JP2011230422A - Method for producing stereoscopically shaped article, the stereoscopically shaped article, stereoscopically shaping powder, and stereoscopically shaping apparatus - Google Patents

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哲史 田部
Eiichi Fujiwara
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a stereoscopically shaped article, by which the stereoscopically shaped article where the interlayer of a shaped solid hardly exfoliates can be shaped and to provide the stereoscopically shaped article, stereoscopically shaping powder, and a stereoscopically shaping apparatus.SOLUTION: In the stereoscopically shaping apparatus, the stereoscopically shaping powder containing a water-soluble polymer is fed onto a placing belt (S2). The water-soluble polymer in the stereoscopically shaping powder contains partial saponification type polyvinyl alcohol. In the stereoscopically shaping apparatus, shaping liquid is ejected to the stereoscopically shaping powder from an inkjet head to mix the shaping liquid with the stereoscopically shaping powder. Consequently a solid layer which has a product produced by melting the partial saponification type polyvinyl alcohol included in the stereoscopically shaping powder in the shaping liquid, is formed (S3). Lamination of the layers forms the stereoscopically shaped article of a shape desired by a worker.

Description

本発明は、造形液と立体造形粉体とを混合して固化することで造形される立体造形物の製造方法、立体造形物、造形に用いられる立体造形粉体、および立体造形物を造形するための立体造形装置に関する。   The present invention forms a three-dimensional object that is formed by mixing and solidifying a modeling liquid and a three-dimensional object powder, a three-dimensional object, a three-dimensional object powder, and a three-dimensional object. The present invention relates to a three-dimensional modeling apparatus.

従来、立体造形粉体と造形液とを混合して固化することにより、立体造形物を造形する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の粉体は、接着剤と、充填剤と、繊維とを含む。粉体に含まれる接着剤として、ポリビニルアルコール等の水溶性ポリマーが開示されている。水を溶媒とする造形液が粉体に混合されると、粉体に含まれる接着剤が溶解する。溶解した接着剤同士が結合し、層が生成される。より具体的には、インクジェットヘッド等によって、載置台に配置された粉体に造形液が滴下されることで、固形物の層が得られる。上記処理が繰り返されて固形物の層が重ねられると、作業者が所望する形状の立体造形物が造形される。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for modeling a three-dimensional model by mixing a three-dimensional model powder and a modeling liquid to solidify is known (for example, see Patent Document 1). The powder described in Patent Document 1 includes an adhesive, a filler, and fibers. As an adhesive contained in the powder, a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol is disclosed. When the modeling liquid using water as a solvent is mixed with the powder, the adhesive contained in the powder is dissolved. The dissolved adhesives are bonded together to form a layer. More specifically, a solid layer is obtained by dropping the modeling liquid onto the powder placed on the mounting table by an inkjet head or the like. When the above processes are repeated and the solid layers are stacked, a three-dimensional object having a shape desired by the operator is formed.

特許第3607300号公報Japanese Patent No. 3607300

しかしながら、特許文献1に記載のような立体造形粉体を用いて固形物の層を造形すると、用いる立体造形粉体によっては、造形した固形物の層間が剥離して反り返ってしまうという問題点があった。従って、強固な立体造形物を所望の形状に造形することは困難であった。   However, when a solid layer is modeled using the three-dimensional modeling powder as described in Patent Document 1, depending on the three-dimensional modeling powder to be used, there is a problem that the layer of the modeled solid material peels and warps. there were. Therefore, it has been difficult to form a solid three-dimensional object into a desired shape.

本発明は、造形した固形物の層間が剥離しにくい立体造形物を造形することができる立体造形物の製造方法、立体造形物、立体造形粉体、および立体造形装置を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a manufacturing method of a three-dimensional modeled object, a three-dimensional modeled object, a three-dimensional modeled powder, and a three-dimensional modeled apparatus capable of modeling a three-dimensional modeled object in which the layers of the modeled solid object are difficult to peel off. To do.

本発明の第一の態様に係る立体造形物の製造方法は、水溶性ポリマーを含有した立体造形粉体によって層を形成する層形成工程と、前記層形成工程において形成された前記層に、水を溶媒とする造形液を滴下することで、前記立体造形粉体が前記造形液に溶解することによって生じる生成物を有する層を生成する生成工程とを備える立体造形物の製造方法であって、前記水溶性ポリマーは部分けん化型ポリビニルアルコールを含有することを特徴とする。第一の態様に係る立体造形物の製造方法によって生成される固形物の層間は、剥離し難い。従って、立体造形物を所望の形状に造形することができる。   The manufacturing method of the three-dimensional molded item according to the first aspect of the present invention includes a layer forming step of forming a layer with a three-dimensional molded powder containing a water-soluble polymer, and water in the layer formed in the layer forming step. And a production process for producing a layer having a product produced by dissolving the three-dimensional modeling powder in the modeling liquid by dropping a modeling liquid using a solvent as a solvent, The water-soluble polymer contains partially saponified polyvinyl alcohol. It is difficult to peel off the solid layers generated by the method for manufacturing a three-dimensional structure according to the first aspect. Therefore, a three-dimensional molded item can be modeled in a desired shape.

前記水溶性ポリマーが含有する前記部分けん化型ポリビニルアルコールの粒子径は、250μm以下であってもよい。この場合、立体造形粉体の表面を滑らかにすることができる。従って、立体造形粉体の層の厚みの調整が容易となり、所望とする形状の立体造形物をより正確に造形することができる。   The partially saponified polyvinyl alcohol contained in the water-soluble polymer may have a particle size of 250 μm or less. In this case, the surface of the three-dimensional modeling powder can be smoothed. Therefore, the thickness of the layer of the three-dimensional modeling powder can be easily adjusted, and a three-dimensional modeled object having a desired shape can be modeled more accurately.

前記立体造形粉体は、平均粒子径が9μm以上40μm以下の接着力を有さない無機物または有機物をフィラーとして含有してもよい。立体造形粉体がフィラーを含有することによって、水の蒸発による立体造形物の収縮が抑制される。よって、寸法精度が高い立体造形物を造形することができる。   The three-dimensional shaped powder may contain, as a filler, an inorganic material or an organic material having an average particle diameter of 9 μm or more and 40 μm or less and having no adhesive force. By including the filler in the three-dimensional modeled powder, shrinkage of the three-dimensional modeled product due to evaporation of water is suppressed. Therefore, it is possible to model a three-dimensional model with high dimensional accuracy.

前記立体造形粉体は、平均粒子径が9μm以上40μm以下の炭酸カルシウムをフィラーとして含有してもよい。立体造形粉体がフィラーを含有することによって、水の蒸発による立体造形物の収縮が抑制される。さらに、炭酸カルシウムをフィラーとして用いることで、立体造形粉体が飛散することを抑制することができる。   The three-dimensional shaped powder may contain calcium carbonate having an average particle diameter of 9 μm or more and 40 μm or less as a filler. By including the filler in the three-dimensional modeled powder, shrinkage of the three-dimensional modeled product due to evaporation of water is suppressed. Furthermore, by using calcium carbonate as a filler, it is possible to suppress the three-dimensional shaped powder from being scattered.

本発明の第二の態様に係る立体造形物は、水溶性ポリマーを含有した立体造形粉体と、水を溶媒とする造形液とから生成される生成物が層状に積層されることによって形成される立体造形物であって、前記水溶性ポリマーは部分けん化型ポリビニルアルコールを含有することを特徴とする。第二の態様に係る立体造形物は、製造の過程で生成される固形物の層間が剥離し難い。   The three-dimensional structure according to the second aspect of the present invention is formed by laminating products formed from a three-dimensional structure powder containing a water-soluble polymer and a modeling liquid containing water as a solvent. The water-soluble polymer contains partially saponified polyvinyl alcohol. As for the three-dimensional molded item which concerns on a 2nd aspect, the interlayer of the solid substance produced | generated in the process of manufacture is hard to peel.

本発明の第三の態様に係る立体造形粉体は、水溶性ポリマーを含有し、水を溶媒とする造形液が滴下されて前記造形液に溶解することによって立体造形物の層を生成する立体造形粉体であって、前記水溶性ポリマーは部分けん化型ポリビニルアルコールを含有することを特徴とする。第三の態様に係る立体造形粉体によると、層間が剥離し難い固形物の層を生成することができる。従って、立体造形物を所望の形状に造形することができる。   The three-dimensional modeling powder according to the third aspect of the present invention contains a water-soluble polymer, and a three-dimensional modeled object layer is formed by adding a modeling liquid containing water as a solvent and dissolving it in the modeling liquid. A shaped powder, wherein the water-soluble polymer contains partially saponified polyvinyl alcohol. According to the three-dimensionally shaped powder according to the third aspect, it is possible to generate a solid layer in which the layers are not easily separated. Therefore, a three-dimensional molded item can be modeled in a desired shape.

本発明の第四の態様に係る立体造形装置は、水溶性ポリマーとして部分けん化型ポリビニルアルコールを含有した立体造形粉体を載置する載置台と、水を溶媒とする造形液を吐出可能なインクジェットヘッド部と、前記インクジェットヘッド部と前記載置台に載置された前記立体造形粉体との相対位置を移動させる移動機構と、前記移動機構を動作させることで、前記載置台に載置された前記立体造形粉体と前記インクジェットヘッド部との間の、前記載置台に垂直な方向の距離を調整する距離制御手段と、前記載置台に載置された前記立体造形粉体の特定の範囲に前記造形液が吐出されるように、前記インクジェットヘッド部が前記造形液を吐出する動作、および前記移動機構が前記載置台に平行な方向における前記相対位置を移動させる動作を制御する吐出制御手段とを備えている。   The three-dimensional modeling apparatus according to the fourth aspect of the present invention includes a mounting table for mounting a three-dimensional modeling powder containing partially saponified polyvinyl alcohol as a water-soluble polymer, and an inkjet capable of discharging a modeling liquid using water as a solvent. It was mounted on the mounting table by operating a moving mechanism that moves a relative position between the head unit, the inkjet head unit, and the three-dimensional modeling powder mounted on the mounting table. Distance control means for adjusting the distance in a direction perpendicular to the mounting table between the three-dimensional modeling powder and the inkjet head unit, and a specific range of the three-dimensional modeling powder placed on the mounting table The inkjet head unit discharges the modeling liquid so that the modeling liquid is discharged, and the moving mechanism moves the relative position in a direction parallel to the mounting table. And a discharge control means for controlling the work.

第四の態様に係る立体造形装置は、層間が剥離し難い固形物の層を生成することができる。従って、所望する形状の立体造形物を造形することができる。   The three-dimensional modeling apparatus according to the fourth aspect can generate a solid layer that is difficult to peel off. Therefore, it is possible to form a three-dimensional object having a desired shape.

立体造形装置1を右斜め上方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the three-dimensional modeling apparatus 1 from diagonally upward right. 図1におけるI−I線矢視方向断面図である。It is the II sectional view taken on the line in FIG. 立体造形装置1の電気的構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing an electrical configuration of the three-dimensional modeling apparatus 1. FIG. 立体造形装置1が実行する造形処理のフローチャートである。It is a flowchart of the modeling process which the three-dimensional modeling apparatus 1 performs.

以下、本発明を具現化した実施の形態の一例について、図面を参照して説明する。参照する図面は、本発明が採用し得る技術的特徴を説明するために用いられるものである。図面に記載されている装置の構成等は、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。   Hereinafter, an exemplary embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings to be referred to are used for explaining technical features that can be adopted by the present invention. The configuration of the device described in the drawings is not intended to be limited to that, but merely an illustrative example.

立体造形粉体の用途について、概略的に説明する。立体造形粉体は、立体造形物を造形するための材料として、造形液と共に用いられるものである。立体造形粉体と造形液とを混合させて固化させることによって、所望の形状の立体造形物を造形することができる。具体的には、まず、立体造形粉体によって平坦な層が形成される。形成された層に、立体造形装置1(図1から図3参照)から造形液が滴下されることで、立体造形粉体が造形液に溶融して生成物が生じ、この生成物を有する固形物の層が生成される。1つの固形物の層を形成する処理が終了すると、形成した固形物の層の上面に、立体造形粉体の層がさらに重ねて形成される。立体造形装置1から再び造形液が滴下され、固形物の層が重ねられる。以上の処理が繰り返されて層が重ねられることで、立体造形物が所望の形状に造形される。   The use of the three-dimensional modeling powder will be schematically described. The three-dimensional modeling powder is used together with a modeling liquid as a material for modeling a three-dimensional model. By mixing and solidifying the three-dimensional modeling powder and the modeling liquid, a three-dimensional modeled object having a desired shape can be modeled. Specifically, first, a flat layer is formed from the three-dimensionally shaped powder. When the modeling liquid is dropped from the three-dimensional modeling apparatus 1 (see FIGS. 1 to 3) onto the formed layer, the three-dimensional modeling powder is melted into the modeling liquid to produce a product, and the solid having this product A layer of material is produced. When the process of forming one solid layer is completed, a three-dimensionally shaped powder layer is further formed on the upper surface of the formed solid layer. A modeling liquid is dripped again from the three-dimensional modeling apparatus 1, and the layer of a solid substance is piled up. By repeating the above process and stacking the layers, the three-dimensional structure is formed into a desired shape.

図1および図2を参照して、立体造形物の製造に用いられる立体造形装置1の機械的構成について説明する。図1の左下側を立体造形装置1の正面側とし、図1の右上側を立体造形装置1の背面側とする。図1の右側を立体造形装置1の右側とし、図1の左側を立体造形装置1の左側とする。   With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the mechanical structure of the three-dimensional modeling apparatus 1 used for manufacture of a three-dimensional molded item is demonstrated. The lower left side of FIG. 1 is the front side of the three-dimensional modeling apparatus 1, and the upper right side of FIG. The right side of FIG. 1 is the right side of the three-dimensional modeling apparatus 1, and the left side of FIG.

図1に示すように、立体造形装置1は、直方体状の基部2を備える。基部2は、立体造形装置1の全体を支持し、且つ搬送部20等の各種機構を備える。基部2の上部背面側には、箱状の印刷部3が設けられている。印刷部3の右端には、造形液を収納する4つのカートリッジ4が配置される。カートリッジ4の内部には、造形液を封入して脱気された密封パックが収容されている。密封パックは造形液の使用量に応じて収縮し、密封パック内に気体が混入することがないため、造形液に気泡は生じない。よって、立体造形装置1は、確実に造形液を吐出することができる。カートリッジ4の各々は、インクジェットヘッド部5(図2参照)が備える4つのインクジェットヘッドの各々にチューブ6によって接続し、各インクジェットヘッドに造形液を供給する。印刷部3の正面壁部7の下部には、矩形の開口8が形成されている。   As shown in FIG. 1, the three-dimensional modeling apparatus 1 includes a rectangular parallelepiped base 2. The base 2 supports the entire three-dimensional modeling apparatus 1 and includes various mechanisms such as the transport unit 20. A box-shaped printing unit 3 is provided on the upper back side of the base 2. At the right end of the printing unit 3, four cartridges 4 that store the modeling liquid are arranged. Inside the cartridge 4 is housed a sealed pack that is degassed by sealing the modeling liquid. The sealed pack shrinks according to the amount of modeling liquid used, and no gas is mixed into the sealed pack, so that no bubbles are generated in the modeling liquid. Therefore, the three-dimensional modeling apparatus 1 can reliably discharge the modeling liquid. Each of the cartridges 4 is connected to each of four inkjet heads included in the inkjet head unit 5 (see FIG. 2) by a tube 6 and supplies a modeling liquid to each inkjet head. A rectangular opening 8 is formed in the lower part of the front wall 7 of the printing unit 3.

基部2は、上部中央に搬送部20を備える。搬送部20は、立体造形粉体25が載置される幅広のタイミングベルトである載置ベルト21を備える。基部2の正面左側には、作業者からの種々の入力を受け付ける操作部28が設けられる。基部2の右側面の背面側端部には、立体造形装置1と外部機器(例えば、パーソナルコンピュータ)とを接続するための外部I/F29が設けられる。   The base 2 includes a transport unit 20 in the upper center. The conveyance unit 20 includes a placement belt 21 that is a wide timing belt on which the three-dimensionally shaped powder 25 is placed. On the front left side of the base 2, an operation unit 28 that receives various inputs from the operator is provided. An external I / F 29 for connecting the three-dimensional modeling apparatus 1 and an external device (for example, a personal computer) is provided at the rear side end of the right side surface of the base 2.

図2に示すように、印刷部3の内部には、インクジェットヘッド部5が設けられる。インクジェットヘッド部5は、4つのインクジェットヘッドを左右方向に並べて保持する。インクジェットヘッド部5には、左右方向に延びるガイドシャフト9が貫通している。さらに、インクジェットヘッド部5にはタイミングベルト10が接続している。立体造形装置1は、ステップモータであるヘッド用モータ35(図3参照)によってタイミングベルト10を回転させることで、インクジェットヘッド部5をガイドシャフト9に沿って左右方向に移動させつつ、載置ベルト21に載置された立体造形粉体25に造形液を吐出させることができる。   As shown in FIG. 2, an inkjet head unit 5 is provided inside the printing unit 3. The inkjet head unit 5 holds four inkjet heads arranged in the left-right direction. A guide shaft 9 extending in the left-right direction passes through the inkjet head unit 5. Further, a timing belt 10 is connected to the inkjet head unit 5. The three-dimensional modeling apparatus 1 rotates the timing belt 10 by a head motor 35 (see FIG. 3) that is a step motor, thereby moving the inkjet head unit 5 in the left-right direction along the guide shaft 9, while placing the mounting belt. The modeling liquid can be ejected to the three-dimensional modeling powder 25 placed on 21.

印刷部3の内部の左端には、インクジェットヘッド吸引部12が設けられる。インクジェットヘッド吸引部12は、4つのキャップ(図示せず)を備えており、上下方向に昇降することができる。インクジェットヘッド部5がガイドシャフト9に沿って左端に移動すると、インクジェットヘッド吸引部12が上昇する。4つのキャップの各々が、インクジェットヘッド部5に設けられた4つのインクジェットヘッドの各々の下部に密着し、インクジェットヘッド内部の造形液を吸引する。その結果、造形液は、インクジェットヘッドの下端のノズル(図示せず)に到達する。造形液がノズルに到達すると、立体造形装置1は、造形液を円滑に吐出できる状態となる。さらに、立体造形装置1は、造形液の吐出を行わない間、インクジェットヘッド吸引部12のキャップをインクジェットヘッドに密着させる。従って、立体造形装置1は、立体造形粉体25を載置ベルト21上に載置する際に、立体造形粉体25がインクジェットヘッドに付着することを防止することができる。   An inkjet head suction unit 12 is provided at the left end inside the printing unit 3. The inkjet head suction unit 12 includes four caps (not shown) and can be moved up and down. When the inkjet head unit 5 moves to the left end along the guide shaft 9, the inkjet head suction unit 12 moves up. Each of the four caps adheres to the lower part of each of the four inkjet heads provided in the inkjet head unit 5 and sucks the modeling liquid inside the inkjet head. As a result, the modeling liquid reaches a nozzle (not shown) at the lower end of the inkjet head. When the modeling liquid reaches the nozzle, the three-dimensional modeling apparatus 1 is in a state where the modeling liquid can be smoothly discharged. Further, the three-dimensional modeling apparatus 1 causes the cap of the inkjet head suction unit 12 to closely contact the inkjet head while the modeling liquid is not discharged. Therefore, the three-dimensional modeling apparatus 1 can prevent the three-dimensional modeling powder 25 from adhering to the inkjet head when the three-dimensional modeling powder 25 is placed on the placement belt 21.

搬送部20は、左右方向を回転軸の伸長方向とする2つのプーリ22,23を備える。立体造形粉体25が載置される載置ベルト21は、左右方向に所定の幅を有する。ステップモータである載置ベルト用モータ41(図3参照)によって2つのプーリ22,23が回転することで、載置ベルト21は前後方向に回転する。載置ベルト21は、基部2の先端部から後端部まで延びる。従って、載置ベルト21に載置された立体造形粉体25は、開口8を通って印刷部3の内部と外部との間を移動できる。立体造形粉体25は、印刷部3の外部で載置ベルト21に載置される。立体造形装置1は、立体造形粉体25が載置ベルト21に載置される際に、飛散した立体造形粉体25の印刷部3内部への侵入を、印刷部3の正面壁部7によって防ぐことができる。   The transport unit 20 includes two pulleys 22 and 23 whose left-right direction is the direction of extension of the rotation shaft. The mounting belt 21 on which the three-dimensional modeling powder 25 is mounted has a predetermined width in the left-right direction. When the two pulleys 22 and 23 are rotated by a mounting belt motor 41 (see FIG. 3) which is a step motor, the mounting belt 21 rotates in the front-rear direction. The placement belt 21 extends from the front end portion of the base portion 2 to the rear end portion. Therefore, the three-dimensional modeling powder 25 placed on the placement belt 21 can move between the inside and the outside of the printing unit 3 through the opening 8. The three-dimensional modeling powder 25 is placed on the placement belt 21 outside the printing unit 3. When the three-dimensional modeling powder 25 is placed on the mounting belt 21, the three-dimensional modeling apparatus 1 allows the scattered three-dimensional modeling powder 25 to enter the inside of the printing unit 3 by the front wall 7 of the printing unit 3. Can be prevented.

さらに、搬送部20は、載置ベルト21を上下方向に昇降させる昇降機構42(図3参照)を備える。立体造形装置1は、立体造形物の層が重ねられる毎に載置ベルト21を下方に移動させることで、立体造形物および立体造形粉体25の上面とインクジェットヘッド部5との間の距離を一定に保つことができる。よって、立体造形装置1は、より正確な位置に造形液を吐出することができる。なお、基部2の内部の背面側下部には、立体造形装置1の動作を制御する制御部30が設けられる。   Furthermore, the transport unit 20 includes an elevating mechanism 42 (see FIG. 3) that elevates the placement belt 21 in the up and down direction. The three-dimensional modeling apparatus 1 moves the placement belt 21 downward each time the layer of the three-dimensional modeled object is stacked, so that the distance between the top surface of the three-dimensional modeled object and the three-dimensional modeled powder 25 and the inkjet head unit 5 is increased. Can be kept constant. Therefore, the three-dimensional modeling apparatus 1 can discharge the modeling liquid to a more accurate position. A control unit 30 that controls the operation of the three-dimensional modeling apparatus 1 is provided in the lower part on the back side inside the base unit 2.

図3を参照して、立体造形装置1の電気的構成について説明する。立体造形装置1は、制御部30、印刷部3、搬送部20、操作部28、および外部I/F29を備える。各部は、バス45によって電気的に接続される。   With reference to FIG. 3, the electrical configuration of the three-dimensional modeling apparatus 1 will be described. The three-dimensional modeling apparatus 1 includes a control unit 30, a printing unit 3, a transport unit 20, an operation unit 28, and an external I / F 29. Each unit is electrically connected by a bus 45.

制御部30は、CPU31、RAM32、およびROM33を備える。CPU31は、立体造形装置1の制御を司る。RAM32は、制御プログラムで使用される各種の情報を一時的に記憶する。ROM33は、立体造形装置1を動作させるためのプログラムおよび初期値等を記憶している。   The control unit 30 includes a CPU 31, a RAM 32, and a ROM 33. The CPU 31 controls the three-dimensional modeling apparatus 1. The RAM 32 temporarily stores various information used in the control program. The ROM 33 stores a program for operating the three-dimensional modeling apparatus 1, an initial value, and the like.

印刷部3は、インクジェットヘッド部5、ヘッド用モータ35、吐出制御回路36、および吸引制御機構37を備える。ステップモータであるヘッド用モータ35は、CPU31からの信号に従って回転することでタイミングベルト10(図2参照)を回転させて、インクジェットヘッド部5を左右方向に移動させる。吐出制御回路36は、CPU31からの信号に従って、インクジェットヘッド部5が備える各インクジェットヘッドからの造形液の吐出を制御する。吸引制御機構37は、CPU31からの信号に従って、インクジェットヘッド吸引部12の昇降動作、およびインクジェットヘッド内部の造形液の吸引動作を制御する。   The printing unit 3 includes an inkjet head unit 5, a head motor 35, a discharge control circuit 36, and a suction control mechanism 37. The head motor 35 that is a step motor rotates in accordance with a signal from the CPU 31 to rotate the timing belt 10 (see FIG. 2), thereby moving the inkjet head unit 5 in the left-right direction. The ejection control circuit 36 controls ejection of the modeling liquid from each inkjet head provided in the inkjet head unit 5 in accordance with a signal from the CPU 31. The suction control mechanism 37 controls the lifting / lowering operation of the inkjet head suction unit 12 and the modeling liquid suction operation inside the inkjet head according to a signal from the CPU 31.

搬送部20は、載置ベルト用モータ41および昇降機構42を備える。ステップモータである載置ベルト用モータ41は、CPU31からの信号に従って回転することで載置ベルト21を回転させて、立体造形粉体25を搬送する。昇降機構42は、載置ベルト21を昇降させて、立体造形粉体25の上面とインクジェットヘッド部5との間の上下方向の距離を調整する。   The transport unit 20 includes a placement belt motor 41 and a lifting mechanism 42. The mounting belt motor 41, which is a step motor, rotates according to a signal from the CPU 31 to rotate the mounting belt 21, and conveys the three-dimensionally shaped powder 25. The elevating mechanism 42 elevates the placement belt 21 and adjusts the vertical distance between the upper surface of the three-dimensionally shaped powder 25 and the inkjet head unit 5.

なお、図示しないが、立体造形装置1は、立体造形粉体を計量する計量機構と、計量機構によって計量された立体造形粉体が投入されるふるいと、ふるいを振動させる振動機構とを備える。立体造形装置1は、計量機構、ふるい、および振動機構によって、一定量の立体造形粉体を均一に載置ベルト21上にふるい落とすことができる。また、立体造形装置1は、載置ベルト21の上方に、載置ベルト21と平行にスキージ(図示外)を備える。立体造形装置1は、昇降機構42によって載置ベルト21の上下方向の位置を調整し、載置ベルト21を回転させることで、立体造形粉体の上面をスキージに接触させて、粉体上面を平坦化させることができる。スキージの材質は、ステンレス、アルミニウム等の錆び難い金属、または紙が望ましい。また、静電気が生じ難い材質のスキージを用いることで、静電気の影響等によって粉体の上面が荒れることを防止することができる。   Although not illustrated, the three-dimensional modeling apparatus 1 includes a measuring mechanism that measures the three-dimensional modeling powder, a sieve into which the three-dimensional modeling powder measured by the measuring mechanism is charged, and a vibration mechanism that vibrates the sieve. The three-dimensional modeling apparatus 1 can evenly screen a certain amount of three-dimensional modeling powder onto the placement belt 21 by a measuring mechanism, a sieve, and a vibration mechanism. Further, the three-dimensional modeling apparatus 1 includes a squeegee (not shown) above the placement belt 21 in parallel with the placement belt 21. The three-dimensional modeling apparatus 1 adjusts the vertical position of the mounting belt 21 by the elevating mechanism 42 and rotates the mounting belt 21, thereby bringing the upper surface of the three-dimensional modeling powder into contact with the squeegee, and the upper surface of the powder. It can be flattened. The material of the squeegee is preferably a rust-resistant metal such as stainless steel or aluminum, or paper. Further, by using a squeegee made of a material that hardly generates static electricity, it is possible to prevent the upper surface of the powder from being rough due to the influence of static electricity or the like.

図4を参照して、立体造形装置1を用いた立体造形物の造形手順(製造方法)について説明する。作業者は、あらかじめカートリッジ4内に造形液を詰めて、立体造形装置1に配置する。次いで、インクジェットヘッド吸引部12によって、カートリッジ4内の造形液をインクジェットヘッドのノズルまで導入させる。さらに、作業者は、造形する立体造形物の三次元データから、固形物の層の厚み毎に、立体造形物の断面データをパーソナルコンピュータ等に生成させる。以上の処理を行った後、造形処理の開始指示を立体造形装置1の操作部28に入力すると、立体造形装置1のCPU31は、図4に示す造形処理を実行する。   With reference to FIG. 4, the modeling procedure (manufacturing method) of the three-dimensional molded item using the three-dimensional modeling apparatus 1 is demonstrated. The operator fills the cartridge 4 in advance with the modeling liquid and places it in the three-dimensional modeling apparatus 1. Next, the inkjet head suction unit 12 introduces the modeling liquid in the cartridge 4 to the nozzles of the inkjet head. Further, the operator causes the personal computer or the like to generate cross-sectional data of the three-dimensional structure from the three-dimensional data of the three-dimensional structure to be formed for each thickness of the solid layer. After performing the above processing, when an instruction to start modeling processing is input to the operation unit 28 of the three-dimensional modeling apparatus 1, the CPU 31 of the three-dimensional modeling apparatus 1 executes the modeling processing shown in FIG.

まず、立体造形装置1は、立体造形物の断面データをパーソナルコンピュータ等から取得する(S1)。計量機構および振動機構を動作させて、載置ベルト21上に敷かれた載置媒体(例えば、布、プラスチックシート、アルミ箔等)の上に、立体造形粉体を供給する(S2)。なお、本実施の形態に係る立体造形装置1は、立体造形粉体の供給が終了すると、載置ベルト21を回転させて立体造形粉体の上面をスキージに接触させることで、立体造形粉体を所定の厚みで平坦化させる。   First, the three-dimensional modeling apparatus 1 acquires cross-sectional data of the three-dimensional model from a personal computer or the like (S1). The weighing mechanism and the vibration mechanism are operated to supply the three-dimensionally shaped powder onto the placement medium (for example, cloth, plastic sheet, aluminum foil, etc.) laid on the placement belt 21 (S2). In addition, the three-dimensional modeling apparatus 1 which concerns on this Embodiment will complete | finish three-dimensional modeling powder by rotating the mounting belt 21 and making the upper surface of three-dimensional modeling powder contact a squeegee, after supply of three-dimensional modeling powder is complete | finished. Is flattened with a predetermined thickness.

次いで、立体造形装置1は、造形する立体造形物についての1または複数の断面データのうち、最下層の断面データに基づいて、ヘッド用モータ35および載置ベルト用モータ41を駆動して立体造形粉体を移動させながら造形液を吐出する(S3)。その結果、造形液に立体造形粉体が溶解して生成物が生じ、この生成物を含む固形物の層が生成される。生成された層は、立体造形物の最下層となる。ここで、立体造形装置1は、同一箇所に造形液を複数回吐出してもよい。具体的には、立体造形装置1は、固形物の層の厚みに応じて吐出回数を変えてもよい。また、立体造形装置1は、周囲に吐出される造形液の量が少ない箇所には、より多くの造形液を吐出することが望ましい。この場合、立体造形装置1は、細い線、点等の細かい形状の造形物も確実に造形することができる。   Next, the three-dimensional modeling apparatus 1 drives the head motor 35 and the mounting belt motor 41 based on the cross-section data of the lowest layer among one or a plurality of cross-section data about the three-dimensional model to be modeled, and three-dimensional modeling is performed. The molding liquid is discharged while moving the powder (S3). As a result, the three-dimensional modeling powder is dissolved in the modeling liquid to produce a product, and a solid layer containing this product is generated. The generated layer is the lowest layer of the three-dimensional structure. Here, the three-dimensional model | molding apparatus 1 may discharge a modeling liquid in the same location in multiple times. Specifically, the three-dimensional modeling apparatus 1 may change the number of ejections according to the thickness of the solid layer. In addition, it is desirable that the three-dimensional modeling apparatus 1 discharge more modeling liquid to a portion where the amount of modeling liquid discharged around is small. In this case, the three-dimensional modeling apparatus 1 can reliably model a modeled object having a fine shape such as a thin line or a point.

1または複数の固形物の層のうち、最も上面の層の造形が終了していなければ(S4:NO)、立体造形装置1は、1つの層の厚み分だけ載置ベルト21を降下させる(S5)。立体造形装置1は、既に造形された固形物の層の上面に立体造形粉体を供給する(S2)。立体造形装置1は、前回造形した層よりも1つ上の層の断面データに基づいて、造形液を吐出する(S3)。S2〜S5の手順が繰り返されることで、三次元データによって示される形状の立体造形物が、下の層から順に造形されていく。なお、造形される固形物の層は1つでもよい。つまり、層を積み重ねなくてもよい。   If modeling of the uppermost layer is not completed among one or a plurality of solid layers (S4: NO), the three-dimensional modeling apparatus 1 lowers the mounting belt 21 by the thickness of one layer ( S5). The three-dimensional modeling apparatus 1 supplies the three-dimensional modeling powder to the upper surface of the already formed solid layer (S2). The three-dimensional modeling apparatus 1 discharges the modeling liquid based on the cross-sectional data of the layer one layer higher than the previously modeled layer (S3). By repeating the steps S2 to S5, the three-dimensional modeled object having the shape indicated by the three-dimensional data is sequentially modeled from the lower layer. Note that the number of solid layers to be modeled may be one. That is, the layers need not be stacked.

最も上面の層の造形が終了すると(S4:YES)、立体造形装置1は、造形された固形物の上面に再び立体造形粉体を供給する(S6)。その結果、立体造形物の最上面の造形の精度が向上し、且つ余分な粉体を除去し易くなる。以上により、造形処理は終了する。その後、作業者は、粉体中から立体造形物を取り出す。集塵機で粉塵を吸引しながら、エアガンで余分な粉体を吹き飛ばし、除去する。以上の手順によって、1つの立体造形物の造形が完了する。   When modeling of the uppermost layer is completed (S4: YES), the three-dimensional modeling apparatus 1 supplies the three-dimensional modeling powder again to the upper surface of the modeled solid (S6). As a result, the accuracy of modeling of the top surface of the three-dimensional model is improved, and it becomes easy to remove excess powder. Thus, the modeling process ends. Then, an operator takes out a three-dimensional molded item from powder. While sucking up dust with a dust collector, blow off excess powder with an air gun. With the above procedure, modeling of one three-dimensional model is completed.

次に、造形液の組成について説明する。純水を造形液として用いることも可能であるが、造形液は、水を溶媒として増粘湿潤剤を含有することが望ましい。増粘湿潤剤は、造形液の粘度を上昇させると共に、溶媒である水の蒸発を抑制するものである。造形液は、増粘湿潤剤を含有することで、インクジェットによって容易に吐出できるものとなり、且つインクジェットヘッドの目詰まりが生じ難くなる。増粘湿潤剤には種々の物質を用いることができるが、グリセリン、ジエチレングリコール、およびポリエチレングリコール等の2価以上のアルコールを用いることが望ましい。また、造形液は、界面活性剤を含有することが望ましい。界面活性剤によって造形液の表面張力が低下すれば、立体造形装置1は精度良く造形液を吐出させることができる。さらに、造形液のpH値は7以上であり、9以下であることが望ましい。造形液のpH値が7以上であれば、インクジェットヘッド等に錆びを生じさせ難くすることができる。造形液が弱アルカリ性であれば、立体造形粉体に含有されている水溶性ポリマーが活性化されるため、立体造形粉体と造形液とによって生成される生成物が生成されやすくなる。その結果、立体造形物が円滑に造形される。また、造形液のpH値が9以下であれば、水溶性ポリマーの加水分解も生じ難くなる。   Next, the composition of the modeling liquid will be described. Although pure water can be used as a modeling liquid, it is desirable that the modeling liquid contains a thickening wetting agent using water as a solvent. The thickening wetting agent increases the viscosity of the modeling liquid and suppresses evaporation of water as a solvent. Since the modeling liquid contains the thickening and wetting agent, the modeling liquid can be easily ejected by inkjet, and the inkjet head is less likely to be clogged. Although various substances can be used for the thickening and wetting agent, it is desirable to use a dihydric or higher alcohol such as glycerin, diethylene glycol, and polyethylene glycol. Moreover, it is desirable that the modeling liquid contains a surfactant. If the surface tension of the modeling liquid is lowered by the surfactant, the three-dimensional modeling apparatus 1 can discharge the modeling liquid with high accuracy. Furthermore, the pH value of the modeling liquid is 7 or more, and desirably 9 or less. If the pH value of the modeling liquid is 7 or more, it is difficult to cause rusting in the ink jet head or the like. If the modeling liquid is weakly alkaline, the water-soluble polymer contained in the three-dimensional modeling powder is activated, so that a product generated by the three-dimensional modeling powder and the modeling liquid is easily generated. As a result, the three-dimensional model is smoothly modeled. Moreover, if the modeling liquid has a pH value of 9 or less, the water-soluble polymer is hardly hydrolyzed.

次に、立体造形粉体の組成について説明する。立体造形粉体は、部分けん化型ポリビニルアルコールを含有する。部分けん化型ポリビニルアルコールを含有した立体造形粉体を用いることで、他の水溶性材料を接着剤として含有した立体造形粉体を用いる場合に比べ、強度の高い立体造形物を造形することができる。立体造形粉体は、部分けん化型のポリビニルアルコールを用いることで、完全けん化型のポリビニルアルコールを用いる場合に比べて容易に造形液を吸収することができる。従って、円滑に造形工程を進行させることができる。さらに、造形された立体造形物の層間が剥離し難いため、作業者が所望する形状の立体造形物が精度良く造形される。造形された立体造形物の強度も高い。また、立体造形粉体が完全けん化型のポリビニルアルコールである場合、固形物の層が反り返り易く、且つ引っ張りに弱いという問題点があった。これに対し、部分けん化型のポリビニルアルコールを含有した立体造形粉体を用いると、造形された立体造形物は、引っ張られても破損し難く、且つ層が反り返り難いものとなった。本実施の形態では、けん化度が98mol%以上であるポリビニルアルコールを完全けん化型とし、けん化度が89mol%以下であるポリビニルアルコールを部分けん化型とする。これらの詳細については後述する。   Next, the composition of the three-dimensional modeling powder will be described. The three-dimensional modeling powder contains partially saponified polyvinyl alcohol. By using a three-dimensional modeling powder containing a partially saponified polyvinyl alcohol, it is possible to model a three-dimensional model having a higher strength than when using a three-dimensional modeling powder containing another water-soluble material as an adhesive. . The three-dimensional modeling powder can absorb the modeling liquid more easily by using partially saponified polyvinyl alcohol as compared to the case of using completely saponified polyvinyl alcohol. Therefore, a modeling process can be advanced smoothly. Further, since the layers of the three-dimensional modeled object are difficult to peel, a three-dimensional modeled object having a shape desired by the operator is modeled with high accuracy. The strength of the three-dimensional modeled object is also high. Further, when the three-dimensionally shaped powder is a completely saponified polyvinyl alcohol, there is a problem that the solid layer is easily warped and weak against pulling. On the other hand, when a three-dimensionally shaped powder containing partially saponified polyvinyl alcohol is used, the three-dimensionally shaped article that has been shaped hardly breaks even when pulled and the layer does not easily warp. In the present embodiment, polyvinyl alcohol having a saponification degree of 98 mol% or more is a complete saponification type, and polyvinyl alcohol having a saponification degree of 89 mol% or less is a partial saponification type. Details of these will be described later.

なお、スクロース(蔗糖)等を立体造形粉体に用いると、溶解性が高すぎるため、強固な立体造形物を造形することが困難である。カルボキシルメチルセルロースナトリウム等を立体造形粉体に用いると、溶解速度が遅いため、造形が困難である。ポリアクリル酸ナトリウム等は、ゲル化して保水した状態で膨張するため、立体造形物を所望の形状に造形することが困難である。以上より、層間が剥離し難く、且つ強固な立体造形物を、所望の形状に造形するためには、部分けん化型のポリビニルアルコールを採用するのが望ましい。   In addition, when sucrose (sucrose) etc. are used for three-dimensional modeling powder, since solubility is too high, it is difficult to model a strong three-dimensional model. If sodium carboxymethyl cellulose or the like is used for the three-dimensional modeling powder, the dissolution rate is slow, so that modeling is difficult. Since sodium polyacrylate etc. expand | swell in the state which gelatinized and water-retained, it is difficult to shape | mold a three-dimensional molded item in a desired shape. From the above, it is desirable to adopt partially saponified polyvinyl alcohol in order to form a solid three-dimensional object that is difficult to peel off and has a desired shape.

部分けん化型のポリビニルアルコールの粒子径は、250μm以下であることが望ましい。粒子径を250μm以下とすることで、例えば、スキージによって平坦化した後に、立体造形粉体の表面が滑らかになる。よって、立体造形物の層を積層させていく場合等に、立体造形物をより正確に造形することができる。特に、粒子径を65μm以下とすれば、立体造形粉体の表面はさらに滑らかになるため、より望ましい。   The particle size of the partially saponified polyvinyl alcohol is preferably 250 μm or less. By setting the particle diameter to 250 μm or less, for example, after flattening with a squeegee, the surface of the three-dimensional modeling powder becomes smooth. Therefore, when a layer of a three-dimensional model is laminated, the three-dimensional model can be modeled more accurately. In particular, if the particle diameter is 65 μm or less, the surface of the three-dimensionally shaped powder becomes smoother, which is more desirable.

立体造形粉体は、接着力を有さないフィラー(充填剤)を含有することが望ましい。立体造形粉体にフィラーを含有させることで、水の蒸発による立体造形物の収縮を抑制することができるため、作業者が所望する形状の立体造形物が精度良く造形される。フィラーは、無機物でも有機物でもよい。フィラーは、撥水性がないことが望ましい。撥水性がないフィラーを立体造形粉体に含有させることで、造形液が立体造形粉体にはじかれ難くなる。その結果、円滑に立体造形物を造形することができる。   It is desirable that the three-dimensional modeling powder contains a filler (filler) that does not have an adhesive force. By containing the filler in the three-dimensional modeling powder, it is possible to suppress shrinkage of the three-dimensional modeled object due to the evaporation of water, so that the three-dimensional modeled object having the shape desired by the operator is accurately modeled. The filler may be inorganic or organic. It is desirable that the filler does not have water repellency. By including a filler having no water repellency in the three-dimensional modeling powder, the modeling liquid is hardly repelled by the three-dimensional modeling powder. As a result, a three-dimensional model can be modeled smoothly.

立体造形粉体に含有させるフィラーには、種々の材質を用いることができる。例えば、炭酸カルシウム、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、タルク、EVA(エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂)等、粉の状態で撥水性が低い材質をフィラーとして用いるのが望ましい。特に、炭酸カルシウムの粉体は、他の材質に比べて飛散し難く、インクジェットヘッド等に付着して詰まりおよび汚れを生じさせ難いため、より望ましい。フィラーの平均粒子径は、9μm以上40μm以下とすることが望ましい。この場合、作業者が所望する寸法と、造形された立体造形物の寸法との誤差が約3%以内に納まる。さらに、フィラーの平均粒子径を9μm以上25μm以下とすれば、寸法誤差は約2%以内に収まるため、より望ましい。   Various materials can be used for the filler contained in the three-dimensional shaped powder. For example, it is desirable to use as the filler a material having low water repellency in the powder state, such as calcium carbonate, polyethylene terephthalate, polyester, talc, EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer resin). In particular, calcium carbonate powder is more desirable because it is less likely to scatter than other materials, and it is difficult to cause clogging and contamination by adhering to an inkjet head or the like. The average particle size of the filler is desirably 9 μm or more and 40 μm or less. In this case, the error between the dimension desired by the operator and the dimension of the three-dimensional modeled object is within about 3%. Furthermore, if the average particle diameter of the filler is 9 μm or more and 25 μm or less, the dimensional error is within about 2%, which is more desirable.

以上説明した立体造形粉体および造形手順によって得られる効果を確認するために、実施例1〜5に示す試験を行った。以下、実施例1〜5について説明する。
[実施例1]
部分けん化型のポリビニルアルコールを立体造形粉体に用いることの効果を確認するための試験を行った。この試験では、3種類の立体造形粉体のいずれかと、2種類の造形液のいずれかとを混合させて、5つの立体造形物A〜Eを造形した。造形した立体造形物A〜Eの性質の観察および測定を行った。
In order to confirm the effects obtained by the three-dimensional modeling powder and the modeling procedure described above, the tests shown in Examples 1 to 5 were performed. Examples 1 to 5 will be described below.
[Example 1]
A test was conducted to confirm the effect of using partially saponified polyvinyl alcohol as a three-dimensionally shaped powder. In this test, one of three kinds of three-dimensional modeling powders and one of two kinds of modeling liquids were mixed to form five three-dimensional objects A to E. Observation and measurement of the properties of the three-dimensional modeled objects A to E were performed.

実施例1に使用した立体造形粉体は、「完全けん化(比較例)」、「部分けん化A」、および「部分けん化B」の3種類である。「完全けん化(比較例)」は、けん化度が98〜99mol%、重合度が1700のポリビニルアルコール(株式会社クラレ製、製品名「クラレポバール」、グレード117S)からなる。「部分けん化A」は、けん化度が87〜89mol%、重合度が500のポリビニルアルコール(株式会社クラレ製、製品名「クラレポバール」、グレード205S)からなる。「部分けん化B」は、けん化度が87〜89mol%、重合度が2400のポリビニルアルコール(株式会社クラレ製、製品名「クラレポバール」、グレード224S)からなる。いずれの立体造形粉体もフィラーは含有していない。なお、ポリビニルアルコールは、けん化度が高いと溶解性および吸湿性が低く、重合度が高いと水溶性粘度および被膜強度が高いという性質を有する。また、造形液には、純水のみからなる造形液と、ジエチレングリコール(表1中、「DEG」と記す)を含有する造形液とを使用した。   The three-dimensionally shaped powder used in Example 1 is three types: “complete saponification (comparative example)”, “partial saponification A”, and “partial saponification B”. “Complete saponification (comparative example)” consists of polyvinyl alcohol (product name “Kuraray Poval”, grade 117S, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) having a saponification degree of 98 to 99 mol% and a polymerization degree of 1700. “Partial saponification A” is made of polyvinyl alcohol having a saponification degree of 87 to 89 mol% and a polymerization degree of 500 (product name “Kuraray Poval”, grade 205S, manufactured by Kuraray Co., Ltd.). “Partial saponification B” is made of polyvinyl alcohol (product name “Kuraray Poval”, grade 224S, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) having a saponification degree of 87 to 89 mol% and a polymerization degree of 2400. None of the three-dimensional shaped powders contains a filler. Polyvinyl alcohol has the property that when the degree of saponification is high, the solubility and hygroscopicity are low, and when the degree of polymerization is high, the water-soluble viscosity and the film strength are high. Moreover, the modeling liquid which consists only of pure water and the modeling liquid containing diethylene glycol (it describes as "DEG" in Table 1) were used for the modeling liquid.

表1中、「層間の剥離」とは、隣り合う固形物の層が互いに剥離しているか否かを目視によって観察した結果である。「硬度」は、デュロメータによる硬度の測定結果である。使用したデュロメータは、株式会社テクロック製GS−701Nであり、JIS S6050に則っている。「落下時の割れ」とは、造形された立体造形物を約3m上方に投げ上げて落下させたときの、割れおよび変形の有無である。「引張時の切れ」とは、造形された立体造形物を手で引っ張った場合に切れたか否かを示す。   In Table 1, “delamination between layers” is a result of visual observation of whether or not adjacent solid layers are separated from each other. “Hardness” is a measurement result of hardness by a durometer. The durometer used is GS-701N manufactured by Teclock Co., Ltd. and conforms to JIS S6050. The “crack when dropping” is the presence or absence of cracking and deformation when the shaped three-dimensional model is thrown upward about 3 m and dropped. “Cut at the time of pulling” indicates whether or not the three-dimensional modeled object has been cut by hand.

Figure 2011230422
Figure 2011230422

表1に示すように、ポリビニルアルコールを立体造形粉体として用いることで、落下衝撃に強い立体造形物が造形されることが分かる。また、「完全けん化(比較例)」の立体造形粉体によって造形された立体造形物A,Bには、層間の剥離があった。これに対し、「部分けん化A」および「部分けん化B」の立体造形粉体によって造形された立体造形物C〜Eには、層間の剥離が無かった。よって、部分けん化型のポリビニルアルコールを用いることで、固形物の層が剥離し難くなることが分かる。けん化度が低いと、立体造形粉体が円滑に溶解するため、固形物の層同士がより強く接着すると考えられる。   As shown in Table 1, it can be seen that by using polyvinyl alcohol as a three-dimensional modeling powder, a three-dimensional model that is resistant to drop impact is modeled. In addition, there was delamination between the three-dimensional objects A and B formed with the three-dimensional powder of “complete saponification (comparative example)”. On the other hand, there was no delamination between the three-dimensional molded objects C to E modeled by the three-dimensional molded powder of “partial saponification A” and “partial saponification B”. Therefore, it turns out that it becomes difficult to peel a solid layer by using partially saponified polyvinyl alcohol. If the degree of saponification is low, the three-dimensionally shaped powder dissolves smoothly, so that the solid layers are considered to adhere more strongly.

「完全けん化(比較例)」の立体造形粉体によって造形された立体造形物A,Bは、手で引っ張ると切れた。これに対し、「部分けん化A」および「部分けん化B」の立体造形粉体によって造形された立体造形物C〜Eは、引っ張っても切れなかった。よって、部分けん化型のポリビニルアルコールを用いることで、引っ張っても切れ難い立体造形物を造形できることが分かる。   The three-dimensional objects A and B formed with the three-dimensional powder of “complete saponification (comparative example)” were cut when pulled by hand. On the other hand, the three-dimensionally shaped objects C to E formed by the three-dimensionally shaped powder of “partial saponification A” and “partial saponification B” were not cut even when pulled. Therefore, it can be seen that by using partially saponified polyvinyl alcohol, it is possible to form a three-dimensional model that is difficult to cut even when pulled.

使用する造形液が同じであれば、完全けん化型のポリビニルアルコールを用いるよりも部分けん化型のポリビニルアルコールを用いる方が、硬い立体造形物を造形できることが分かる。また、立体造形物C,Dの結果より、重合度が高いポリビニルアルコールを使用した方が、硬い立体造形物を得られることが分かる。なお、「部分けん化A」および「部分けん化B」の立体造形粉体によって造形された立体造形物は、「完全けん化(比較例)」の立体造形粉体によって造形された立体造形物に比べて、固形物の層が反り返り難かった。けん化度が低いと、立体造形粉体が水になじみ易い。立体造形粉体が水になじむと、水が乾燥する速度が減少するため、反り返りの発生が抑制されると考えられる。   If the modeling liquid to be used is the same, it turns out that the one using a partially saponified polyvinyl alcohol can model a hard three-dimensional modeled object rather than using a completely saponified polyvinyl alcohol. Moreover, it turns out that the direction which uses polyvinyl alcohol with a high polymerization degree can obtain a hard three-dimensional molded item from the result of the three-dimensional molded item C and D. FIG. In addition, the three-dimensional molded object modeled by the three-dimensional molded powder of “Partial saponification A” and “Partial saponification B” is compared with the three-dimensional molded article modeled by the three-dimensional molded powder of “complete saponification (comparative example)”. The solid layer was difficult to warp. When the degree of saponification is low, the three-dimensionally shaped powder is easy to adjust to water. When the three-dimensional modeling powder becomes familiar with water, the rate at which the water dries is decreased, and thus it is considered that the occurrence of warping is suppressed.

[実施例2]
ポリビニルアルコールの粒子径と、平坦化された立体造形粉体の層の上面の滑らかさとの関係を確認するための試験を行った。以下、試験内容を説明する。
(1)けん化度が87〜89mol%、重合度が2400のポリビニルアルコール(株式会社クラレ製、製品名「クラレポバール」、グレード224S)を、所定の開口径のふるいを使って平面上にふるい落とす。
(2)長さ154mmの棒状のスキージを用いて、ふるい落としたポリビニルアルコールの上面を平坦化させる。
(3)平坦化させたポリビニルアルコールの上面のうち、30mm×110mmの長方形の範囲内の25箇所の高さを、レーザー変位計(株式会社キーエンス製、L−KG)で測定する。
(4)25回の測定の結果から、平均値、標準偏差、最大値と平均値との差、最小値と平均値との差を算出する。標準偏差、最大値と平均値との差、および最小値と平均値との差は、立体造形粉体の層の上面の滑らかさ(なだらかさ)となる。
(5)上記(1)〜(4)を3回繰り返し、算出された3つの標準偏差の平均値を算出する。
以上の試験を、開口径Φ425μm、開口径Φ250μm、開口径Φ63μmの3つのふるいを用いて行った。結果を表2に示す。
[Example 2]
A test for confirming the relationship between the particle diameter of polyvinyl alcohol and the smoothness of the upper surface of the flattened three-dimensionally shaped powder layer was conducted. The test contents will be described below.
(1) A polyvinyl alcohol having a saponification degree of 87 to 89 mol% and a polymerization degree of 2400 (made by Kuraray Co., Ltd., product name “Kuraray Poval”, grade 224S) is screened on a plane using a sieve having a predetermined opening diameter. .
(2) The top surface of the polyvinyl alcohol screened off is flattened using a squeegee having a length of 154 mm.
(3) Of the top surface of the flattened polyvinyl alcohol, 25 heights within a rectangular area of 30 mm × 110 mm are measured with a laser displacement meter (manufactured by Keyence Corporation, L-KG).
(4) The average value, standard deviation, the difference between the maximum value and the average value, and the difference between the minimum value and the average value are calculated from the results of 25 measurements. The difference between the standard deviation, the maximum value and the average value, and the difference between the minimum value and the average value is the smoothness (smoothness) of the upper surface of the layer of the three-dimensional modeling powder.
(5) The above (1) to (4) are repeated three times, and the average value of the calculated three standard deviations is calculated.
The above test was performed using three sieves having an opening diameter of Φ425 μm, an opening diameter of Φ250 μm, and an opening diameter of Φ63 μm. The results are shown in Table 2.

Figure 2011230422
Figure 2011230422

立体造形物を造形する場合、1つの固形物の層が厚すぎると、造形液が層の下端まで浸透しない場合がある。一方、層が薄すぎると、スキージによって層の上面を平坦化した際に、下の層の固形物にスキージが引っ掛かって位置ずれ等の不具合が生じ、正確な造形が困難になる。以上の理由から、層の厚みは0.1mm〜0.01インチ(0.254mm)とすることが一般的である。層の厚みを0.1mmとした場合、標準偏差が0.1mmに近くなれば、ある層の一部が、1つ上の層の上面よりも上に位置する可能性がある。この場合、層を正確に積み重ねることが困難になる。開口径Φ425μmのふるいを用いた試験では、標準偏差の平均値が0.0861mmとなり、0.1mmに近くなった。これに対し、開口径Φ250μmのふるいを用いた試験では、標準偏差の平均値は0.0809mmとなり、表面がより滑らかになった。従って、ポリビニルアルコールの粒子径は250μm以下であることが望ましい。開口径Φ63μmのふるいを用いた試験では、滑らかさはさらに大幅に改善され、標準偏差の平均値は0.0519mmとなった。従って、ポリビニルアルコールの粒子径は63μm以下であることがさらに望ましい。   When modeling a three-dimensional molded item, if one solid layer is too thick, the modeling liquid may not penetrate to the lower end of the layer. On the other hand, when the layer is too thin, when the upper surface of the layer is flattened by the squeegee, the squeegee is caught on the solid matter in the lower layer, causing problems such as misalignment, and accurate modeling becomes difficult. For the above reasons, the thickness of the layer is generally 0.1 mm to 0.01 inch (0.254 mm). When the thickness of the layer is 0.1 mm, if the standard deviation is close to 0.1 mm, a part of a certain layer may be located above the upper surface of the layer one level above. In this case, it becomes difficult to accurately stack the layers. In the test using a sieve having an opening diameter of Φ425 μm, the average standard deviation was 0.0861 mm, which was close to 0.1 mm. On the other hand, in the test using a sieve having an opening diameter of Φ250 μm, the average standard deviation was 0.0809 mm, and the surface became smoother. Therefore, the particle diameter of polyvinyl alcohol is desirably 250 μm or less. In the test using a sieve having an opening diameter of Φ63 μm, the smoothness was further greatly improved, and the average value of the standard deviation was 0.0519 mm. Accordingly, the particle diameter of polyvinyl alcohol is more preferably 63 μm or less.

[実施例3]
フィラーと立体造形物の収縮との関係を確認するための試験を行った。この試験では、フィラーの含有条件が異なる複数の立体造形粉体A〜Gのそれぞれを用いて、同一形状の立体造形物を複数造形した。造形した各立体造形物の寸法を、顕微鏡のステージの移動距離から計測し、実測値を寸法の目標値で割ることで、各立体造形物の収縮率を算出した。算出結果を、以下の表3に示す。
[Example 3]
A test was performed to confirm the relationship between the filler and the shrinkage of the three-dimensional structure. In this test, a plurality of three-dimensionally shaped objects having the same shape were modeled using each of a plurality of three-dimensionally shaped powders A to G having different filler content conditions. The shrinkage rate of each three-dimensional model was calculated by measuring the dimension of each modeled three-dimensional model from the movement distance of the microscope stage and dividing the measured value by the target value of the dimension. The calculation results are shown in Table 3 below.

立体造形物の寸法の目標値は、立体造形装置1における主操作方向の長さ30mm、副走査方向の長さ25mm、厚み5mmである。全ての立体造形物を、同一の造形液(純水を69.79重量%、グリセリンを30重量%、トリエタノールアミンを0.01重量%、非イオン性界面活性剤を0.2重量%含有)によって造形した。立体造形粉体Aは、ポリビニルアルコールのみからなる。立体造形粉体B〜Gは、ポリビニルアルコールを50重量%、フィラーを50重量%含有する。立体造形粉体A〜Gが含有するポリビニルアルコールは全て同一である。詳細には、けん化度が87〜89mol%、重合度が2400のポリビニルアルコール(株式会社クラレ製、製品名「クラレポバール」、グレード224S)である。なお、表3中、PETとは、ポリエチレンテレフタレート(株式会社セイシン企業製、SK−RP−25CL/7CL)である。PESとは、発明者自身が研究試作したポリエステルである。EVAとは、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂(株式会社セイシン企業製、SK−EVA−40)である。炭酸カルシウムおよびタルクには、関東化学株式会社製の特級試薬を用いた。   The target values of the dimensions of the three-dimensional structure are 30 mm in the main operation direction, 25 mm in the sub-scanning direction, and 5 mm in thickness in the three-dimensional structure forming apparatus 1. All three-dimensional models contain the same modeling solution (69.79% by weight of pure water, 30% by weight of glycerin, 0.01% by weight of triethanolamine, and 0.2% by weight of nonionic surfactant) ). The three-dimensional modeling powder A is made of only polyvinyl alcohol. The three-dimensional shaped powders B to G contain 50% by weight of polyvinyl alcohol and 50% by weight of filler. The polyvinyl alcohols contained in the three-dimensional shaped powders A to G are all the same. Specifically, it is polyvinyl alcohol having a saponification degree of 87 to 89 mol% and a polymerization degree of 2400 (product name “Kuraray Poval”, grade 224S, manufactured by Kuraray Co., Ltd.). In Table 3, PET is polyethylene terephthalate (SK-RP-25CL / 7CL, manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.). PES is a polyester that the inventor himself has researched and prototyped. EVA is an ethylene / vinyl acetate copolymer resin (manufactured by Seishin Co., Ltd., SK-EVA-40). A special grade reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc. was used for calcium carbonate and talc.

Figure 2011230422
Figure 2011230422

フィラーを含有しない立体造形粉体Aによって造形された立体造形物は、収縮率(寸法誤差)が3%以上となった。また、フィラーの平均粒子径が7μmである立体造形粉体B、およびフィラーの平均粒子径が97μmである立体造形粉体Gでも、約3%以上の収縮率となった。これに対し、フィラーの平均粒子径が9.2μm〜40μmである立体造形粉体C〜Fを用いた場合、収縮率は3%以内に収まった。従って、立体造形粉体は、平均粒子径が9μm〜40μmであるフィラーを含有することが望ましい。また、フィラーの平均粒子径が9μm〜25μmである立体造形粉体C〜Eを用いた場合、収縮率は2.1%以内に収まった。従って、立体造形粉体は、平均粒子径が9μm〜25μmであるフィラーを含有することがさらに望ましい。なお、実施例3の試験範囲では、フィラーの材質は、立体造形物の収縮率に影響を与えなかった。   The three-dimensional modeled object modeled with the three-dimensional model powder A containing no filler has a shrinkage rate (dimensional error) of 3% or more. Further, the three-dimensional shaped powder B having an average particle diameter of the filler of 7 μm and the three-dimensional shaped powder G having the average particle diameter of the filler of 97 μm also had a shrinkage ratio of about 3% or more. On the other hand, when the three-dimensional shaped powders C to F having an average particle diameter of the filler of 9.2 to 40 μm were used, the shrinkage rate was within 3%. Therefore, it is desirable that the three-dimensional shaped powder contains a filler having an average particle diameter of 9 μm to 40 μm. Further, when the three-dimensionally shaped powders C to E having an average particle diameter of the filler of 9 μm to 25 μm were used, the shrinkage rate was within 2.1%. Therefore, it is more desirable that the three-dimensional shaped powder contains a filler having an average particle diameter of 9 μm to 25 μm. In the test range of Example 3, the filler material did not affect the shrinkage rate of the three-dimensional structure.

[実施例4]
フィラーに適した材料を撥水性の有無によって判別するために、試験を行った。この試験では、純水からなる造形液と、増粘湿潤剤を含有した造形液とを、複数の粉状の材料に滴下した。滴下した造形液が材料に浸透するか、水滴として残存するかを、目視によって観察した。観察結果を表4に示す。表4では、造形液が浸透したこと(粉状の材料に撥水性が無いこと)を「○」で示す。造形液が水滴として残存したこと(粉状の材料に撥水性があること)を「×」で示す。「○」と「×」の中間を「△」で示す。なお、表4中、PTFEとは、ポリテトラフルオロエチレン(株式会社セイシン企業製、TFW−1000、粒子径10μm)である。PEとは、ポリエチレン(株式会社セイシン企業製、SK−PE−20、粒子径20μm)である。PPWとは、プロピレンワックス(株式会社セイシン企業製、PPW−5、粒子径5μm)である。PET、EVA、炭酸カルシウム、およびタルクは、実施例3で用いたものと同一である。
[Example 4]
A test was conducted to determine the material suitable for the filler based on the presence or absence of water repellency. In this test, a modeling liquid composed of pure water and a modeling liquid containing a thickening wetting agent were dropped onto a plurality of powdery materials. Whether the dropped modeling liquid permeates the material or remains as water droplets was visually observed. The observation results are shown in Table 4. In Table 4, “◯” indicates that the modeling liquid has permeated (the powdery material has no water repellency). “X” indicates that the modeling liquid remains as water droplets (the powdery material has water repellency). The middle of “◯” and “×” is indicated by “Δ”. In Table 4, PTFE is polytetrafluoroethylene (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd., TFW-1000, particle size 10 μm). PE is polyethylene (manufactured by Seishin Co., Ltd., SK-PE-20, particle size 20 μm). PPW is propylene wax (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd., PPW-5, particle size 5 μm). PET, EVA, calcium carbonate, and talc are the same as those used in Example 3.

Figure 2011230422
Figure 2011230422

前述したように、フィラーは撥水性が無いことが望ましい。フィラーに撥水性が無ければ、造形液が立体造形粉体にはじかれ難くなり、円滑に立体造形物を造形できるためである。PTFE、PE、およびPPWは、純水からなる造形液、および増粘湿潤剤を含有した造形液のいずれに対しても撥水性があった。これに対し、PET、EVA、炭酸カルシウム、およびタルクは、増粘湿潤剤を含有した造形液に対する撥水性が無かった。よって、PET、EVA、炭酸カルシウム、およびタルクは、フィラーの材料として適している。さらに、炭酸カルシウムおよびタルクは、純水に対する撥水性も弱かった。よって、炭酸カルシウムおよびタルクは、フィラーの材料としてさらに適している。   As described above, it is desirable that the filler has no water repellency. This is because if the filler has no water repellency, the modeling liquid is hardly repelled by the three-dimensional modeling powder, and a three-dimensional model can be modeled smoothly. PTFE, PE, and PPW were water-repellent with respect to both the modeling liquid composed of pure water and the modeling liquid containing the thickening wetting agent. In contrast, PET, EVA, calcium carbonate, and talc did not have water repellency with respect to the modeling liquid containing the thickening wetting agent. Therefore, PET, EVA, calcium carbonate, and talc are suitable as filler materials. Furthermore, calcium carbonate and talc also had poor water repellency against pure water. Thus, calcium carbonate and talc are more suitable as filler materials.

[実施例5]
炭酸カルシウムが立体造形粉体の飛散を抑制することを確認するための試験を行った。この試験では、けん化度が87〜89mol%、重合度が2400のポリビニルアルコール(株式会社クラレ製、製品名「クラレポバール」、グレード224S)のみからなる立体造形粉体Xと、上記のポリビニルアルコールと炭酸カルシウムとを重量比1:1で混合させた立体造形粉体Yとを用意した。それぞれの立体造形粉体を用いて、以下の手順に沿って試験を行った。(1)まず、タッピングセル50mlに、5ml標線まで立体造形粉体を入れ、蓋をする。(2)タッピングセルの内壁のうち、5ml標線よりも上方に付着した立体造形粉体を除去する。(3)株式会社セイシン企業製マルチテスターMT−1001に、タッピングセルをセットする。(4)タッピングモードで10回タップさせる(2回/秒)。(5)タップ後に、タッピングセルの内壁に付着した立体造形粉体を観察する。
[Example 5]
A test was conducted to confirm that calcium carbonate suppresses the scattering of the three-dimensional shaped powder. In this test, the three-dimensional molded powder X consisting only of polyvinyl alcohol having a saponification degree of 87 to 89 mol% and a polymerization degree of 2400 (manufactured by Kuraray Co., Ltd., product name “Kuraray Poval”, grade 224S), and the above polyvinyl alcohol Three-dimensional modeling powder Y in which calcium carbonate was mixed at a weight ratio of 1: 1 was prepared. Using each three-dimensionally shaped powder, a test was performed according to the following procedure. (1) First, put a three-dimensionally shaped powder up to a 5 ml mark in a 50 ml tapping cell, and cover it. (2) Remove the three-dimensional modeling powder adhering above the 5 ml mark from the inner wall of the tapping cell. (3) A tapping cell is set in the multi tester MT-1001 manufactured by Seishin Corporation. (4) Tap 10 times in tapping mode (2 times / second). (5) After tapping, the three-dimensional shaped powder adhering to the inner wall of the tapping cell is observed.

試験の結果、ポリビニルアルコールのみからなる立体造形粉体Xは、17ml表線近傍まで付着していた。一方、炭酸カルシウムを含有した立体造形粉体Yは、8ml表線近傍までしか付着していなかった。以上より、炭酸カルシウムをフィラーとして用いることで、立体造形粉体の飛散を抑制できることが、試験によって確認できた。   As a result of the test, the three-dimensional molded powder X consisting only of polyvinyl alcohol was adhered to the vicinity of the 17 ml surface line. On the other hand, the three-dimensional molded powder Y containing calcium carbonate was attached only to the vicinity of the 8 ml surface line. From the above, it was confirmed by tests that the use of calcium carbonate as a filler can suppress the scattering of the three-dimensionally shaped powder.

上記実施の形態において、図4のS2で立体造形粉体を載置ベルト21に供給して層を形成する工程が、本発明の「層形成工程」に相当する。図4のS3で造形液を吐出する工程が「生成工程」に相当する。載置ベルト21が本発明の「載置台」に相当する。搬送部20と、印刷部3のガイドシャフト9、タイミングベルト10、ヘッド用モータ35とが、本発明の「移動機構」に相当する。図4のS5で載置ベルト21を降下させる制御を行うCPU31が、本発明の「距離制御手段」として機能する。図4のS3で載置ベルト21上の立体造形粉体を移動させながら造形液を吐出させる制御を行うCPU31が、本発明の「吐出制御手段」として機能する。   In the above embodiment, the step of forming the layer by supplying the three-dimensionally shaped powder to the mounting belt 21 in S2 of FIG. 4 corresponds to the “layer forming step” of the present invention. The process of discharging the modeling liquid in S3 of FIG. 4 corresponds to the “generation process”. The mounting belt 21 corresponds to the “mounting table” of the present invention. The conveyance unit 20, the guide shaft 9 of the printing unit 3, the timing belt 10, and the head motor 35 correspond to the “movement mechanism” of the present invention. The CPU 31 that controls to lower the placement belt 21 in S5 of FIG. 4 functions as the “distance control means” of the present invention. The CPU 31 that performs control to discharge the modeling liquid while moving the three-dimensional modeling powder on the mounting belt 21 in S3 of FIG. 4 functions as the “discharge control unit” of the present invention.

本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、様々な変形が可能であることは言うまでもない。例えば、図4を参照して説明した造形手順は適宜変更できる。より具体的には、最上層の造形の終了後に、立体造形粉体の供給(S6)を行うことなく、余分な粉体を除去してもよい。立体造形粉体は、部分けん化型ポリビニルアルコールおよびフィラー以外の物質を含有してもよい。   It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, the modeling procedure described with reference to FIG. 4 can be changed as appropriate. More specifically, after completion of the top layer modeling, the excess powder may be removed without supplying the three-dimensional modeling powder (S6). The three-dimensional modeling powder may contain substances other than partially saponified polyvinyl alcohol and filler.

立体造形粉体を載置ベルト21に供給する処理は、作業者自身が行ってもよい。この場合、望ましくは、作業者は、立体造形粉体の厚みを調整するための冶具を載置ベルト21上に配置する。例えば、作業者は、1段毎の高さが所定距離(例えば、2mm)である階段状の2つの冶具を、段部が向かい合うように対称に配置するとよい。この場合、作業者は、後述する平坦化の工程において、スキージを2つの冶具の所定の段部に摺動させることで、立体造形粉体を正確な厚みで且つ平坦に配置することができる。冶具の構成は適宜変更できる。   The process of supplying the three-dimensionally shaped powder to the mounting belt 21 may be performed by the operator himself. In this case, preferably, the operator arranges a jig for adjusting the thickness of the three-dimensional modeling powder on the mounting belt 21. For example, an operator may arrange two step-shaped jigs whose height for each step is a predetermined distance (for example, 2 mm) symmetrically so that the step portions face each other. In this case, the operator can arrange the three-dimensionally shaped powder with an accurate thickness and flatness by sliding the squeegee to a predetermined step portion of the two jigs in the flattening step described later. The configuration of the jig can be changed as appropriate.

1 立体造形装置
5 インクジェットヘッド部
9 ガイドシャフト
10 タイミングベルト
20 搬送部
21 載置ベルト
22,23 プーリ
25 立体造形粉体
31 CPU
35 ヘッド用モータ
41 載置ベルト用モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Three-dimensional modeling apparatus 5 Inkjet head part 9 Guide shaft 10 Timing belt 20 Conveying part 21 Mounting belt 22, 23 Pulley 25 Three-dimensional modeling powder 31 CPU
35 Head Motor 41 Mounting Belt Motor

Claims (7)

水溶性ポリマーを含有した立体造形粉体によって層を形成する層形成工程と、
前記層形成工程において形成された前記層に、水を溶媒とする造形液を滴下することで、前記立体造形粉体が前記造形液に溶解することによって生じる生成物を有する層を生成する生成工程とを備える立体造形物の製造方法であって、
前記水溶性ポリマーは部分けん化型ポリビニルアルコールを含有することを特徴とする立体造形物の製造方法。
A layer forming step of forming a layer with a three-dimensional modeling powder containing a water-soluble polymer;
The production | generation process which produces | generates the layer which has a product produced when the said solid modeling powder melt | dissolves in the said modeling liquid by dripping the modeling liquid which uses water as a solvent to the said layer formed in the said layer formation process. A method for manufacturing a three-dimensional structure comprising:
The method for producing a three-dimensional structure, wherein the water-soluble polymer contains partially saponified polyvinyl alcohol.
前記水溶性ポリマーが含有する前記部分けん化型ポリビニルアルコールの粒子径が250μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の立体造形物の製造方法。   The method for producing a three-dimensional structure according to claim 1, wherein a particle size of the partially saponified polyvinyl alcohol contained in the water-soluble polymer is 250 μm or less. 前記立体造形粉体は、平均粒子径が9μm以上40μm以下の接着力を有さない無機物または有機物をフィラーとして含有することを特徴とする請求項1または2に記載の立体造形物の製造方法。   3. The method for producing a three-dimensional structure according to claim 1, wherein the three-dimensional structure powder contains an inorganic material or an organic material having an average particle diameter of 9 μm or more and 40 μm or less as a filler. 前記立体造形粉体は、平均粒子径が9μm以上40μm以下の炭酸カルシウムをフィラーとして含有することを特徴とする請求項1または2に記載の立体造形物の製造方法。   3. The method for producing a three-dimensional structure according to claim 1, wherein the three-dimensional structure powder contains calcium carbonate having an average particle diameter of 9 μm or more and 40 μm or less as a filler. 水溶性ポリマーを含有した立体造形粉体と、水を溶媒とする造形液とから生成される生成物が層状に積層されることによって形成される立体造形物であって、
前記水溶性ポリマーは部分けん化型ポリビニルアルコールを含有することを特徴とする立体造形物。
A three-dimensional object formed by laminating a product formed from a three-dimensional modeling powder containing a water-soluble polymer and a modeling liquid containing water as a solvent,
The three-dimensional modeled product characterized in that the water-soluble polymer contains partially saponified polyvinyl alcohol.
水溶性ポリマーを含有し、水を溶媒とする造形液が滴下されて前記造形液に溶解することによって立体造形物の層を生成する立体造形粉体であって、
前記水溶性ポリマーは部分けん化型ポリビニルアルコールを含有することを特徴とする立体造形粉体。
A three-dimensional modeling powder containing a water-soluble polymer and forming a layer of a three-dimensional modeled object by dropping a modeling liquid using water as a solvent and dissolving in the modeling liquid,
The three-dimensional molded powder characterized in that the water-soluble polymer contains partially saponified polyvinyl alcohol.
水溶性ポリマーとして部分けん化型ポリビニルアルコールを含有した立体造形粉体を載置する載置台と、
水を溶媒とする造形液を吐出可能なインクジェットヘッド部と、
前記インクジェットヘッド部と前記載置台に載置された前記立体造形粉体との相対位置を移動させる移動機構と、
前記移動機構を動作させることで、前記載置台に載置された前記立体造形粉体と前記インクジェットヘッド部との間の、前記載置台に垂直な方向の距離を調整する距離制御手段と、
前記載置台に載置された前記立体造形粉体の特定の範囲に前記造形液が吐出されるように、前記インクジェットヘッド部が前記造形液を吐出する動作、および前記移動機構が前記載置台に平行な方向における前記相対位置を移動させる動作を制御する吐出制御手段と
を備えたことを特徴とする立体造形装置。
A mounting table for mounting a three-dimensional modeling powder containing partially saponified polyvinyl alcohol as a water-soluble polymer;
An inkjet head part capable of discharging a modeling liquid using water as a solvent;
A moving mechanism for moving the relative position between the inkjet head unit and the three-dimensional modeling powder placed on the mounting table;
A distance control unit that adjusts a distance in a direction perpendicular to the mounting table between the three-dimensional modeling powder mounted on the mounting table and the inkjet head unit by operating the moving mechanism;
The movement of the inkjet head unit to discharge the modeling liquid and the moving mechanism to the mounting table so that the modeling liquid is discharged to a specific range of the three-dimensional modeling powder placed on the mounting table. A three-dimensional modeling apparatus comprising: discharge control means for controlling an operation of moving the relative position in a parallel direction.
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