JP2001354877A - Inorganic pigment ink, method for using the same, and method for forming laminar layer by using the inorganic pigment ink - Google Patents

Inorganic pigment ink, method for using the same, and method for forming laminar layer by using the inorganic pigment ink

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JP2001354877A
JP2001354877A JP2000174905A JP2000174905A JP2001354877A JP 2001354877 A JP2001354877 A JP 2001354877A JP 2000174905 A JP2000174905 A JP 2000174905A JP 2000174905 A JP2000174905 A JP 2000174905A JP 2001354877 A JP2001354877 A JP 2001354877A
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inorganic pigment
pigment ink
ink
resin
solidifiable material
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Noboru Kawaguchi
昇 川口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inorganic pigment ink applicable to an inkjet printer and able to develop bright color, a method for using the same, and further a method for forming a laminar layer by using the inorganic pigment ink. SOLUTION: The inorganic pigment ink 11 contains an inorganic pigment 12 consisting of non-circular particles having particle sizes of 1-10 μm and surface shapes of almost plain as coloring material. The inorganic pigment particles are coated with transparent continuous layer 16 formed with a solidifiable material 13 so that the ink can develop color at high chroma. The method for forming a laminar layer by using the inorganic pigment ink comprises a coloring process for coloring specific regions of a three dimensional material.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット式
プリンタに適した無機顔料インキ及びその使用方法、並
びに無機顔料インキを使用して着色された三次元物体を
造形する積層造形方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inorganic pigment ink suitable for an ink jet printer and a method for using the same, and a method for forming a three-dimensional object colored using the inorganic pigment ink.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット式プリンタで使用される
インキは、従来、ほとんどが染料を色材とする染料イン
キである。染料は色数が豊富である反面、耐光性や耐熱
性、耐薬品性などの堅牢性に劣る。このため、より堅牢
性に優れる無機顔料を溶媒に分散させた無機顔料インキ
を、インクジェット式プリンタに適用する試みがなされ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, most inks used in ink jet printers are dye inks using a dye as a coloring material. Dyes have a large number of colors, but are inferior in light fastness, heat resistance, and chemical resistance. For this reason, attempts have been made to apply an inorganic pigment ink in which an inorganic pigment having higher robustness is dispersed in a solvent to an ink jet printer.

【0003】この無機顔料インキでは、種々の用途が提
案されており、なかでも、積層造形方法の分野への応用
が有望視されている。積層造形方法は、高速造形法(ラ
ピッド・プロトタイピング)とも呼ばれており、三次元
CADデータなどコンピュータ上で定義された数値モデ
ルに基づいて、複雑な形状の三次元物体を短時間で作製
する方法として利用されている。作製された三次元物体
は、種々の装置の部品モデル(プロトタイプ)として、
その機能や形状の良否を調べるためなどに利用される。
[0003] Various uses of this inorganic pigment ink have been proposed, and in particular, application to the field of the additive manufacturing method is considered promising. The additive manufacturing method is also called a rapid prototyping method (rapid prototyping), in which a three-dimensional object having a complicated shape is produced in a short time based on a numerical model defined on a computer such as three-dimensional CAD data. It is used as a method. The produced three-dimensional objects are used as part models (prototypes) of various devices.
It is used to check the quality of its function and shape.

【0004】積層造形方法の代表的なものとしては、液
状樹脂や樹脂粉末などの固化可能材料により固化層を形
成し、この固化層を順次積層して三次元物体を造形する
技術がある。この積層造形のプロセスにおいては、より
堅牢性に優れる無機顔料インキが着色材料として適して
いるため、このインキをインクジェット式プリンタによ
り噴射して着色することが強く要望されている。
As a typical example of the lamination molding method, there is a technique in which a solidified layer is formed from a solidifiable material such as a liquid resin or a resin powder, and the solidified layers are sequentially laminated to form a three-dimensional object. In the additive manufacturing process, an inorganic pigment ink having higher robustness is suitable as a coloring material. Therefore, there is a strong demand for jetting this ink with an ink jet printer for coloring.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、無機顔料の
粒子をインクジェットの噴射ノズルで噴射できる程度に
まで微細化すると、顔料の彩度が低下し、その色が褪せ
て見えるという問題点があった。このため、無機顔料イ
ンキはインクジェット式プリンタには不適であるとさ
れ、黒色など一部の色を除いて、ほとんど実用化されて
いなかった。
However, if the particles of the inorganic pigment are made fine enough to be ejected by an ink jet nozzle, the chroma of the pigment decreases, and the color of the pigment appears fading. . For this reason, inorganic pigment inks are said to be unsuitable for inkjet printers and have not been practically used except for some colors such as black.

【0006】したがって、本発明の課題は、インクジェ
ット式プリンタに適用可能で、かつ、鮮やかな発色が得
られる無機顔料インキ及びその使用方法を提供すること
である。さらに、本発明の別の課題は、無機顔料インキ
を使用して、造形される三次元物体の所定の領域を発色
させることができる積層造形方法を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an inorganic pigment ink which can be applied to an ink jet type printer and can obtain a vivid color, and a method for using the same. Further, another object of the present invention is to provide a layered manufacturing method capable of coloring a predetermined region of a three-dimensional object to be formed using an inorganic pigment ink.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の無機顔
料インキは、粒子径が1〜10μmで、かつ、略平面の
表面形状を備えた非球形粒子からなる無機顔料を色材と
して含有し、前記無機顔料が、固化可能材料により形成
される透明な連続層で被覆されることにより、高い彩度
で呈色するものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an inorganic pigment ink comprising, as a colorant, an inorganic pigment having non-spherical particles having a particle diameter of 1 to 10 μm and having a substantially flat surface shape. The inorganic pigment is coated with a transparent continuous layer formed of a solidifiable material so that the inorganic pigment is colored with high saturation.

【0008】上記発明によれば、無機顔料インキは、色
材が無機成分からなる顔料であるため、染料や有機顔料
と比べて耐光性や耐熱性などの堅牢性に優れる。また、
無機顔料が上記粒子径の範囲に微細化されていることか
ら、顔料粒子の分散性が良好である。このため、無機顔
料を適当な溶媒に分散させることにより、顔料が沈降分
離しにくく安定した性状の液状インキとなる。また、無
機顔料を適度な濃度で溶媒に混合させることにより、イ
ンクジェット式プリンタにも十分適用可能なインキとな
る。
According to the above-mentioned invention, since the inorganic pigment ink is a pigment whose coloring material is composed of an inorganic component, the inorganic pigment ink has excellent fastness such as light resistance and heat resistance as compared with dyes and organic pigments. Also,
Since the inorganic pigment is finely divided into the above particle diameter range, the dispersibility of the pigment particles is good. For this reason, by dispersing the inorganic pigment in a suitable solvent, the pigment is hardly sedimented and separated, and a stable liquid ink is obtained. In addition, by mixing the inorganic pigment with the solvent at an appropriate concentration, the ink can be sufficiently applied to an ink jet printer.

【0009】一方で、無機顔料の粒子を微細化していく
と、次第に彩度が低下してその色が褪せて見えるという
現象が発生する。これは、微細化された顔料粒子の表面
で光が乱反射することなどにより、顔料本来の色の光が
散乱するためと考えられる。そこで、本発明では、無機
顔料の組成や調製方法を工夫することによって、略平面
の表面形状を備えた非球形粒子とし、光の乱反射を低減
させている。さらに、被塗物において、固化可能材料か
ら形成される透明な連続層で無機顔料の表面を被覆する
ことにより、無機顔料とその周りを取り囲む媒体との屈
折率の差を小さくし、光の散乱を抑制している。
On the other hand, when the particles of the inorganic pigment are made finer, a phenomenon occurs in which the saturation gradually decreases and the color appears fading. This is presumably because light of the original color of the pigment is scattered due to irregular reflection of light on the surface of the finely divided pigment particles. Therefore, in the present invention, irregular reflection of light is reduced by devising the composition and preparation method of the inorganic pigment into non-spherical particles having a substantially planar surface shape. Furthermore, by coating the surface of the inorganic pigment with a transparent continuous layer formed of a solidifiable material on the object to be coated, the difference in the refractive index between the inorganic pigment and the surrounding medium is reduced, and light scattering is prevented. Has been suppressed.

【0010】なお、ここで固化可能材料とは、液体やペ
ーストなど流動性のある状態を経て、最終的にその流動
性を失って透明に固化する性質を備える材料をいう。具
体的には、例えば、天然樹脂及び合成樹脂などの有機材
料や、水ガラスなどの無機材料が挙げられる。したがっ
て、無機顔料インキが被塗物において使用される際に
は、固化可能材料がその流動性によって顔料粒子を取り
囲み、この状態で透明に固化することにより、顔料粒子
の表面を被覆する連続層を形成する。
[0010] Here, the solidifiable material refers to a material such as a liquid or a paste which has a property of undergoing a fluid state and finally losing its fluidity and solidifying transparently. Specific examples include organic materials such as natural resins and synthetic resins, and inorganic materials such as water glass. Therefore, when the inorganic pigment ink is used in the object to be coated, the solidifiable material surrounds the pigment particles by its fluidity, and solidifies transparently in this state, thereby forming a continuous layer covering the surface of the pigment particles. Form.

【0011】請求項2に記載の無機顔料インキは、請求
項1に記載の発明において、前記無機顔料が岩絵具を粉
砕して製造されたものである。
According to a second aspect of the present invention, in the inorganic pigment ink according to the first aspect, the inorganic pigment is produced by pulverizing rock paint.

【0012】ここで岩絵具とは、日本画の画材や陶磁器
の上絵具などとして用いられる無機顔料である。岩絵具
には天然岩絵具や新岩絵具があり、本発明ではこれらの
いずれも適用することができる。
[0012] Here, the rock paint is an inorganic pigment used as an art material for Japanese painting or an upper paint for ceramics. Rock paints include natural rock paints and new rock paints, and any of these can be applied in the present invention.

【0013】したがって、上記発明によれば、耐光性や
耐熱性などの堅牢性にとりわけ優れており、かつ、鮮や
かで上品な色彩を備える岩絵具から調製された無機顔料
を用いることにより、その岩絵具と同等の特性を備えた
無機顔料インキとなる。
Therefore, according to the above-mentioned invention, the use of an inorganic pigment prepared from a rock paint which is particularly excellent in fastness such as light resistance and heat resistance and has a vivid and elegant color makes it possible to use the same. Inorganic pigment ink with the same properties as paint.

【0014】請求項3に記載の無機顔料インキは、請求
項1又は2に記載の発明において、前記無機顔料が前記
固化可能材料を含有する溶媒に分散されるものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the inorganic pigment ink according to the first or second aspect, wherein the inorganic pigment is dispersed in a solvent containing the solidifiable material.

【0015】上記発明によれば、無機顔料と固化可能材
料とが、被塗物に使用される前にあらかじめ混合されて
いる。このため、被塗物において固化可能材料が無機顔
料を取り囲んだ状態で固化し、無機顔料インキが1液型
として構成される。
According to the above invention, the inorganic pigment and the solidifiable material are mixed in advance before being used for the object to be coated. Therefore, the solidifiable material solidifies in the object to be coated while surrounding the inorganic pigment, and the inorganic pigment ink is configured as a one-pack type.

【0016】請求項4に記載の無機顔料インキの使用方
法は、粒子径が1〜10μmで、かつ、略平面の表面形
状を備えた非球形粒子からなる無機顔料を色材として含
有する無機顔料インキを被塗物に使用する方法であっ
て、高い彩度で呈色するように、前記無機顔料を固化可
能材料により形成される透明な連続層で被覆するにあた
り、前記被塗物に前記無機顔料インキを塗布印刷する工
程と、前記無機顔料インキが塗布印刷された前記被塗物
に、さらに液状の前記固化可能材料を塗布する工程とを
備えるものである。
A method of using an inorganic pigment ink according to claim 4, wherein the colorant contains an inorganic pigment composed of non-spherical particles having a particle diameter of 1 to 10 μm and having a substantially planar surface shape. A method of using an ink on an object to be coated, wherein the inorganic pigment is coated with a transparent continuous layer formed of a solidifiable material so that the inorganic pigment is colored with high saturation. A step of applying and printing a pigment ink; and a step of further applying the liquid solidifiable material to the object to which the inorganic pigment ink is applied and printed.

【0017】上記発明によれば、まず、無機顔料インキ
が印刷され、その無機顔料が被塗物に定着される。この
状態では、無機顔料の周りは主に空気により取り囲まれ
る。続いて、液状の固化可能材料が塗布されると、無機
顔料の周りの媒体が固化可能材料に置換される。これに
より、被塗物において固化可能材料が無機顔料を取り囲
んだ状態で固化する。
According to the above invention, first, the inorganic pigment ink is printed, and the inorganic pigment is fixed on the object to be coated. In this state, the periphery of the inorganic pigment is mainly surrounded by air. Subsequently, when the liquid solidifiable material is applied, the medium around the inorganic pigment is replaced with the solidifiable material. As a result, the solidifiable material solidifies in the article to be coated while surrounding the inorganic pigment.

【0018】請求項5に記載の無機顔料インキの使用方
法は、粒子径が1〜10μmで、かつ、略平面の表面形
状を備えた非球形粒子からなる無機顔料を色材として含
有する無機顔料インキを被塗物に使用する方法であっ
て、高い彩度で呈色するように、前記無機顔料を固化可
能材料により形成される透明な連続層で被覆するにあた
り、前記被塗物に液状の前記固化可能材料を塗布する工
程と、液状の前記固化可能材料が塗布された前記被塗物
に、さらに前記無機顔料インキを塗布印刷する工程とを
備えるものである。
A method of using an inorganic pigment ink according to claim 5, wherein the inorganic pigment comprises a non-spherical particle having a particle diameter of 1 to 10 μm and having a substantially flat surface shape as a coloring material. A method of using an ink on an object to be coated, wherein the inorganic pigment is coated with a transparent continuous layer formed of a solidifiable material so that the inorganic pigment is colored with high saturation. The method further comprises a step of applying the solidifiable material, and a step of applying and printing the inorganic pigment ink on the object to which the liquid solidifiable material is applied.

【0019】上記発明によれば、無機顔料インキが印刷
されると、その無機顔料が液状の固化可能材料の中に入
り込み、その周りが固化可能材料により取り囲まれる。
これにより、被塗物において固化可能材料が無機顔料を
取り囲んだ状態で固化する。
According to the above invention, when the inorganic pigment ink is printed, the inorganic pigment enters the liquid solidifiable material and is surrounded by the solidifiable material.
As a result, the solidifiable material solidifies in the article to be coated while surrounding the inorganic pigment.

【0020】請求項6に記載の無機顔料インキの使用方
法は、請求項4又は5に記載の発明において、前記無機
顔料が岩絵具を粉砕して製造されたものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of using the inorganic pigment ink according to the fourth or fifth aspect, wherein the inorganic pigment is produced by pulverizing rock paint.

【0021】請求項7に記載の無機顔料インキの使用方
法は、請求項4〜6のいずれか1つに記載の発明におい
て、液状の前記固化可能材料の粘度が100cps以下
である。
According to a seventh aspect of the invention, there is provided a method of using the inorganic pigment ink according to any one of the fourth to sixth aspects, wherein the liquid solidifiable material has a viscosity of 100 cps or less.

【0022】上記発明によれば、低粘度の液状の固化可
能材料は、無機顔料が凝集したその隙間に入り込み、あ
るいは無機顔料を良好に分散させる。これにより、固化
可能材料が無機顔料の表面の略全体を取り囲むようにな
る。
According to the present invention, the low-viscosity liquid solidifiable material enters the gaps where the inorganic pigments are aggregated or disperses the inorganic pigments well. This allows the solidifiable material to surround substantially the entire surface of the inorganic pigment.

【0023】請求項8に記載の無機顔料インキの使用方
法は、請求項4〜7のいずれか1つに記載の発明におい
て、前記無機顔料インキがインクジェット式プリンタを
用いて塗布印刷されるものである。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method of using the inorganic pigment ink according to any one of the fourth to seventh aspects, wherein the inorganic pigment ink is applied and printed using an ink jet printer. is there.

【0024】請求項9に記載の無機顔料インキの使用方
法は、請求項8に記載の発明において、前記固化可能材
料が前記インクジェット式プリンタを用いて塗布される
ものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the method of the eighth aspect, the solidifiable material is applied using the ink jet printer.

【0025】請求項8又は9に記載の発明によれば、無
機顔料インキ又は固化可能材料が、被塗物の所定の領域
に所定の量だけ正確に塗布印刷される。
According to the eighth or ninth aspect of the present invention, the inorganic pigment ink or the solidifiable material is accurately applied and printed by a predetermined amount on a predetermined area of the substrate.

【0026】請求項10に記載の無機顔料インキを使用
した積層造形方法は、目的とする三次元物体の少なくと
も一部を、固化可能材料により形成される固化層を積層
して造形する方法であって、粒子径が1〜10μmで、
かつ、略平面の表面形状を備えた非球形粒子からなる無
機顔料を色材として含有する無機顔料インキを使用し
て、前記三次元物体の所定の領域を着色するための着色
工程を備えるものである。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an additive manufacturing method using an inorganic pigment ink, wherein at least a part of a target three-dimensional object is formed by stacking a solidified layer formed of a solidifiable material. And the particle size is 1 to 10 μm,
And, using an inorganic pigment ink containing, as a coloring material, an inorganic pigment composed of non-spherical particles having a substantially planar surface shape, a coloring step for coloring a predetermined region of the three-dimensional object is provided. is there.

【0027】ここで固化可能材料とは、液体やペースト
など流動性のある状態を経て、最終的にその流動性を失
って固化する性質を備える材料をいう。具体的には、例
えば、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂な
どの合成樹脂、並びにこれらを含有する組成物、などが
挙げられる。
Here, the solidifiable material is a material such as a liquid or a paste which has a property of undergoing a fluid state and finally losing its fluidity and solidifying. Specifically, for example, a synthetic resin such as a photocurable resin, a thermosetting resin, and a thermoplastic resin, and a composition containing the same are exemplified.

【0028】したがって、上記発明によれば、固化可能
材料により薄い固化層を形成し、この固化層の上に次の
固化層を形成して積み重ね、上下の固化層を接着して一
体化させる。この操作を繰り返すことにより、複数枚の
固化層が積層された三次元物体、又は三次元物体を構成
する一部が造形される。
Therefore, according to the invention, a thin solidified layer is formed from a solidifiable material, the next solidified layer is formed and stacked on the solidified layer, and the upper and lower solidified layers are bonded and integrated. By repeating this operation, a three-dimensional object in which a plurality of solidified layers are stacked or a part of the three-dimensional object is formed.

【0029】この積層造形のプロセスにおいて、固化可
能材料の所定の領域に無機顔料インキを塗布印刷し又は
添加混合する。固化可能材料がその流動性により無機顔
料インキの無機顔料を取り囲み、一体化した状態で固化
する。したがって、無機顔料は三次元物体の所定の領域
において鮮やかに発色し、無機顔料により着色された三
次元物体が造形される。
In this additive manufacturing process, a predetermined area of the solidifiable material is coated with an inorganic pigment ink, printed or mixed. The solidifiable material surrounds the inorganic pigment of the inorganic pigment ink by its fluidity and solidifies in an integrated state. Therefore, the inorganic pigment vividly colors in a predetermined region of the three-dimensional object, and a three-dimensional object colored with the inorganic pigment is formed.

【0030】請求項11に記載の無機顔料インキを使用
した積層造形方法は、請求項10に記載の発明におい
て、前記固化可能材料が光硬化性樹脂であって、前記着
色工程に先立ち、所定の領域の前記光硬化性樹脂を囲む
ための壁体を形成する工程を備え、前記着色工程は、前
記壁体の内部の前記光硬化性樹脂に前記無機顔料インキ
を添加して、前記無機顔料を前記壁体の内部の前記光硬
化性樹脂に略均一に分散させる工程と、前記無機顔料が
分散された前記光硬化性樹脂に、同光硬化性樹脂を硬化
させ得る光を照射して、前記三次元物体を造形するとと
もに、その三次元物体の少なくとも一部に着色領域を形
成する工程とを備えるものである。
[0030] In the lamination molding method using the inorganic pigment ink according to the eleventh aspect, in the invention according to the tenth aspect, the solidifiable material is a photocurable resin, and the solidifiable material is a predetermined one prior to the coloring step. Forming a wall for surrounding the photocurable resin in the region, wherein the coloring step includes adding the inorganic pigment ink to the photocurable resin inside the wall, thereby forming the inorganic pigment. A step of substantially uniformly dispersing the photocurable resin inside the wall, and irradiating the photocurable resin in which the inorganic pigment is dispersed with light capable of curing the photocurable resin, Forming a three-dimensional object and forming a colored region in at least a part of the three-dimensional object.

【0031】ここで光硬化性樹脂とは、紫外線や可視光
線を照射することにより硬化する性質を備える樹脂をい
う。具体的には、例えば、ラジカル重合形ウレタンアク
リレート、ラジカル重合形エポキシアクリレート、カチ
オン重合形エポキシ樹脂などが挙げられる。
Here, the photocurable resin refers to a resin having a property of being cured by irradiation with ultraviolet rays or visible light. Specifically, for example, a radical polymerization type urethane acrylate, a radical polymerization type epoxy acrylate, a cationic polymerization type epoxy resin and the like can be mentioned.

【0032】したがって、上記発明によれば、液状の光
硬化性樹脂の所定の領域が壁体によって囲まれ、その内
部に無機顔料インキが添加される。すると、無機顔料が
粘性の低い液中で急速に分散し、壁体に囲まれた光硬化
性樹脂の全体に略均一に分散する。そして、この光硬化
性樹脂に光を照射して硬化させることにより、その全体
が略均一に着色された着色領域が造形される。
Therefore, according to the above invention, a predetermined region of the liquid photocurable resin is surrounded by the wall, and the inorganic pigment ink is added therein. Then, the inorganic pigment is rapidly dispersed in the low-viscosity liquid, and is substantially uniformly dispersed throughout the photocurable resin surrounded by the wall. Then, by irradiating the photocurable resin with light to cure it, a colored region in which the entirety is substantially uniformly colored is formed.

【0033】請求項12に記載の無機顔料インキを使用
した積層造形方法は、請求項10に記載の発明におい
て、前記固化可能材料が光硬化性樹脂であって、前記着
色工程に先立ち、前記光硬化性樹脂に、同光硬化性樹脂
の粘性を高め得る第1の光を照射して、半硬化樹脂層を
形成する工程を備え、前記着色工程は、前記半硬化樹脂
層の所定の領域に、前記無機顔料インキを塗布印刷する
工程と、前記無機顔料インキが塗布印刷された前記半硬
化樹脂層に、同半硬化樹脂層を硬化させ得る第2の光を
照射して、前記固化層を形成するとともに、その固化層
の少なくとも一部に着色領域を形成する工程とを備える
ものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the lamination molding method using an inorganic pigment ink according to the tenth aspect, the solidifiable material is a photo-curable resin, and the light-curable resin is used before the coloring step. A step of irradiating the curable resin with first light capable of increasing the viscosity of the photocurable resin to form a semi-cured resin layer, wherein the coloring step is performed in a predetermined region of the semi-cured resin layer. Applying and printing the inorganic pigment ink, and irradiating the semi-cured resin layer on which the inorganic pigment ink is applied and printed with a second light capable of curing the semi-cured resin layer, thereby forming the solidified layer. And forming a colored region in at least a part of the solidified layer.

【0034】上記発明によれば、まず、液状の光硬化性
樹脂に第1の光を照射し、その平面形状を保ち得る程度
に粘性を備えた半硬化樹脂層を形成する。次いで、この
半硬化樹脂層に無機顔料インキを吹き付けて印刷する。
このようにすると、光硬化性樹脂を完全に硬化させ、そ
の表面に印刷する場合とは異なり、半硬化樹脂層の内部
に無機顔料が拡散する。このため、その後に第2の光を
照射して形成される着色領域は、その厚み方向にも着色
される。また、この着色領域を備える固化層を積層する
ことにより、その積層方向に着色された三次元物体が造
形される。
According to the invention, first, the liquid photo-curable resin is irradiated with the first light to form a semi-cured resin layer having sufficient viscosity to maintain its planar shape. Next, the semi-cured resin layer is printed by spraying an inorganic pigment ink.
In this case, unlike the case where the photocurable resin is completely cured and printed on the surface, the inorganic pigment is diffused into the semi-cured resin layer. Therefore, the colored region formed by irradiating the second light thereafter is also colored in the thickness direction. Further, by laminating the solidified layers having the colored regions, a three-dimensional object colored in the laminating direction is formed.

【0035】請求項13に記載の無機顔料インキを使用
した積層造形方法は、請求項10に記載の発明におい
て、前記固化可能材料が樹脂粉末であって、前記着色工
程に先立ち、前記樹脂粉末を略一定の厚さに散布して、
粉末樹脂層を形成する工程を備え、前記着色工程は、前
記粉末樹脂層の所定の領域に、前記無機顔料インキを塗
布印刷する工程と、前記無機顔料インキが塗布印刷され
た前記粉末樹脂層に、同粉末樹脂層の樹脂を溶融させ得
る照射エネルギーを照射し、前記樹脂を一旦溶融状態と
した後で凝固させて、前記固化層を形成するとともに、
その固化層の少なくとも一部に着色領域を形成する工程
とを備えるものである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the lamination molding method using the inorganic pigment ink according to the tenth aspect, the solidifiable material is a resin powder, and the resin powder is mixed with the resin powder prior to the coloring step. Spread to a substantially constant thickness,
A step of forming a powder resin layer, wherein the coloring step is a step of applying and printing the inorganic pigment ink on a predetermined area of the powder resin layer, and the step of applying and printing the inorganic pigment ink on the powder resin layer. Irradiating irradiation energy capable of melting the resin of the powdered resin layer, solidifying the resin once in a molten state, and forming the solidified layer,
Forming a colored region in at least a part of the solidified layer.

【0036】ここで樹脂粉末には、粉末状の樹脂の他
に、金属やセラミックスなどの粉末に樹脂を被覆した粉
末が含まれる。また、樹脂としては、具体的には、熱可
塑性樹脂や熱硬化性樹脂などが使用できる。
Here, the resin powder includes, in addition to powdered resin, powder obtained by coating metal or ceramic powder with resin. Further, as the resin, specifically, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or the like can be used.

【0037】したがって、上記発明によれば、無機顔料
インキを樹脂粉末からなる粉末樹脂層の表面に吹き付け
て印刷すると、その厚み方向に無機顔料インキが浸透す
る。そして、この粉末樹脂層に照射エネルギーを照射す
ると、溶融した樹脂が無機顔料を取り囲み、一体化しな
がら凝固する。したがって、このようにして形成される
着色領域は、その厚み方向にも着色される。また、この
着色領域を備える固化層を積層することにより、その積
層方向に着色された三次元物体が造形される。
Therefore, according to the invention, when the inorganic pigment ink is sprayed onto the surface of the powder resin layer made of resin powder and printed, the inorganic pigment ink permeates in the thickness direction. When the powder resin layer is irradiated with irradiation energy, the molten resin surrounds the inorganic pigment and solidifies while being integrated. Therefore, the colored region thus formed is colored also in the thickness direction. Further, by laminating the solidified layers having the colored regions, a three-dimensional object colored in the laminating direction is formed.

【0038】請求項14に記載の無機顔料インキを使用
した積層造形方法は、請求項10〜13のいずれか1つ
に記載の発明において、前記無機顔料が岩絵具を粉砕し
て製造されたものである。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided an additive manufacturing method using an inorganic pigment ink according to the fourteenth aspect, wherein the inorganic pigment is produced by grinding rock paint. It is.

【0039】請求項15に記載の無機顔料インキを使用
した積層造形方法は、請求項10〜14のいずれか1つ
に記載の発明において、前記無機顔料インキがインクジ
ェット式プリンタを用いて塗布印刷され又は添加される
ものである。
According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided an additive manufacturing method using the inorganic pigment ink, wherein the inorganic pigment ink is applied and printed using an ink jet printer. Or it is added.

【0040】上記発明によれば、無機顔料インキが固化
可能材料の所定の領域に所定量だけ正確に印刷され又は
添加される。また、積層造形の自動化プロセスに容易に
組み込むことができる。
According to the above invention, the inorganic pigment ink is accurately printed or added in a predetermined amount to a predetermined region of the solidifiable material. Further, it can be easily incorporated into an automation process of additive manufacturing.

【0041】請求項16に記載の無機顔料インキを使用
した積層造形方法は、請求項10〜15のいずれか1つ
に記載の発明において、複数色の前記無機顔料インキを
用いて行われるものである。
[0041] The additive manufacturing method using the inorganic pigment ink according to the sixteenth aspect is the method according to any one of the tenth to fifteenth aspects, wherein the method is performed using the inorganic pigment ink of a plurality of colors. is there.

【0042】上記発明によれば、複数色に着色された複
雑な色情報をもつ三次元物体が造形される。また、三原
色(及び黒色)の無機顔料インキを組み合わせて用いる
ことにより、少ない色数でより多くの色が表現される。
According to the above invention, a three-dimensional object having complex color information colored in a plurality of colors is formed. Further, by using the inorganic pigment inks of the three primary colors (and black) in combination, more colors can be expressed with a smaller number of colors.

【0043】[0043]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)以下、本発明を
無機顔料インキ及びその使用方法に具体化した第1実施
形態について、詳細に説明する。無機顔料インキは、基
本的には、粒子径が1〜10μmで、かつ、略平面の表
面形状を備えた非球形粒子からなる無機顔料を色材とし
て含有し、前記無機顔料を、固化可能材料により形成さ
れる透明な連続層で被覆することにより、高い彩度で呈
色するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is embodied in an inorganic pigment ink and a method for using the same will be described in detail. Inorganic pigment ink basically has a particle diameter of 1 to 10 μm, and contains, as a colorant, an inorganic pigment composed of non-spherical particles having a substantially planar surface shape, and the inorganic pigment is a solidifiable material. By covering with a transparent continuous layer formed by the above, a color is displayed with high saturation.

【0044】無機顔料インキの色材としての無機顔料
は、金属及びその化合物などの無機質材料からなる顔料
であり、一般に染料や有機顔料に比べて耐光性や耐熱
性、耐薬品性などの堅牢性に優れている。ここで無機顔
料としては、具体的には、岩絵具から製造されたものが
好ましく用いられる。岩絵具には、天然岩絵具及び新岩
絵具があり、これらは堅牢性にとりわけ優れるととも
に、上品で鮮やかな色彩をもつという特性を備えてい
る。天然岩絵具は、鉱石を砕いて選別することにより作
られている。一方、新岩絵具は、人工的に合成された材
料から作られており、天然岩絵具よりも安価であり入手
も容易である。このため、本発明では新岩絵具がより好
ましく用いられる。
The inorganic pigment as a coloring material of the inorganic pigment ink is a pigment composed of an inorganic material such as a metal and a compound thereof. Generally, the inorganic pigment has a higher fastness such as light resistance, heat resistance and chemical resistance than dyes and organic pigments. Is excellent. Here, as the inorganic pigment, specifically, a pigment manufactured from rock paint is preferably used. Rock paints include natural rock paints and new rock paints, which are particularly excellent in robustness and have the characteristic of having elegant and vivid colors. Natural rock paint is made by crushing ore and sorting. On the other hand, new rock paints are made from artificially synthesized materials and are cheaper and more readily available than natural rock paints. For this reason, in the present invention, new rock paint is more preferably used.

【0045】また、この新岩絵具は、詳しくは、金属酸
化物をガラスに加え、陶器の釉薬の製法で化学変化させ
て作られており、この金属酸化物の種類を変えることな
どによって、多くの種類の色が作られている。例えば、
金属酸化物をセレン酸化物とした場合には、赤色を呈す
る新岩絵具を得ることができ、その他にも、コバルト酸
化物では青色を、カドミウム酸化物では黄色を、鉄酸化
物では黒色を呈する新岩絵具を得ることができる。
In addition, this new rock paint is specifically made by adding a metal oxide to glass and chemically changing it by a method of making a glaze for pottery. Different kinds of colors are made. For example,
When selenium oxide is used as the metal oxide, it is possible to obtain a new rock paint that exhibits a red color.In addition, it exhibits a blue color for cobalt oxide, a yellow color for cadmium oxide, and a black color for iron oxide. You can get new rock paint.

【0046】無機顔料は、その粒子径が1〜10μm、
好ましくは1〜5μmとなるように製造される。通常、
インクジェット式プリンタの噴射ノズル径が50μm程
度であることから、粒子径をこの範囲内とすることによ
り、インクジェット式プリンタのインキに適用可能な顔
料とすることができる。また、この粒子径の範囲にまで
微細化することにより、粘性の低い液体中で速やかに略
均一に分散し、かつ分散後は沈降分離しにくいなど、分
散性に優れた顔料とすることができる。
The inorganic pigment has a particle size of 1 to 10 μm,
Preferably, it is manufactured to have a thickness of 1 to 5 μm. Normal,
Since the ejection nozzle diameter of the ink jet printer is about 50 μm, by setting the particle diameter within this range, a pigment applicable to ink of the ink jet printer can be obtained. Further, by making the particles finer to the range of the particle diameter, the pigment can be dispersed in a liquid having a low viscosity quickly and substantially uniformly, and can be a pigment having excellent dispersibility, such as being hardly settled and separated after the dispersion. .

【0047】一方で、無機顔料を上記の粒子径の範囲に
まで微細化すると、著しく彩度が低下して、その顔料本
来の色が褪せて見えるようになる。これは、微細化され
た顔料粒子の表面で光が乱反射することなどによって、
顔料本来の色の光が散乱するためと考えられる。そこ
で、無機顔料を略平面の表面形状を備えた非球形粒子に
形成し、顔料粒子の表面にできるだけ平滑な形状を残す
ことにより、顔料粒子の表面における光の乱反射を低減
させている。
On the other hand, when the inorganic pigment is refined to the above-mentioned particle size range, the saturation is remarkably lowered, and the original color of the pigment appears fading. This is due to the irregular reflection of light on the surface of the miniaturized pigment particles,
It is considered that the light of the original color of the pigment is scattered. Therefore, the inorganic pigment is formed into non-spherical particles having a substantially planar surface shape, and irregular reflection of light on the surface of the pigment particles is reduced by leaving the surface of the pigment particles as smooth as possible.

【0048】無機顔料をこのような非球形粒子に形成さ
せるには、塊状原料を砕いて細分化していく方法を採用
することが好ましい。具体的には、例えば、原料となる
岩絵具を石うすの中でゆっくりと回しながら徐々に細粒
化する。岩絵具の原材料である鉱石やガラス材は、平面
状の割面を作って割れやすい性質があるため、このよう
な方法で粉砕することにより、所定の立体形状を備える
無機顔料の粒子を、比較的容易に形成することができ
る。
In order to form the inorganic pigment into such non-spherical particles, it is preferable to employ a method in which the bulk raw material is crushed and finely divided. More specifically, for example, the rock paint as a raw material is gradually refined while being slowly turned in a stone wall. Ore and glass materials, which are the raw materials of mineral pigments, have the property of easily breaking due to the formation of a flat split surface.By crushing in this way, it is possible to compare inorganic pigment particles with a predetermined three-dimensional shape. It can be easily formed.

【0049】こうして製造される無機顔料を色材とし、
これを溶媒に分散させることなどにより無機顔料インキ
を調製する。無機顔料は有機顔料のように有機溶剤に溶
出することがないため、無機顔料インキの溶媒には有機
溶剤を含有させることもできる。この場合、水溶性のイ
ンキとした場合と比べて乾燥性に優れ、かつ、合成樹脂
などに塗布印刷する場合に定着性が良いインクとするこ
とができる。なお、無機顔料インキを素顔料のままで、
あるいは他の粉体状成分と混合させることによりドライ
カラーとして調製してもよい。
The inorganic pigment thus produced is used as a coloring material,
This is dispersed in a solvent to prepare an inorganic pigment ink. Since the inorganic pigment is not eluted in the organic solvent unlike the organic pigment, the solvent of the inorganic pigment ink may contain an organic solvent. In this case, it is possible to obtain an ink that is excellent in drying property as compared with the case of using a water-soluble ink and has good fixability when applied to a synthetic resin or the like for printing. In addition, the inorganic pigment ink is used as a raw pigment,
Alternatively, a dry color may be prepared by mixing with another powdery component.

【0050】無機顔料インキが使用される際には、その
無機顔料が、固化可能材料により形成される透明な連続
層で被覆される。無機顔料の周りを取り囲む媒体が、こ
の透明な連続層に置換されることにより、無機顔料とそ
の周りを取り囲む媒体との屈折率の差がより小さくな
る。これにより、前述した無機顔料の形状改善と相まっ
て、光の散乱を抑制する効果を発揮し、無機顔料が高い
彩度で呈色するようになる。
When an inorganic pigment ink is used, the inorganic pigment is coated with a transparent continuous layer formed of a solidifiable material. By replacing the medium surrounding the inorganic pigment with the transparent continuous layer, the difference in the refractive index between the inorganic pigment and the medium surrounding the inorganic pigment becomes smaller. Accordingly, in combination with the above-described improvement in the shape of the inorganic pigment, the effect of suppressing light scattering is exhibited, and the inorganic pigment is colored with high saturation.

【0051】なお、固化可能材料としては、液体やペー
ストなど流動性のある状態を経て、透明に固化する性質
を備えるものを任意に使用することができる。具体的に
は、例えば、うるしなどの天然樹脂、アクリルやウレタ
ン、エポキシなどの合成樹脂、及び水ガラスなどの無機
材料が挙げられる。
As the solidifiable material, any material having a property of solidifying transparently through a fluid state such as a liquid or a paste can be used. Specific examples include natural resins such as urushi, synthetic resins such as acryl, urethane, and epoxy, and inorganic materials such as water glass.

【0052】続いて、上記のように構成された無機顔料
インキの使用方法について説明する。
Next, a method of using the inorganic pigment ink having the above-described configuration will be described.

【0053】無機顔料インキは、固化可能材料を含有す
る溶媒に無機顔料を分散させることにより、あらかじめ
固化可能材料が混合された1液型のインキとして構成さ
せることができる。この場合、普通のインキと同様に使
用することが可能である。すなわち、被塗体に塗布され
た固化可能材料が無機顔料を被覆して固化することによ
り、無機顔料が鮮やかな色彩を呈するようになる。
The inorganic pigment ink can be formed as a one-pack ink in which the solidifiable material is previously mixed by dispersing the inorganic pigment in a solvent containing the solidifiable material. In this case, it can be used in the same manner as ordinary ink. That is, when the solidifiable material applied to the object is coated with the inorganic pigment and solidified, the inorganic pigment exhibits a vivid color.

【0054】一方、固化可能材料が含まれていない無機
顔料インキであっても、同じく高い彩度で呈色するよう
に使用することができる。この場合、その使用過程で無
機顔料と固化可能材料とを混合させる必要があり、以下
にその具体的な方法を例示して説明する。
On the other hand, even an inorganic pigment ink containing no solidifiable material can be used so as to exhibit high chroma. In this case, it is necessary to mix the inorganic pigment and the solidifiable material during the use process, and a specific method will be described below as an example.

【0055】図1は、無機顔料インキの使用方法の一例
を模式的に示す工程断面図である。図1(a)に示すよ
うに、まず、無機顔料12を溶媒14に分散した無機顔
料インキ11を、被塗物15の表面に塗布印刷する。な
お、この溶媒14には固化可能材料が含まれていないも
のとする。
FIG. 1 is a process sectional view schematically showing an example of a method for using an inorganic pigment ink. As shown in FIG. 1A, first, an inorganic pigment ink 11 in which an inorganic pigment 12 is dispersed in a solvent 14 is applied and printed on the surface of a workpiece 15. The solvent 14 does not contain any solidifiable material.

【0056】被塗物15の表面に印刷された無機顔料イ
ンキ11は、図1(b)に示すように、その溶媒14が
蒸発し又は被塗物15に浸透し、被塗物15の表面で無
機顔料12が凝集して定着する。こうして印刷された無
機顔料12は、その周りが主に空気により取り囲まれて
おり、その表面で光が乱反射するため、彩度が低く顔料
本来の色が褪せて見える。
As shown in FIG. 1B, the solvent 14 of the inorganic pigment ink 11 printed on the surface of the object 15 evaporates or permeates the object 15, and the surface of the object 15 , The inorganic pigments 12 aggregate and fix. The thus-printed inorganic pigment 12 is mainly surrounded by air, and light is irregularly reflected on the surface thereof, so that the original color of the pigment is seen to have a low chroma and fading.

【0057】次に、図1(c)に示すように、被塗物1
5の表面で定着した無機顔料12の上から、液状の固化
可能材料13を塗布する。塗布された固化可能材料13
は、無機顔料12の表面を取り囲みながら、被塗物15
の表面に広がる。そして、図1(d)に示すように、無
機顔料12を取り囲んだ状態で固化し、被塗物15の表
面で透明な連続層16を形成する。その結果、無機顔料
12が鮮やかに発色するようになる。
Next, as shown in FIG.
A liquid solidifiable material 13 is applied on the inorganic pigment 12 fixed on the surface of No. 5. Applied solidifiable material 13
Is to surround the surface of the inorganic pigment 12 and
Spread on the surface. Then, as shown in FIG. 1D, the inorganic pigment 12 is solidified in a surrounding state, and a transparent continuous layer 16 is formed on the surface of the article 15 to be coated. As a result, the inorganic pigment 12 develops a vivid color.

【0058】図2は、無機顔料インキの使用方法の他の
例を模式的に示す工程断面図である。図2(a)に示す
ように、まず、被塗物15の表面に、液状の固化可能材
料13を塗布する。
FIG. 2 is a process sectional view schematically showing another example of the method of using the inorganic pigment ink. As shown in FIG. 2A, first, a liquid solidifiable material 13 is applied to the surface of the object 15.

【0059】そこへ、無機顔料インキ11を吹き付けて
印刷する。すると、図2(b)に示すように、無機顔料
12が固化可能材料13の中に入り込み、その周りが固
化可能材料13により取り囲まれる。そして、図2
(c)に示すように、固化可能材料13が固化して透明
な連続層16を形成する。その結果、無機顔料13が鮮
やかに発色するようになる。
The inorganic pigment ink 11 is sprayed thereon and printed. Then, as shown in FIG. 2 (b), the inorganic pigment 12 enters the solidifiable material 13 and is surrounded by the solidifiable material 13. And FIG.
As shown in (c), the solidifiable material 13 solidifies to form a transparent continuous layer 16. As a result, the inorganic pigment 13 develops a vivid color.

【0060】なお、上記のそれぞれの使用方法におい
て、液状の固化可能材料13は、その粘度が100cp
s以下、好ましくは50cps以下、より好ましくは1
0cps以下に調製される。粘度をこの範囲内とするこ
とにより、図1に示す方法において、低粘度の固化可能
材料13が、無機顔料12の凝集した狭い隙間にも入り
込むことができる。あるいは、図2に示す方法におい
て、無機顔料12をその低粘度の固化可能材料13に取
り込んで分散させることができる。
In each of the above methods of use, the liquid solidifiable material 13 has a viscosity of 100 cp.
s or less, preferably 50 cps or less, more preferably 1 cps or less.
It is adjusted to 0 cps or less. By setting the viscosity within this range, in the method shown in FIG. 1, the low-viscosity solidifiable material 13 can enter the narrow gaps where the inorganic pigments 12 are aggregated. Alternatively, in the method shown in FIG. 2, the inorganic pigment 12 can be incorporated into the low-viscosity solidifiable material 13 and dispersed.

【0061】また、無機顔料インキ11の印刷手段とし
ては、インクジェット式プリンタを用いることが好まし
い。これにより、無機顔料インキ11を被塗物15の所
定の領域に所定の量だけ正確に塗布印刷することができ
る。
As a printing means for the inorganic pigment ink 11, it is preferable to use an ink jet printer. Thereby, the inorganic pigment ink 11 can be accurately applied and printed on a predetermined area of the work 15 by a predetermined amount.

【0062】さらに、液状の固化可能材料13を、無機
顔料インキ11と同じインクジェット式プリンタにより
塗布することが好ましい。これにより、無機顔料インキ
11と固化可能材料13とを、ほぼ同時に被塗物15に
塗布し印刷することができ、1液型に構成された無機顔
料インキと同等の使用感が得られる。
Further, it is preferable that the liquid solidifiable material 13 is applied by the same ink jet printer as the inorganic pigment ink 11. Thereby, the inorganic pigment ink 11 and the solidifiable material 13 can be applied to the object 15 and printed almost at the same time, and the feeling of use equivalent to that of the one-pack type inorganic pigment ink can be obtained.

【0063】ところで、上述した無機顔料インキの使用
方法は概念を示した例示であり、無機顔料12以外の構
成や組成などを任意に選択して使用することができる。
例えば、図1に示す使用方法において、被塗物15が合
成樹脂である場合、無機顔料インキ11の溶媒14にテ
レピン油を適用し、液状の固化可能材料13に油性ワニ
スなどの透明塗料を適用することにより、合成樹脂に対
する定着性が良く、かつ、速やかに乾燥して無機顔料1
2を発色させることができる。
By the way, the above-mentioned method of using the inorganic pigment ink is an example showing the concept, and the composition and composition other than the inorganic pigment 12 can be arbitrarily selected and used.
For example, in the method of use shown in FIG. 1, when the object 15 is a synthetic resin, turpentine is applied to the solvent 14 of the inorganic pigment ink 11 and a transparent paint such as an oil-based varnish is applied to the liquid solidifiable material 13. By doing so, the fixing property to the synthetic resin is good, and the inorganic pigment 1 is dried quickly.
2 can be developed.

【0064】また、例えば、図2に示す使用方法におい
て、被塗物15が陶器である場合、液状の固化可能材料
13を水ガラスとし、水溶性の溶媒14により無機顔料
12を分散させた無機顔料インキ11を塗布印刷するこ
とにより、陶器の表面に無機質材料による印刷を施すこ
とができる。
For example, in the method of use shown in FIG. 2, when the object to be coated 15 is pottery, the liquid solidifiable material 13 is water glass, and the inorganic pigment 12 is dispersed in a water-soluble solvent 14. By applying and printing the pigment ink 11, it is possible to perform printing with an inorganic material on the surface of the pottery.

【0065】以上のように、本実施形態の無機顔料イン
キ及びその使用方法によれば、耐光性や耐熱性などの堅
牢性が高く、インクジェット式プリンタに適用可能であ
り、かつ、分散性の良い安定した性状のインキとするこ
とができる。また、微細化された無機顔料を鮮やかに発
色させることができる。
As described above, according to the inorganic pigment ink of the present embodiment and the method of using the same, it has high robustness such as light resistance and heat resistance, is applicable to an ink jet printer, and has good dispersibility. Ink of stable properties can be obtained. Further, the finely divided inorganic pigment can be vividly colored.

【0066】(第2実施形態)次いで、本発明を無機顔
料インキを用いた積層造形方法に具体化した第2実施形
態について、詳細に説明する。この方法は、目的とする
三次元物体の少なくとも一部を、固化可能材料により形
成される固化層を積層して造形する方法であって、上記
第1実施形態と同様に構成された無機顔料インキを使用
して、前記三次元物体の所定の領域を着色するための着
色工程を備えることを基本とするものである。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment in which the present invention is embodied in an additive manufacturing method using an inorganic pigment ink will be described in detail. This method is a method of forming at least a part of a target three-dimensional object by laminating a solidified layer formed of a solidifiable material, and forming the inorganic pigment ink in the same manner as in the first embodiment. And a coloring step for coloring a predetermined area of the three-dimensional object using

【0067】積層造形方法は、三次元CADデータに基
づいて、自動で高速に三次元物体を造形する技術であ
る。その原理は、まず、コンピュータに貯められた三次
元CADデータを高さ方向に等間隔の水平面で切断し
て、スライス図形データを作成する。このスライス図形
データに基づいて、薄い固化層を形成し、この固化層の
上に、次のスライス図形を使って固化層を形成して重ね
る。このようにして上下の固化層を接着して一体化し、
この操作を繰り返すことにより、固化層の積層体を創成
する。
The additive manufacturing method is a technique for automatically forming a three-dimensional object at high speed based on three-dimensional CAD data. The principle is that first, three-dimensional CAD data stored in a computer is cut along a horizontal plane at equal intervals in the height direction to create slice graphic data. Based on the slice pattern data, a thin solidified layer is formed, and a solidified layer is formed on this solidified layer using the next slice pattern, and is overlaid. In this way, the upper and lower solidified layers are bonded and integrated,
By repeating this operation, a solidified layer laminate is created.

【0068】積層造形方法には幾つかの方式が知られて
いるが、代表的なものとしては、液状の光硬化性樹脂や
樹脂粉末などの固化可能材料を用い、レーザービーム、
紫外線、赤外線などの照射エネルギーを固化可能材料に
照射して固化層を形成し、この固化層を積層して三次元
物体を造形する技術がある。なお、光硬化性樹脂を用い
るものは光造形法と呼ばれ、樹脂粉末を用いるものは粉
末溶融積層法と呼ばれている。以下、これらの積層造形
方法に、無機顔料インキによる着色工程を組み込んだ具
体的な方法について説明する。
Several methods are known for the additive manufacturing method. Typical examples include a solidifiable material such as a liquid photocurable resin or resin powder, a laser beam,
There is a technique of irradiating a solidifiable material with irradiation energy such as ultraviolet rays or infrared rays to form a solidified layer, and laminating the solidified layers to form a three-dimensional object. The method using a photocurable resin is called an optical molding method, and the method using a resin powder is called a powder fusion lamination method. Hereinafter, a specific method in which a coloring step using an inorganic pigment ink is incorporated into these lamination molding methods will be described.

【0069】まず、固化可能材料として光硬化性樹脂を
用いた場合について、詳しく説明する。ここで、光硬化
性樹脂としては、紫外線で硬化する紫外線硬化型樹脂
や、可視光線で硬化する可視光硬化型樹脂を使用するこ
とができる。具体的には、例えば、ラジカル重合形ウレ
タンアクリレート、ラジカル重合形エポキシアクリレー
ト、カチオン重合形エポキシ樹脂などが挙げられる。
First, the case where a photocurable resin is used as the solidifiable material will be described in detail. Here, as the photocurable resin, an ultraviolet curable resin that cures with ultraviolet light, or a visible light curable resin that cures with visible light can be used. Specifically, for example, a radical polymerization type urethane acrylate, a radical polymerization type epoxy acrylate, a cationic polymerization type epoxy resin and the like can be mentioned.

【0070】なお、着色手段としての無機顔料インキ
は、上述した第1実施形態と同様の構成を有するものを
適用できる。このため、ここでは詳しい説明を省略す
る。
Incidentally, as the inorganic pigment ink as the coloring means, those having the same constitution as in the first embodiment can be applied. Therefore, detailed description is omitted here.

【0071】図3は、光硬化性樹脂を用いた積層造形方
法の一例を模式的に示す工程断面図である。図3(a)
の工程では、積層体21を載置したテーブル23を、光
硬化性樹脂22を満たした容器(図示略)の中で下方に
移動させる。この操作により、積層体21の最上面に光
硬化性樹脂22が流れて塗布される。なお、積層体21
は複数の固化層により形成されており、その中空状の内
部には光硬化性樹脂22が満たされている。
FIG. 3 is a process sectional view schematically showing an example of a lamination molding method using a photocurable resin. FIG. 3 (a)
In the step (3), the table 23 on which the laminate 21 is placed is moved downward in a container (not shown) filled with the photocurable resin 22. With this operation, the photocurable resin 22 flows and is applied to the uppermost surface of the laminate 21. Note that the laminate 21
Is formed of a plurality of solidified layers, and the hollow interior is filled with a photocurable resin 22.

【0072】図3(b)の工程では、レーザー照射装置
25により、光硬化性樹脂22の液面の所定の領域に光
を照射し、積層体21を構成する新たな固化層24を形
成する。このとき、積層体21の内部の光硬化性樹脂2
2が、外部の光硬化性樹脂22と隔離される。
In the step shown in FIG. 3B, a predetermined area of the liquid surface of the photo-curable resin 22 is irradiated with light by the laser irradiation device 25 to form a new solidified layer 24 constituting the laminate 21. . At this time, the photocurable resin 2 inside the laminate 21 is
2 is isolated from the external photocurable resin 22.

【0073】図3(c)の工程では、インク吐出ノズル
26により、積層体21の内部の光硬化性樹脂22に、
所定の色の無機顔料インキを添加する。このとき、無機
顔料インキに含まれる無機顔料が、粘性の低い液状の光
硬化性樹脂22に急速に分散して広がる。このため、積
層体21で囲まれた内部の光硬化性樹脂22の全体が略
均一に着色される。
In the step shown in FIG. 3C, the photo-curable resin 22 inside the laminate 21 is
An inorganic pigment ink of a predetermined color is added. At this time, the inorganic pigment contained in the inorganic pigment ink is rapidly dispersed and spread in the liquid photocurable resin 22 having low viscosity. Therefore, the entire photocurable resin 22 inside the laminate 21 is substantially uniformly colored.

【0074】図3(d)の工程では、照射装置27によ
り、光硬化性樹脂22を囲む壁体としての積層体21の
全体に光を照射し、無機顔料により着色された着色領域
29を形成する。このとき、着色領域29は積層体21
と一体化され、その結果、内部に着色領域29が設けら
れた造形物が形成される。
In the step shown in FIG. 3D, the whole of the laminate 21 as a wall surrounding the photocurable resin 22 is irradiated with light by the irradiation device 27 to form a colored region 29 colored with an inorganic pigment. I do. At this time, the colored region 29 is
As a result, a model having a colored region 29 provided therein is formed.

【0075】以上の工程により、造形される三次元物体
の所定の領域を略均一に着色することができる。また、
短時間で広い領域を着色することができるため、造形プ
ロセスの省時間化を図ることができる。
Through the above steps, a predetermined area of a three-dimensional object to be formed can be colored substantially uniformly. Also,
Since a wide area can be colored in a short time, it is possible to save time in the modeling process.

【0076】図4は、光硬化性樹脂を用いた積層造形方
法の他の例を模式的に示す工程断面図である。図4
(a)の工程では、樹脂塗布装置33により、積層体3
1の表面に光硬化性樹脂32を塗布し、一定の厚みの液
状樹脂層を形成する。なお、積層体33は、複数の固化
層が積層され形成されている。
FIG. 4 is a process sectional view schematically showing another example of the lamination molding method using a photocurable resin. FIG.
In the step (a), the laminate 3
A photo-curable resin 32 is applied to the surface of 1 to form a liquid resin layer having a certain thickness. The stacked body 33 is formed by stacking a plurality of solidified layers.

【0077】図4(b)の工程では、形成される三次元
物体を構成する固化層34の平面形状と同じ平面形状に
作製された光学マスク37を用意し、この光学マスク3
7越しに光を照射して、その平面形状を保ち得る程度に
粘性を備えた半硬化樹脂層35を形成する。
In the step shown in FIG. 4B, an optical mask 37 having the same planar shape as that of the solidified layer 34 constituting the three-dimensional object to be formed is prepared.
The semi-cured resin layer 35 having such a viscosity as to be able to maintain its planar shape is formed by irradiating the light through 7.

【0078】図4(c)の工程では、印刷装置36によ
り無機顔料インキを半硬化樹脂層35に塗布して着色す
る。このとき、無機顔料インキの無機顔料が、半硬化樹
脂層35の厚み方向に拡散し、その厚み方向にも着色が
施される。
In the step shown in FIG. 4C, the printing device 36 applies an inorganic pigment ink to the semi-cured resin layer 35 to color it. At this time, the inorganic pigment of the inorganic pigment ink diffuses in the thickness direction of the semi-cured resin layer 35, and coloring is also performed in the thickness direction.

【0079】図4(d)の工程では、図4(b)の工程
と同じ光学マスク37を用意し、その光学マスク37越
しに光を照射して、新たな固化層34を形成する。この
とき、固化層34には無機顔料インキにより着色された
着色領域38が同時に形成される。
In the step of FIG. 4D, the same optical mask 37 as in the step of FIG. 4B is prepared, and light is irradiated through the optical mask 37 to form a new solidified layer 34. At this time, the colored region 38 colored with the inorganic pigment ink is simultaneously formed on the solidified layer 34.

【0080】以上の工程により、造形される三次元物体
の所定の領域を着色することができる。また、より複雑
な形態の着色領域を表現することができる。
Through the above steps, a predetermined area of the three-dimensional object to be formed can be colored. Further, a more complicated form of the colored region can be expressed.

【0081】次に、固化可能材料として樹脂粉末を用い
た積層造形方法について説明する。これは、樹脂粉末か
らなる薄い粉体層を形成し、これに赤外線やレーザー光
を照射し、加熱溶融により熱溶着させるものである。
Next, an additive manufacturing method using a resin powder as a solidifiable material will be described. In this method, a thin powder layer made of a resin powder is formed, and this is irradiated with infrared rays or laser light, and is thermally fused by heating and melting.

【0082】樹脂粉末に適用される樹脂としては、具体
的には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
塩化ビニル、ポリアミド樹脂などの熱可塑性樹脂、及び
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などの熱
硬化性樹脂、などが挙げられる。
Specific examples of the resin applied to the resin powder include thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, and polyamide resins, and thermosetting resins such as phenol resins, epoxy resins, and urethane resins. Resin, and the like.

【0083】図5は、樹脂粉末を用いた積層造形方法の
一例を模式的に示す工程断面図である。図5(a)の工
程では、樹脂粉末を積層体41の上に散布し、ローラー
43により均一な厚みとなるように押し固めて、粉末樹
脂層45を形成する。なお、積層体41は、複数の固化
層により形成されている。
FIG. 5 is a process sectional view schematically showing an example of the additive manufacturing method using a resin powder. In the step of FIG. 5A, a resin powder is sprayed on the laminate 41 and pressed by a roller 43 so as to have a uniform thickness to form a powder resin layer 45. Note that the laminate 41 is formed by a plurality of solidified layers.

【0084】図5(b)の工程では、印刷装置46によ
り、粉末樹脂層45の所定の領域に無機顔料インキを塗
布印刷する。このとき、無機顔料インキが粉末樹脂層4
5に浸透し、その厚み方向に無機顔料が拡散する。
In the step of FIG. 5B, the printing device 46 applies and prints an inorganic pigment ink on a predetermined region of the powder resin layer 45. At this time, the inorganic pigment ink is applied to the powder resin layer 4.
5 and the inorganic pigment diffuses in the thickness direction.

【0085】図5(c)の工程では、レーザー照射装置
47により、粉末樹脂層を溶融させる。このとき、樹脂
粉末は290℃程度にまで加熱されるが、無機顔料は耐
熱性に優れる材料により形成されているため、変色や退
色を生じにくい。
In the step of FIG. 5C, the laser irradiation device 47 melts the powder resin layer. At this time, the resin powder is heated to about 290 ° C., but since the inorganic pigment is formed of a material having excellent heat resistance, discoloration and fading hardly occur.

【0086】図5(d)の工程では、溶融した樹脂が凝
固して新たな固化層44を形成する。このとき、無機顔
料インキが粉末樹脂層45に浸透することに加え、溶融
状態において、無機顔料がその流動性により分散される
ことから、厚み方向にも略均一に着色された着色領域4
8が形成される。
In the step of FIG. 5D, the molten resin solidifies to form a new solidified layer 44. At this time, in addition to the inorganic pigment ink penetrating into the powder resin layer 45, the inorganic pigment is dispersed by its fluidity in a molten state, so that the coloring region 4 which is substantially uniformly colored in the thickness direction is also provided.
8 are formed.

【0087】以上の工程により、造形される三次元物体
の所定の領域を着色することができる。また、より複雑
な形態の着色領域を表現することができる。
Through the above steps, a predetermined area of the three-dimensional object to be formed can be colored. Further, a more complicated form of the colored region can be expressed.

【0088】なお、上述した積層造形方法においては、
無機顔料インキがインクジェット式プリンタを用いて塗
布印刷されることが好ましく、この場合、積層造形の自
動化プロセスに容易に組み込むことができる。また、積
層造形方法が複数色の無機顔料インキを用いて行われる
ことが好ましい。とりわけ、青色、赤色及び黄色の三原
色を用意し、さらに黒や白を用意することが好ましい。
これらの色を混ぜ合わせることにより、ほとんどの色を
表現させることができる。
In the above-described additive manufacturing method,
Preferably, the inorganic pigment ink is applied and printed using an ink jet printer, in which case it can be easily incorporated into an automated additive manufacturing process. Further, it is preferable that the lamination molding method is performed using a plurality of colors of inorganic pigment inks. In particular, it is preferable to prepare three primary colors of blue, red and yellow, and further prepare black and white.
Most colors can be expressed by mixing these colors.

【0089】造形される三次元物体の多色化は、色情報
をもつ三次元CADデータからそのままカラー三次元模
型に移行できることを意味する。例えば、DNA分子モ
デルや人間のコンピュータ断層撮影(CT)像、化学プ
ラントの配管や建造物など、より見やすい模型を得るこ
とができ、機械のスケルトンモデルや生物模型などのよ
うに、造形物の内部に任意に着色を施すこともできる。
The multicoloring of a three-dimensional object to be formed means that the three-dimensional CAD data having color information can be directly transferred to a color three-dimensional model. For example, it is possible to obtain more easily viewable models such as DNA molecular models, human computed tomography (CT) images, piping and buildings of chemical plants, and the inside of a modeled object such as a skeleton model of a machine or a biological model. Can be arbitrarily colored.

【0090】ところで、上記のそれぞれの積層造形方法
は概念を示した例示であり、固化可能材料としての光硬
化性樹脂や樹脂粉末を供給する手段や、照射エネルギー
の照射手段などは、上記実施形態に限定されるものでは
ない。特に、本発明の特徴部分である無機顔料インキに
よる着色工程以外は、どのように行われてもよい。
Each of the above-described lamination molding methods is an example showing the concept, and the means for supplying a photocurable resin or resin powder as a solidifiable material, the means for irradiating irradiation energy, etc. However, the present invention is not limited to this. In particular, any method other than the coloring step using an inorganic pigment ink, which is a characteristic part of the present invention, may be performed.

【0091】以上のように、本実施形態の積層造形方法
によれば、三次元物体を造形するプロセスにおいて加え
られる光や熱によっても変色や退色のない無機顔料イン
キを用いることにより、その三次元物体の所定の領域を
鮮やかな色彩で発色させることができる。
As described above, according to the additive manufacturing method of the present embodiment, by using an inorganic pigment ink that does not discolor or fade even by light or heat applied in the process of manufacturing a three-dimensional object, A predetermined area of the object can be colored with vivid colors.

【0092】[0092]

【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、インク
ジェット式プリンタに適用可能であり、かつ、顔料の分
散性が良く性状の安定した無機顔料インキとすることが
できる。また、無機顔料の微細化にともなう彩度の低下
を抑制することができ、鮮やかな発色を得ることができ
る。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to obtain an inorganic pigment ink which is applicable to an ink jet printer and has good pigment dispersibility and stable properties. In addition, it is possible to suppress a decrease in chroma due to finer inorganic pigments, and to obtain a vivid color.

【0093】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明の効果に加え、耐光性や耐熱性、耐薬品性
などの堅牢性に優れ、かつ、上品で鮮やかな色を有する
インキとすることができる。
According to the invention described in claim 2, according to claim 1
In addition to the effects of the invention described in (1), an ink having excellent fastness such as light resistance, heat resistance, and chemical resistance, and having an elegant and vivid color can be obtained.

【0094】請求項3に記載の発明によれば、請求項1
又は2に記載の発明の効果に加え、被塗体において高い
彩度で呈色する1液型の無機顔料インキとすることがで
きる。
According to the invention described in claim 3, according to claim 1
Or, in addition to the effects of the invention described in 2, a one-pack type inorganic pigment ink that exhibits a high color saturation on an object to be coated can be obtained.

【0095】請求項4又は5に記載の発明によれば、無
機顔料インキの無機顔料と固化可能材料とを分離した構
成とすることができる。
According to the fourth or fifth aspect of the present invention, the inorganic pigment of the inorganic pigment ink and the solidifiable material can be separated.

【0096】請求項6に記載の発明によれば、請求項4
又は5に記載の発明の効果に加え、無機顔料インキをよ
り鮮やかに発色させることができる。
According to the invention set forth in claim 6, according to claim 4,
Or, in addition to the effect of the invention described in 5, the inorganic pigment ink can be more vividly colored.

【0097】請求項7に記載の発明によれば、請求項4
〜6のいずれか1つに記載の発明の効果に加え、無機顔
料を固化可能材料により確実に被覆することができ、こ
れにより無機顔料インキを確実に発色させることができ
る。
According to the invention of claim 7, according to claim 4,
In addition to the effects of the invention described in any one of Items 1 to 6, the inorganic pigment can be reliably coated with the solidifiable material, and thereby the inorganic pigment ink can be reliably colored.

【0098】請求項8に記載の発明によれば、請求項4
〜7のいずれか1つに記載の発明の効果に加え、無機顔
料インキを被塗物の所定の領域に所定量だけ正確に塗布
印刷することができる。
According to the invention described in claim 8, according to claim 4,
In addition to the effects of the invention described in any one of the above items 7, the inorganic pigment ink can be accurately applied and printed in a predetermined amount on a predetermined area of the object to be coated.

【0099】請求項9に記載の発明によれば、請求項4
〜8のいずれか1つに記載の発明の効果に加え、液状の
固化可能材料を被塗物の所定の領域に所定量だけ正確に
塗布することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, a fourth aspect of the present invention is provided.
In addition to the effects of the invention described in any one of the above-described embodiments, the liquid solidifiable material can be accurately applied by a predetermined amount to a predetermined region of the workpiece.

【0100】請求項10に記載の発明によれば、積層造
形のプロセスにおける光の照射や加熱などにより変色や
退色が起こりにくく、造形される三次元物体の所定の領
域を鮮やかに発色させることができる。
According to the tenth aspect of the present invention, discoloration and fading hardly occur due to light irradiation or heating in the additive manufacturing process, and a predetermined area of a three-dimensional object to be formed can be vividly colored. it can.

【0101】請求項11に記載の発明によれば、請求項
10に記載の発明の効果に加え、光硬化性樹脂を用いた
積層造形方法において、造形される三次元物体の所定の
領域を略均一に着色することができる。また、短時間で
広い領域を着色することができ、造形プロセスの省時間
化を図ることができる。
According to the eleventh aspect of the present invention, in addition to the effect of the tenth aspect, in the lamination molding method using the photocurable resin, the predetermined region of the three-dimensional object to be molded is substantially removed. It can be uniformly colored. In addition, a wide area can be colored in a short time, and the time required for the modeling process can be reduced.

【0102】請求項12に記載の発明によれば、請求項
10に記載の発明の効果に加え、光硬化性樹脂を用いた
積層造形方法において、造形される三次元物体の所定の
領域を着色することができる。また、より複雑な形態の
着色領域を表現することができる。
According to the twelfth aspect of the present invention, in addition to the effect of the tenth aspect, in the lamination molding method using a photocurable resin, a predetermined region of a three-dimensional object to be molded is colored. can do. Further, a more complicated form of the colored region can be expressed.

【0103】請求項13に記載の発明によれば、請求項
10に記載の発明の効果に加え、樹脂粉末を用いた積層
造形方法において、造形される三次元物体の所定の領域
を着色することができる。また、より複雑な形態の着色
領域を表現することができる。
According to the thirteenth aspect, in addition to the effect of the tenth aspect, in the additive manufacturing method using the resin powder, a predetermined area of the three-dimensional object to be formed is colored. Can be. Further, a more complicated form of the colored region can be expressed.

【0104】請求項14に記載の発明によれば、請求項
10〜13のいずれか1つに記載の発明の効果に加え、
造形される三次元物体をより鮮やかに発色させることが
できる。
According to the fourteenth aspect of the invention, in addition to the effects of the invention of any one of the tenth to thirteenth aspects,
The three-dimensional object to be formed can be more vividly colored.

【0105】請求項15に記載の発明によれば、請求項
10〜14のいずれか1つに記載の発明の効果に加え、
無機顔料インキを固化可能材料の所定の領域に所定量だ
け正確に塗布印刷することができる。また、コンピュー
タ制御により自動化及び高速化を図ることができる。
According to the invention set forth in claim 15, in addition to the effects of the invention set forth in any one of claims 10 to 14,
The inorganic pigment ink can be accurately applied to a predetermined area of the solidifiable material by a predetermined amount and printed. Further, automation and high speed can be achieved by computer control.

【0106】請求項16に記載の発明によれば、請求項
10〜15のいずれか1つに記載の発明の効果に加え、
造形される三次元物体を複数色により着色することがで
きる。
According to the invention of claim 16, in addition to the effect of the invention of any one of claims 10 to 15,
The three-dimensional object to be formed can be colored with a plurality of colors.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施形態の無機顔料インキの使用方法の一
例を模式的に示す工程断面図である。
FIG. 1 is a process sectional view schematically showing an example of a method for using an inorganic pigment ink of a first embodiment.

【図2】第1実施形態の無機顔料インキの使用方法の他
の例を模式的に示す工程断面図である。
FIG. 2 is a process cross-sectional view schematically showing another example of the method for using the inorganic pigment ink of the first embodiment.

【図3】第2実施形態の積層造形方法における光硬化樹
脂を用いた一形態につき、各工程を模式的に示す工程断
面図である。
FIG. 3 is a process cross-sectional view schematically showing each process in one embodiment using a photocurable resin in the additive manufacturing method of the second embodiment.

【図4】第2実施形態の積層造形方法における光硬化樹
脂を用いた別形態につき、各工程を模式的に示す工程断
面図である。
FIG. 4 is a process cross-sectional view schematically showing each process in another embodiment using a photocurable resin in the additive manufacturing method of the second embodiment.

【図5】第2実施形態の積層造形方法における樹脂粉末
を用いた一形態につき、各工程を模式的に示す工程断面
図である。
FIG. 5 is a process cross-sectional view schematically showing each process in one embodiment using a resin powder in the additive manufacturing method of the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 無機顔料インキ 12 無機顔料 13 固化可能材料 15 被塗物 16 連続層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Inorganic pigment ink 12 Inorganic pigment 13 Solidifiable material 15 Coating object 16 Continuous layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09C 3/10 B41J 3/04 101Y Fターム(参考) 2C056 EA04 EA13 EE18 FC01 FC02 FD20 HA42 2H086 BA02 BA05 BA17 BA55 BA59 BA60 BA61 4F213 AA44 AF10 WA25 WA54 WA58 WB01 4J037 AA08 AA27 CA27 CC12 CC14 CC22 CC27 4J039 BA13 BA23 BA25 BD04 BE01 BE12 CA07 EA15 EA16 EA17 EA19 EA29 EA35 EA37 EA40 EA46 GA24 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C09C 3/10 B41J 3/04 101Y F term (Reference) 2C056 EA04 EA13 EE18 FC01 FC02 FD20 HA42 2H086 BA02 BA05 BA17 BA55 BA59 BA60 BA61 4F213 AA44 AF10 WA25 WA54 WA58 WB01 4J037 AA08 AA27 CA27 CC12 CC14 CC22 CC27 4J039 BA13 BA23 BA25 BD04 BE01 BE12 CA07 EA15 EA16 EA17 EA19 EA29 EA35 EA37 EA40 EA46 GA24

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 粒子径が1〜10μmで、かつ、略平面
の表面形状を備えた非球形粒子からなる無機顔料を色材
として含有する無機顔料インキであって、 前記無機顔料が、固化可能材料により形成される透明な
連続層で被覆されることにより、高い彩度で呈色するこ
とを特徴とする無機顔料インキ。
1. An inorganic pigment ink containing, as a coloring material, an inorganic pigment composed of non-spherical particles having a particle diameter of 1 to 10 μm and having a substantially planar surface shape, wherein the inorganic pigment is solidifiable. An inorganic pigment ink characterized by being colored with high saturation by being covered with a transparent continuous layer formed of a material.
【請求項2】 前記無機顔料が岩絵具を粉砕して製造さ
れたものであることを特徴とする請求項1に記載の無機
顔料インキ。
2. The inorganic pigment ink according to claim 1, wherein the inorganic pigment is produced by pulverizing rock paint.
【請求項3】 前記無機顔料が前記固化可能材料を含有
する溶媒に分散されることを特徴とする請求項1又は2
に記載の無機顔料インキ。
3. The method according to claim 1, wherein the inorganic pigment is dispersed in a solvent containing the solidifiable material.
3. The inorganic pigment ink according to item 1.
【請求項4】 粒子径が1〜10μmで、かつ、略平面
の表面形状を備えた非球形粒子からなる無機顔料を色材
として含有する無機顔料インキを、被塗物に使用する方
法であって、 高い彩度で呈色するように、前記無機顔料を固化可能材
料により形成される透明な連続層で被覆するにあたり、
前記被塗物に前記無機顔料インキを塗布印刷する工程
と、前記無機顔料インキが塗布印刷された前記被塗物
に、さらに液状の前記固化可能材料を塗布する工程とを
備えることを特徴とする無機顔料インキの使用方法。
4. A method of using an inorganic pigment ink having a particle diameter of 1 to 10 μm and containing, as a coloring material, an inorganic pigment composed of non-spherical particles having a substantially planar surface shape as a coating material. In coating the inorganic pigment with a transparent continuous layer formed of a solidifiable material so as to exhibit a high color saturation,
A step of applying and printing the inorganic pigment ink on the object to be coated, and a step of applying the liquid solidifiable material further to the object to which the inorganic pigment ink is applied and printed. How to use inorganic pigment ink.
【請求項5】 粒子径が1〜10μmで、かつ、略平面
の表面形状を備えた非球形粒子からなる無機顔料を色材
として含有する無機顔料インキを、被塗物に使用する方
法であって、 高い彩度で呈色するように、前記無機顔料を固化可能材
料により形成される透明な連続層で被覆するにあたり、
前記被塗物に液状の前記固化可能材料を塗布する工程
と、液状の前記固化可能材料が塗布された前記被塗物
に、さらに前記無機顔料インキを塗布印刷する工程とを
備えることを特徴とする無機顔料インキの使用方法。
5. A method of using an inorganic pigment ink having a particle diameter of 1 to 10 μm and containing, as a coloring material, an inorganic pigment composed of non-spherical particles having a substantially flat surface shape as a coating material. In coating the inorganic pigment with a transparent continuous layer formed of a solidifiable material so as to exhibit a high color saturation,
A step of applying the liquid solidifiable material to the object, and a step of applying and printing the inorganic pigment ink on the object to which the liquid solidifiable material is applied, How to use inorganic pigment ink.
【請求項6】 前記無機顔料が岩絵具を粉砕して製造さ
れたものであることを特徴とする請求項4又は5に記載
の無機顔料インキの使用方法。
6. The method for using an inorganic pigment ink according to claim 4, wherein the inorganic pigment is produced by pulverizing rock paint.
【請求項7】 液状の前記固化可能材料の粘度が100
cps以下であることを特徴とする請求項4〜6のいず
れか1つに記載の無機顔料インキの使用方法。
7. The liquid solidifiable material having a viscosity of 100
The method for using an inorganic pigment ink according to any one of claims 4 to 6, wherein the inorganic pigment ink is not more than cps.
【請求項8】 前記無機顔料インキがインクジェット式
プリンタを用いて塗布印刷されることを特徴とする請求
項4〜7のいずれか1つに記載の無機顔料インキの使用
方法。
8. The method for using an inorganic pigment ink according to claim 4, wherein the inorganic pigment ink is applied and printed using an ink jet printer.
【請求項9】 前記固化可能材料が前記インクジェット
式プリンタを用いて塗布されることを特徴とする請求項
8に記載の無機顔料インキの使用方法。
9. The method according to claim 8, wherein the solidifiable material is applied using the ink jet printer.
【請求項10】 目的とする三次元物体の少なくとも一
部を、固化可能材料により形成される固化層を積層して
造形する方法であって、 粒子径が1〜10μmで、かつ、略平面の表面形状を備
えた非球形粒子からなる無機顔料を色材として含有する
無機顔料インキを使用して、前記三次元物体の所定の領
域を着色するための着色工程を備えることを特徴とする
積層造形方法。
10. A method for forming at least a part of a target three-dimensional object by laminating a solidified layer formed of a solidifiable material, wherein the solidified layer has a particle diameter of 1 to 10 μm and has a substantially planar shape. Using an inorganic pigment ink containing an inorganic pigment composed of non-spherical particles having a surface shape as a coloring material, comprising a coloring step for coloring a predetermined region of the three-dimensional object, Method.
【請求項11】 前記固化可能材料が光硬化性樹脂であ
って、 前記着色工程に先立ち、所定の領域の前記光硬化性樹脂
を囲むための壁体を形成する工程を備え、 前記着色工程は、前記壁体の内部の前記光硬化性樹脂に
前記無機顔料インキを添加して、前記無機顔料を前記壁
体の内部の前記光硬化性樹脂に略均一に分散させる工程
と、前記無機顔料が分散された前記光硬化性樹脂に、同
光硬化性樹脂を硬化させ得る光を照射して、前記三次元
物体を造形するとともに、その三次元物体の少なくとも
一部に着色領域を形成する工程とを備えることを特徴と
する請求項10に記載の積層造形方法。
11. The solidifying material is a photo-curable resin, comprising a step of forming a wall for surrounding the photo-curable resin in a predetermined region prior to the coloring step. Adding the inorganic pigment ink to the photocurable resin inside the wall, and dispersing the inorganic pigment substantially uniformly in the photocurable resin inside the wall, To the dispersed photocurable resin, irradiating light capable of curing the photocurable resin, to form the three-dimensional object, and to form a colored region in at least a part of the three-dimensional object, The method of claim 10, further comprising:
【請求項12】 前記固化可能材料が光硬化性樹脂であ
って、 前記着色工程に先立ち、前記光硬化性樹脂に、同光硬化
性樹脂の粘性を高め得る第1の光を照射して、半硬化樹
脂層を形成する工程を備え、 前記着色工程は、前記半硬化樹脂層の所定の領域に、前
記無機顔料インキを塗布印刷する工程と、前記無機顔料
インキが塗布印刷された前記半硬化樹脂層に、同半硬化
樹脂層を硬化させ得る第2の光を照射して、前記固化層
を形成するとともに、その固化層の少なくとも一部に着
色領域を形成する工程とを備えることを特徴とする請求
項10に記載の積層造形方法。
12. The solidifiable material is a photocurable resin, and the photocurable resin is irradiated with first light capable of increasing the viscosity of the photocurable resin before the coloring step, A step of forming a semi-cured resin layer, wherein the coloring step is a step of applying and printing the inorganic pigment ink on a predetermined area of the semi-cured resin layer, and the semi-cured step of applying and printing the inorganic pigment ink. Irradiating the resin layer with second light capable of curing the semi-cured resin layer to form the solidified layer, and forming a colored region in at least a part of the solidified layer. The additive manufacturing method according to claim 10, wherein
【請求項13】 前記固化可能材料が樹脂粉末であっ
て、 前記着色工程に先立ち、前記樹脂粉末を略一定の厚さに
散布して、粉末樹脂層を形成する工程を備え、 前記着色工程は、前記粉末樹脂層の所定の領域に、前記
無機顔料インキを塗布印刷する工程と、前記無機顔料イ
ンキが塗布印刷された前記粉末樹脂層に、同粉末樹脂層
の樹脂を溶融させ得る照射エネルギーを照射し、前記樹
脂を一旦溶融状態とした後で凝固させて、前記固化層を
形成するとともに、その固化層の少なくとも一部に着色
領域を形成する工程とを備えることを特徴とする請求項
10に記載の積層造形方法。
13. The solidifying material is a resin powder, the method comprising, prior to the coloring step, forming a powder resin layer by spraying the resin powder to a substantially constant thickness. A step of applying and printing the inorganic pigment ink on a predetermined area of the powder resin layer, and applying the irradiation energy capable of melting the resin of the powder resin layer to the powder resin layer on which the inorganic pigment ink is applied and printed. Irradiating and solidifying the resin once in a molten state to form the solidified layer, and forming a colored region in at least a part of the solidified layer. 3. The additive manufacturing method according to 1.
【請求項14】 前記無機顔料が岩絵具を粉砕して製造
されたものであることを特徴とする請求項10〜13の
いずれか1つに記載の積層造形方法。
14. The additive manufacturing method according to claim 10, wherein the inorganic pigment is produced by pulverizing rock paint.
【請求項15】 前記無機顔料インキがインクジェット
式プリンタを用いて塗布印刷され又は添加されることを
特徴とする請求項10〜14のいずれか1つに記載の積
層造形方法。
15. The additive manufacturing method according to claim 10, wherein the inorganic pigment ink is applied or printed using an ink jet printer or added.
【請求項16】 複数色の前記無機顔料インキを用いて
行われることを特徴とする請求項10〜15のいずれか
1つに記載の積層造形方法。
16. The method according to claim 10, wherein the method is performed using the inorganic pigment ink of a plurality of colors.
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