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公開番号2024179244
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2023097944
出願日2023-06-14
発明の名称3次元印刷方法、力センサの製造方法及び3次元印刷装置
出願人国立大学法人金沢大学
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類B29C 64/118 20170101AFI20241219BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】複数の材料を用いた場合でも、材料種によらず、一度に造形可能な3次元印刷方法、力センサの製造方法及び3次元印刷装置を提供することを目的とする。
【解決手段】この3次元印刷方法は、第1材料を用いて支持体を造形する第1工程と、前記第1材料と異なる第2材料を前記支持体に印刷する第2工程と、を有し、前記第2工程において、前記第2材料が印刷される部分を構成する前記第1材料を溶かしながら、前記第2材料を前記支持体に印刷する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
第１材料を用いて支持体を造形する第１工程と、
前記第１材料と異なる第２材料を前記支持体に印刷する第２工程と、を有し、
前記第２工程において、前記第２材料が印刷される部分を構成する前記第１材料を溶かしながら、前記第２材料を前記支持体に印刷する、３次元印刷方法。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記支持体に印刷された前記第２材料を第３材料で覆う第３工程をさらに備える、請求項１に記載の３次元印刷方法。
【請求項３】
前記第２工程において、前記第２材料を射出するノズルを加熱して、前記支持体に前記ノズルを押し当てる、請求項１に記載の３次元印刷方法。
【請求項４】
前記ノズルの先端を前記第１材料の融点以上まで加熱する、請求項３に記載の３次元印刷方法。
【請求項５】
前記第２材料は、センサを含むファイバーである、請求項１に記載の３次元印刷方法。
【請求項６】
前記第２工程において、前記ファイバー内の前記センサの位置を測定し、前記第２材料の送り速度、前記第２材料を射出するノズルの移動速度及び前記第２材料を射出するノズルの移動経路のうちの少なくとも一つを調整する、請求項５に記載の３次元印刷方法。
【請求項７】
請求項１に記載の３次元印刷方法を用いた、力センサの製造方法。
【請求項８】
第１ノズルと第２ノズルとを備え、
前記第１ノズルは、第１材料を射出し、
前記第２ノズルは、前記第１材料と異なる第２材料を射出し、前記第１材料を用いて造形した支持体に押し当て可能に構成されている、３次元印刷装置。
【請求項９】
前記第２ノズルは、前記第２材料を送り出すローラーを有し、
前記第２ノズルのローラーは、前記第２材料の送り出し方向が周方向となる円形ローラーであり、
前記第２ノズルのローラーの送り出し面は、第２材料に対する静止摩擦が０．１以上である、請求項８に記載の３次元印刷装置。
【請求項１０】
前記第１ノズルは、前記第１材料を送り出すローラーを有し、
前記第１ノズルのローラーは、前記第１材料の送り出し方向が周方向となる円形ローラーであり、
前記第１ノズルのローラーの送り出し面は、凹凸を有する、請求項８に記載の３次元印刷装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元印刷方法、力センサの製造方法及び３次元印刷装置に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
３次元印刷装置（３Ｄプリンター）は、設計データを基に、スライスされた２次元の層を積み重ねることで、立体モデルを製作する機械である。３次元印刷装置は、加工の自由度の高さ及び生産性の高さから注目されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、熱溶解積層方式の３次元印刷装置が開示されている。特許文献１には、押出ノズルとプリント表面との間のギャップを制御する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－５４０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
３次元印刷装置を用いて力センサを一括で作製する試みが検討されている。しかしながら、支持体となる材料とセンサとの密着を十分確保できない場合がある。例えば、ファイバー・ブラック・グレーティング（ＦＢＧ）センサは、物体に力が加わった際に物体に生じる歪を検出するのに適したセンサの一つであるが、センサを含むファイバー自体に他の物体との接着機能がないため、支持体とセンサの間の十分な密着を確保することが難しい。支持体とセンサの間の十分な密着を確保しようとすると、センサを含むファイバーの材料に制限が生じる。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、複数の材料を用いた場合でも、材料種によらず、一度に造形することができる３次元印刷方法、力センサの製造方法及び３次元印刷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
【０００８】
（１）第１の態様に係る３次元印刷方法は、第１材料を用いて支持体を造形する第１工程と、前記第１材料と異なる第２材料を前記支持体に印刷する第２工程と、を有し、前記第２工程において、前記第２材料が印刷される部分を構成する前記第１材料を溶かしながら、前記第２材料を前記支持体に印刷する。
【０００９】
（２）上記態様に係る３次元印刷方法は、前記支持体に印刷された前記第２材料を第３材料で覆う第３工程をさらに備えてもよい。
【００１０】
（３）上記態様に係る３次元印刷方法は、前記第２工程において、前記第２材料を射出するノズルを加熱して、前記支持体に前記ノズルを押し当ててもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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