JP2018034350A - 三次元造形物の製造方法および造形物 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態にかかる三次元造形物の製造方法を説明するための図である。本実施の形態に係る三次元造形物の製造方法は、造形物形成工程と、分離工程と、組合せ工程と、を順に有する。
以上説明したように、本形態では、造形物形成工程において、三次元造形物1と、三次元造形物1を保護するための支持部材2と、三次元造形物1と支持部材2との間に配置されるサポート材4とを形成し、その後の分離工程において、サポート材4を除去して三次元造形物1と支持部材2とを分離している。また、本形態では、サポート材4の厚さは一定となっており、支持部材2の上面の形状は、三次元造形物1の下面に応じた形状となっている。さらに、本形態では、分離工程後の組合せ工程において、支持部材2の上面と三次元造形物1の下面とが接触するように三次元造形物1と支持部材2とを組み合わせている。そのため、本形態では、支持部材2と組み合わされて運搬される三次元造形物1を支持部材2によって適切に保護することが可能になる。
上述した形態において、サポート部材除去工程後の支持部材2に複数の穴2aが形成されても良い(図2(A)参照)。図2(A)に示す変形例では、複数の穴2aは、支持部材2の底面から上側に向かって支持部材2を貫通しない範囲に形成されている。また、複数の穴2aは、上下方向から見たときの形状が、たとえば、円形状または四角形状となるように形成されている。この場合、造形物5では、複数の穴2aの中にサポート材3の一部が配置されている。すなわち、この場合には、造形物形成工程において、サポート材3の一部が複数の穴2aの中に配置されるように、サポート材吐出部15からサポート用のインクを吐出させている。一般に、造形用のインクはサポート用のインクよりも高価であるため、図2(A)に示す変形例では、高価な造形用のインクの使用量を低減して、支持部材2を低コストで製造することが可能になる。
図2(A)に示す変形例では、複数の穴2aは、支持部材2の底面から上側に向かって支持部材2を貫通しない範囲に形成されているが、サポート部材除去工程後の支持部材2に形成される複数の穴2aは、支持部材2の底面から上面まで支持部材2を貫通するように形成されても良い(図2(B)参照)。この場合、造形物5では、複数の穴2aの中にサポート材3、4の一部が配置されている。すなわち、この場合には、造形物形成工程において、サポート材3、4の一部が複数の穴2aの中に配置されるように、サポート材吐出部15からサポート用のインクを吐出させている。図2(B)に示す変形例でも図2(A)に示す変形例と同様に、支持部材2を低コストで製造することが可能になる。また、図2(B)に示す変形例では、分離工程において複数の穴2aを利用して、サポート材4の、水が行き亘りにくい位置に配置された部分にも水を行き亘らせることが可能になる。したがって、この変形例では、分離工程におけるサポート材4の除去がより容易になる。
上述した形態において、支持部材2は、図2(C)に示すように、サポート材3側に配置される硬質部2bと、サポート材4側に配置され硬質部2bよりも硬度の低い軟質部2cとから構成されても良い。すなわち、支持部材2は、サポート材4に接する部分に配置されるとともに支持部材2の他の部分(すなわち、硬質部2b)よりも硬度の低い軟質部2cを備えていても良い。すなわち、支持部材2は、分離工程後に三次元造形物1を支持する部分(完成後の三次元造形物1を支持する部分)に、軟質部2cを備えていても良い。この場合には、たとえば、インクジェットヘッドとして、軟質部2cを形成するインクを吐出する軟質材吐出部がキャリッジ16に搭載されており、モデル材吐出部14から吐出されるインクによって硬質部2bが形成され、軟質材吐出部から吐出されるインクによって軟質部2cが形成される。また、この場合には、組合せ工程において三次元造形物1と支持部材2とを組み合わせると、軟質部2cと三次元造形物1が接する。この場合には、サポート材4側に配置される軟質部2cの作用によって、支持部材2に、三次元造形物1の緩衝機能を持たせることが可能になるため、運搬時の三次元造形物1の損傷を効果的に防止することが可能になる。
上述した形態では、図1(B)における支持部材2の上面と三次元造形物1の下面とが接触するように、三次元造形物1と支持部材2とが組み合わされており、支持部材2は、三次元造形物1を下側から支えている。この他にもたとえば、三次元造形物1を下側から支えるとともに三次元造形物1を上側から覆うように支持部材2が形成されても良いし、三次元造形物1の全体を覆うように支持部材2が形成されても良い。この場合であっても、造形物5では、三次元造形物1と支持部材2との間にサポート材4が配置される。また、三次元造形物1の全体を覆うように支持部材2が形成される場合には、支持部材2は、たとえば、上下方向または水平方向において2分割されている。また、この場合には、支持部材2は、水平方向において3分割以上に分割されていても良い。
上述した形態において、支持部材2は透明であっても良い。この場合には、三次元造形物1の形状が複雑であっても、組合せ工程において三次元造形物1と支持部材2とを組み合わせるときに、三次元造形物1と支持部材2との位置関係を確認しながら、三次元造形物1と支持部材2とを組み合わせることが可能になる。したがって、三次元造形物1の形状が複雑であっても、三次元造形物1と支持部材2とを組み合わせる際の三次元造形物1の損傷を防止することが可能になる。
2 支持部材
2a 穴
2c 軟質部
4 サポート材(分離部材)
5 造形物
11 インク層
14 モデル材吐出部(インクジェッドヘッド)
15 サポート材吐出部(インクジェッドヘッド)
Claims (9)
- インクジェッドヘッドから吐出されたインクによって形成されるインク層を積層して三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、
前記インク層を積層して、前記三次元造形物と、前記三次元造形物を支持する支持部材とを有する造形物を形成する造形物形成工程と、
前記造形物形成工程後に、前記三次元造形物と前記支持部材とを分離する分離工程とを備え、
前記支持部材は、前記分離工程の後、前記三次元造形物と組み合わされて、前記三次元造形物を保護することを特徴とする三次元造形物の製造方法。 - 前記造形物は、前記三次元造形物と前記支持部材との間に配置される分離部材を備え、
前記分離部材は、前記支持部材と異なるインクによって形成され、
前記分離工程では、前記分離部材を除去することによって前記三次元造形物と前記支持部材とを分離することを特徴とする請求項1記載の三次元造形物の製造方法。 - 前記分離部材は、所定の溶媒に溶ける溶解性を有するインクによって形成され、
前記分離工程では、前記造形物を前記溶媒に漬け、前記分離部材を前記溶媒に溶かして除去することによって前記三次元造形物と前記支持部材とを分離することを特徴とする請求項2記載の三次元造形物の製造方法。 - 前記支持部材には、複数の穴が形成されており、
前記造形物形成工程では、少なくとも前記分離部材の一部が複数の前記穴の中に配置されるように、前記インクジェッドヘッドからインクを吐出させることを特徴とする請求項2または3記載の三次元造形物の製造方法。 - 前記支持部材は、立体網目状に形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の三次元造形物の製造方法。
- 前記支持部材は、前記分離工程後に前記三次元造形物を支持する部分に、前記支持部材の他の部分よりも硬度の低い軟質部を備えることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の三次元造形物の製造方法。
- 前記支持部材は、透明であることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の三次元造形物の製造方法。
- 硬化したインクによって構成される立体的な造形物であって、
三次元造形物と、前記三次元造形物を支持するとともに完成後の前記三次元造形物と組み合わされて前記三次元造形物を保護するための支持部材とを備えることを特徴とする造形物。 - 前記支持部材は、完成後の前記三次元造形物を支持する部分に、前記支持部材の他の部分よりも硬度の低い軟質部を備えることを特徴とする請求項8記載の造形物。
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