发明名称 立体构造物之制造方法及微细立体构造物
摘要 一种立体构造物之制造方法,系将基板配置于接近用来供给溶液之微细径针状流体吐出体之先端,并藉由施加任意波形之电压予上述针状流体吐出体,以将流体之超微细径液滴对着上述基板表面吐出,使该液滴飞扬附着于基板上,并将附着后之该流体液滴固化而得立体构造物;其特征为:使电场集中于先附着于该基板上之液滴固化物,再于其上堆积后来附着之液滴,而形成立体构造物之制造方法,及藉此方法以将超微细粒径之液滴加以固形化,堆积而成长形成之微细径之立体构造物。
申请公布号 TWI265909 申请公布日期 2006.11.11
申请号 TW093122806 申请日期 2004.07.30
申请人 独立行政法人产业技术总合研究所 发明人 村田和广;横山浩
分类号 B81C5/00(2006.01);B05D1/26(2006.01) 主分类号 B81C5/00(2006.01)
代理机构 代理人 杜汉淮 台北市中山区吉林路24号9楼之6
主权项 1.一种立体构造物之制造方法,系将基板配设于接 近供应溶液之微细径针状流体吐出体之前端,并藉 施加任意波形之电压予上述针状流体吐出体,以对 着上述基板表面吐出直径15m以下之流体之超微 细径液滴,使该液滴飞扬附着于基板上,并使附着 后之该流体液滴硬化(固化)为特征。 2.如申请专利范围第1项所述之立体构造物之制造 方法,其系将电场集中在先附着于上述基板上之液 滴固化物之后,再使其后附着之液滴堆积在其上。 3.如申请专利范围第1项所述之立体构造物之制造 方法,其系将电场集中在由上述液滴固化物所形成 立体物之顶点,然后使飞扬之液滴堆积在该立体物 之顶点,以使立体物成长。 4.如申请专利范围第1项至第3项中任一项之立体构 造物之制造方法,其系将该立体构造物之断面直径 ,藉由自上述针状流体吐出体吐出之液滴之挥发性 加以控制。 5.如申请专利范围第1项至第3项中任一项之立体构 造物之制造方法,其系将上述基板之温度控制在能 使先弹着之液滴之液分挥发,并使其后弹着之液滴 足可堆积在其上之硬度。 6.如申请专利范围第1项至第3项中任一项之立体构 造物之制造方法,其中上述基板之表面温度系利用 装设在基板或该基板支持体之裴尔提热元件、电 热器、红外线加热器、使用流体之如燃油加热器 等加热器、矽橡胶电热线或热阻器加以控制。 7.如申请专利范围第1项至第3项中任一项之立体构 造物之制造方法,其中该基板之表面温度系控制在 室温至100℃之范围。 8.如申请专利范围第1项至第3项中任一项之立体构 造物之制造方法,其中该流体系含金属超微粒子之 溶液。 9.如申请专利范围第1项至第3项中任一项之立体构 造物之制造方法,其中该流体系高分子溶液。 10.如申请专利范围第1项至第3项中任一项之立体 构造物之制造方法,其中该流体系含有陶瓷超微粒 子之溶液。 11.如申请专利范围第1项至第3项中任一项之立体 构造物之制造方法,其中该流体系陶瓷之溶胶-凝 胶溶液。 12.如申请专利范围第1项至第3项中任一项之立体 构造物之制造方法,其中该流体系低分子溶液。 13.如申请专利范围第1项至第3项中任一项之立体 构造物之制造方法,其中该流体系含有选自含金属 、超微粒子之溶液、高分子溶液、含陶瓷超微粒 子之溶液、陶瓷之溶胶-凝胶溶液及低分子溶液所 构成之群中之至少一种。 14.如申请专利范围第1至第3项中任一项之立体构 造物之制造方法,其中该液滴之大小为直径5m以 下。 15.如申请专利范围第1至第3项中任一项之立体构 造物之制造方法,其中该液滴之大小为直径3m以 下。 16.如申请专利范围第1项至第3项中任一项之立体 构造物之制造方法,其中上述液滴之乾燥固化时间 为2秒以下。 17.如申请专利范围第16项所述之立体构造物之制 造方法,其中该乾燥固化时间为1秒以下。 18.如申请专利范围第16项所述之立体构造物之制 造方法,其中该乾燥固化时间为0.1秒以下。 19.如申请专利范围第1项至第3项中任一项之立体 构造物之制造方法,其中该液滴之飞扬速度为4m/s 以上。 20.如申请专利范围第19项所述之立体构造物之制 造方法,其中该液滴之飞扬速度为6m/s以上。 21.如申请专利范围第19项所述之立体构造物之制 造方法,其中该液滴之飞扬速度为10m/s以上。 22.如申请专利范围第1项至第3项中任一项之立体 构造物之制造方法,该方法系在未达上述流体之饱 和蒸气压之雰围下进行。 23.如申请专利范围第1项至第3项中任一项之立体 构造物之制造方法,该吐出之上述流体之电容率( 介质常数)系1以上。 24.一种依申请专利范围第1项至第3项中之任一项 之制造方法制造之立体构造物,该构造物系将超微 细粒径之液滴固化而堆积成长成为宽高比2以上且 立体构造物为自立可能之宽高比以下之微细粒径 立体构造物。 25.如申请专利范围第24项所述之立体构造物,其宽 高比为3以上。 26.如申请专利范围第24项所述之立体构造物,其宽 高比为5以上。 27.如申请专利范围第24项所述之立体构造物,该液 体之粒径为直径5m以下。 28.如申请专利范围第24项中所述之立体构造物,其 中该液滴之粒径为直径3m以下。 图式简单说明: 第1(a)图表示依本发明制造方法之微细立体构造物 之制造过程之初期阶段之模式图。第1(b)图表示过 程之中期阶段,第1(c)图则表示其后期阶段之各个 模式图。 第2(a)图表示本发明制造方法中,藉由喷嘴大幅移 动以形成立体构造物之形态来显示电场集中之影 响之模式图。第2(b)图为藉由喷嘴小幅移动,第2(c) 图则藉由喷嘴更进一步小幅移动以形成立体构造 物之形态来显示电场集中之影响之模式图。 第3图表示使喷嘴微微移动以形成立体构造物之形 态一例之照片。 第4图表示本发明制造方法所用超微细流体喷嘴装 置一实施例之说明图。 第5图表示本发明制造方法中用以说明计算喷嘴之 电场强度之示意图。 第6图表示本发明制造方法之一实施例中,吐出开 始电压对喷嘴口径之相依性之线图。 第7图表示本发明制造方法之一实施例中,印字字 点直径对所施电压之相依性之线图。 第8图表示由实施例一制得之立体构造物之照片。 第9图表示由实施例六制得之立体构造物之照片。 第10图表示依比较例一之制造方法而湿润扩散之 液滴之照片。 第11图表示由实施例八形成立体构造物时,在不同 之基板表面温度下实施之结果之照片。 第12图表示由实施例九形成立体构造物时,在不同 之基板表面温度下实施之结果之照片。 第13图表示由实施例十形成立体构造物时,在不同 之基板表面温度下实施之结果之照片。
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