三维打印机制造技术

本发明专利技术提供一种打印机装置，该打印机装置具有底座、被支承在底座上且可沿Ｘ轴方向自由移动的第１支承构件、被支承在第１支承构件上且可沿Ｚ轴方向自由移动的第２支承构件、被支承在第２支承构件上且能以沿Ｙ轴方向延伸的第１旋转轴线Ｙ０为中心自由旋转的第３支承构件、用于保持打印对象物且能以第２旋转轴线Ｘ０为中心自由旋转地支承在第３保持构件上的保持卡盘、设于底座上且被支承为可在打印对象物的上方沿Ｙ轴方向移动的打印头。并且，由移动控制装置进行上述第１～上述第３支承构件及保持卡盘的移动控制及旋转控制，并进行打印头的移动控制，由打印控制装置根据移动控制装置的移动控制及旋转控制，进行来自打印头的墨的喷出控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三维打印才几，该三维打印才几通过从打印头 对具有三维形状表面的打印对象物喷墨而对上述表面实施规定的打印。
技术介绍
以往公知有很多种将文字、图案等打印到纸等打印对象物 上的打印机装置，例如，连接于计算机、对纸面进行打印的打 印机装置等广泛应用于工作、家庭。以往的打印机的一般形式 是一边沿规定方向输送作为打印对象物的纸或者片材、 一边使 打印头与上述输送方向垂直地移动扫描而进^于打印。例如日本特开2003—191455号7>才艮以及曰本净争开2004—148666号7>寺艮所 记载的打印机装置。这种以往的打印机装置是对平面状的片材或固体物的平面 进行规定打印，都是进行二维打印，但最近需要能够对具有三 维形状的表面(例如，圆柱面、球面、其他各种各样的曲面) 的对象物实施打印的打印才几。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的问题而做出的，其目的在于提供一种 三维打印机，该三维打印机能够通过从打印头对具有圆柱面、 球面、其他各种各样的曲面，即具有三维形状表面的打印对象 物喷墨而对该三维形状的表面实施希望的打印。的打印对象物喷墨而对上述表面实施规定的打印的三维打印机，该三维打印机具有如下装置保持装置，其用于保持上述 打印对象物；支承装置，其支承上述保持装置及上述打印头并使得上述保持装置及上述打印头可以沿互相正交的X轴、Y轴及 z轴方向相对移动，并且支承上述保持装置、并使得上述保持 装置可以相对于上述打印头以上述X轴为中心4^转以及以上述 Y轴为中心相对旋转；移动控制装置，其进行使由上述支承装 置支承的上述保持装置和上述打印头沿上述X轴、Y轴及Z轴方 向相对移动的控制以及使上述保持装置以上述X轴及上述Y轴 为中心相对旋转的控制；打印控制装置，其根据上述移动控制 装置的移动控制及旋转控制进行从上述打印头喷墨喷的控制。第2本专利技术的打印机也是通过从打印头对具有三维形状表 面的打印对象物喷墨而对上述表面实施规定的打印的三维打印 机，该三维打印机具有底座构件；第l支承构件，其被支承 在上述底座构件上，可以沿在平面方向延伸的X轴方向自由移 动；第2支承构件，其被支承在上述第l支承构件上，可以沿与 上述平面方向垂直地延伸的Z轴方向自由移动；第3支承构件， 其被支承在上述第2支承构件上，能够以第l旋转轴线为中心自 由旋转，上述第1旋转轴线沿与上述X轴方向和Z轴方向垂直的Y 轴方向延伸；保持装置，其用于保持打印对象物，被支承在上 述第3支承构件上，能以第2旋转轴线为中心自由旋转，上述第 2旋转轴线在与上述第1旋转轴线正交的面内延伸；打印头，其 设于上述底座构件上方，被支承为能够在由上述保持装置所保 持的打印对象物的上方沿上述Y轴方向移动；移动控制装置， 其进行上述第l支承构件 上述第3支承构件及上述保持装置的 移动控制和旋转控制，并且进行上述打印头的移动控制；打印 控制装置，其根据由上述控制装置进行的移动控制及旋转控制 进行从上述打印头喷墨的控制。另外，优选采用使上述第1旋转轴线与上述第2旋转轴线交 叉的结构，因为易于动作控制。根据如上述那样构成的第l本专利技术的打印机，由移动控制装置进行使保持装置及打印头沿X轴、Y轴及Z轴方向相对移动 的控制以及使保持装置以X轴及Y轴为中心相对旋转的控制，从 而能够使打印头相对移动，使打印头始终相对于由保持装置保 持的打印对象物的表面三维形状具有规定间隔，使它们成为规 定的位置关系(即，成为适合于使从打印头中喷出的墨附着到 打印对象物表面而实施打印的间隔及位置关系)，在这样使打印 头相对移动时，若通过打印控制装置，根据该移动进行从打印 头喷墨的控制，就能够简单且自动地对具有三维形状的打印对 象物的表面进行希望的打印。第2本专利技术的打印机的情况也一样，由移动控制装置控制 在底座构件上方的第1支承构件沿X轴方向的移动、第2支承构 件相对于第1支承构件沿Z轴方向的移动、第3支承构件相对于 第2支承构件的以第1旋转轴线为中心的旋转、保持装置相对于 第3支承构件的以第2旋转轴线为中'"、的旋转以及使在底座构 件上的打印头沿Y轴方向的移动，由此能够始终使打印头相对 于由保持装置保持的打印对象物的表面三维形状成为适合于实 施打印的间隔及位置关系，在这样使打印头相对移动时，若通 过打印控制装置对应于该移动进行从打印头的喷墨的控制，就 能够简单且自动地对具有三维形状的打印对象物的表面进行希 望的打印。附图说明图l是说明本专利技术的打印机的工作原理的概略图。图2是本专利技术的 一个实施方式的打印机装置的主视图。图3是该打印机装置的侧视图。图4是将该打印机装置的一部分取出予以表示的立体图。 具体实施例方式以下参照附图对本专利技术的优选的实施方式进行说明。首先， 参照图l对由本专利技术的打印机装置中的保持装置保持的打印对象物80与打印头85之间的相对移动控制及打印控制的概要进 行说明打印。图l所示的打印对象物80为圆锥台形状的构件， 用图l对打印机的工作原理进行说明，该打印机被构成为使墨 从打印头(喷墨头)85喷到打印对象物80的圆锥状的外表面81 上来进行希望的打印。虽未图示，但该打印机具有用于支承打印对象物80的支承 装置，该支承装置被构成为支承打印对象物80,使该打印对 象物80的圆锥台的中心轴线X前后延伸、并且使该打印对象物 80以该轴X为中心自由旋转(箭头A所示的旋转)；在该状态下 支承打印对象物80,使该打印对象物80能够以Y轴为中心自由 旋转(箭头B所示的旋转)，该Y轴通过X轴上的点Ol、且与X 轴正交并左右延伸；并且，能够使该打印对象物80沿X轴方向 前后移动(箭头D (x)所示的移动)、并能沿与X轴及Y轴正交 而垂直延伸的Z轴上下移动(箭头D ( z)所示的移动)。在这样 被未图示的支承装置支承的打印对象物80的上方配设有可沿Y 轴方向移动(箭头D (y)所示的移动)的打印头。另外，打印 头85在下表面具有多个喷墨孔，由打印控制装置对从各个喷墨 孔的每个喷墨孔进行控制，使从未图示的墨供给装置供给来的 墨从上述喷墨孔喷出，对打印对象物80的表面81进行规定的打 印。为了使墨从打印头85下表面的喷墨孔喷到如上述那样由 支承装置支承的打印对象物80的圆锥状表面81上而进行希望 的打印，需要使喷墨孔位于与打印对象物80的表面81具有规定 的打印间隔的、与打印对象物80的表面81接近的打印对象位置(具有最适于使从喷墨孔中喷出的墨附着到表面81上而进行 打印的间隔的位置)打印。而且，此时，需要打印头85下表面 的喷墨孔正面朝向打印对象物的表面，即，需要使从喷墨孔喷 出的墨的喷出方向与表面81垂直地朝向该表面81。例如，为了 使墨从打印头8 5喷到打印对象物8 0的表面的图示的点P 0上而 进行打印，需要对打印对象物进行定位，使点PO位置处的表面 与打印头85的下表面86接近到点PO位置处的表面与打印头85 的下表面86离开规定打印间隔的位置，而且需要使点PO位置处 的表面与打印头下表面86平行。为此，从如图l所示那样支承着打印对象物80的状态作如 下变动沿X轴方向前后移动(箭头D ( x )所示的移动)打印 对象物80,使打印对象点PO移动到打印头85的正下方的位置； 以X轴为中心旋转(箭头A所示的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维打印机，该三维打印机从打印头将墨喷到具有三维形状表面的打印对象物上而对上述表面实施规定的打印，其特征在于，具有：保持装置，其用于保持上述打印对象物；支承装置，其支承上述保持装置及上述打印头并使得上述保持装置和上述打印头能够沿互相正交的Ｘ轴、Ｙ轴及Ｚ轴方向相对移动，并且支承上述保持装置、并使得上述保持装置能够进行相对于上述打印头以上述Ｘ轴为中心的旋转以及以上述Ｙ轴为中心的相对旋转；移动控制装置，其进行使由上述支承装置支承的上述保持装置和上述打印头沿上述Ｘ轴、Ｙ轴及Ｚ轴方向相对移动的控制以及使上述保持装置以上述Ｘ轴和上述Ｙ轴为中心相对旋转的控制；打印控制装置，其根据上述控制装置的移动控制及旋转控制，进行从上述打印头喷墨的控制。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：手千加雄，关和友，小野伸幸，
申请(专利权)人：株式会社御牧工程，独立行政法人国立高等专门学校机构，
类型：发明
国别省市：JP[日本]