特表 2024-546574 ３Ｄプリント硬化装置

(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】2024-12-26

(54)【発明の名称】３Ｄプリント硬化装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/379 20170101AFI20241219BHJP

   B33Y 40/20 20200101ALI20241219BHJP

   B29C 35/08 20060101ALI20241219BHJP

【ＦＩ】

B29C64/379

B33Y40/20

B29C35/08

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024527122

(86)(22)【出願日】2021-12-29

(85)【翻訳文提出日】2024-05-08

(86)【国際出願番号】 CN2021142613

(87)【国際公開番号】W WO2023123090

(87)【国際公開日】2023-07-06

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】524169892

【氏名又は名称】浙江迅▲實▼科技有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100158920

【弁理士】

【氏名又は名称】上野 英樹

(72)【発明者】

【氏名】王 行杰

(72)【発明者】

【氏名】▲馮▼ ▲祺▼▲凱▼

(72)【発明者】

【氏名】高 路生

(72)【発明者】

【氏名】▲陳▼ 明

(72)【発明者】

【氏名】▲張▼ 靖

(72)【発明者】

【氏名】金 良

【テーマコード（参考）】

4F203

4F213

【Ｆターム（参考）】

4F203AA44

4F203AK03

4F203DA12

4F203DB01

4F203DC07

4F203DD01

4F203DJ01

4F203DL19

4F203DM14

4F213WA25

4F213WA54

4F213WA87

4F213WB01

4F213WL43

4F213WL55

4F213WL76

4F213WW33

(57)【要約】

本願は３Ｄプリント硬化装置を提供し、この３Ｄプリント硬化装置は、収容室を有する筐体と、収容室内に設けられ、硬化対象を載置するための載置板と、収容室内に設けられ、発光端が載置板に向けて設けられている光源構造と、を含み、光源構造は、光源構造の発光端が載置板の異なる位置に照射するように可動に設けられている。本願の３Ｄプリント硬化装置は、従来技術における３Ｄプリント硬化装置の硬化効果が不均一であるという課題を解決する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

収容室（３１０）を有する筐体（３００）と、
前記収容室（３１０）内に設けられ、硬化対象を載置するための載置板（１１０）と、
前記収容室（３１０）内に設けられ、発光端が前記載置板（１１０）に向けて設けられている光源構造と、を含み、
前記光源構造は、前記光源構造の発光端が前記載置板（１１０）の異なる位置に照射するように可動に設けられている、
ことを特徴とする３Ｄプリント硬化装置。

【請求項2】

前記３Ｄプリント硬化装置は、少なくとも２つの硬化領域を有し、
前記光源構造は、前記少なくとも２つの硬化領域の間で移動可能に設けられ、
前記光源構造は、各前記硬化領域内を直線方向に沿って往復移動可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項3】

前記載置板（１１０）は透明材料で形成されており、前記載置板（１１０）は、対向して設けられた第１の端面と第２の端面を有し、前記第１の端面は、硬化対象を載置するために用いられ、
前記光源構造は、
発光端が前記第１の端面に面して設けられた第１の光源（１２０）と、
発光端が前記第２の端面に面して設けられた第２の光源（１３０）と、
前記第１の光源（１２０）及び前記第２の光源（１３０）の両方が取り付けられている光源取付具（１４０）と、を含み、
前記光源取付具（１４０）は、前記第１の光源（１２０）の発光端及び前記第２の光源（１３０）の発光端が前記載置板（１１０）の異なる位置に照射するように可動に設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項4】

前記光源構造に連結され、前記光源構造の運動を駆動する駆動手段（１５０）をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項5】

伝動アセンブリ（１６０）をさらに含み、
前記駆動手段（１５０）は、前記伝動アセンブリ（１６０）を介して前記光源構造に連結され、それによって前記光源構造は前記伝動アセンブリ（１６０）及び前記駆動手段（１５０）により動く、
ことを特徴とする請求項４に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項6】

前記第１の光源（１２０）の光強度は、２００ｍＷ／ｃｍ^２以上であるか、又は、
前記第２の光源（１３０）の光強度は、２００ｍＷ／ｃｍ^２以上であるか、又は、
前記第１の光源（１２０）の光強度は２００ｍＷ／ｃｍ^２以上であり、前記第２の光源（１３０）の光強度は２００ｍＷ／ｃｍ^２以上である、
ことを特徴とする請求項３に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項7】

前記第１の光源（１２０）のパワーは調整可能であるか、又は、
前記第２の光源（１３０）のパワーは調整可能であるか、又は、
前記第１の光源（１２０）のパワーは調整可能であり、前記第２の光源（１３０）のパワーは調整可能である、
ことを特徴とする請求項３に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項8】

ブラケット（２１０）とトレイアセンブリ（２２０）とを含むローディング機構をさらに含み、
前記トレイアセンブリ（２２０）は、前記トレイアセンブリ（２２０）の底部に位置する前記載置板（１１０）を含み、前記トレイアセンブリ（２２０）は、前記ブラケット（２１０）に取り外し可能に連結され、
前記ブラケット（２１０）は、前記筐体（３００）に連結され、前記筐体（３００）に対して可動に設けられ、それによって前記ブラケット（２１０）及び前記トレイアセンブリ（２２０）は前記収容室（３１０）に出入りする、
ことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項9】

前記トレイアセンブリ（２２０）は、前記ブラケット（２１０）に係着されている、
ことを特徴とする請求項８に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項10】

前記ブラケット（２１０）は、前記トレイアセンブリ（２２０）の少なくとも一部の対向する両側に設けられた２つの支持板（２１１）を含み、各前記支持板（２１１）の頂部には係止溝（２１２）が設けられており、
前記トレイアセンブリ（２２０）は、２つの前記係止溝（２１２）に１対１に対応して設けられた２つの把持部（２２２）を含み、各前記把持部（２２２）は、対応する前記係止溝（２１２）内に係止されている、
ことを特徴とする請求項８に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項11】

前記係止溝（２１２）の第１端の溝壁にストッパ部（２１３）が設けられ、前記ストッパ部（２１３）は、前記係止溝（２１２）の溝底から間隔をおいて設けられ、
前記把持部（２２２）の第１端は、前記ストッパ部（２１３）と前記係止溝（２１２）との間に挿設される、
ことを特徴とする請求項１０に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項12】

前記係止溝（２１２）の第２端の溝壁は、第１端が前記係止溝（２１２）のノッチまで延在し、第２端が前記係止溝（２１２）の溝底に向かって延在するガイド面（２１４）を含み、
前記ガイド面（２１４）の第１端は、前記ガイド面（２１４）の第２端に対して前記ストッパ部（２１３）から遠ざかる方向に向かって延在する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項13】

前記トレイアセンブリ（２２０）には第１の締結孔が設けられ、前記ブラケット（２１０）には第２の締結孔が設けられ、前記トレイアセンブリ（２２０）は、前記第１の締結孔及び前記第２の締結孔内に挿設された締結具を介して前記ブラケット（２１０）に連結される、
ことを特徴とする請求項８に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項14】

前記トレイアセンブリ（２２０）は、前記載置板（１１０）を囲むように設けられたトレイ枠（２２１）を含み、前記トレイ枠（２２１）は、前記ブラケット（２１０）に取り外し可能に連結されており、
前記トレイ枠（２２１）には、把持部（２２２）が設けられている、
ことを特徴とする請求項８に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項15】

前記トレイアセンブリ（２２０）は、前記把持部（２２２）の少なくとも一部を覆うように前記把持部（２２２）に設けられた断熱部材（２２３）をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１４に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項16】

前記把持部（２２２）は、前記トレイ枠（２２１）に連結される連結端と、前記トレイ枠（２２１）から遠ざかる方向に向かって延在する自由端とが延在方向に沿って順次設けられた板状構造であり、
前記板状構造の頂部端面に断熱部材（２２３）が設けられているか、又は、
前記板状構造の底部端面に断熱部材（２２３）が設けられているか、又は、
前記板状構造の頂部端面及び前記板状構造の底部端面の両方に断熱部材（２２３）が設けられている、
ことを特徴とする請求項１４に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項17】

前記筐体（３００）は、前記収容室（３１０）に連通する筐体開口（３２０）を有し、
前記ローディング機構は、前記ブラケット（２１０）に連結され、前記筐体開口（３２０）を開閉するための扉板（２４０）をさらに含み、
前記扉板（２４０）が前記筐体開口（３２０）を閉じると、前記ブラケット（２１０）及び前記トレイアセンブリ（２２０）が前記筐体（３００）内に押し込まれ、前記扉板（２４０）が前記筐体開口（３２０）を開放すると、前記ブラケット（２１０）及び前記トレイアセンブリ（２２０）が前記筐体（３００）から引き出される、
ことを特徴とする請求項８に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項18】

前記光源取付具（１４０）は、取付部（４１０）を含み、前記取付部（４１０）は、放熱通路（４２０）と、それぞれ前記放熱通路（４２０）に連通する第１の開口（４２１）、第２の開口（４２２）及び第３の開口（４２３）と、を有し、前記第１の光源（１２０）又は前記第２の光源（１３０）は前記第３の開口（４２３）に取り付けられており、
前記３Ｄプリント硬化装置は、
前記放熱通路（４２０）内に設けられ、前記第１の開口（４２１）と前記第２の開口（４２２）との間に位置する第１の放熱部材（４３０）と、
前記第１の開口（４２１）に設けられるか、又は、前記放熱通路（４２０）内に設けられ、前記第１の開口（４２１）と前記第１の放熱部材（４３０）との間に位置する第１の放熱ファン（４４０）と、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項19】

前記第２の開口（４２２）に取り付けられた放熱蓋体（４５０）をさらに含み、
前記放熱蓋体（４５０）には通風孔（４５１）が設けられている、
ことを特徴とする請求項１８に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項20】

前記第１の放熱部材（４３０）は、放熱板（４３１）と、前記放熱板（４３１）に連結される複数の放熱フィン（４３２）とを含み、
前記放熱板（４３１）は、対向して設けられた第１の放熱端面と第２の放熱端面を有し、
前記第１の放熱端面は、前記第１の光源（１２０）又は前記第２の光源（１３０）に対向して設けられ、
複数の前記放熱フィン（４３２）は、前記第２の放熱端面に間隔をおいて設けられている、
ことを特徴とする請求項１８に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項21】

前記筐体（３００）に設けられた第２の放熱ファン（４６０）をさらに含み、
前記収容室（３１０）は、前記第２の放熱ファン（４６０）を介して外部環境に連通する、
ことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項22】

前記筐体（３００）は、シェル（３５０）と、前記シェル（３５０）内に設けられたキャビティ（３６０）とを含み、前記キャビティ（３６０）は、前記収容室（３１０）を有し、
前記３Ｄプリント硬化装置は、
前記シェル（３５０）と前記キャビティ（３６０）との間に設けられた断熱層（３７０）をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、３Ｄプリントの分野に関し、具体的には、３Ｄプリント硬化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

付加製造とも呼ばれる３次元（３Ｄ）ラピッドプロトタイピングは、連続した材料層をプリント又は敷設することによって３次元物体を生成することがその基本的な原理である。３次元ラピッドプロトタイピング装置又は３次元プリンタは、物体の３次元コンピュータモデルを変換し、一連の断面スライスを生成することによって動作し、その後、各スライスを、一方が他方の上に重ねられるようにプリントして、最終的な３次元物体を生成する。３次元ラピッドプロトタイピング方法には、主に、ステレオリソグラフィ、薄板積層法、選択的レーザー溶融法、熱溶解積層法が含まれる。

【0003】

従来の３Ｄプリンタはすべて硬化工程を有するため、硬化完了後に製品の表面に樹脂原料の一部が残り、その後、手作業で洗浄した後、通常、光で硬化させるか又は加熱して高温で硬化させるような２次硬化を行う。しかし、従来の３Ｄプリンタには次のような欠点がある。

【0004】

後硬化装置（すなわち、二次硬化装置）は固定式硬化又は回転式硬化を採用する。回転式硬化では、光源が固定され、その底部に回転円盤が設計されており、モデルは硬化中に回転円盤とともに回転する。回転式硬化を採用すると、径方向において、光強度分布が不均一であるため、硬化効果が不均一になり、また、底部に光強度が照射できないというデメリットがある。固定式硬化では、光源が固定され、モデルがセットされる空間も固定されており、モデルは硬化中に静止状態にあり、このソリューションでは、硬化中に光強度分布が不均一であり、各位置での硬化効果がかなり異なっている。

【0005】

後硬化装置の硬化用トラフはすべて固定されており、硬化前に人手によってモデルを１つずつトラフに入れる必要があり、硬化後も人手によってモデルを１つずつトラフから取り出す必要があり、作業前後の膨大な時間の無駄になる。

【0006】

後硬化装置は、筐体が作業中に密閉された状態であり、硬化光源の光強度が高く、作業時間が長く、放熱が困難であり、自身の使用寿命を低下させるため、一部の従来技術では、低い光強度を使用することが多く、硬化効率の低下を招く。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本願の主な目的は、従来技術における３Ｄプリント硬化装置の硬化効果が不均一であるという課題を解決する３Ｄプリント硬化装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本願では、収容室を有する筐体と、収容室内に設けられ、硬化対象を載置するための載置板と、収容室内に設けられ、発光端が載置板に向けて設けられている光源構造と、を含み、光源構造は、光源構造の発光端が載置板の異なる位置に照射するように可動に設けられている３Ｄプリント硬化装置が提供される。

【0009】

さらに、３Ｄプリント硬化装置は、少なくとも２つの硬化領域を有し、光源構造は、少なくとも２つの硬化領域の間で移動可能に設けられ、光源構造は、各硬化領域内を直線方向に沿って往復移動可能である。

【0010】

さらに、載置板は、透明材料で形成されており、載置板は、対向して設けられた第１の端面と第２の端面を有し、第１の端面は、硬化対象を載置するために用いられ、光源構造は、発光端が第１の端面に面して設けられた第１の光源と、発光端が第２の端面に面して設けられた第２の光源と、第１の光源及び第２の光源の両方が取り付けられている光源取付具と、を含み、光源取付具は、第１の光源の発光端及び第２の光源の発光端が載置板の異なる位置に照射するように可動に設けられている。

【0011】

さらに、３Ｄプリント硬化装置は、光源構造に連結され、光源構造の運動を駆動する駆動手段をさらに含む。

【0012】

さらに、３Ｄプリント硬化装置は、伝動アセンブリをさらに含み、光源構造が伝動アセンブリ及び駆動手段により動くように、駆動手段は伝動アセンブリを介して光源構造に連結される。

【0013】

さらに、第１の光源の光強度は、２００ｍＷ／ｃｍ^２以上であるか、又は、第２の光源１３０の光強度は、２００ｍＷ／ｃｍ^２以上であるか、又は、第１の光源の光強度は２００ｍＷ／ｃｍ^２以上であり、第２の光源の光強度は２００ｍＷ／ｃｍ^２以上である。

【0014】

さらに、第１の光源のパワーは調整可能であるか、又は、第２の光源のパワーは調整可能であるか、又は、第１の光源のパワーは調整可能であり、第２の光源のパワーは調整可能である。

【0015】

さらに、３Ｄプリント硬化装置は、ブラケットとトレイアセンブリとを含むローディング機構をさらに含み、トレイアセンブリは、トレイアセンブリの底部に位置する載置板を含み、トレイアセンブリは、ブラケットに取り外し可能に連結され、ブラケットは、筐体に連結され、筐体に対して可動に設けられ、それによってブラケット及びトレイアセンブリは収容室に出入りする。

【0016】

さらに、トレイアセンブリは、ブラケットに係着されている。

【0017】

さらに、ブラケットは、トレイアセンブリの少なくとも一部の対向する両側に設けられた２つの支持板を含み、各支持板の頂部には係止溝が設けられており、トレイアセンブリは、２つの係止溝に１対１に対応して設けられた２つの把持部を含み、各把持部は、対応する係止溝内に係止されている。

【0018】

さらに、係止溝の第１端の溝壁にストッパ部が設けられ、ストッパ部は、係止溝の溝底から間隔をおいて設けられ、把持部の第１端は、ストッパ部と係止溝との間に挿設される。

【0019】

さらに、係止溝の第２端の溝壁は、第１端が係止溝のノッチまで延在し、第２端が係止溝の溝底に向かって延在するガイド面を含み、ガイド面の第１端は、ガイド面の第２端に対してストッパ部から遠ざかる方向に向かって延在する。

【0020】

さらに、トレイアセンブリには第１の締結孔が設けられ、ブラケットには第２の締結孔が設けられ、トレイアセンブリは、第１の締結孔及び第２の締結孔内に挿設された締結具を介してブラケットに連結される。

【0021】

さらに、トレイアセンブリは、載置板を囲むように設けられたトレイ枠を含み、トレイ枠は、ブラケットに取り外し可能に連結されており、トレイ枠には、把持部が設けられている。

【0022】

さらに、トレイアセンブリは、把持部の少なくとも一部を覆うように把持部に設けられた断熱部材をさらに含む。

【0023】

さらに、把持部は、トレイ枠に連結される連結端と、トレイ枠から遠ざかる方向に向かって延在する自由端とが延在方向に沿って順次設けられた板状構造であり、板状構造の頂部端面に断熱部材が設けられているか、又は、板状構造の底部端面に断熱部材が設けられているか、又は、板状構造の頂部端面及び板状構造の底部端面の両方に断熱部材が設けられている。

【0024】

さらに、筐体は、収容室に連通する筐体開口を有し、ローディング機構は、ブラケットに連結され、筐体の開口を開閉するための扉板をさらに含み、扉板が筐体の開口を閉じると、ブラケット及びトレイアセンブリが筐体内に押し込まれ、扉板が筐体の開口を開放すると、ブラケット及びトレイアセンブリが筐体から引き出される。

【0025】

さらに、光源取付具は、取付部を含み、取付部は、放熱通路と、それぞれ放熱通路に連通する第１の開口、第２の開口及び第３の開口と、を有し、第１の光源又は第２の光源は第３の開口に取り付けられており、３Ｄプリント硬化装置は、放熱通路内に設けられ、第１の開口と第２の開口との間に位置する第１の放熱部材と、第１の開口に設けられるか、又は、放熱通路内に設けられ、第１の開口と第１の放熱部材との間に位置する第１の放熱ファンと、をさらに含む。

【0026】

さらに、３Ｄプリント硬化装置は、第２の開口に取り付けられた放熱蓋体をさらに含み、放熱蓋体には通風孔が設けられている。

【0027】

さらに、第１の放熱部材は、放熱板と、放熱板に連結される複数の放熱フィンとを含み、放熱板は、対向して設けられた第１の放熱端面と第２の放熱端面を有し、第１の放熱端面は、第１の光源又は第２の光源に対向して設けられ、複数の放熱フィンは、第２の放熱端面に間隔をおいて設けられている。

【0028】

さらに、３Ｄプリント硬化装置は、筐体に設けられた第２の放熱ファンをさらに含み、収容室は、第２の放熱ファンを介して外部環境に連通する。

【0029】

さらに、筐体は、シェルと、シェル内に設けられたキャビティとを含み、キャビティは、収容室を有し、３Ｄプリント硬化装置は、シェルとキャビティとの間に設けられた断熱層をさらに含む。

【発明の効果】

【0030】

本願の３Ｄプリント硬化装置は、筐体と、載置板と、光源構造とを含み、載置板及び光源構造は両方とも筐体の収容室内に設けられ、この３Ｄプリント硬化装置の光源構造は、光源構造の発光端が載置板の異なる位置に照射するように可動に設けられており、加えて、光源構造が伝動アセンブリ、駆動手段と共に往復直線運動するため、全体として光強度の均一性、光照射面積を高め、さらに硬化効果を向上させ、プリント効率を高め、従来技術における３Ｄプリント硬化装置の硬化効果が不均一であるという課題を解決する。

【図面の簡単な説明】

【0031】

本願の一部を構成する明細書用図面は、本願をさらに理解させるためのものであり、本願の例示的な実施形態及びその説明は、本願を説明するために使用され、本願を不当に限定するものではない。図面において、

【図1】本願による３Ｄプリント硬化装置の実施形態の１つの角度の分解図を示している。

【図2】本願による３Ｄプリント硬化装置の実施形態の別の角度の分解図を示している。

【図3】本願による３Ｄプリント硬化装置の部分構造の斜視図を示している。

【図4】図３の３Ｄプリント硬化装置の部分構造の分解図を示している。

【図5】本願による３Ｄプリント硬化装置の光源構造、光源取付具の分解図を示している。

【図6】本願による３Ｄプリント硬化装置のシェル底板及びシェル収容室内に設けられた部品の構造概略図を示している。

【図7】本願による３Ｄプリント硬化装置の筐体の部分構造の分解図を示している。

【図8】本願による３Ｄプリント硬化装置のローディング機構及び扉枠の分解図を示している。

【図9】本願による３Ｄプリント硬化装置のローディング機構の斜視図を示している。

【図10】本願による３Ｄプリント硬化装置のローディング機構のブラケットの概略図を示している。

【図11】本願による３Ｄプリント硬化装置の筐体の部分構造の分解図を示している。

【図12】本願による３Ｄプリント硬化装置の実施形態の１つの角度の斜視図を示している。

【図13】本願による３Ｄプリント硬化装置の実施形態の別の角度の斜視図を示している。

【図14】本願による３Ｄプリント硬化装置の位置規制ブロックの概略図を示している。

【図15】本願による３Ｄプリント硬化装置の光源構造、光源取付具の斜視図を示している。

【図16】図１５の部分構造の１つの角度の分解図を示している。

【図17】図１５の部分構造の別の角度の分解図を示している。

【符号の説明】

【0032】

１１０…載置板、１２０…第１の光源、１３０…第２の光源、１４０…光源取付具、１４３…連結部、１４４…逃し空間、１５０…駆動手段、１６０…伝動アセンブリ、１６１…伝動ねじ、１６２…ナット、１７０…ガイドレール、１８０…スライダ、１９０…第１の連結部材、２１０…ブラケット、２１１…支持板、２１２…係止溝、２１３…ストッパ部、２１４…ガイド面、２２０…トレイアセンブリ、２２１…トレイ枠、２２２…把持部、２２３…断熱部材、２３０…スライド部、２４０…扉板、２５０…ハンドル、３００…筐体、３１０…収容室、３２０…筐体開口、３３０…スライドレール、３４０…第４の開口、４１０…取付部、４２０…放熱通路、４２１…第１の開口、４２２…第２の開口、４２３…第３の開口、４３０…第１の放熱部材、４３１…放熱板、４３２…放熱フィン、４４０…第１の放熱ファン、４５０…放熱蓋体、４５１…通風孔、４６０…第２の放熱ファン、４７０…導風ダクト、５１０…第１の取付座、５２０…第２の取付座、５３０…位置規制ブロック、３５０…シェル、３５１…シェル上板、３５２…シェル底板、３５３…シェル背板、３６０…キャビティ、３６１…キャビティ上板、３６２…キャビティ底板、３６３…キャビティ背板、３７０…断熱層、３７１…第１の断熱層、３７２…第２の断熱層、３７３…第３の断熱層、６１０…第１の電源、６２０…第２の電源、６３０…扉枠、６４０…衝突防止パッド、６５０…支持部材、６６０…シェル収容室。

【発明を実施するための形態】

【0033】

なお、矛盾しない限り、本願の実施形態及び実施形態の特徴を互いに組み合わせることができる。以下、図面を参照しつつ実施形態に即して本願を詳細に説明する。

【0034】

本願では３Ｄプリント硬化装置が提供され、図１～図１７を参照して、収容室３１０を有する筐体３００と、収容室３１０内に設けられ、硬化対象を載置するための載置板１１０と、収容室３１０内に設けられ、発光端が載置板１１０に向けて設けられている光源構造と、を含み、光源構造は、光源構造の発光端が載置板１１０の異なる位置に照射するように可動に設けられている。

【0035】

本願の３Ｄプリント硬化装置は、筐体３００と、載置板１１０と、光源構造とを含み、載置板１１０及び光源構造は両方とも筐体３００の収容室３１０内に設けられ、この３Ｄプリント硬化装置の光源構造は、光源構造の発光端が載置板１１０の異なる位置に照射するように可動に設けられていることにより、光強度分布が均一になり、従来技術における３Ｄプリント硬化装置の硬化効果が不均一であるという課題を解決し、硬化効果を向上させる。

【0036】

本実施形態では、３Ｄプリント硬化装置は、少なくとも２つの硬化領域を有し、載置板１１０は、少なくとも２つの硬化領域に１対１に対応して設けられた少なくとも２つの載置板セグメントを有し、各載置板セグメントは、対応する硬化領域内に位置する。光源構造は、少なくとも２つの硬化領域の間で移動可能に設けられる。光源構造は、各硬化領域内を直線方向に沿って往復移動可能である。

【0037】

具体的に実施するにあたっては、複数の硬化領域（２つある場合を含む）が設けられているため、硬化中に、硬化対象の数及びセット位置に応じて、ターゲット的な硬化作業を行うことができ、また、硬化（走査）する必要のある硬化対象が少ない場合、光源構造は、硬化対象がセットされた硬化領域のみを往復走査し、硬化効率の更なる向上とエネルギーロスの低減に寄与する。

【0038】

本実施形態では、載置板１１０は透明材料で形成されており、載置板１１０は、対向して設けられた第１の端面と第２の端面を有し、第１の端面は、硬化対象を載置するために用いられる。光源構造は、発光端が第１の端面に面して設けられた第１の光源１２０と、発光端が第２の端面に面して設けられた第２の光源１３０と、第１の光源１２０及び第２の光源１３０の両方が取り付けられている光源取付具１４０と、を含む。光源取付具１４０は、第１の光源１２０の発光端及び第２の光源１３０の発光端が載置板１１０の異なる位置に照射するように可動に設けられている。

【0039】

具体的に実施するにあたっては、載置板１１０は透明材料で形成されているため、光を透過させて硬化対象に照射することができる。また、載置板１１０の対向する両側には第２の光源１３０及び第１の光源１２０が設けられ、第１の光源１２０の発光端は、第１の端面に面して設けられて、硬化対象の天面に照射し、第２の光源１３０の発光端は、第２の端面に面して設けられて、硬化対象の底面に照射することにより、硬化対象の両側に照射することができ、光強度の均一性を向上させ、さらに硬化効果を向上させ、従来技術における３Ｄプリント硬化装置の硬化効果が不均一であるという課題を解決する。

【0040】

具体的には、第１の光源１２０及び第２の光源１３０はＵＶランプである。ＵＶは紫外線の略称であり、ＵＶランプは、紫外線の特性を利用して光化学反応、製品の硬化、殺菌消毒などを行う紫外線ランプのことである。

【0041】

具体的には、載置板１１０は平板構造であり、第１の端面は第１の平面であり、第２の端面は第２の平面であり、第１の平面と第２の平面とが平行である。このように設けることで、硬化対象の支持が容易になり、光強度の均一性が保証される。

【0042】

具体的には、第１の端面は第２の端面の上方に位置し、第１の光源１２０は載置板１１０の上方に位置し、第２の光源１３０は載置板１１０の下方に位置する。

【0043】

任意選択で、載置板１１０のサイズは２４７．５ｍｍ×２３４ｍｍであってもよい。載置板１１０は、透明なガラス又はＰＭＭＡなどの材料で形成されることができ、載置板１１０の光透過率は９０％以上に達することができる。ＰＭＭＡはポリメチルメタクリレートの略称であり、ＰＭＭＡは高分子ポリマーの一種で、アクリル又は有機ガラスとも呼ばれ、透明性が高く、価格が低く、機械加工しやすいなどの利点があり、通常よく使用されるガラス代替材料である。

【0044】

本実施形態では、３Ｄプリント硬化装置は、光源構造に連結され、光源構造の運動を駆動する駆動手段１５０をさらに含む。駆動手段１５０は光源構造を駆動して直線往復運動させ、このように設けることで、硬化対象は光源の全角度の照射を受けることができ、第１の光源１２０及び第２の光源１３０の往復運動により、走査型硬化を実現し、そして、硬化対象が均一に照射されるため、硬化の均一性が増大し、従来技術における３Ｄプリント硬化装置の硬化効果が不均一であるという課題を解決し、硬化効率も向上させる。

【0045】

本実施形態では、３Ｄプリント硬化装置は、コントローラと、少なくとも２つの検出部材とをさらに含み、各検出部材及び駆動手段１５０は、コントローラと通信接続されている。少なくとも２つの検出部材は、少なくとも２つの硬化領域に１対１に対応して設けられ、各検出部材の検出ヘッドは、対応する硬化領域に向けて設けられ、対応する硬化領域内に硬化対象があるか否かを検出し、検出情報をコントローラに送信する。コントローラは、この検出情報に基づいて駆動手段１５０の動作を制御して、第１の光源１２０及び第２の光源１３０を、硬化対象が収納された硬化領域内に移動させて硬化操作を行う。

【0046】

本実施形態では、３Ｄプリント硬化装置は、伝動アセンブリ１６０をさらに含み、駆動手段１５０は、伝動アセンブリ１６０を介して光源構造に連結され、それによって、光源構造は伝動アセンブリ１６０及び駆動手段１５０により動く。光源取付具１４０は、伝動アセンブリ１６０及び駆動手段１５０により直線往復運動する。

【0047】

具体的には、伝動アセンブリ１６０は、伝動ねじ１６１と、伝動ねじ１６１に外挿されたナット１６２とを含み、駆動手段１５０は、伝動ねじ１６１に連結され、伝動ねじ１６１の回動によって、ナット１６２は、伝動ねじ１６１の延在方向に移動する。ナット１６２は、光源取付具１４０に連結されている。ナット１６２は銅ナットであり、駆動手段１５０により伝動ねじ１６１が回動駆動され、ナット１６２が直線往復運動する。

【0048】

任意選択で、駆動手段１５０は、伝動ねじ１６１に連結されるモータであってもよい。モータの正逆回転により、ナット１６２及び光源取付具１４０を往復移動させることで、走査硬化を行う。

【0049】

他の実施形態では、駆動手段１５０はモータであり、伝動アセンブリ１６０はウォームギア構造であってもよい。

【0050】

他の実施形態では、伝動アセンブリ１６０が設けられなくてもよく、駆動手段１５０はリニアモータである。

【0051】

具体的には、３Ｄプリント硬化装置は、第１の連結部材１９０をさらに含み、伝動アセンブリ１６０は、第１の連結部材１９０を介して光源取付具１４０に連結される。第１の連結部材１９０は、伝動アセンブリ１６０のナット１６２に連結されている。このように設けることで、伝動アセンブリ１６０と光源取付具１４０との連結を容易にする。

【0052】

具体的には、３Ｄプリント硬化装置は、ガイドレール１７０と、スライダ１８０とをさらに含む。スライダ１８０は、ガイドレール１７０に連結され、ガイドレール１７０の延在方向に沿ってスライド可能に設けられている。スライダ１８０は、光源取付具１４０に連結されている。このように設けることで、光源取付具１４０を支持しガイドする役割を果たす。

【0053】

具体的には、スライダ１８０はナット１６２に連結され、スライダ１８０は、ナット１６２及び第１の連結部材１９０を介して光源取付具１４０に連結されており、スライダ１８０は、ガイドレール１７０に沿ってスライドし、ナット１６２を支持しガイドする役割を果たす。

【0054】

具体的には、３Ｄプリント硬化装置は、駆動手段１５０が取り付けられている第１の取付座５１０をさらに含む。このように設けることで、駆動手段１５０の取り付けが容易になる。

【0055】

具体的には、第１の取付座５１０は、ガイドレール１７０を取り付け、固定する役割も果たす。駆動手段１５０は、第１の取付座５１０の鉛直板に取り付けられ、ガイドレール１７０は、第１の取付座５１０の水平板に取り付けられている。

【0056】

具体的には、３Ｄプリント硬化装置は、第１の取付座５１０と間隔をおいて設けられ、ガイドレール１７０が取り付けられている第２の取付座５２０をさらに含む。

【0057】

具体的には、図１４に示すように、３Ｄプリント硬化装置は、第１の取付座５１０に設けられた位置規制ブロック５３０をさらに含み、位置規制ブロック５３０は、ナット１６２を停止させるために用いられ、ナット１６２を限界位置で停止させることで、ナット１６２が駆動手段１５０又は第１の取付座５１０の鉛直板に衝突するのを防止する。

【0058】

本実施形態では、第１の光源１２０の光強度は、２００ｍＷ／ｃｍ^２以上である。又は、第２の光源１３０の光強度は、２００ｍＷ／ｃｍ^２以上である。又は、第１の光源１２０の光強度は２００ｍＷ／ｃｍ^２以上であり、第２の光源１３０の光強度は２００ｍＷ／ｃｍ^２以上である。具体的に実施するにあたっては、第１の光源１２０、第２の光源１３０の走査時の光強度は２００ｍＷ／ｃｍ^２以上であり、従来技術の３５００μＷ／ｃｍ^２～４５００μＷ／ｃｍ^２と比較して光強度が数百倍に向上し、この高い光強度により、硬化対象を迅速に硬化させることができ、硬化効率が大幅に（樹脂材料によって差があるが、約８倍）向上する。また、材料にとって、高い光強度はより多くの材料に適用でき、材料の応用範囲が広くなる。なお、光強度とは、単位面積当たりの光パワーを指す。

【0059】

本実施形態では、第１の光源１２０のパワーは調整可能である。又は、第２の光源１３０のパワーは調整可能である。又は、第１の光源１２０のパワーは調整可能であり、第２の光源１３０のパワーは調整可能である。このように設けることで、３Ｄプリント硬化装置の適用性を向上させる。

【0060】

具体的には、第１の光源１２０は、第１のランプパネルと、第１のランプパネルに設けられた複数の第１のランプビーズとを含む。

【0061】

具体的には、第２の光源１３０は、第２のランプパネルと、第２のランプパネルに設けられた複数の第２のランプビーズとを含む。

【0062】

本実施形態では、図８～図１０に示すように、３Ｄプリント硬化装置は、ブラケット２１０とトレイアセンブリ２２０とを含むローディング機構をさらに含み、トレイアセンブリ２２０は、トレイアセンブリ２２０の底部に位置する載置板１１０を含み、トレイアセンブリ２２０は、ブラケット２１０に取り外し可能に連結されている。ブラケット２１０は、筐体３００に連結され、筐体３００に対して可動に設けられ、それによってブラケット２１０及びトレイアセンブリ２２０は収容室３１０に出入りする。トレイアセンブリ２２０は取り外し可能であるため、硬化対象を事前に他のトレイアセンブリ２２０内に並べて、直接トレイアセンブリ２２０の交換を行うことができ、硬化対象の出し入れ時間を節約することができ、すなわち、硬化前に、まず硬化対象をトレイアセンブリ２２０上にセットし、その後トレイアセンブリ２２０をブラケット２１０に取り付け、硬化完了後、トレイアセンブリ２２０をブラケット２１０から取り外してから、トレイアセンブリ２２０内の硬化対象を取り出すことができ、硬化前後の作業時間が節約され、３Ｄプリント硬化装置は硬化前後の作業時間を利用して硬化作業を継続的に行うことができるようになり、従来技術におけるローディング機構による硬化対象の出し入れ時間が長いという問題を解決し、３Ｄプリント硬化装置の生産効率を向上させる。

【0063】

任意選択で、トレイアセンブリ２２０は、ブラケット２１０に係着されてもよい。このように設けることで、トレイアセンブリ２２０の取り外し及び取り付けが容易になる。

【0064】

任意選択で、ブラケット２１０は、トレイアセンブリ２２０の少なくとも一部の対向する両側に設けられた２つの支持板２１１を含んでもよい。各支持板２１１の頂部には係止溝２１２が設けられている。係止溝２１２は、２つの支持板２１１の配置方向に沿って、支持板２１１の対向して設けられた２つの端面まで延在する。トレイアセンブリ２２０は、２つの係止溝２１２に１対１に対応して設けられた２つの把持部２２２を含み、各把持部２２２は、対応する係止溝２１２内に係止されている。具体的に実施するにあたっては、トレイアセンブリ２２０の把持部２２２は、係止溝２１２のノッチを通して係止溝２１２内に入れられ、係止溝２１２の両端の溝壁によって位置規制される。トレイアセンブリ２２０の少なくとも一部は、２つの支持板２１１の間に設けられ、２つの支持板２１１によってトレイアセンブリ２２０の左右両側が位置規制される。

【0065】

具体的には、２つの支持板２１１の間にトレイ枠２２１が設けられている。

【0066】

具体的には、係止溝２１２の第１端の溝壁にストッパ部２１３が設けられ、このストッパ部２１３は、係止溝２１２の溝底から間隔をおいて設けられ、把持部２２２の第１端は、ストッパ部２１３と係止溝２１２との間に挿設される。このように設けることで、把持部２２２を鉛直方向に位置規制することができ、トレイアセンブリ２２０が鉛直方向に動き回るのを回避する。

【0067】

具体的には、係止溝２１２の第２端の溝壁は、第１端が係止溝２１２のノッチまで延在し、第２端が係止溝２１２の溝底に向かって延在するガイド面２１４を含む。ガイド面２１４の第１端は、ガイド面２１４の第２端に対してストッパ部２１３から遠ざかる方向に向かって延在する。ガイド面２１４を設けることで、トレイアセンブリ２２０を取り出す時にトレイアセンブリ２２０を逃すことができ、すなわち把持部２２２の第２端を逃すことができ、トレイアセンブリ２２０の取り出しが容易になる。

【0068】

具体的には、ガイド面２１４は、傾斜面又は円弧面であり、円弧面は、係止溝２１２の第１端に向けて突出して設けられている。

【0069】

任意選択で、トレイアセンブリ２２０とブラケット２１０とは、スナップフィット構造によって係着されてもよい。

【0070】

任意選択で、トレイアセンブリ２２０には第１の締結孔が設けられ、ブラケット２１０には第２の締結孔が設けられ、トレイアセンブリ２２０は、第１の締結孔及び第２の締結孔内に挿設された締結具を介してブラケット２１０に連結されてもよい。

【0071】

具体的には、トレイアセンブリ２２０は、載置板１１０を囲むように設けられたトレイ枠２２１を含み、トレイ枠２２１は、ブラケット２１０に取り外し可能に連結されている。トレイ枠２２１には把持部２２２が設けられている。このように設けることで、トレイアセンブリ２２０を取り出す際の把持が容易になる。

【0072】

任意選択で、載置板１１０とトレイ枠２２１とは、接着剤により接着されているか、又は機械的に固定されていてもよい。

【0073】

任意選択で、把持部２２２は２つであり、２つの把持部２２２はトレイ枠２２１の対向する両側に位置してもよい。このように設けることで、トレイアセンブリ２２０を取り出す際の把持が容易になる。

【0074】

具体的には、トレイアセンブリ２２０は、把持部２２２の少なくとも一部を覆うように把持部２２２に設けられた断熱部材２２３をさらに含む。断熱部材２２３は、断熱に用いられ、トレイアセンブリ２２０を取り出す際に作業者を保護する。

【0075】

任意選択で、断熱部材２２３はシリコーン製であってもよい。

【0076】

任意選択で、把持部２２２は、トレイ枠２２１に連結される連結端と、トレイ枠２２１から遠ざかる方向に向かって延在する自由端とが延在方向に沿って順次設けられた板状構造であり、板状構造の頂部端面に断熱部材２２３が設けられているか、又は、板状構造の底部端面に断熱部材２２３が設けられているか、又は、板状構造の頂部端面及び板状構造の底部端面の両方に断熱部材２２３が設けられていてもよい。

【0077】

具体的には、断熱部材２２３は、把持部２２２と同一形状であり、把持部２２２を覆うことができ、把持部２２２の上方及び／又は下方に設けられている。

【0078】

本実施形態では、筐体３００は、収容室３１０に連通する筐体開口３２０を有する。ローディング機構は、ブラケット２１０に連結され、筐体開口３２０を開閉するための扉板２４０をさらに含む。扉板２４０が筐体開口３２０を閉じると、ブラケット２１０及びトレイアセンブリ２２０が筐体３００内に押し込まれる。扉板２４０が筐体開口３２０を開放すると、ブラケット２１０及びトレイアセンブリ２２０が筐体３００から引き出される。

【0079】

具体的には、図７に示すように、収容室３１０内にスライドレール３３０が設けられ、ブラケット２１０にはスライド部２３０が設けられており、スライド部２３０は、スライドレール３３０に連結され、スライドレール３３０に沿ってスライド可能に設けられ、それによってブラケット２１０は筐体３００内にスライドレール３３０及びスライド部２３０により引き出し可能に設けられている。ブラケット２１０は、スライドレール３３０及び収容室３１０と一緒に引出し構造を形成し、筐体開口３２０を通って引き出されたり押し戻されたりする。

【0080】

具体的には、扉板２４０は、筐体開口３２０に近い側に取り付けられ、ブラケット２１０に連結されている。

【0081】

具体的には、ローディング機構は、扉板２４０に設けられたハンドル２５０をさらに含み、ハンドル２５０を引くことによって扉板２４０及びブラケット２１０を動かす。このように設けることで、ブラケット２１０を引き出したり押し戻したりすることが容易になる。

【0082】

本実施形態では、図４及び図５に示すように、光源取付具１４０は、取付部４１０を含み、取付部４１０は、放熱通路４２０と、それぞれ放熱通路４２０に連通する第１の開口４２１、第２の開口４２２及び第３の開口４２３と、を有し、第１の光源１２０又は第２の光源１３０は第３の開口４２３に取り付けられている。３Ｄプリント硬化装置は、放熱通路４２０内に設けられ、第１の開口４２１と第２の開口４２２との間に位置する第１の放熱部材４３０と、第１の開口４２１に設けられるか、又は、放熱通路４２０内に設けられ、第１の開口４２１と第１の放熱部材４３０との間に位置する第１の放熱ファン４４０と、をさらに含む。

【0083】

具体的には、取付部４１０は直方体の形状であり、第１の開口４２１及び第２の開口４２２は取付部４１０の両端にあり、第３の開口４２３は第１の開口４２１及び第２の開口４２２に垂直な平面にある。

【0084】

具体的には、光源取付具１４０は２つの取付部４１０を含み、２つの取付部４１０の第３の開口４２３が対向して設けられ、第１の光源１２０は２つの取付部４１０の一方に取り付けられ、第２の光源１３０は２つの取付部４１０の他方に取り付けられている。

【0085】

具体的には、２つの取付部４１０は連結部１４３を介して連結され、２つの取付部４１０及び連結部１４３の間に逃し空間１４４が形成され、載置板１１０が逃し空間１４４に位置している。

【0086】

具体的には、光源取付具１４０はＵ字型構造であり、２つの取付部４１０はそれぞれＵ字型構造において上部にある直線構造と下部にある直線構造であり、連結部１４３はＵ字型構造の湾曲部分であり、２つの取付部４１０を連結する役割を果たす。

【0087】

具体的には、第１の開口４２１は、２つの取付部４１０を連結する連結部１４３の近傍に設けられており、第１の放熱ファン４４０は、第１の開口４２１に設けられている。第１の放熱ファン４４０は、連結部１４３に連結され、及び／又は、第１の放熱ファン４４０は、取付部４１０に連結されている。

【0088】

本実施形態では、３Ｄプリント硬化装置は、第２の開口４２２を塞ぐように第２の開口４２２に取り付けられた放熱蓋体４５０をさらに含む。放熱蓋体４５０には通風孔４５１が設けられている。このように設けることで、気体が通風孔４５１を通して放熱通路４２０へ進入して、第１の放熱部材４３０の熱を排出させることを保証するとともに、異物が放熱通路４２０へ進入するのを回避することができる。

【0089】

具体的には、第２の開口４２２は、第１の開口４２１とは反対側に設けられている。

【0090】

具体的には、通風孔４５１は複数であり、複数の通風孔４５１は、放熱蓋体４５０に間隔をおいて設けられている。このように設けることで、放熱通路４２０へ進入する空気量が保証され、放熱効果が保証される。

【0091】

具体的には、第１の放熱部材４３０は、放熱板４３１と、放熱板４３１に連結される複数の放熱フィン４３２とを含み、放熱板４３１は、対向して設けられた第１の放熱端面と第２の放熱端面を有し、第１の放熱端面は、第１の光源１２０又は第２の光源１３０に対向して設けられ、複数の放熱フィン４３２は、第２の放熱端面に間隔をおいて設けられている。このように設けることで、第１の光源１２０及び第２の光源１３０に対する放熱効果が保証される。

【0092】

具体的には、第１の放熱部材４３０は、第１の所定の方向に沿って間隔をおいて設けられた複数組の放熱フィンを含む。各組の放熱フィンは、複数の放熱フィン４３２を含み、各組の放熱フィンのうちの複数の放熱フィン４３２は、第２の所定の方向に沿って間隔をおいて設けられている。第１の所定の方向と第２の所定の方向は互いに垂直であり、第１の所定の方向と第２の所定の方向は両方とも放熱板４３１と平行である。

【0093】

任意選択で、第１の放熱端面は、第１の放熱部材４３０の表面の一部に密着していてもよい。このように設けることで、第１の光源１２０及び第２の光源１３０に対する放熱効果をさらに向上させる。

【0094】

具体的には、第１の放熱端面は、放熱板４３１と平行に設けられ、第１の放熱部材４３０の複数の放熱フィン４３２は、第１の放熱端面に対して垂直である。

【0095】

本実施形態では、３Ｄプリント硬化装置は、筐体３００に設けられた第２の放熱ファン４６０をさらに含み、収容室３１０は、第２の放熱ファン４６０を介して外部環境に連通する。第２の放熱ファン４６０により、全体として収容室３１０を放熱することができ、従来技術における放熱構造の放熱効果が悪いという問題を解決する。

【0096】

本実施形態では、図６に示すように、筐体３００は、シェル３５０と、シェル３５０内に設けられたキャビティ３６０とを含み、キャビティ３６０は、収容室３１０を有し、キャビティ３６０は、第５の開口を有する。シェル３５０には第４の開口３４０が設けられ、シェル３５０とキャビティ３６０との間にシェル収容室６６０が形成され、第２の放熱ファン４６０はシェル収容室６６０内に設けられている。３Ｄプリント硬化装置は、シェル収容室６６０内に位置する導風ダクト４７０をさらに含み、導風ダクト４７０は、第１端が第５の開口に連通し、第２端が第４の開口３４０に連通し、第２の放熱ファン４６０は導風ダクト４７０内に設けられている。このように設けることで、収容室３１０及び収容室３１０内の部品を放熱することが容易になる。

【0097】

具体的には、載置板１１０、光源取付具１４０、光源構造、ブラケット２１０、スライドレール３３０及びトレイアセンブリ２２０は、いずれも収容室３１０内に設けられ、スライドレール３３０は、キャビティ３６０の内壁に連結される。駆動手段１５０、伝動アセンブリ１６０、ガイドレール１７０、スライダ１８０、第１の取付座５１０及び第２の取付座５２０は、いずれもシェル収容室６６０内に設けられている。第１の連結部材１９０は、キャビティ３６０を通り抜けて光源取付具１４０に連結される。

【0098】

本実施形態では、３Ｄプリント硬化装置は、シェル３５０とキャビティ３６０との間に設けられた断熱層３７０をさらに含む。このように設けることで、収容室３１０内の熱がシェル３５０に伝播することを防止し、作業者が火傷を受けることを回避し、安全性を向上させる。

【0099】

任意選択で、断熱層３７０は、保温綿であってもよく、他の保温材であってもよい。

【0100】

具体的には、シェル３５０は、シェル上板３５１と、シェル底板３５２と、シェル背板３５３とを含み、シェル上板３５１とシェル底板３５２は取り外し可能に連結され、シェル背板３５３は、シェル上板３５１及びシェル底板３５２の背部に取り付けられ、これら三者でシェル３５０を形成する。キャビティ３６０は、キャビティ上板３６１と、キャビティ底板３６２と、キャビティ背板３６３とを含み、キャビティ上板３６１とキャビティ底板３６２は取り外し可能に連結され、キャビティ背板３６３は、キャビティ上板３６１及びキャビティ底板３６２の背面に取り付けられ、これら三者でキャビティ３６０を形成する。断熱層３７０は、第１の断熱層３７１と、第２の断熱層３７２と、第３の断熱層３７３とを含み、第１の断熱層３７１は、キャビティ上板３６１とシェル上板３５１との間に設けられ、第２の断熱層３７２は、キャビティ底板３６２とシェル底板３５２との間に設けられ、第３の断熱層３７３は、キャビティ背板３６３とシェル底板３５２との間に設けられている。このように設けることで、筐体３００の組み立てが容易になる。

【0101】

具体的には、シェル底板３５２とキャビティ底板３６２との間にシェル収容室６６０が形成されている。シェル底板３５２には支持部材６５０が設けられ、キャビティ底板３６２は支持部材６５０に設けられ、支持部材６５０によってキャビティ底板３６２を支持し、さらにキャビティ３６０を支持する役割を果たす。

【0102】

本実施形態では、３Ｄプリント硬化装置は、第１の電源６１０と、第２の電源６２０とをさらに含み、第１の電源６１０及び第２の電源６２０は、いずれもシェル収容室６６０内に設けられ、第１の電源６１０は、第１の光源１２０及び第２の光源１３０の両方に接続され、第１の光源１２０及び第２の光源１３０に電力を供給する。第２の電源６２０は、駆動手段１５０、第１の放熱ファン４４０及び第２の放熱ファン４６０のいずれにも接続され、これらの部品に電力を供給して、これらの部品の起動及び停止を実現する。

【0103】

本実施形態では、筐体３００は、シェル３５０及びキャビティ３６０の両方に連結される扉枠６３０をさらに含み、扉枠６３０には、上述した筐体開口３２０が形成されている。

【0104】

本実施形態では、筐体３００の背部には複数の衝撃防止パッド６４０が設けられ、３Ｄプリント硬化装置が受ける衝撃を軽減する。

【0105】

本願の３Ｄプリント硬化装置は、高い光強度の走査硬化を採用し、硬化対象の出し入れが容易なローディング機構と互換性があり、構造が巧妙で、設計が合理的である。従来技術と比較して、以下の有益な効果を有する。すなわち、硬化効果が均一であり、硬化効率が明らかに向上し、そして、硬化対象を事前に他のトレイアセンブリ内に並んで、直接トレイアセンブリの交換を行うことができ、硬化対象の出し入れ時間を節約することができ、さらに、放熱効果が良好であり、１４０Ｗを超える光源の放熱問題を解決することができ、超高光強度の光源を実現し、硬化効率を大幅に向上させる。

【0106】

本願では、上記の３Ｄプリント硬化装置に適用される３Ｄプリント硬化方法がさらに提供され、この３Ｄプリント硬化方法は、３Ｄプリント硬化装置の光源構造の運動を制御して、光源構造の発光端を、３Ｄプリント硬化装置の載置板１１０の異なる位置に照射させることを含む。このように設けることで、硬化対象に均一な照射を与え、硬化の均一性を高め、従来技術における３Ｄプリント硬化装置の硬化効果が不均一であるという課題を解決し、また、硬化効率を向上させる。

【0107】

具体的には、３Ｄプリント硬化装置の光源構造の運動を制御する方法は、光源構造を制御して、硬化対象がセットされた硬化領域へ移動させることと、光源構造を制御して、硬化対象がセットされた硬化領域内を直線往復運動させることとを含む。このように設けることで、硬化効率を向上させ、エネルギーロスを低減する。

【0108】

以上の説明から、本願の上述した実施形態は、以下の技術効果を実現していることが分かる。
本願の３Ｄプリント硬化装置は、筐体３００と、載置板１１０と、光源構造とを含み、載置板１１０及び光源構造は両方とも筐体３００の収容室３１０内に設けられ、この３Ｄプリント硬化装置の光源構造は、光源構造の発光端が載置板１１０の異なる位置に照射するように可動に設けられていることにより、光強度分布が均一になり、従来技術における３Ｄプリント硬化装置の硬化効果が不均一であるという課題を解決し、硬化効果を向上させる。

【0109】

以上は、本願の好適な実施形態に過ぎず、本願を限定することを意図するのではない。当業者であれば、本願に様々な変更や変形が可能である。本願の思想や原則内のいかなる修正、均等の置き換え、改良などは本願の保護範囲内に含まれるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【手続補正書】

【提出日】2024-07-04

【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】

収容室（３１０）を有する筐体（３００）と、
前記収容室（３１０）内に設けられ、硬化対象を載置するための載置板（１１０）と、
前記収容室（３１０）内に設けられ、発光端が前記載置板（１１０）に向けて設けられている光源構造と、を含み、
前記光源構造は、前記光源構造の発光端が前記載置板（１１０）の異なる位置に照射するように可動に設けられており、
前記載置板（１１０）は透明材料で形成されており、前記載置板（１１０）は、対向して設けられた第１の端面と第２の端面を有し、前記第１の端面は、硬化対象を載置するために用いられ、
前記光源構造は、
発光端が前記第１の端面に面して設けられた第１の光源（１２０）と、
発光端が前記第２の端面に面して設けられた第２の光源（１３０）と、
前記第１の光源（１２０）及び前記第２の光源（１３０）の両方が取り付けられている光源取付具（１４０）と、を含み、
前記光源取付具（１４０）は、前記第１の光源（１２０）の発光端及び前記第２の光源（１３０）の発光端が前記載置板（１１０）の異なる位置に照射するように可動に設けられている、
ことを特徴とする３Ｄプリント硬化装置。

【請求項2】

前記３Ｄプリント硬化装置は、少なくとも２つの硬化領域を有し、
前記光源構造は、前記少なくとも２つの硬化領域の間で移動可能に設けられ、
前記光源構造は、各前記硬化領域内を直線方向に沿って往復移動可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項3】

前記光源構造に連結され、前記光源構造の運動を駆動する駆動手段（１５０）をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項4】

伝動アセンブリ（１６０）をさらに含み、
前記駆動手段（１５０）は、前記伝動アセンブリ（１６０）を介して前記光源構造に連結され、それによって前記光源構造は前記伝動アセンブリ（１６０）及び前記駆動手段（１５０）により動く、
ことを特徴とする請求項３に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項5】

前記第１の光源（１２０）の光強度は、２００ｍＷ／ｃｍ^２以上であるか、又は、
前記第２の光源（１３０）の光強度は、２００ｍＷ／ｃｍ^２以上であるか、又は、
前記第１の光源（１２０）の光強度は２００ｍＷ／ｃｍ^２以上であり、前記第２の光源（１３０）の光強度は２００ｍＷ／ｃｍ^２以上である、
ことを特徴とする請求項１に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項6】

前記第１の光源（１２０）のパワーは調整可能であるか、又は、
前記第２の光源（１３０）のパワーは調整可能であるか、又は、
前記第１の光源（１２０）のパワーは調整可能であり、前記第２の光源（１３０）のパワーは調整可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項7】

ブラケット（２１０）とトレイアセンブリ（２２０）とを含むローディング機構をさらに含み、
前記トレイアセンブリ（２２０）は、前記トレイアセンブリ（２２０）の底部に位置する前記載置板（１１０）を含み、前記トレイアセンブリ（２２０）は、前記ブラケット（２１０）に取り外し可能に連結され、
前記ブラケット（２１０）は、前記筐体（３００）に連結され、前記筐体（３００）に対して可動に設けられ、それによって前記ブラケット（２１０）及び前記トレイアセンブリ（２２０）は前記収容室（３１０）に出入りする、
ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項8】

前記トレイアセンブリ（２２０）は、前記ブラケット（２１０）に係着されている、
ことを特徴とする請求項７に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項9】

前記ブラケット（２１０）は、前記トレイアセンブリ（２２０）の少なくとも一部の対向する両側に設けられた２つの支持板（２１１）を含み、各前記支持板（２１１）の頂部には係止溝（２１２）が設けられており、
前記トレイアセンブリ（２２０）は、２つの前記係止溝（２１２）に１対１に対応して設けられた２つの把持部（２２２）を含み、各前記把持部（２２２）は、対応する前記係止溝（２１２）内に係止されている、
ことを特徴とする請求項７に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項10】

前記係止溝（２１２）の第１端の溝壁にストッパ部（２１３）が設けられ、前記ストッパ部（２１３）は、前記係止溝（２１２）の溝底から間隔をおいて設けられ、
前記把持部（２２２）の第１端は、前記ストッパ部（２１３）と前記係止溝（２１２）との間に挿設される、
ことを特徴とする請求項９に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項11】

前記係止溝（２１２）の第２端の溝壁は、第１端が前記係止溝（２１２）のノッチまで延在し、第２端が前記係止溝（２１２）の溝底に向かって延在するガイド面（２１４）を含み、
前記ガイド面（２１４）の第１端は、前記ガイド面（２１４）の第２端に対して前記ストッパ部（２１３）から遠ざかる方向に向かって延在する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項12】

前記トレイアセンブリ（２２０）には第１の締結孔が設けられ、前記ブラケット（２１０）には第２の締結孔が設けられ、前記トレイアセンブリ（２２０）は、前記第１の締結孔及び前記第２の締結孔内に挿設された締結具を介して前記ブラケット（２１０）に連結される、
ことを特徴とする請求項７に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項13】

前記トレイアセンブリ（２２０）は、前記載置板（１１０）を囲むように設けられたトレイ枠（２２１）を含み、前記トレイ枠（２２１）は、前記ブラケット（２１０）に取り外し可能に連結されており、
前記トレイ枠（２２１）には、把持部（２２２）が設けられている、
ことを特徴とする請求項７に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項14】

前記トレイアセンブリ（２２０）は、前記把持部（２２２）の少なくとも一部を覆うように前記把持部（２２２）に設けられた断熱部材（２２３）をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１３に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項15】

前記把持部（２２２）は、前記トレイ枠（２２１）に連結される連結端と、前記トレイ枠（２２１）から遠ざかる方向に向かって延在する自由端とが延在方向に沿って順次設けられた板状構造であり、
前記板状構造の頂部端面に断熱部材（２２３）が設けられているか、又は、
前記板状構造の底部端面に断熱部材（２２３）が設けられているか、又は、
前記板状構造の頂部端面及び前記板状構造の底部端面の両方に断熱部材（２２３）が設けられている、
ことを特徴とする請求項１３に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項16】

前記筐体（３００）は、前記収容室（３１０）に連通する筐体開口（３２０）を有し、
前記ローディング機構は、前記ブラケット（２１０）に連結され、前記筐体開口（３２０）を開閉するための扉板（２４０）をさらに含み、
前記扉板（２４０）が前記筐体開口（３２０）を閉じると、前記ブラケット（２１０）及び前記トレイアセンブリ（２２０）が前記筐体（３００）内に押し込まれ、前記扉板（２４０）が前記筐体開口（３２０）を開放すると、前記ブラケット（２１０）及び前記トレイアセンブリ（２２０）が前記筐体（３００）から引き出される、
ことを特徴とする請求項７に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項17】

前記光源取付具（１４０）は、取付部（４１０）を含み、前記取付部（４１０）は、放熱通路（４２０）と、それぞれ前記放熱通路（４２０）に連通する第１の開口（４２１）、第２の開口（４２２）及び第３の開口（４２３）と、を有し、前記第１の光源（１２０）又は前記第２の光源（１３０）は前記第３の開口（４２３）に取り付けられており、
前記３Ｄプリント硬化装置は、
前記放熱通路（４２０）内に設けられ、前記第１の開口（４２１）と前記第２の開口（４２２）との間に位置する第１の放熱部材（４３０）と、
前記第１の開口（４２１）に設けられるか、又は、前記放熱通路（４２０）内に設けられ、前記第１の開口（４２１）と前記第１の放熱部材（４３０）との間に位置する第１の放熱ファン（４４０）と、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項18】

前記第２の開口（４２２）に取り付けられた放熱蓋体（４５０）をさらに含み、
前記放熱蓋体（４５０）には通風孔（４５１）が設けられている、
ことを特徴とする請求項１７に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項19】

前記第１の放熱部材（４３０）は、放熱板（４３１）と、前記放熱板（４３１）に連結される複数の放熱フィン（４３２）とを含み、
前記放熱板（４３１）は、対向して設けられた第１の放熱端面と第２の放熱端面を有し、
前記第１の放熱端面は、前記第１の光源（１２０）又は前記第２の光源（１３０）に対向して設けられ、
複数の前記放熱フィン（４３２）は、前記第２の放熱端面に間隔をおいて設けられている、
ことを特徴とする請求項１７に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項20】

前記筐体（３００）に設けられた第２の放熱ファン（４６０）をさらに含み、
前記収容室（３１０）は、前記第２の放熱ファン（４６０）を介して外部環境に連通する、
ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【請求項21】

前記筐体（３００）は、シェル（３５０）と、前記シェル（３５０）内に設けられたキャビティ（３６０）とを含み、前記キャビティ（３６０）は、前記収容室（３１０）を有し、
前記３Ｄプリント硬化装置は、
前記シェル（３５０）と前記キャビティ（３６０）との間に設けられた断熱層（３７０）をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の３Ｄプリント硬化装置。

【国際調査報告】