CN1241728C - 固化性树脂组成的着色成型物的制造方法、固化性树脂组成的着色成型物及成型装置 - Google Patents

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Abstract

对液相非着色的光固化性树脂照射激光使之固化，形成最下层5n。在其上面涂布液相的光固化性树脂，形成固化的非着色领域和液相的池领域组成的着色层5n-1。在液相的池领域滴下彩色油墨。对池领域照射激光，使之固化到与非着色领域同等程度的硬度。由覆盖池领域的彩色油墨形成的面状涂层生成设定厚度的封闭状涂层。因此，不影响在着色层5n-1的上面形成下一层(着色层5n-2)。反复进行该过程形成着色层5n-2～着色层53，在着色层53的上面形成着色层52，并在着色层52的上面形成最上层51。利用这种方法，不论是进行单色添加还是多色添加，均可确切地进行添加作业，获得可靠的着色效果。

Description

固化性树脂组成的着色成型物的制造方法、 固化性树脂组成的着色成型物及成型装置
                        技术领域
本发明涉及固化性树脂组成的着色成型物的制造方法、固化性树脂组成的着色成型物及成型装置。
                        技术背景
对采用光成型法制成的成型物，即，对光固化性树脂的激光光照射法层合成型制成的成型物的着色，由于上述树脂本身原有的颜色(通常是半透明色)而受到很大的制约。因此，过去采用在完成一系列的层合成型后，对所得成型物添加着色剂的方法。
然而，在上述的以往着色方法中，为了把着色剂添加到上述成型物中，需要庞大的设备。而且，着色对象是有复杂形状的成型物时，或是与上述同样有复杂形状的成型物是着色对象，且，用多种着色剂进行多色添加时等，存在用以往的设备、添加作业本身很难，而且产生形状性地不能着色部位的问题。
因此，鉴于上述情况，试验了对用上述的光成型法，即，光固化性树脂经激光光照射的固化法所形成各层的每一层，在这些各层的上面添加着色剂的方法。用该方法添加的成型物，如图1所示，与用上述固化性树脂形成的各层11～1n的厚度h相比，用着色剂形成的涂层31～3n的厚度h’相当薄，这从上面看时，可把着色剂的颜色看作为上述成型物的颜色。
可是，从侧面看上述成型物时，如上述由于涂层31～3n的厚度h’相当薄，不只是着色剂的颜色，上述树脂本身原有的颜色(通常、半透明色)也被认为是上述成型物的颜色。因此，由于产生不能获得可靠着色效果的问题，上述着色剂添加方法不能称之为有效。
因此，本发明的目的在于提供在对固化性树脂组成的成型物的着色中，不论是用单一的着色剂进行单色添加，或是用多色着色剂进行多色添加时，均可确实地进行添加作业，且获得可靠的着色效果的方法。
此外，本发明的另一目的还在于在对固化性树脂组成的成型物着色中，即使不用那样庞大的设备也能确实地进行添加作业、且获得可靠的着色效果。
                      发明的内容
根据本发明的第1的观点，固化性树脂组成的着色成型物是将固化性树脂层合成型而具有所成型的多层的成型物，多层中的至少1层有不添加着色剂的未着色领域和添加着色剂而形成的着色领域，用以所制得着色成型物的各方向可识别着色剂颜色的方式形成该着色领域。
根据上述构成，由于用从所制得着色成型物的各方向可识别着色剂的颜色的方法形成该着色领域，故可获得可靠的着色效果。
在有关本发明第1观点的优选实施方案中，作为固化性树脂，用光固化性树脂。上述的着色剂可以使用，例如，把用陶器用颜料的挥发性油墨、吸收紫外线而发色的无色微细粉末状染料、颜料或染料为原料的油墨混在液相状固化性树脂中的着色剂，把颜料或染料混在固化性树脂以外的液态溶剂中、与固化性树脂有亲合性的着色剂，把着色纤维或彩色玻璃珠混在液相状固化性树脂中的着色剂，把着色纤维或彩色玻璃珠混在固化性树脂以外的液态溶剂中、与固化性树脂有亲合性的着色剂的任一种。
根据本发明的第2观点，固化性树脂组成的着色成型物的制造方法，是涉及具有层合成型固化性树脂而成型的多层、多层中的至少1层有不添加着色剂的未着色领域和添加着色剂而形成的着色领域的着色成型物的制造方法，该法至少包括用从所制得上述着色成型物的各方向可识别着色剂的颜色的方法在液相状态的上述固化性树脂上形成着色领域，然后，固化该固化性树脂形成着色领域的工序，和固化液相状的固化性树脂形成未着色领域的工序。
根据本发明的第3观点、固化性树脂组成的着色成型物的制造方法，是涉及具有层合成型固化性树脂而形成的多层、多层中的至少1层有添加着色剂而形成的着色领域的着色成型物的制造方法，包括通过固化沿该着色领域轮廓线的设定宽度领域而形成外周壁的工序，在其外周壁内的液相状领域添加着色剂的工序、和固化上述着色领域的工序。
在有关本发明第3观点的优选实施方案中，在添加着色剂的工序之前，有通过只以设定宽度固化切剖着色领域内的部位而形成隔离壁的工序。另外，用由反馈校正脉冲信号而进行变位的添加机构，通过以设定的距离间隔添加设定量的着色剂的方法形成上述的着色领域。着色剂的添加工序包括除去上述着色领域的液相状固化性树脂的工序，和在除去固化性树脂后的上述领域添加着色剂的工序。另外，用多色的着色剂向上述着色领域的添加是按照预先确定的优先顺序，从优先顺序高的颜色的着色剂依次地添加而进行的。这是为了防止因用多色添加而减少着色领域，以及容易识别各色而进行的方法。
根据本发明第4观点的成型装置，是层合成型液相状的固化性树脂而制成所要求的成型物的装置，在把液相或粉末状的着色剂添加到液相状固化性树脂中的至少水平方向有自由变位的添加机构。
在有关本发明第4观点的优选实施方案中，作为上述添加机构，例如，采用具有沿其轴向伸长的第1着色剂供给孔，和与其轴向垂直的第2着色剂供给孔的针状机构。该针状机构在液相的固化性树脂中的插入和在固化性树脂中的3维方向的变位有任意的强度及形状。
此处，对实现着色成型的装置进行说明。作为上述装置，例如，使用把分配器附载在XY坐标记录仪这种2维方向的变位为自由定位/移动机构上所构成的装置，或附载在机器人臂这种3维方向的变位为自由定位/移动机构上所构成的装置。另外，作为上述装置，也可以使用把通用型的喷墨打印机机头那样的多喷嘴(没有针状部件的喷嘴)附载在XY坐标记录仪或机器人臂上所构成的装置。在定位/移动机构上用XY坐标记录仪时，例如，根据标准的XY表进行上述装置各部分的控制，用机器人臂代替XY坐标记录仪时，例如，根据标准的XYZ表控制上述装置各部分。但，上述装置不限于这里说明的构成装置。
因此，本发明提供了一种通过在一层上面层合另一层的方式层合多个层而制备由固化性树脂形成的着色成型物的方法，各个层通过下述方法形成：
a)提供液相的固化性树脂构成的层和b)用激光照射所述树脂，使所述树脂固化，从而使各个层成型，
其特征在于，对于所述层中的至少一层，步骤b)包括：
d1)只在形成前述各层的树脂的、围绕第2区域的预定的第一区域，对树脂进行激光照射，使之固化，
d2)对形成前述各层的未固化树脂的残留的第2区域进行着色，和
d3)在树脂的所述第2区域照射激光，使之固化。
根据本发明的方法的一个优选实施方案，步骤d1)包括只在所述的预定的第1区域和被所述第2区域所围绕的预定的第3区域进行照射，使相应层的树脂固化。
根据本发明的方法的另一个优选实施方案，步骤d2)包括将针状分配器端部的一部分浸入所述未固化树脂中，通过设在分配器端部的浸入部分上的孔导入着色剂。
另外，本发明还提供了一种制造着色成型物的成型装置，具有：
一层接一层地提供液相固化性树脂构成的多层的再涂器，和
在用所述再涂器设置下一层之前，用激光照射相应层的树脂从而使所述树脂固化并使相应层成型的照射装置，
其特征在于，
所述照射装置适于只在围绕第2区域的预定的第1区域进行照射，使相应层的树脂固化，
设置了分配器，从而在所述第1区域已经用所述照射装置固化以后，向所述相应层的所述第2区域的未固化树脂中加入着色剂，和
在用所述分配器加入着色剂以后，所述照射装置适于对所述第2区域的树脂进行照射，使之固化。
根据本发明的装置的一个优选实施方案，所述照射装置适于照射和固化只在所述预定的第1区域和被所述第2区域包围的预定的第3区域的相应层的树脂。
根据本发明的装置的另一个优选实施方案，所述分配器具有针状分配器端部，所述端部适于浸入到所述未固化树脂中，通过设在所述分配器端部的浸入部分上的孔导入所述着色剂。
                    附图的简单说明
图1是采用以往的着色剂添加方法而着色的光固化性树脂组成的着色成型物的截面图。
图2是表示有关本发明的一实施方案的光固化性树脂组成的着色成型物的一实施例的截面图。
图3是构成图2记载的着色成型物的着色光固化性树脂组成层的透视图。
图4是构成图2记载的着色成型物的、与图3不同类型的着色光固化性树脂组成层的透视图。
图5是表示图3记载的着色光固化性树脂组成层的成型方法的一个例子的说明图。
图6是表示图5记载的成型方法的改变形式例的说明图。
图7是表示边抑制着色剂(彩色油墨)的隆起边对光固化性树脂组成层进行着色方法的一个例子的说明图。
图8是表示图7记载的着色方法的另一个例子的说明图。
图9是表示图7记载的着色方法的另一个例子分别与图7及图8记载的着色方法的比较结果的说明图。
图10是表示以图7记载的方法为基础，对光固化性树脂组成的着色成型物的各层以把着色领域整体地平均化的状态进行着色的方法的一个例子的说明图。
图11是表示不减少着色领域、而对光固化性树脂组成的层进行多色添加方法的一个例子的说明图。
                   实施发明的最佳方案
下面，参照附图详细说明本发明的实施方案。
图2是表示有关本发明的一实施方案的光固化性树脂组成的着色成型物的一实施例的截面图。
上述着色成型物是将光固化性树脂层合成型而构成的成型物，其整体形状不限于特定的形状，而即使是从上方或下方看的形状，也可假定为矩形(方形)、或圆形、椭圆形等各种形状。上述着色成型物，如图2所示，最上层51及最下层5n是未着色的光固化性树脂组成的层(通常层)，在最上层51与最下层5n之间层合的多层分别是着色的光固化性树脂组成的层(着色层)52～5n-1。
设置通常层51、5n均是为了保护着色剂(即，各种彩色油墨，例如类似用陶器用颜料的挥发性油墨的油墨)构成的涂层，或是为了防止固化物即上述着色成型物强度的降低。通常层51、5n是只在固化工序(对未固化的光固化性树脂，即，对液相的光固化性树脂照射激光使之固化的工序)形成的层，分别具有设定(N层分)的厚度。
图3是表示图2所示的着色层52～5n-1中可作为位于最上部的着色层52、及位于最下部的着色层5n-1用的着色层的透视图。
这些的着色层52、5n-1是使之成为从上面及下面看上述着色成型物时可识别被着的颜色的层，分别具有称之为外框(外周壁)的非着色领域A、和由外周壁包围的称之为所谓池的领域形成的着色领域B。上述非着色领域A与通常层(51、5n)一样，只是用如上述的固化工序形成。
而，上述着色领域B是采用在上述非着色领域A固化时不照射激光光，保持未固化状态(即液相状态)、在其未固化状态的领域实施添加着色剂的工序(着色工序)后，再在其领域实施与上述同样的固化工序的方法形成。将未固化状态的领域着色后再固化的处理，是作为对该层上面形成下一层不产生不良影响的处理所实行的。再者，用彩色油墨等对作为上述着色领域B的未固化状态的领域着色，例如，采用从安装在2坐标(XY)机器人臂(没图示)前端的添加机构即分配器(没图示)的针前部7，把彩色油墨滴落在上述未固化状态领域的方法进行。
图4是表示图2所示的着色层52～5n-1中，作为夹在着色层52、5n-1之间的其余全部层(即，着色层53～5n-2)用的着色层的透视图。
这些的着色层53、5n-2是用于从上述着色成型物的侧面可识别被着的颜色的层，分别具有称之为外周壁的外轮廓侧的非着色领域C、和在沿外周壁的内周侧经全周形成的设定宽度的称之为所谓沟的领域所形成的着色领域D、以及位于沟的内侧内轮廓侧的非着色领域E。上述外轮廓侧及内轮廓侧的非着色领域(C、E)，均只在与上述通常层(51、5n)同样的固化工序形成。
而，上述着色领域D，与图3的着色层(52、5n-1)一样，在上述外轮廓侧及内轮廓侧的非着色领域(C、E)固化时，不照射激光，保持未固化状态，在其未固化状态的领域实施着色工序后，再在该领域实施与上述同样的固化工序(对下一层形成不带来影响的处理)，由此而形成。再者，用彩色油墨等对作为上述着色领域D的未固化状态领域的着色，从与上述同样的分配器(没图示)的针前部7，使彩色油墨滴落在上述未固化状态领域的方法进行。
上述构成的着色成型物经以下的过程制成。
首先，通过对未固化状态(液相状态)的非着色光固化性树脂照射激光，使该光固化性树脂固化，形成具有作为最下层5n的N层分厚度的通常层。然后，在最下层5n的上面、以设定的厚度涂布液相的光固化性树脂，同时，为了形成图2所示的着色层5n-1，只对外壁所对应的领域照射激光进行固化，成为非着色领域A。由此，涂布在上述最下层5n的上面的液相的光固化性树脂，被区分成固化的非着色领域A，和处于未固化状态(液相状态)的池、即，在用彩色油墨涂布着色后固化的领域(上述着色领域B)，该池在尺寸、形状方面设定的结果要不影响上述着色成型物的层合成型。
这样，把液相的上述光固化性树脂区分成固化的非着色领域A和未固化状态的池后，把作为着色剂的彩色油墨从上述分配器(没图示)的针前部7滴落在处于未固化状态的上述池中。该彩色油墨最好使用对液相的光固化性树脂亲合性极好的油墨。本实施例中，作为上述彩色油墨用红(R)、蓝(B)、黄(Y)及黑(B)四种颜色的油墨。
把上述彩色油墨滴落在池中，利用上述的亲合性，上述彩色油墨扩散到未固化状态的光固化性树脂中，其结果变成彩色油墨被添加到全池中的状态。这样，在未固化状态的光固化性树脂(即池)中添加彩色油墨后，通过对该池照射激光，使成为上述着色领域B的领域固化到与上述非着色领域A中同等程度的硬度。由此，由覆盖上述池的彩色油墨形成的面状涂层生成具有一定厚度的封闭状的涂层。
再者，要把光固化性树脂变成混有彩色油墨的液相状态的上述领域(池)固化到与非着色领域A的硬度同等程度的硬度形成着色领域B，只用与固化非着色领域A时的能量大小相同的能量的激光照射有时不充分。这样的情况下，作为增加投入到上述液相状态领域(即，变成着色领域B的领域)的光能量的手段，必须采用例如设定延长激光光照射中曝光时间的方法，或在激光光照射中多次曝光方法等特殊的固化方法。
这样，通过使添加有彩色油墨的液相状态的领域固化形成着色领域B的方法，可不妨碍进行在上述着色层5n-1的上面的下一层(即，着色层5n-2)形成。
然后，在上述着色层5n-1的上面，以设定的厚度添加光固化性树脂，同时为了形成图2所示的着色层5n-2，对外壁及内壁对应的领域照射激光进行固化，成为外轮廓侧的非着色领域C、及内轮廓侧的非着色领域E。由此，涂布在上述着色层5n-1上面的光固化性树脂被区分成固化的非着色领域C、E、和处于未固化状态的沟即变成上述着色领域D的领域。该沟也与上述池一样，在尺寸、形状方面设定成不影响上述着色成型物的层合成型的形式。
这样，把上述光固化性树脂区分成固化的非着色领域C、E和未固化状态的沟后，与上述同样地把对光固化性树脂亲合性极好的、作为着色剂的彩色油墨从上述分配器(未图示)的针前部7滴落在处于未固化状态的上述沟中。因此，由于上述亲合性，上述彩色油墨扩散到未固化状态的光固化性树脂中，其结果，变成彩色油墨被添加到全部沟中的状态。这样，在未固化状态的光固化性树脂(即沟)中添加彩色油墨后，通过对该沟照射激光，使成为上述着色领域D的领域固化到与上述非着色领域C、E中同等程度的硬度。由此，由覆盖上述沟的彩色油墨形成的面状涂层生成具有一定厚度的封闭状的涂层。在固化成为着色领域D的领域时也与上述同样，由于用与固化非着色领域C、E时的能量大小相同的能量的激光照射，有时不能使着色领域D的硬度达到与非着色领域C、E的硬度同等程度的硬度。
这样的情况下，在对成为着色领域D的领域的激光照射时，也与对成为上述着色领域B的领域的激光照射中一样，必须通过设定延长曝光时间的方法，或多次曝光方法等特殊的固化方法，设法增加投入未固化状态领域(即，着色领域D)的光能量。
这样，通过使添加有彩色油墨的液相状态的领域固化形成着色领域D的方法，可不妨碍上述着色层5n-2上面的下一层的形成。
作为形成上述各着色层52～5n-1中着色领域的液相状态领域的模型，可以只用池状、沟状2种。把上述液相状态的领域设定成池状，从上/下方向看制得的着色成型物时也可确切地进行颜色的识别。而，把上述液相状态的领域设定成沟状时，只能从横向看制得的着色成型物而进行颜色的识别，但是可缩短着色工序需要的时间，而且具有谋求节约着色工艺使用的油墨量的优点。
通过反复进行上述的过程，分别形成着色层5n-2～着色层53后，在着色层53的上面形成与上述着色层5n-1相同构成的着色层52。此外，在该着色层52的上面，形成与上述非着色层5n相同构成的非着色层51，由此形成上述着色成型物。
再者，上述光固化性树脂(液状树脂)的添加工序，可用上述着色成型物的层合成型中所用成型装置(没图示)具备的记录器(没图示)进行。而，上述分配器(没图示)的针前部7与注射器(罐)(没图示)之间用软管(没图示)连接。
此外，在控制成型装置各部分的控制器(没图示)中，内藏有形成通常层(51、5n)时使用的成型数据、形成着色层(52、5n-1)时使用的成型数据、形成着色层(53～5n-2)时使用的成型数据等。上述控制器(没图示)适当使用上述各成型数据而进行上述着色成型物的层合成型。
若采用上述的实施例，在进行上述着色成型物的层合成型过程中，由于对成为着色层的层(52～5n-1)涂布着色剂，故不需要完成一系列的成型作业后的着色剂的添加工序。
另外，由于在进行层合成型过程中添加着色剂，故可与成型装置的成型作业的自动化一起进行着色剂添加作业的自动化。因此，可边进行成型作业边进行添加作业，而且，不仅可进行单色添加，也可进行多色添加。
另外，由于着色层的涂布面成为封入上述着色成型物内部的状态，故涂层不会出现因来自外部的冲击、或粘附药品等引起的化学变化而从着色层剥离掉的不良情况。
图5是表示图3记载的着色光固化性树脂组成的层(着色层)成型方法的一个例子的说明图。
图5中，上述着色层(52、5n-1)的外周壁表面9，根据表示通过切分STL数据所求的上述外周壁表面9的数据(表面数据)而形成。而，上述着色层(52、5n-1)的外周壁内面11，则根据由只在一定距离内侧偏置上述表面数据而求的数据(内面数据)形成。该外周壁内面11相当于上述的池即成为着色领域B的领域的外周。另外，进入成为该着色领域B的领域的着色剂，即表示彩色油墨的滴下位置轨迹的矩形状线13，根据只在一定距离内侧偏置上述内面数据所求得的数据(油墨滴下用数据)确定。
再者，形成图4记载的着色层(53～5n-2)时，根据表面数据形成上述外周壁表面9，把沟，即成为着色领域D的领域的外周定为上述外周壁内面11，另外，根据在只超过油墨滴下用矩形状线13的设定距离内侧偏置上述内面数据所求的数据而确定成为着色领域D的领域的内周。
本发明人试制图3示的着色层(52、5n-1)及图4示的着色层(53～5n-2)的结果，为设定池(或沟)所制成的上述外周壁的厚度较好是0.5～5.0mm左右。壁厚比0.5～5.0mm薄时，滴落在池(或沟)中的彩色油墨从池(或沟)中溢出，壁厚比其厚时，所制得着色成型物上粘附的颜色不清楚。
另外，表示彩色油墨滴下位置轨迹的矩形线13也依与被成型的着色成型物的形状、或滴下的彩色油墨及液相状态光固化性树脂的表面张力等的关系，其扩散面积也不同，最好是设定在距外周壁内面11大约1.0mm～5.0mm左右距离的位置。
试制时使用的着色用染料(彩色油墨)，是粒径非常细的无色粉末，受紫外线照射而发色的特种粉末，即，使用把粉末溶于光固化性树脂中的染料。由于是无色的粉末，滴落在液相状态的光固化性树脂中后也不影响该光固化性树脂中紫外线的透过率，因此，不妨碍固化。
图6是表示图5记载的成型方法改变形式例的说明图。
本改变形式例中，是在图3所示的着色层(52、5n-1)中，在上述领域的外周部分设计壁15，使涂布在上述池领域的一部分，即成为着色领域B的领域的一部分的彩色油墨，不从该领域流到其他领域、不进行扩散。另外，在多色添加上述领域的一部分时，为了防止所添加的不同颜色的彩色油墨彼此混杂，设隔离壁17。
上述壁15、17的厚度也取决于上述领域的形状等，但较好是0.5～5.0mm左右，为了从所制得着色成型物的外部看、容易识别粘附在液相状态时的光固化性树脂上的颜色，虽然壁厚要薄，但壁厚比0.5～5.0mm薄时，滴落在上述领域中的油墨有可能从上述领域溢出。
再者，为了实施图6所示的成型方法，成型装置的控制器(没图示)采用STL数据控制程序。由于STL控制程序本身不具有颜色信息，故在上述控制器中制作区别颜色的文件进行各色的识别。
图7是表示边抑制着色剂(彩色油墨)的隆起边对固化性树脂组成的层进行着色的方法的一个例子的说明图。
如上所述，滴落在液相状态光固化性树脂上的彩色油墨，由于在树脂液面上扩散，故为使彩色油墨粘附到上述光固化性树脂上而使用的数据(着色数据)，不需要是像层合成型液相状态的光固化性树脂时使用的数据(成型数据)那么详细的数据。着色数据过于详细时，其结果彩色油墨的添加量增多，在图3所示的着色层(52、5n-1)中池的领域、或图4所示着色层(53～5n-2)中沟的领域中，由于产生被添加的彩色油墨的隆起，故给上述层合成型带来不良影响。因此，为了防止这样的不良情况的发生，要进行着色数据的所谓间拔。图7中，为了图示和说明的简单起见，以从上面/下面看的形状呈圆形状的着色成型物的层合成型为对象。
在图7(a)中，着色的领域F表示形成呈圆板状着色层时的成型数据，由此位于内周侧的同心圆弧G是只设定距离偏置成型数据而制成的原始着色数据，即上述分配器(没图示)的针前部7的轨迹。着色数据的所谓间拔，用该圆弧G按以下所示的顺序进行。
即，首先如图7(b)所示，在上述着色数据(圆弧G)上，按等间隔确定多个顶点G1～Gn。具体地，用求表示各顶点G1～Gn的坐标的方法，确定各顶点G1～Gn。然后，如图7(c)所示，从上述各顶点G1～Gn开始，例如，把顶点G1作为着色数据的始点P1，把离该始点P1设定距离t以上的顶点G3作为与上述始点P1相连成为着色数据的第2个点P2。以下，用与上述同样的手法，如图7(d)所示，求着色数据的第3点P3、…、着色数据的第n点即终点Pn。再者，选择终点Pn，离始点P1的距离必须在上述t以上。在这样选择的各点P1、P2、P3、…、Pn中，分别添加设定量的着色剂。
图8是表示图7记载的着色方法另一个例子的说明图。
如上所述，涂布液相状态的光固化性树脂时，彩色油墨在着色领域不均匀扩散，有可能产生色斑。因此，为了防止这种不良情况的发生，要采取以下说明的措施。
开始，如图8(a)所示，使分配器(没图示)的针前部7，从离液相状态光固化性树脂表面5～10mm的高度滴下彩色油墨。这里，通过使针前部7的结构变成向有足够强度且向液相状态的光固化性树脂内部的插/脱成为自由形状的情况，故如图8(b)所示，可把针前部7注入液相状态的光固化性树脂内部进行着色。这样，通过把针前部7注入液相状态的光固化性树脂内部，可使彩色油墨以明显扩散的状态着色。另外，不发生油墨的飞散，也不需要精确控制针前部7的上下方向。再者，作为针前部7，如图8(c)所示，若用侧面具有多个横孔7a～7n的结构，则可使彩色油墨以扩散更明显的状态着色。
再者，除上述外，作为使添加在液相状态光固化性树脂中的彩色油墨均匀扩散在着色领域的方法，还有在分配器内部(没图示)、或针前部7中加热彩色油墨后滴下的方法。如果彩色油墨温度低，则因粘度高，其扩散需要时间，因此在上述的池或沟等的光固化性树脂的未固化部分中添加的彩色油墨不均匀扩散，产生色斑。然而，若把彩色油墨加热后滴下，则因粘度低，由于用较短的时间进行扩散，故难以产生色斑。另外，就针前部7的内部结构而言，为了谋求彩色油墨更均匀的扩散和进一步消除色斑，除图8(c)所示的横孔7a～7n外，还可在针前部7的底部设计开口的立孔。
图9是表示图7记载的着色方法的又一例和图7及图8分别记载的着色方法的比较结果的说明图。
在图7及图8分别记载的着色方法中，如图9(a)所示，首先只固化外周壁，相当于池(或沟)的领域直接为液相状态，然后，如图9(b)所示，把彩色油墨从分配器(没图示)的针前部7滴在未固化状态的池(或沟)的领域。为此，如图9(c)所示，在池(或沟)的领域，只是彩色油墨的滴下量部分产生隆起，如果是该隆起以下的厚度的层合间距，则不能在图示的层上面形成下一层。换言之，不能把层合间距设定得太细。
因此，本例图9(a)中，只固化外周壁，相当于池(或沟)的领域直接为液相状态，然后，如图9(d)所示，吸取相当于上述池(或沟)领域的液相状态光固化性树脂后，再从上述针前部7滴下彩色油墨。用这种方法除去相当于池(或沟)领域的光固化性树脂(处于液相状态)后，如图9(e)所示，不产生彩色油墨滴下形成的隆起。
除上述之外，作为防止在未固化的光固化性树脂上滴下的彩色油墨的隆起的手段，有对彩色油墨滴下的地方提供风压的方法。另外，作为为了防止彩色油墨的隆起同时也促进扩散的手段，有在彩色油墨滴下的地方赋予振动的方法。
再者，作为上述的彩色油墨，例如，可以用在液相状态的光固化性树脂中混有颜料、染料或以这些为原料的油墨的混合物，在液相状态的光固化性树脂以外的溶剂中溶合颜料、染料的溶液等。这里，涉及在液相状态的光固化性树脂以外的溶剂中溶合颜料、染料时，应与光固化性树脂有亲合性，换言之，必须对光固化性树脂的固化不产生妨碍。此外，作为上述的彩色油墨，也可以使用用纤维或彩色玻璃珠代替颜料、染料的物质。
至此说明的内容是以包围上述池(或沟)领域的外周壁的存在为前提。但是，也有在未固化的光固化性树脂中添加几次彩色油墨而不需要上述外周壁的成型方法。这种成型方法包括以下的过程。
首先，通过对液相的光固化性树脂照射激光，使该光固化性树脂层只固化1层形成薄膜后，在该薄膜上，沿着色成型物成型数据(表示着色成型物轮廓形状的数据)的偏置数据(在内侧把轮廓形状数据偏置0.5～5.0mm左右的数据)添加彩色油墨。着色面是该层的上面或下面时，在由内侧偏置其上面或下面轮廓数据的数据所确定的轮廓线的内部添加彩色油墨。这样，在所添加的彩色油墨的隆起少时，反复多次添加上述彩色油墨，在没达到设定的层合间距范围内形成所添加的彩色油墨的隆起，然后，为了对下一工序的影响小而在充分干燥(固化)所添加彩色油墨的状态下，添加所需要的液相光固化性树脂，使之在该表面上形成下一层。另外，根据下一层的形状数据通过对该液相的光固化性树脂照射激光，按设定的形状使该光固化性树脂固化。
通过反复进行上述过程达到所需的次数，形成所希望的着色成型物。
用这种方法，通过多次添加彩色油墨，形成具有彩色油墨导致的设定厚度的隆起，但也可以把具有不超过层合间距厚度的彩色薄片切成所要求的形状后，粘贴在液相的光固化性树脂上来代替彩色油墨的添加。这种情况下，也可以先把具有不超过层合厚度的彩色薄片粘贴在液相的光固化性树脂上再切成所要求的形状。再者，具有超过层合间距厚度的彩色薄片，由于影响层合成型，所以不理想。
另外，也可采用例如只添加1次具有彩色树脂等粘度的彩色油墨的方法代替多次添加彩色油墨的方法。即，边控制涂层的厚度边进行上述彩色树脂的添加的方法，使经上述彩色树脂的添加所形成的涂层厚度尽可能接近层合间距的厚度。
此外，作为不需要形成上述外周壁的成型方法，是把彩色油墨滴落在记录后的液相光固化性树脂上，同时，滴下的彩色油墨更快地扩散到上述光固化性树脂中使上述液相的光固化性树脂固化，从而不需要形成上述外周壁的方法，换言之，该法是通过大约同时地进行彩色油墨的滴下和液相光固化性树脂的固化，而防止彩色油墨向不进行着色领域流出的方法。
再者，如同彩色油墨的粒子埋入液相的光固化性树脂中一样，如果彩色油墨是不扩散到上述树脂中的状态，在记录后的上述树脂(即，液相的光固化性树脂)上，例如用与喷墨打印机一样的机构添加彩色油墨(印刷)，然后通过对每层反复进行使上述树脂固化的过程，也可形成所希望的着色成型物。
图10是以图7记载的方法为基础，对固化性树脂组成的着色成型物的各层，以把着色领域整体地平均化的状态进行着色的方法的一个例子的说明图。
本例，在用图7的方法取得的圆弧G上的顶点P1～Pn(图10(a))上，类似将以顶点P1为起点的间拔着色数据为第1层(图10(b))、以顶点P3为起点的间拔着色数据为第2层(图10(c))，又，以顶点P2为起点的间拔着色数据为第3层(图10(d))的样子，分别对各层采用无规则地使起点不同的间拔着色数据进行着色。
因此，基于上述着色数据的着色剂(彩色油墨)添加领域变成与各层的每一层相离的状态，结果，作为着色成型物整体看时，变成着色剂添加领域均匀分散的状态。
图11是表示不减少着色领域，而对固化性树脂组成的层进行多色添加方法的1个例子的说明图。
对着色成型物进行多色添加时，不预先为区别颜色而确定着色的优先度时，如图11(a)所示，用与着色数据有关的颜色以外的颜色进行着色的领域变宽。在图11(a)的例中，着色数据的颜色不仅是色1、色2及色3，实际上色1的着色领域与色2的着色领域重复的部分，色1的着色领域与色3的着色领域重复的部分，色2的着色领域与色3的着色领域重复的部分，以及色1、色2及色3的着色领域重复的部分变得相当宽。上述的各个着色领域有时实际上不进行着色而成为各着色领域间的隔壁，但这种情况，由于上述隔壁领域与着色领域相比变得相当大，结果着色领域减少。
因此，本例在着色时为区别颜色确定了优先度。优先度的确定，是根据用户希望着色成型物中哪种颜色明显而自由地进行。例如，在上述的色1、色2及色3中，最希望明显的颜色是色1，其次是色2时，是如图11(b)所示的图形，变成为区别上述各色而进行着色。因此，可防止多色添加中着色领域的减少。
总之，上述的内容涉及本发明的一种实施方案，当然本发明不只限于上述内容。本发明可用其他各种方案进行实施。

Claims (6)

1.通过在一层上面层合另一层的方式层合多个层而制备由固化性树脂形成的着色成型物的方法，各个层通过下述方法形成：
a)提供液相的固化性树脂构成的层和b)用激光照射所述树脂，使所述树脂固化，从而使各个层成型，
其特征在于，对于所述层中的至少一层，步骤b)包括：
d1)只在形成前述各层的树脂的、围绕第2区域的预定的第一区域，对树脂进行激光照射，使之固化，
d2)对形成前述各层的未固化树脂的残留的第2区域进行着色，和
d3)在树脂的所述第2区域照射激光，使之固化。
2.权利要求1的方法，其中步骤d1)包括只在所述的预定的第1区域和被所述第2区域所围绕的预定的第3区域进行照射，使相应层的树脂固化。
3.权利要求1或2的方法，其中步骤d2)包括将针状分配器端部的一部分浸入所述未固化树脂中，通过设在分配器端部的浸入部分上的孔导入着色剂。
4.一种制造着色成型物的成型装置，具有：
一层接一层地提供液相固化性树脂构成的多层的再涂器，和
在用所述再涂器设置下一层之前，用激光照射相应层的树脂从而使所述树脂固化并使相应层成型的照射装置，
其特征在于，
所述照射装置适于只在围绕第2区域的预定的第1区域进行照射，使相应层的树脂固化，
设置了分配器，从而在所述第1区域已经用所述照射装置固化以后，向所述相应层的所述第2区域的未固化树脂中加入着色剂，和
在用所述分配器加入着色剂以后，所述照射装置适于对所述第2区域的树脂进行照射，使之固化。
5.权利要求4的装置，其中，所述照射装置适于照射和固化只在所述预定的第1区域和被所述第2区域包围的预定的第3区域的相应层的树脂。
6.权利要求4或5的装置，其中，所述分配器具有针状分配器端部，所述端部适于浸入到所述未固化树脂中，通过设在所述分配器端部的浸入部分上的孔导入所述着色剂。
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