するまで、ステップS2~S6を繰り返すステップS7と、
離型フィルムが液槽(1)の延伸領域まで横移動するように制御して、プリントサンプル(7)を運んでいるプリントプラットフォーム(2)を取り外すステップS8と、を含むことを特徴とする離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント方法。
【請求項10】
前記液槽(1)の延伸領域の底部に気泡スクレーパ(5)を固定して、ステップS6において気泡スクレーパ(5)が離型フィルムの底部の気泡を除去する、ことを特徴とする請求項9に記載の離型フィルムを用いて液体を水平に押してコーティングする3Dプリント方法。
【国際調査報告】