JP2015186890A - Method for manufacturing three-dimensional molded article, and three-dimensional molded article - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、三次元造形物の製造方法および三次元造形物に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a three-dimensional structure and a three-dimensional structure.
従来より、例えば、三次元CADソフト等で生成した三次元物体のモデルを基にして、三次元造形物を形成する方法が知られている。 Conventionally, for example, a method of forming a three-dimensional structure based on a model of a three-dimensional object generated by three-dimensional CAD software or the like is known.
三次元造形物を形成する方法の一つとして、積層法が知られている(例えば、特許文献1参照)。積層法では、一般的に、三次元物体のモデルを多数の二次元断面層に分割した後、各二次元断面層に対応する断面部材を順次造形しつつ、断面部材を順次積層することによって三次元造形物を形成する。 As one of methods for forming a three-dimensional structure, a lamination method is known (for example, see Patent Document 1). In the laminating method, generally, after a model of a three-dimensional object is divided into a number of two-dimensional cross-sectional layers, the cross-sectional members corresponding to each two-dimensional cross-sectional layer are sequentially formed, and the cross-sectional members are sequentially laminated to obtain the tertiary Form the original model.
積層法は、造形しようとする三次元造形物のモデルさえあれば、直ちに形成することが可能であり、造形に先立って金型を作成するなどの必要がないので、迅速にしかも安価に三次元造形物を形成することが可能である。また、薄い板状の断面部材を一層ずつ積層して形成するので、例えば内部構造を有する複雑な物体であっても、複数の部品に分けることなく一体の造形物として形成することが可能である。 The lamination method can be formed immediately as long as there is a model of the 3D model to be modeled, and there is no need to create a mold prior to modeling. It is possible to form a shaped object. In addition, since thin plate-like cross-sectional members are laminated one by one, for example, even a complex object having an internal structure can be formed as an integrated shaped object without being divided into a plurality of parts. .
ところで、従来の方法では、三次元造形物の三次元データを分割した平面画像をインクジェット描画し積層することで造形物を形成するが、インクジェット装置がXY座標により規定されたドットを描画するため、フィードまたはスキャン方向に平行な境界面が滑らかであるのに対し、斜めの境界面、特に、フィードまたはスキャン方向に対して鋭角な面ではXY解像度に起因するドット間段差(ジャギー)が目立ち、造形物の形状によっては品位が悪い面が発生するという問題があった。 By the way, in the conventional method, a plane image obtained by dividing the three-dimensional data of the three-dimensional structure is formed by inkjet drawing and laminating, and the model is formed, but the inkjet apparatus draws dots defined by the XY coordinates. While the boundary surface parallel to the feed or scan direction is smooth, the step between dots (jaggy) due to the XY resolution is conspicuous on the oblique boundary surface, especially the acute angle surface with respect to the feed or scan direction. Depending on the shape of the object, there is a problem that the quality is poor.
本発明の目的は、ドット間段差を緩和され、高い品質の三次元造形物を製造できる三次元造形物の製造方法を提供すること、高い品質の三次元造形物を提供することにある。 The objective of this invention is providing the manufacturing method of the three-dimensional structure which can relieve the level | step difference between dots, and can manufacture a high-quality three-dimensional structure, and to provide a high-quality three-dimensional structure.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の三次元造形物の製造方法は、層を積層することにより三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、
前記三次元造形物の三次元データAから、前記層の三次元データBを作成する工程と、
前記三次元データBを、所定の解像度のビットマップデータに変換し、さらに、スムージング処理を行い、前記層のスムージング処理データを作成する工程と、
前記スムージング処理データの階調表現された階調ドットと、当該階調ドットと前記層の内側で接する隣接ドットとを入れ替えて、さらに、当該隣接ドットを間引いたデータを主データとして生成する工程と、
間引いた前記隣接ドットで構成されたデータを副データとして生成する工程と、
前記主データを元に硬化性インクを吐出して、主データ層を形成する工程と、
前記副データを元に、前記主データ層の間引かれた部分に前記硬化性インクを吐出する工程と、を有する
ことを特徴とする。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The method for producing a three-dimensional structure of the present invention is a method for producing a three-dimensional structure by producing a three-dimensional structure by laminating layers,
A step of creating the three-dimensional data B of the layer from the three-dimensional data A of the three-dimensional structure;
Converting the three-dimensional data B into bitmap data of a predetermined resolution, further performing a smoothing process, and creating smoothing process data of the layer;
Replacing the gradation dot expressed by gradation of the smoothing processing data and the adjacent dot contacting the gradation dot inside the layer, and further generating data obtained by thinning out the adjacent dot as main data; ,
Generating data composed of the thinned adjacent dots as sub data;
Discharging a curable ink based on the main data to form a main data layer;
And a step of discharging the curable ink to a thinned portion of the main data layer based on the sub data.
これにより、ドット間段差を緩和し、高い品質の三次元造形物を製造することが可能な三次元造形物の製造方法を提供することができる。 Thereby, the manufacturing method of the three-dimensional structure which can relieve the level | step difference between dots and can manufacture a high-quality three-dimensional structure can be provided.
本発明の三次元造形物の製造方法では、前記隣接ドットの濃度を100%としたときの前記階調ドットの濃度をX%としたとき、前記階調ドットの部分に吐出する前記硬化性インクの吐出量をX%に減量するよう制御することが好ましい。
これにより、ドット間段差をより効率よく緩和することができる。
In the three-dimensional structure manufacturing method of the present invention, the curable ink that is ejected to the gradation dot portion when the density of the gradation dot is X% when the density of the adjacent dot is 100%. It is preferable to control the discharge amount to be reduced to X%.
Thereby, the level | step difference between dots can be relieve | moderated more efficiently.
本発明の三次元造形物の製造方法では、前記主データを元に硬化性インクを吐出する工程後、前記硬化性インクを硬化させてから、前記副データを元に前記硬化性インクを吐出することが好ましい。
これにより、ドット間段差をより効果的に緩和することができる。
In the three-dimensional structure manufacturing method of the present invention, after the step of discharging the curable ink based on the main data, the curable ink is cured, and then the curable ink is discharged based on the sub-data. It is preferable.
Thereby, the level | step difference between dots can be relieve | moderated more effectively.
本発明の三次元造形物は、本発明の三次元造形物の製造方法を用いて製造されたものであることを特徴とする。
これにより、高い品質の三次元造形物を提供することができる。
The three-dimensional structure of the present invention is manufactured using the method for manufacturing a three-dimensional structure of the present invention.
Thereby, a high-quality three-dimensional structure can be provided.
以下、添付する図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細な説明をする。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1.三次元造形用データの作成方法
まず、三次元造形用データの作成方法について説明する。
1. First, a method for creating three-dimensional modeling data will be described.
三次元造形用データの作成方法は、層を積層することにより三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法に用いられるものである。 The method for creating data for three-dimensional modeling is used in a method for manufacturing a three-dimensional modeled object in which a three-dimensional modeled object is manufactured by stacking layers.
図1は、形成すべき三次元造形物を構成する層のビットマップデータの部分拡大平面図、図2は、図1のビットマップデータにスムージング処理を施して得られる層のスムージング処理データの部分拡大平面図、図3は、スムージング処理データの階調ドットと隣接ドットとを置き換えた部分拡大平面図、図4は、層の主データの部分拡大平面図、図5は、層の副データの部分拡大平面図、図6は、形成した主データ層の部分拡大平面図、図7は、形成した層の部分拡大平面図である。なお、各図において、紙面と垂直な方向が、層の厚さ方向となっている。 FIG. 1 is a partially enlarged plan view of bitmap data of a layer constituting a three-dimensional structure to be formed. FIG. 2 is a portion of smoothing processing data of a layer obtained by subjecting the bitmap data of FIG. 1 to smoothing processing. FIG. 3 is an enlarged plan view, FIG. 3 is a partially enlarged plan view in which gradation dots and adjacent dots of smoothing processing data are replaced, FIG. 4 is a partial enlarged plan view of layer main data, and FIG. FIG. 6 is a partially enlarged plan view of the formed main data layer, and FIG. 7 is a partially enlarged plan view of the formed layer. In each figure, the direction perpendicular to the paper surface is the layer thickness direction.
本実施形態の三次元造形用データの作成方法は、製造する三次元造形物の三次元データAから、層の三次元データBを作成する工程と、作成した三次元データBを所定の解像度のビットマップデータ10に変換し、さらに、スムージング処理を行い、層のスムージング処理データ11を作成する工程と、スムージング処理データ11の階調表現された階調ドット(2A、2B、2C)と、当該階調ドットと層の内側で接する隣接ドット3とを入れ替えて、さらに、隣接ドット3を間引いたデータを主データ12として保存する工程と、隣接ドット3で構成されたデータを副データ13として保存する工程と、を有している。
The method for creating 3D modeling data according to the present embodiment includes a step of creating 3D data B of a layer from 3D data A of a 3D model to be manufactured, and the created 3D data B having a predetermined resolution. Converting to
以下、詳細に説明する。
まず、製造する三次元造形物の三次元モデル(三次元データA)を三次元CADソフト等で作成する。
Details will be described below.
First, a three-dimensional model (three-dimensional data A) of a three-dimensional structure to be manufactured is created with three-dimensional CAD software or the like.
次に、作成した三次元データAを複数の2次元断面層の三次元データBに分割する。
次に、図1に示すように、得られた各三次元データBを所定の解像度のビットマップデータ10に変換する。ビットマップデータ10は、複数のドット(通常ドット)1で構成されている。
Next, the created three-dimensional data A is divided into a plurality of two-dimensional cross-sectional layer three-dimensional data B.
Next, as shown in FIG. 1, each obtained three-dimensional data B is converted into
ここで、所定の解像度は、三次元造形物の製造に用いる装置で描画可能な解像度で定まるものである。 Here, the predetermined resolution is determined by a resolution that can be drawn by an apparatus used for manufacturing a three-dimensional structure.
次に、形成したビットマップデータ10に対してスムージング処理を施す。これにより、図2に示すような階調ドット(2A、2B、2C)と通常ドット1とで構成されたスムージング処理データ11が得られる。
Next, smoothing processing is performed on the formed
本実施形態では、グレースケール4階調で表現されたスムージング処理データ11となっており、通常ドット1が100%濃度で、階調ドット2Aが75%濃度で、階調ドット2Bが50%濃度で、階調ドット2Cが25%濃度で表現されている。
In the present embodiment, the
次に、形成したスムージング処理データ11の階調ドット(2A、2B、2C)と、当該階調ドットと層の内側で隣接している隣接ドット3とを入れ替えたデータ(図3参照)を作成し、さらに、入れ替えた隣接ドット3を間引いたデータ(図4)を作成し、これを主データ12として保存する。
Next, data (see FIG. 3) is created by replacing the gradation dot (2A, 2B, 2C) of the formed
一方、スムージング処理データ11から間引いた、隣接ドット3とで構成されたデータ(図5参照)を、副データ13として保存する。
On the other hand, data composed of the
このようにして得られた主データ12および副データ13で構成された三次元造形用データを元に、三次元造形物の製造を行う。このような三次元造形用データを用いることで、ドット間段差(ジャギー)を緩和され、高い品質の三次元造形物を製造することができる。
Based on the three-dimensional modeling data composed of the
2.三次元造形物の製造方法
次に、三次元造形物の製造方法について説明する。
2. Next, a method for manufacturing a three-dimensional structure will be described.
本実施形態の三次元造形物の製造方法は、上述したような三次元造形用データの作成方法によって得られた主データ12と副データ13とを用いて形成した層を積層することにより、三次元造形物を製造する。
The manufacturing method of the three-dimensional structure according to the present embodiment is obtained by stacking layers formed by using the
本実施形態の三次元造形物の製造方法は、具体的には、主データ12を元に硬化性インクを用いて、主データ層15を形成する第1吐出工程と、主データ層15を硬化させる第1硬化工程と、主データ層に、副データ13を元に、主データ層の間引かれた部分(凹陥部151)に硬化性インクを吐出する第2吐出工程と、凹陥部151に吐出した硬化性インクを硬化して層(単位層)を形成する第2硬化工程と、を有する。
Specifically, in the method for manufacturing a three-dimensional structure according to the present embodiment, the first ejection step of forming the
以下、各工程について詳細に説明する。
[第1吐出工程]
まず、主データ12を元に硬化性インクをインクジェット方式により吐出して、図6に示すような凹陥部151を備えた主データ層15を形成する(第1吐出工程)。なお、図6中、凹陥部151は、グレーで示しており、層の紙面垂直方向の厚さが他の部分よりも薄い部分である。
Hereinafter, each step will be described in detail.
[First discharge process]
First, curable ink is ejected by the ink jet method based on the
主データ層15の形成にあたって、硬化性インクの吐出量を、階調ドット(2A、2B、2C)の濃淡度合によって制御する。
In forming the
階調ドットの濃淡度合による硬化性インクの吐出量の制御は、通常ドット1の濃度を100%としたときの階調ドットの濃度をX%としたとき、階調ドットの部分に吐出する硬化性インクの吐出量をX%に減量するよう制御する。これにより、階調ドットが存在する部分は吐出量が少なくなり、凹陥部151が形成される。
The control of the discharge amount of the curable ink by the gradation level of the gradation dots is such that the density of the gradation dots when the density of the
より具体的には、階調ドット2A(濃度75%)の場合の吐出量を、通常ドット1(濃度100%)に吐出する量の75%とし、階調ドット2B(濃度50%)の場合の吐出量を、通常ドット1に吐出する量の50%とし、階調ドット2C(濃度25%)の場合の吐出量を、通常ドット1に吐出する量の25%とするよう制御する。
More specifically, the discharge amount for
インクジェット方式としては、ピエゾ方式や、インクを加熱して発生した泡(バブル)によりインクを吐出させる方式等を用いることができるが、インクの構成成分の変質のし難さ等の観点から、ピエゾ方式が好ましい。 As the ink jet method, a piezo method or a method in which ink is ejected by bubbles generated by heating the ink can be used. However, from the viewpoint of difficulty in changing the constituent components of the ink, the piezo method is used. The method is preferred.
[第1硬化工程]
次に、主データ層15に含まれる硬化成分を硬化させる。第2吐出工程の前に主データ層15を硬化させることにより、第2吐出工程において硬化性インクが、凹陥部151内部の壁面に沿って、濡れ広がり易くなる。
[First curing step]
Next, the curing component contained in the
本工程は、硬化成分(硬化性樹脂)の種類により異なるが、例えば、硬化成分(硬化性樹脂)が熱硬化性樹脂の場合、加熱により行うことができ、硬化成分(硬化性樹脂)が光硬化性樹脂の場合、対応する光の照射により行うことができる(例えば、硬化成分(硬化性樹脂)が紫外線硬化性樹脂の場合は紫外線の照射により行うことができる)。 This step varies depending on the type of curable component (curable resin). For example, when the curable component (curable resin) is a thermosetting resin, it can be performed by heating, and the curable component (curable resin) is light. In the case of a curable resin, it can be performed by irradiation with the corresponding light (for example, when the curable component (curable resin) is an ultraviolet curable resin, it can be performed by irradiation with ultraviolet rays).
[第2吐出工程]
次に、副データを元に、主データ層15の凹陥部151の通常ドット部に比べ凹陥している階調ドット2A、2B、2Cの座標、すなわち入れ替え前に隣接ドット3が配置されていた座標に硬化性インクをインクジェット方式により吐出する。副データは、隣接ドット3によって構成されており、隣接ドット3の場合は、通常ドット1に吐出する量と同じ量を吐出する。
[Second discharge process]
Next, based on the sub-data, the coordinates of the
本工程では、吐出された硬化性インクが、凹陥部151内部の壁面に沿って、濡れ広がり、ドット段差を埋めて、当該ドット段差を緩和する。
In this step, the ejected curable ink wets and spreads along the wall surface inside the recessed
[第2硬化工程]
次に、凹陥部121に吐出した硬化性インクを硬化させ、層14を得る(図7参照)。
そして、上記工程を繰り返すことで、層14を積層し、三次元造形物を得る。
[Second curing step]
Next, the curable ink discharged to the recess 121 is cured to obtain the layer 14 (see FIG. 7).
And the
3.硬化性インク
硬化性インクは、少なくとも硬化性樹脂(硬化成分)を含むものである。
3. Curable ink The curable ink contains at least a curable resin (curing component).
(硬化性樹脂)
硬化性樹脂(硬化成分)としては、例えば、熱硬化性樹脂;可視光領域の光により硬化する可視光硬化性樹脂(狭義の光硬化性樹脂)、紫外線硬化性樹脂、赤外線硬化性樹脂等の各種光硬化性樹脂;X線硬化性樹脂等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
(Curable resin)
Examples of the curable resin (curing component) include a thermosetting resin; a visible light curable resin (narrowly defined photocurable resin) that is cured by light in the visible light region, an ultraviolet curable resin, an infrared curable resin, and the like. Various photo-curable resins; X-ray curable resins and the like can be mentioned, and one or two or more selected from these can be used in combination.
中でも、得られる三次元造形物の機械的強度や三次元造形物の生産性、硬化性インクの保存安定性等の観点から、特に、紫外線硬化性樹脂(重合性化合物)が好ましい。 Among these, UV curable resins (polymerizable compounds) are particularly preferable from the viewpoints of mechanical strength of the obtained three-dimensional structure, productivity of the three-dimensional structure, storage stability of the curable ink, and the like.
紫外線硬化性樹脂(重合性化合物)としては、紫外線照射により、光重合開始剤から生じるラジカル種またはカチオン種等により、付加重合または開環重合が開始され、重合体を生じるものが好ましく使用される。付加重合の重合様式として、ラジカル、カチオン、アニオン、メタセシス、配位重合が挙げられる。また、開環重合の重合様式として、カチオン、アニオン、ラジカル、メタセシス、配位重合が挙げられる。 As the ultraviolet curable resin (polymerizable compound), a resin in which addition polymerization or ring-opening polymerization is initiated by irradiation with ultraviolet rays by radical species or cationic species generated from a photopolymerization initiator, and a polymer is preferably used. . Examples of the polymerization mode of addition polymerization include radical, cation, anion, metathesis, and coordination polymerization. Examples of the ring-opening polymerization method include cation, anion, radical, metathesis, and coordination polymerization.
付加重合性化合物としては、例えば、少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物等が挙げられる。付加重合性化合物として、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも1個、好ましくは2個以上有する化合物が好ましく使用できる。 Examples of the addition polymerizable compound include compounds having at least one ethylenically unsaturated double bond. As the addition polymerizable compound, a compound having at least one, preferably two or more terminal ethylenically unsaturated bonds can be preferably used.
エチレン性不飽和重合性化合物は、単官能の重合性化合物および多官能の重合性化合物、またはそれらの混合物の化学的形態をもつ。 The ethylenically unsaturated polymerizable compound has a chemical form of a monofunctional polymerizable compound and a polyfunctional polymerizable compound, or a mixture thereof.
単官能の重合性化合物としては、例えば、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等)や、そのエステル類、アミド類等が挙げられる。 Examples of the monofunctional polymerizable compound include unsaturated carboxylic acids (for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.), esters thereof, amides, and the like.
多官能の重合性化合物としては、不飽和カルボン酸と脂肪族の多価アルコール化合物とのエステル、不飽和カルボン酸と脂肪族のアミン化合物とのアミド類が用いられる。 As the polyfunctional polymerizable compound, an ester of an unsaturated carboxylic acid and an aliphatic polyhydric alcohol compound, or an amide of an unsaturated carboxylic acid and an aliphatic amine compound is used.
また、ヒドロキシル基や、アミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステルまたはアミド類とイソシアネート類、エポキシ類との付加反応物、カルボン酸との脱水縮合反応物等も使用できる。また、イソシアネート基やエポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステルまたはアミド類と、アルコール類、アミン類およびチオール類との付加反応物、さらに、ハロゲン基やトシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステルまたはアミド類と、アルコール類、アミン類またはチオール類との置換反応物も使用できる。 In addition, unsaturated carboxylic acid esters or amides having nucleophilic substituents such as hydroxyl group, amino group, mercapto group and the like, addition products of isocyanates and epoxies, dehydration condensation products of carboxylic acids, etc. Can be used. In addition, addition reaction products of unsaturated carboxylic acid esters or amides having an electrophilic substituent such as an isocyanate group or an epoxy group with alcohols, amines and thiols, as well as removal of halogen groups, tosyloxy groups, etc. A substitution reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a releasing substituent and an alcohol, amine or thiol can also be used.
不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステルであるラジカル重合性化合物の具体例としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステルが代表的であり、単官能のもの、多官能のもののいずれも用いることができる。 Specific examples of the radical polymerizable compound that is an ester of an unsaturated carboxylic acid and an aliphatic polyhydric alcohol compound include, for example, (meth) acrylic acid ester, which is either monofunctional or polyfunctional. Can also be used.
単官能の(メタ)アクリレートの具体例としては、例えば、トリルオキシエチル(メタ)アクリレート、フェニルオキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、エトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Specific examples of the monofunctional (meth) acrylate include, for example, tolyloxyethyl (meth) acrylate, phenyloxyethyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, isobornyl (Meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, ethoxyethoxyethyl (meth) acrylate, 2- (2-vinyloxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, 2-hydroxy- Examples include 3-phenoxypropyl (meth) acrylate and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate.
二官能の(メタ)アクリレートの具体例としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Specific examples of the bifunctional (meth) acrylate include, for example, ethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, tetramethylene glycol di (meth) ) Acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanediol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, penta Examples include erythritol di (meth) acrylate and dipentaerythritol di (meth) acrylate.
三官能の(メタ)アクリレートの具体例としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンのアルキレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ((メタ)アクリロイルオキシプロピル)エーテル、イソシアヌル酸アルキレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、プロピオン酸ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリ((メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ヒドロキシピバルアルデヒド変性ジメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ソルビトールトリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Specific examples of the trifunctional (meth) acrylate include, for example, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane alkylene oxide-modified tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri ( (Meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri ((meth) acryloyloxypropyl) ether, isocyanuric acid alkylene oxide modified tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate propionate, tri ((Meth) acryloyloxyethyl) isocyanurate, hydroxypivalaldehyde-modified dimethylolpropane tri (meth) acrylate, sorbitol tri ( Data) acrylate, and the like.
四官能の(メタ)アクリレートの具体例としては、例えば、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、プロピオン酸ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Specific examples of the tetrafunctional (meth) acrylate include, for example, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, sorbitol tetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate propionate, Examples include ethoxylated pentaerythritol tetra (meth) acrylate.
五官能の(メタ)アクリレートの具体例としては、例えば、ソルビトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Specific examples of the pentafunctional (meth) acrylate include sorbitol penta (meth) acrylate and dipentaerythritol penta (meth) acrylate.
六官能の(メタ)アクリレートの具体例としては、例えば、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート、フォスファゼンのアルキレンオキサイド変性ヘキサ(メタ)アクリレート、カプトラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Specific examples of the hexafunctional (meth) acrylate include, for example, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, sorbitol hexa (meth) acrylate, phosphazene alkylene oxide modified hexa (meth) acrylate, captolactone modified dipentaerythritol hexa ( And (meth) acrylate.
(メタ)アクリレート以外の重合性化合物としては、例えば、イタコン酸エステル、クロトン酸エステル、イソクロトン酸エステル、マレイン酸エステル等が挙げられる。 Examples of the polymerizable compound other than (meth) acrylate include itaconic acid ester, crotonic acid ester, isocrotonic acid ester, maleic acid ester and the like.
イタコン酸エステルとしては、例えば、エチレングリコールジイタコネート、プロピレングリコールジイタコネート、1,3−ブタンジオールジイタコネート、1,4−ブタンジオールジイタコネート、テトラメチレングリコールジイタコネート、ペンタエリスリトールジイタコネート、ソルビトールテトライタコネート等が挙げられる。 Examples of itaconic acid esters include ethylene glycol diitaconate, propylene glycol diitaconate, 1,3-butanediol diitaconate, 1,4-butanediol diitaconate, tetramethylene glycol diitaconate, and pentaerythritol diesterate. Examples include itaconate and sorbitol tetritaconate.
クロトン酸エステルとしては、例えば、エチレングリコールジクロトネート、テトラメチレングリコールジクロトネート、ペンタエリスリトールジクロトネート、ソルビトールテトラジクロトネート等が挙げられる。 Examples of crotonic acid esters include ethylene glycol dicrotonate, tetramethylene glycol dicrotonate, pentaerythritol dicrotonate, and sorbitol tetradicrotonate.
イソクロトン酸エステルとしては、例えば、エチレングリコールジイソクロトネート、ペンタエリスリトールジイソクロトネート、ソルビトールテトライソクロトネート等が挙げられる。 Examples of the isocrotonic acid ester include ethylene glycol diisocrotonate, pentaerythritol diisocrotonate, and sorbitol tetraisocrotonate.
マレイン酸エステルとしては、例えば、エチレングリコールジマレート、トリエチレングリコールジマレート、ペンタエリスリトールジマレート、ソルビトールテトラマレート等が挙げられる。 Examples of maleic acid esters include ethylene glycol dimaleate, triethylene glycol dimaleate, pentaerythritol dimaleate, and sorbitol tetramaleate.
その他のエステルの例としては、例えば、特公昭46−27926号公報、特公昭51−47334号公報、特開昭57−196231号公報に記載の脂肪族アルコール系エステル類や、特開昭59−5240号公報、特開昭59−5241号公報、特開平2−226149号公報に記載の芳香族系骨格を有するもの、特開平1−165613号公報に記載のアミノ基を含有するもの等も用いることができる。 Examples of other esters include aliphatic alcohol esters described in JP-B-46-27926, JP-B-51-47334, JP-A-57-196231, and JP-A-59- Those having an aromatic skeleton described in Japanese Patent No. 5240, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-5241, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-226149, and those containing an amino group described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-165613 are also used. be able to.
また、不飽和カルボン酸と脂肪族アミン化合物とのアミド類のモノマーの具体例としては、例えば、メチレンビス−アクリルアミド、メチレンビス−メタクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビス−アクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビス−メタクリルアミド、ジエチレントリアミントリスアクリルアミド、キシリレンビスアクリルアミド、キシリレンビスメタクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルフォリン等が挙げられる。 Specific examples of amide monomers of unsaturated carboxylic acid and aliphatic amine compound include, for example, methylene bis-acrylamide, methylene bis-methacrylamide, 1,6-hexamethylene bis-acrylamide, 1,6-hexamethylene. Examples thereof include bis-methacrylamide, diethylenetriamine trisacrylamide, xylylene bisacrylamide, xylylene bismethacrylamide, (meth) acryloylmorpholine, and the like.
その他の好ましいアミド系モノマーとしては、例えば、特公昭54−21726号公報に記載のシクロへキシレン構造を有するもの等が挙げられる。 Examples of other preferable amide monomers include those having a cyclohexylene structure described in JP-B No. 54-21726.
また、イソシアネートと水酸基との付加反応を用いて製造されるウレタン系付加重合性化合物も好適であり、そのような具体例としては、例えば、特公昭48−41708号公報に記載されている1分子に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物に、下記式(1)で示される水酸基を含有するビニルモノマーを付加させた1分子中に2個以上の重合性ビニル基を含有するビニルウレタン化合物等が挙げられる。 In addition, a urethane-based addition polymerizable compound produced by using an addition reaction between an isocyanate and a hydroxyl group is also suitable. As such a specific example, for example, one molecule described in JP-B-48-41708 A vinyl urethane compound containing two or more polymerizable vinyl groups in one molecule obtained by adding a vinyl monomer containing a hydroxyl group represented by the following formula (1) to a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups. Etc.
CH2=C(R1)COOCH2CH(R2)OH (1)
(ただし、式(1)中、R1およびR2は、それぞれ独立に、HまたはCH3を示す。)
CH 2 = C (R 1) COOCH 2 CH (R 2) OH (1)
(However, in formula (1), R 1 and R 2 each independently represent H or CH 3. )
本発明において、エポキシ基、オキセタン基等の環状エーテル基を分子内に1つ以上有するカチオン開環重合性の化合物を紫外線硬化性樹脂(重合性化合物)として好適に用いることができる。 In the present invention, a cationic ring-opening polymerizable compound having at least one cyclic ether group such as an epoxy group or an oxetane group in the molecule can be suitably used as the ultraviolet curable resin (polymerizable compound).
カチオン重合性化合物としては、例えば、開環重合性基を含む硬化性化合物等が挙げられ、中でも、ヘテロ環状基含有硬化性化合物が特に好ましい。このような硬化性化合物としては、例えば、エポキシ誘導体、オキセタン誘導体、テトラヒドロフラン誘導体、環状ラクトン誘導体、環状カーボネート誘導体、オキサゾリン誘導体などの環状イミノエーテル類、ビニルエーテル類等が挙げられ、中でも、エポキシ誘導体、オキセタン誘導体、ビニルエーテル類が好ましい。 Examples of the cationic polymerizable compound include a curable compound containing a ring-opening polymerizable group, and among them, a heterocyclic group-containing curable compound is particularly preferable. Such curable compounds include, for example, epoxy derivatives, oxetane derivatives, tetrahydrofuran derivatives, cyclic lactone derivatives, cyclic carbonate derivatives, cyclic imino ethers such as oxazoline derivatives, vinyl ethers, etc. Among them, epoxy derivatives, oxetanes, etc. Derivatives and vinyl ethers are preferred.
好ましいエポキシ誘導体の例としては、例えば、単官能グリシジルエーテル類、多官能グリシジルエーテル類、単官能脂環式エポキシ類、多官能脂環式エポキシ類等が挙げられる。 Examples of preferred epoxy derivatives include monofunctional glycidyl ethers, polyfunctional glycidyl ethers, monofunctional alicyclic epoxies, polyfunctional alicyclic epoxies, and the like.
グリシジルエーテル類の具体的な化合物を例示すると、例えば、ジグリシジルエーテル類(例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル等)、3官能以上のグリシジルエーテル類(例えば、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、トリグリシジルトリスヒドロキシエチルイソシアヌレート等)、4官能以上のグリシジルエーテル類(例えば、ソルビトールテトラグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシルエーテル、クレゾールノボラック樹脂のポリグリシジルエーテル、フェノールノボラック樹脂のポリグリシジルエーテル等)、脂環式エポキシ類(例えば、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、エポリードGT−301、エポリードGT−401(以上、ダイセル化学工業(株)製))、EHPE(ダイセル化学工業(株)製)、フェノールノボラック樹脂のポリシクロヘキシルエポキシメチルエーテル等)、オキセタン類(例えば、OX−SQ、PNOX−1009(以上、東亞合成(株)製)等)等が挙げられる。 Specific examples of glycidyl ethers include, for example, diglycidyl ethers (for example, ethylene glycol diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, etc.), trifunctional or higher glycidyl ethers (for example, trimethylolethane triglycidyl). Ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, triglycidyl trishydroxyethyl isocyanurate, etc.), tetra- or higher functional glycidyl ethers (for example, sorbitol tetraglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycyl ether, poly of cresol novolac resin) Glycidyl ether, polyglycidyl ether of phenol novolac resin, etc.), alicyclic epoxies (eg, Celoxide 2) 21P, Celoxide 2081, Epolide GT-301, Epolide GT-401 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), EHPE (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), polycyclohexyl epoxy methyl ether of phenol novolac resin, etc. Oxetanes (for example, OX-SQ, PNOX-1009 (above, manufactured by Toagosei Co., Ltd.)) and the like.
重合性化合物としては、脂環式エポキシ誘導体を好ましく用いることができる。「脂環式エポキシ基」とは、シクロペンテン基、シクロヘキセン基等のシクロアルケン環の二重結合を過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化した部分構造を言う。 As the polymerizable compound, an alicyclic epoxy derivative can be preferably used. The “alicyclic epoxy group” refers to a partial structure obtained by epoxidizing a double bond of a cycloalkene ring such as a cyclopentene group or a cyclohexene group with an appropriate oxidizing agent such as hydrogen peroxide or peracid.
脂環式エポキシ化合物としては、シクロヘキセンオキシド基またはシクロペンテンオキシド基を1分子内に2個以上有する多官能脂環式エポキシ類が好ましい。脂環式エポキシ化合物の具体例としては、例えば、4−ビニルシクロヘキセンジオキサイド、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル−3,4−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、ジ(3,4−エポキシシクロヘキシル)アジペート、ジ(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル、ジ(2,3−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、ジシクロペンタジエンジオキサイド等が挙げられる。 The alicyclic epoxy compound is preferably a polyfunctional alicyclic epoxy having two or more cyclohexene oxide groups or cyclopentene oxide groups in one molecule. Specific examples of the alicyclic epoxy compound include, for example, 4-vinylcyclohexylene dioxide, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl-3,4-epoxycyclohexylcarboxylate, di (3,4-epoxycyclohexyl) adipate, Examples include di (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, bis (2,3-epoxycyclopentyl) ether, di (2,3-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl) adipate, and dicyclopentadiene dioxide.
分子内に脂環式構造を有しない通常のエポキシ基を有するグリシジル化合物を、単独で使用したり、前記の脂環式エポキシ化合物と併用することもできる。 The glycidyl compound which has a normal epoxy group which does not have an alicyclic structure in a molecule | numerator can be used independently, or can also be used together with the said alicyclic epoxy compound.
このような通常のグリシジル化合物としては、例えば、グリシジルエーテル化合物やグリシジルエステル化合物等を挙げることができるが、グリシジルエーテル化合物を併用することが好ましい。 Examples of such normal glycidyl compounds include glycidyl ether compounds and glycidyl ester compounds, but it is preferable to use glycidyl ether compounds in combination.
グリシジルエーテル化合物の具体例を挙げると、例えば、1,3−ビス(2,3−エポキシプロピロキシ)ベンゼン、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポシキ樹脂、フェノール・ノボラック型エポキシ樹脂、クレゾール・ノボラック型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂等の芳香族グリシジルエーテル化合物、1,4−ブタンジオールグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリトリグリシジルエーテル等の脂肪族グリシジルエーテル化合物等が挙げられる。グリシジルエステルとしては、例えば、リノレン酸ダイマーのグリシジルエステル等を挙げることができる。 Specific examples of the glycidyl ether compound include 1,3-bis (2,3-epoxypropyloxy) benzene, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac. Glycidyl ether compounds such as epoxy resin, trisphenol methane epoxy resin, aliphatic glycidyl ethers such as 1,4-butanediol glycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, trimethylolpropane tritriglycidyl ether Compounds and the like. Examples of the glycidyl ester include a glycidyl ester of linolenic acid dimer.
重合性化合物としては、4員環の環状エーテルであるオキセタニル基を有する化合物(以下、単に「オキセタン化合物」ともいう。)を使用することができる。オキセタニル基含有化合物は、1分子中にオキセタニル基を1個以上有する化合物である。 As the polymerizable compound, a compound having an oxetanyl group which is a 4-membered cyclic ether (hereinafter, also simply referred to as “oxetane compound”) can be used. An oxetanyl group-containing compound is a compound having one or more oxetanyl groups in one molecule.
硬化性インクは、前述した硬化成分の中でも、特に、(メタ)アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル、ポリエーテル系脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、および、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートよりなる群から選択される1種または2種以上を含むものであるのが好ましい。これにより、より適切な硬化速度で硬化性インクを硬化させることができ、三次元造形物の生産性を特に優れたものとすることができる。また、三次元造形物の強度、耐久性、信頼性を特に優れたものとすることができる。 Among the curing components described above, the curable ink includes, in particular, (meth) acrylic acid 2- (2-vinyloxyethoxy) ethyl, polyether aliphatic urethane (meth) acrylate oligomer, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl. It is preferable that 1 type (s) or 2 or more types selected from the group which consists of (meth) acrylate and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate are included. Thereby, the curable ink can be cured at a more appropriate curing rate, and the productivity of the three-dimensional structure can be made particularly excellent. Further, the strength, durability, and reliability of the three-dimensional structure can be made particularly excellent.
特に、硬化性インクが(メタ)アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチルを含むものであると、酸素阻害を受けにくく低エネルギーでの硬化が可能であり、また、他モノマーを含めた共重合を促進し、造形物の強度を高めるという効果が得られる。 In particular, when the curable ink contains 2- (2-vinyloxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, it is difficult to be inhibited by oxygen and can be cured at low energy, and is a copolymer containing other monomers. And the effect of increasing the strength of the modeled object can be obtained.
また、硬化性インクがポリエーテル系脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを含むものであると、造形物の高強度化と高靱性化を両立させるという効果が得られる。 Further, when the curable ink contains a polyether-based aliphatic urethane (meth) acrylate oligomer, an effect of achieving both high strength and high toughness of the molded article can be obtained.
また、硬化性インクが2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレートを含むものであると、柔軟性を持ち破断伸び率を向上させるという効果が得られる。 Moreover, when the curable ink contains 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, an effect of having flexibility and improving elongation at break can be obtained.
また、硬化性インクが4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートを含むものであると、前層で形成した自硬化物に加え、PMMA、PEMA粒子やシリカ粒子、金属粒子等への密着性を向上することにより、造形物の強度を高めるという効果が得られる。 In addition, if the curable ink contains 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, in addition to the self-cured product formed in the previous layer, by improving the adhesion to PMMA, PEMA particles, silica particles, metal particles, etc. The effect of increasing the strength of the shaped object can be obtained.
硬化性インクが前述した特定の硬化成分((メタ)アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル、ポリエーテル系脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、および、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートよりなる群から選択される1種または2種以上)を含むものである場合、硬化性インクを構成する全硬化成分に対する当該特定の硬化成分の割合は、80質量%以上であるのが好ましく、90質量%以上であるのがより好ましく、100質量%であるのがさらに好ましい。これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。 The specific curing component (2- (2-vinyloxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, polyether-based aliphatic urethane (meth) acrylate oligomer), 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) described above is the curable ink. Acrylate and one or more selected from the group consisting of 4-hydroxybutyl (meth) acrylate), the ratio of the specific curing component to the total curing component constituting the curable ink, It is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and further preferably 100% by mass. Thereby, the effects as described above are more remarkably exhibited.
硬化性インク中における硬化成分の含有率は、80質量%以上97質量%以下であるのが好ましく、85質量%以上95質量%以下であるのがより好ましい。 The content of the curable component in the curable ink is preferably 80% by mass or more and 97% by mass or less, and more preferably 85% by mass or more and 95% by mass or less.
これにより、最終的に得られる三次元造形物の機械的強度を特に優れたものとすることができる。また、三次元造形物の生産性を特に優れたものとすることができる。 Thereby, the mechanical strength of the finally obtained three-dimensional structure can be made particularly excellent. In addition, the productivity of the three-dimensional structure can be made particularly excellent.
(重合開始剤)
また、硬化性インクは、重合開始剤を含むものであるのが好ましい。
(Polymerization initiator)
The curable ink preferably contains a polymerization initiator.
これにより、三次元造形物の製造時における硬化性インクの硬化速度を速めることができ、三次元造形物の生産性を特に優れたものとすることができる。 Thereby, the cure speed of the curable ink at the time of manufacture of the three-dimensional structure can be increased, and the productivity of the three-dimensional structure can be made particularly excellent.
重合開始剤としては、例えば、光ラジカル重合開始剤(芳香族ケトン類、アシルホスフィンオキサイド化合物、芳香族オニウム塩化合物、有機過酸化物、チオ化合物(チオキサントン化合物、チオフェニル基含有化合物等)、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、アルキルアミン化合物等)や光カチオン重合開始剤等を用いることができ、具体的には、アセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、3−メチルアセトフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−プロパン−1−オン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、2,4−ジエチルチオキサントン、およびビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド等が挙げられ、これらのうちから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the polymerization initiator include photo radical polymerization initiators (aromatic ketones, acylphosphine oxide compounds, aromatic onium salt compounds, organic peroxides, thio compounds (thioxanthone compounds, thiophenyl group-containing compounds), hexaary, and the like. A rubiimidazole compound, a ketoxime ester compound, a borate compound, an azinium compound, a metallocene compound, an active ester compound, a compound having a carbon halogen bond, an alkylamine compound, etc.), a photocationic polymerization initiator, etc. Are acetophenone, acetophenone benzyl ketal, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, xanthone, fluorenone, benzaldehyde, fluorene, anthraquinone, tri Phenylamine, carbazole, 3-methylacetophenone, 4-chlorobenzophenone, 4,4'-dimethoxybenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, Michler's ketone, benzoinpropyl ether, benzoin ethyl ether, benzyldimethyl ketal, 1- (4-isopropyl Phenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, thioxanthone, diethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2- Methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propan-1-one, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethyl And azoyl-diphenyl-phosphine oxide, 2,4-diethylthioxanthone, and bis- (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, and the like. One kind or a combination of two or more kinds can be used.
中でも、硬化性インクを構成する重合開始剤としては、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイドを含むものであるのが好ましい。 Among them, the polymerization initiator constituting the curable ink includes bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide and 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide. preferable.
このような重合開始剤を含むことにより、より適切な硬化速度で硬化性インクを硬化させることができ、三次元造形物の生産性を特に優れたものとすることができる。また、三次元造形物の強度、耐久性、信頼性を特に優れたものとすることができる。 By including such a polymerization initiator, the curable ink can be cured at a more appropriate curing rate, and the productivity of the three-dimensional structure can be made particularly excellent. Further, the strength, durability, and reliability of the three-dimensional structure can be made particularly excellent.
硬化性インク中における重合開始剤の含有率の具体的な値としては、3.0質量%以上18質量%以下であるのが好ましく、5.0質量%以上15質量%以下であるのがより好ましい。これにより、より適切な硬化速度で硬化性インクを硬化させることができ、三次元造形物の生産性を特に優れたものとすることができる。また、三次元造形物の強度、耐久性、信頼性を特に優れたものとすることができる。 The specific value of the content of the polymerization initiator in the curable ink is preferably 3.0% by mass or more and 18% by mass or less, and more preferably 5.0% by mass or more and 15% by mass or less. preferable. Thereby, the curable ink can be cured at a more appropriate curing rate, and the productivity of the three-dimensional structure can be made particularly excellent. Further, the strength, durability, and reliability of the three-dimensional structure can be made particularly excellent.
以下に硬化性インク中における硬化性樹脂と重合開始剤との配合比率(以下に述べる「その他の成分」を除くインク組成)の好ましい具体例を示すが、本発明における硬化性インクの組成は、以下に述べるものに限定されるものではないことは、言うまでもない。 Preferred specific examples of the blending ratio of the curable resin and the polymerization initiator in the curable ink (ink composition excluding “other components” described below) are shown below. The composition of the curable ink in the present invention is as follows. It goes without saying that the present invention is not limited to those described below.
「配合比率例」
・アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル:32質量部
・ポリエーテル系脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー:10質量部
・2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート:13.75質量部
・ジプロピレングリコールジアクリレート:15質量部
・4−ヒドロキシブチルアクリレート:20質量部
・ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド:5質量部
・2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド:4質量部
前記のような配合の場合に、前述したような効果がより顕著に発揮される。
"Example of blending ratio"
-2- (2-vinyloxyethoxy) ethyl acrylate: 32 parts by mass-Polyether aliphatic urethane acrylate oligomer: 10 parts by mass-2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate: 13.75 parts by mass-Dipropylene glycol Diacrylate: 15 parts by mass, 4-hydroxybutyl acrylate: 20 parts by mass, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide: 5 parts by mass, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phos Fin oxide: 4 parts by mass In the case of the above blending, the effects as described above are more remarkably exhibited.
(その他の成分)
また、硬化性インクは、前述した以外の成分を含むものであってもよい。
(Other ingredients)
Further, the curable ink may contain components other than those described above.
このような成分としては、例えば、顔料、染料等の各種着色剤;分散剤;界面活性剤;増感剤;重合促進剤;溶剤;浸透促進剤;湿潤剤(保湿剤);定着剤;防黴剤;防腐剤;酸化防止剤;紫外線吸収剤;キレート剤;pH調整剤;増粘剤;フィラー;凝集防止剤;消泡剤等が挙げられる。 Examples of such components include various colorants such as pigments and dyes, dispersants, surfactants, sensitizers, polymerization accelerators, solvents, penetration accelerators, wetting agents (humectants), fixing agents, and prevention agents. Examples include glazes; antiseptics; antioxidants; ultraviolet absorbers; chelating agents; pH adjusters; thickeners; fillers;
特に、硬化性インクが着色剤を含むことにより、着色剤の色に対応する色に着色された三次元造形物を得ることができる。 In particular, when the curable ink contains a colorant, a three-dimensional structure colored in a color corresponding to the color of the colorant can be obtained.
特に、着色剤として、顔料を含むことにより、硬化性インク、三次元造形物の耐光性を良好なものとすることができる。顔料は、無機顔料および有機顔料のいずれも使用することができる。 In particular, by including a pigment as a colorant, the light resistance of the curable ink and the three-dimensional structure can be improved. As the pigment, either an inorganic pigment or an organic pigment can be used.
無機顔料としては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、酸化鉄、酸化チタン等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
前記無機顔料の中でも、好ましい白色を呈するためには、酸化チタンが好ましい。
Examples of the inorganic pigment include carbon blacks (CI pigment black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black, channel black, iron oxide, titanium oxide, and the like, and one kind selected from these. Alternatively, two or more kinds can be used in combination.
Among the inorganic pigments, titanium oxide is preferable in order to exhibit a preferable white color.
有機顔料としては、例えば、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾレーキ、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレンおよびペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等)、染色レーキ(塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the organic pigment include insoluble azo pigments, condensed azo pigments, azo lakes and chelate azo pigments, phthalocyanine pigments, perylene and perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxane pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, and quinophthalone. Polycyclic pigments such as pigments, dye chelates (for example, basic dye type chelates, acidic dye type chelates), dyeing lakes (basic dye type lakes, acid dye type lakes), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black, Daylight fluorescent pigments and the like can be mentioned, and one or more selected from these can be used in combination.
さらに詳しくは、黒色(ブラック)の顔料として使用されるカーボンブラックとしては、例えば、No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等(以上、三菱化学社(Mitsubishi Chemical Corporation)製)、Raven 5750、Raven 5250、Raven 5000、Raven 3500、Raven 1255、Raven 700等(以上、コロンビアカーボン(Carbon Columbia)社製)、Rega1 400R、Rega1 330R、Rega1 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400等(以上、キャボット社(CABOT JAPAN K.K.)製)、Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color Black FW200、Color B1ack S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black 4(以上、デグッサ(Degussa)社製)等が挙げられる。 More specifically, as carbon black used as a black (black) pigment, for example, No. 2300, no. 900, MCF88, No. 33, no. 40, no. 45, no. 52, MA7, MA8, MA100, no. 2200B and the like (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), Raven 5750, Raven 5250, Raven 5000, Raven 3500, Raven 1255, Raven 700, etc. (and above, manufactured by Columbia Columbia), Regal 400R, Rega1 330R, Rega1 660R, Mogul L, Monarch 700, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 1100, Monarch 1300, Monarch 1400, etc. (above, manufactured by CABOT JAPAN K. C. Black FW1, Color Black FW2, Color Black FW2V, Color Black FW18, Color Black FW200, Color B1ack S150, Color Black S160, Color Black S170, Printex 35, Printex U, Printex V, Printex 140U, Special Black 6S Degussa)).
白色(ホワイト)の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントホワイト 6、18、21等が挙げられる。 Examples of white pigments include C.I. I. Pigment white 6, 18, 21 and the like.
黄色(イエロー)の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー 1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、16、17、24、34、35、37、53、55、65、73、74、75、81、83、93、94、95、97、98、99、108、109、110、113、114、117、120、124、128、129、133、138、139、147、151、153、154、167、172、180等が挙げられる。
Examples of yellow (yellow) pigments include C.I. I.
紅紫色(マゼンタ)の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、88、112、114、122、123、144、146、149、150、166、168、170、171、175、176、177、178、179、184、185、187、202、209、219、224、245、またはC.I.ピグメントヴァイオレット 19、23、32、33、36、38、43、50等が挙げられる。
Examples of magenta pigments include C.I. I.
藍紫色(シアン)の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブルー 1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:34、15:4、16、18、22、25、60、65、66、C.I.バット ブルー 4、60等が挙げられる。
Examples of the violet (cyan) pigment include C.I. I.
また、前記以外の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントグリーン 7,10、C.I.ピグメントブラウン 3,5,25,26、C.I.ピグメントオレンジ 1,2,5,7,13,14,15,16,24,34,36,38,40,43,63等が挙げられる。
Examples of other pigments include C.I. I.
硬化性インクが顔料を含むものである場合、当該顔料の平均粒径は、300nm以下であるのが好ましく、50nm以上250nm以下であるのがより好ましい。 When the curable ink contains a pigment, the average particle diameter of the pigment is preferably 300 nm or less, and more preferably 50 nm or more and 250 nm or less.
これにより、硬化性インクの吐出安定性や硬化性インク中における顔料の分散安定性を特に優れたものとすることができるとともに、より優れた画質の画像を形成することができる。 As a result, the discharge stability of the curable ink and the dispersion stability of the pigment in the curable ink can be made particularly excellent, and an image with better image quality can be formed.
また、染料としては、例えば、酸性染料、直接染料、反応性染料、および塩基性染料等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the dye include acid dyes, direct dyes, reactive dyes, basic dyes, and the like, and one or more selected from these can be used in combination.
染料の具体例としては、例えば、C.I.アシッドイエロー 17,23,42,44,79,142、C.I.アシッドレッド 52,80,82,249,254,289、C.I.アシッドブルー 9,45,249、C.I.アシッドブラック 1,2,24,94、C.I.フードブラック 1,2、C.I.ダイレクトイエロー 1,12,24,33,50,55,58,86,132,142,144,173、C.I.ダイレクトレッド 1,4,9,80,81,225,227、C.I.ダイレクトブルー 1,2,15,71,86,87,98,165,199,202、C.I.ダイレクドブラック 19,38,51,71,154,168,171,195、C.I.リアクティブレッド 14,32,55,79,249、C.I.リアクティブブラック 3,4,35等が挙げられる。
Specific examples of the dye include C.I. I. Acid Yellow 17, 23, 42, 44, 79, 142, C.I. I. Acid Red 52, 80, 82, 249, 254, 289, C.I. I. Acid Blue 9, 45, 249, C.I. I.
硬化性インクが着色剤を含むものである場合、当該硬化性インク中における着色剤の含有率は、1質量%以上20質量%以下であるのが好ましい。これにより、特に優れた隠蔽性および色再現性が得られる。 When the curable ink contains a colorant, the content of the colorant in the curable ink is preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less. Thereby, particularly excellent concealability and color reproducibility can be obtained.
特に、硬化性インクが着色剤として酸化チタンを含むものである場合、当該硬化性インク中における酸化チタンの含有率は、12質量%以上18質量%以下であるのが好ましく、14質量%以上16質量%以下であるのがより好ましい。これにより、特に優れた隠蔽性が得られる。 In particular, when the curable ink contains titanium oxide as a colorant, the content of titanium oxide in the curable ink is preferably 12% by mass to 18% by mass, and more preferably 14% by mass to 16% by mass. The following is more preferable. Thereby, a particularly excellent concealing property can be obtained.
硬化性インクが顔料を含む場合に、分散剤をさらに含むものであると、顔料の分散性をより良好なものとすることができる。 When the curable ink contains a pigment, the dispersibility of the pigment can be further improved if it further contains a dispersant.
分散剤としては、特に限定されないが、例えば、高分子分散剤等の顔料分散液を調製するのに慣用されている分散剤が挙げられる。 Although it does not specifically limit as a dispersing agent, For example, the dispersing agent currently used in preparing pigment dispersion liquids, such as a polymer dispersing agent, is mentioned.
高分子分散剤の具体例としては、例えば、ポリオキシアルキレンポリアルキレンポリアミン、ビニル系ポリマーおよびコポリマー、アクリル系ポリマーおよびコポリマー、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、アミノ系ポリマー、含珪素ポリマー、含硫黄ポリマー、含フッ素ポリマー、およびエポキシ樹脂のうち1種以上を主成分とするもの等が挙げられる。 Specific examples of the polymer dispersant include, for example, polyoxyalkylene polyalkylene polyamine, vinyl polymer and copolymer, acrylic polymer and copolymer, polyester, polyamide, polyimide, polyurethane, amino polymer, silicon-containing polymer, and sulfur-containing polymer. , Fluorine-containing polymers, and epoxy resins having one or more types as main components.
高分子分散剤の市販品としては、例えば、味の素ファインテクノ社製のアジスパーシリーズ、ノベオン(Noveon)社から入手可能なソルスパーズシリーズ(Solsperse 36000等)、BYK社製のディスパービックシリーズ、楠本化成社製のディスパロンシリーズ等が挙げられる。 Commercially available polymer dispersants include, for example, Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd. Ajisper series, Solsperse series (Solsperse 36000, etc.) available from Noveon, BYK Co., Ltd. Dispersic series, Enomoto Kasei The company's Disparon series, etc. are listed.
硬化性インクが界面活性剤を含むものであると、三次元造形物の耐擦性をより良好なものとすることができる。 If the curable ink contains a surfactant, the three-dimensional structure can have better abrasion resistance.
界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、シリコーン系界面活性剤としての、ポリエステル変性シリコーンやポリエーテル変性シリコーン等を用いることができ、中でも、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンまたはポリエステル変性ポリジメチルシロキサンを用いるのが好ましい。 The surfactant is not particularly limited. For example, polyester-modified silicone or polyether-modified silicone as a silicone-based surfactant can be used, and among them, polyether-modified polydimethylsiloxane or polyester-modified polydimethylsiloxane. Is preferably used.
界面活性剤の具体例としては、例えば、BYK−347、BYK−348、BYK−UV3500、3510、3530、3570(以上、BYK社製商品名)等を挙げられる。 Specific examples of the surfactant include, for example, BYK-347, BYK-348, BYK-UV3500, 3510, 3530, 3570 (above, trade names manufactured by BYK).
また、硬化性インクは、溶剤を含むものであってもよい。
これにより、硬化性インクの粘度調整を好適に行うことでき、硬化性インクが高粘度の成分を含むものであっても、硬化性インクのインクジェット方式による吐出安定性を特に優れたものとすることができる。
Moreover, the curable ink may contain a solvent.
Thereby, the viscosity of the curable ink can be suitably adjusted, and even when the curable ink contains a high-viscosity component, the ejection stability of the curable ink by the ink jet method is particularly excellent. Can do.
溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類;酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸iso−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸iso−ブチル等の酢酸エステル類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エチル−n−ブチルケトン、ジイソプロピルケトン、アセチルアセトン等のケトン類;エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the solvent include (poly) alkylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethyl ether; ethyl acetate, n-propyl acetate, iso-acetate Acetates such as propyl, n-butyl acetate and iso-butyl acetate; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, ethyl n-butyl ketone, diisopropyl ketone, acetylacetone, etc. Ketones: Examples include alcohols such as ethanol, propanol, and butanol, and one or more selected from these can be used in combination.
また、硬化性インクの粘度は、10mPa・s以上30mPa・s以下であるのが好ましく、15mPa・s以上25mPa・s以下であるのがより好ましい。 The viscosity of the curable ink is preferably 10 mPa · s or more and 30 mPa · s or less, and more preferably 15 mPa · s or more and 25 mPa · s or less.
これにより、インクジェット法による硬化性インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。なお、本明細書中において、粘度とは、E型粘度計(東京計器社製 VISCONIC ELD)を用いて25℃において測定される値をいう。 Thereby, the discharge stability of the curable ink by the inkjet method can be made particularly excellent. In addition, in this specification, a viscosity means the value measured in 25 degreeC using an E-type viscosity meter (Tokyo Keiki Co., Ltd. VISCONIC ELD).
また、三次元造形物の製造には、複数種の硬化性インクを用いてもよい。
例えば、着色剤を含む硬化性インク(カラーインク)と、着色剤を含まない硬化性インク(クリアインク)とを用いてもよい。
Moreover, you may use multiple types of curable ink for manufacture of a three-dimensional structure.
For example, a curable ink containing a colorant (color ink) and a curable ink containing no colorant (clear ink) may be used.
これにより、例えば、三次元造形物の外観上、色調に影響を与える領域に付与する硬化性インクとして着色剤を含む硬化性インクを用い、三次元造形物の外観上、色調に影響を与えない領域に付与する硬化性インクとして着色剤を含まない硬化性インクを用いることができ、三次元造形物の生産コストの低減の観点等から有利である。 Thereby, for example, on the appearance of the three-dimensional structure, a curable ink containing a colorant is used as a curable ink to be applied to a region that affects the color tone, and the color tone is not affected on the appearance of the three-dimensional structure. A curable ink containing no colorant can be used as the curable ink applied to the region, which is advantageous from the viewpoint of reducing the production cost of the three-dimensional structure.
また、最終的に得られる三次元造形物において、着色剤を含む硬化性インクを用いて形成された領域の外表面に、着色剤を含まない硬化性インクを用いて形成された領域(コート層)を設けるように、複数種の硬化性インクを併用してもよい。これにより、三次元造形物の長期間の使用により、表面が摩耗した場合等であっても、三次元造形物の色調の変化を効果的に防止、抑制することができる。 Further, in the finally obtained three-dimensional structure, an area formed using a curable ink not containing a colorant (coat layer) on an outer surface of an area formed using a curable ink containing a colorant ) May be used in combination. Thereby, even if the surface is worn by long-term use of the three-dimensional structure, a change in the color tone of the three-dimensional structure can be effectively prevented and suppressed.
また、例えば、異なる組成の着色剤を含む複数種の硬化性インクを用いてもよい。
これにより、これらの硬化性インクの組み合わせにより、表現できる色再現領域を広いものとすることができる。
Further, for example, a plurality of types of curable inks containing colorants having different compositions may be used.
Thereby, the color reproduction range which can be expressed can be made wide by the combination of these curable inks.
複数種の硬化性インクを用いる場合、少なくとも、藍紫色(シアン)の硬化性インク、紅紫色(マゼンタ)の硬化性インクおよび黄色(イエロー)の硬化性インクを用いるのが好ましい。 When a plurality of types of curable inks are used, it is preferable to use at least a cyan curable ink, a magenta curable ink, and a yellow (yellow) curable ink.
これにより、これらの硬化性インクの組み合わせにより、表現できる色再現領域をより広いものとすることができる。 Thereby, the color reproduction area which can be expressed can be made wider by the combination of these curable inks.
また、白色(ホワイト)の硬化性インクと、他の有色の硬化性インクとを併用することにより、例えば、以下のような効果が得られる。 Further, by using a white (white) curable ink in combination with another colored curable ink, for example, the following effects can be obtained.
すなわち、最終的に得られる三次元造形物を、白色(ホワイト)の硬化性インクが付与された第1の領域と、第1の領域よりも外表面側に設けられた白色以外の有色の硬化性インクが付与された領域(第2の領域)とを有するものとすることができる。これにより、白色(ホワイト)の硬化性インクが付与された第1の領域が隠蔽性を発揮することができ、三次元造形物の彩度をより高めることができる。 That is, the finally obtained three-dimensional structure is obtained by curing a colored region other than the first region to which the white (white) curable ink is applied and the outer surface side of the first region. And a region (second region) to which the property ink is applied. Thereby, the 1st area | region to which the white (white) curable ink was provided can exhibit concealment property, and can further raise the saturation of a three-dimensional structure.
また、前述したような微細な質感が得られる効果と、彩度を高める効果とが相乗的に作用し合い、三次元造形物の美的外観(審美性)を特に優れたものとすることができる。 In addition, the effect of obtaining the fine texture as described above and the effect of increasing the saturation work synergistically, and the aesthetic appearance (aesthetics) of the three-dimensional structure can be made particularly excellent. .
4.三次元造形物
本発明の三次元造形物は、前述したような製造方法を用いて製造することができる。これにより、品質の高い三次元造形物を提供することができる。
4). Three-dimensional structure The three-dimensional structure of the present invention can be manufactured using the manufacturing method as described above. Thereby, a high-quality three-dimensional structure can be provided.
本発明の三次元造形物の用途は、特に限定されないが、例えば、人形、フィギュア等の鑑賞物・展示物;インプラント等の医療機器等が挙げられる。 The use of the three-dimensional structure of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include appreciation objects / exhibits such as dolls and figures; medical devices such as implants.
また、本発明の三次元造形物は、プロトタイプ、量産品、オーダーメード品のいずれに適用されるものであってもよい。 Moreover, the three-dimensional structure of the present invention may be applied to any of prototypes, mass-produced products, and custom-made products.
また、本発明の三次元造形物は、模型(例えば、自動車、オートバイ、船、飛行機等の乗り物、建築物、動物、植物等の生物、石等の自然物(非生物)、各種食品等の模型)であってもよい。 The three-dimensional structure of the present invention is a model (for example, vehicles such as automobiles, motorcycles, ships, airplanes, living things such as buildings, animals and plants, natural objects such as stones (non-living), models of various foods, etc. ).
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these.
例えば、本発明の三次元造形物の製造方法においては、必要に応じて、前処理工程、中間処理工程、後処理工程を行ってもよい。 For example, in the method for producing a three-dimensional structure of the present invention, a pretreatment process, an intermediate treatment process, and a posttreatment process may be performed as necessary.
前処理工程としては、例えば、ステージの清掃工程等が挙げられる。
後処理工程としては、例えば、洗浄工程、バリ取り等を行う形状調整工程、硬化性樹脂の硬化度を上昇させるための追加の硬化処理等が挙げられる。
Examples of the pretreatment process include a stage cleaning process.
Examples of the post-processing step include a cleaning step, a shape adjusting step for performing deburring, and an additional curing treatment for increasing the degree of curing of the curable resin.
また、本発明は、粉体積層法、(すなわち、粉体を用いて層を形成し、当該層の所定の部位に硬化性のインクを付与して硬化部を形成するという一連の操作を繰り返し行うことのより、硬化部が設けられた複数の層を有する積層体としての三次元造形物を得る方法)に適用されるものであってもよい。 Further, the present invention repeats a powder lamination method (that is, a series of operations of forming a layer using powder and applying a curable ink to a predetermined portion of the layer to form a cured portion. It may be applied to a method of obtaining a three-dimensional structure as a laminate having a plurality of layers provided with a cured portion.
1…通常ドット
2A、2B、2C…階調ドット
3…隣接ドット
10…ビットマップデータ
11…スムージング処理データ
12…主データ
13…副データ
14…層
15…主データ層
151…凹陥部
A、B…三次元データ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記三次元造形物の三次元データAから、前記層の三次元データBを作成する工程と、
前記三次元データBを、所定の解像度のビットマップデータに変換し、さらに、スムージング処理を行い、前記層のスムージング処理データを作成する工程と、
前記スムージング処理データの階調表現された階調ドットと、当該階調ドットと前記層の内側で接する隣接ドットとを入れ替えて、さらに、当該隣接ドットを間引いたデータを主データとして生成する工程と、
間引いた前記隣接ドットで構成されたデータを副データとして生成する工程と、
前記主データを元に硬化性インクを吐出して、主データ層を形成する工程と、
前記副データを元に、前記主データ層の間引かれた部分に前記硬化性インクを吐出する工程と、を有する
ことを特徴とする三次元造形物の製造方法。 It is a manufacturing method of a three-dimensional structure that manufactures a three-dimensional structure by laminating layers,
A step of creating the three-dimensional data B of the layer from the three-dimensional data A of the three-dimensional structure;
Converting the three-dimensional data B into bitmap data of a predetermined resolution, further performing a smoothing process, and creating smoothing process data of the layer;
Replacing the gradation dot expressed by gradation of the smoothing processing data and the adjacent dot contacting the gradation dot inside the layer, and further generating data obtained by thinning out the adjacent dot as main data; ,
Generating data composed of the thinned adjacent dots as sub data;
Discharging a curable ink based on the main data to form a main data layer;
And a step of ejecting the curable ink to a thinned portion of the main data layer based on the sub-data.
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