JP2016137654A - Three-dimensional shaping device, shaping method, and computer program - Google Patents

Three-dimensional shaping device, shaping method, and computer program Download PDF

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Shinichi Nakamura
真一 中村
岡本 英司
Eiji Okamoto
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform high-quality shaping without forming irregularity not included in a shape represented by object data.SOLUTION: A three-dimensional shaping device 100, 200 comprises: droplet discharge parts Nt; a support part 11 to support a structure formed from droplets; a scan part 52 capable of relative displacement of the droplet discharge parts Nt relatively to the support part 11; and control parts 210, 70. A method comprises: discharging droplets from the droplet discharge parts Nt on the basis of the same reference signal so as to form a model (S10); measuring the height in the discharge directions of the droplets in a plurality of sites of the model corresponding to each droplet discharge part Nt (S20); determining a proportion of the droplets to be reduced for each droplet discharge part Nt on the basis of a result of the measurement (S32); determining a reduction pattern PF defining reduction positions at which to reduce the discharge amount for each droplet discharge part Nt on the basis of the proportion of the droplets to be reduced (S34); and discharging the droplets from the droplet discharge parts Nt on the basis of object data Do, which represents a shape of an object, and the reduction pattern PF so as to shape the object (S40).SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、三次元の物体を造形する技術に関するものである。   The present invention relates to a technique for modeling a three-dimensional object.

従来、平面上の連続する位置に液滴を吐出して硬化させ、板状の部材を形成して、さらにその上に板状の部材を形成する処理を繰り返すことにより、三次元の物体を造形する技術が存在する(特許文献1)。   Conventionally, a three-dimensional object is formed by repeating the process of discharging and curing droplets at successive positions on a flat surface to form a plate-like member and then forming a plate-like member thereon. There exists a technique to perform (Patent Document 1).

特許第4888257号公報Japanese Patent No. 4888257 特開2013−67121号公報JP 2013-67121 A

しかし、各液滴の量のばらつきや、硬化処理の際の素材の変形により、物体データが表す形状には含まれていない凹凸が形成されてしまう場合がある。   However, irregularities that are not included in the shape represented by the object data may be formed due to variations in the amount of each droplet or deformation of the material during the curing process.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

(1)本発明の一形態によれば、液滴を吐出することによって物体を造形する三次元造形装置が提供される。この三次元造形装置は:それぞれ液滴を吐出することができる複数の液滴吐出部と;前記液滴によって構成される構造を支持する支持部と;前記支持部に対して、前記液滴の吐出方向と交わる第1の方向、ならびに前記液滴の吐出方向および前記第1の方向と交わる第2の方向に、前記複数の液滴吐出部を相対的に移動させることができる走査部と;前記液滴吐出部、前記支持部、および前記走査部を制御する制御部と、を備える。前記制御部は:前記走査部に前記第1および第2の方向に走査を行わせつつ、前記複数の液滴吐出部から、前記支持部に向かって、同一の基準信号に基づいて前記液滴を吐出することにより、モデルを形成するモデル形成部と;前記複数の液滴吐出部のそれぞれに対応する前記モデルの複数の部位における前記液滴の吐出方向の高さを計測する測定部と;前記計測の結果に基づいて、前記複数の液滴吐出部のそれぞれについて、低減すべき液滴の割合を決定する割合決定部と;前記低減すべき液滴の割合に基づいて、前記複数の液滴吐出部のそれぞれについて、吐出量を低減すべき低減位置を定める低減パターンを決定するパターン決定部と;前記走査部に前記第1および第2の方向に走査を行わせつつ、物体の形状を表す物体データと、前記低減パターンと、に基づいて、前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出して、物体を造形する造形部と、を備える。
このような態様とすれば、物体データが表す形状には含まれていない凹凸を形成してしまう可能性が低い造形を行うことができる。
(1) According to one aspect of the present invention, there is provided a three-dimensional modeling apparatus that models an object by discharging droplets. The three-dimensional modeling apparatus includes: a plurality of droplet discharge units that can discharge droplets; a support unit that supports a structure constituted by the droplets; A scanning unit capable of relatively moving the plurality of droplet ejection units in a first direction intersecting with the ejection direction, and in a second direction intersecting with the droplet ejection direction and the first direction; A control unit that controls the droplet discharge unit, the support unit, and the scanning unit. The control unit is configured to cause the scanning unit to perform scanning in the first and second directions, from the plurality of droplet discharge units toward the support unit based on the same reference signal. A model forming unit that forms a model by discharging a droplet; and a measuring unit that measures heights of the droplets in the discharge direction at a plurality of portions of the model corresponding to each of the plurality of droplet discharge units; A ratio determining unit that determines a ratio of droplets to be reduced for each of the plurality of droplet discharge units based on the measurement result; and a plurality of liquids based on the ratio of the droplets to be reduced A pattern determining unit that determines a reduction pattern for determining a reduction position for reducing the discharge amount for each of the droplet discharge units; and causing the scanning unit to scan in the first and second directions while changing the shape of the object. The object data to represent and the previous And reducing the pattern, based on, by ejecting droplets from the plurality of droplet ejecting sections, and a molding unit for molding an object.
With such an aspect, it is possible to perform modeling with a low possibility of forming irregularities not included in the shape represented by the object data.

上記形態の三次元造形装置において、前記低減位置が、前記物体データによらず、前記基準信号に基づいて吐出される液滴の量よりも少ない量の液滴を吐出すべき位置である、態様とすることができる。このような態様とすれば、指定される液滴の量の差によって、各液滴吐出部から吐出される液滴の量のバラツキを打ち消して、高品質な造形を行うことができる。   In the three-dimensional modeling apparatus of the above aspect, the reduced position is a position where a smaller amount of droplets than the amount of droplets ejected based on the reference signal should be ejected regardless of the object data. It can be. According to such an aspect, it is possible to perform high-quality modeling by canceling the variation in the amount of droplets discharged from each droplet discharge unit due to the difference in the amount of specified droplets.

なお、上記形態の三次元造形装置において、前記低減位置が、前記物体データによらず、前記液滴吐出部から前記液滴の吐出を行わない位置である、態様とすることができる。このような態様とすれば、指定される液滴を吐出しないことによって、各液滴吐出部から吐出される液滴の量のバラツキを打ち消して、高品質な造形を行うことができる。   In the three-dimensional modeling apparatus of the above aspect, the reduction position may be a position where the droplet is not ejected from the droplet ejecting unit regardless of the object data. By adopting such an aspect, it is possible to perform high-quality modeling by canceling the variation in the amount of droplets ejected from each droplet ejection unit by not ejecting the designated droplets.

(2)上記形態の三次元造形装置において、前記低減パターンが、複数の2次元パターンを含む態様とすることができる。前記複数の2次元パターンのそれぞれは、一方向が前記複数の液滴吐出部のそれぞれに対応する2次元パターンであって、前記複数の液滴吐出部のそれぞれについて、前記低減位置として、互いに異なる位置を定めている態様とすることができる。前記造形部は、前記物体データから生成され前記物体の断面の形状を表す断面データと、前記複数の2次元パターンの一つと、に基づいて、前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出することにより、前記断面の形状を有する板状の構造を形成する第1の処理を、前記複数の2次元パターンのそれぞれを順に適用しつつ、前記物体の複数の断面であって前記断面に垂直な方向に並ぶ異なる断面について、繰り返すことにより、複数の前記板状の構造を重ねて形成する処理を行う、態様とすることができる。このような態様とすれば、平面内の互いに異なる位置において液滴の量が低減される。このため、物体の造形における各部の高さの調整に起因した凹凸の発生を低減しつつ、物体データを正確に反映した形状の物体を造形することができる。 (2) In the three-dimensional modeling apparatus of the above aspect, the reduction pattern may include a plurality of two-dimensional patterns. Each of the plurality of two-dimensional patterns is a two-dimensional pattern in which one direction corresponds to each of the plurality of droplet discharge units, and is different from each other as the reduction position for each of the plurality of droplet discharge units. It can be set as the aspect which has determined the position. The modeling unit discharges droplets from the plurality of droplet discharge units based on cross-sectional data generated from the object data and representing a cross-sectional shape of the object and one of the plurality of two-dimensional patterns. Thus, the first processing for forming the plate-like structure having the shape of the cross section is applied to each of the plurality of two-dimensional patterns in order, and the plurality of cross sections of the object are perpendicular to the cross section. It can be set as the aspect which performs the process which overlaps and forms the said several plate-shaped structure by repeating about the different cross section arranged in a direction. With such an aspect, the amount of droplets is reduced at different positions in the plane. For this reason, it is possible to form an object having a shape that accurately reflects object data while reducing the occurrence of unevenness due to the adjustment of the height of each part in the formation of the object.

(3)上記形態の三次元造形装置において、前記第1の処理は:前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出させつつ、前記複数の液滴吐出部を前記第1の方向に走査する処理と;前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出させずに、前記複数の液滴吐出部を前記第2の方向に走査する処理と;を繰り返すことにより、前記第1の方向に並ぶすでに液滴を供給されたラインの隙間のライン上に、液滴を供給しつつ、新たに液滴を供給する領域については、新たに前記第1の方向に並ぶ一本または数本おきのライン上に液滴を供給して、前記板状の構造を形成する処理である、態様とすることができる。このような態様とすれば、各液滴吐出部が液滴を吐出する場所を分散させることができる。このため、各液滴吐出部の性能のバラツキによる物体上の凹凸の発生を低減することができる。 (3) In the three-dimensional modeling apparatus according to the above aspect, the first process includes: scanning the plurality of droplet discharge units in the first direction while discharging droplets from the plurality of droplet discharge units. By repeating the process; and the process of scanning the plurality of droplet discharge units in the second direction without discharging the droplets from the plurality of droplet discharge units, they are arranged in the first direction. For the region where the droplets are newly supplied while supplying the droplets on the gaps between the lines to which the droplets have already been supplied, every one or several lines that are newly arranged in the first direction. It can be set as the aspect which is a process which supplies a droplet on top and forms the said plate-shaped structure. With such an aspect, it is possible to disperse the locations where each droplet discharge unit discharges droplets. For this reason, it is possible to reduce the occurrence of unevenness on the object due to variations in the performance of each droplet discharge section.

(4)上記形態の三次元造形装置において、前記第1の処理は:前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出させつつ、前記複数の液滴吐出部を前記第1の方向に走査する処理と;前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出させずに、前記複数の液滴吐出部を前記第2の方向に走査する処理と;を繰り返すことにより、前記第1の方向に延びるライン上に、異なる液滴吐出部で分担して液滴を供給して、前記板状の構造を形成する処理である、態様とすることができる。このような態様とすれば、第1の方向に延びる一つのラインに一つの液滴吐出部が液滴を吐出する態様に比べて、各液滴吐出部の性能のバラツキが第1の方向に延びる一つのラインに反映されにくい。このため、各液滴吐出部の性能のバラツキによる物体上の凹凸の発生を低減することができる。 (4) In the three-dimensional modeling apparatus of the above aspect, the first process includes: scanning the plurality of droplet discharge units in the first direction while discharging droplets from the plurality of droplet discharge units. By repeating the process; and the process of scanning the plurality of droplet discharge units in the second direction without discharging the droplets from the plurality of droplet discharge units, the first direction is extended. It is possible to adopt an aspect in which the plate-like structure is formed by supplying the droplets in a shared manner by different droplet discharge units on the line. According to such an aspect, compared to an aspect in which one droplet ejection unit ejects droplets in one line extending in the first direction, the variation in performance of each droplet ejection unit is in the first direction. Difficult to be reflected in one extended line. For this reason, it is possible to reduce the occurrence of unevenness on the object due to variations in the performance of each droplet discharge section.

(5)本発明の他の形態によれば、液滴を吐出することによって物体を造形する方法が提供される。この方法は:(a)複数の液滴吐出部から、同一の基準信号に基づいて液滴を吐出することにより、モデルを形成する工程と;(b)前記複数の液滴吐出部のそれぞれに対応する前記モデルの複数の部位における前記液滴の吐出方向の高さを計測する工程と;(c)前記計測の結果に基づいて、前記複数の液滴吐出部のそれぞれについて、低減すべき液滴の割合を決定する工程と;(d)前記低減すべき液滴の割合に基づいて、前記複数の液滴吐出部のそれぞれについて、吐出量を低減すべき低減位置を定める低減パターンを決定する工程と;(e)物体の形状を表す物体データと、前記低減パターンと、に基づいて、前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出して、物体を造形する工程と、を備える。
このような態様としても、物体データに含まれない凹凸を形成してしまう可能性が低い造形を行うことができる。
(5) According to another aspect of the present invention, there is provided a method for modeling an object by discharging droplets. The method includes: (a) forming a model by ejecting droplets from a plurality of droplet ejection units based on the same reference signal; and (b) each of the plurality of droplet ejection units. A step of measuring the height of the droplet in the discharge direction at a plurality of corresponding parts of the model; and (c) a liquid to be reduced for each of the plurality of droplet discharge units based on the measurement result. (D) determining a reduction pattern for determining a reduction position at which the discharge amount should be reduced for each of the plurality of droplet discharge units, based on the ratio of the droplets to be reduced; And (e) ejecting droplets from the plurality of droplet ejection units based on the object data representing the shape of the object and the reduction pattern, and shaping the object.
Even in such an aspect, it is possible to perform modeling with a low possibility of forming irregularities not included in the object data.

上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素はすべてが必須のものではなく、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。   A plurality of constituent elements of each aspect of the present invention described above are not indispensable, and some or all of the effects described in the present specification are to be solved to solve part or all of the above-described problems. In order to achieve the above, it is possible to appropriately change, delete, replace with another new component, and partially delete the limited contents of some of the plurality of components. In order to solve part or all of the above-described problems or to achieve part or all of the effects described in this specification, technical features included in one embodiment of the present invention described above. A part or all of the technical features included in the other aspects of the present invention described above may be combined to form an independent form of the present invention.

本発明は、装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、三次元造形方法や三次元造形装置の制御方法、その制御方法を実現するコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。   The present invention can be realized in various forms other than the apparatus. For example, it can be realized in the form of a three-dimensional modeling method, a three-dimensional modeling apparatus control method, a computer program for realizing the control method, a non-temporary recording medium on which the computer program is recorded, or the like.

本発明の第1実施形態としての三次元造形装置の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the three-dimensional modeling apparatus as 1st Embodiment of this invention. ヘッド部50のピエゾ素子に供給される原駆動信号の例を示す図である。4 is a diagram illustrating an example of an original drive signal supplied to a piezo element of a head unit 50. 本実施形態における三次元物体の造形の処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process of modeling of the three-dimensional object in this embodiment. モデルPt0の上面のうち最も高い領域の高さを100%としたときの各領域の高さを示したグラフである。It is the graph which showed the height of each field when the height of the highest field among the upper surfaces of model Pt0 was made into 100%. 調整後の各ノズルが吐出すべき液滴の量の割合を示すグラフである。It is a graph which shows the ratio of the quantity of the droplet which each nozzle after adjustment should discharge. 各ノズルについて与えられた信号に基づいて吐出される液滴よりも吐出量を低減すべき低減位置を定める低減パターンPFを表す図である。It is a figure showing the reduction pattern PF which determines the reduction position which should reduce discharge amount rather than the droplet discharged based on the signal given about each nozzle. ステップS44のX方向およびY方向の走査において、各ノズルが記録するボクセルを示す図である。It is a figure which shows the voxel which each nozzle prints in the scan of the X direction of step S44, and a Y direction. ステップS44のX方向およびY方向の走査において各ノズルから液滴が吐出され板状の構造Psが形成される際にどのように2次元パターンPdiが適用されるかを示す図である。It is a figure which shows how the two-dimensional pattern Pdi is applied when a droplet is discharged from each nozzle and the plate-like structure Ps is formed in the scanning of the X direction and Y direction of step S44. 第2実施形態における三次元造形装置の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the three-dimensional modeling apparatus in 2nd Embodiment.

A.第1実施形態:
図1は、本発明の第1実施形態としての三次元造形装置の概略構成を示す説明図である。三次元造形装置100は、造形部10と、粉体供給部20と、平坦化機構30と、粉体回収部40と、ヘッド部50と、硬化エネルギー付与部60と、制御部70と、測定器80と、を備えている。制御部70には、コンピューター200が接続されている。三次元造形装置100とコンピューター200とをあわせて広義の「三次元造形装置」として捉えることもできる。
A. First embodiment:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a three-dimensional modeling apparatus as a first embodiment of the present invention. The three-dimensional modeling apparatus 100 includes a modeling unit 10, a powder supply unit 20, a flattening mechanism 30, a powder recovery unit 40, a head unit 50, a curing energy application unit 60, a control unit 70, and a measurement. Instrument 80. A computer 200 is connected to the control unit 70. The three-dimensional modeling apparatus 100 and the computer 200 can be combined and understood as a “three-dimensional modeling apparatus” in a broad sense.

図1には、互いに直行するX方向とY方向とZ方向とを示している。Z方向は、鉛直方向に沿った方向であり、X方向は、水平方向に沿った方向である。Y方向は、Z方向およびX方向に垂直な方向である。   FIG. 1 shows an X direction, a Y direction, and a Z direction orthogonal to each other. The Z direction is a direction along the vertical direction, and the X direction is a direction along the horizontal direction. The Y direction is a direction perpendicular to the Z direction and the X direction.

造形部10は、上面が開口している容器10cを備える構成であって、容器10cの内部において三次元物体を造形するための構成である。造形部10は、XY方向に沿った平坦な上面を有する造形ステージ11と、造形ステージ11の周囲を囲みZ方向に立設された枠体12と、造形ステージ11をZ方向に沿って移動させるアクチュエーター13とを備える。底面を構成する造形ステージ11と、側面を構成する枠体12と、によって、容器10cが構成される。制御部70がアクチュエーター13の動作を制御することによって、造形ステージ11は、枠体12内においてZ方向に移動することができる。容器10cには、三次元物体を構成する材料が供給される。第1実施形態においては、三次元物体の材料として、光硬化性を有する液体(以下、「硬化液」という)と、粉体とが用いられる。   The modeling unit 10 includes a container 10c whose upper surface is open, and is a structure for modeling a three-dimensional object inside the container 10c. The modeling unit 10 moves the modeling stage 11 having a flat upper surface along the XY direction, the frame 12 surrounding the modeling stage 11 and standing in the Z direction, and the modeling stage 11 along the Z direction. And an actuator 13. A container 10c is constituted by the modeling stage 11 constituting the bottom surface and the frame body 12 constituting the side surface. When the control unit 70 controls the operation of the actuator 13, the modeling stage 11 can move in the Z direction within the frame 12. The material constituting the three-dimensional object is supplied to the container 10c. In the first embodiment, a photocurable liquid (hereinafter referred to as “curing liquid”) and powder are used as the material of the three-dimensional object.

粉体供給部20は、造形ステージ11と枠体12によって構成される容器10c内に、三次元物体を構成する材料としての粉体を供給する装置である。粉体供給部20は、例えば、ホッパーやディスペンサーにより構成される。   The powder supply unit 20 is an apparatus that supplies powder as a material constituting a three-dimensional object into a container 10 c constituted by the modeling stage 11 and the frame body 12. The powder supply unit 20 is configured by, for example, a hopper or a dispenser.

平坦化機構30は、容器10c内の粉体の上面を水平方向(XY方向)に移動することによって、容器10c内の粉体の上面を平坦にし、造形ステージ11上に粉体層を形成する。平坦化機構30は、例えば、スキージ(へら)やローラーによって構成される。平坦化機構30によって容器10c内の粉体の上面から押し出された粉体は、容器10cに隣接して設けられた粉体回収部40内に排出される。   The flattening mechanism 30 moves the upper surface of the powder in the container 10 c in the horizontal direction (XY direction), thereby flattening the upper surface of the powder in the container 10 c and forming a powder layer on the modeling stage 11. . The flattening mechanism 30 is configured by, for example, a squeegee (a spatula) or a roller. The powder pushed out from the upper surface of the powder in the container 10c by the flattening mechanism 30 is discharged into a powder recovery unit 40 provided adjacent to the container 10c.

三次元物体を構成するための硬化液は、液体の樹脂材料と重合開始剤との混合物である。液体の樹脂材料は、モノマーと、モノマーが結合したオリゴマーとを主成分とする。樹脂材料のモノマーは比較的低分子量のモノマーが選択されている。樹脂材料の1つのオリゴマーに含まれるモノマーの数は、数分子程度に調整されている。このようにモノマーおよびオリゴマーが調整されているため、硬化液の粘度は、ヘッド部50から液滴として吐出可能な程度の低い粘度となる。   The curable liquid for constituting the three-dimensional object is a mixture of a liquid resin material and a polymerization initiator. The liquid resin material is mainly composed of a monomer and an oligomer to which the monomer is bonded. As the monomer for the resin material, a monomer having a relatively low molecular weight is selected. The number of monomers contained in one oligomer of the resin material is adjusted to about several molecules. Since the monomer and oligomer are adjusted in this way, the viscosity of the curable liquid is low enough to be ejected as droplets from the head unit 50.

重合開始剤は、紫外光が照射されると励起状態となってモノマーあるいはオリゴマーに働きかけて重合を開始させる。硬化液に紫外光が照射されて重合開始剤が励起状態になると、樹脂材料のモノマーが互いに重合してオリゴマーに成長し、またオリゴマー同士もところどころで重合する。その結果、硬化液は、速やかに硬化して固体となる。   The polymerization initiator becomes an excited state when irradiated with ultraviolet light, and acts on the monomer or oligomer to start polymerization. When the curing liquid is irradiated with ultraviolet light and the polymerization initiator is excited, the monomers of the resin material are polymerized to grow into oligomers, and the oligomers are also polymerized in some places. As a result, the curable liquid quickly cures to become a solid.

三次元物体を構成する材料としての粉体の表面には、硬化液内に含まれているものとは別のタイプの重合開始剤が付着されている。粉体の表面に付着された重合開始剤は、硬化液と接触すると、硬化液のモノマーあるいはオリゴマーに働きかけて重合を開始させる性質を有している。そのため、容器10c内の粉体に硬化液が供給されると、硬化液が粉体の内部に浸透するとともに、粉体表面の重合開始剤に硬化液が接触して、硬化液が硬化する。その結果、硬化液が吐出された部分においては、硬化した硬化液によって粉体同士が結合される。なお、表面に重合開始剤が付着された粉体を用いる場合には、重合開始剤を含まない硬化液を用いることも可能である。   A different type of polymerization initiator from that contained in the curable liquid is attached to the surface of the powder as a material constituting the three-dimensional object. The polymerization initiator attached to the surface of the powder has the property of initiating polymerization by acting on the monomer or oligomer of the curable liquid when in contact with the curable liquid. Therefore, when the curable liquid is supplied to the powder in the container 10c, the curable liquid penetrates into the interior of the powder, and the curable liquid comes into contact with the polymerization initiator on the surface of the powder to be cured. As a result, in the portion where the curable liquid is discharged, the powders are bonded by the cured curable liquid. In addition, when using the powder by which the polymerization initiator adhered to the surface, it is also possible to use the hardening liquid which does not contain a polymerization initiator.

本実施形態のヘッド部50は、いわゆるピエゾ駆動方式の液滴吐出ヘッドである。ヘッド部50は、ヘッド部50に接続されたタンク51から上述した硬化液の供給を受ける。制御部70は、ピエゾ素子に印加する信号の電圧の波形を制御することによって、ヘッド部50に設けられたノズルから吐出する一滴あたりの硬化液の量を調整することが可能である。   The head unit 50 of the present embodiment is a so-called piezo drive type droplet discharge head. The head unit 50 is supplied with the above-described curable liquid from a tank 51 connected to the head unit 50. The control unit 70 can adjust the amount of the curable liquid ejected from one nozzle provided in the head unit 50 by controlling the waveform of the voltage of the signal applied to the piezo element.

図2は、ヘッド部50のピエゾ素子に供給される原駆動信号の例を示す図である。図2の上段には、二つの原駆動信号COMA,COMBを示す。図2の上段において、横軸は時間である。図2の上段において、縦軸は電圧である。原駆動信号COMAは、パルスP11とパルスP12とを有している。原駆動信号COMBは、パルスP21とパルスP22とを有している。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the original drive signal supplied to the piezo element of the head unit 50. 2 shows two original drive signals COMA and COMB. In the upper part of FIG. 2, the horizontal axis represents time. In the upper part of FIG. 2, the vertical axis represents voltage. The original drive signal COMA has a pulse P11 and a pulse P12. The original drive signal COMB has a pulse P21 and a pulse P22.

パルスP11のみがピエゾ素子に供給された場合には、ノズルからは5ngの液滴が吐出される。パルスP12のみがピエゾ素子に供給された場合には、ノズルからは7.5ngの液滴が吐出される。パルスP21のみがピエゾ素子に供給された場合には、ノズル内の液面のメニスカスは揺動するが、ノズルからは液滴は吐出されない。パルスP22のみがピエゾ素子に供給された場合には、ノズルからは8ngの液滴が吐出される。   When only the pulse P11 is supplied to the piezo element, a 5 ng droplet is ejected from the nozzle. When only the pulse P12 is supplied to the piezo element, a 7.5 ng droplet is ejected from the nozzle. When only the pulse P21 is supplied to the piezo element, the meniscus on the liquid level in the nozzle oscillates, but no droplet is ejected from the nozzle. When only the pulse P22 is supplied to the piezo element, an 8 ng droplet is ejected from the nozzle.

原駆動信号COMA,COMBは、一つのピエゾ素子に供給され得る。より詳細には、原駆動信号COMA,COMBの前段のパルスP11,P21は、選択的に一つのピエゾ素子に供給されうる。そして、原駆動信号COMA,COMBの後段のパルスP12,P22も、選択的に一つのピエゾ素子に供給されうる。前段のパルスの選択と後段のパルスの選択は、独立であり、互いに制限されない。   The original drive signals COMA and COMB can be supplied to one piezo element. More specifically, the pulses P11 and P21 before the original drive signals COMA and COMB can be selectively supplied to one piezo element. Then, the subsequent pulses P12 and P22 of the original drive signals COMA and COMB can be selectively supplied to one piezo element. The selection of the preceding pulse and the selection of the subsequent pulse are independent and are not limited to each other.

図2の下段は、ピエゾ素子に供給されるパルスの選択を表す表である。ピエゾ素子に供給されるパルスの選択は、原駆動信号COMAの選択信号S0,S1のON/OFFと、原駆動信号COMBの選択信号S0,S1のON/OFFと、の組合せによって決定される。選択信号のONをハッチで示す。本実施形態においては、制御部70は、パルスP21のみをピエゾ素子に供給する駆動信号(最上段参照)と、パルスP22のみをピエゾ素子に供給する駆動信号(2段目参照)と、パルスP11,12をピエゾ素子に供給する駆動信号(3段目参照)と、パルスP11,22をピエゾ素子に供給する駆動信号(4段目参照)と、の4種類の駆動信号を各ピエゾ素子に供給し得る。これらの駆動信号は、それぞれ00,01,10,11の情報で表される。これら4種類の駆動信号により、ノズルからは、0(吐出されず)、8ng、12.5ng、13ngの液滴が吐出され得る。13ngの液滴を吐出する駆動信号(11)を、本明細書において「基準信号」と呼ぶ。本実施形態においては、物体の形成において液滴を吐出する場合には、原則として、基準信号による液滴が使用される。物体に色を付す場合には、色を付された硬化液について、基準信号による13ngの液滴に加えて、8ngの液滴と12.5ngの液滴とが使用される。   The lower part of FIG. 2 is a table showing selection of pulses supplied to the piezo elements. Selection of the pulse supplied to the piezo element is determined by a combination of ON / OFF of selection signals S0 and S1 of the original drive signal COMA and ON / OFF of selection signals S0 and S1 of the original drive signal COMB. The selection signal ON is indicated by hatching. In the present embodiment, the control unit 70 includes a drive signal (see the uppermost stage) for supplying only the pulse P21 to the piezo element, a drive signal (see the second stage) for supplying only the pulse P22 to the piezo element, and a pulse P11. , 12 is supplied to each piezo element, and a drive signal is supplied to each piezo element (see the third stage) and a drive signal is supplied to the piezo element (see the fourth stage). Can do. These drive signals are represented by information of 00, 01, 10, and 11, respectively. With these four types of drive signals, droplets of 0 (not ejected), 8 ng, 12.5 ng, and 13 ng can be ejected from the nozzle. The drive signal (11) for discharging a 13 ng droplet is referred to as a “reference signal” in the present specification. In this embodiment, when ejecting a droplet in forming an object, in principle, a droplet based on a reference signal is used. When coloring an object, 8 ng droplets and 12.5 ng droplets are used for the colored curable liquid, in addition to 13 ng droplets according to the reference signal.

図1のヘッド部50に供給される硬化液には、シアン、マゼンタ、またはイエロの色が付されているものと、色が付されていないものとがある。ヘッド部50は、シアンの色が付された硬化液の液滴を吐出するノズルNcのノズル列と、マゼンタの色が付された硬化液の液滴を吐出するノズルNmのノズル列と、イエロの色が付された硬化液の液滴を吐出するノズルNyのノズル列と、無色の硬化液の液滴を吐出するノズルNtのノズル列と、を備える。ノズルNc,Nm,Nyの数は互いに等しい。ノズルNtの数は、ノズルNc,Nm,Nyの合計数に等しい。   The curable liquid supplied to the head unit 50 in FIG. 1 may be cyan, magenta, or yellow, and may not be colored. The head unit 50 includes a nozzle row of nozzles Nc that discharges droplets of a curable liquid colored cyan, a nozzle row of nozzles Nm that discharges droplets of a curable liquid colored magenta, And a nozzle row of nozzles Ny for discharging droplets of the curable liquid colored with a color and a nozzle row of nozzles Nt for discharging liquid droplets of colorless curable liquid. The numbers of nozzles Nc, Nm, Ny are equal to each other. The number of nozzles Nt is equal to the total number of nozzles Nc, Nm, and Ny.

各ノズル列のノズルは、Y方向に沿って配されている。ノズル列Nc,Nm,Ny,Ntは、X方向に並んで配されている。三次元物体のうち、色が付された1以上の硬化液で粉体が結合されて形成された部分は、使用された1以上の硬化液の色に応じた色を有する。三次元物体のうち、無色の硬化液で粉体が結合されて形成された部分は、無色であるか、または粉体の色を有する。   The nozzles of each nozzle row are arranged along the Y direction. The nozzle rows Nc, Nm, Ny, Nt are arranged side by side in the X direction. Of the three-dimensional object, a portion formed by combining powder with one or more colored curable liquids has a color corresponding to the color of the one or more curable liquids used. Of the three-dimensional object, a portion formed by combining powder with a colorless curable liquid is colorless or has a powder color.

ヘッド部50は、走査部52によって、容器10c(造形ステージ11)に対して、X方向およびY方向に移動可能である。走査部52によるヘッド部50の移動を「走査」とも呼ぶ。造形部10内の造形ステージ11がZ方向に移動することによって、ヘッド部50は、容器10cおよび容器10c内の三次元物体に対してZ方向に、相対的に移動可能である。   The head unit 50 is movable in the X direction and the Y direction with respect to the container 10c (modeling stage 11) by the scanning unit 52. The movement of the head unit 50 by the scanning unit 52 is also referred to as “scanning”. When the modeling stage 11 in the modeling unit 10 moves in the Z direction, the head unit 50 is relatively movable in the Z direction with respect to the container 10c and the three-dimensional object in the container 10c.

硬化エネルギー付与部60は、ヘッド部50から吐出された硬化液に、硬化液を硬化させるエネルギーを付与するための装置である。本実施形態では、硬化エネルギー付与部60は、発光装置61である。発光装置61からは、硬化液を硬化させるための硬化エネルギーとして、紫外線が照射される。   The curing energy applying unit 60 is an apparatus for applying energy for curing the curable liquid to the curable liquid discharged from the head unit 50. In the present embodiment, the curing energy applying unit 60 is the light emitting device 61. The light emitting device 61 emits ultraviolet rays as curing energy for curing the curable liquid.

硬化エネルギー付与部60は、X方向についてヘッド部50と並ぶ位置においてヘッド部50に対して固定されている。ヘッド部50が走査部52によって移動されると、ヘッド部50とともに硬化エネルギー付与部60(発光装置61)も移動する。   The curing energy applying unit 60 is fixed to the head unit 50 at a position aligned with the head unit 50 in the X direction. When the head unit 50 is moved by the scanning unit 52, the curing energy application unit 60 (light emitting device 61) also moves together with the head unit 50.

測定器80は、造形ステージ11上に配された対象物のZ方向の位置(高さ)を測定することができるセンサである。本実施形態では、測定器80は、X方向についてヘッド部50を挟んで硬化エネルギー付与部60とは逆の側において、ヘッド部50に対して固定されている。走査部52によって、測定器80も、造形ステージ11に対してX方向およびY方向に移動することができる。コンピューター200のCPU210は、制御部70を介して測定器80を使用して、造形ステージ11上の各位置における対象物のZ方向の高さを測定することができる。   The measuring device 80 is a sensor that can measure the position (height) in the Z direction of an object placed on the modeling stage 11. In the present embodiment, the measuring device 80 is fixed to the head unit 50 on the side opposite to the curing energy applying unit 60 across the head unit 50 in the X direction. By the scanning unit 52, the measuring device 80 can also move in the X direction and the Y direction with respect to the modeling stage 11. The CPU 210 of the computer 200 can measure the height in the Z direction of the object at each position on the modeling stage 11 using the measuring device 80 via the control unit 70.

制御部70は、コンピューター200のCPU210からの指示に従い、アクチュエーター13と、粉体供給部20と、平坦化機構30と、ヘッド部50と、硬化エネルギー付与部60と、測定器80と、を制御する。制御部70は、三次元造形装置100の各部を制御することにより、容器10c内に三次元物体を造形することができる。制御部70は、CPUとメモリーとROMとを備えている。CPUは、ROMに記憶されたコンピュータープログラムをメモリーにロードして実行することによって、後述するようにモデルを印刷する機能や、三次元物体を造形する機能を実現する。なお、制御部70が有するこれらの機能は、コンピューター200側に備えられていてもよい。   The control unit 70 controls the actuator 13, the powder supply unit 20, the flattening mechanism 30, the head unit 50, the curing energy application unit 60, and the measuring device 80 in accordance with instructions from the CPU 210 of the computer 200. To do. The control unit 70 can model a three-dimensional object in the container 10 c by controlling each unit of the three-dimensional modeling apparatus 100. The control unit 70 includes a CPU, a memory, and a ROM. The CPU implements a function of printing a model and a function of modeling a three-dimensional object, as will be described later, by loading a computer program stored in the ROM into the memory and executing it. Note that these functions of the control unit 70 may be provided on the computer 200 side.

コンピューター200は、CPU210とメモリーとROMとを備えている。CPU210は、ROMに記憶されたコンピュータープログラムをメモリーにロードして実行することによって、後述する断面データを生成する機能や、測定結果に応じてピエゾ素子の駆動信号を設定する機能を実現する。また、CPU210は、制御部70を介して、三次元造形装置100を制御し、動作させる。   The computer 200 includes a CPU 210, a memory, and a ROM. The CPU 210 loads a computer program stored in the ROM into the memory and executes it, thereby realizing a function of generating cross-sectional data, which will be described later, and a function of setting a drive signal for the piezo element according to the measurement result. Further, the CPU 210 controls and operates the 3D modeling apparatus 100 via the control unit 70.

図3は、本実施形態における三次元物体の造形の処理を説明するフローチャートである。ステップS10においては、コンピューター200のCPU210は、モデルを印刷する。ここでは、モデルは、X,Y,Z方向にそれぞれ垂直な面を有する直方体の形状を有する。より具体的には、CPU210は、三次元造形装置100の制御部70を介して、粉体供給部20および平坦化機構30を制御して、容器10c内に粉体層を形成する。そして、CPU210は、コンピューター200のROM内に格納されているモデル用のデータを使用して、制御部70を介してヘッド部50の一つのノズル列のピエゾ素子を駆動して、硬化液を粉体層に吐出する。その結果、造形ステージ11上に、硬化液を使用して直方体のモデルPt0が形成される。   FIG. 3 is a flowchart for explaining processing of modeling a three-dimensional object in the present embodiment. In step S10, the CPU 210 of the computer 200 prints the model. Here, the model has a rectangular parallelepiped shape having planes perpendicular to the X, Y, and Z directions. More specifically, the CPU 210 controls the powder supply unit 20 and the flattening mechanism 30 via the control unit 70 of the three-dimensional modeling apparatus 100 to form a powder layer in the container 10c. Then, the CPU 210 uses the model data stored in the ROM of the computer 200 to drive the piezo element of one nozzle row of the head unit 50 via the control unit 70, and to powder the curable liquid. Discharge to the body layer. As a result, a rectangular parallelepiped model Pt0 is formed on the modeling stage 11 using a curable liquid.

ここでは、モデルPt0の形成に使用するノズル列は、無色の硬化液の液滴を吐出するノズルNtのうちの一つとする。モデルの形成においては、各ノズルに対応するピエゾ素子には、同一の基準信号が供給される。基準信号は、理想的に形成されたピエゾ素子およびノズルを仮定した場合に、13ngの液滴が吐出される駆動信号とする。   Here, it is assumed that the nozzle row used for forming the model Pt0 is one of the nozzles Nt that discharge a colorless curable liquid droplet. In forming the model, the same reference signal is supplied to the piezo elements corresponding to the respective nozzles. The reference signal is a drive signal for ejecting 13 ng droplets assuming an ideally formed piezo element and nozzle.

ステップS10におけるモデルの形成においては、以下のような、いわゆる擬似バンド印刷の一部の処理が行われる。制御部70は、走査部52を介して、X方向についてヘッド部50を走査させつつ、Y方向に配された一つのノズル列の各ノズルから液滴を吐出させる。その際、粉体層上の各部位を、まず、ヘッド部50が通過し、その後、硬化エネルギー付与部60が通過するように、ヘッド部50および硬化エネルギー付与部60が走査される。その結果、ヘッド部50から粉体層に吐出された硬化液は、その後、硬化エネルギー付与部60によって紫外線を照射され、硬化される。   In the model formation in step S10, a part of so-called pseudo band printing is performed as follows. The control unit 70 causes the head unit 50 to scan in the X direction via the scanning unit 52 and ejects droplets from each nozzle of one nozzle array arranged in the Y direction. At that time, the head unit 50 and the curing energy application unit 60 are scanned so that the head unit 50 first passes through each part on the powder layer, and then the curing energy application unit 60 passes. As a result, the curable liquid discharged from the head unit 50 to the powder layer is then cured by being irradiated with ultraviolet rays by the curing energy applying unit 60.

その後、制御部70は、走査部52を介して、X方向への走査開始前の位置に、X方向に沿ってヘッド部50を移動させる。そして、制御部70は、走査部52を介して、Y方向にヘッド部50を走査させる。X方向への走査の間に行われるY方向への走査の大きさは、Y方向に沿って配されているノズルのピッチの1/n(nは2以上の整数。ここでは、n=4とする)である。そして、制御部70は、再度、X方向についてヘッド部50を走査させつつ、各ノズルから液滴を吐出させる。   Thereafter, the control unit 70 moves the head unit 50 along the X direction to a position before starting scanning in the X direction via the scanning unit 52. Then, the control unit 70 scans the head unit 50 in the Y direction via the scanning unit 52. The magnitude of scanning in the Y direction performed during scanning in the X direction is 1 / n of the pitch of nozzles arranged along the Y direction (n is an integer equal to or greater than 2. Here, n = 4 ). And the control part 70 discharges a droplet from each nozzle, making the head part 50 scan again about a X direction.

そのようにして、液滴を吐出しつつ行われるX方向への走査と、Y方向への走査とを、n回繰り返すことにより、モデルのうち、1層分の断面に対応する長方形の板状の構造が形成される。その後、CPU210は、制御部70を介してアクチュエーター13を駆動して、造形ステージ11を、Z方向の造形解像度(例えば、600dpi)に応じた積層ピッチ分、Z方向下向きに降下させる(図1参照)。そして、同様の処理が繰り返される。すなわち、制御部70は、ヘッド部50を当初の位置に戻し、造形ステージ11上にすでに形成された板状の構造Psの上に新たな板状の構造を形成する(図1参照)。その結果、造形ステージ11上に直方体のモデルPt0が形成される。   In this way, by repeating the scanning in the X direction and the scanning in the Y direction performed while discharging droplets n times, a rectangular plate shape corresponding to the cross section of one layer in the model. The structure is formed. Thereafter, the CPU 210 drives the actuator 13 via the control unit 70 to lower the modeling stage 11 downward in the Z direction by a stacking pitch corresponding to the modeling resolution in the Z direction (for example, 600 dpi) (see FIG. 1). ). Then, the same process is repeated. That is, the control unit 70 returns the head unit 50 to the initial position, and forms a new plate-like structure on the plate-like structure Ps already formed on the modeling stage 11 (see FIG. 1). As a result, a rectangular parallelepiped model Pt0 is formed on the modeling stage 11.

このような印刷によって印刷されたモデルPt0においては、Y方向について一定の範囲(すなわち、ノズルピッチの範囲)については、同一のノズルから吐出された液滴によって形成されている。本実施例では、その範囲はX方向に延びるn本(n=4)の液滴吐出位置に相当する。なお、ステップS10の処理を実現するコンピューター200のCPU210の機能部を、モデル形成部212として図1に示す。   In the model Pt0 printed by such printing, a certain range (that is, a nozzle pitch range) in the Y direction is formed by droplets ejected from the same nozzle. In this embodiment, the range corresponds to n (n = 4) droplet discharge positions extending in the X direction. A functional unit of the CPU 210 of the computer 200 that realizes the process of step S10 is shown as a model forming unit 212 in FIG.

図3のステップS20では、CPU210は、制御部70を介して測定器80を使用して、ステップS10で形成されたモデルPt0の上面の各位置における高さ(Z方向の位置)を、測定する。より具体的には、走査部52を使用して、モデルPt0上において、測定器80をX方向およびY方向に走査して、モデルPt0の上面の同一のノズルで形成された領域における高さを、そのような領域ごとに測定器80に測定させる。そして、CPU210は、モデルPt0の上面のうち最も高い領域の高さに対して、他の各領域の高さの割合を計算する。各領域は、その領域を形成したノズルと対応づけることができる。   In step S20 of FIG. 3, the CPU 210 uses the measuring device 80 via the control unit 70 to measure the height (position in the Z direction) at each position on the upper surface of the model Pt0 formed in step S10. . More specifically, the measuring unit 80 is scanned in the X direction and the Y direction on the model Pt0 using the scanning unit 52, and the height in the region formed by the same nozzle on the upper surface of the model Pt0 is determined. Then, the measuring device 80 is caused to measure for each such region. And CPU210 calculates the ratio of the height of each other area | region with respect to the height of the highest area | region among the upper surfaces of model Pt0. Each region can be associated with the nozzle that formed the region.

図4は、モデルPt0の上面のうち最も高い領域の高さを100%としたときの各領域の高さを示したグラフである。図4の横軸は、nライン(n=4)ずつの各領域を記録した180個のノズルの位置を液滴吐出位置(「ボクセル位置」ともいう)0〜720で示す。このように、高さ一定の物体を表す物体データが与えられて造形を行っても、高さについてばらつきが生じるのは、各ノズルから吐出される液滴の量のばらつきや、硬化処理の際の素材の変形によるものと考えられる。なお、ステップS20の処理を実現するコンピューター200のCPU210の機能部を、測定部214として図1に示す。   FIG. 4 is a graph showing the height of each region when the height of the highest region of the upper surface of the model Pt0 is 100%. The horizontal axis of FIG. 4 indicates the positions of 180 nozzles in which each area of n lines (n = 4) is recorded as droplet discharge positions (also referred to as “voxel positions”) 0 to 720. As described above, even when modeling is performed with object data representing an object having a constant height, variations in height occur because of variations in the amount of liquid droplets discharged from each nozzle or during the curing process. This is thought to be due to deformation of the material. A functional unit of the CPU 210 of the computer 200 that realizes the process of step S20 is shown in FIG.

図5は、調整後の各ノズルが吐出すべき液滴の量の割合を示すグラフである。図5の横軸は、図4と同様、nライン(n=4)ずつの各領域を記録した180個のノズルの位置をボクセル位置(0〜720)で示す。図3のステップS32において、CPU210は、各ノズルについて、上面が均一な高さを有する直方体のモデルのデータを与えられた場合に、上面が均一な高さを有する直方体を形成できるように、各ノズルが低減して吐出すべき液滴の割合を決定する。すなわち、CPU210は、各ノズルについて、モデルのデータに沿った正確な形状の物体を形成できるように、各ノズルが低減すべき液滴の割合を決定する。各ノズルが低減して吐出すべき液滴の割合は、モデルの上面の高さが最も低い部位を形成したノズルの液滴の吐出量を100%としたときに、各ノズルが吐出すべき液滴の割合として表される。図5のグラフの形状は、図4のグラフを反転させて得られる形状である。なお、ステップS32の処理を実現するコンピューター200のCPU210の機能部を、割合決定部216として図1に示す。   FIG. 5 is a graph showing the ratio of the amount of droplets to be ejected by each adjusted nozzle. As in FIG. 4, the horizontal axis of FIG. 5 indicates the positions of 180 nozzles in which each area of n lines (n = 4) is recorded as voxel positions (0 to 720). In step S32 of FIG. 3, when the CPU 210 is given the data of the rectangular parallelepiped model having the uniform upper surface for each nozzle, the CPU 210 can form the rectangular parallelepiped having the uniform upper surface. The ratio of droplets to be ejected with the nozzle reduced is determined. That is, the CPU 210 determines the ratio of droplets to be reduced by each nozzle so that an object having an accurate shape according to the model data can be formed for each nozzle. The ratio of the liquid droplets to be discharged by each nozzle is the liquid droplets to be discharged from each nozzle when the discharge amount of the liquid droplets from the nozzles forming the part having the lowest height on the upper surface of the model is 100%. Expressed as a drop fraction. The shape of the graph of FIG. 5 is a shape obtained by inverting the graph of FIG. Note that the functional unit of the CPU 210 of the computer 200 that realizes the process of step S32 is shown as a ratio determination unit 216 in FIG.

図3のステップS34では、CPU210は、低減して吐出すべき液滴の割合に基づいて、各ノズルについて、基準信号に基づいて吐出される液滴よりも吐出量を低減すべき低減位置を定める低減パターンPFを決定する。   In step S34 in FIG. 3, the CPU 210 determines a reduction position where the discharge amount should be reduced from the droplets discharged based on the reference signal for each nozzle based on the ratio of the droplets to be discharged after reduction. A reduction pattern PF is determined.

図6は、各ノズルについて、与えられた信号に基づいて吐出される液滴よりも吐出量を低減すべき低減位置を定める低減パターンPFを表す図である。低減パターンPFは、13個の2次元パターンPd01〜Pd13を含む。なお、13個の2次元パターンの一つについて、対象を特定せずに言及する場合は、2次元パターンPdiと表記する。2次元パターンPdiの縦方向の位置は、ヘッド部50の一つのノズル列の各ピエゾ素子に対応する。より詳細には、2次元パターンPdiの縦方向の位置は、一つのノズル列内の各ピエゾ素子が記録するX方向のn本(ここでは、n=4)ずつのボクセルのラインの並びに対応する。図6において、2次元パターンPd01の左側に、各ノズルによるボクセルラインの記録位置をボクセル数(0〜720)で示す。2次元パターンPdiの縦方向の位置は、図3のステップS10で形成したモデルのY方向のボクセル位置に対応する。2次元パターンPdiは、横方向(X方向)についても、720個分のボクセルに対応するデータを有しているものとする。   FIG. 6 is a diagram showing a reduction pattern PF for determining a reduction position where the ejection amount should be reduced from the droplets ejected based on a given signal for each nozzle. The reduction pattern PF includes 13 two-dimensional patterns Pd01 to Pd13. In addition, when referring to one of 13 two-dimensional patterns without specifying a target, it is expressed as a two-dimensional pattern Pdi. The position in the vertical direction of the two-dimensional pattern Pdi corresponds to each piezo element of one nozzle row of the head unit 50. More specifically, the vertical position of the two-dimensional pattern Pdi corresponds to a sequence of n voxel lines in the X direction (here, n = 4) recorded by each piezo element in one nozzle row. . In FIG. 6, on the left side of the two-dimensional pattern Pd01, the recording position of the voxel line by each nozzle is indicated by the number of voxels (0 to 720). The position in the vertical direction of the two-dimensional pattern Pdi corresponds to the voxel position in the Y direction of the model formed in step S10 in FIG. It is assumed that the two-dimensional pattern Pdi has data corresponding to 720 voxels in the horizontal direction (X direction).

図6の2次元パターンPdiにおいて、各ノズル位置の右側には、各ノズルが720個分の液滴吐出位置(ボクセル)の領域を記録する際、どの程度の頻度で、基準信号に基づいて吐出される液滴よりも吐出量を低減して液滴吐出処理を行うべきかが表されている。図6において、白いドットで表される位置が、基準信号に基づいて吐出される液滴よりも吐出量を低減して液滴吐出処理を行うべき位置(以下、「低減位置」ともいう)である。黒いドットで表される位置は、基準信号に基づく液滴を吐出すべき位置である。本実施形態においては、低減位置においては、本来、断面データに応じて吐出されるべき基準信号による13ngの液滴ではなく、12.5ngの液滴が吐出される。   In the two-dimensional pattern Pdi of FIG. 6, on the right side of each nozzle position, when each nozzle records an area of 720 droplet ejection positions (voxels), how often ejection is performed based on the reference signal It shows whether or not the droplet discharge process should be performed with a smaller discharge amount than the droplets to be discharged. In FIG. 6, a position represented by white dots is a position (hereinafter, also referred to as “reduction position”) where a droplet discharge process should be performed with a discharge amount reduced compared to a droplet discharged based on the reference signal. is there. A position represented by a black dot is a position where a droplet based on the reference signal should be ejected. In the present embodiment, at the reduction position, a 12.5 ng droplet is ejected instead of a 13 ng droplet based on the reference signal that should be ejected according to the cross-sectional data.

13個の2次元パターンPd01〜Pd13の一つのノズルに対応する行に含まれるすべての液滴吐出位置(2次元パターンPdiにおいて白または黒で表される)の液滴の合計量の、それらすべての液滴吐出位置に基準信号による13ngの液滴を吐出した場合の液滴の合計量に対する割合は、そのノズルが低減して吐出すべき液滴の割合(図5参照)と一致する。このように複数のデータ(2次元パターンPd01〜Pd13)を使用して低減位置を定めることにより、各ノズルについて、吐出量のズレ(図4参照)に応じた吐出液量の調整を、きめ細かく行うことができる。よって、低減パターンPFにしたがって液滴の吐出量の調整を行うことにより、物体データに基づく物体の形成において、物体データに忠実な形状の物体を形成することができる。   All of the total amount of droplets at all droplet discharge positions (represented by white or black in the two-dimensional pattern Pdi) included in the row corresponding to one nozzle of the 13 two-dimensional patterns Pd01 to Pd13 The ratio to the total amount of droplets when a 13 ng droplet is ejected by the reference signal to the droplet ejection position is equal to the proportion of droplets to be ejected by the nozzle (see FIG. 5). In this way, by defining a reduction position using a plurality of data (two-dimensional patterns Pd01 to Pd13), the amount of discharge liquid is finely adjusted for each nozzle in accordance with the displacement of the discharge amount (see FIG. 4). be able to. Therefore, by adjusting the droplet discharge amount according to the reduction pattern PF, an object having a shape faithful to the object data can be formed in the formation of the object based on the object data.

また、13個の2次元パターンPd01〜Pd13は、一つのノズルについて、互いに異なる位置に低減位置を備えている。このため、13個の2次元パターンPd01〜Pd13を重ね合わせた場合、低減位置は互いに重ならない。さらに、一つの2次元パターンPdi内の低減位置は、隣り合うノズルにおいて一致しない(図6において縦方向に並ばない)ように設けられている。このような態様とすることで、各ノズルからの吐出液量の調整をしようとして、かえって造形される物体の表面に液量調節に起因する凹凸ができてしまうという事態が生じる可能性を低減できる。なお、各ノズルについて、低減位置の間隔がブルーノイズとなるように、低減位置が定められていることが好ましい。   Further, the 13 two-dimensional patterns Pd01 to Pd13 have reduction positions at different positions with respect to one nozzle. For this reason, when 13 two-dimensional patterns Pd01 to Pd13 are overlapped, the reduction positions do not overlap each other. Further, the reduction positions in one two-dimensional pattern Pdi are provided so as not to coincide with each other in adjacent nozzles (not aligned in the vertical direction in FIG. 6). By setting it as such an aspect, it is possible to reduce the possibility of occurrence of irregularities due to liquid volume adjustment on the surface of the object to be shaped instead of adjusting the discharge liquid volume from each nozzle. . In addition, about each nozzle, it is preferable that the reduction position is defined so that the space | interval of a reduction position may become blue noise.

ステップS34の処理を実現するコンピューター200のCPU210の機能部を、パターン決定部218として図1に示す。ステップS10〜S34の処理は、無色の硬化液の液滴を吐出するノズル列Ntのすべてのノズル列について行われる。各ノズル列について生成された低減パターンPFは、後述するステップS44において、各ノズル列に対して適用される。   A functional unit of the CPU 210 of the computer 200 that realizes the process of step S34 is shown as a pattern determination unit 218 in FIG. The processing in steps S10 to S34 is performed for all nozzle rows of the nozzle row Nt that discharges colorless curable liquid droplets. The reduction pattern PF generated for each nozzle row is applied to each nozzle row in step S44 described later.

図3のステップS40においては、コンピューター200のCPU210は、三次元造形装置100を制御して、三次元の物体を造形する。まず、ステップS42において、CPU210が、三次元物体の形状を表す三次元データDoから、その三次元物体の形状をZ方向の造形解像度(例えば、600dpi)に従って、Z方向に垂直な面でスライスして得られる複数の板状の構造のXY方向に沿ったデータを生成する。このデータを「断面データ」と呼ぶ。   In step S40 of FIG. 3, the CPU 210 of the computer 200 controls the three-dimensional modeling apparatus 100 to model a three-dimensional object. First, in step S42, the CPU 210 slices the shape of the three-dimensional object from the three-dimensional data Do representing the shape of the three-dimensional object in a plane perpendicular to the Z direction according to the Z-direction modeling resolution (for example, 600 dpi). Data along the XY directions of a plurality of plate-like structures obtained in this way is generated. This data is called “cross-sectional data”.

三次元物体の形状を表す三次元データDoは、三次元の物体の形状を表すデータである。断面データDcは、X方向、Y方向、およびZ方向について所定の造形解像度(例えば、1200dpi×1200dpi×1200dpi)を有している。本実施形態においては、三次元データDoは、色の情報を有していないものとする。断面データDcは、所定の断面(XY平面)における三次元の物体の形状を表すデータである。断面データDcは、X方向およびY方向について所定の造形解像度(例えば、600dpi×600dpi)を有している。   The three-dimensional data Do representing the shape of the three-dimensional object is data representing the shape of the three-dimensional object. The cross-section data Dc has a predetermined modeling resolution (for example, 1200 dpi × 1200 dpi × 1200 dpi) in the X direction, the Y direction, and the Z direction. In the present embodiment, it is assumed that the three-dimensional data Do does not have color information. The cross section data Dc is data representing the shape of a three-dimensional object in a predetermined cross section (XY plane). The cross-section data Dc has a predetermined modeling resolution (for example, 600 dpi × 600 dpi) in the X direction and the Y direction.

断面データDcの生成に際しては、CPU210は、三次元データDoに基づいて、三次元データDoの解像度(例えば、XYZの各方向について1200dpi×1200dpi×1200dpi)から、三次元造形装置100の性能に応じた解像度(例えば、XYZの各方向について600dpi×600dpi×600dpi)に解像度変換を行う。なお、X方向、Y方向およびZ方向の解像度に応じて定められた3次元空間内を仕切る直方体または立方体の仮想的な要素を、本明細書において「ボクセル」と呼ぶ。   When generating the cross-section data Dc, the CPU 210 determines the resolution of the three-dimensional data Do (for example, 1200 dpi × 1200 dpi × 1200 dpi in each of the XYZ directions) based on the three-dimensional data Do according to the performance of the three-dimensional modeling apparatus 100. The resolution is converted to a resolution (for example, 600 dpi × 600 dpi × 600 dpi in each direction of XYZ). A virtual element of a rectangular parallelepiped or a cube that partitions the inside of the three-dimensional space defined according to the resolution in the X direction, the Y direction, and the Z direction is referred to as “voxel” in this specification.

ステップS42において、断面データDcは、X方向およびY方向について所定の造形解像度(例えば、XYの各方向について600dpi×600dpi)にしたがって定められた各要素に対して階調値が格納された二次元のラスターデータによって表される。各要素に格納された階調値は、その要素に対応するXY座標のボクセルに吐出する硬化液の量を表す。本実施形態では、技術の理解を容易にするため、各ボクセルに吐出する硬化液の量は一定であるものとする。   In step S42, the cross-sectional data Dc is a two-dimensional data in which gradation values are stored for each element determined according to a predetermined modeling resolution in the X and Y directions (for example, 600 dpi × 600 dpi in each of the XY directions). Represented by raster data. The gradation value stored in each element represents the amount of the curable liquid discharged to the voxel of the XY coordinate corresponding to that element. In this embodiment, in order to facilitate understanding of the technique, the amount of the curable liquid discharged to each voxel is assumed to be constant.

図3のステップS44においては、CPU210は、三次元造形装置100の制御部70を介して、粉体供給部20および平坦化機構30を制御して容器10c内に粉体層を形成する。そして、CPU210は、三次元データDoから生成された断面データDcと、低減パターンPFの2次元パターンPdiと、に従って、制御部70を介してヘッド部50を駆動して、硬化液を粉体層に吐出する。   In step S44 of FIG. 3, the CPU 210 controls the powder supply unit 20 and the flattening mechanism 30 via the control unit 70 of the three-dimensional modeling apparatus 100 to form a powder layer in the container 10c. Then, the CPU 210 drives the head unit 50 via the control unit 70 in accordance with the cross-sectional data Dc generated from the three-dimensional data Do and the two-dimensional pattern Pdi of the reduction pattern PF, and the curable liquid is supplied to the powder layer. To discharge.

より具体的には、制御部70は、走査部52を介して、X方向についてヘッド部50を走査させつつ、断面データDcに従って、各ノズル列の各ノズルから硬化液を吐出させる。なお、本実施形態においては、三次元データDoは、色の情報を有していないため、無色の硬化液の液滴を吐出するノズルNtから硬化液を吐出させる。その際、粉体層上の各部位を、まず、ヘッド部50が通過し、その後、硬化エネルギー付与部60が通過するように、制御部70によってヘッド部50および硬化エネルギー付与部60が走査される。   More specifically, the control unit 70 causes the head unit 50 to scan in the X direction via the scanning unit 52, and discharges the curable liquid from each nozzle of each nozzle row according to the cross-sectional data Dc. In the present embodiment, since the three-dimensional data Do has no color information, the curable liquid is ejected from the nozzle Nt that ejects a colorless curable liquid droplet. At that time, the head unit 50 and the curing energy application unit 60 are scanned by the control unit 70 so that the head unit 50 first passes through each part on the powder layer, and then the curing energy application unit 60 passes. The

断面データDcに従って、各ノズル列の各ノズルから硬化液を吐出させる際には、原則として、ノズルNtに接続された各ピエゾ素子には、基準信号(11)が供給され、13ngの液滴が吐出される(図2の最下段参照)。しかし、断面データDcによらず、所定のタイミングで、各ピエゾ素子には、パルスP11,P12がONとされた駆動信号(10)が供給されて、ノズルからは12.5ngの液滴が吐出される。この処理の詳細については、後述する。   When discharging the curable liquid from each nozzle of each nozzle row according to the cross-section data Dc, in principle, the reference signal (11) is supplied to each piezo element connected to the nozzle Nt, and a 13 ng droplet is formed. The liquid is discharged (see the lowermost stage in FIG. 2). However, the drive signal (10) with the pulses P11 and P12 turned ON is supplied to each piezo element at a predetermined timing regardless of the cross-section data Dc, and a 12.5 ng droplet is ejected from the nozzle. Is done. Details of this processing will be described later.

その後、制御部70は、走査部52を介して、X方向への走査開始前の位置に、X方向に沿ってヘッド部50を移動させる。X方向への走査が終了すると、制御部70は、走査部52を介して、Y方向にヘッド部50を走査させる。そして、制御部70は、再度、X方向についてヘッド部50を走査させつつ、各ノズルから液滴を吐出させる。そのようにして、液滴を吐出しつつ行われるX方向への走査と、Y方向への走査とを、繰り返すことにより、容器10c内の粉体層内に、1層分の断面データDcに対応する板状の構造Psが形成される(図1参照)。液滴によって構成される板状の構造Psは、造形ステージ11によって支持される。   Thereafter, the control unit 70 moves the head unit 50 along the X direction to a position before starting scanning in the X direction via the scanning unit 52. When the scanning in the X direction is completed, the control unit 70 causes the head unit 50 to scan in the Y direction via the scanning unit 52. And the control part 70 discharges a droplet from each nozzle, making the head part 50 scan again about a X direction. In this way, by repeating the scanning in the X direction and the scanning in the Y direction performed while discharging droplets, the cross-sectional data Dc for one layer is stored in the powder layer in the container 10c. A corresponding plate-like structure Ps is formed (see FIG. 1). The plate-like structure Ps constituted by droplets is supported by the modeling stage 11.

ステップS46においては、CPU210は、三次元物体の形状を表す三次元データDoに対応するすべての断面データDcにしたがって板状の構造Psを形成したか否かを判定する。三次元物体の形状を表す三次元データDoに対応するすべての断面データDcにしたがって板状の構造Psを形成していない場合には(ステップS46:No)、処理は、ステップS48に進む。   In step S46, the CPU 210 determines whether or not the plate-like structure Ps is formed according to all the cross-sectional data Dc corresponding to the three-dimensional data Do representing the shape of the three-dimensional object. When the plate-like structure Ps is not formed according to all the cross-sectional data Dc corresponding to the three-dimensional data Do representing the shape of the three-dimensional object (Step S46: No), the process proceeds to Step S48.

ステップS48においては、CPU210は、制御部70を介してアクチュエーター13を駆動して、造形ステージ11を、Z方向の造形解像度(例えば、600dpi)に応じた積層ピッチ分、Z方向下向きに降下させる(図1参照)。その後、処理はステップS44に戻って、同様の処理が繰り返される。すなわち、制御部70は、造形ステージ11上にすでに形成された板状の構造Psの上に新たな粉体層を形成する(図1参照)。   In step S48, the CPU 210 drives the actuator 13 via the control unit 70 to lower the modeling stage 11 downward in the Z direction by a stacking pitch corresponding to the modeling resolution in the Z direction (for example, 600 dpi) ( (See FIG. 1). Thereafter, the process returns to step S44, and the same process is repeated. That is, the control unit 70 forms a new powder layer on the plate-like structure Ps already formed on the modeling stage 11 (see FIG. 1).

一方、図3のステップS46において、三次元物体の形状を表す三次元データDoに対応するすべての断面データDcにしたがって板状の構造Psを形成した場合には(ステップS46:Yes)、CPU210は、処理を終了する。なお、ステップS42〜S48の処理を実現するコンピューター200のCPU210の機能部を、造形部220として図1に示す。造形部220は、三次元造形装置100の制御部70とともにステップS42〜S48の処理を実現する。   On the other hand, when the plate-like structure Ps is formed according to all the cross-sectional data Dc corresponding to the three-dimensional data Do representing the shape of the three-dimensional object in step S46 of FIG. 3 (step S46: Yes), the CPU 210 The process is terminated. In addition, the function part of CPU210 of the computer 200 which implement | achieves the process of step S42-S48 is shown in FIG. The modeling unit 220 implements the processes of steps S42 to S48 together with the control unit 70 of the three-dimensional modeling apparatus 100.

図7は、ステップS44のX方向およびY方向の走査において、各ノズルが記録するボクセルを示す図である。形成すべき対象が、Y方向についてボクセル位置0から始まっているものとする。本実施形態においては、液滴を吐出しつつ行われるX方向の2以上の走査(具体的には4回の走査)と、X方向の各走査の間に行われるY方向の第1の走査(本実施形態において、走査量はノズルのピッチの1/n)と、が繰り返し行われる。そのような処理を、本明細書では、まとめて「単位処理」または「パス」と呼ぶ。繰り返し行われる単位処理(パス)の間に、Y方向の第1の走査よりも走査量が大きいY方向の第2の走査が行われる。繰り返し行われる単位処理(パス)と、単位処理の間に行われるY方向の第2の走査とにより、X方向およびY方向に連続して並ぶ各ボクセルに液滴が供給される。   FIG. 7 is a diagram illustrating voxels recorded by each nozzle in the scanning in the X direction and the Y direction in step S44. It is assumed that the object to be formed starts from voxel position 0 in the Y direction. In the present embodiment, two or more scans in the X direction (specifically four scans) performed while discharging droplets, and a first scan in the Y direction performed between each scan in the X direction. (In the present embodiment, the scanning amount is 1 / n of the nozzle pitch). Such processing is collectively referred to as “unit processing” or “pass” in this specification. During the unit processing (pass) that is repeatedly performed, the second scanning in the Y direction is performed with a scanning amount larger than the first scanning in the Y direction. A droplet is supplied to each voxel arranged in the X direction and the Y direction continuously by the unit processing (pass) that is repeatedly performed and the second scanning in the Y direction performed during the unit processing.

本実施形態においては、1パス内において、いわゆる擬似バンド印刷における1パス分の処理が行われる。「擬似バンド印刷」とは、一方向の1回の走査において液滴を供給した複数のボクセルのラインの間のボクセルのライン上に、その一方向に垂直な方向の並びの順に液滴を供給して、連続するライン間への液滴の供給を完了する処理(1パス分の処理)を、繰り返し行う印刷方法である。   In this embodiment, processing for one pass in so-called pseudo band printing is performed in one pass. “Pseudo-band printing” refers to supplying droplets in the order of the direction perpendicular to the one direction on the voxel line between a plurality of voxel lines to which droplets were supplied in one scan in one direction. In this printing method, the process of completing the supply of droplets between successive lines (the process for one pass) is repeated.

本実施形態においては、1パスが終わるたびに、第2の走査として、Y方向に174ボクセル分の走査が行われる。その結果、1パス内のn回(n=4)の第1の走査としての1ボクセル分(ノズルピッチの1/n)のY方向の走査(微小送り)と、1パス後の第2の走査としてのY方向の走査とにより、177ボクセル分、ヘッド部50は、造形ステージ11に対してY方向に移動する。   In this embodiment, every time one pass is completed, a scan of 174 voxels in the Y direction is performed as the second scan. As a result, scanning (microfeed) in the Y direction for one voxel (1 / n of the nozzle pitch) as the first scanning n times (n = 4) in one pass and the second after one pass. By scanning in the Y direction as scanning, the head unit 50 moves in the Y direction with respect to the modeling stage 11 by 177 voxels.

図7のパス1において、X方向の最初の走査では、180個のノズルのうち、No.137のノズルがボクセル位置0のボクセルに液滴を供給する。No.138のノズルがボクセル位置4のボクセルに液滴を供給する。No.139のノズルがボクセル位置8のボクセルに液滴を供給する。一方、No.137よりノズル番号が小さいノズルは、形成すべき対象上にない(対象のボクセル位置0よりもY方向について上流側にある)ため、液滴を吐出しない。そして、X方向の走査が1回行われると、1ボクセル分(ノズルピッチの1/n)、Y方向の第1の走査(微小送り)が行われる。そして、パス1中で合計n回(n=4)のX方向の走査とY方向の微小送りが行われる。   In pass 1 of FIG. 7, in the first scan in the X direction, no. 137 nozzles supply droplets to the voxel at position 0. No. 138 nozzles supply droplets to the voxel at voxel position 4. No. 139 nozzles supply droplets to the voxel at voxel position 8. On the other hand, no. A nozzle having a nozzle number smaller than 137 is not on the target to be formed (is upstream of the target voxel position 0 in the Y direction), and thus does not eject droplets. When the scanning in the X direction is performed once, the first scanning in the Y direction (micro feed) is performed for one voxel (1 / n of the nozzle pitch). Then, a total of n times (n = 4) scanning in the X direction and minute feeding in the Y direction are performed in pass 1.

X方向の走査においては、形成すべき対象上にあるノズルから液滴が吐出される。ただし、X方向の走査において液滴が供給されるのは、X方向に並ぶボクセルのうち4個に1個のボクセルである。パス1が行われた後、Y方向について、174ボクセル分の第2の走査が行われる。   In scanning in the X direction, droplets are ejected from nozzles on the object to be formed. However, droplets are supplied in the X-direction scanning to one out of every four voxels arranged in the X direction. After pass 1 is performed, a second scan of 174 voxels is performed in the Y direction.

図7のパス2において、X方向についての最初の走査では、180個のノズルのうち、No.93のノズルがボクセル位置1のボクセルに液滴を供給する。No.94のノズルがボクセル位置5のボクセルに液滴を供給する。No.95のノズルがボクセル位置9のボクセルに液滴を供給する。一方、No.93よりノズル番号が小さいノズルは、形成すべき対象上にない(対象のボクセル位置0よりもY方向について上流側にある)ため、液滴を吐出しない。そして、X方向の走査が1回行われると、1ボクセル分、Y方向の第1の走査(微小送り)が行われる。そして、パス2中で合計n回(n=4)のX方向の走査とY方向の微小送りが行われる。   In pass 2 of FIG. 7, in the first scanning in the X direction, no. 93 nozzles supply droplets to the voxel at voxel position 1. No. 94 nozzles supply droplets to the voxel at voxel location 5. No. 95 nozzles supply droplets to the voxel at voxel position 9. On the other hand, no. A nozzle having a nozzle number smaller than 93 is not on the target to be formed (is upstream of the target voxel position 0 in the Y direction), and thus does not eject droplets. When scanning in the X direction is performed once, the first scanning (microfeed) in the Y direction is performed for one voxel. Then, a total of n times (n = 4) scanning in the X direction and minute feeding in the Y direction are performed in pass 2.

X方向の走査においては、形成すべき対象上にあるノズルから液滴が吐出される。ただし、パス2内のX方向の走査において液滴が供給されるのは、X方向に並ぶボクセルのうちパス1において液滴が供給されなかったボクセルであって、X方向に並ぶボクセルのうち4個に1個のボクセルである。その結果、たとえば、図7において、ボクセル位置3のライン上のボクセルは、パス1でNo.137のノズルにより、4個に1個のボクセルが記録され、パス2で、No.93のノズルにより、さらに4個に1個のボクセルが記録される。その結果、ボクセル位置3のライン上のボクセルは、パス1とパス2で、4個中2個のボクセルが記録される。パス2が行われた後、Y方向について、174ボクセル分の第2の走査が行われる。以下、同様に、X方向の走査とY方向の走査が繰り返される。   In scanning in the X direction, droplets are ejected from nozzles on the object to be formed. However, the droplets are supplied in the scan in the X direction in the pass 2 among the voxels arranged in the X direction and not supplied in the pass 1, and 4 out of the voxels arranged in the X direction. One voxel per unit. As a result, for example, in FIG. One voxel is recorded by four nozzles 137, and in pass 2, No. 1 is recorded. One out of every four voxels is recorded by the 93 nozzles. As a result, two out of four voxels are recorded in pass 1 and pass 2 on the line at voxel position 3. After pass 2 is performed, a second scan of 174 voxels is performed in the Y direction. Thereafter, similarly, scanning in the X direction and scanning in the Y direction are repeated.

本実施形態においては、マルチパス印刷が行われる。「マルチパス印刷」においては、一走査方向に並ぶボクセルのライン内の複数のボクセルに対して、異なる液滴吐出部で分担させて液滴を供給する。たとえば、図7において、ボクセル位置3のライン上の各ボクセルは、No.137のノズル(パス1)と、No.93のノズル(パス2)と、No.49のノズル(パス3)と、No.5のノズル(パス4)と、で分担して記録される。このような処理を行うことにより、各ノズル及び対応するピエゾ素子の性能のバラツキが、造形する物体のX方向の特定の部分に、大きな凹凸が生じてしまう可能性を低減することができる。   In this embodiment, multipass printing is performed. In “multi-pass printing”, droplets are supplied to a plurality of voxels in a line of voxels arranged in one scanning direction by being shared by different droplet discharge units. For example, in FIG. 7, each voxel on the line at voxel position 3 is No. No. 137 nozzle (pass 1); No. 93 nozzle (pass 2); 49 nozzles (pass 3); 5 nozzles (pass 4) are shared and recorded. By performing such processing, it is possible to reduce the possibility that large irregularities will occur in specific portions in the X direction of the object to be modeled due to variations in the performance of each nozzle and the corresponding piezoelectric element.

また、本実施形態においては、Y方向に広がるある領域内のすべてのボクセルラインに対して、4回のパスによって分担されて、液滴の供給が完了される。たとえば、Y方向のボクセル位置0〜176までのボクセルラインは、図7に示すパス1〜4の4回のパスによってすべて記録される。   In the present embodiment, the supply of droplets is completed by sharing four voxel lines in a certain region extending in the Y direction by four passes. For example, all the voxel lines from the voxel positions 0 to 176 in the Y direction are recorded by four passes of passes 1 to 4 shown in FIG.

このように、本実施形態においては、広義のインターレース印刷が行われる。「インターレース印刷」においては、一方向の走査において、その走査方向に並ぶすでに液滴を供給済のボクセルのラインの隙間のボクセルのライン上に、液滴を供給しつつ、新たに液滴を供給する領域については、新たにその走査方向に並ぶ一本または数本おきのボクセルのライン上に液滴を供給していく印刷方法である。たとえば、図7において、パス1においてNo.137のノズルによって記録される領域(ボクセル位置0〜3のボクセルライン)と、パス2においてNo.137のノズルによって記録される領域(図7において図示されず)とは、離れている。その間の領域は、他のパスにおいて他のノズルによって記録される。   As described above, in the present embodiment, broad interlace printing is performed. In “interlaced printing”, in one direction of scanning, a new droplet is supplied while supplying a droplet onto the voxel line in the gap between the voxel lines already supplied in the scanning direction. For the region to be printed, this is a printing method in which droplets are newly supplied onto every other or several voxel lines arranged in the scanning direction. For example, in FIG. In the area recorded by the nozzle 137 (the voxel line at voxel positions 0 to 3), and in pass 2, No. The area recorded by the nozzle 137 (not shown in FIG. 7) is separated. The area in between is recorded by other nozzles in other passes.

このような処理を行うことにより、一つのノズルおよび対応するピエゾ素子によって吐出される液滴が着弾する位置を、Y方向について分散させることができる。そのため、ノズルおよびそのノズルに対応するピエゾ素子の性能のバラツキによって、造形する物体のY方向の特定の部分に、大きな凹凸が生じてしまう可能性を低減することができる。なお、「広義のインターレース印刷」とは、上述の「インターレース印刷」の条件、すなわち「一方向(本実施形態においてX方向)の走査において、その走査方向に並ぶすでに液滴を供給済のボクセルのラインの隙間のボクセルのライン上に、液滴を供給しつつ、新たに液滴を供給する領域については、新たにその走査方向に並ぶ一本または数本おきのボクセルのライン上に液滴を供給していく」という条件が、上記の一方向に垂直な方向(本実施形態においてY方向)に並ぶボクセルについて成立している印刷方法を含む。   By performing such processing, the positions at which the droplets ejected by one nozzle and the corresponding piezo element land can be dispersed in the Y direction. Therefore, it is possible to reduce the possibility of large irregularities occurring in a specific portion in the Y direction of the object to be modeled due to variations in the performance of the nozzle and the piezoelectric element corresponding to the nozzle. Note that “interlaced printing in a broad sense” refers to the conditions of the above-mentioned “interlaced printing”, that is, “scanning in one direction (X direction in the present embodiment) of voxels that have already been supplied with droplets aligned in the scanning direction. While supplying droplets to the voxel line in the gap between the lines, for the region where new droplets are to be supplied, droplets are newly applied to every other voxel line aligned in the scanning direction. The condition “supplying” includes a printing method that is established for voxels arranged in a direction perpendicular to the one direction (Y direction in the present embodiment).

図8は、ステップS44のX方向およびY方向の走査において、各ノズルから液滴が吐出され、板状の構造Psが形成される際に、どのように2次元パターンPdiが適用されるかを示す図である。   FIG. 8 shows how the two-dimensional pattern Pdi is applied when droplets are ejected from each nozzle and the plate-like structure Ps is formed in the scanning in the X direction and the Y direction in step S44. FIG.

ステップS44においては、断面データDcと、2次元パターンPdiの一つと、に基づいて、ノズルから液滴を吐出することにより、三次元物体の断面の形状を有する板状の構造Psが形成される。   In step S44, a plate-like structure Ps having a cross-sectional shape of a three-dimensional object is formed by discharging droplets from the nozzle based on the cross-sectional data Dc and one of the two-dimensional patterns Pdi. .

本実施形態においては、図8に示すように、たとえば、パス1においては、Y方向について0〜176ボクセルの位置に、まず、180個のノズルのうち下流端側(Y方向+側)の約1/4のノズルによって、液滴が吐出される。その際には、低減位置を定める2次元パターンPdiのうち、2次元パターンPd01の端から約1/4の範囲(544〜720ボクセルの範囲)のパターンが適用される。そして、各ノズルから液滴が吐出される際に、白い四角で表される低減位置については、基準信号による13ngの液滴ではなく、より少ない12.5ngの液滴が吐出される。なお、造形する物体の幅が、2次元パターンPdiの幅を超える場合には、2次元パターンPdiは、X方向について繰り返し適用される。   In the present embodiment, as shown in FIG. 8, for example, in pass 1, at the position of 0 to 176 voxels in the Y direction, first, about 180 nozzles on the downstream end side (Y direction + side) Droplets are ejected by the 1/4 nozzle. In that case, a pattern in a range of about ¼ from the end of the two-dimensional pattern Pd01 (range of 544 to 720 voxels) is applied to the two-dimensional pattern Pdi that defines the reduction position. When a droplet is ejected from each nozzle, a reduced 12.5 ng droplet is ejected at a reduced position represented by a white square instead of a 13 ng droplet based on the reference signal. When the width of the object to be modeled exceeds the width of the two-dimensional pattern Pdi, the two-dimensional pattern Pdi is repeatedly applied in the X direction.

次に、パス2においては、Y方向について0〜353ボクセルの位置に、180個のノズルのうち下流端側の約1/2のノズルによって、液滴が吐出される。その際には、2次元パターンPd01の端から約1/2の範囲(367〜720ボクセルの範囲)のパターンが適用される。そして、各ノズルから液滴が吐出される際に、白い四角で表される低減位置については、基準信号による13ngの液滴ではなく、より少ない12.5ngの液滴が吐出される。   Next, in pass 2, droplets are ejected at about 0 to 353 voxels in the Y direction by about 1/2 of the 180 nozzles on the downstream end side. In this case, a pattern in a range of about ½ from the end of the two-dimensional pattern Pd01 (range of 367 to 720 voxels) is applied. When a droplet is ejected from each nozzle, a reduced 12.5 ng droplet is ejected at a reduced position represented by a white square instead of a 13 ng droplet based on the reference signal.

さらに、パス3においては、Y方向について0〜530ボクセルの位置に、180個のノズルのうち下流端側の約3/4のノズルによって、液滴が吐出される。その際には、2次元パターンPd01の端から約3/4の範囲(190〜720ボクセルの範囲)のパターンが適用される。そして、各ノズルから液滴が吐出される際に、白い四角で表される低減位置については、12.5ngの液滴が吐出される。   Further, in pass 3, droplets are ejected by about 3/4 of the 180 nozzles on the downstream end side from 0 to 530 voxels in the Y direction. In this case, a pattern in a range of about 3/4 from the end of the two-dimensional pattern Pd01 (range of 190 to 720 voxels) is applied. When a droplet is ejected from each nozzle, a 12.5 ng droplet is ejected at a reduced position represented by a white square.

以下、同様に、造形する物体に対するノズル(ヘッド部50)の相対位置に応じて、一つの2次元パターンPdiの対応する部分が適用されて、液滴の吐出量の低減が実現される。図2のステップS44において、以上のような処理が行われることにより、各ノズルからの液滴の吐出量のバラツキが低減されつつ、板状の構造Psが形成される。   Hereinafter, similarly, a corresponding portion of one two-dimensional pattern Pdi is applied in accordance with the relative position of the nozzle (head unit 50) with respect to the object to be modeled, and a reduction in the discharge amount of droplets is realized. In step S44 of FIG. 2, the plate-like structure Ps is formed while the variation in the discharge amount of droplets from each nozzle is reduced by performing the above processing.

なお、図3のステップS10においては、ステップS44で行われる板状の構造の形成において行われる単位処理と同じ処理によって、一つの板状の構造が形成され、それを複数層分、繰り返すことにより、モデルPt0が形成される。そして、図3のステップS34においては、単位処理によって液滴が供給されるボクセルラインについて、2次元データPdi(図6参照)が形成される。このように単位処理と対応させてモデルを形成し、対応する2次元データを形成することにより、以下のような効果が奏される。すなわち、ハードウェアとしてのノズルの配列と対応させてモデルを形成し2次元データを形成する態様に比べて、図2のステップS44における2次元データPdiの適用による吐出量の低減処理が容易となる。   In step S10 of FIG. 3, one plate-like structure is formed by the same process as the unit process performed in the formation of the plate-like structure performed in step S44, and this is repeated for a plurality of layers. A model Pt0 is formed. In step S34 in FIG. 3, two-dimensional data Pdi (see FIG. 6) is formed for the voxel line to which the droplet is supplied by the unit process. Thus, the following effects are produced by forming the model in correspondence with the unit processing and forming the corresponding two-dimensional data. That is, the discharge amount reduction processing by applying the two-dimensional data Pdi in step S44 in FIG. 2 is easier than a mode in which a model is formed corresponding to the arrangement of nozzles as hardware to form two-dimensional data. .

その後、図3のステップS46,S48を経て再度ステップS44の処理が行われる場合には、2次元パターンPd02が適用されて、液滴の吐出が行われる。すなわち、複数の2次元パターンPdiのそれぞれが順に適用されて、物体の複数の断面であって断面に垂直な方向に並ぶ異なる断面について、ステップS44の処理が繰り返され、複数の板状の構造Psが重ねて形成される。   After that, when the process of step S44 is performed again through steps S46 and S48 of FIG. 3, the two-dimensional pattern Pd02 is applied, and droplets are ejected. That is, each of the plurality of two-dimensional patterns Pdi is sequentially applied, and the process of step S44 is repeated for a plurality of cross sections of the object that are arranged in a direction perpendicular to the cross section, so that a plurality of plate-like structures Ps is obtained. Are overlaid.

以上で説明した本実施形態によれば、液滴を吐出する液滴吐出部において、液滴の量のばらつきや、硬化処理の際の素材の変形がある場合にも、物体データに含まれない凹凸を形成してしまう可能性が低い造形を行うことができる。   According to the present embodiment described above, even when there is a variation in the amount of droplets or deformation of the material during the curing process in the droplet ejection unit that ejects droplets, it is not included in the object data. Modeling with a low possibility of forming irregularities can be performed.

なお、本実施形態における三次元造形装置100とコンピューター200とが、[課題を解決するための手段]における「三次元造形装置」に相当する。ノズルNtと各ノズルに対応するピエゾ素子が、「液滴吐出部」に相当する。造形ステージ11が「支持部」に相当する。X方向が「第1の方向」に相当する。Y方向が「第2の方向」に相当する。コンピューター200のCPU210と、三次元造形装置100の制御部70が、「制御部」に相当する。   The three-dimensional modeling apparatus 100 and the computer 200 in the present embodiment correspond to the “three-dimensional modeling apparatus” in [Means for Solving the Problems]. The nozzles Nt and the piezo elements corresponding to the respective nozzles correspond to “droplet discharge portions”. The modeling stage 11 corresponds to a “support portion”. The X direction corresponds to the “first direction”. The Y direction corresponds to the “second direction”. The CPU 210 of the computer 200 and the control unit 70 of the 3D modeling apparatus 100 correspond to a “control unit”.

B.第2実施形態:
図9は、第2実施形態における三次元造形装置の概略構成を示す説明図である。第1実施形態の三次元造形装置100は、造形部10内に供給された粉体に対して硬化液を吐出することによって三次元物体を造形する。これに対して、第2実施形態の三次元造形装置100aは、粉体を用いることなく、樹脂を含有する硬化液のみによって三次元物体を造形する。第2実施形態において、コンピューター200のCPU210および三次元造形装置100aの制御部70による生成される断面データDcの生成、および低減パターンPFの生成などのデータ処理は、第1実施形態の処理と同じ処理である。
B. Second embodiment:
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of the three-dimensional modeling apparatus according to the second embodiment. The three-dimensional modeling apparatus 100 according to the first embodiment models a three-dimensional object by discharging a curable liquid to the powder supplied into the modeling unit 10. On the other hand, the three-dimensional modeling apparatus 100a of the second embodiment models a three-dimensional object using only a curable liquid containing a resin without using powder. In the second embodiment, the data processing such as generation of the cross-sectional data Dc generated by the CPU 210 of the computer 200 and the control unit 70 of the three-dimensional modeling apparatus 100a and the generation of the reduced pattern PF are the same as the processing of the first embodiment. It is processing.

三次元造形装置100aは、造形部10と、ヘッド部50と、硬化エネルギー付与部60と、制御部70と、測定器80と、を備えている。造形部10は、第1実施形態と同様に、造形ステージ11と枠体12とアクチュエーター13とを備えている。ただし、枠体12は省略してもよい。ヘッド部50には、タンク51が接続されている。硬化エネルギー付与部60は、X方向についてヘッド部50と並ぶようにヘッド部50に対して固定された発光装置61である。   The three-dimensional modeling apparatus 100a includes a modeling unit 10, a head unit 50, a curing energy applying unit 60, a control unit 70, and a measuring instrument 80. The modeling unit 10 includes a modeling stage 11, a frame body 12, and an actuator 13 as in the first embodiment. However, the frame 12 may be omitted. A tank 51 is connected to the head unit 50. The curing energy applying unit 60 is a light emitting device 61 fixed to the head unit 50 so as to be aligned with the head unit 50 in the X direction.

三次元造形装置100aは、第1実施形態の三次元造形装置100から、粉体供給部20と平坦化機構30と粉体回収部40とを省略した構成となっている。三次元造形装置100aの他の点は、第1実施形態の三次元造形装置100と同じである。このような三次元造形装置100aであっても、粉体層を形成する処理を除き、第1実施形態の三次元造形装置100と同様の処理によって三次元物体を造形することができる。   The three-dimensional modeling apparatus 100a has a configuration in which the powder supply unit 20, the flattening mechanism 30, and the powder recovery unit 40 are omitted from the three-dimensional modeling apparatus 100 of the first embodiment. Other points of the 3D modeling apparatus 100a are the same as the 3D modeling apparatus 100 of the first embodiment. Even in such a three-dimensional modeling apparatus 100a, a three-dimensional object can be modeled by the same process as the three-dimensional modeling apparatus 100 of the first embodiment, except for the process of forming a powder layer.

第2実施形態においては、サポート材を用いて三次元物体を造形することが可能である。本実施形態におけるサポート材とは、硬化液を硬化させる硬化エネルギーと同等の硬化エネルギーによって硬化する液体であり、硬化後に、水や所定の溶液に晒すことで溶解し、簡単に除去することが可能な材料である。サポート材を、三次元物体の輪郭の外側に向けて吐出すれば、下層よりも上層の断面体の面積が大きい形状の物体を造形する場合に、その面積の大きな部分を、下層のサポート材によって支えることができる。   In the second embodiment, it is possible to form a three-dimensional object using a support material. The support material in the present embodiment is a liquid that cures with a curing energy equivalent to the curing energy for curing the curing liquid. After curing, it can be dissolved by exposure to water or a predetermined solution and easily removed. Material. If the support material is discharged toward the outside of the outline of the three-dimensional object, when forming an object with a shape having a larger cross-sectional area in the upper layer than the lower layer, the large area is Can support.

第2実施形態の三次元造形装置100は、ヘッド部50に、硬化液とサポート材とを吐出するためのノズルがそれぞれ備えられ、また、ヘッド部50には、硬化液が収容されたタンクと、サポート材が収容されたタンクとが接続される。本実施形態では、ヘッド部50は、硬化液を吐出する走査と同じ走査においてサポート材を吐出する。なお、ヘッド部50は、硬化液を吐出する走査と異なる走査においてサポート材を吐出することも可能である。   In the three-dimensional modeling apparatus 100 of the second embodiment, the head unit 50 is provided with nozzles for discharging the curable liquid and the support material, and the head unit 50 includes a tank in which the curable liquid is accommodated. The tank containing the support material is connected. In the present embodiment, the head unit 50 ejects the support material in the same scan as the scan for ejecting the curable liquid. The head unit 50 can also eject the support material in a scan different from the scan for ejecting the curable liquid.

このような態様においても、第1実施形態の図3の処理により、物体データに含まれない凹凸を形成してしまう可能性が低い造形を行うことができる。   Also in such an aspect, modeling with a low possibility of forming irregularities not included in the object data can be performed by the processing of FIG. 3 of the first embodiment.

C.変形例:
C1.変形例1:
上記実施形態においては、無色を含む1色の硬化液を吐出するノズルは、Y方向に沿って配された1列のノズルまたはその集合である。しかし、1色の硬化液を吐出するノズルは、Y方向に沿って千鳥状に(ジグザグに)配された態様とすることもできる。すなわち、1色の硬化液を吐出するノズルは、液滴を吐出しつつ行われる操作の方向とは異なる方向について、互いに異なる位置に配された複数のノズルを含む態様とすることができる。
C. Variations:
C1. Modification 1:
In the above embodiment, the nozzles that discharge one color of curable liquid including colorless are one row of nozzles arranged along the Y direction or a set thereof. However, the nozzles that discharge one color of the curable liquid may be arranged in a zigzag manner (zigzag) along the Y direction. That is, the nozzle that discharges one color of the curable liquid may include a plurality of nozzles arranged at different positions in a direction different from the direction of the operation performed while discharging the droplets.

C2.変形例2:
上記実施形態においては、X方向およびY方向については、造形ステージ11は移動せず、液滴吐出部としてのノズルおよびピエゾ素子を備えるヘッド部50が、走査部52によって移動する。また、Z方向については、ヘッド部50は移動せず、支持部としての造形ステージ11がアクチュエーター13によって移動する。しかし、互いに交わる3方向について、液滴吐出部が移動する態様とすることもできる。そして、互いに交わる3方向について、支持部が移動する態様とすることもできる。また、互いに交わる2方向について、支持部が移動し、それら2方向に交わる1方向に液滴吐出部が移動する態様とすることもできる。
C2. Modification 2:
In the above embodiment, the modeling stage 11 does not move in the X direction and the Y direction, and the head unit 50 including a nozzle and a piezoelectric element as a droplet discharge unit is moved by the scanning unit 52. Further, in the Z direction, the head unit 50 does not move, and the modeling stage 11 as a support unit moves by the actuator 13. However, it is also possible to adopt a mode in which the droplet discharge section moves in three directions that intersect each other. And it can also be set as the aspect which a support part moves about three directions which mutually cross | intersect. Further, it is possible to adopt a mode in which the support portion moves in two directions intersecting each other and the droplet discharge portion moves in one direction intersecting these two directions.

なお、上記実施形態では、液滴吐出部としてのノズルおよびピエゾ素子を備えるヘッド部50と、支持部としての造形ステージ11とは、互いに直交するX,Y,Z方向に移動される。しかし、液滴吐出部と支持部とが相対移動する方向は、直交していなくてもよい。ただし、互いに交わる方向であることが好ましい。   In the above-described embodiment, the head unit 50 including a nozzle and a piezoelectric element as a droplet discharge unit and the modeling stage 11 as a support unit are moved in X, Y, and Z directions orthogonal to each other. However, the direction in which the droplet discharge unit and the support unit relatively move does not have to be orthogonal. However, it is preferable that the directions intersect each other.

C3.変形例3:
上記実施形態では、測定器80は、液滴吐出部としてのノズルおよびピエゾ素子を備えるヘッド部50に固定され、ヘッド部50とともに走査部52によって移動される。しかし、測定器は、液滴吐出部とは別に設けられていてもよい。ただし、支持部に対して液滴吐出部の1以上の移動方向と同じ1以上の方向に移動できるように構成されることが好ましい。また、測定器は、三次元造形装置の一部として設けられていなくてもよい。ただし、モデルを測定して、三次元造形装置の制御部に、モデルの各部の高さ(液滴吐出方向の位置)の情報を提供できるように構成されることが好ましい。
C3. Modification 3:
In the above embodiment, the measuring device 80 is fixed to the head unit 50 including a nozzle and a piezoelectric element as a droplet discharge unit, and is moved by the scanning unit 52 together with the head unit 50. However, the measuring device may be provided separately from the droplet discharge unit. However, it is preferable to be configured to be able to move in the same one or more directions as the one or more movement directions of the droplet discharge unit with respect to the support unit. Moreover, the measuring device may not be provided as a part of the three-dimensional modeling apparatus. However, it is preferable that the model is measured so that information on the height (position in the droplet discharge direction) of each part of the model can be provided to the control unit of the three-dimensional modeling apparatus.

C4.変形例4:
上記実施形態においては、硬化エネルギー付与部60としての発光装置61は、ヘッド部50に対してX方向の一方の側に設けられている。しかし、硬化エネルギー付与部60としての発光装置61は、ヘッド部50に対してX方向の両側に設けることもできる。そのような態様において、測定器80は、硬化エネルギー付与部60を挟んでヘッド部50とは逆の側に設けられていてもよいし、ヘッド部50および硬化エネルギー付与部60とは、独立に設けられていてもよい。
C4. Modification 4:
In the above embodiment, the light emitting device 61 as the curing energy applying unit 60 is provided on one side in the X direction with respect to the head unit 50. However, the light emitting device 61 as the curing energy applying unit 60 can be provided on both sides in the X direction with respect to the head unit 50. In such an embodiment, the measuring device 80 may be provided on the opposite side of the head unit 50 with the curing energy application unit 60 interposed therebetween, and the head unit 50 and the curing energy application unit 60 are independent of each other. It may be provided.

C5.変形例5:
上記実施形態においては、図3および図8のステップS10において、モデルは、擬似バンド印刷内で実施される一部の処理により形成される。しかし、モデルは、他の印刷方法によって形成されてもよい。ただし、モデルは、断面データに従って行われる板状の構造の生成において少なくとも一部で使用される印刷方法と同じ走査方法で、生成されることが好ましい。
C5. Modification 5:
In the above embodiment, in step S10 of FIGS. 3 and 8, the model is formed by a part of the process performed in the pseudo band printing. However, the model may be formed by other printing methods. However, the model is preferably generated by the same scanning method as the printing method used at least in part in the generation of the plate-like structure performed according to the cross-sectional data.

C6.変形例6:
上記実施形態においては、低減パターンPFは、13個の2次元パターンPdiを含んでいる。しかし、低減パターンPFは、13個より少ない数の2次元パターンPdi、たとえば12個や11個の2次元パターンPdiで構成されていてもよい。また、低減パターンPFは、13個より多い数の2次元パターンPdi、たとえば14個や15個の2次元パターンPdiで構成されていてもよい。そして、低減パターンPFは、1個の2次元パターンPdiで構成されていてもよい。ただし、各ノズルで形成されたモデルの上面の高さのばらつきの大きさ(%)について、1%未満を切り捨てたときの整数値よりも多い数の2次元パターンが設けられることが好ましい。このような態様とすれば、各ノズルによって形成される部位の高さのばらつきを、1%未満の単位で調整することができる。
C6. Modification 6:
In the embodiment, the reduction pattern PF includes 13 two-dimensional patterns Pdi. However, the reduced pattern PF may be configured by a number of two-dimensional patterns Pdi smaller than 13, for example, 12 or 11 two-dimensional patterns Pdi. Further, the reduction pattern PF may be composed of more than 13 two-dimensional patterns Pdi, for example, 14 or 15 two-dimensional patterns Pdi. The reduction pattern PF may be composed of one two-dimensional pattern Pdi. However, it is preferable that the number of two-dimensional patterns larger than the integer value when less than 1% is rounded off is provided for the magnitude (%) of the variation in the height of the upper surface of the model formed by each nozzle. If it is set as such an aspect, the dispersion | variation in the height of the site | part formed by each nozzle can be adjusted in a unit of less than 1%.

C7.変形例7:
上記実施形態においては、図3のステップS44において毎回、三次元データDoから生成された断面データDcと低減パターンPFの2次元パターンPdiとに基づいて、板状の構造が形成される。しかし、断面データに基づいて板状の構造を形成する際に、必ずしも毎回、低減パターンの2次元パターンを考慮して処理を行う必要はない。すなわち、数回おきの板状の構造の生成において、低減パターンの2次元パターンを考慮することとしてもよい。また、連続して複数回、低減パターンの2次元パターンを考慮して板状の構造を形成した後、連続して複数回、低減パターンの2次元パターンを考慮せずに板状の構造を形成してもよい。
C7. Modification 7:
In the above embodiment, a plate-like structure is formed based on the cross-sectional data Dc generated from the three-dimensional data Do and the two-dimensional pattern Pdi of the reduced pattern PF every time in step S44 of FIG. However, when forming a plate-like structure based on the cross-sectional data, it is not always necessary to perform processing in consideration of the two-dimensional pattern of the reduced pattern. That is, in the generation of the plate-like structure every several times, the two-dimensional pattern of the reduction pattern may be considered. In addition, after forming a plate-like structure multiple times in succession, taking into account the two-dimensional pattern of the reduced pattern, multiple times in succession, forming a plate-like structure without taking into consideration the two-dimensional pattern of the reduced pattern May be.

たとえば、低減パターンPFが、より少ない数の2次元パターンPdiで構成されている態様においては、図4に示す吐出量のズレを有する各ノズルを、吐出量に応じてグループ分けして、それぞれのグループに低減された液滴の吐出量を割り当てることができる。そのような態様においては、もっともと出量の少ないグループについては、液滴の吐出量を低減しないことが好ましい。   For example, in the aspect in which the reduced pattern PF is configured with a smaller number of two-dimensional patterns Pdi, the nozzles having the displacement of the ejection amount shown in FIG. 4 are grouped according to the ejection amount, A reduced droplet discharge amount can be assigned to a group. In such an embodiment, it is preferable not to reduce the droplet discharge amount for the group with the least amount of output.

C8.変形例8:
上記実施形態においては、低減位置において、低減位置ではない位置に吐出する液滴よりも少ない液滴を吐出している。しかし、低減位置において、物体データの断面データによらず、液滴吐出部から液滴の吐出を行わない態様とすることもできる。このような態様とすれば、指定される液滴を吐出しないことによって、各液滴吐出部から吐出される液滴の量のバラツキを打ち消して、高品質な造形を行うことができる。
C8. Modification 8:
In the embodiment described above, fewer droplets are ejected at the reduction position than at the non-reduction position. However, it is also possible to adopt a mode in which droplets are not ejected from the droplet ejection unit at the reduction position, regardless of the cross-sectional data of the object data. By adopting such an aspect, it is possible to perform high-quality modeling by canceling the variation in the amount of droplets ejected from each droplet ejection unit by not ejecting the designated droplets.

C9.変形例9:
上記実施形態においては、無色の硬化液の液滴を吐出するノズルNtのすべてのノズル列について、図3のステップS10〜S34の処理が行われる。しかし、液滴の吐出量の調整の処理は、色が付された硬化液の液滴を吐出するノズルについて行われることもできる。また、液滴の吐出量の調整の処理は、無色の硬化液の液滴を吐出するノズルNtの一部のノズルについて行うこともできる。
C9. Modification 9:
In the above-described embodiment, the processes in steps S10 to S34 in FIG. 3 are performed for all nozzle rows of the nozzle Nt that discharges a colorless curable liquid droplet. However, the adjustment process of the droplet discharge amount can be performed for a nozzle that discharges a colored curable liquid droplet. In addition, the adjustment of the discharge amount of the droplets can be performed for some of the nozzles Nt that discharge the colorless curable liquid droplets.

C10.変形例10:
上記実施形態では、液滴吐出部としてのピエゾ素子およびノズルから吐出される最も大きい液滴を原則として使用し、液滴の吐出量の調整のために次に大きい液滴が使用される。しかし、液滴吐出部から複数種類の液滴を吐出可能に構成し、複数種類の液滴を物体の通常の造形に使用することもできる。そして、そのうちの1種類以上の液滴について、それぞれよりと出量の少ない液滴を吐出できるように構成し、図3の処理を行うこともできる。
C10. Modification 10:
In the above-described embodiment, the largest droplet ejected from the piezo element and the nozzle as the droplet ejection unit is used in principle, and the next largest droplet is used for adjusting the ejection amount of the droplet. However, a plurality of types of droplets can be discharged from the droplet discharge unit, and the plurality of types of droplets can be used for normal modeling of an object. Then, for one or more types of droplets, it is possible to discharge droplets with a smaller output amount, and the processing of FIG. 3 can be performed.

C11.変形例11:
上記実施形態の物体の造形においては、1パス内で擬似バンド印刷の1パスと同様の処理を行い、さらに、インターレース印刷でありかつマルチパス印刷である印刷が行われる(図7参照)。しかし、物体の造形においては、マルチパス印刷を行わず、X方向の一つのライン上のボクセルは一つのノズルで記録することもできる。また、物体の造形において、擬似バンド印刷を伴わないインターレース印刷を行うこともでき、インターレース印刷を伴わない擬似バンド印刷を行うこともできる。すなわち、物体の造形においては、擬似バンド印刷、インターレース印刷、マルチパス印刷のうちの1つ、または2以上の組合せを、適用することができる。
C11. Modification 11:
In the modeling of the object of the above embodiment, the same processing as one pass of pseudo band printing is performed within one pass, and further, printing that is interlaced printing and multipass printing is performed (see FIG. 7). However, in modeling an object, voxels on one line in the X direction can be recorded with one nozzle without performing multi-pass printing. In modeling an object, interlaced printing without pseudo-band printing can be performed, and pseudo-band printing without interlaced printing can also be performed. That is, in modeling an object, one of pseudo band printing, interlace printing, and multi-pass printing, or a combination of two or more can be applied.

ただし、低減パターンPFの2次元パターンPdiは、断面データに従って行われる板状の構造の生成において、1パス(単位処理)として採用される印刷処理に応じて生成されることが好ましい。たとえば、上記実施形態においては、断面データに従って行われる板状の構造の生成において、1パス内で3回の微小送りを挟んでn回(n=4)のX方向の走査を行う印刷(擬似バンド印刷)が行われる(図7参照)。このため、2次元パターンPdi(図6参照)は、各ノズルに対して、X方向のボクセルのラインn個(n=4)が対応するように設けられる。しかし、断面データに従って行われる板状の構造の生成において、1パス内で微小送りが行われない場合には(n=1)、2次元パターンPdiは、各ノズルに対してn個(n=1)のX方向のボクセルのラインが対応するように設けられることが好ましい。   However, the two-dimensional pattern Pdi of the reduced pattern PF is preferably generated according to a printing process that is adopted as one pass (unit process) in generating a plate-like structure performed according to the cross-sectional data. For example, in the above-described embodiment, in the generation of a plate-like structure performed according to the cross-sectional data, printing (pseudo) that performs scanning in the X direction n times (n = 4) with three minute feeds in one pass. Band printing) is performed (see FIG. 7). Therefore, the two-dimensional pattern Pdi (see FIG. 6) is provided so that n lines (n = 4) of voxels in the X direction correspond to each nozzle. However, in the generation of the plate-like structure performed according to the cross-sectional data, when minute feed is not performed in one pass (n = 1), n two-dimensional patterns Pdi (n = n) for each nozzle. It is preferable that the voxel lines in the X direction in 1) correspond to each other.

なお、1パス内における微小送りを挟んだX方向の走査の回数nも、4より多い数(たとえば、2,3)とすることもでき、4より少ない数(たとえば、5,6)とすることもできる。そして、マルチパス印刷における繰り返し数も、4より多い数(たとえば、2,3)とすることもでき、4より少ない数(たとえば、5,6)とすることもできる。   Note that the number n of scans in the X direction with minute feeds in one pass can also be greater than 4 (for example, 2, 3), and can be less than 4 (for example, 5, 6). You can also. The number of repetitions in multipass printing can also be greater than 4 (for example, 2, 3), and can be less than 4 (for example, 5, 6).

C12.その他:
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
C12. Other:
The present invention is not limited to the above-described embodiments, examples, and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments, examples, and modifications corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the above effects, replacement or combination can be performed as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.

10…造形部
10c…容器
11…造形ステージ
12…枠体
13…アクチュエーター
20…粉体供給部
30…平坦化機構
40…粉体回収部
50…ヘッド部
51…タンク
52…走査部
60…硬化エネルギー付与部
61…発光装置
70…制御部
80…高さ測定器
100…三次元造形装置
100a…三次元造形装置
200…コンピューター
210…CPU
212…モデル形成部
214…測定部
216…割合決定部
218…パターン決定部
220…造形部
COMA…原駆動信号
COMB…原駆動信号
Nc…シアンの液滴を吐出するノズル
Nm…マゼンタの液滴を吐出するノズル
Nt…無色の液滴を吐出するノズル
Ny…イエロの液滴を吐出するノズル
P11,P12,P21,P22…駆動信号中のパルス
PF…低減パターン
Ps…板状の構造
Pt0…ステップS10で形成されるモデル
S0,S1…選択信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Modeling part 10c ... Container 11 ... Modeling stage 12 ... Frame 13 ... Actuator 20 ... Powder supply part 30 ... Flattening mechanism 40 ... Powder collection part 50 ... Head part 51 ... Tank 52 ... Scanning part 60 ... Curing energy Giving unit 61 ... Light emitting device 70 ... Control unit 80 ... Height measuring device 100 ... Three-dimensional modeling device 100a ... Three-dimensional modeling device 200 ... Computer 210 ... CPU
212 ... Model forming unit 214 ... Measuring unit 216 ... Ratio determining unit 218 ... Pattern determining unit 220 ... Modeling unit COMA ... Original drive signal COMB ... Original drive signal Nc ... Nozzle for ejecting cyan droplets Nm ... Magenta droplets Nozzle discharging Nt ... Nozzle discharging colorless droplet Ny ... Nozzle discharging yellow droplet P11, P12, P21, P22 ... Pulse in drive signal PF ... Reduction pattern Ps ... Plate-like structure Pt0 ... Step S10 Model formed by S0, S1 ... selection signal

Claims (9)

液滴を吐出することによって物体を造形する三次元造形装置であって、
それぞれ液滴を吐出することができる複数の液滴吐出部と、
前記液滴によって構成される構造を支持する支持部と、
前記支持部に対して、前記液滴の吐出方向と交わる第1の方向、ならびに前記液滴の吐出方向および前記第1の方向と交わる第2の方向に、前記複数の液滴吐出部を相対的に移動させることができる走査部と、
前記液滴吐出部、前記支持部、および前記走査部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記走査部に前記第1および第2の方向に走査を行わせつつ、前記複数の液滴吐出部から、前記支持部に向かって、同一の基準信号に基づいて前記液滴を吐出することにより、モデルを形成するモデル形成部と、
前記複数の液滴吐出部のそれぞれに対応する前記モデルの複数の部位における前記液滴の吐出方向の高さを計測する測定部と、
前記計測の結果に基づいて、前記複数の液滴吐出部のそれぞれについて、低減すべき液滴の割合を決定する割合決定部と、
前記低減すべき液滴の割合に基づいて、前記複数の液滴吐出部のそれぞれについて、吐出量を低減すべき低減位置を定める低減パターンを決定するパターン決定部と、
前記走査部に前記第1および第2の方向に走査を行わせつつ、物体の形状を表す物体データと、前記低減パターンと、に基づいて、前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出して、物体を造形する造形部と、を備え、
前記低減位置は、前記物体データによらず、前記基準信号に基づいて吐出される液滴の量よりも少ない量の液滴を吐出すべき位置である、造形装置。
A three-dimensional modeling apparatus that models an object by discharging droplets,
A plurality of droplet discharge portions each capable of discharging droplets;
A support for supporting the structure constituted by the droplets;
Relative to the support portion, the plurality of droplet discharge portions in a first direction intersecting with the droplet discharge direction, and in a second direction intersecting with the droplet discharge direction and the first direction. A scanning unit that can be moved automatically,
A control unit for controlling the droplet discharge unit, the support unit, and the scanning unit,
The controller is
By causing the scanning unit to scan in the first and second directions, ejecting the droplets from the plurality of droplet ejection units toward the support unit based on the same reference signal A model forming unit for forming a model;
A measurement unit that measures the height of the droplet in the discharge direction at a plurality of portions of the model corresponding to each of the plurality of droplet discharge units;
Based on the measurement results, for each of the plurality of droplet ejection units, a ratio determination unit that determines a ratio of droplets to be reduced;
A pattern determining unit that determines a reduction pattern that determines a reduction position for reducing the discharge amount for each of the plurality of droplet discharge units, based on the ratio of the droplets to be reduced;
While causing the scanning unit to perform scanning in the first and second directions, droplets are ejected from the plurality of droplet ejection units based on object data representing the shape of an object and the reduction pattern. And a modeling part for modeling an object,
The modeling apparatus is a modeling apparatus in which the reduced position is a position where a smaller amount of droplets than the amount of droplets ejected based on the reference signal should be ejected regardless of the object data.
請求項1記載の装置であって、
前記低減パターンは、複数の2次元パターンを含み、
前記複数の2次元パターンのそれぞれは、
一方向が前記複数の液滴吐出部のそれぞれに対応する2次元パターンであって、
前記複数の液滴吐出部のそれぞれについて、前記低減位置として、互いに異なる位置を定めており、
前記造形部は、
前記物体データから生成され前記物体の断面の形状を表す断面データと、前記複数の2次元パターンの一つと、に基づいて、前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出することにより、前記断面の形状を有する板状の構造を形成する第1の処理を、前記複数の2次元パターンのそれぞれを順に適用しつつ、前記物体の複数の断面であって前記断面に垂直な方向に並ぶ異なる断面について、繰り返すことにより、複数の前記板状の構造を重ねて形成する処理を行う、造形装置。
The apparatus of claim 1, comprising:
The reduction pattern includes a plurality of two-dimensional patterns,
Each of the plurality of two-dimensional patterns is
One direction is a two-dimensional pattern corresponding to each of the plurality of droplet discharge portions,
For each of the plurality of droplet discharge units, different positions are defined as the reduction positions,
The modeling part is
By discharging droplets from the plurality of droplet discharge units based on the cross-sectional data generated from the object data and representing the cross-sectional shape of the object, and one of the plurality of two-dimensional patterns, the cross-section Different cross-sections arranged in a direction perpendicular to the cross-section of the object while applying each of the plurality of two-dimensional patterns in order to form a plate-like structure having a shape of About, the modeling apparatus which performs the process which overlaps and forms the said several plate-shaped structure by repeating.
請求項2記載の装置であって、
前記第1の処理は、
前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出させつつ、前記複数の液滴吐出部を前記第1の方向に走査する処理と、
前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出させずに、前記複数の液滴吐出部を前記第2の方向に走査する処理と、
を繰り返すことにより、前記第1の方向に並ぶすでに液滴を供給されたラインの隙間のライン上に、液滴を供給しつつ、新たに液滴を供給する領域については、新たに前記第1の方向に並ぶ一本または数本おきのライン上に液滴を供給して、前記板状の構造を形成する処理である、造形装置。
The apparatus of claim 2, comprising:
The first process includes
A process of scanning the plurality of droplet discharge sections in the first direction while discharging droplets from the plurality of droplet discharge sections;
A process of scanning the plurality of droplet discharge sections in the second direction without discharging droplets from the plurality of droplet discharge sections;
By repeating the above, a region for newly supplying a droplet while supplying a droplet on the gap line of the line already supplied with the droplet in the first direction is newly added to the first. A modeling apparatus, which is a process for supplying droplets onto every other line or every other line arranged in the direction to form the plate-like structure.
請求項2記載の装置であって、
前記第1の処理は、
前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出させつつ、前記複数の液滴吐出部を前記第1の方向に走査する処理と、
前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出させずに、前記複数の液滴吐出部を前記第2の方向に走査する処理と、
を繰り返すことにより、
前記第1の方向に延びるライン上に、異なる液滴吐出部で分担して液滴を供給して、前記板状の構造を形成する処理である、造形装置。
The apparatus of claim 2, comprising:
The first process includes
A process of scanning the plurality of droplet discharge sections in the first direction while discharging droplets from the plurality of droplet discharge sections;
A process of scanning the plurality of droplet discharge sections in the second direction without discharging droplets from the plurality of droplet discharge sections;
By repeating
A modeling apparatus, which is a process of forming droplets on a line extending in the first direction by supplying different droplets by supplying different droplets to form the plate-like structure.
液滴を吐出することによって物体を造形する方法であって、
(a)複数の液滴吐出部から、同一の基準信号に基づいて液滴を吐出することにより、モデルを形成する工程と、
(b)前記複数の液滴吐出部のそれぞれに対応する前記モデルの複数の部位における前記液滴の吐出方向の高さを計測する工程と、
(c)前記計測の結果に基づいて、前記複数の液滴吐出部のそれぞれについて、低減すべき液滴の割合を決定する工程と、
(d)前記低減すべき液滴の割合に基づいて、前記複数の液滴吐出部のそれぞれについて、吐出量を低減すべき低減位置を定める低減パターンを決定する工程と、
(e)物体の形状を表す物体データと、前記低減パターンと、に基づいて、前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出して、物体を造形する工程と、を備え、
前記低減位置は、前記物体データによらず、前記基準信号に基づいて吐出される液滴の量よりも少ない量の液滴を吐出すべき位置である、造形方法。
A method of modeling an object by discharging droplets,
(A) forming a model by discharging droplets from a plurality of droplet discharge units based on the same reference signal;
(B) measuring the height of the droplet in the discharge direction at a plurality of portions of the model corresponding to each of the plurality of droplet discharge units;
(C) determining a ratio of droplets to be reduced for each of the plurality of droplet discharge units based on the measurement result;
(D) determining a reduction pattern for determining a reduction position at which the discharge amount should be reduced for each of the plurality of droplet discharge units, based on the ratio of the droplets to be reduced;
(E) based on object data representing the shape of an object and the reduction pattern, and ejecting droplets from the plurality of droplet ejection units to form an object,
The reduction method is a modeling method in which, regardless of the object data, a position where a smaller amount of droplets than the amount of droplets ejected based on the reference signal should be ejected.
請求項5記載の方法であって、
前記低減パターンは、複数の2次元パターンを含み、
前記複数の2次元パターンのそれぞれは、
一方向が前記複数の液滴吐出部のそれぞれに対応する2次元パターンであって、
前記複数の液滴吐出部のそれぞれについて、前記低減位置として、互いに異なる位置を定めており、
前記工程(e)は、
(e1)前記物体データから生成され前記物体の断面の形状を表す断面データと、前記複数の2次元パターンの一つと、に基づいて、前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出することにより、前記断面の形状を有する板状の構造を形成する工程と、
(e2)前記複数の2次元パターンのそれぞれを順に適用しつつ、前記物体の複数の断面であって前記断面に垂直な方向に並ぶ異なる断面について、前記工程(e1)を繰り返すことにより、複数の前記板状の構造を重ねて形成する工程と、を備える、造形方法。
The method of claim 5, comprising:
The reduction pattern includes a plurality of two-dimensional patterns,
Each of the plurality of two-dimensional patterns is
One direction is a two-dimensional pattern corresponding to each of the plurality of droplet discharge portions,
For each of the plurality of droplet discharge units, different positions are defined as the reduction positions,
The step (e)
(E1) by discharging droplets from the plurality of droplet discharge units based on cross-sectional data generated from the object data and representing a cross-sectional shape of the object and one of the plurality of two-dimensional patterns Forming a plate-like structure having the cross-sectional shape;
(E2) While applying each of the plurality of two-dimensional patterns in order, by repeating the step (e1) for a plurality of cross-sections of the object that are arranged in a direction perpendicular to the cross-section, A step of forming the plate-like structure on top of each other.
請求項6記載の方法であって、
前記工程(e1)は、
(e3)前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出させつつ、前記複数の液滴吐出部を第1の方向に走査する工程と、
(e4)前記工程(e3)の後、前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出させずに、前記複数の液滴吐出部を前記第1の方向と交わる第2の方向に走査する工程と、
を繰り返すことにより、前記第1の方向に並ぶすでに液滴を供給されたラインの隙間のライン上に、液滴を供給しつつ、新たに液滴を供給する領域については、新たに前記第1の方向に並ぶ一本または数本おきのライン上に液滴を供給して、前記板状の構造を形成する工程である、造形方法。
The method of claim 6, comprising:
The step (e1)
(E3) scanning the plurality of droplet discharge sections in a first direction while discharging droplets from the plurality of droplet discharge sections;
(E4) After the step (e3), the step of scanning the plurality of droplet discharge portions in a second direction intersecting the first direction without discharging droplets from the plurality of droplet discharge portions. When,
By repeating the above, a region for newly supplying a droplet while supplying a droplet on the gap line of the line already supplied with the droplet in the first direction is newly added to the first. A modeling method, which is a step of forming droplets on one or several lines arranged in the direction of the plate to form the plate-like structure.
請求項6記載の方法であって、
前記工程(e1)は、
(e3)前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出させつつ、前記複数の液滴吐出部を第1の方向に走査する工程と、
(e4)前記工程(e3)の後、前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出させずに、前記複数の液滴吐出部を前記第1の方向と交わる第2の方向に走査する工程と、
を繰り返すことにより、
前記第1の方向に延びるライン上に、異なる液滴吐出部で分担して液滴を供給して、前記板状の構造を形成する工程である、造形方法。
The method of claim 6, comprising:
The step (e1)
(E3) scanning the plurality of droplet discharge sections in a first direction while discharging droplets from the plurality of droplet discharge sections;
(E4) After the step (e3), the step of scanning the plurality of droplet discharge portions in a second direction intersecting the first direction without discharging droplets from the plurality of droplet discharge portions. When,
By repeating
A modeling method, which is a step of forming droplets on a line extending in the first direction by supplying different droplets and supplying the droplets to form the plate-like structure.
コンピューターを使用して三次元造形装置を制御して液滴を吐出させることによって物体を造形させるためのコンピュータープログラムであって、
複数の液滴吐出部から、同一の基準信号に基づいて液滴を吐出することにより、モデルを形成する機能と、
前記複数の液滴吐出部のそれぞれに対応する前記モデルの複数の部位における前記液滴の吐出方向の高さを計測する機能と、
前記計測の結果に基づいて、前記複数の液滴吐出部のそれぞれについて、低減すべき液滴の割合を決定する機能と、
前記低減すべき液滴の割合に基づいて、前記複数の液滴吐出部のそれぞれについて、吐出量を低減すべき低減位置を定める低減パターンを決定する機能と、
物体の形状を表す物体データと、前記低減パターンと、に基づいて、前記複数の液滴吐出部から液滴を吐出して、物体を造形する機能と、
をコンピューターに実現させるための、コンピュータープログラムであり、
前記低減位置は、前記物体データによらず、前記基準信号に基づいて吐出される液滴の量よりも少ない量の液滴を吐出すべき位置である、コンピュータープログラム。
A computer program for modeling an object by controlling a 3D modeling apparatus using a computer and discharging droplets,
A function of forming a model by discharging droplets from a plurality of droplet discharge units based on the same reference signal;
A function of measuring the height of the droplet in the discharge direction at a plurality of portions of the model corresponding to each of the plurality of droplet discharge units;
A function of determining a ratio of droplets to be reduced for each of the plurality of droplet discharge units based on the measurement result;
A function for determining a reduction pattern for determining a reduction position where the discharge amount should be reduced for each of the plurality of droplet discharge units, based on the ratio of the droplets to be reduced;
Based on object data representing the shape of an object and the reduction pattern, a function of forming an object by discharging droplets from the plurality of droplet discharge units,
Is a computer program that enables a computer to realize
The computer program, wherein the reduction position is a position where a smaller amount of droplets than the amount of droplets ejected based on the reference signal should be ejected regardless of the object data.
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