JP2002036374A - 硬化性樹脂から成る着色造形物の製造方法、硬化性樹脂から成る着色造形物、及び造形装置 - Google Patents

硬化性樹脂から成る着色造形物の製造方法、硬化性樹脂から成る着色造形物、及び造形装置

Info

Publication number
JP2002036374A
JP2002036374A JP2000229191A JP2000229191A JP2002036374A JP 2002036374 A JP2002036374 A JP 2002036374A JP 2000229191 A JP2000229191 A JP 2000229191A JP 2000229191 A JP2000229191 A JP 2000229191A JP 2002036374 A JP2002036374 A JP 2002036374A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
colored
curable resin
region
layer
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000229191A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4493814B2 (ja
Inventor
Katsuyuki Watanabe
克之 渡邉
Hiroshi Nakajima
弘嗣 中島
Kenji Yamazawa
建二 山澤
Masahiro Anzai
正博 安斎
Kiwamu Kase
究 加瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
NTT Data Group Corp
Original Assignee
NTT Data Corp
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2000229191A priority Critical patent/JP4493814B2/ja
Application filed by NTT Data Corp, RIKEN Institute of Physical and Chemical Research filed Critical NTT Data Corp
Priority to CNB018021344A priority patent/CN1241728C/zh
Priority to KR10-2002-7003035A priority patent/KR100490610B1/ko
Priority to PCT/JP2001/006422 priority patent/WO2002009928A1/ja
Priority to EP01954339A priority patent/EP1314540B1/en
Priority to US10/089,327 priority patent/US7074354B2/en
Priority to DE60106465T priority patent/DE60106465T2/de
Priority to TW090118367A priority patent/TW499360B/zh
Publication of JP2002036374A publication Critical patent/JP2002036374A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4493814B2 publication Critical patent/JP4493814B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/12—Chemical modification
    • C08J7/16—Chemical modification with polymerisable compounds
    • C08J7/18—Chemical modification with polymerisable compounds using wave energy or particle radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • B29C64/129—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
    • B29C64/135—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask the energy source being concentrated, e.g. scanning lasers or focused light sources
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037—Other properties
    • B29K2995/0072—Roughness, e.g. anti-slip
    • B29K2995/0073—Roughness, e.g. anti-slip smooth
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24802—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]
    • Y10T428/24893—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.] including particulate material
    • Y10T428/24901—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.] including particulate material including coloring matter

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硬化性樹脂から成る造形物への着色におい
て、単色添加、多色添加のいずれを行う場合でも添加作
業が確実に行え、確実な着色効果を得られるようにす
る。 【解決手段】 レーザ光を液相で非着色の光硬化性樹脂
に照射して硬化させ、最下層５ｎを形成する。その上面
に液相の光硬化性樹脂を塗布し、硬化した非着色領域と
液相の池領域とから成る着色層５ｎ−１を形成する。液
相の池領域にカラーインクを垂らす。池領域にレーザ光
を照射し、非着色領域と同程度の硬度まで硬化させる。
池領域を覆うカラーインクによる面状の塗布膜から所定
の厚みのブロック状の塗布膜を生成する。これにより、
着色層５ｎ−１の上面への次層（着色層５ｎ−２）形成
が支障なく行われ得る。このプロセスを繰り返して着色
層５ ｎ−２〜着色層５３を形成し、着色層５３の上面に
着色層５２を形成し、更に着色層５２の上面に最上層５
１を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、硬化性樹脂から成
る着色造形物の製造方法、硬化性樹脂から成る着色造形
物、及び造形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光造形法により作成する造形物、即ち、
光硬化性樹脂へのレーザ光照射による積層造形により作
成する造形物への着色は、上記樹脂自身が本来持ってい
る色（通常、半透明色）によって大きな制約を受ける。
そのため、従来にあっては一連の積層造形が終了した
後、完成した造形物に着色剤を添加する方法が採用され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の着色方法においては、着色剤を上記造形物に添加す
るためにかなり大掛かりな設備を必要とする。そのう
え、着色対象が複雑な形状を有する造形物である場合
や、上記と同様に複雑な形状を有する造形物が着色対象
であって、しかも、多数の着色剤を用いる多色添加を行
う場合等には、上記従来の設備では、添加作業自体が困
難であったり、形状的に着色不能な部位が生じたりする
問題がある。
【０００４】そこで上記に鑑みて、上述した光造形法、
即ち、レーザ光照射による光硬化性樹脂の硬化法により
各層が形成される毎に、それら各層の上面に着色剤を添
加する方法が試みられている。この方法で添加した造形
物は、図１に示すように、上記光硬化性樹脂により形成
した各層１１〜１ｎの厚みｈに比較して着色剤により形
成した塗布膜３１〜３ｎの厚みｈ´が極端に薄いが、上
面から見たときには着色剤の色を上記造形物の色として
視認できる。しかし、側面から上記造形物を見たときに
は、上記のように塗布膜３１〜３ｎの厚みｈ´が極端に
薄いため、着色剤の色ではなく上記樹脂自身が本来持っ
ている色（通常、半透明色）が、上記造形物の色として
視認される。よって、確実な着色効果が得られないとい
う問題が生じるので、上記着色剤添加方法は有効とは言
えない。
【０００５】従って本発明の目的は、硬化性樹脂から成
る造形物への着色において、単一の着色剤による単色添
加は勿論、多数の着色剤による多色添加を行う場合で
も、添加作業が確実に行え、しかも確実な着色効果を得
られるようにすることにある。
【０００６】また、本発明の他の目的は、硬化性樹脂か
ら成る造形物への着色において、それほど大掛かりな設
備を用いなくても、添加作業が確実に行え、しかも確実
な着色効果を得られるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面に従
う硬化性樹脂から成る着色造形物は、硬化性樹脂を積層
造形して成形した複数の層を備えるもので、複数の層の
うちの少なくとも１層が、着色剤を添加していない無着
色領域と着色剤を添加して形成した着色領域とを有し、
その着色領域が、着色剤の色を、完成した着色造形物の
全ての方向から識別可能な態様で形成されている。
【０００８】上記構成によれば、着色領域が、上記の着
色剤の色を、完成した着色造形物の全ての方向から識別
可能な態様で形成されているので、確実な着色効果を得
られるようにすることができる。
【０００９】本発明の第１の側面に係る好適な実施形態
では、硬化性樹脂として、光硬化性樹脂を用いる。上述
した着色剤には、例えば、陶器用顔料を用いた揮発性イ
ンク、紫外線を受けて発色する無色の微細な粉末状の染
料、顔料又は染料を原料としたインクを液相状の硬化性
樹脂に混ぜたもの、顔料又は染料を硬化性樹脂以外の液
相状の溶剤に混ぜた、硬化性樹脂と親和性を有するも
の、着色繊維又はカラービーズを液相状の硬化性樹脂に
混ぜたもの、着色繊維又はカラービーズを硬化性樹脂以
外の液相状の溶剤に混ぜた、硬化性樹脂と親和性を有す
るもののいずれかが用いられる。
【００１０】本発明の第２の側面に従う硬化性樹脂から
成る着色造形物の製造方法は、硬化性樹脂を積層造形し
て成形した複数の層を備え、複数の層のうちの少なくと
も１層が、着色剤を添加していない無着色領域と着色剤
を添加して形成した着色領域とを有する着色造形物に係
るもので、液相状態にある上記硬化性樹脂に、完成した
上記着色造形物の全ての方向から着色剤の色が識別可能
な態様で着色領域を形成し、その後に、その硬化性樹脂
を硬化して着色領域を形成する工程と、液相状の硬化性
樹脂を硬化して無着色領域を成形する工程とを少なくと
も有する。
【００１１】本発明の第３の側面に従う硬化性樹脂から
成る着色造形物の製造方法は、硬化性樹脂を積層造形し
て成形した複数の層を備え、複数の層のうちの少なくと
も１層が、着色剤を添加して形成した着色領域を有する
着色造形物に係るもので、その着色領域の輪郭線に沿う
所定幅の領域を硬化することにより、外周壁を形成する
工程と、その外周壁内の液相状の領域に着色剤を添加す
る工程と、上記着色領域を硬化する工程とを含んでい
る。
【００１２】本発明の第３の側面に係る好適な実施形態
では、着色剤を添加する工程の前に、着色される領域内
を仕切る部位を所定幅だけ硬化することにより隔離壁を
形成する工程を有する。また、上述した着色領域は、フ
ィードバック補正されるパルス信号により変位する添加
機構を用いて、所定の距離間隔で所定量の着色剤を添加
することにより形成される。着色剤の添加工程は、上記
着色される領域における液相状の硬化性樹脂の除去工程
と、硬化性樹脂を除去した後の上記領域に、着色剤を添
加する工程とを含んでいる。また、複数色の着色剤によ
る上述した着色される領域への添加は、予め決められた
優先順位に基づいて、優先順位の高い色の着色剤から順
に添加されることによって行われる。これは、多色添加
による着色領域の減少を防止するためと、各色の識別を
し易くするために行われるものである。
【００１３】本発明の第４の側面に従う造形装置は、液
相状の硬化性樹脂を積層造形して所望の造形物を成形す
るもので、液相又は粉末状の着色剤を、液相状の硬化性
樹脂に添加するための少なくとも水平方向に変位自在な
添加機構を備える。
【００１４】本発明の第４の側面に係る好適な実施形態
では、上記添加機構として、例えばその軸方向に沿って
伸びる第１の着色剤供給孔と、軸方向に直交する第２の
着色剤供給孔とを有する針状機構が採用される。この針
状機構は、液相状の硬化性樹脂中への挿入と硬化性樹脂
中での３次元方向の変位とが自在な強度及び形状を有す
る。
【００１５】ここで、着色造形を実現するための装置に
ついて説明する。上記装置としては、例えばディスペン
サをＸＹプロッタのような２次元方向への変位が自在な
位置決め／移動機構に担持した構成のものや、ロボット
アームのような３次元方向への変位が自在な位置決め／
移動機構に担持した構成のものが使用される。また、上
記装置として、汎用タイプのインクジェットプリンタの
ヘッドのような、マルチノズル（針状部材を有していな
いもの）をＸＹプロッタ、或いはロボットアーム等で担
持した構成のものも使用される。位置決め／移動機構に
ＸＹプロッタを用いた場合には、例えば標準的なＸＹテ
ーブルに基づいて上記装置各部の制御が行われ、ＸＹプ
ロッタに代えてロボットアームを用いたときには、例え
ば標準的なＸＹＺテーブルに基づいて上記装置各部が制
御される。いずれにしても、上記装置は、ここで説明し
た構成のものに限定されるものではない。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面により詳細に説明する。
【００１７】図２は、本発明の一実施形態に係る光硬化
性樹脂から成る着色造形物の一実施例を示す断面図であ
る。
【００１８】上記着色造形物は、光硬化性樹脂を積層造
形して構成するもので、その全体形状は特定の形状に限
定されず、また、上方或いは下方から見た形状について
も、矩形（方形）や、円形や、楕円形等種々のものが想
定され得る。上記着色造形物は、図２に示すように、最
上層５１及び最下層５ｎが、未着色の光硬化性樹脂から
成る層（通常層）であり、最上層５１と最下層５ｎとの
間に積層した複数の層が、夫々着色した光硬化性樹脂か
ら成る層（着色層）５２〜５ｎ−１である。
【００１９】通常層５１、５ｎは、共に着色剤（即ち、
各種のカラーインク、例えば陶器用顔料を用いた揮発性
インクのようなもの）から成る塗布膜の保護や、硬化物
である上記着色造形物の強度低下を防止するために設け
られる。通常層５１、５ｎは、硬化工程（未硬化の光硬
化性樹脂、即ち、液相状の光硬化性樹脂にレーザ光を照
射して硬化させる工程）だけで形成されるもので、夫々
所定（Ｎ層分）の厚みを有する。
【００２０】図３は、図２に示した着色層５２〜５
ｎ−１のうちの、最上部に位置する着色層５２、及び最
下部に位置する着色層５ｎ−１として用いられる着色層
を示す斜視図である。
【００２１】これらの着色層５２、５ｎ−１は、上記着
色造形物の上面及び下面から被着した色を視認できるよ
うにするもので、夫々外枠（外周壁）と称する非着色領
域Ａと、外周壁により囲まれた所謂池と称する領域に形
成する着色領域Ｂとを有する。上記非着色領域Ａは、通
常層（５１、５ｎ）と同様に、上述したような硬化工程
だけで形成される。
【００２２】一方、上記着色領域Ｂは、上記非着色領域
Ａの硬化時にはレーザ光が照射されずに未硬化状態（つ
まり、液相状態）を保持し、その未硬化状態の領域に、
着色剤を添加する工程（着色工程）を実施した後、その
領域に上記と同様の硬化工程を実施することにより形成
される。未硬化状態の領域を着色した後に硬化させる処
理は、当該層の上面への次層形成に悪影響を及ぼさない
ための処理として実行される。なお、上記着色領域Ｂと
なる未硬化状態の領域へのカラーインク等による着色
は、例えば２軸（ＸＹ）ロボットアーム（図示しない）
の先端に取付けた添加機構であるディスペンサ（図示し
ない）の針先部７から上記未硬化状態の領域にカラーイ
ンクを垂らすことにより行われる。
【００２３】図４は、図２に示した着色層５２〜５
ｎ−１のうちの、着色層５２、５ｎ−１の間に挟まれる
残り全ての層（つまり、着色層５３〜５ｎ−２）として
用いられる着色層を示す斜視図である。
【００２４】これらの着色層５３〜５ｎ−２は、上記着
色造形物の側面から被着した色を視認できるようにする
ためのもので、夫々外周壁と称する外郭側の非着色領域
Ｃと、外周壁の内周側に沿って全周に亘り形成した所定
幅の所謂溝と称する領域に形成する着色領域Ｄと、溝の
内側に位置する内郭側の非着色領域Ｅとを有する。上記
外郭側及び内郭側の非着色領域（Ｃ、Ｅ）は、共に上述
した通常層（５１、５ ｎ）と同様の硬化工程だけで形成
される。
【００２５】一方、上記着色領域Ｄは、図３の着色層
（５２、５ｎ−１）と同様、上記外郭側及び内郭側の非
着色領域（Ｃ、Ｅ）の硬化時にはレーザ光が照射されず
に未硬化状態を保持し、その未硬化状態の領域に着色工
程を実施した後、その領域に上記と同様の硬化工程（次
層形成に支障を来さない処理）を実施することにより形
成される。なお、上記着色領域Ｄとなる未硬化状態の領
域へのカラーインク等による着色は、上記と同様のディ
スペンサ（図示しない）の針先部７から上記未硬化状態
の領域にカラーインクを垂らすことにより行われる。
【００２６】上記構成の着色造形物は、以下のような過
程を経て作成される。
【００２７】まず、レーザ光を、未硬化状態（液相状
態）にある非着色の光硬化性樹脂に照射することによ
り、その光硬化性樹脂を硬化させ、最下層５ｎとしての
Ｎ層分の厚みを持った通常層を形成する。次に、最下層
５ｎの上面に、液相状の光硬化性樹脂を所定の厚みで塗
布すると共に、図２で示した着色層５ｎ−１を形成すべ
く、外壁に対応する領域のみにレーザ光を照射して硬化
し、非着色領域Ａとする。これにより、上記最下層５ｎ
の上面に塗布された液相状の光硬化性樹脂が、硬化した
非着色領域Ａと、未硬化状態（液相状態）にある池、即
ち、カラーインクの塗布により着色された後に硬化され
る領域（上述した着色領域Ｂ）とに区分される。この池
は、上記着色造形物の積層造形に影響を与えることがな
いような大きさ（寸法）、形状に設定されるものとす
る。
【００２８】このようにして、液相状の上記光硬化性樹
脂を、硬化した非着色領域Ａと、未硬化状態の池とに区
分した後、未硬化状態にある上記池に、上記ディスペン
サ（図示しない）の針先部７から着色剤としてのカラー
インクを垂らす。このカラーインクには、液相状の光硬
化性樹脂に対し極めて親和性の良好なものを使用するの
が望ましい。本実施例では、上記カラーインクとして、
赤（Ｒ）、青（Ｂ）、黄（Ｙ）、及び黒（Ｂ）の４色を
用いるものとする。
【００２９】上記カラーインクを池に垂らすことによ
り、上述した親和性によって上記カラーインクが未硬化
状態にある光硬化性樹脂に拡散し、その結果として池全
体にカラーインクが添加されることになる。このように
して、未硬化状態にある光硬化性樹脂（つまり、池）に
カラーインクを添加した後、その池にレーザ光を照射す
ることにより、上記着色領域Ｂになる領域を上記非着色
領域Ａにおけると同程度の硬度まで硬化させる。これに
より、上記池を覆っているカラーインクによる面状の塗
布膜から一定の厚みを持つブロック状の塗布膜が生成さ
れる。
【００３０】なお、光硬化性樹脂がカラーインクを混入
した液相状態になっている上記領域（池）を、非着色領
域Ａの硬度と同程度の硬度にまで硬化して着色領域Ｂに
形成するには、非着色領域Ａを硬化したときのエネルギ
ーと同一大きさのエネルギーのレーザ光を照射しただけ
では不充分な場合がある。このような場合には、上記液
相状態の領域（即ち、着色領域Ｂになる領域）に投入す
る光エネルギーを増加させる手段として、例えばレーザ
光照射における露光時間を長く設定する方法や、レーザ
光照射において多重に露光する方法等の特別な硬化方法
を採用する必要がある。
【００３１】このようにして、カラーインクを添加した
液相状態の領域を硬化させて着色領域Ｂを形成すること
により、上記着色層５ｎ−１の上面への次層（つまり、
着色層５ｎ−２）形成を支障なく行うことが可能にな
る。
【００３２】次に、上記着色層５ｎ−１の上面に光硬化
性樹脂を所定の厚みで添加すると共に、図２で示した着
色層５ｎ−２を形成すべく、外壁、及び内郭に対応する
領域にレーザ光を照射して硬化し、外郭側の非着色領域
Ｃ、及び内郭側の非着色領域Ｅとする。これにより、上
記着色層５ｎ−１の上面に塗布された光硬化性樹脂が、
硬化した非着色領域Ｃ、Ｅと、未硬化状態にある溝、即
ち、上述した着色領域Ｄになる領域とに区分される。こ
の溝も上記池と同様に、上記着色造形物の積層造形に影
響を与えることがないような大きさ（寸法）、形状に設
定されるものとする。
【００３３】このようにして、上記光硬化性樹脂を、硬
化された非着色領域Ｃ、Ｅと、未硬化状態の溝とに区分
した後、未硬化状態にある上記溝に、上記ディスペンサ
（図示しない）の針先部７から着色剤として、上記と同
様に光硬化性樹脂に対し極めて親和性の良好なカラーイ
ンクを垂らす。これにより、上記親和性によって上記カ
ラーインクが未硬化状態にある光硬化性樹脂に拡散し、
その結果として溝全体にカラーインクが添加されること
になる。このようにして、未硬化状態にある光硬化性樹
脂（つまり、溝）にカラーインクを添加した後、その溝
にレーザ光を照射することにより、上記着色領域Ｄにな
る領域を上記非着色領域Ｃ、Ｅにおけると同程度の硬度
まで硬化させる。これにより、上記溝を覆っているカラ
ーインクによる面状の塗布膜から、一定の厚みを持つブ
ロック状の塗布膜が生成される。着色領域Ｄになる領域
を硬化させる場合にも、上記と同様に、非着色領域Ｃ、
Ｅを硬化したときのエネルギーと同一大きさのエネルギ
ーのレーザ光を照射したのでは、着色領域Ｄの硬度を非
着色領域Ｃ、Ｅの硬度と同程度の硬さにすることができ
ない場合がある。
【００３４】このような場合には、着色領域Ｄになる領
域へのレーザ光照射に際しても、上記着色領域Ｂになる
領域へのレーザ光照射におけると同様な、露光時間を長
く設定する方法や、多重に露光する方法等の特別な硬化
方法を採用することによって、未硬化状態の領域（つま
り、着色領域Ｄ）に投入する光エネルギーを増加させる
工夫が必要とされる。
【００３５】このようにして、カラーインクを添加した
液相状態の領域を硬化させて着色領域Ｄを形成すること
により、上記着色層５ｎ−２の上面への次層形成を支障
なく行うことが可能になる。
【００３６】上記各着色層５２〜５ｎ−１における着色
領域になる液相状態の領域のパターンとしては、池状、
溝状の２つのパターンだけで足りる。上記液相状態の領
域を池状に設定すれば、完成後の着色造形物を上／下方
向から見た時でも色の識別が確実に行える。一方、上記
液相状態の領域を溝状に設定した場合には、完成後の着
色造形物を横方向から見た時しか色の識別が行えない
が、着色工程に要する時間の短縮が図れる上に、着色工
程に使用されるインク量の節約が図れるという利点があ
る。
【００３７】上述したプロセスを繰り返すことにより、
着色層５ｎ−２〜着色層５３を夫々形成した後、着色層
５３の上面に、上述した着色層５ｎ−１と同一構成の着
色層５２を形成し、更にその着色層５２の上面に、上記
非着色層５ｎと同一構成の非着色層５１を形成すること
によって、上記着色造形物が形成される。
【００３８】なお、上述した光硬化性樹脂（液状樹脂）
の添加工程は、上記着色造形物の積層造形に用いられる
造形装置（図示しない）が備えるリコータ（図示しな
い）により行われる。また、上記ディスペンサ（図示し
ない）の針先部７とシリンジ（タンク）（図示しない）
との間は、チューブ（図示しない）により接続されてい
る。
【００３９】更に、造形装置の各部を制御するコントロ
ーラ（図示しない）には、通常層（５１、５ｎ）を形成
するとき使用する造形データや、着色層（５２、５
ｎ−１）を形成するとき使用する造形データや、着色層
（５３〜５ｎ−２）を形成するとき使用する造形データ
等が内蔵されている。上記コントローラ（図示しない）
は、上記各造形データを適宜使用して上述した着色造形
物の積層造形を行う。
【００４０】上述した実施例によれば、上記着色造形物
の積層造形を行う過程で、着色層になる層（５２〜５
ｎ−１）へ着色剤を塗装することとしたので、一連の造
形作業が完了した後の着色剤の添加工程は不要になっ
た。
【００４１】また、積層造形を行う過程で着色剤を添加
することとしたので、造形装置による造形作業の自動化
と共に、着色剤の添加作業の自動化を行うことができ
る。そのため、造形作業を行いながら添加作業を行うこ
とが可能であり、しかも、単色添加のみならず、多色添
加をも行うことができる。
【００４２】更に、着色層の塗布面が上記着色造形物の
内部に閉じ込められた状態になるので、外部からの衝撃
や、薬品等の付着に起因する化学変化によって塗布膜が
着色層から剥離する不具合も原理上生じない。
【００４３】図５は、図３に記載の着色された光硬化性
樹脂から成る層（着色層）の成形方法の一例を示す説明
図である。
【００４４】図５において、上述した着色層（５２、５
ｎ−１）の外周壁表面９は、ＳＴＬデータをスライスす
ることにより求まる上記外周壁表面９を示すデータ（表
面データ）に基づいて形成される。また、上記着色層
（５２、５ｎ−１）の外周壁内面１１は、上記表面デー
タを一定距離だけ内側にオフセットすることにより求ま
るデータ（内面データ）に基づいて形成される。この外
周壁内面１１は、上述した池、即ち、着色領域Ｂになる
領域の外周に相当する。更に、この着色領域Ｂになる領
域への着色剤、即ち、カラーインクの滴下位置の軌跡を
表す矩形状の線１３は、上記内面データを一定距離だけ
内側にオフセットすることにより求まるデータ（インク
滴下用データ）に基づいて決定される。
【００４５】なお、図４に記載の着色層（５３〜５
ｎ−２）を形成する場合には、上記外周壁表面９を表面
データ）に基づいて形成し、溝、即ち、着色領域Ｄにな
る領域の外周を、上記外周壁内面１１に決定し、更に、
着色領域Ｄになる領域の内周を、上記内面データを、イ
ンク滴下用の矩形状の線１３を越える所定距離だけ内側
にオフセットすることにより求まるデータに基づいて決
定することになる。
【００４６】本発明者等が、図３に示した着色層
（５２、５ｎ−１）、及び図４に示した着色層（５３〜
５ｎ−２）を試作したところでは、池（又は溝）を設定
するために作成する上記外周壁の厚みは、0.5〜5.0ｍｍ
位が適切である。壁厚がこれ（0.5〜5.0ｍｍ）より薄い
場合には、池（又は溝）に滴下したカラーインクが池
（又は溝）からはみ出してしまい、壁厚がこれより厚い
場合には、完成した着色造形物への色の付き方が不明瞭
になる。
【００４７】また、カラーインクの滴下位置の軌跡を表
す矩形状の線１３は、成形される着色造形物の形状や、
滴下するカラーインク及び液相状態の光硬化性樹脂の表
面張力等との関係によっても拡散面積が異なってくる
が、外周壁内面１１から概ね1.0mm〜5.0mm程度離間した
位置に設定するのが望ましい。
【００４８】試作に際して使用した着色用の染料（カラ
ーインク）には、径が非常に細かい無色のもので、紫外
線が照射されることにより発色するという特別なもの、
即ち、粉末を光硬化性樹脂中に溶かしたものを使用し
た。無色の粉末であるために、液相状態の光硬化性樹脂
中に滴下した後も、該光硬化性樹脂における紫外線の透
過率に悪影響を及ぼすことがなく、従って硬化阻害を惹
き起こさなかった。
【００４９】図６は、図５に記載の成形方法の変形例を
示す説明図である。
【００５０】本変形例では、図３に示した着色層
（５２、５ｎ−１）において、上述した池の領域の一
部、即ち、着色領域Ｂになる領域の一部に塗布したカラ
ーインクが、その領域から他の領域に流出したり、拡散
したりすることがないよう上記領域の外周部に壁１５を
設けることとした。更に、上記領域の一部を多色添加す
る場合に、添加された異なる色のカラーインク同士が混
在するのを防止するために、隔離壁１７をも設けたもの
である。
【００５１】上述した壁１５、１７の厚みは、上記領域
の形状等にもよるが、0.5〜5.0ｍｍ位が適切である。完
成した着色造形物の外部から、液相状態のときの光硬化
性樹脂に付着した色を視認し易くするためには、壁厚は
薄い方が良いが、壁厚が0.5〜5.0ｍｍより薄い場合に
は、上記領域に滴下したカラーインクが上記領域からは
み出してしまう虞がある。
【００５２】なお、図６に示したような成形方法を実行
するために、造形装置のコントローラ（図示しない）に
は、ＳＴＬデータフォーマットが採用される。ＳＴＬフ
ォーマット自身は、色情報を持っていないため、上記コ
ントローラにおいて色別のファイルを作成し、各色の識
別を実行する。
【００５３】図７は、着色剤（カラーインク）の盛上り
を抑制しつつ硬化性樹脂から成る層に着色する方法の一
例を示す説明図である。
【００５４】上述したように、液相状態の光硬化性樹脂
に滴下したカラーインクは、樹脂液面上に拡散するの
で、カラーインクを上記光硬化性樹脂に付着させるため
に使用するデータ（着色データ）は、液相状態の光硬化
性樹脂を積層造形するときに使用するデータ（造形デー
タ）ほど細かいデータである必要がない。着色データが
細か過ぎると、それに応じてカラーインクの添加量が多
くなり、図３に示した着色層（５２、５ｎ−１）におけ
る池の領域や、図４に示した着色層（５３〜５ｎ −２）
における溝の領域において、添加されたカラーインクに
よる盛上りが生じるため、上述した積層造形に支障を来
すことになる。そこで、そのような不具合の発生を防止
するために、着色データの所謂間引きを行うこととし
た。図７では、図示と説明の簡単のため、上面／下面か
ら見た形状が円形状を呈する着色造形物の積層造形を対
象とする。
【００５５】図７（ａ）において、着色された領域Ｆ
は、円板状を呈する着色層を造形するときの造形データ
を示し、それより内周側に位置する同心の円弧Ｇは、造
形データを所定距離だけオフセットして作成したオリジ
ナルの着色データ、即ち、上述したディスペンサ（図示
しない）の針先部７の軌跡である。着色データの所謂間
引きは、この円弧Ｇを用いて以下に示すような手順で行
われる。
【００５６】即ち、まず図７（ｂ）に示すように、上記
着色データ（円弧Ｇ）上において、等間隔に複数個の頂
点Ｇ１〜Ｇｎを決定する。具体的には、各頂点Ｇ１〜Ｇ
ｎを示す座標を求めることにより、各頂点Ｇ１〜Ｇｎを
決定する。次に、図７（ｃ）に示すように、上記各頂点
Ｇ１〜Ｇｎ中から例えば頂点Ｇ１を着色データの始点Ｐ
１に決定し、この始点Ｐ１から所定距離ｔ以上離れた頂
点Ｇ３を上記始点Ｐ１に続く着色データの２番目の点Ｐ
２とする。以下、上記と同様の手法により、図７（ｄ）
に示すように、着色データの３番目の点Ｐ３、・・・、
着色データのｎ番目の点、即ち、終点Ｐｎを求める。な
お、終点Ｐｎは、始点Ｐ１からの距離が上記ｔ以上離れ
ているように選択する必要がある。このようにして選択
された各点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・、Ｐｎにおいて、
夫々所定量の着色剤が添加される。
【００５７】図８は、図７に記載の着色方法の別の一例
を示す説明図である。
【００５８】上述したように、液相状態の光硬化性樹脂
を塗布した場合、カラーインクが着色領域に均一に拡散
せず、色ムラが生じる虞がある。そこで、そのような不
具合の発生を防止するために、以下に説明するような工
夫を施した。
【００５９】当初は、図８（ａ）に示すように、ディス
ペンサ（図示しない）の針先部７を、液相状態にある光
硬化性樹脂の表面より5乃至10mmの高さからカラーイン
クを滴下していた。しかし、針先部７の構造を、充分な
強度を持ち、且つ、液相状態の光硬化性樹脂内部への挿
／脱が自在な形状のものに変更することにより、図８
（ｂ）に示すように、針先部７を液相状態の光硬化性樹
脂内部に注入して着色を行うことが可能である。このよ
うに、針先部７を液相状態の光硬化性樹脂内部に注入す
ることにより、カラーインクを大きく拡散させた状態で
の着色が可能になる。また、インクの飛び散りも発生し
ないし、針先部７の上下方向の精密な制御も不要にな
る。なお、針先部７として、図８（ｃ）に示すような、
側面に複数個の横穴７ａ〜７ｎを備えるものを用いれ
ば、カラーインクを更に大きく拡散させた状態での着色
が可能になる。
【００６０】なお、上記以外にも、液相状態の光硬化性
樹脂に添加したカラーインクを着色領域に均一に拡散さ
せる方法として、ディスペンサ内部（図示しない）や、
針先部７においてカラーインクを加熱してから滴下する
方法がある。カラーインクが低温であれば、粘性が高い
からその拡散に時間が掛かり、それにより上述した池や
溝等の光硬化性樹脂の未硬化部分において添加したカラ
ーインクが均一に拡散せず、色ムラが生じてしまう。し
かし、カラーインクを加熱して滴下すれば、粘性が低い
から比較的短時間で拡散するため、色ムラが生じ難い。
また、針先部７の内部構造についても、カラーインクの
更なる均一な拡散と、更なる色ムラの解消とを図るため
に、図８（ｃ）に示した横穴７ａ〜７ｎに加えて、針先
部７の底部に開口する縦穴を設ける構造にしても良い。
【００６１】図９は、図７に記載の着色方法の更に別の
一例と、図７及び図８に夫々記載の着色方法との比較結
果を示す説明図である。
【００６２】図７及び図８に夫々記載の着色方法では、
図９（ａ）に示すように、まず外周壁のみを硬化させ、
池（又は溝）に相当する領域は液相状態のままとし、次
に、図９（ｂ）に示すように、未硬化状態にある池（又
は溝）の領域に、ディスペンサ（図示しない）の針先部
７からカラーインクを滴下していた。そのため、図９
（ｃ）に示すように、池（又は溝）の領域において、カ
ラーインクの滴下量分だけ盛上りが生じることとなり、
この盛上り以下の厚みでの積層ピッチでは、図示の層の
上面に次層を造形できなかった。換言すれば、積層ピッ
チを細かく設定することができなかった。
【００６３】そこで、本例では、図９（ａ）で外周壁の
みを硬化させ、池（又は溝）に相当する領域は液相状態
のままとし、次に、図９（ｄ）に示すように、上記池
（又は溝）に相当する領域の液相状態にある光硬化性樹
脂を吸い取った後に、上記針先部７からカラーインクを
滴下することとした。この方法によれば、池（又は溝）
に相当する領域の光硬化性樹脂（液相状態にある）が除
去されているから、図９（ｅ）に示すようにカラーイン
クの滴下による盛上りは生じない。
【００６４】上記以外にも、未硬化の光硬化性樹脂に滴
下したカラーインクの盛上りを防止する手段としては、
カラーインクの滴下箇所に風圧を与える方法がある。ま
た、カラーインクの盛上りの防止と共に、拡散をも促進
させるための手段としては、カラーインクの滴下箇所に
振動を与える方法がある。
【００６５】なお、上述したカラーインクとしては、例
えば顔料、染料、またはそれらを原料としたインクを液
相状態の光硬化性樹脂に混ぜたもの、顔料、染料を液相
状態の光硬化性樹脂以外の溶剤に溶け合わせたものなど
が用いられる。但し、顔料、染料を液相状態の光硬化性
樹脂以外の溶剤に溶け合わせたものに関しては、光硬化
性樹脂と親和性があること、換言すれば、光硬化性樹脂
に硬化阻害が起こらないことが必要である。更に、上述
したカラーインクとして、顔料、染料の代りに繊維やカ
ラービーズを用いたものを使用することもできる。
【００６６】これまで説明した内容は、上記池（又は
溝）の領域を囲む外周壁の存在を前提としたものであっ
た。しかし、未硬化の光硬化性樹脂にカラーインクを複
数回添加することにより上記外周壁を不要にする造形方
法もある。この造形方法は、以下のような過程を含む。
【００６７】まず、液相の光硬化性樹脂にレーザ光を照
射することにより、該光硬化性樹脂層を１層分だけ硬化
させて薄膜を形成した後、その薄膜上に、着色造形物の
造形データ（着色造形物の輪郭形状を示すデータ）のオ
フセットデータ（輪郭形状データを内側に0.5〜5.0mm程
度オフセットしたデータ）に沿ってカラーインクを添加
する。着色面が、該層の上面又は下面である場合には、
その上面又は下面の輪郭データを内側にオフセットした
データにより決まる輪郭線の内部にカラーインクを添加
する。このようにして添加したカラーインクの盛上りが
少ない場合には、上記カラーインクの添加を複数回繰り
返し、所定の積層ピッチに達しない範囲で、添加したカ
ラーインクの盛上りを形成する。そして、添加したカラ
ーインクが次の工程への影響が少ない程度に充分に乾燥
（硬化）した状態で、その表面上に次層を形成するのに
必要な液相の光硬化性樹脂を添加する。更に、次層の形
状データに従って該液相の光硬化性樹脂にレーザ光を照
射することにより、該光硬化性樹脂を所定の形状で硬化
させる。
【００６８】上述したプロセスを必要回数だけ繰り返す
ことにより、所望の着色造形物が形成される。
【００６９】この方法では、カラーインクを複数回添加
することにより、カラーインクによる所定の厚みを持っ
た盛上りを形成するが、カラ−インクの添加に代えて、
積層ピッチを超えない厚みを有するカラーシートを所望
の形状にカットした後、液相の光硬化性樹脂に貼着して
も良い。この場合、積層ピッチを超えない厚みを有する
カラーシートを、液相の光硬化性樹脂に貼着した後に、
所望の形状にカットするようにしても差支えない。な
お、積層ピッチの厚みを超える厚みを有するカラーシー
トは、積層造形に支障を来すので好ましくない。
【００７０】また、カラ−インクを複数回添加する方法
に代えて、例えばカラー樹脂等の粘度のあるカラ−イン
クを１回だけ添加する方法も採用可能である。即ち、上
記カラー樹脂の添加により形成される塗布膜の厚みが、
可能な限り積層ピッチの厚みに近づくよう、塗布膜の厚
みを制御しながら上記カラー樹脂の添加を行う方法であ
る。
【００７１】更に、上述した外周壁の形成を不要にする
造形方法として、リコート後の液相の光硬化性樹脂上に
カラーインクを滴下すると共に、滴下したカラーインク
が上記光硬化性樹脂中を拡散するより早く上記液相の光
硬化性樹脂を硬化させることにより、上述した外周壁の
形成を不要にする方法である。換言すれば、この方法
は、カラーインクの滴下と液相の光硬化性樹脂の硬化と
を略同時に行うことによって、着色を行わない領域への
カラーインクの流出を防止するものである。
【００７２】なお、カラーインクの粒子が液相の光硬化
性樹脂中に埋め込まれたような、カラーインクが上記樹
脂中を拡散しない状態であれば、リコート後の上記樹脂
（つまり、液相の光硬化性樹脂）上に、例えばインクジ
ェットプリンターと同様な機構を用いてカラーインクを
添加（プリント）し、その後で上記樹脂を硬化させると
いうプロセスを各層毎に繰り返すことによっても、所望
の着色造形物の形成が可能である。
【００７３】図１０は、図７に記載の方法を基に、硬化
性樹脂から成る着色造形物の各層に、着色領域を全体的
に平均化した状態で着色する方法の一例を示す説明図で
ある。
【００７４】本例では、図７の方法により取得した円弧
Ｇ上の頂点Ｐ１〜Ｐｎ（図１０（ａ））において、頂点
Ｐ１を始点とする間引き着色データを第１層に（図１０
（ｂ））、頂点Ｐ３を始点とする間引き着色データを第
２層に（図１０（ｃ））、更に、頂点Ｐ２を始点とする
間引き着色データを第３層に（図１０（ｄ））、という
ように、各層別に、始点をランダムに異ならしめた間引
き着色データを適用して着色を行うこととした。
【００７５】これにより、上記着色データに基づく着色
剤（カラーインク）添加領域が、各層毎にずれたものに
なり、結果的に、着色造形物全体として見れば、着色剤
添加領域が平均的に散らばることになる。
【００７６】図１１は、着色領域を減少させずに硬化性
樹脂から成る層に多色添加を行う方法の一例を示す説明
図である。
【００７７】着色造形物に対し、多色添加を行う場合、
予め色別に着色の優先度を決めておかないと、図１１
（ａ）に示すように、着色データに係る色以外の色で着
色することになってしまう領域が広くなる。図１１
（ａ）の例では、着色データの色が色１、色２、及び色
３であるにも拘らず、実際には色１の着色領域と色２の
着色領域とが重複する部分、色１の着色領域と色３の着
色領域とが重複する部分、色２の着色領域と色３の着色
領域とが重複する部分、並びに色１、色２、及び色３の
着色領域が重複する部分が相当広くなってしまう。上述
した各々の重複領域には、実際上着色を行わずに、各着
色領域間の隔壁とする場合もあるが、その場合には、上
記隔壁領域が着色領域に比較して相当な大きさになるた
め、結果的に、着色領域が減少することになる。
【００７８】そこで、本例では、着色に際して色別に優
先度を決めることとした。優先度の決定は、ユーザが着
色造形物中でどの色を目立たせたいかによって、自由に
行えるものとする。例えば、上述した色１、色２、及び
色３において、最も目立たせたい色が色１であり、次が
色２であるとすれば、図１１（ｂ）に示すようなパター
ンで、上記各色別に着色が行われることになる。これに
より、多色添加における着色領域の減少を防止すること
ができる。
【００７９】上述した内容は、あくまで本発明の一実施
形態に係るものであって、本発明が上記内容のみに限定
されないものであることは勿論である。本発明は他の種
々の形態でも実施することが可能である。
【００８０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
硬化性樹脂から成る造形物への着色において、単一の着
色剤による単色添加は勿論、多数の着色剤による多色添
加を行う場合でも、添加作業が確実に行え、しかも確実
な着色効果を得られるようにすることができる。
【００８１】また、本発明によれば、硬化性樹脂から成
る造形物への着色において、それほど大掛かりな設備を
用いなくても、添加作業が確実に行え、しかも確実な着
色効果を得られるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の着色剤添加方法により着色された光硬化
性樹脂から成る着色造形物の断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係る光硬化性樹脂から成
る着色造形物の一実施例を示す断面図。
【図３】図２に記載の着色造形物を構成する、着色され
た光硬化性樹脂から成る層の斜視図。
【図４】図２に記載の着色造形物を構成する、図３とは
別タイプの着色された光硬化性樹脂から成る層の斜視
図。
【図５】図３に記載の着色された光硬化性樹脂から成る
層の成形方法の一例を示す説明図。
【図６】図５に記載の成形方法の変形例を示す説明図。
【図７】着色剤（カラーインク）の盛上りを抑制しつつ
光硬化性樹脂から成る層に着色する方法の一例を示す説
明図。
【図８】図７に記載の着色方法の別の一例を示す説明
図。
【図９】図７に記載の着色方法の更に別の一例と、図７
及び図８に夫々記載の着色方法との比較結果を示す説明
図。
【図１０】図７に記載の方法を基に、光硬化性樹脂から
成る着色造形物の各層に、着色領域を全体的に平均化し
た状態で着色する方法の一例を示す説明図。
【図１１】着色領域を減少させずに光硬化性樹脂から成
る層に多色添加を行う方法の一例を示す説明図。
【符号の説明】
５１ 最上層、つまり、未着色の光硬化性樹脂から成る
層（通常層） ５ｎ 最下層、つまり、未着色の光硬化性樹脂から成る
層（通常層） ５２、５３〜５ｎ−２、５ｎ−１ 着色した光硬化性樹
脂から成る層（着色層） ７ ディスペンサ（図示しない）の針先部 ９ 着色層（５２〜５ｎ−１）の外周壁表面 １１ 着色層（５２〜５ｎ−１）の外周壁内面 １３ インク滴下用の矩形状の線 １５ 壁 １７ 隔離壁
フロントページの続き (72)発明者 中島 弘嗣 東京都江東区豊洲三丁目３番３号 株式会 社エヌ・ティ・ティ・データ内 (72)発明者 山澤 建二 埼玉県和光市広沢２番１号 理化学研究所 内 (72)発明者 安斎 正博 埼玉県和光市広沢２番１号 理化学研究所 内 (72)発明者 加瀬 究 埼玉県和光市広沢２番１号 理化学研究所 内 Ｆターム(参考） 4F213 AA36 AB12 AC06 WA25 WB01 WL04 WL13 WL25 WL35 WL50 WL53 WL67 WL74 WL80 WL85 WL87 WL96 WW34 4J002 AA001 AA021 DL006 FA046 FA086 FD096 GF00

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 硬化性樹脂を積層造形して成形した複数
    の層を備える着色造形物において、 前記複数の層のうちの少なくとも１層が、着色剤を添加
    していない無着色領域と着色剤を添加して形成した着色
    領域とを有し、 前記着色領域が、前記着色剤の色を、完成した前記着色
    造形物の全ての方向から識別可能な態様で形成されてい
    る硬化性樹脂から成る着色造形物。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の着色造形物において、 前記着色剤が、 陶器用顔料を用いた揮発性インク、紫外線を受けて発色
    する無色の微細な粉末状の染料、顔料又は染料を原料と
    したインクを液相状の硬化性樹脂に混ぜたもの、顔料又
    は染料を硬化性樹脂以外の液相状の溶剤に混ぜた、硬化
    性樹脂と親和性を有するもの、着色繊維又はカラービー
    ズを液相状の硬化性樹脂に混ぜたもの、着色繊維又はカ
    ラービーズを硬化性樹脂以外の液相状の溶剤に混ぜた、
    硬化性樹脂と親和性を有するもののいずれかである硬化
    性樹脂から成る着色造形物。
  3. 【請求項３】 硬化性樹脂を積層造形して成形した複数
    の層を備え、前記複数の層のうちの少なくとも１層が、
    着色剤を添加していない無着色領域と着色剤を添加して
    形成した着色領域とを有する着色造形物の製造方法であ
    って、 液相状態にある前記硬化性樹脂に、完成した前記着色造
    形物の全ての方向から前記着色剤の色が識別可能な態様
    で前記着色領域を形成し、その後に。その硬化性樹脂を
    硬化して前記着色領域を形成する工程と、 液相状の硬化性樹脂を硬化して無着色領域を成形する工
    程と、 を少なくとも有する硬化性樹脂から成る着色造形物の製
    造方法。
  4. 【請求項４】 硬化性樹脂を積層造形して成形した複数
    の層を備え、前記複数の層のうちの少なくとも１層が、
    着色剤を添加して形成した着色領域を有する着色造形物
    の製造方法であって、 前記着色領域の輪郭線に沿う所定幅の領域を硬化するこ
    とにより、外周壁を形成する工程と、 前記外周壁内の液相状の領域に着色剤を添加する工程
    と、 前記着色領域を硬化する工程と、 を含む着色造形物の製造方法。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の製造方法において、 前記着色剤を添加する工程の前に、着色される領域内を
    仕切る部位を所定幅だけ硬化することにより隔離壁を形
    成する工程を有する着色造形物の製造方法。
  6. 【請求項６】 請求項４記載の製造方法において、 前記着色領域が、フィードバック補正されるパルス信号
    により変位する添加機構を用いて、所定の距離間隔で所
    定量の着色剤を添加することにより形成される着色造形
    物の製造方法。
  7. 【請求項７】 請求項４記載の製造方法において、 前記着色剤の添加工程が、 前記着色される領域における液相状の硬化性樹脂の除去
    工程と、 前記硬化性樹脂を除去した後の前記領域に、着色剤を添
    加する工程と、 を含む着色造形物の製造方法。
  8. 【請求項８】 請求項４記載の製造方法において、 複数色の着色剤による前記着色される領域への添加が、
    予め決められた優先順位に基づいて、優先順位の高い色
    の着色剤から順に添加されることによって行われる着色
    造形物の製造方法。
  9. 【請求項９】 液相状の硬化性樹脂を積層造形して所望
    の造形物を成形する造形装置において、 液相又は粉末状の着色剤を、前記液相状の硬化性樹脂に
    添加するための少なくとも水平方向に変位自在な添加機
    構を備える造形装置。
  10. 【請求項１０】 請求項９記載の造形装置において、 前記添加機構が、その軸方向に沿って伸びる第１の着色
    剤供給孔と、軸方向に直交する第２の着色剤供給孔とを
    有する針状機構である造形装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載の造形装置において、 前記針状機構が、前記液相状の硬化性樹脂中への挿入と
    前記硬化性樹脂中での３次元方向の変位とが自在な強度
    及び形状を有する造形装置。
JP2000229191A 2000-07-28 2000-07-28 硬化性樹脂から成る着色造形物の製造方法および製造装置 Expired - Fee Related JP4493814B2 (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000229191A JP4493814B2 (ja) 2000-07-28 2000-07-28 硬化性樹脂から成る着色造形物の製造方法および製造装置
KR10-2002-7003035A KR100490610B1 (ko) 2000-07-28 2001-07-26 경화성 수지로 이루어지는 착색 조형물의 제조 방법,경화성 수지로 이루어지는 착색 조형물 및 조형 장치
PCT/JP2001/006422 WO2002009928A1 (fr) 2000-07-28 2001-07-26 Procede de production d'articles colores en 3d de resine durcissable, articles ainsi produits, et appareil de formage
EP01954339A EP1314540B1 (en) 2000-07-28 2001-07-26 Process for producing colored shaped articles from curable resin, and shaping apparatus
CNB018021344A CN1241728C (zh) 2000-07-28 2001-07-26 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
US10/089,327 US7074354B2 (en) 2000-07-28 2001-07-26 Process for producing colored shaped article from curable resin, colored shaped article produced from curable resin, and shaping apparatus
DE60106465T DE60106465T2 (de) 2000-07-28 2001-07-26 Verfahren zur herstellung gefärbter formgegenstände aus härtbarem harz, und vorrichtung zur formgebung
TW090118367A TW499360B (en) 2000-07-28 2001-07-27 Process for producing colored shaped article from curable resin, colored shaped article produced from curable resin, and shaping apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000229191A JP4493814B2 (ja) 2000-07-28 2000-07-28 硬化性樹脂から成る着色造形物の製造方法および製造装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002036374A true JP2002036374A (ja) 2002-02-05
JP4493814B2 JP4493814B2 (ja) 2010-06-30

Family

ID=18722354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000229191A Expired - Fee Related JP4493814B2 (ja) 2000-07-28 2000-07-28 硬化性樹脂から成る着色造形物の製造方法および製造装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7074354B2 (ja)
EP (1) EP1314540B1 (ja)
JP (1) JP4493814B2 (ja)
KR (1) KR100490610B1 (ja)
CN (1) CN1241728C (ja)
DE (1) DE60106465T2 (ja)
TW (1) TW499360B (ja)
WO (1) WO2002009928A1 (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005037529A1 (ja) * 2003-10-20 2005-04-28 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology ３次元造形物の作製方法および３次元造形物
JP2011037183A (ja) * 2009-08-14 2011-02-24 Olympus Corp 硬化反応装置及びその硬化方法
JP2013114676A (ja) * 2011-11-29 2013-06-10 Xerox Corp ３次対象物を作成する媒体ベースのシステム
JP2015202683A (ja) * 2014-04-16 2015-11-16 株式会社ミマキエンジニアリング ３次元プリンタ、及び、３次元造形物製造方法
WO2017038985A1 (ja) * 2015-09-04 2017-03-09 Jsr株式会社 立体造形物の製造方法及びこれに用いられるノズル移動経路のデータ作成方法、並びに立体造形物の製造装置及びこれに用いられるノズル移動経路のデータ作成プログラム
JP2017154486A (ja) * 2016-02-29 2017-09-07 株式会社ミマキエンジニアリング 三次元造形物製造方法、三次元造形物および造形装置
WO2017150196A1 (ja) * 2016-02-29 2017-09-08 株式会社ミマキエンジニアリング 三次元造形物製造方法、三次元造形物および造形装置
KR20170108736A (ko) * 2016-03-18 2017-09-27 엑스와이지프린팅, 인크. 컬러 3d 모델의 슬라이싱 인쇄 방법
JP2018130946A (ja) * 2017-02-17 2018-08-23 三緯國際立體列印科技股▲ふん▼有限公司ＸＹＺｐｒｉｎｔｉｎｇ， Ｉｎｃ． ３次元印刷装置及びその印刷方法
JP2018176710A (ja) * 2017-04-20 2018-11-15 三緯國際立體列印科技股▲ふん▼有限公司ＸＹＺｐｒｉｎｔｉｎｇ， Ｉｎｃ． カラー３ｄ物体の着色輪郭セットバック方法
KR20190024563A (ko) * 2017-08-31 2019-03-08 엑스와이지프린팅, 인크. 컬러 3d 물체의 착색영역 내향 축소방법
WO2019131326A1 (ja) * 2017-12-26 2019-07-04 株式会社びーふる 三次元造形物及びこの製造方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007000964A (ja) * 2005-06-23 2007-01-11 Tohoku Univ 樹脂製マイクロマシン部品の製造方法
CN107089004B (zh) * 2010-10-27 2019-08-16 雷兹公司 用于制作三维物体的工艺和设备
EP2671706A1 (de) * 2012-06-04 2013-12-11 Ivoclar Vivadent AG Verfahren zum Aufbau eines Formkörpers
US9740716B2 (en) * 2013-08-21 2017-08-22 Oracle International Corporation System and method for dynamically selecting a garbage collection algorithm based on the contents of heap regions
TWI548540B (zh) * 2014-02-27 2016-09-11 三緯國際立體列印科技股份有限公司 立體列印方法
JP6451234B2 (ja) * 2014-11-12 2019-01-16 セイコーエプソン株式会社 立体物造形装置、立体物造形装置の制御方法、立体物造形装置の制御プログラム
DE102015222758A1 (de) * 2015-11-18 2017-05-18 BSH Hausgeräte GmbH Druckeinheit für den Druck von Nahrungsmitteln
CN110869194B (zh) * 2017-07-10 2022-07-15 惠普发展公司，有限责任合伙企业 用于增材制造的对象模型中的嵌套部分
CN107385959A (zh) * 2017-08-25 2017-11-24 贵州盛茂白芨开发有限公司 一种白芨染料的染色方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05212804A (ja) * 1992-02-04 1993-08-24 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 立体モデルの製造方法
JPH05212806A (ja) * 1991-10-02 1993-08-24 Spectra Group Ltd Inc 三次元物体の製造方法
JPH05286040A (ja) * 1992-02-15 1993-11-02 Matsushita Electric Works Ltd 三次元形状の形成方法
JP2001018297A (ja) * 1999-07-09 2001-01-23 Canon Inc カラー立体モデル形成方法及び装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2233928B (en) 1989-05-23 1992-12-23 Brother Ind Ltd Apparatus and method for forming three-dimensional article
US5121329A (en) * 1989-10-30 1992-06-09 Stratasys, Inc. Apparatus and method for creating three-dimensional objects
US5096530A (en) 1990-06-28 1992-03-17 3D Systems, Inc. Resin film recoating method and apparatus
US5594652A (en) * 1991-01-31 1997-01-14 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for the computer-controlled manufacture of three-dimensional objects from computer data
US5278442A (en) * 1991-07-15 1994-01-11 Prinz Fritz B Electronic packages and smart structures formed by thermal spray deposition
GB9313723D0 (en) 1993-07-02 1993-08-18 Zeneca Ltd Process
EP0854783B1 (en) * 1995-09-09 2002-10-23 Vantico Limited Process for producing polymeric layers having selectively coloured regions
JP3724893B2 (ja) 1996-09-25 2005-12-07 ナブテスコ株式会社 光学的立体造形用樹脂組成物
JP4415206B2 (ja) 1998-07-25 2010-02-17 バンティコ リミテッド 変色組成物およびそれから作製される着色ポリマー物品
US6165406A (en) * 1999-05-27 2000-12-26 Nanotek Instruments, Inc. 3-D color model making apparatus and process
JP2001118297A (ja) 1999-10-14 2001-04-27 Funai Electric Co Ltd 記録制御装置および記録制御方法
NL1013460C2 (nl) 1999-11-02 2001-05-03 Tno Werkwijze voor het vervaardigen van een product met lokaal specifieke eigenschappen.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05212806A (ja) * 1991-10-02 1993-08-24 Spectra Group Ltd Inc 三次元物体の製造方法
JPH05212804A (ja) * 1992-02-04 1993-08-24 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 立体モデルの製造方法
JPH05286040A (ja) * 1992-02-15 1993-11-02 Matsushita Electric Works Ltd 三次元形状の形成方法
JP2001018297A (ja) * 1999-07-09 2001-01-23 Canon Inc カラー立体モデル形成方法及び装置

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2005037529A1 (ja) * 2003-10-20 2006-12-28 独立行政法人産業技術総合研究所 ３次元造形物の作製方法および３次元造形物
WO2005037529A1 (ja) * 2003-10-20 2005-04-28 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology ３次元造形物の作製方法および３次元造形物
JP2011037183A (ja) * 2009-08-14 2011-02-24 Olympus Corp 硬化反応装置及びその硬化方法
JP2013114676A (ja) * 2011-11-29 2013-06-10 Xerox Corp ３次対象物を作成する媒体ベースのシステム
JP2015202683A (ja) * 2014-04-16 2015-11-16 株式会社ミマキエンジニアリング ３次元プリンタ、及び、３次元造形物製造方法
JPWO2017038985A1 (ja) * 2015-09-04 2018-06-21 Jsr株式会社 立体造形物の製造方法及びこれに用いられるノズル移動経路のデータ作成方法、並びに立体造形物の製造装置及びこれに用いられるノズル移動経路のデータ作成プログラム
WO2017038985A1 (ja) * 2015-09-04 2017-03-09 Jsr株式会社 立体造形物の製造方法及びこれに用いられるノズル移動経路のデータ作成方法、並びに立体造形物の製造装置及びこれに用いられるノズル移動経路のデータ作成プログラム
JP2017154486A (ja) * 2016-02-29 2017-09-07 株式会社ミマキエンジニアリング 三次元造形物製造方法、三次元造形物および造形装置
WO2017150196A1 (ja) * 2016-02-29 2017-09-08 株式会社ミマキエンジニアリング 三次元造形物製造方法、三次元造形物および造形装置
US11718016B2 (en) 2016-02-29 2023-08-08 Mimaki Engineering Co., Ltd. Three-dimensional object manufacturing method, three-dimensional object, and shaping device
KR20170108736A (ko) * 2016-03-18 2017-09-27 엑스와이지프린팅, 인크. 컬러 3d 모델의 슬라이싱 인쇄 방법
US10252464B2 (en) 2016-03-18 2019-04-09 Xyzprinting, Inc. Slicing printing method for color 3D model
KR102070258B1 (ko) * 2016-03-18 2020-01-28 엑스와이지프린팅, 인크. 컬러 3d 모델의 슬라이싱 인쇄 방법
JP2017170874A (ja) * 2016-03-18 2017-09-28 三緯國際立體列印科技股▲ふん▼有限公司ＸＹＺｐｒｉｎｔｉｎｇ， Ｉｎｃ． カラー三次元モデルのスライス印刷方法
JP2018130946A (ja) * 2017-02-17 2018-08-23 三緯國際立體列印科技股▲ふん▼有限公司ＸＹＺｐｒｉｎｔｉｎｇ， Ｉｎｃ． ３次元印刷装置及びその印刷方法
JP2018176710A (ja) * 2017-04-20 2018-11-15 三緯國際立體列印科技股▲ふん▼有限公司ＸＹＺｐｒｉｎｔｉｎｇ， Ｉｎｃ． カラー３ｄ物体の着色輪郭セットバック方法
KR20190024563A (ko) * 2017-08-31 2019-03-08 엑스와이지프린팅, 인크. 컬러 3d 물체의 착색영역 내향 축소방법
KR102098072B1 (ko) * 2017-08-31 2020-04-08 엑스와이지프린팅, 인크. 컬러 3d 물체의 착색영역 내향 축소방법
WO2019131326A1 (ja) * 2017-12-26 2019-07-04 株式会社びーふる 三次元造形物及びこの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1314540A4 (en) 2003-05-28
WO2002009928A1 (fr) 2002-02-07
CN1386090A (zh) 2002-12-18
US20040105967A1 (en) 2004-06-03
EP1314540B1 (en) 2004-10-13
US7074354B2 (en) 2006-07-11
EP1314540A1 (en) 2003-05-28
DE60106465D1 (de) 2004-11-18
KR100490610B1 (ko) 2005-05-17
CN1241728C (zh) 2006-02-15
KR20020042668A (ko) 2002-06-05
DE60106465T2 (de) 2005-10-13
TW499360B (en) 2002-08-21
JP4493814B2 (ja) 2010-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002036374A (ja) 硬化性樹脂から成る着色造形物の製造方法、硬化性樹脂から成る着色造形物、及び造形装置
US5149548A (en) Apparatus for forming three-dimension article
US5140937A (en) Apparatus for forming three-dimensional article
US20200130255A1 (en) Method for modeling three-dimensional object
US10011074B2 (en) Color three-dimensional printing apparatus and color three-dimensional printing method
EP3147105B1 (en) Formation device for forming three-dimensional structures
JP5966938B2 (ja) 立体物造形装置及び立体物造形方法
JP2014516829A (ja) マルチカラードフューズドデポジションモデリングプリント
JP5831791B2 (ja) 立体物造形装置及び立体物造形方法
US9387658B2 (en) Method of three-dimensional printing
EP3466646B1 (en) Shaping device and shaping methods
US20040207123A1 (en) 3-D model maker
JP2000280354A (ja) 三次元造形装置および三次元造形方法
JP2000280356A (ja) 三次元造形装置および三次元造形方法
US10926455B2 (en) Apparatus for forming three-dimensional object and method for forming three-dimensional object
CN108274737A (zh) 立体打印装置与其喷墨着色方法
JP2000280357A (ja) 三次元造形装置および三次元造形方法
JP2018024156A (ja) 三次元造形装置
JP2006027015A (ja) 光造形装置、コータ及び光造形方法
KR20220020436A (ko) 시계 컴포넌트 상에 3-차원 엘리먼트를 생성하는 방법
JP2004042545A (ja) 光固化着色造形方法及び装置
CN205009602U (zh) 三维全彩复合打印装置
KR20180095419A (ko) 3d 프린트 장치 및 이의 프린트 방법
JP2006255959A (ja) 光造形装置及び光造形方法
CN107160671B (zh) 一种彩色3d物体的制作方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20031201

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20051012

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20051012

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070605

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20070612

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070612

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20080306

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20080501

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20080501

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20080501

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100112

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100311

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100330

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100407

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4493814

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130416

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130416

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130416

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130416

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140416

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees