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JP7097767B2 - Plasma processing 3D modeling equipment - Google Patents

Plasma processing 3D modeling equipment Download PDF

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JP7097767B2
JP7097767B2 JP2018135673A JP2018135673A JP7097767B2 JP 7097767 B2 JP7097767 B2 JP 7097767B2 JP 2018135673 A JP2018135673 A JP 2018135673A JP 2018135673 A JP2018135673 A JP 2018135673A JP 7097767 B2 JP7097767 B2 JP 7097767B2
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atmospheric pressure
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Sakata Inx Corp
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Description

本発明は立体造形装置に関する。 The present invention relates to a three-dimensional modeling apparatus.

立体造形の方式には、加熱溶融した樹脂をノズルから押し出しながら積み上げることにより造形する材料押出堆積法、紫外線硬化性樹脂組成物をインクジェット用ノズルから噴射し、これに紫外線を照射して硬化させながら堆積するインクジェット方式、槽内の粉末にレーザー光を照射して焼結をさせる粉末焼結方式、槽内の液体状の光硬化性樹脂組成物に対して、紫外線レーザーを照射して1層ずつ硬化させながら積層する光造形方式、粉末と結合剤樹脂を同時又は交互に噴射して1層ずつ形成させる粉末固着方式等がある。
それぞれの方式は、樹脂組成物が限定されたり、微細な造形が困難であったりする点において不十分なところがある。
The three-dimensional modeling method includes a material extrusion deposition method in which heat-melted resin is extruded from a nozzle and stacked, and an ultraviolet curable resin composition is sprayed from an inkjet nozzle and irradiated with ultraviolet light to cure it. Inkjet method to deposit, powder sintering method to sinter the powder in the tank by irradiating it with laser light, liquid photocurable resin composition in the tank is irradiated with ultraviolet laser one layer at a time. There are an optical molding method in which layers are laminated while being cured, a powder fixing method in which powder and a binder resin are sprayed simultaneously or alternately to form one layer at a time.
Each method is inadequate in that the resin composition is limited and fine modeling is difficult.

特許文献1には光造形方式による立体造形の製造法として、恒温槽内の立体造形用樹脂組成物表面に紫外線等の活性エネルギー線を照射する工程を有する方法が記載されている(0079段落参照)。
このような方式に使用する装置は、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物用に限定されるので、目的通りの強度等の物性を備えた成形体を得ることが困難であり、さらに成形体を得るまでに長時間を要する。
Patent Document 1 describes a method of irradiating the surface of a resin composition for three-dimensional modeling in a constant temperature bath with active energy rays such as ultraviolet rays as a method for producing three-dimensional modeling by a stereolithography method (see paragraph 0079). ).
Since the apparatus used in such a method is limited to the active energy ray-curable resin composition, it is difficult to obtain a molded product having physical properties such as strength as desired, and further, a molded product is obtained. It takes a long time.

特開2018-53133号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-53133

本発明は、インクジェット方式を使用した立体造形装置として、使用する樹脂組成物の範囲、及び得られる成形体の物性の範囲をより広くし、かつより確実に硬化できる装置を得ることを課題とする。 It is an object of the present invention to obtain an apparatus that can be cured more reliably by widening the range of the resin composition to be used and the range of physical properties of the obtained molded body as a three-dimensional modeling apparatus using an inkjet method. ..

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、以下の発明を完成するに至った。
1.チャンバー内に、樹脂組成物として、硬化性樹脂組成物を噴射するインクジェットノズルを設け、インクジェットノズルから噴射された硬化性樹脂組成物を順に硬化して堆積させるように、インクジェットノズルが移動でき、かつインクジェットノズルと同じ室内に大気圧プラズマ噴射装置を設置してなるプラズマ処理立体造形装置。
2.該大気圧プラズマ噴射装置はリモート型プラズマ噴射装置であり、プラズマの発生源は該チャンバー外に設置されている1に記載のプラズマ処理立体造形装置。
3.該大気圧プラズマ噴射装置の噴射口は、インクジェットノズル及び堆積する樹脂組成物に向けて設けられていない1又は2に記載のプラズマ処理立体造形装置。
4.該大気圧プラズマ噴射装置の噴射口は、インクジェットノズルに隣接して設けられている1~3のいずれかに記載のプラズマ処理立体造形装置。
5.インクジェットノズルの開口部の周囲に、該大気圧プラズマ噴射装置の噴射口が1つ以上設けられている1~4のいずれかに記載のプラズマ処理立体造形装置。
As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have completed the following inventions.
1. 1. An inkjet nozzle for injecting a curable resin composition as a resin composition is provided in the chamber, and the inkjet nozzle can be moved so as to sequentially cure and deposit the curable resin composition ejected from the inkjet nozzle. A plasma processing three-dimensional modeling device in which an atmospheric pressure plasma injection device is installed in the same room as the inkjet nozzle.
2. 2. The atmospheric pressure plasma injection device is a remote type plasma injection device, and the plasma generation source is the plasma processing three-dimensional modeling device according to 1 installed outside the chamber.
3. 3. The plasma processing three-dimensional modeling apparatus according to 1 or 2, wherein the injection port of the atmospheric pressure plasma injection device is not provided toward the inkjet nozzle and the resin composition to be deposited.
4. The plasma processing three-dimensional modeling apparatus according to any one of 1 to 3, wherein the injection port of the atmospheric pressure plasma injection device is provided adjacent to the inkjet nozzle.
5. The plasma processing three-dimensional modeling apparatus according to any one of 1 to 4, wherein one or more injection ports of the atmospheric pressure plasma injection device are provided around the opening of the inkjet nozzle.

本発明の装置によれば、硬化性樹脂組成物を使用した立体造形を行うときにおいて、活性エネルギー線硬化型に限定されず、多様な樹脂組成物を採用できる。同時に槽内に大気圧プラズマを導入して、これを、インクジェットノズルから噴射されて堆積された硬化性樹脂組成物に接触させて硬化を行う際に、噴射された硬化性樹脂組成物が堆積されるまでの軌道が乱されたり、一旦堆積した硬化性樹脂組成物の形状が気流により乱されたりすることがないという効果を得ることができる。 According to the apparatus of the present invention, various resin compositions can be adopted without being limited to the active energy ray-curable type when performing three-dimensional modeling using the curable resin composition. At the same time, when an atmospheric pressure plasma is introduced into the tank and brought into contact with the curable resin composition jetted from the inkjet nozzle and deposited to perform curing, the jetted curable resin composition is deposited. It is possible to obtain the effect that the trajectory up to the point is not disturbed and the shape of the once deposited curable resin composition is not disturbed by the air flow.

リモート型大気圧プラズマ発生部の断面の模式図Schematic diagram of the cross section of the remote type atmospheric pressure plasma generator 本発明による装置の図Diagram of the device according to the present invention 本発明による装置のノズル部の図The figure of the nozzle part of the apparatus by this invention 本発明による装置のノズル部の図The figure of the nozzle part of the apparatus by this invention 本発明による装置のノズル部の図The figure of the nozzle part of the apparatus by this invention

以下、本発明の装置に関して詳細に説明する。
(インクジェットノズル)
本発明中のインクジェットノズルとしては、各種の公知の紫外線硬化型樹脂組成物を噴射させるためのインクジェットノズルと同様のものを採用することができる。さらにインクジェットノズルをチャンバー内にて移動させる機構や、その移動を制御するシステムも公知のものを採用することができる。
インクジェットノズルは、1色以上の色に対応した1つ以上のノズルから構成される。立体造形用データを演算して、色毎に正確な造形個所(各ノズルからのインキの吐出の場所)を求め、この個所に吐出できるように各インクジェットノズルからの各色の硬化型樹脂組成物の吐出のタイミングを求めて、この演算結果にもとづいて立体造形を行う。
またインクジェットノズルから噴射された硬化性樹脂組成物が堆積される基材としては、硬化後の樹脂組成物を剥離し易く、かつ立体造形物を支持しえるものであり、必要に応じて表面処理された金属板、樹脂板やガラス板等を使用することができる。
Hereinafter, the apparatus of the present invention will be described in detail.
(Inkjet nozzle)
As the inkjet nozzle in the present invention, the same inkjet nozzle for injecting various known ultraviolet curable resin compositions can be adopted. Further, a known mechanism for moving the inkjet nozzle in the chamber and a system for controlling the movement can be adopted.
The inkjet nozzle is composed of one or more nozzles corresponding to one or more colors. The data for three-dimensional modeling is calculated to obtain an accurate modeling location (location of ink ejection from each nozzle) for each color, and the curable resin composition of each color from each inkjet nozzle can be ejected to this location. The timing of ejection is obtained, and three-dimensional modeling is performed based on the calculation result.
Further, as a base material on which the curable resin composition ejected from the inkjet nozzle is deposited, the cured resin composition can be easily peeled off and can support a three-dimensional model, and surface treatment is required as necessary. It is possible to use a metal plate, a resin plate, a glass plate, or the like.

(大気圧プラズマ噴射装置)
本発明における大気圧プラズマ噴射装置は、インクジェットノズルから噴射されて堆積された硬化性樹脂組成物を大気圧プラズマにより硬化させるためものである。
大気圧プラズマ噴射装置のプラズマ吐出口は、少なくとも、インクジェットノズルと上記基材と共にチャンバー内に収容できる大きさであり、プラズマ発生部及び電源部をチャンバー外に配置し、リモート式で発生するプラズマを吐出するものである。
プラズマの吐出量も公知の程度で良く、そのためチャンバーには、排気口を備えることが必要である。
プラズマ吐出口から吐出されたプラズマを含む気流がインクジェットノズルから噴射されて、堆積していない状態の硬化性樹脂組成物に当たると、その噴射された軌道が曲がる可能性があり、その結果として目的の形状の造形ができない可能性がある。
また硬化性樹脂組成物が堆積後、硬化前の間に、プラズマを含む気流が直接当たると、その未硬化の硬化性樹脂組成物の堆積状態に歪みや変形が生じる可能性がある。
そのためプラズマ吐出口は、インクジェットノズルから上記基材までの間の空間に向かないことが望ましい。また堆積直後の硬化性樹脂組成物で硬化前のものに対してもプラズマを含む気流が当たらないようにすることが望ましい。
そのため、チャンバー内にプラズマ吐出口を固定し、その向きを調整したり、インクジェットノズルと連動して、硬化性樹脂組成物が飛翔する軌道を避けるようにプラズマ吐出口を移動させたりすることができる。
(Atmospheric pressure plasma injection device)
The atmospheric pressure plasma injection device in the present invention is for curing the curable resin composition ejected and deposited from the inkjet nozzle by atmospheric pressure plasma.
The plasma ejection port of the atmospheric pressure plasma injection device is at least large enough to accommodate the inkjet nozzle and the above-mentioned base material in the chamber, and the plasma generating section and the power supply section are arranged outside the chamber to generate plasma generated remotely. It is to be discharged.
The amount of plasma discharged may be of a known degree, and therefore the chamber needs to be provided with an exhaust port.
When an air flow containing plasma discharged from a plasma ejection port is ejected from an inkjet nozzle and hits a curable resin composition in a non-deposited state, the ejected trajectory may be bent, and as a result, the desired trajectory is desired. It may not be possible to shape the shape.
Further, if the airflow containing plasma is directly applied after the curable resin composition is deposited and before the curing, the deposited state of the uncured curable resin composition may be distorted or deformed.
Therefore, it is desirable that the plasma ejection port is not suitable for the space between the inkjet nozzle and the substrate. Further, it is desirable that the curable resin composition immediately after deposition is not exposed to the air flow containing plasma even before curing.
Therefore, the plasma discharge port can be fixed in the chamber and its direction can be adjusted, or the plasma discharge port can be moved in conjunction with the inkjet nozzle so as to avoid the trajectory in which the curable resin composition flies. ..

加えて、プラズマを含む気流が直接硬化性樹脂組成物に当たらないようにし、かつ例えば基材を金属等の導電性のものとして、この基材を接地したり、プラズマの極性とは逆の極性に印加したりすることができる。
この結果としてプラズマ吐出口から吐出されたプラズマを、積極的に硬化性樹脂組成物に照射することができ、より効率よく硬化させることができる。
またチャンバー内のプラズマ量を検知し、目的の量となるように制御してもよい。
In addition, the airflow containing plasma is prevented from directly hitting the curable resin composition, and the base material is, for example, a conductive material such as a metal, and the base material is grounded or the polarity is opposite to the polarity of the plasma. Can be applied to.
As a result, the plasma discharged from the plasma discharge port can be positively irradiated to the curable resin composition, and the curable resin composition can be cured more efficiently.
Further, the amount of plasma in the chamber may be detected and controlled to be the desired amount.

このような大気圧プラズマ照射硬化部に使用するプラズマ発生装置としては、リモート式大気圧プラズマ発生装置を採用できる。プラズマとはエネルギーの高い気体の状態で、電極間に高電圧を印加すると放電が生じ生成される。大気圧プラズマは大気圧下にて生成させたプラズマであり、通常は物質の表面を親水化する等の目的のために使用される。
このような装置として、例えば図1に示されるような、吹き出し口を有する放電空間と、この放電空間に電界を発生させるために、0.5~5.0mm程度の間隔で互いに対向するように放電用電極とを備えるプラズマ処理装置を用いる。このプラズマ処理装置では、前記放電空間にプラズマ生成用ガスGを供給すると共にこの放電空間内の圧力を大気圧近傍に維持し、更に前記放電用の電極31に電圧を印加して、放電開始電圧を超えることで放電空間に放電を発生させると、放電空間内でプラズマが生成する。
また、本発明に使用する大気圧プラズマは、原料ガスがプラズマ化により変性したすべてのガスを含む。
As a plasma generator used for such an atmospheric pressure plasma irradiation curing portion, a remote atmospheric pressure plasma generator can be adopted. Plasma is a gas with high energy, and when a high voltage is applied between the electrodes, an electric discharge is generated. Atmospheric pressure plasma is plasma generated under atmospheric pressure, and is usually used for the purpose of hydrophilizing the surface of a substance.
As such a device, for example, as shown in FIG. 1, a discharge space having an outlet and an electric field in the discharge space are opposed to each other at intervals of about 0.5 to 5.0 mm. A plasma processing device equipped with a discharge electrode is used. In this plasma processing apparatus, the plasma generation gas G is supplied to the discharge space, the pressure in the discharge space is maintained near the atmospheric pressure, and a voltage is further applied to the discharge electrode 31 to start the discharge voltage. When a discharge is generated in the discharge space by exceeding the above, plasma is generated in the discharge space.
Further, the atmospheric pressure plasma used in the present invention includes all gases whose raw material gas is denatured by plasma conversion.

このプラズマを含むガス流を吹き出し口から吹き出して成形体に吹き付けることによって、プラズマ処理を行うことができる。このようなプラズマ処理装置としては、例えば積水化学工業株式会社製のRTシリーズ、APTシリーズが挙げられるが、ヤマトマテリアル株式会社などから提供されている適宜のプラズマ処理装置、特開2004-207145号公報、特開平11-260597号公報又は特開平3-219082号公報に記載の装置やノズル部分等を用いることもできる。
また大気圧プラズマに使用するガスとしては、空気、酸素、窒素等を採用できる。
なお、上記の電極の間隔は印加する電圧にも関連するが、その電極には、高周波、パルス波、マイクロ波等の電界が印加されてプラズマが発生する。
The plasma treatment can be performed by blowing out the gas flow containing the plasma from the outlet and blowing it onto the molded body. Examples of such a plasma processing apparatus include RT series and APT series manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., and an appropriate plasma processing apparatus provided by Yamato Material Co., Ltd., Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-207145. , The apparatus, nozzle portion, etc. described in JP-A-11-260597 or JP-A-3-2-19082 can also be used.
Further, as the gas used for the atmospheric pressure plasma, air, oxygen, nitrogen or the like can be adopted.
Although the distance between the electrodes is related to the applied voltage, plasma is generated by applying an electric field such as a high frequency, a pulse wave, or a microwave to the electrodes.

中でも電界の立ち上がり及び立ち下がりに要する時間(立ち上がり及び立ち下がりとは、電圧が連続して増加又は減少することである。)が短いことが好ましいことを考慮してパルス波を印加することが好ましい。このときの電界の立ち上がりや立ち下がりに要する時間としては10μs以下が好ましく、さらに好ましくは50ns~5μsである。
プラズマ発生装置において電極間に発生する電界強度は1kV/cm以上、好ましくは20kV以上、及び/又は1000kV以下、好ましくは300kV以下である。
またパルス波により電界をかけるときには、その周波数として0.5kHz以上が好ましく、10~20MHz程度でも良く、50~150MHz程度でも良い。
さらに電極間に係る電力としては、40W/cm以下、好ましくは30W/cm以下である。
Above all, it is preferable to apply a pulse wave in consideration of the fact that the time required for the rise and fall of the electric field (the rise and fall means that the voltage continuously increases or decreases) is preferable. .. The time required for the rise and fall of the electric field at this time is preferably 10 μs or less, and more preferably 50 ns to 5 μs.
The electric field strength generated between the electrodes in the plasma generator is 1 kV / cm or more, preferably 20 kV or more, and / or 1000 kV or less, preferably 300 kV or less.
When an electric field is applied by a pulse wave, the frequency is preferably 0.5 kHz or higher, may be about 10 to 20 MHz, or may be about 50 to 150 MHz.
Further, the electric power between the electrodes is 40 W / cm or less, preferably 30 W / cm or less.

上記の電極は、安定したプラズマ放電を得るために、ガスに直接接しない方が良い。そのため、電極の表面を任意の公知の手段により絶縁性被膜でコーティングする等して覆うことが必要である。このような絶縁性被膜としては、石英、アルミナ等のガラス質材料やセラミック材料等を挙げられる。また場合により、チタン酸バリウム、酸化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素等の誘電率が2000以下の誘電体を採用することもできる。 The above electrodes should not be in direct contact with the gas in order to obtain a stable plasma discharge. Therefore, it is necessary to cover the surface of the electrode by coating it with an insulating film by any known means. Examples of such an insulating film include glassy materials such as quartz and alumina, and ceramic materials. Further, depending on the case, a dielectric having a dielectric constant of 2000 or less, such as barium titanate, silicon oxide, aluminum nitride, silicon nitride, and silicon carbide, can be adopted.

このようなリモート型大気圧プラズマ照射硬化部は、例えば上記の公知の装置のうち、大気圧プラズマ発生部、プラズマ照射ノズル等からなるユニットと電源部からなるものである。この装置を基礎として、さらに、被印刷物基材を幅方向に均一に処理するために、大気圧プラズマを噴射する部分を、その幅方向に複数並べてなるものであったり、ノズルの形状をスリット状としたりするものである。
そのようなリモート型大気圧プラズマ発生部の断面の模式図を図1に示す。図1では一方が接地されて、表面に絶縁体32等による層が形成された一対の電極31の間をプラズマ化されるガスが通過し、その通過時において、電極間にて印加された電圧によりガスがプラズマ化される。図1では大気圧プラズマPを含む気流が被印刷基材Sの表面に直接当たるように設けられているが、大気圧プラズマを直接当てないこともできる。
Such a remote type atmospheric pressure plasma irradiation curing unit includes, for example, a unit including an atmospheric pressure plasma generating unit, a plasma irradiation nozzle, and a power supply unit among the above-mentioned known devices. Based on this device, in order to uniformly process the substrate to be printed matter in the width direction, a plurality of parts for injecting atmospheric pressure plasma are arranged in the width direction, or the shape of the nozzle is slit-shaped. And so on.
A schematic cross-sectional view of such a remote atmospheric pressure plasma generating portion is shown in FIG. In FIG. 1, one of them is grounded, and a gas to be plasmatized passes between a pair of electrodes 31 having a layer formed of an insulator 32 or the like on the surface, and the voltage applied between the electrodes at the time of passing through the pair of electrodes 31. The gas is turned into plasma. In FIG. 1, the airflow including the atmospheric pressure plasma P is provided so as to directly hit the surface of the substrate S to be printed, but the atmospheric pressure plasma may not be directly applied.

本発明のプラズマ立体造形装置の一例を図2に示す。チャンバー1内に樹脂を吐出するインクジェットのノズルのノズル部2を設ける。このノズル部2の構造としては、従来のインクジェット方式による立体造形装置にて使用されるノズルを採用できる。
このノズル部2は、成形体を造形するための基材4の表面に平行なx方向及びy方向、又はその複合方向に移動でき、また成形体5の成形につれて基材4の垂直方向のz方向にも移動させることができる。図2において、成形体5は成形途中であり、さらにノズル部2の移動につれて目的とする成型品となるものである。
図2において、チャンバー1の内部に向けて3方向からプラズマを含む気流を導入できるようにプラズマ導入管3が設けられている。このプラズマ導入管3は公知の構造及び材料からなり、図示しない公知の大気圧プラズマ発生部において発生したプラズマを含む気流をチャンバー内に導入するためのものである。
FIG. 2 shows an example of the plasma three-dimensional modeling apparatus of the present invention. A nozzle portion 2 of an inkjet nozzle for ejecting resin is provided in the chamber 1. As the structure of the nozzle portion 2, a nozzle used in a conventional three-dimensional modeling apparatus by an inkjet method can be adopted.
The nozzle portion 2 can move in the x-direction and the y-direction parallel to the surface of the base material 4 for molding the molded body, or in the composite direction thereof, and the z in the vertical direction of the base material 4 as the molded body 5 is molded. It can also be moved in the direction. In FIG. 2, the molded body 5 is in the middle of molding, and becomes a target molded product as the nozzle portion 2 moves.
In FIG. 2, a plasma introduction tube 3 is provided so that an air flow containing plasma can be introduced from three directions toward the inside of the chamber 1. The plasma introduction tube 3 has a known structure and material, and is for introducing an air flow containing plasma generated in a known atmospheric pressure plasma generating portion (not shown) into the chamber.

図2では、プラズマ導入管3が3方向に計3本設置されているが、その本数や位置、方向は任意に決定できる。必要なことは、プラズマを含む気流が、ノズル部2から吐出される樹脂の軌道を乱さないことと、吐出後の樹脂を速やかに硬化させるに必要なプラズマを導入することである。そのため該大気圧プラズマ噴射装置のプラズマ導入管3の噴射口は、インクジェットノズル及び堆積する樹脂組成物に向けて設けられないことが望ましい。 In FIG. 2, a total of three plasma introduction tubes 3 are installed in three directions, but the number, position, and direction thereof can be arbitrarily determined. What is required is that the airflow containing the plasma does not disturb the trajectory of the resin discharged from the nozzle portion 2, and that the plasma necessary for rapidly curing the resin after the discharge is introduced. Therefore, it is desirable that the injection port of the plasma introduction tube 3 of the atmospheric pressure plasma injection device is not provided toward the inkjet nozzle and the resin composition to be deposited.

なおチャンバー1にはプラズマを含む気流を導入する分だけ、チャンバー1外に雰囲気を排出する排出口を設けることが必要であり、その排出口から排出する雰囲気によってもノズル部2から吐出される樹脂の軌道が乱されないことが必要であり、高濃度のプラズマが含まれる部分の雰囲気をできるだけ排出しないこと、さらに雰囲気内に存在するオゾン等の除去又は処理すべき成分を確実に除去又は処理できるようにすることが必要である。
さらにノズル部2及び図示しないプラズマ導入管を覆うカバー6を設けることができる。このカバーを設けることによって、照射された大気圧プラズマが拡散されるのを防止でき、カバー6内の大気圧プラズマ密度をより高くすることができる。
また、このようなカバーを設ける際には、カバー6内の雰囲気中のプラズマ密度を高くすること、さらに未硬化状態の樹脂に対して直接大気圧プラズマPを有する気流をあてないことを両立し易くなる。
さらに、ノズル部2の先端を上方に向け、該先端から噴出された、大気圧プラズマPを有する気流をカバー6内に滞留させることができる、これによりさらにカバー6内のプラズマ密度を向上させることが容易となる。
It is necessary to provide the chamber 1 with a discharge port for discharging the atmosphere outside the chamber 1 as much as the air flow containing plasma is introduced, and the resin discharged from the nozzle portion 2 depending on the atmosphere discharged from the discharge port. It is necessary that the orbit of the chamber is not disturbed, the atmosphere of the part containing high-concentration plasma is not discharged as much as possible, and ozone and the like existing in the atmosphere can be removed or components to be treated can be reliably removed or treated. It is necessary to.
Further, a cover 6 for covering the nozzle portion 2 and the plasma introduction tube (not shown) can be provided. By providing this cover, it is possible to prevent the irradiated atmospheric pressure plasma from being diffused, and it is possible to further increase the atmospheric pressure plasma density in the cover 6.
Further, when such a cover is provided, it is possible to increase the plasma density in the atmosphere inside the cover 6 and to not directly apply the air flow having the atmospheric pressure plasma P to the uncured resin. It will be easier.
Further, the tip of the nozzle portion 2 is directed upward, and the air flow having the atmospheric pressure plasma P ejected from the tip can be retained in the cover 6, thereby further improving the plasma density in the cover 6. Becomes easier.

図3はノズル部2の例の拡大図であり、樹脂を吐出するノズル11とその両側に電極12を設けている。電極12は接地されていてもよく、正極又は負極に帯電されていても良い。
電極12は図に示すようにノズル11の両側に設けられていても良いがいずれか一方でも良く、ノズル11を取り囲むように設けられていてもよい。
この電極12は電極12近傍のプラズマ密度を高めるために設けられる。そのため電極12の先端のみが露出するようにその他の部位は絶縁物により被覆されてもよい。またノズル11から吐出した樹脂を速やかに硬化させるために設けられるので、電極12の先端はノズル11の先端よりも、基材に近い方が好ましい。
FIG. 3 is an enlarged view of an example of the nozzle portion 2, in which a nozzle 11 for discharging resin and electrodes 12 are provided on both sides thereof. The electrode 12 may be grounded or may be charged on the positive electrode or the negative electrode.
As shown in the figure, the electrodes 12 may be provided on both sides of the nozzle 11, but either one of them may be provided, and the electrodes 12 may be provided so as to surround the nozzle 11.
The electrode 12 is provided to increase the plasma density in the vicinity of the electrode 12. Therefore, other parts may be covered with an insulating material so that only the tip of the electrode 12 is exposed. Further, since the resin discharged from the nozzle 11 is provided to be cured quickly, it is preferable that the tip of the electrode 12 is closer to the base material than the tip of the nozzle 11.

電極12の構造は図4に示すようなものでも良い。ノズル11の周囲の電極12は網状であり、場合によっては絶縁体で被覆されても良い。電極12の先端には別の電極13が接続されていてもよい。電極13がドーナツ状であって中心部にはノズル11から吐出された樹脂が通過する孔が形成され、その周囲は板状又は網状等の形状の電極とされている。このような形状とすることによって、ノズル部2が移動する際の空気抵抗が削減される。そのため、ノズル部2の移動に伴い生じる乱流をより小さくすることができる。その結果としてノズル11の先端から吐出した樹脂が正確に積層されることになる。 The structure of the electrode 12 may be as shown in FIG. The electrodes 12 around the nozzle 11 are reticulated and may be coated with an insulator in some cases. Another electrode 13 may be connected to the tip of the electrode 12. The electrode 13 is donut-shaped, and a hole through which the resin discharged from the nozzle 11 passes is formed in the center thereof, and the periphery thereof is a plate-shaped or net-shaped electrode. With such a shape, the air resistance when the nozzle portion 2 moves is reduced. Therefore, the turbulent flow generated by the movement of the nozzle portion 2 can be made smaller. As a result, the resin discharged from the tip of the nozzle 11 is accurately laminated.

図2に示すようにプラズマ導入管3を設けた上で、又は図2においてプラズマ導入管3を固定して設けることに代えて、図5に示すようにノズル部2には、ノズル11に隣接して1つ以上のプラズマ導入管を設けることができる。このときには、プラズマ導入管3の先端から噴出する気流の速度を調整して、ノズル11先端から吐出される樹脂の軌道を乱さないようにすることが必要である。この構造によれば、ノズル11から吐出された樹脂を速やかに硬化させることができる。 The nozzle portion 2 is adjacent to the nozzle 11 as shown in FIG. 5 after the plasma introduction tube 3 is provided as shown in FIG. 2 or instead of the plasma introduction tube 3 being fixedly provided in FIG. It is possible to provide one or more plasma introduction tubes. At this time, it is necessary to adjust the speed of the airflow ejected from the tip of the plasma introduction tube 3 so as not to disturb the trajectory of the resin discharged from the tip of the nozzle 11. According to this structure, the resin discharged from the nozzle 11 can be quickly cured.

1・・・・チャンバー
2・・・・ノズル部
3・・・・プラズマ導入管
4・・・・基材
5・・・・成形体
11・・・ノズル
12・・・電極
13・・・電極
31・・・電極
32・・・絶縁体
G・・・・プラズマ生成用ガス
P・・・・大気圧プラズマ
S・・・・被印刷基材
1 ... Chamber 2 ... Nozzle part 3 ... Plasma introduction tube 4 ... Base material 5 ... Molded body 11 ... Nozzle 12 ... Electrode 13 ... Electrode 31 ... Electrode 32 ... Insulator G ... Plasma generation gas P ... Atmospheric pressure plasma S ... Printed substrate

Claims (5)

チャンバー内に、樹脂組成物として、硬化性樹脂組成物を噴射するインクジェットノズルを設け、さらに大気圧プラズマ噴射装置を設け、インクジェットノズルから噴射された硬化性樹脂組成物を順に硬化して堆積させるように、インクジェットノズルが移動でき、かつインクジェットノズルに隣接してプラズマ導入管を設けてなるプラズマ処理立体造形装置。 An inkjet nozzle for injecting a curable resin composition as a resin composition is provided in the chamber, and an atmospheric pressure plasma injection device is further provided so that the curable resin composition ejected from the inkjet nozzle is sequentially cured and deposited. A plasma processing three-dimensional modeling device in which an inkjet nozzle can be moved and a plasma introduction tube is provided adjacent to the inkjet nozzle. 該大気圧プラズマ噴射装置はリモート型プラズマ噴射装置であり、プラズマの発生源は該チャンバー外に設置されている請求項1に記載のプラズマ処理立体造形装置。 The plasma processing three-dimensional modeling apparatus according to claim 1, wherein the atmospheric pressure plasma injection device is a remote type plasma injection device, and the plasma generation source is installed outside the chamber. 該大気圧プラズマ噴射装置の吐出口は、インクジェットノズル及び堆積する樹脂組成物に向けて設けられていない請求項1又は2に記載のプラズマ処理立体造形装置。 The plasma processing three-dimensional modeling apparatus according to claim 1 or 2, wherein the discharge port of the atmospheric pressure plasma injection device is not provided toward the inkjet nozzle and the resin composition to be deposited. 該大気圧プラズマ噴射装置の吐出口は、インクジェットノズルに隣接して設けられている請求項1~3のいずれかに記載のプラズマ処理立体造形装置。 The plasma processing three-dimensional modeling apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the discharge port of the atmospheric pressure plasma injection device is provided adjacent to the inkjet nozzle. インクジェットノズルの開口部の周囲に、該大気圧プラズマ噴射装置の吐出口が1つ以上設けられている請求項1~4のいずれかに記載のプラズマ処理立体造形装置。 The plasma processing three-dimensional modeling apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein one or more ejection ports of the atmospheric pressure plasma injection device are provided around the opening of the inkjet nozzle.
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