JP2019147326A - Manufacturing method of solid molding, and creation method of manufacturing data of solid molding - Google Patents

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典晃 岡田
Noriaki Okada
典晃 岡田
寛之 内藤
Hiroyuki Naito
寛之 内藤
義仁 嶋田
Yoshihito Shimada
義仁 嶋田
雄太 小池
Yuta Koike
雄太 小池
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Abstract

To provide a manufacturing method of a solid molding capable of preventing contamination of a device caused by elution of a material forming a support part without lowering removal speed of the support part.SOLUTION: There is provided a manufacturing method of a solid molding for molding a model part and a support part for supporting the model part. In the manufacturing method of a solid molding, when molding a molding comprising the model part and the support part, a support part protective barrier having a prescribed height is molded separately, to the support part positioned on the outermost contour of the molding.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造データの作成方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a three-dimensional structure and a method for creating manufacturing data for a three-dimensional structure.

三次元の立体物を造形する技術として、付加製造(AM:Additive Manufacturing)と呼ばれる技術が知られている。
この技術は、積層方向について薄く切った断面形状を計算し、その形状に従って各層を形成して積層することにより立体物を造形する技術である。
近年、付加製造技術の中でも、光硬化性樹脂を積層することにより三次元立体物を造形するマテリアルジェッティング方式が注目されている。
マテリアルジェッティング方式によると、造形物本体であるモデル部を造形する場合にモデル部を支持するサポート部を造形することにより、原理的に造形が困難な形状(例えば、オーバーハング部を有する形状等)を造形することができる。
As a technique for modeling a three-dimensional solid object, a technique called additive manufacturing (AM) is known.
This technique is a technique for modeling a three-dimensional object by calculating a cross-sectional shape sliced in the stacking direction, forming each layer according to the shape, and stacking the layers.
In recent years, a material jetting method that forms a three-dimensional solid object by laminating a photocurable resin has attracted attention among additive manufacturing techniques.
According to the material jetting method, when modeling a model part that is a model body, by shaping the support part that supports the model part, it is difficult to form in principle (for example, a shape having an overhang part, etc.) ) Can be modeled.

また、マテリアルジェッティング方式のインクジェット方式による光造形技術では、種類や物性の異なる複数の光硬化性樹脂組成物のそれぞれをノズルから微小な液滴状に吐出させて光造形を行うことが知られている。造形物本体を水不溶性の硬化物を形成する光硬化性樹脂組成物を用いて形成し、サポート部を水溶性の硬化物を形成する光硬化性樹脂組成物を用いて形成する。そして、造形後にサポート部を水に溶解することによりサポート部を除去する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
さらにまた、水溶性サポート部の外表面を水不溶性材料からなるサポート殻で覆う、三次元造形物の作製方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
In addition, in the optical modeling technology using the inkjet method of the material jetting method, it is known to perform optical modeling by discharging each of a plurality of photocurable resin compositions having different types and physical properties from a nozzle in the form of fine droplets. ing. The molded article body is formed using a photocurable resin composition that forms a water-insoluble cured product, and the support portion is formed using a photocurable resin composition that forms a water-soluble cured product. And the method of removing a support part by melt | dissolving a support part in water after modeling is proposed (for example, refer patent document 1).
Furthermore, a method for producing a three-dimensional structure has been proposed in which the outer surface of the water-soluble support part is covered with a support shell made of a water-insoluble material (see, for example, Patent Document 2).

本発明は、サポート部の除去速度を低下させることなく、サポート部を形成する材料の溶出による装置の汚染を防止することができる立体造形物の製造方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the manufacturing method of the three-dimensional molded item which can prevent the contamination of the apparatus by elution of the material which forms a support part, without reducing the removal speed of a support part.

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
本発明の立体造形物の製造方法は、
モデル部と前記モデル部を支持するサポート部とを造形する立体造形物の製造方法であって、
前記モデル部及び前記サポート部からなる造形物を造形する際、前記造形物の最外郭に位置する前記サポート部に対し、所定の高さのサポート部防護壁を離間させて造形することを特徴とする。
Means for solving the problems are as follows. That is,
The manufacturing method of the three-dimensional structure of the present invention is as follows:
It is a manufacturing method of a three-dimensional modeled object which models a model part and a support part which supports the model part,
When modeling a model consisting of the model part and the support part, the support part positioned at the outermost contour of the model is modeled by separating a support part protective wall having a predetermined height. To do.

本発明によると、サポート部の除去速度を低下させることなく、サポート部を形成する材料の溶出による装置の汚染を防止することができる立体造形物の製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the three-dimensional molded item which can prevent the contamination of the apparatus by the elution of the material which forms a support part can be provided, without reducing the removal speed of a support part.

図1は、立体造形物の製造装置の要部正面の一例を示す模式図である。Drawing 1 is a mimetic diagram showing an example of the principal part front of the manufacturing device of a solid modeling thing. 図2Aは、造形しようとする立体造形物を三次元モデルで表した一例の模式図である。FIG. 2A is a schematic diagram of an example in which a three-dimensional model to be modeled is represented by a three-dimensional model. 図2Bは、モデル部とサポート部で形成しようとする造形物の一例を示す模式図である。FIG. 2B is a schematic diagram illustrating an example of a model that is to be formed by a model portion and a support portion. 図2Cは、図2Bの造形物の一断面図を示す模式図である。FIG. 2C is a schematic diagram illustrating a cross-sectional view of the shaped article of FIG. 2B. 図3は、本実施態様の立体造形物の一例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of the three-dimensional structure according to the present embodiment. 図4Aは、実施例1の立体造形物を正面からみた概略図である。FIG. 4A is a schematic view of the three-dimensional structure of Example 1 as viewed from the front. 図4Bは、実施例1の立体造形物を上面からみた概略図である。FIG. 4B is a schematic view of the three-dimensional modeled object of Example 1 as viewed from above. 図5Aは、比較例1の立体造形物を正面からみた概略図である。FIG. 5A is a schematic view of the three-dimensional structure of Comparative Example 1 as viewed from the front. 図5Bは、比較例1の立体造形物を上面からみた概略図である。FIG. 5B is a schematic view of the three-dimensional structure of Comparative Example 1 as viewed from above. 図6Aは、比較例2の立体造形物を正面からみた概略図である。FIG. 6A is a schematic view of the three-dimensional structure of Comparative Example 2 as viewed from the front. 図6Bは、比較例2の立体造形物を上面からみた概略図である。FIG. 6B is a schematic view of the three-dimensional structure of Comparative Example 2 as viewed from above. 図7は、立体造形物の製造装置の制御部を説明するためのブロック図である。FIG. 7 is a block diagram for explaining a control unit of the three-dimensional structure manufacturing apparatus. 図8は、造形データ作成装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of the modeling data creation device. 図9は、立体造形物の製造データの作成処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a process for creating manufacturing data of a three-dimensional structure.

本発明者らは、マテリアルジェッティング方式を用いた立体造形物について検討したところ、以下のことを見出した。
上記特許文献1に記載の技術では、造形中又は造形後にサポート部を形成する材料が溶出するため、造形ステージが汚染されるという問題が発生する。
一方、上記特許文献2に記載の技術では、サポート部を形成する材料が溶出することによる造形ステージの汚染は防止できる可能性はあるが、サポート部の除去速度が著しく低下するという問題がある。
そこで、本発明者らは、モデル部及びサポート部からなる造形物を造形する際、造形物の最外郭に位置するサポート部に対し、所定の高さのサポート部防護壁を離間させて造形した。係るサポート部防護壁は、サポート部を形成する材料の溶出による装置の汚染を防止することができる。さらに、係るサポート部防護壁の存在下、造形されたモデル部及びサポート部からなる造形物は、係る造形物からサポート部を除去する際、サポート部を速やかに除去することができる。
つまり、サポート部防護壁を造形する工程を含む本発明の立体造形物の製造方法は、サポート部の除去速度を低下させることなく、サポート部を形成する材料の溶出による装置の汚染を防止することができる製造方法となる。
When the present inventors examined the three-dimensional molded item using the material jetting system, they found the following.
In the technique described in Patent Document 1, since the material for forming the support part is eluted during or after modeling, the modeling stage is contaminated.
On the other hand, the technique described in Patent Document 2 may prevent contamination of the modeling stage due to the elution of the material forming the support part, but has a problem that the removal speed of the support part is significantly reduced.
Then, when modeling the modeling object which consists of a model part and a support part, the present inventors modeled the support part protective wall of predetermined height apart from the support part located in the outermost outline of a modeling object. . Such a support part protective wall can prevent contamination of the apparatus due to elution of the material forming the support part. Furthermore, in the presence of such a support part protection wall, a modeled object including a modeled model part and a support part can quickly remove the support part when the support part is removed from the modeled object.
That is, the manufacturing method of the three-dimensional structure of the present invention including the step of forming the support part protection wall prevents contamination of the apparatus due to elution of the material forming the support part without reducing the removal speed of the support part. The manufacturing method can be

(立体造形物の製造方法)
本発明の立体造形物の製造方法は、モデル部と前記モデル部を支持するサポート部とを造形する工程を含む。
また、本発明の立体造形物の製造方法は、前記モデル部及び前記サポート部からなる造形物を造形する際、前記造形物の最外郭に位置する前記サポート部に対し、所定の高さのサポート部防護壁を離間させて造形する工程を含む。
上述した、モデル部と前記モデル部を支持するサポート部とを造形する工程の具体的な内容としては、例えば、以下のとおりである。
モデル部を形成する材料(以下、モデル部形成材料ともいう)からなる液膜と、サポート部を形成する材料(以下、サポート部形成材料ともいう)からなる液膜とを成膜する(成膜工程)。次に、成膜した液膜を硬化させる(硬化工程)。そして、前記成膜と前記硬化とを複数回繰り返し、硬化した層を積層することにより、モデル部とサポート部とを造形する。
さらにまた、本発明の立体造形物の製造方法は、平滑化工程や除去工程の他、さらに必要に応じて、その他の工程を含んでもよい。
(Method for manufacturing a three-dimensional model)
The manufacturing method of the three-dimensional molded item of this invention includes the process of modeling a model part and the support part which supports the said model part.
Moreover, the manufacturing method of the three-dimensional model | molding object of this invention is a support of predetermined height with respect to the said support part located in the outermost outline of the said model | molding object, when modeling the model | molding object which consists of the said model part and the said support part. Including a step of forming the part protection wall apart.
Specific contents of the above-described process of modeling the model part and the support part that supports the model part are, for example, as follows.
A liquid film made of a material forming the model part (hereinafter also referred to as model part forming material) and a liquid film made of a material forming the support part (hereinafter also referred to as support part forming material) are formed (film formation). Process). Next, the formed liquid film is cured (curing step). Then, the film formation and the curing are repeated a plurality of times, and the cured layer is stacked to form the model portion and the support portion.
Furthermore, the manufacturing method of the three-dimensional molded item of this invention may also include other processes as needed other than a smoothing process and a removal process.

<モデル部及びサポート部を造形する工程>
モデル部とモデル部を支持するサポート部とを造形する工程は、例えば、下記成膜工程と下記硬化工程とを複数回繰り返し、硬化した層を積層することにより、モデル部とサポート部とを造形する。
<<成膜工程>>
成膜工程は、モデル部形成材料からなる液膜と、サポート部形成材料からなる液膜とを成膜する工程である。
成膜工程の具体的な実施形態は以下で記載するが、かかる実施形態で記載するように、成膜工程は、例えば、液体吐出ヘッドからモデル部形成材料、あるいはサポート部形成材料を造形ステージに吐出し、造形液からなる層を形成することにより行う。尚、この成膜工程において、吐出された造形液の表面を、ローラ等により平坦化する平滑化処理を行なってもよい。平滑化工程については、以下<実施形態>の欄で詳しく説明する。
モデル部形成材料、及びサポート部形成材料について、以下説明する。
<Process for modeling the model part and the support part>
The process of modeling the model part and the support part that supports the model part includes, for example, modeling the model part and the support part by repeating the following film forming process and the following curing process a plurality of times and laminating the cured layers. To do.
<< Film formation process >>
The film forming step is a step of forming a liquid film made of the model part forming material and a liquid film made of the support part forming material.
A specific embodiment of the film forming process will be described below. As described in the embodiment, the film forming process may be performed by using, for example, a model part forming material or a support part forming material from a liquid discharge head on a modeling stage. It discharges and forms by forming the layer which consists of modeling liquids. In this film forming step, a smoothing process for flattening the surface of the discharged modeling liquid with a roller or the like may be performed. The smoothing step will be described in detail in the section <Embodiment> below.
The model part forming material and the support part forming material will be described below.

<<<モデル部形成材料>>>
モデル部形成材料は、モデル部を構成する液膜を成膜する。
モデル部形成材料は、モデル部を構成する部分を造形することができる。
本発明において、モデル部とは、本発明の立体造形物を造形する本体を構成する部を意味する。
<<< Model part forming material >>>
The model part forming material forms a liquid film constituting the model part.
The model part forming material can form a part constituting the model part.
In this invention, a model part means the part which comprises the main body which models the three-dimensional molded item of this invention.

モデル部を構成する液膜としては、モデル部形成材料を、立体造形物を造形する本体を構成する上で求められる性能に基づいて、適宜選択して付与することにより得ることができる。また、モデル部形成材料を同一位置に付与することにより、得られる液膜中の前記モデル部形成材料の含有量を適宜調整することができる。   The liquid film constituting the model part can be obtained by appropriately selecting and imparting the model part forming material based on the performance required for constituting the main body for modeling the three-dimensional model. Moreover, content of the said model part formation material in the liquid film obtained can be suitably adjusted by providing a model part formation material in the same position.

モデル部形成材料は、光や熱等のエネルギーを付与することにより硬化する液体であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。モデル部形成材料は、単官能モノマー、多官能モノマー等の重合性モノマー、オリゴマー、光重合開始剤を含むことが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含む。
モデル部形成材料は、インクジェット用プリンター等に用いられる造形材料吐出ヘッドで吐出できる粘度や表面張力等の液物性を有することが好ましい。
The model part forming material is not particularly limited as long as it is a liquid that is cured by applying energy such as light and heat, and can be appropriately selected according to the purpose. The model part forming material preferably contains a polymerizable monomer such as a monofunctional monomer or a polyfunctional monomer, an oligomer, or a photopolymerization initiator, and further contains other components as necessary.
The model part forming material preferably has liquid properties such as viscosity and surface tension that can be discharged by a modeling material discharge head used in an inkjet printer or the like.

−重合性モノマー−
重合性モノマーとしては、例えば、単官能モノマー、多官能モノマーなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
-Polymerizable monomer-
Examples of the polymerizable monomer include a monofunctional monomer and a polyfunctional monomer. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

−−単官能モノマー−−
単官能モノマーとしては、例えば、アクリルアミド、N−置換アクリルアミド誘導体、N,N−ジ置換アクリルアミド誘導体、N−置換メタクリルアミド誘導体、N,N−ジ置換メタクリルアミド誘導体、アクリル酸などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、ヒドロキシエチルアクリルアミド、イソボルニル(メタ)アクリレートが好ましい。
--Monofunctional monomer--
Examples of the monofunctional monomer include acrylamide, N-substituted acrylamide derivatives, N, N-disubstituted acrylamide derivatives, N-substituted methacrylamide derivatives, N, N-disubstituted methacrylamide derivatives, acrylic acid, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, acryloylmorpholine, hydroxyethylacrylamide, and isobornyl (meth) acrylate are preferable.

上記以外の単官能モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、カプロラクトン(メタ)アクリレート、エトキシ化ノニルフェノール(メタ)アクリレートなどが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as monofunctional monomers other than the above, According to the objective, it can select suitably, For example, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meta) ) Acrylate, caprolactone-modified tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, 3-methoxybutyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, 2-phenoxyethyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate , Isooctyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, caprolactone (meth) acrylate, ethoxylated nonylphenol (meth) acrylate, and the like.

−−多官能モノマー−−
多官能モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、二官能モノマー、三官能以上のモノマーなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
--Multifunctional monomer--
There is no restriction | limiting in particular as a polyfunctional monomer, According to the objective, it can select suitably, For example, a bifunctional monomer, a trifunctional or more monomer, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

二官能モノマーとしては、例えば、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールヒドロキシピバリン酸エステルジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化オペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エトキシ変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール200ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール400ジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   Examples of the bifunctional monomer include tripropylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol hydroxypivalate ester di (Meth) acrylate, hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di ( (Meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, tripropyleneglycol Rudi (meth) acrylate, caprolactone-modified hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester di (meth) acrylate, propoxylated opentyl glycol di (meth) acrylate, ethoxy-modified bisphenol A di (meth) acrylate, polyethylene glycol 200 di (meth) acrylate And polyethylene glycol 400 di (meth) acrylate. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

三官能以上のモノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリアリルイソシアヌレート、ε−カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ε−カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ε−カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ε−カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート,プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート,プロポキシ化グリセリルトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタ(メタ)アクリレートエステルなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   Examples of the tri- or higher functional monomer include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, triallyl isocyanurate, ε-caprolactone modified dipentaerythritol tri ( (Meth) acrylate, ε-caprolactone-modified dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, ε-caprolactone-modified dipentaerythritol penta (meth) acrylate, ε-caprolactone-modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, tris (2-hydroxyethyl) Isocyanurate tri (meth) acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propoxylated trimethylolpropane tri (meth) ) Acrylate, propoxylated glyceryl tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hydroxypenta (meth) acrylate, ethoxylated pentaerythritol tetra (meth) acrylate, penta (Meth) acrylate ester etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

−オリゴマー−
オリゴマーとしては、上記モノマーの低重合体や末端に反応性不飽和結合基を有するものを1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
-Oligomer-
As the oligomer, a low polymer of the above monomer or one having a reactive unsaturated bond group at the terminal may be used alone, or two or more may be used in combination.

−光重合開始剤−
光重合開始剤としては、光(特に波長220nm〜400nmの紫外線)の照射によりラジカルを生成する任意の物質を用いることができる。
光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン、2、2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、ベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、p,p’−ジクロロベンゾフェノン、p,p−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−n−プロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン−n−ブチルエーテル、ベンジルメチルケタール、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、メチルベンゾイルフォーメート、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシドなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
-Photopolymerization initiator-
As the photopolymerization initiator, any substance that generates radicals upon irradiation with light (particularly, ultraviolet rays having a wavelength of 220 nm to 400 nm) can be used.
Examples of the photopolymerization initiator include acetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylaminoacetophenone, benzophenone, 2-chlorobenzophenone, p, p′-dichlorobenzophenone, p, p-bisdiethylaminobenzophenone, Michler's ketone, Benzyl, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin-n-propyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin-n-butyl ether, benzyl methyl ketal, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-hydroxy-2- Methyl-1-phenyl-1-one, 1- (4-isopropylphenyl) 2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, methylbenzoylpho Mate, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, di-tert-butyl peroxide and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

−その他の成分−
その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、重合禁止剤、着色剤などが挙げられる。
-Other ingredients-
There is no restriction | limiting in particular as another component, According to the objective, it can select suitably, For example, surfactant, a polymerization inhibitor, a coloring agent etc. are mentioned.

−−界面活性剤−−
界面活性剤としては、例えば、分子量200以上かつ5,000以下、具体的には、PEG型非イオン界面活性剤[ノニルフェノールのエチレンオキサイド(以下EOと略記)1〜40モル付加物、ステアリン酸EO1〜40モル付加物等]、多価アルコール型非イオン界面活性剤(ソルビタンパルミチン酸モノエステル、ソルビタンステアリン酸モノエステル、ソルビタンステアリン酸トリエステル等)、フッ素含有界面活性剤(パーフルオロアルキルEO1〜50モル付加物、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルベタイン等)、変性シリコーンオイル[ポリエーテル変性シリコーンオイル、(メタ)アクリレート変性シリコーンオイル等]などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
--Surfactant--
As the surfactant, for example, a molecular weight of 200 or more and 5,000 or less, specifically, a PEG type nonionic surfactant [nonylphenol ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO) 1 to 40 mol adduct, stearic acid EO1 -40 mol adducts, etc.], polyhydric alcohol type nonionic surfactants (sorbitan palmitic acid monoester, sorbitan stearic acid monoester, sorbitan stearic acid triester, etc.), fluorine-containing surfactants (perfluoroalkyl EO 1-50) Mole adducts, perfluoroalkyl carboxylates, perfluoroalkyl betaines, etc.), modified silicone oils [polyether-modified silicone oil, (meth) acrylate-modified silicone oil, etc.] and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

−−重合禁止剤−−
重合禁止剤としては、例えば、フェノール化合物[ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,2−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン等]、硫黄化合物[ジラウリルチオジプロピオネート等]、リン化合物[トリフェニルフォスファイト等]、アミン化合物[フェノチアジン等]などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
--- Polymerization inhibitor ---
Examples of the polymerization inhibitor include phenol compounds [hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 2,2-methylene-bis- (4-methyl-6-t-butylphenol). 1,1,3-tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) butane, etc.], sulfur compounds [dilauryl thiodipropionate, etc.], phosphorus compounds [triphenyl phosphite, etc.] And amine compounds [phenothiazine and the like]. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

−−着色剤−−
着色剤としては、前記モデル部形成材料中に溶解又は安定に分散し、更に熱安定性に優れた染料及び顔料が適している。これらの中でも、溶解性染料(Solvent Dye)が好ましい。また色の調整等で2種類以上の着色剤を適時混合することが可能である。
--Colorant--
As the colorant, dyes and pigments that are dissolved or stably dispersed in the model part forming material and further excellent in thermal stability are suitable. Among these, a soluble dye (Solvent Dye) is preferable. Also, two or more kinds of colorants can be mixed in a timely manner by adjusting the color.

モデル部形成材料の粘度としては、5mPa・s以上20mPa・s以下が好ましく、9mPa・s以上13mPa・s以下がより好ましい。
立体造形中は、ヒーター、プレヒーターなどの温度を調節することにより、モデル部形成材料の粘度を調節することができる。
The viscosity of the model part forming material is preferably 5 mPa · s or more and 20 mPa · s or less, and more preferably 9 mPa · s or more and 13 mPa · s or less.
During three-dimensional modeling, the viscosity of the model part forming material can be adjusted by adjusting the temperature of the heater, preheater, or the like.

<<<サポート部形成材料>>>
サポート部形成材料は、サポート部を構成する液膜を成膜する。
サポート部形成材料は、サポート部を構成する部分を造形することができる。
本発明において、サポート部とは、モデル部が固化するまでの時間、立体造形物を所定の位置に保持するために、モデル部の重力方向に対し支持する部分に配置され、モデル部と接し、モデル部を下方向から支持する部を意味する。
サポート部を構成する液膜としては、モデル部形成材料を、モデル部の重力方向において支持する機能に基づいて、適宜選択して付与することにより得ることができる。
<<< Support part forming material >>>
The support part forming material forms a liquid film that constitutes the support part.
The support part forming material can form a part constituting the support part.
In the present invention, the support portion is disposed in a portion supporting the model portion in the gravitational direction in order to hold the three-dimensional structure in a predetermined position until the model portion is solidified, and is in contact with the model portion. It means the part that supports the model part from below.
The liquid film constituting the support part can be obtained by appropriately selecting and applying the model part forming material based on the function of supporting the model part in the direction of gravity of the model part.

サポート部形成材料は、光や熱等のエネルギーを付与することにより硬化する液体であり、液体が硬化した硬化物が溶媒浸漬時に崩壊する材料であれば特に制限はない。サポート部形成材料は、目的に応じて適宜選択することができるが、除去コストの点から、硬化物が水崩壊性であることが好ましい。具体的には、例えば、サポート部形成材料は、水素結合能を有するモノマー(A)、水素結合性ポリマー(C)、光重合開始剤(D)を含むことが好ましい。また、水素結合能を有する溶媒(B)や、さらに必要に応じてその他の成分(E)も含むことがより好ましい。水素結合能を有するモノマー(A)、水素結合能を有する溶媒(B)、水素結合性ポリマー(C)、及び光重合開始剤(D)を含み、さらに必要に応じてその他の成分(E)も含むことが特に好ましい。
サポート部形成材料は、インクジェット用プリンター等に用いられる造形材料吐出ヘッドで吐出できる粘度や表面張力等の液物性を有することが好ましい。
The support part forming material is a liquid that is cured by applying energy such as light or heat, and is not particularly limited as long as a cured product obtained by curing the liquid is a material that collapses when immersed in a solvent. The support portion forming material can be appropriately selected according to the purpose, but the cured product is preferably water-disintegrating from the viewpoint of removal cost. Specifically, for example, the support part forming material preferably includes a monomer (A) having hydrogen bonding ability, a hydrogen bonding polymer (C), and a photopolymerization initiator (D). Moreover, it is more preferable that the solvent (B) which has hydrogen bonding ability, and also other components (E) as needed are included. It contains a monomer (A) having hydrogen bonding ability, a solvent (B) having hydrogen bonding ability, a hydrogen bonding polymer (C), and a photopolymerization initiator (D), and if necessary, other components (E) It is particularly preferable that
The support portion forming material preferably has liquid properties such as viscosity and surface tension that can be discharged by a modeling material discharge head used in an inkjet printer or the like.

−水素結合能を有するモノマー(A)−
前記水素結合能を有するモノマー(A)は、水素結合能を有すれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、紫外線等の活性エネルギー線の照射によりラジカル重合する重合性を有する単官能モノマーや多官能モノマーなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
-Monomer (A) having hydrogen bonding ability-
The monomer (A) having hydrogen bonding ability is not particularly limited as long as it has hydrogen bonding ability, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, polymerization that undergoes radical polymerization by irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays. And monofunctional monomers and polyfunctional monomers having properties. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

前記水素結合能を有するモノマー(A)としては、例えば、アミド基、アミノ基、水酸基、テトラメチルアンモニウム基、シラノール基、エポキシ基、スルホ基等を有するモノマーなどが挙げられる。   Examples of the monomer (A) having hydrogen bonding ability include monomers having an amide group, amino group, hydroxyl group, tetramethylammonium group, silanol group, epoxy group, sulfo group, and the like.

前記水素結合能を有するモノマー(A)の重合反応としては、例えば、ラジカル重合、イオン重合、配位重合、開環重合などが挙げられる。これらの中でも、重合反応の制御の点から、ラジカル重合が好ましい。そのため、前記水素結合能を有するモノマー(A)としては、エチレン性不飽和モノマーが好ましく、水溶性単官能エチレン性不飽和モノマー、水溶性多官能エチレン性不飽和モノマーがより好ましく、水素結合能が高い点から、水溶性単官能エチレン性不飽和モノマーが特に好ましい。   Examples of the polymerization reaction of the monomer (A) having hydrogen bonding ability include radical polymerization, ionic polymerization, coordination polymerization, and ring-opening polymerization. Among these, radical polymerization is preferable from the viewpoint of controlling the polymerization reaction. Therefore, the monomer (A) having hydrogen bonding ability is preferably an ethylenically unsaturated monomer, more preferably a water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer or a water-soluble polyfunctional ethylenically unsaturated monomer, and has a hydrogen bonding ability. From the viewpoint of high points, water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomers are particularly preferable.

−−水素結合能を有する水溶性単官能エチレン性不飽和モノマー−−
水素結合能を有する水溶性単官能エチレン性不飽和モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単官能ビニルアミド基含有モノマー[N−ビニル−ε−カプロラクタム、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルピロリドン等];単官能水酸基含有(メタ)アクリレート[ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等];水酸基含有(メタ)アクリレート[ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、モノアルコキシ(C1〜4)ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、モノアルコキシ(C1〜4)ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、PEG−PPGブロックポリマーのモノ(メタ)アクリレート等];(メタ)アクリルアミド誘導体[(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N,N’−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド等]、(メタ)アクリロイルモルホリンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、光反応性の点から、単官能水酸基含有(メタ)アクリレート、水酸基含有(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド誘導体が好ましい。ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、アクリルアミド、アクリロイルモルホリン、N−メチルアクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N−プロピルアクリルアミド、N−ブチルアクリルアミド、N,N’−ジメチルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−ヒドロキシプロピルアクリルアミド、N−ヒドロキシブチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミドがより好ましい。人体への皮膚低刺激性の点から、アクリロイルモルホリン(分子量:141.17)、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド(分子量:115.15)が特に好ましい。
--Water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer having hydrogen bonding ability--
The water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer having hydrogen bonding ability is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a monofunctional vinylamide group-containing monomer [N-vinyl-ε-caprolactam, N-vinylformamide, N-vinylpyrrolidone and the like]; monofunctional hydroxyl group-containing (meth) acrylate [hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate etc.]; hydroxyl group-containing (meta ) Acrylate [polyethylene glycol mono (meth) acrylate, monoalkoxy (C1-4) polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, monoalkoxy (C1-4) polypropylene glycol mono (meta Acrylate, mono (meth) acrylate of PEG-PPG block polymer, etc.]; (meth) acrylamide derivatives [(meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-propyl (meth) acrylamide N-butyl (meth) acrylamide, N, N′-dimethyl (meth) acrylamide, N-hydroxyethyl (meth) acrylamide, N-hydroxypropyl (meth) acrylamide, N-hydroxybutyl (meth) acrylamide and the like], ( And (meth) acryloylmorpholine. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Among these, from the viewpoint of photoreactivity, monofunctional hydroxyl group-containing (meth) acrylate, hydroxyl group-containing (meth) acrylate, and (meth) acrylamide derivatives are preferable. Hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, acrylamide, acryloylmorpholine, N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N-propylacrylamide, N-butylacrylamide, N, N′-dimethylacrylamide, N-hydroxy Ethyl acrylamide, N-hydroxypropyl acrylamide, N-hydroxybutyl acrylamide, and diethyl acrylamide are more preferable. From the viewpoint of low skin irritation to the human body, acryloylmorpholine (molecular weight: 141.17) and N-hydroxyethylacrylamide (molecular weight: 115.15) are particularly preferred.

−−水素結合能を有する水溶性多官能エチレン性不飽和モノマー−−
水素結合能を有する水溶性多官能エチレン性不飽和モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水溶性二官能エチレン性不飽和モノマー、水溶性三官能エチレン性不飽和モノマーなどが挙げられる。
水溶性二官能エチレン性不飽和モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールヒドロキシピバリン酸エステルジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化オペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール200ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール400ジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
水溶性三官能エチレン性不飽和モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリアリルイソシアネート、トリス(2ーヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
--Water-soluble polyfunctional ethylenically unsaturated monomer having hydrogen bonding ability--
The water-soluble polyfunctional ethylenically unsaturated monomer having hydrogen bonding ability is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, water-soluble difunctional ethylenically unsaturated monomer, water-soluble trifunctional ethylene Unsaturated unsaturated monomers.
There is no restriction | limiting in particular as a water-soluble bifunctional ethylenically unsaturated monomer, According to the objective, it can select suitably, For example, a tripropylene glycol di (meth) acrylate, a triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene Glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol hydroxypivalate ester di (meth) acrylate, hydroxypivalate neopentyl glycol ester di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) Acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate , Neopentyl glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, caprolactone-modified hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester di (meth) acrylate, propoxylated opentyl glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol 200 Examples include di (meth) acrylate and polyethylene glycol 400 di (meth) acrylate.
The water-soluble trifunctional ethylenically unsaturated monomer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include triallyl isocyanate and tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate tri (meth) acrylate. Can be mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

水素結合能を有するモノマー(A)の分子量としては、70以上2,000以下が好ましく、100以上500以下がより好ましい。前記分子量が70以上2,000以下であると、インクジェット方式に最適な粘度に調整することができる。   The molecular weight of the monomer (A) having hydrogen bonding ability is preferably 70 or more and 2,000 or less, and more preferably 100 or more and 500 or less. When the molecular weight is 70 or more and 2,000 or less, the viscosity can be adjusted to be optimal for the ink jet system.

水素結合能を有するモノマー(A)の含有量としては、サポート部形成材料全量に対して、30質量%以上60質量%以下が好ましい。前記含有量が30質量%以上60質量%以下であると、モデル部の形状を支持するサポート部として、十分な圧縮応力と、水崩壊性とを両立することができる。   As content of the monomer (A) which has hydrogen bonding ability, 30 mass% or more and 60 mass% or less are preferable with respect to the support part formation material whole quantity. When the content is 30% by mass or more and 60% by mass or less, sufficient compressive stress and water disintegration can be achieved as a support part for supporting the shape of the model part.

−水素結合能を有する溶媒(B)−
水素結合能を有する溶媒(B)は、水素結合能を有するモノマー(A)と水素結合能を有し、水素結合能を有するモノマー(A)と水素結合を形成することにより、形状支持用サポート部の機能を発揮することができる。また、水素結合能を有する溶媒(B)は、25℃にて液体であることが好ましい。
-Solvent (B) having hydrogen bonding ability-
The solvent (B) having hydrogen bonding ability has a hydrogen bonding ability with the monomer (A) having hydrogen bonding ability, and forms a hydrogen bond with the monomer (A) having hydrogen bonding ability, thereby supporting the shape support. The function of the part can be demonstrated. The solvent (B) having hydrogen bonding ability is preferably liquid at 25 ° C.

水素結合能を有する溶媒(B)は、水素結合能を有する溶媒であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、炭素数3以上6以下のジオール、炭素数6以上のモノアルコール、炭素数6以上の環状アルコール、炭素数6以上のポリプロピレングリコールモノエーテル、カルボン酸化合物、アミン化合物、エステル化合物、ケトン化合物、ウレア化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、炭素数3以上6以下のジオール、炭素数6以上のモノアルコールが好ましい。
The solvent (B) having a hydrogen bonding ability is not particularly limited as long as it is a solvent having a hydrogen bonding ability, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a diol having 3 to 6 carbon atoms, a monoalcohol having 6 or more carbon atoms, a cyclic alcohol having 6 or more carbon atoms, a polypropylene glycol monoether having 6 or more carbon atoms, a carboxylic acid compound, an amine compound, an ester compound, a ketone compound, Examples include urea compounds. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Among these, a diol having 3 to 6 carbon atoms and a monoalcohol having 6 or more carbon atoms are preferable.

−−炭素数3以上6以下のジオール−−
炭素数3以上6以下のジオールとしては、水溶性アクリルモノマーと反応性がないこと、硬化時のラジカル重合反応を阻害しないこと、常温にて流動性があり、水に可溶な材料であることが好ましい。また、炭素数3以上6以下のジオールとしては、単官能性、多官能性のいずれも使用することができる。
炭素数3以上6以下のジオールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオールなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオールが好ましい。
--Diol having 3 to 6 carbon atoms--
The diol having 3 to 6 carbon atoms has no reactivity with the water-soluble acrylic monomer, does not inhibit the radical polymerization reaction at the time of curing, is fluid at room temperature, and is a water-soluble material. Is preferred. Further, as the diol having 3 to 6 carbon atoms, both monofunctional and polyfunctional can be used.
The diol having 3 to 6 carbon atoms is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, propanediol, butanediol, pentanediol, hexanediol and the like can be mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Among these, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 1,6-hexanediol are preferable.

炭素数3以上6以下のジオールの炭素数としては、3以上6以下であり、3以上5以下が好ましい。炭素数が、3以上であると、25℃の環境下にて1%圧縮時の圧縮応力を向上することができる。炭素数が、6以下であると、サポート部形成材料の粘度を低くすることができる。
なお、前記炭素数3以上6以下のジオールの炭素鎖としては、直鎖でもよく、枝分かれしていてもよい。
The diol having 3 to 6 carbon atoms has 3 to 6 carbon atoms, preferably 3 to 5 carbon atoms. When the number of carbon atoms is 3 or more, the compressive stress during 1% compression can be improved in an environment of 25 ° C. When the carbon number is 6 or less, the viscosity of the support portion forming material can be lowered.
The carbon chain of the diol having 3 to 6 carbon atoms may be linear or branched.

炭素数3以上6以下のジオールの含有量としては、サポート部形成材料全量に対して、5質量%以上60質量%以下が好ましく、15質量%以上50質量%以下がより好ましい。前記含有量が5質量%以上60質量%以下であると、モデル部の形状を支持するサポート部としての十分な圧縮応力と、水崩壊性とを両立することができる。   The content of the diol having 3 to 6 carbon atoms is preferably 5% by mass or more and 60% by mass or less, and more preferably 15% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the total amount of the support portion forming material. When the content is 5% by mass or more and 60% by mass or less, both sufficient compressive stress as a support part for supporting the shape of the model part and water disintegration can be achieved.

−−炭素数6以上のモノアルコール−−
炭素数6以上のモノアルコールは、疎水的で、炭素数が多く、アルキル鎖が配向したり、絡まり合ったりすることにより、造形される硬化物を硬くすることができる。
炭素数6以上のモノアルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、高級アルコール、環状アルコール、アルキレンオキサイド基を含むモノアルコールなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
高級アルコールとしては、例えば、1−ヘキサノール、1−デカノール、1−ドデカノールなどが挙げられる。
環状アルコールとしては、例えば、シクロヘキサノール、シクロペンタノールなどが挙げられる。
アルキレンオキサイド基を含むモノアルコールにおけるアルキレンオキサイド基としては、エチレンオキサイド基、プロピレンオキサイド基などが挙げられる。
--Monoalcohol having 6 or more carbon atoms--
A monoalcohol having 6 or more carbon atoms is hydrophobic, has a large number of carbon atoms, and the cured product to be formed can be hardened by the orientation or entanglement of the alkyl chain.
The monoalcohol having 6 or more carbon atoms is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include higher alcohols, cyclic alcohols, monoalcohols containing alkylene oxide groups, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Examples of the higher alcohol include 1-hexanol, 1-decanol, 1-dodecanol and the like.
Examples of the cyclic alcohol include cyclohexanol and cyclopentanol.
Examples of the alkylene oxide group in the monoalcohol containing an alkylene oxide group include an ethylene oxide group and a propylene oxide group.

炭素数6以上のモノアルコールの構造としては、鎖状構造、環状構造などが挙げられる。
鎖状構造としては、直鎖構造であってもよく、分岐鎖を有する構造であってもよい。これらの中でも、水素結合能の点から、鎖状構造のモノアルコールが好ましく、直鎖構造のモノアルコールがより好ましい。
炭素数6以上のモノアルコールの炭素数の上限としては、特に制限はなく、水崩壊性の点等、目的に応じて適宜選択することができるが、20以下が好ましく、12以下がより好ましい。
炭素数6以上のモノアルコールとしては、水溶性アクリルモノマーと反応性がないこと、光硬化時のラジカル重合反応を阻害しないこと、常温にて流動性を有することが好ましい。
Examples of the structure of the monoalcohol having 6 or more carbon atoms include a chain structure and a cyclic structure.
The chain structure may be a linear structure or a structure having a branched chain. Among these, from the viewpoint of hydrogen bonding ability, a monoalcohol having a chain structure is preferable, and a monoalcohol having a linear structure is more preferable.
The upper limit of the carbon number of the monoalcohol having 6 or more carbon atoms is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose such as water disintegration, but is preferably 20 or less, and more preferably 12 or less.
The monoalcohol having 6 or more carbon atoms preferably has no reactivity with the water-soluble acrylic monomer, does not inhibit the radical polymerization reaction during photocuring, and has fluidity at room temperature.

炭素数6以上のモノアルコールの含有量としては、サポート部形成材料全量に対して、20質量%以上70質量%以下が好ましい。前記含有量が、20質量%以上70質量%以下であると、モデル部の形状を支持するサポート部として、十分な圧縮応力と、水崩壊性とを両立することができる。   As content of C6 or more monoalcohol, 20 mass% or more and 70 mass% or less are preferable with respect to the support part formation material whole quantity. When the content is 20% by mass or more and 70% by mass or less, sufficient compressive stress and water disintegration can be achieved as a support part for supporting the shape of the model part.

−−カルボン酸化合物−−
カルボン酸化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、直鎖脂肪族カルボン酸、分岐鎖脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸などが挙げられる。
直鎖脂肪族カルボン酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキシル酸などが挙げられる。
分岐鎖脂肪族カルボン酸としては、例えば、イソブチル酸、t−ブチル酸、イソペンチル酸、イソオクチル酸、2−エチルヘキシル酸などが挙げられる。
芳香族カルボン酸としては、例えば、安息香酸、ベンゼンスルホン酸などが挙げられる。
ヒドロキシカルボン酸としては、グリコール酸、乳酸などが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、水への溶解性の点から、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、乳酸が好ましく、ブタン酸、乳酸がより好ましい。
--Carboxylic acid compound--
There is no restriction | limiting in particular as a carboxylic acid compound, According to the objective, it can select suitably, For example, a linear aliphatic carboxylic acid, branched-chain aliphatic carboxylic acid, aromatic carboxylic acid, hydroxycarboxylic acid etc. are mentioned. .
Examples of the linear aliphatic carboxylic acid include formic acid, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, pentanoic acid, hexyl acid and the like.
Examples of the branched aliphatic carboxylic acid include isobutyric acid, t-butyric acid, isopentylic acid, isooctylic acid, 2-ethylhexylic acid, and the like.
Examples of the aromatic carboxylic acid include benzoic acid and benzenesulfonic acid.
Examples of the hydroxycarboxylic acid include glycolic acid and lactic acid.
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, from the viewpoint of solubility in water, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, and lactic acid are preferable, and butanoic acid and lactic acid are more preferable.

−−アミン化合物−−
アミン化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1価の1級〜3級アミン、2価の1級アミン、3価の1級アミン、脂肪族アミンなどが挙げられる。
1価の1級〜3級アミンとしては、例えば、モノアルキルアミン、ジアルキルアミン、トリアルキルアミンなどが挙げられる。
2価の1級アミンとしては、例えば、エチレンジアミンなどが挙げられる。
3価の1級アミンとしては、例えば、トリエチレンジアミンなどが挙げられる。
脂肪族アミンしては、例えば、ピリジン、アニリンなどが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、水素結合による架橋強度、及び水への溶解性の点から、2価の1級アミン、3価の1級アミンが好ましく、エチレンジアミンがより好ましい。
--Amine compound--
There is no restriction | limiting in particular as an amine compound, According to the objective, it can select suitably, For example, monovalent | monohydric primary-tertiary amine, bivalent primary amine, trivalent primary amine, aliphatic amine Etc.
Examples of monovalent primary to tertiary amines include monoalkylamines, dialkylamines, and trialkylamines.
Examples of the divalent primary amine include ethylenediamine.
Examples of the trivalent primary amine include triethylenediamine.
Examples of the aliphatic amine include pyridine and aniline.
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, a divalent primary amine and a trivalent primary amine are preferable, and ethylenediamine is more preferable from the viewpoint of crosslinking strength due to hydrogen bonding and solubility in water.

−−エステル化合物−−
エステル化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単官能エステル、多官能脂肪族エステル、多官能芳香族エステルなどが挙げられる。
単官能エステルとしては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸エチルなどが挙げられる。
多官能脂肪族エステルとしては、例えば、コハク酸ジメチル、アジピン酸ジメチルなどが挙げられる。
多官能芳香族エステルとしては、例えば、テレフタル酸ジメチルなどが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、水への溶解度、立体造形中の蒸発や臭気、及び安全性の点から、アジピン酸ジメチルが好ましい。
--Ester compound--
There is no restriction | limiting in particular as an ester compound, According to the objective, it can select suitably, For example, monofunctional ester, polyfunctional aliphatic ester, polyfunctional aromatic ester etc. are mentioned.
Examples of the monofunctional ester include ethyl acetate, butyl acetate, and ethyl propionate.
Examples of the polyfunctional aliphatic ester include dimethyl succinate and dimethyl adipate.
Examples of the polyfunctional aromatic ester include dimethyl terephthalate.
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, dimethyl adipate is preferable from the viewpoints of solubility in water, evaporation and odor during three-dimensional modeling, and safety.

−−ケトン化合物−−
ケトン化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単官能ケトン、多官能ケトンなどが挙げられる。
単官能ケトンとしては、例えば、アセトン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。
多官能ケトンとしては、例えば、アセチルアセトン、2,4,6−ヘプタトリオンなどが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、揮発性や水への溶解度の点から、アセチルアセトンが好ましい。
-Ketone compound-
There is no restriction | limiting in particular as a ketone compound, According to the objective, it can select suitably, For example, a monofunctional ketone, a polyfunctional ketone, etc. are mentioned.
Examples of the monofunctional ketone include acetone and methyl ethyl ketone.
Examples of the polyfunctional ketone include acetylacetone and 2,4,6-heptatrione.
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, acetylacetone is preferable from the viewpoints of volatility and solubility in water.

水素結合能を有する溶媒(B)の含有量としては、サポート部形成材料全量に対して、10質量%以上50質量%以下が好ましい。前記含有量が10質量%以上50質量%以下であると、モデル部の形状を支持するサポート部として、十分な圧縮応力と、水崩壊性とを両立することができる。   As content of the solvent (B) which has hydrogen bonding ability, 10 mass% or more and 50 mass% or less are preferable with respect to the support part formation material whole quantity. When the content is 10% by mass or more and 50% by mass or less, sufficient compressive stress and water disintegration can be achieved as a support part for supporting the shape of the model part.

−水素結合性ポリマー(C)−
水素結合性ポリマー(C)としては、水溶性アクリルモノマーと反応性がないこと、光硬化時のラジカル重合反応を阻害しないこと、常温にて流動性があり、水に可溶な材料であることが好ましい。
-Hydrogen bonding polymer (C)-
The hydrogen bonding polymer (C) is a material that is not reactive with water-soluble acrylic monomers, does not inhibit radical polymerization reaction during photocuring, has fluidity at room temperature, and is soluble in water. Is preferred.

水素結合性ポリマー(C)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、活性水素化合物などが挙げられる。
活性水素化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単官能性化合物、多官能性化合物などが挙げられる。
単官能性化合物としては、アルコール、エーテル、アミド、エステルなどが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as a hydrogen bondable polymer (C), According to the objective, it can select suitably, For example, an active hydrogen compound etc. are mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as an active hydrogen compound, According to the objective, it can select suitably, For example, a monofunctional compound, a polyfunctional compound, etc. are mentioned.
Examples of the monofunctional compound include alcohol, ether, amide, ester and the like.

活性水素化合物としては、具体的には、アルキレンオキサイド付加物、1価以上4価以下のアルコール、アミン化合物などが挙げられる。これらの中でも、アルキレンオキサイド付加物、1価以上2価以下のアルコールが好ましい。
アルキレンオキサイド付加物としては、例えば、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールモノブチルエーテルなどが挙げられる。
Specific examples of the active hydrogen compound include alkylene oxide adducts, monovalent to tetravalent alcohols, and amine compounds. Among these, alkylene oxide adducts and monovalent to divalent alcohols are preferred.
Examples of the alkylene oxide adduct include polypropylene glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol monobutyl ether.

水素結合性ポリマー(C)の数平均分子量としては、硬化した際のサポート部の高さの変化率や、水への溶解性を考慮して、400以上が好ましく、400以上5,000以下がより好ましく、400以上2,000以下が特に好ましい。
前記数平均分子量は、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を用いて測定することかできる。
The number average molecular weight of the hydrogen bonding polymer (C) is preferably 400 or more in consideration of the rate of change in the height of the support portion when cured and the solubility in water, and is preferably 400 or more and 5,000 or less. More preferably, 400 or more and 2,000 or less are particularly preferable.
The number average molecular weight can be measured using, for example, gel permeation chromatography (GPC).

水素結合性ポリマー(C)の含有量としては、水への溶解性の点から、サポート部形成材料全量に対して、10質量%以上50質量%以下が好ましく、25質量%以上50質量%以下がより好ましい。   The content of the hydrogen bonding polymer (C) is preferably 10% by mass or more and 50% by mass or less, and preferably 25% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the total amount of the support part forming material, from the viewpoint of solubility in water. Is more preferable.

−光重合開始剤(D)−
光重合開始剤(D)としては、光(特に波長220nm〜400nmの紫外線)の照射によりラジカルを生成する任意の物質を用いることができ、紫外線照射装置の紫外線波長に合わせた光重合開始剤を選択することが好ましい。
サポート部形成材料の光重合開始剤としては、モデル部形成材料の光重合開始剤と同様のものを用いることができる。
-Photopolymerization initiator (D)-
As the photopolymerization initiator (D), any substance that generates radicals upon irradiation with light (particularly, ultraviolet light having a wavelength of 220 nm to 400 nm) can be used, and a photopolymerization initiator that matches the ultraviolet wavelength of the ultraviolet irradiation device is used. It is preferable to select.
As the photopolymerization initiator of the support portion forming material, the same photopolymerization initiator as the model portion forming material can be used.

光重合開始剤(D)の含有量としては、サポート部形成材料全量に対して、0.5質量%以上10質量%以下が好ましい。   As content of a photoinitiator (D), 0.5 mass% or more and 10 mass% or less are preferable with respect to the support part formation material whole quantity.

−その他の成分(E)−
その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、重合禁止剤、着色剤などが挙げられる。
-Other components (E)-
There is no restriction | limiting in particular as another component, According to the objective, it can select suitably, For example, surfactant, a polymerization inhibitor, a coloring agent etc. are mentioned.

−−界面活性剤−−
サポート部形成材料の界面活性剤としては、例えば、モデル部形成材料の界面活性剤と同様のものを用いることができる。
界面活性剤の含有量としては、サポート部形成材料全量に対して、5質量%以下が好ましい。また、サポート部形成材料の濡れ広がりの向上、及びモデル部/サポート部の界面におけるモデル部の表面の粗さ調整という観点から、界面活性剤の含有量は、0.1質量%以上3質量%以下がより好ましい。
--Surfactant--
As the surfactant for the support portion forming material, for example, the same surfactant as that for the model portion forming material can be used.
As content of surfactant, 5 mass% or less is preferable with respect to support part formation material whole quantity. Further, from the viewpoint of improving the wetting and spreading of the support portion forming material and adjusting the surface roughness of the model portion at the interface between the model portion and the support portion, the content of the surfactant is 0.1% by mass or more and 3% by mass. The following is more preferable.

−−重合禁止剤−−
サポート部形成材料の重合禁止剤としては、例えば、モデル部形成材料の重合禁止剤と同様のものを用いることができる。
重合禁止剤の含有量としては、サポート部形成材料全量に対して、10質量%以下が好ましく、モノマーの安定性、重合速度の点から、0.1質量%以上5質量%以下がより好ましい。
--- Polymerization inhibitor ---
As the polymerization inhibitor for the support portion forming material, for example, the same polymerization inhibitor as the model portion forming material can be used.
As content of a polymerization inhibitor, 10 mass% or less is preferable with respect to the support part formation material whole quantity, and 0.1 mass% or more and 5 mass% or less are more preferable from the point of the stability of a monomer and a polymerization rate.

−−着色剤−−
着色剤としては、サポート部形成材料中に溶解又は安定に分散し、更に熱安定性に優れた染料及び顔料が適している。これらの中でも、溶解性染料(Solvent Dye)が好ましい。また色の調整等で2種類以上の着色剤を適時混合することが可能である。
--Colorant--
As the colorant, dyes and pigments that are dissolved or stably dispersed in the support portion forming material and further excellent in thermal stability are suitable. Among these, a soluble dye (Solvent Dye) is preferable. Also, two or more kinds of colorants can be mixed in a timely manner by adjusting the color.

サポート部形成材料の粘度としては、5mPa・s以上20mPa・s以下が好ましく、9mPa・s以上13mPa・s以下がより好ましい。
立体造形中は、ヒーター、プレヒーターなどの温度を調節することにより、サポート部形成材料の粘度を調節することができる。
The viscosity of the support portion forming material is preferably 5 mPa · s or more and 20 mPa · s or less, and more preferably 9 mPa · s or more and 13 mPa · s or less.
During three-dimensional modeling, the viscosity of the support portion forming material can be adjusted by adjusting the temperature of the heater, preheater, or the like.

<<硬化工程>>
硬化工程は、前記成膜工程において成膜した液膜を硬化させる工程である。
硬化工程に用いられる硬化手段としては、例えば、紫外線(UV)照射ランプ、電子線などが挙げられる。前記液膜を硬化する手段には、オゾンを除去する機構が具備されることが好ましい。
紫外線(UV)照射ランプの種類としては、例えば、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライド、LEDなどが挙げられる。
超高圧水銀灯は点光源であるが、光学系と組み合わせて光利用効率を高くしたDeepUVタイプは、短波長領域の照射が可能である。
メタルハライドは、波長領域が広いため着色物に有効であり、Pb、Sn、Fe等の金属のハロゲン化物が用いられ、重合開始剤の吸収スペクトルに合わせて選択できる。
硬化に用いられるランプとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、FusionSystem社製のHランプ、Dランプ、Vランプ等の市販品などを用いることができる。
また硬化性液体材料としてラジカル重合性モノマー、オリゴマーを使用する場合には、成膜、硬化工程を実施する環境における酸素濃度が低いことが好ましく、例えば、窒素等で置換された空間であることが特に好ましい。
<< Curing process >>
The curing step is a step of curing the liquid film formed in the film forming step.
Examples of the curing means used in the curing step include an ultraviolet (UV) irradiation lamp and an electron beam. The means for curing the liquid film is preferably provided with a mechanism for removing ozone.
Examples of the ultraviolet (UV) irradiation lamp include a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a metal halide, and an LED.
The ultra-high pressure mercury lamp is a point light source, but the Deep UV type, which has high light utilization efficiency in combination with an optical system, can irradiate in a short wavelength region.
Metal halides are effective for colored materials because of their wide wavelength range, and metal halides such as Pb, Sn, and Fe are used and can be selected according to the absorption spectrum of the polymerization initiator.
There is no restriction | limiting in particular as a lamp | ramp used for hardening, According to the objective, it can select suitably, For example, commercial items, such as H lamp, D lamp, and V lamp made from Fusion System, etc. can be used.
When radically polymerizable monomers and oligomers are used as the curable liquid material, it is preferable that the oxygen concentration in the environment in which the film forming and curing processes are performed is low, for example, a space substituted with nitrogen or the like. Particularly preferred.

<<モデル部とサポート部の造形工程>>
モデル部とサポート部の造形工程は、上述したように、上記成膜工程と上記硬化工程とを複数回繰り返し、硬化した層を積層することにより、モデル部とサポート部とを造形する工程である。
前記繰り返し回数としては、作製する立体造形物の大きさ、形状などに応じて異なり一概には規定できないが、1層あたりの平均厚みとしては、5μm以上50μm以下が好ましい。前記平均厚みが、5μm以上50μm以下であると、精度よく、剥離することもなく造形することが可能であり、立体造形物の高さ分だけ積層することができる。
<< Modeling process of model part and support part >>
As described above, the modeling process of the model part and the support part is a process of modeling the model part and the support part by repeating the film forming process and the curing process a plurality of times and stacking the cured layers. .
The number of repetitions varies depending on the size, shape, etc. of the three-dimensional structure to be produced, and cannot be specified unconditionally, but the average thickness per layer is preferably 5 μm or more and 50 μm or less. When the average thickness is 5 μm or more and 50 μm or less, it is possible to form with accuracy and without peeling, and the three-dimensional object can be stacked by the height.

<サポート部防護壁を造形する工程(サポート部防護壁の造形工程)>
サポート部防護壁の造形工程は、モデル部及びサポート部からなる造形物を造形する際、造形物の最外郭に位置するサポート部に対し、所定の高さのサポート部防護壁を離間させて造形する。
サポート部防護壁は、モデル部及びサポート部からなる造形物の最外郭に位置するサポート部から、所定の距離を隔てた位置に所定の高さで造形されるとよい。サポート部防護壁により、サポート部を形成する材料の溶出による装置の汚染を防止することができる。
ここで、サポート部防護壁と、造形物の最外郭に位置するサポート部とには、間隙が存在していることが重要である。これにより、造形されたモデル部及びサポート部からなる造形物からサポート部を除去する場合、サポート部を速やかに除去することができる。
<Process for forming support part protective wall (support part protective wall forming process)>
The modeling process of the support part protection wall is performed by modeling the support part protection wall of a predetermined height away from the support part located at the outermost contour of the model object when modeling a model consisting of the model part and the support part. To do.
The support part protection wall may be formed at a predetermined height at a position separated by a predetermined distance from a support part located at the outermost contour of the modeled object including the model part and the support part. The support part protective wall can prevent contamination of the apparatus due to elution of the material forming the support part.
Here, it is important that a gap exists between the support part protection wall and the support part located at the outermost contour of the modeled object. Thereby, when removing a support part from the modeling thing which consists of a modeled model part and a support part, a support part can be removed rapidly.

図3に、本実施態様の立体造形物の一例を示す。図3において、符号300はモデル部を、符号310はサポート部を、符号320は造形ステージを、符号330はサポート部防護壁を、符号340は間隙を示す。
造形物の最外郭に位置するサポート部のサポート部防護壁に対向する側の表面と、サポート部防護壁のサポート部に対向する側の表面とは、平均距離で1mm以上離間していることが好ましい。1mm以上であれば、サポート部を水に浸漬して除去する場合にサポート部の除去を良好に行うことができる。ここで、平均距離とは、例えば、10点の離間距離の平均値をいう。
また、サポート部防護壁は、所定の高さを有するように造形ステージ上に形成できれば、特に形状には制限はなく、適宜目的に応じて選択することができる。
さらに、離間距離は、造形物におけるサポート部の高さや大きさ、サポート部防護壁の高さ等を考慮して、適宜設定するとよい。
In FIG. 3, an example of the three-dimensional molded item of this embodiment is shown. In FIG. 3, reference numeral 300 denotes a model part, reference numeral 310 denotes a support part, reference numeral 320 denotes a modeling stage, reference numeral 330 denotes a support part protection wall, and reference numeral 340 denotes a gap.
The surface of the support portion that faces the support portion protection wall of the support portion that is positioned at the outermost contour of the modeled object and the surface of the support portion protection wall that faces the support portion must be separated by an average distance of 1 mm or more. preferable. If it is 1 mm or more, the support part can be removed satisfactorily when the support part is removed by immersion in water. Here, the average distance refers to, for example, an average value of 10 points apart.
Moreover, if a support part protection wall can be formed on a modeling stage so that it may have predetermined | prescribed height, there will be no restriction | limiting in particular in a shape, and it can select according to the objective suitably.
Further, the separation distance may be appropriately set in consideration of the height and size of the support part in the modeled object, the height of the support part protection wall, and the like.

サポート部防護壁の好ましい態様として、例えば、モデル部とサポート部からなる造形物の最外郭から離間した位置(所定の距離を隔てた位置)に、前記造形物を囲う連続した壁として造形する態様が挙げられる。
また、サポート部防護壁の好ましい形状として、例えば、造形物を囲う連続した壁と底面部とが一体形成された、上部が開口している容器の形状が挙げられる。より具体的には、係る容器は、箱型の形状である。この箱型の形状としては、特に制限はなく、四角形であっても、円形であってもよい。
以下の実施形態では、図3で示すように、サポート部防護壁が箱型の形状である場合を説明する。この場合、サポート部防護壁の開放容器内で、モデル部とサポート部を有する造形物を造形することになる。さらに箱型のサポート部防護壁において、サポート部防護壁の底部内面にサポート部形成材料からなる層を形成し、係るサポート部形成材料からなる層上に、モデル部及びサポート部からなる造形物を造形するとよい。
サポート部防護壁の高さとしては、サポート部の溶出を防ぐことができれば、特に制限はないが、サポート部を形成する材料の吸湿性や溶解性の条件により適宜調整するとよい。
好ましくは、サポート部が全部溶出したときに、漏洩しない高さであるとより好ましい。
また、サポート部防護壁の構成材料は、サポート部の溶出を防ぐことができる強度を有する材料であれば特に制限はないが、造形効率を考慮すると、モデル材形成材料で形成するのが好ましい。
As a preferable aspect of the support part protection wall, for example, an aspect in which a model is formed as a continuous wall that surrounds the modeled object at a position separated from the outermost contour of the modeled object composed of the model part and the support part (position separated by a predetermined distance). Is mentioned.
Moreover, as a preferable shape of a support part protection wall, the shape of the container which the upper part opened is mentioned, for example, and the continuous wall and bottom face part which enclosed the molded article were integrally formed. More specifically, such a container has a box shape. The box shape is not particularly limited, and may be a quadrangle or a circle.
In the following embodiment, as shown in FIG. 3, a case will be described in which the support portion protection wall has a box shape. In this case, a modeled object having the model part and the support part is formed in the open container of the support part protection wall. Furthermore, in the box-shaped support part protective wall, a layer made of the support part forming material is formed on the inner surface of the bottom part of the support part protective wall, and a modeled object made of the model part and the support part is formed on the layer made of the support part forming material. It is good to model.
The height of the support part protection wall is not particularly limited as long as it can prevent the elution of the support part, but may be appropriately adjusted depending on the hygroscopicity and solubility conditions of the material forming the support part.
Preferably, the height is such that it does not leak when the entire support portion is eluted.
In addition, the constituent material of the support portion protection wall is not particularly limited as long as it is a material having a strength capable of preventing the elution of the support portion, but it is preferably formed of a model material forming material in consideration of modeling efficiency.

モデル部とサポート部を有する造形物と、サポート部防護壁との造形順序については、特に制限はなく、造形物の形状や大きさ、サポート部防護壁の形状や大きさ等を考慮し、適宜設定することができる。例えば、造形物を1層ずつ積層していく際、サポート部防護壁も造形物に合わせ、造形物と同じ高さの層を造形していくようにしてもよい。あるいは、ある程度先に、サポート部防護壁を造形しておき、後から、サポート部防護壁の囲みの中で、モデル部とサポート部の造形物を造形していくようにしてもよい。   There is no particular limitation on the modeling order of the modeled object having the model part and the support part and the support part protective wall, and the shape and size of the modeled object, the shape and size of the support part protective wall, etc. are considered as appropriate. Can be set. For example, when layering a modeled object layer by layer, the support part protection wall may be matched to the modeled object and a layer having the same height as the modeled object may be modeled. Or you may make it model a support part protection wall to some extent ahead, and to model the model part and the support part in the enclosure of a support part protection wall later.

<除去工程>
本発明の立体造形物の製造方法は、除去工程をさらに含むことが好ましい。
除去工程は、形成されたモデル部及びサポート部からなる造形物からサポート部を除去する工程である。
<Removal process>
It is preferable that the manufacturing method of the three-dimensional molded item of this invention further includes a removal process.
A removal process is a process of removing a support part from the modeling object which consists of the formed model part and support part.

除去工程は、トリミングする方法、液体に溶解させる方法、液体に浸漬して除去する方法、温度を加える方法、超音波振動する方法、撹拌によるエネルギーを与える方法などの補助的処理を行うことができ、これらを適宜組み合せて行ってもよい。
これらの中でも、液体に溶解させる方法が好ましく、サポート部が液体に浸漬されて溶解する方法がより好ましい。
前記液体としては、例えば、水、有機溶剤などが挙げられる。
The removal process can be performed by auxiliary processes such as trimming, dissolving in liquid, removing by immersing in liquid, applying temperature, oscillating ultrasonically, and applying energy by stirring. These may be combined as appropriate.
Among these, a method of dissolving in a liquid is preferable, and a method of dissolving the support portion by being immersed in the liquid is more preferable.
Examples of the liquid include water and organic solvents.

<その他の工程>
前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、成形体の研磨工程、成形体の清浄工程などが挙げられる。
<Other processes>
There is no restriction | limiting in particular as said other process, According to the objective, it can select suitably, For example, the grinding | polishing process of a molded object, the cleaning process of a molded object, etc. are mentioned.

<実施形態>
以下、本発明の立体造形物の製造方法、及び該製造方法を実施する製造装置(本明細書においては、造形装置ともいう)の具体的態様について説明する。しかし、本発明は、これらの実施形態に何ら限定されるものではない。
上述したモデル部形成材料、及びサポート部形成材料は、本実施形態の造形装置に搭載される。
本実施形態の造形装置は、UV硬化性を有するモデル部形成材料及びサポート部形成材料を用いる一般的なマテリアルジェット方式の造形装置である。
<Embodiment>
Hereinafter, a specific mode of the manufacturing method of the three-dimensional modeled object of the present invention and a manufacturing apparatus (also referred to as a modeling apparatus in the present specification) for performing the manufacturing method will be described. However, the present invention is not limited to these embodiments.
The model part forming material and the support part forming material described above are mounted on the modeling apparatus of this embodiment.
The modeling apparatus of this embodiment is a general material jet type modeling apparatus using a model part forming material and a support part forming material having UV curing properties.

<<製造装置(造形装置)>>
図1は、本発明の一実施形態に係る造形装置を示す概略図である。造形装置30は、ヘッドユニット31,32、紫外線照射機33、ローラー34、キャリッジ35、及びステージ37を有する。ヘッドユニット31は、モデル部形成材料1を吐出する。ヘッドユニット32は、サポート部形成材料2を吐出する。紫外線照射機33は、吐出されたモデル部形成材料1、及びサポート部形成材料2に紫外線を照射して硬化する。ローラー34は、モデル部形成材料1、及びサポート部形成材料2の液膜を平滑化する。キャリッジ35は、ヘッドユニット31,32等の各手段を、図1におけるX方向に往復移動させる。ステージ37は、基板36を、図1に示すZ方向、及び図1の奥行方向であるY方向に移動させる。尚、Y方向への移動は、ステージ37ではなくキャリッジ35において行なってもよい。
<< Manufacturing equipment (modeling equipment) >>
FIG. 1 is a schematic view showing a modeling apparatus according to an embodiment of the present invention. The modeling apparatus 30 includes head units 31 and 32, an ultraviolet irradiator 33, a roller 34, a carriage 35, and a stage 37. The head unit 31 discharges the model part forming material 1. The head unit 32 discharges the support portion forming material 2. The ultraviolet irradiator 33 irradiates the discharged model part forming material 1 and the support part forming material 2 with ultraviolet rays and cures them. The roller 34 smoothes the liquid films of the model part forming material 1 and the support part forming material 2. The carriage 35 reciprocates each unit such as the head units 31 and 32 in the X direction in FIG. The stage 37 moves the substrate 36 in the Z direction shown in FIG. 1 and the Y direction which is the depth direction in FIG. The movement in the Y direction may be performed not on the stage 37 but on the carriage 35.

モデル部形成材料が色ごとに複数ある場合、造形装置30には、各色のモデル部形成材料を吐出するための複数のヘッドユニット31が設けられていてもよい。
ヘッドユニット31,32におけるノズルとしては、公知のインクジェットプリンターにおけるノズルを好適に使用することができる。
When there are a plurality of model part forming materials for each color, the modeling apparatus 30 may be provided with a plurality of head units 31 for discharging the model part forming material of each color.
As nozzles in the head units 31 and 32, nozzles in known ink jet printers can be suitably used.

ローラー34に使用できる金属としては、SUS300系、400系、600系、六価クロム、窒化珪素、及びタングステンカーバーイドなどが例示される。また、これらのいずれかをフッ素やシリコーンなどで被膜コーティングした金属を、ローラー34に使用してもよい。これらの金属のなかでも、強度、加工性の面から600系が好ましい。
ローラー34を使用する場合、造形装置30は、ローラー34と造形物の面とのギャップを一定に保つため、積層回数に合わせて、ステージ37を下げながら積層する。ローラー34は紫外線照射機33に隣接している構成が好ましい。
Examples of the metal that can be used for the roller 34 include SUS300 series, 400 series, 600 series, hexavalent chromium, silicon nitride, and tungsten carbide. Further, a metal in which any of these is coated with fluorine or silicone may be used for the roller 34. Among these metals, 600 series is preferable from the viewpoint of strength and workability.
When the roller 34 is used, the modeling apparatus 30 performs stacking while lowering the stage 37 in accordance with the number of stacking in order to keep the gap between the roller 34 and the surface of the modeled object constant. It is preferable that the roller 34 is adjacent to the ultraviolet irradiator 33.

また、休止時のインクの乾燥を防ぐため、造形装置30には、ヘッドユニット31,32におけるノズルを塞ぐキャップなどの手段を設置してもよい。また、長時間連続使用時のノズルの詰まりを防ぐため、造形装置30には、ヘッドをメンテナンスするためのメンテナンス機構を設置してもよい。   Further, in order to prevent the ink from drying during the pause, the modeling apparatus 30 may be provided with means such as a cap for closing the nozzles in the head units 31 and 32. In order to prevent nozzle clogging during continuous use for a long time, the modeling apparatus 30 may be provided with a maintenance mechanism for maintaining the head.

<<立体造形物の製造データの作成方法>>
立体造形物を製造するための製造データ(本明細書では、造形データともいう)は、例えば、図7で示すように、造形データ作成装置600で作成される。
以下、製造データを作成する方法について、概略説明する。尚、製造データを作成する製造データ(造形データ)作成装置、及び作成方法についてのさらなる詳しい説明は、下記(立体造形物の製造データの作成方法)の欄で行う。
<< Method for creating manufacturing data of a three-dimensional structure >>
Manufacturing data (also referred to as modeling data in the present specification) for manufacturing a three-dimensional model is created by a modeling data creation device 600 as shown in FIG.
Hereinafter, a method for creating the manufacturing data will be briefly described. In addition, the further detailed description about the manufacturing data (modeling data) creation apparatus which produces manufacturing data, and a creation method is given in the column of the following (the production method of the manufacturing data of a solid modeling thing).

図2Aは、造形しようとする立体造形物を三次元モデルで表した、三次元モデルの一例を示す模式図である。三次元モデル100は、例えば、三次元CADで設計された三次元形状、あるいは三次元スキャナやディジタイザで取り込んだ三次元形状のサーフェイスデータ、ソリッドデータ等の三次元データである。三次元データは、例えば、三次元モデルの表面が三角形の集合体として表現されたSTLフォーマット(Standard Triangulated Language)に変換されていてもよい。   FIG. 2A is a schematic diagram illustrating an example of a three-dimensional model in which a three-dimensional model to be modeled is represented by a three-dimensional model. The three-dimensional model 100 is, for example, three-dimensional data such as a three-dimensional shape designed by three-dimensional CAD, or three-dimensional surface data or solid data captured by a three-dimensional scanner or digitizer. The three-dimensional data may be converted into, for example, an STL format (Standard Triangulated Language) in which the surface of the three-dimensional model is expressed as a collection of triangles.

造形データ作成装置では、入力された三次元データから底面を特定する。底面を特定する方法は、特に限定されない。例えば、三次元モデルを三次元座標系に配置したときに、長さが最も短くなる方向をZ軸とし、Z軸に直交する面と三次元モデルとの接点を底面とする方法等が挙げられる。   In the modeling data creation device, the bottom surface is specified from the input three-dimensional data. The method for specifying the bottom surface is not particularly limited. For example, when the three-dimensional model is arranged in the three-dimensional coordinate system, the direction in which the length is the shortest is the Z axis, and the contact point between the surface orthogonal to the Z axis and the three-dimensional model is the bottom surface. .

造形データ作成装置では、Z軸方向の所定間隔ごとに、底面と平行方向に三次元モデルがスライスされた切断面を示す二次元データを生成する。この場合、造形データ作成装置では、三次元モデルのX−Y面、X−Z面、Y−Z面への投影面積を求める。造形データ作成装置では、得られた投影面積が収まるブロック形状を一層の厚みでX−Y面と平行に輪切り(スライス)にする。
一層の厚みは、使う材料によるが、通常は20μm以上60μm以下程度である。
二次元データの生成などのデータ処理は、使用材料の指定に応じて、造形データ作成装置において自動的に設定されるようにしてもよい。
The modeling data creation device generates two-dimensional data indicating a cut surface obtained by slicing a three-dimensional model in a direction parallel to the bottom surface at predetermined intervals in the Z-axis direction. In this case, the modeling data creation apparatus obtains the projected area of the three-dimensional model onto the XY plane, XZ plane, and YZ plane. In the modeling data creation device, the block shape in which the obtained projected area is accommodated is cut into slices (slices) parallel to the XY plane with a single layer thickness.
The thickness of one layer depends on the material used, but is usually about 20 μm or more and 60 μm or less.
Data processing such as generation of two-dimensional data may be automatically set in the modeling data creation device in accordance with designation of the material used.

なお、図2Aにおけるグラデーションで示された曲面のように、三次元モデルがオーバーハング部を有する場合、造形データ作成装置は、オーバーハング部のモデル部をサポート部で支持しながら造形するようデータを作成する。
図2Bは、モデル部とサポート部で形成しようとする造形物の一例を示す模式図であり、より具体的には、オーバーハング部のモデル部10がサポート部20によって支持された造形物の一例を示す模式図である。
造形データ作成装置では、生成された各二次元データに対し、オーバーハング部の底面側に、サポート部を示す画素を追加する。最終的に生成される二次元データは、造形物の一断面を示し、モデル部を示す画素、及びサポート部を示す画素が含まれている。
図2Cは、図2Bの造形物の一断面を示す模式図を示す。
In addition, when the three-dimensional model has an overhang portion as in the curved surface shown by gradation in FIG. 2A, the modeling data creation device generates data so as to model while supporting the model portion of the overhang portion with the support portion. create.
FIG. 2B is a schematic diagram illustrating an example of a model to be formed with a model unit and a support unit, and more specifically, an example of a model with the model unit 10 of the overhang unit supported by the support unit 20. It is a schematic diagram which shows.
In the modeling data creation device, a pixel indicating a support portion is added to the bottom surface side of the overhang portion for each generated two-dimensional data. The finally generated two-dimensional data indicates one section of the modeled object, and includes pixels indicating a model portion and pixels indicating a support portion.
FIG. 2C shows a schematic diagram showing a cross section of the shaped article of FIG. 2B.

<<製造方法(造形方法)>>
上述した製造データをもとに、製造装置(造形装置)は、立体造形物を造形する。製造装置で行われる各製造工程について、以下説明する。
<< Manufacturing method (modeling method) >>
Based on the manufacturing data described above, the manufacturing apparatus (modeling apparatus) models a three-dimensional model. Each manufacturing process performed by the manufacturing apparatus will be described below.

−吐出工程−
造形装置30のエンジンは、キャリッジ35、又はステージ37を移動させながら、入力された二次元データのうち最も底面側の断面を示す二次元データに基づいて、ヘッドユニット31からモデル部形成材料1の液滴を吐出させ、ヘッドユニット32からサポート部形成材料2の液滴を吐出させる。
これにより、最も底面側の断面を示す二次元データにおけるモデル部を示す画素に対応する位置にモデル部形成材料1の液滴が配され、サポート部を示す画素に対応する位置にサポート部形成材料2の液滴が配され、隣り合う位置の液滴同士が接した液膜が形成される。
なお、造形する造形物が1個の場合は、ステージ37の真中に断面形状の液膜が形成される。造形する造形物が複数個の場合、造形装置30は、ステージ37に複数個の断面形状の液膜を形成してもよいし、先に造形された造形物に液膜を積み重ねてもよい。
-Discharge process-
The engine of the modeling apparatus 30 moves the carriage 35 or the stage 37 and moves the model part forming material 1 from the head unit 31 based on the two-dimensional data indicating the cross section on the most bottom surface side among the input two-dimensional data. A droplet is ejected, and a droplet of the support portion forming material 2 is ejected from the head unit 32.
Thereby, the droplet of the model part forming material 1 is arranged at a position corresponding to the pixel indicating the model part in the two-dimensional data indicating the cross section on the most bottom side, and the support part forming material is positioned at the position corresponding to the pixel indicating the support part. Two liquid droplets are arranged to form a liquid film in which droplets at adjacent positions are in contact with each other.
In addition, when there is one model to be modeled, a liquid film having a cross-sectional shape is formed in the middle of the stage 37. When there are a plurality of modeling objects to be modeled, the modeling apparatus 30 may form a plurality of cross-sectional liquid films on the stage 37, or may stack the liquid films on the previously modeled modeling objects.

ヘッドユニット31及び32にはヒータ設置することが好ましい。さらに、ヘッドユニット31にモデル部形成材料を供給する経路及びヘッドユニット32にサポート部形成材料を供給する経路にプレヒータを設置することが好ましい。   The head units 31 and 32 are preferably provided with heaters. Furthermore, it is preferable to install a preheater on the path for supplying the model part forming material to the head unit 31 and the path for supplying the support part forming material to the head unit 32.

−平滑化工程−
平滑化工程において、ローラー34は、ステージ37上に吐出されたモデル部形成材料、及びサポート部形成材料のうち余剰な部分を掻き取ることで、モデル部形成材料、及びサポート部形成材料からなる液膜、又は層の有する凸凹を平滑化する。平滑化工程はZ軸方向へ積層毎に1回行われてもよいし、2乃至50回の積層毎に1回行われてもよい。
平滑化工程において、ローラー34は停止していてもよいし、ステージ37の進行方向に対して正もしくは負の相対速度で回転していてもよい。またローラー34の回転速度は定速でも一定加速度、一定減速度でもよい。ローラー34の回転数は、ステージ37との相対速度の絶対値として、50mm/s以上、400mm/s以下が好ましい。相対速度が小さすぎる場合、平滑化が不十分で平滑性が損なわれる。また相対速度が大きすぎる場合、装置が大型化を要し、振動などによって、吐出された液滴の位置ずれなどが発生しやすく、結果として平滑性が低下することがある。
平滑化工程において、ローラー34の回転方向はヘッドユニット31,32の進行方向と逆向きであることが好ましい。
-Smoothing process-
In the smoothing step, the roller 34 is a liquid made of the model part forming material and the support part forming material by scraping off an excessive part of the model part forming material and the support part forming material discharged onto the stage 37. The unevenness of the film or layer is smoothed. The smoothing process may be performed once for each stack in the Z-axis direction, or may be performed once for every 2 to 50 stacks.
In the smoothing step, the roller 34 may be stopped, or may be rotated at a positive or negative relative speed with respect to the traveling direction of the stage 37. The rotation speed of the roller 34 may be constant, constant acceleration, or constant deceleration. The rotation speed of the roller 34 is preferably 50 mm / s or more and 400 mm / s or less as an absolute value of the relative speed with the stage 37. When the relative speed is too small, smoothing is insufficient and smoothness is impaired. On the other hand, if the relative speed is too high, the apparatus needs to be large, and the displacement of the ejected liquid droplets is likely to occur due to vibration or the like, resulting in a decrease in smoothness.
In the smoothing step, the rotation direction of the roller 34 is preferably opposite to the traveling direction of the head units 31 and 32.

−硬化工程−
硬化工程において、造形装置30のエンジンは、キャリッジ35により紫外線照射機33を移動させて、液膜形成工程で形成された液膜に、モデル部形成材料、及びサポート部形成材料に含まれる光重合開始剤の波長に応じた紫外線を照射する。
これにより、造形装置30は、液膜を硬化して、層を形成する。
-Curing process-
In the curing process, the engine of the modeling apparatus 30 moves the ultraviolet irradiator 33 by the carriage 35, and the photopolymerization included in the model part forming material and the support part forming material is formed in the liquid film formed in the liquid film forming process. Irradiate ultraviolet rays according to the wavelength of the initiator.
Thereby, the modeling apparatus 30 hardens | cures a liquid film and forms a layer.

−積層工程−
最も底面側の層の形成後、造形装置30のエンジンは、ステージを一層分、下降させる。
造形装置30のエンジンは、キャリッジ35、又はステージ37を移動させながら、底面側から二つ目の断面を示す二次元画像データに基づいて、モデル部形成材料1の液滴を吐出させ、サポート部形成材料2の液滴を吐出させる。吐出方法は、最も底面側の液膜を形成するときと同様である。これにより、最も底面側の層上に、底面側から二つ目の二次元データが示す断面形状の液膜が形成される。更に、造形装置30のエンジンは、キャリッジ35により紫外線照射機33を移動させて、液膜に紫外線を照射することにより、液膜を硬化して、最も底面側の層上に、底面側から二つ目の層を形成する。
-Lamination process-
After formation of the layer on the bottom side, the engine of the modeling apparatus 30 lowers the stage by one layer.
The engine of the modeling apparatus 30 discharges the droplet of the model part forming material 1 based on the two-dimensional image data indicating the second cross section from the bottom side while moving the carriage 35 or the stage 37, thereby supporting the support part. A droplet of the forming material 2 is discharged. The discharging method is the same as that for forming the liquid film on the bottom side. As a result, a liquid film having a cross-sectional shape indicated by the second two-dimensional data from the bottom surface side is formed on the most bottom layer. Further, the engine of the modeling apparatus 30 moves the ultraviolet irradiator 33 by the carriage 35 and irradiates the liquid film with ultraviolet rays to cure the liquid film, and on the layer on the bottom side, the second side from the bottom side. Form a second layer.

造形装置30のエンジンは、入力された二次元データについて、底面側に近いものから順に利用して、上記と同様に、液膜の形成と、硬化と、を繰り返し、層を積層させる。繰り返しの回数は、入力された二次元画像データの数、あるいは三次元モデルの高さ、形状などに応じて異なる。すべての二次元画像データを用いた造形が完了すると、サポート部に支持された状態のモデル部の造形物が得られる。   The engine of the modeling apparatus 30 uses the input two-dimensional data in order from the one closer to the bottom surface side, repeats the formation of the liquid film and the curing, and stacks the layers in the same manner as described above. The number of repetitions varies depending on the number of input two-dimensional image data or the height and shape of the three-dimensional model. When the modeling using all the two-dimensional image data is completed, the modeled object of the model part supported by the support part is obtained.

−除去工程−
造形装置30により造形された造形物は、モデル部及びサポート部を有する。サポート部は、造形後に造形物から除去される。除去方法としては、物理的除去、及び化学的除去がある。物理的除去では、機械的な力を加えて除去する。一方、化学除去では、溶媒に浸漬し、サポート部を崩壊させて除去する。サポート部の除去方法としては、特に制限はないが、物理除去では造形物が破損する可能性があるため、化学的除去がより好ましい。さらに、コストを考慮すると水に浸漬して除去する方法がより好ましい。水に浸漬して除去する方法が採用される場合、サポート部形成材料の硬化物は、水崩壊性を有するものが選択される。
-Removal process-
The modeled object modeled by the modeling apparatus 30 has a model part and a support part. The support part is removed from the modeled object after modeling. Removal methods include physical removal and chemical removal. In physical removal, mechanical force is applied for removal. On the other hand, in chemical removal, the support portion is collapsed and removed by dipping in a solvent. Although there is no restriction | limiting in particular as a removal method of a support part, Since a molded article may be damaged in physical removal, chemical removal is more preferable. Furthermore, considering the cost, a method of removing by immersing in water is more preferable. When the method of removing by immersing in water is adopted, a cured product of the support portion forming material is selected to have water disintegration.

(立体造形物の製造データの作成方法)
本発明の立体造形物の製造データの作成方法は、造形しようとする立体造形物を表した三次元モデルから、モデル部と前記モデル部を支持するサポート部からなる造形物を造形する手順、及び前記造形物の最外郭に位置する前記サポート部に対し、所定の高さのサポート部防護壁を離間させて造形する手順を設定する。
製造データ(造形データ)は、図7で示すように造形データ作成装置600で作成される。作成された造形データは立体造形物の造形装置30に入力される。その後、造形装置30の制御部500では、入力された造形データに従い立体造形物を造形するよう駆動処理される。これにより、造形装置では所望の立体造形物が造形される。
尚、造形データは、図7で示すように造形装置30とは別の装置(造形データ作成装置600)で作成しなくても、造形装置30に造形データを作成する機能を有する造形データ作成部を内在させ、造形装置30内で造形データの作成を行ってもよい。
(Method for creating manufacturing data of a three-dimensional structure)
The method for creating manufacturing data of a three-dimensional object according to the present invention is a procedure for modeling a three-dimensional model representing a three-dimensional object to be modeled from a model part and a support part that supports the model part, and A procedure is set for modeling the support part positioned at the outermost contour of the model by separating a support part protective wall having a predetermined height.
Manufacturing data (modeling data) is created by the modeling data creation device 600 as shown in FIG. The created modeling data is input to the modeling apparatus 30 for a three-dimensional model. Thereafter, the control unit 500 of the modeling apparatus 30 performs drive processing so as to model a three-dimensional modeled object according to the input modeling data. Thereby, in a modeling apparatus, a desired three-dimensional molded item is modeled.
In addition, even if modeling data does not create with the apparatus (modeling data creation apparatus 600) different from the modeling apparatus 30, as shown in FIG. 7, the modeling data creation part which has the function to create modeling data in the modeling apparatus 30 The modeling data may be created in the modeling apparatus 30.

まず、造形データの作成について具体的に説明する前に、造形データが入力された造形装置30における制御部500の動作について、図7を参照して説明する。
図7は、立体造形物の製造装置の制御部を説明するためのブロック図である。
First, before specifically describing creation of modeling data, the operation of the control unit 500 in the modeling apparatus 30 to which modeling data is input will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a block diagram for explaining a control unit of the three-dimensional structure manufacturing apparatus.

制御部500は、この装置全体の制御を司るCPU501と、CPU501に本発明に係わる制御を含む立体造形動作の制御を実行させるためのプログラムを含む立体造形プログラム、その他の固定データを格納するROM502と、造形データ等を一時格納するRAM503とを含む主制御部500Aを備えている。
また、制御部500は、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ(NVRAM)504を備えている。また、制御部500は、画像データに対する各種信号処理等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するASIC505を備えている。
さらに、制御部500は、外部の造形データ作成装置600から造形データを受信するときに使用するデータ及び信号の送受を行うためのI/F506を備えている。
図7中、造形データ作成装置600は、最終形態の造形物(立体造形物)を造形層ごとにスライスしたスライスデータである造形データ(断面データ)を作成する装置であり、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置で構成されている。尚、造形データ作成装置の詳しい説明は、後述する。
The control unit 500 includes a CPU 501 that controls the entire apparatus, a 3D modeling program that includes a program for causing the CPU 501 to execute a 3D modeling operation including control according to the present invention, and a ROM 502 that stores other fixed data. A main control unit 500A including a RAM 503 for temporarily storing modeling data and the like.
The control unit 500 also includes a non-volatile memory (NVRAM) 504 for holding data while the apparatus is powered off. Further, the control unit 500 includes an ASIC 505 that processes image processing for performing various signal processing on image data and other input / output signals for controlling the entire apparatus.
Further, the control unit 500 includes an I / F 506 for transmitting and receiving data and signals used when receiving modeling data from the external modeling data creating apparatus 600.
In FIG. 7, a modeling data creation device 600 is a device that creates modeling data (cross-sectional data) that is slice data obtained by slicing a final modeled object (three-dimensional modeled object) for each modeling layer. It consists of a processing device. A detailed description of the modeling data creation device will be described later.

制御部500は、各種センサの検知信号を取り込むためのI/O507を備える。
また、制御部500は、液体吐出用のヘッドユニット31を駆動制御するヘッド駆動制御部508と、ヘッドユニット32を駆動制御するヘッド駆動制御部509を備えている。
更に、制御部500は、液体吐出ヘッドユニット31及び32をX方向に移動させるユニットX方向移動機構550を構成するモータを駆動するモータ駆動部510と、液体吐出ヘッドユニット31及び32をY方向(副走査方向)に移動させるY方向走査機構552を構成するモータを駆動するモータ駆動部511を備える。
The control unit 500 includes an I / O 507 for taking in detection signals of various sensors.
Further, the control unit 500 includes a head drive control unit 508 that drives and controls the liquid discharge head unit 31 and a head drive control unit 509 that drives and controls the head unit 32.
Further, the control unit 500 moves the liquid discharge head units 31 and 32 in the X direction, a motor drive unit 510 that drives a motor constituting the unit X-direction moving mechanism 550, and the liquid discharge head units 31 and 32 in the Y direction ( A motor driving unit 511 that drives a motor that constitutes the Y-direction scanning mechanism 552 that moves in the sub-scanning direction) is provided.

制御部500は、ステージ37を昇降手段554とともにY方向に移動させるステージY方向走査機構553を構成するモータを駆動するモータ駆動部513と、ステージ37をZ方向に昇降させる昇降手段554を構成するモータを駆動するモータ駆動部514を備える。なお、Z方向への昇降は、前述したように液体吐出ヘッドユニット31及び32を昇降させる構成とすることもできる。   The control unit 500 configures a motor driving unit 513 that drives a motor that configures a stage Y-direction scanning mechanism 553 that moves the stage 37 together with the lifting unit 554 in the Y direction, and a lifting unit 554 that lifts and lowers the stage 37 in the Z direction. A motor driving unit 514 for driving the motor is provided. Note that ascending / descending in the Z direction may be configured to elevate / lower the liquid discharge head units 31 and 32 as described above.

制御部500は、平坦化ローラー34を回転駆動するモータ555を駆動するモータ駆動部516、液体吐出ヘッドユニットのメンテナンス機構556を駆動するメンテナンス駆動部518を備える。   The control unit 500 includes a motor drive unit 516 that drives a motor 555 that rotationally drives the flattening roller 34, and a maintenance drive unit 518 that drives a maintenance mechanism 556 of the liquid discharge head unit.

制御部500は、UV照射ユニット557による紫外線照射を制御する硬化制御部519を備える。
制御部500のI/O507には、装置の環境条件としての温度及び湿度を検出する温湿度センサ560などの検知信号やその他のセンサ類の検知信号が入力される。
制御部500には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル522が接続されている。
制御部500は、上述したように、造形データ作成装置600から造形データを受領する。
The control unit 500 includes a curing control unit 519 that controls ultraviolet irradiation by the UV irradiation unit 557.
The I / O 507 of the control unit 500 receives detection signals from the temperature / humidity sensor 560 that detects temperature and humidity as environmental conditions of the apparatus, and detection signals from other sensors.
An operation panel 522 for inputting and displaying information necessary for this apparatus is connected to the control unit 500.
As described above, the control unit 500 receives modeling data from the modeling data creation device 600.

次に、製造データを作成する製造データ(造形データ)作成装置及び製造データ(造形データ)の作成方法について、説明する。
造形データ作成装置600は、造形しようとする立体造形物を三次元モデルで表した三次元モデルの情報を受け付ける。この受け付けた情報をもとに、造形データ作成装置600は、サポート部の形状や大きさ、モデル部に対するサポート部の位置(配置)等を適宜設定する。さらに、モデル部とサポート部からなる造形物の情報をもとに、造形データ作成装置600は、サポート部防護壁の形状、大きさ(高さ、幅等)、造形位置(配置)などを適宜設定する。
尚、造形データ作成装置600が、上記各種条件を設定するにあたり、基準となる条件は予め作業者又はユーザーにより入力しておくことができる。この場合、造形データ作成装置600は、予め入力されている条件と比較することで、造形条件を自動で選択することができる。
また、造形データ作成装置600には、造形データ作成装置が設定した造形条件を、必要に応じて作業者又はユーザーが修正できる調整手段を有しているとよい。
そして、造形データ作成装置600は、モデル部とサポート部からなる造形物の造形処理に、サポート部防護壁の造形処理を加えて、両者の造形処理が行えるよう、モデル部、サポート部、及びサポート部防護壁の造形手順を設定する。
この造形手順を前述の<<立体造形物の製造データの作成方法>>の欄で説明したように、造形層を形成する1層である、X−Yの二次元データに変換する。こうして、最終的に生成された二次元データが立体造形物の製造データとなる。
作成された立体造形物の製造データは、造形装置の制御部500に入力される。
Next, a manufacturing data (modeling data) creation device for creating manufacturing data and a method for creating manufacturing data (modeling data) will be described.
The modeling data creation apparatus 600 receives information of a three-dimensional model that represents a three-dimensional model to be modeled with a three-dimensional model. Based on the received information, the modeling data creating apparatus 600 appropriately sets the shape and size of the support unit, the position (arrangement) of the support unit with respect to the model unit, and the like. Furthermore, based on the information of the modeled object composed of the model part and the support part, the modeling data creation device 600 appropriately determines the shape, size (height, width, etc.), modeling position (arrangement), etc. of the support part protection wall. Set.
In addition, when the modeling data creation apparatus 600 sets the various conditions described above, conditions that serve as a reference can be input in advance by an operator or a user. In this case, the modeling data creation device 600 can automatically select a modeling condition by comparing with a condition input in advance.
Moreover, it is good for the modeling data creation apparatus 600 to have the adjustment means which an operator or a user can correct the modeling conditions which the modeling data creation apparatus set as needed.
Then, the modeling data creation device 600 adds the modeling process of the support part protection wall to the modeling process of the modeled object composed of the model part and the support part, so that both modeling processes can be performed. Set the procedure for forming the part protection wall.
This modeling procedure is converted into XY two-dimensional data, which is one layer forming the modeling layer, as described in the section << Method for creating manufacturing data of a three-dimensional model >>. Thus, the finally generated two-dimensional data becomes the manufacturing data of the three-dimensional structure.
Manufacturing data of the created three-dimensional model is input to the control unit 500 of the modeling apparatus.

<造形データ作成装置のハードウェア構成>
以下、上述した造形データを作成する造形データ作成装置のハードウェア構成について説明する。
図8は、造形データ作成装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
図8で示すように、造形データ作成装置600は、CPU(Central Processing Unit)601、主記憶装置602、補助記憶装置603、出力装置604、入力装置605の各部を有する。これらの各部は、バス606を介してそれぞれ接続されている。
CPU601は、種々の制御や演算を行う処理装置である。CPU601は、主記憶装置602などが記憶するOS(Operating System)やプログラムを実行することにより、種々の機能を実現する。即ち、CPU601は、本実施形態では、製造データ(造形データ)作成プログラムを実行することにより、造形データ作成装置600の制御部として機能する。
<Hardware configuration of modeling data creation device>
Hereinafter, the hardware configuration of the modeling data creation apparatus that creates the modeling data described above will be described.
FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of the modeling data creation device.
As illustrated in FIG. 8, the modeling data creation device 600 includes a CPU (Central Processing Unit) 601, a main storage device 602, an auxiliary storage device 603, an output device 604, and an input device 605. These units are connected to each other via a bus 606.
The CPU 601 is a processing device that performs various controls and calculations. The CPU 601 implements various functions by executing an OS (Operating System) and programs stored in the main storage device 602 and the like. That is, in this embodiment, the CPU 601 functions as a control unit of the modeling data generation apparatus 600 by executing a manufacturing data (modeling data) generation program.

製造データ(造形データ)作成プログラムや各種データベースは、必ずしも主記憶装置602や、補助記憶装置603などに記憶されていなくともよい。インターネット、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)などを介して、造形データ作成装置600に接続される他の情報処理装置などに製造データ(造形データ)作成プログラムや各種データベースを記憶させてもよい。造形データ作成装置600がこれら他の情報処理装置から製造データ(造形データ)作成プログラムや各種データベースを取得して実行するようにしてもよい。
主記憶装置602は、各種プログラムを記憶し、各種プログラムを実行するために必要なデータ等を記憶する。
主記憶装置602は、図示しない、ROM(Reed Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)と、を有する。
ROMは、BIOS(Basic Input/Output System)等の各種プログラムなどを記憶している。
RAMは、ROMに記憶された各種プログラムがCPU601により実行される際に展開される作業範囲として機能する。RAMとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。RAMとしては、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)などが挙げられる。
補助記憶装置603としては、各種情報を記憶できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ソリッドステートドライブ、ハードディスクドライブなどが挙げられる。また、補助記憶装置603は、例えば、CD(Compact Disc)ドライブ、DVD(Digital Versatile Disc)ドライブ、BD(Blu−ray(登録商標) Disc)ドライブなどの可搬記憶装置としてもよい。
The manufacturing data (modeling data) creation program and various databases are not necessarily stored in the main storage device 602, the auxiliary storage device 603, or the like. Manufacturing data (modeling data) creation program and various databases are stored in other information processing devices connected to the modeling data creation device 600 via the Internet, LAN (Local Area Network), WAN (Wide Area Network), etc. May be. The modeling data creation device 600 may acquire and execute manufacturing data (modeling data) creation programs and various databases from these other information processing devices.
The main storage device 602 stores various programs, and stores data necessary for executing the various programs.
The main storage device 602 includes a ROM (Reed Only Memory) and a RAM (Random Access Memory) not shown.
The ROM stores various programs such as BIOS (Basic Input / Output System).
The RAM functions as a work range that is expanded when various programs stored in the ROM are executed by the CPU 601. There is no restriction | limiting in particular as RAM, According to the objective, it can select suitably. Examples of the RAM include DRAM (Dynamic Random Access Memory) and SRAM (Static Random Access Memory).
The auxiliary storage device 603 is not particularly limited as long as various kinds of information can be stored, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a solid state drive and a hard disk drive. The auxiliary storage device 603 may be a portable storage device such as a CD (Compact Disc) drive, a DVD (Digital Versatile Disc) drive, or a BD (Blu-ray (registered trademark) Disc) drive.

出力装置604は、ディスプレイなどを用いることができる。ディスプレイとしては、特に制限はなく、適宜公知のものを用いることができ、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイが挙げられる。
入力装置605は、造形データ作成装置600に対する各種要求を受け付けることができれば、特に制限はなく、適宜公知のものを用いることができ、例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなどが挙げられる。
以上のようなハードウェア構成によって、造形データ作成装置600の処理機能を実現することができる。
As the output device 604, a display or the like can be used. There is no restriction | limiting in particular as a display, A well-known thing can be used suitably, For example, a liquid crystal display and an organic EL display are mentioned.
The input device 605 is not particularly limited as long as it can accept various requests to the modeling data creation device 600, and a known device can be used as appropriate, and examples thereof include a keyboard, a mouse, and a touch panel.
With the hardware configuration as described above, the processing function of the modeling data creation apparatus 600 can be realized.

<実施形態>
本発明の立体造形物の製造データの作成方法の処理手順を示す。図9は、造形データ作成装置600における製造データの作成方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
<Embodiment>
The processing procedure of the preparation method of the manufacturing data of the three-dimensional molded item of this invention is shown. FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of a manufacturing data creation method in the modeling data creation device 600.

以下、実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

<モデル部形成材料の調製>
イソボルニルアクリレート(共栄化学株式会社製)60質量部、アクリロイルモルホリン(ACMO、KJケミカルズ株式会社製)10質量部、及びウレタンアクリレート(商品名:UV−1700B、日本合成化学工業株式会社製、分子量:2,000)30質量部をビーカーにて均一に混合した。その後、光重合開始剤(商品名:イルガキュア819、BASF社製)2質量部を加え、さらに均一に混合し、フィルター(商品名:CCP−FX−C1B、ADVANTEC社製、平均孔径:3μm)を通過させてモデル部形成材料を得た。
<Preparation of model part forming material>
60 parts by mass of isobornyl acrylate (manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.), 10 parts by mass of acryloylmorpholine (ACMO, manufactured by KJ Chemicals Co., Ltd.), and urethane acrylate (trade name: UV-1700B, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., molecular weight) : 2,000) 30 parts by mass were uniformly mixed in a beaker. Thereafter, 2 parts by mass of a photopolymerization initiator (trade name: Irgacure 819, manufactured by BASF) was added and mixed evenly, and a filter (trade name: CCP-FX-C1B, manufactured by ADVANTEC, average pore size: 3 μm) was added. The model part forming material was obtained by passing through.

<サポート部形成材料の調製>
アクリロイルモルホリン(ACMO、KJケミカルズ株式会社製)40質量部、ポリオキシプロピレングリコール45質量部、1,4−ブタンジオール15質量部、反応開始剤(商品名:イルガキュア819、BASF社製)3質量部、及び重合禁止剤(商品名:フェノチアジン、東京化成株式会社製)0.1質量部を均一に混合し、フィルター(商品名:CCP−FX−C1B、ADVANTEC社製、平均孔径:3μm)を通過させてサポート部形成材料を得た。
<Preparation of support part forming material>
40 parts by mass of acryloylmorpholine (ACMO, manufactured by KJ Chemicals), 45 parts by mass of polyoxypropylene glycol, 15 parts by mass of 1,4-butanediol, 3 parts by mass of a reaction initiator (trade name: Irgacure 819, manufactured by BASF) And 0.1 parts by mass of a polymerization inhibitor (trade name: phenothiazine, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) are uniformly mixed and passed through a filter (trade name: CCP-FX-C1B, manufactured by ADVANTEC, average pore size: 3 μm). Thus, a support part forming material was obtained.

(実施例1)
図1に示す立体造形物の造形装置において、インクジェットヘッド(商品名:MH2420、リコーインダストリー株式会社製)に通じる3つのタンクに、得られたモデル部形成材料、及びサポート部形成材料を充填した。
図4A及び図4Bに示す造形物を造形した。図4A及び図4B中、符号300はモデル部を、符号310はサポート部を、符号320は造形ステージを、符号330はサポート部防護壁を示す(尚、以下、図5A及び図5B、並びに図6A及び図6Bにおいて、図4A及び図4Bと同じものを意味する場合、同じ符号を付す)。
図4Aにおいて、間隙の平均距離は、1mmである。
Example 1
In the modeling apparatus for a three-dimensional modeled object shown in FIG. 1, the obtained model part forming material and support part forming material were filled in three tanks leading to an inkjet head (trade name: MH2420, manufactured by Ricoh Industry Co., Ltd.).
The modeled object shown in FIGS. 4A and 4B was modeled. 4A and 4B, reference numeral 300 denotes a model part, reference numeral 310 denotes a support part, reference numeral 320 denotes a modeling stage, and reference numeral 330 denotes a support part protection wall (hereinafter, FIGS. 5A and 5B and FIG. In FIG. 6A and FIG. 6B, the same reference numerals are assigned to the same components as those in FIG. 4A and FIG. 4B.
In FIG. 4A, the average distance of the gap is 1 mm.

<造形ステージ汚染の評価>
造形完了から60時間経過後に、サポート部形成材料の溶出により、造形ステージ上へ漏洩したサポート部形成材料の質量を測定し、下記の評価基準で評価した。
−評価基準−
〇:造形ステージ上に漏洩したサポート部形成材料の質量が1mg未満である。
×:造形ステージ上に漏洩したサポート部形成材料の質量が1mg以上である。
<Evaluation of modeling stage contamination>
After elapse of 60 hours from the completion of modeling, the mass of the support part forming material leaked onto the modeling stage was measured by elution of the support part forming material, and evaluated according to the following evaluation criteria.
-Evaluation criteria-
A: The mass of the support portion forming material leaked on the modeling stage is less than 1 mg.
X: The mass of the support portion forming material leaked on the modeling stage is 1 mg or more.

<除去速度の評価>
造形物を25℃の水に浸漬させ、サポート部が完全溶解するまでの時間を測定した。
実施例1で得られた造形物の評価結果を下記表1に示す。
<Evaluation of removal rate>
The model was immersed in water at 25 ° C., and the time until the support part was completely dissolved was measured.
The evaluation results of the shaped article obtained in Example 1 are shown in Table 1 below.

(比較例1)
図5A及び図5Bで示した造形物(モデル部及びサポート部のみで、サポート部防護壁のない造形物)を作製した以外は実施例1と同様の方法で、造形ステージ汚染と除去速度を評価した。比較例1で得られた造形物の評価結果を下記表1に示す。
(Comparative Example 1)
The modeling stage contamination and removal rate were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the modeling object (modeling object and support part only, without the support part protection wall) shown in FIGS. 5A and 5B was produced. did. The evaluation results of the shaped product obtained in Comparative Example 1 are shown in Table 1 below.

(比較例2)
図6A及び図6Bで示した造形物(サポート部に密着してサポート部防護壁が造形している造形物)を作製した以外は実施例1と同様の方法で、造形ステージ汚染と除去速度を評価した。比較例2で得られた造形物の評価結果を下記表1に示す。
(Comparative Example 2)
6A and 6B are the same as in Example 1 except that the modeled object (modeled object in which the support part protective wall is modeled in close contact with the support part) was produced. evaluated. The evaluation results of the shaped product obtained in Comparative Example 2 are shown in Table 1 below.

実施例1、及び比較例1と比較例2の結果から、本発明の製造方法を用いることにより、サポート部の除去速度を低下させることなく、サポート部を形成する材料の溶出による装置の汚染を防止できることが確認できた。   From the results of Example 1 and Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the manufacturing method of the present invention is used to prevent contamination of the apparatus due to elution of the material forming the support part without reducing the removal rate of the support part. It was confirmed that it could be prevented.

本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
<1> モデル部と前記モデル部を支持するサポート部とを造形する立体造形物の製造方法であって、
前記モデル部及び前記サポート部からなる造形物を造形する際、前記造形物の最外郭に位置する前記サポート部に対し、所定の高さのサポート部防護壁を離間させて造形することを特徴とする立体造形物の製造方法である。
<2> 前記造形物の最外郭に位置する前記サポート部の前記サポート部防護壁に対向する側の表面と、前記サポート部防護壁の前記サポート部に対向する側の表面とが、平均距離で1mm以上離間している、前記<1>に記載の立体造形物の製造方法である。
<3> 前記サポート部防護壁が、前記造形物の最外郭から離間した位置に、前記造形物を囲うように造形される、前記<1>から<2>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
<4> 前記サポート部防護壁が、底面部とその周囲を囲む壁部からなる、上部が開口している容器の形状であり、前記容器の底面部の内面に前記サポート部を形成する材料からなる層を形成し、前記サポート部を形成する材料からなる層上に、前記モデル部及び前記サポート部からなる造形物を造形する、前記<1>から<3>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
<5> 前記サポート部防護壁が前記モデル部を形成する材料で形成される前記<1>から<4>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
<6> 前記サポート部を形成する材料が水崩壊性を示す材料からなる前記<1>から<5>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
<7> 造形しようとする立体造形物を表した三次元モデルから、モデル部と前記モデル部を支持するサポート部からなる造形物を造形する手順、及び前記造形物の最外郭に位置する前記サポートに対し、所定の高さのサポート部防護壁を離間させて造形する手順を設定する、
ことを特徴とする立体造形物の製造データの作成方法である。
Aspects of the present invention are as follows, for example.
<1> A manufacturing method of a three-dimensional modeled object that models a model unit and a support unit that supports the model unit,
When modeling a model consisting of the model part and the support part, the support part positioned at the outermost contour of the model is modeled by separating a support part protective wall having a predetermined height. It is a manufacturing method of the solid modeling thing to do.
<2> An average distance between the surface of the support portion that faces the support portion protection wall and the surface of the support portion protection wall that faces the support portion that is located on the outermost contour of the modeled object. It is the manufacturing method of the three-dimensional molded item as described in said <1> which is 1 mm or more apart.
<3> The three-dimensional modeled object according to any one of <1> to <2>, wherein the support part protection wall is modeled so as to surround the modeled object at a position separated from the outermost contour of the modeled object. It is a manufacturing method.
<4> The support part protection wall is formed of a bottom part and a wall part surrounding the periphery, and has a shape of a container having an open top, and is made of a material that forms the support part on the inner surface of the bottom part of the container. 3D modeling according to any one of <1> to <3>, in which a layer formed from the model portion and the support portion is formed on the layer formed from the material forming the support portion. It is a manufacturing method of a thing.
<5> The method for manufacturing a three-dimensional structure according to any one of <1> to <4>, wherein the support portion protection wall is formed of a material forming the model portion.
<6> The method for producing a three-dimensional structure according to any one of <1> to <5>, wherein the material forming the support portion is made of a material exhibiting water disintegration.
<7> From a three-dimensional model representing a three-dimensional model to be modeled, a procedure for modeling a model consisting of a model part and a support part that supports the model part, and the support located at the outermost contour of the model On the other hand, set the procedure for shaping the support part protective wall of a predetermined height apart,
This is a method for creating manufacturing data of a three-dimensional modeled object.

前記<1>から<6>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法、前記<7>に記載の立体造形物の製造データの作成方法によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。   According to the method for producing a three-dimensional structure according to any one of <1> to <6>, and the method for creating the production data of the three-dimensional structure according to <7>, the conventional problems are solved. The object of the present invention can be achieved.

特開2012−111226号公報JP 2012-111226 A 特開2012−96428号公報JP 2012-96428 A

1 モデル部形成材料
2 サポート部形成材料
10 モデル部
20 サポート部
30 造形装置(立体造形物の製造装置の一例)
31 ヘッドユニット(吐出手段の一例)
32 ヘッドユニット(吐出手段の一例)
33 紫外線照射機(硬化手段の一例)
34 ローラ
35 キャリッジ
36 基板
37 ステージ
100 三次元モデル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Model part formation material 2 Support part formation material 10 Model part 20 Support part 30 Modeling apparatus (an example of the manufacturing apparatus of a three-dimensional molded item)
31 Head unit (an example of discharge means)
32 Head unit (an example of discharge means)
33 UV irradiation machine (an example of curing means)
34 Roller 35 Carriage 36 Substrate 37 Stage 100 Three-dimensional model

Claims (7)

モデル部と前記モデル部を支持するサポート部とを造形する立体造形物の製造方法であって、
前記モデル部及び前記サポート部からなる造形物を造形する際、前記造形物の最外郭に位置する前記サポート部に対し、所定の高さのサポート部防護壁を離間させて造形することを特徴とする立体造形物の製造方法。
It is a manufacturing method of a three-dimensional modeled object which models a model part and a support part which supports the model part,
When modeling a model consisting of the model part and the support part, the support part positioned at the outermost contour of the model is modeled by separating a support part protective wall having a predetermined height. The manufacturing method of the solid modeling thing to do.
前記造形物の最外郭に位置する前記サポート部の前記サポート部防護壁に対向する側の表面と、前記サポート部防護壁の前記サポート部に対向する側の表面とが、平均距離で1mm以上離間している、請求項1に記載の立体造形物の製造方法。   The average surface distance between the surface of the support portion that is located on the outermost contour of the model and that faces the support portion protection wall and the surface of the support portion protection wall that faces the support portion is 1 mm or more apart. The manufacturing method of the three-dimensional molded item of Claim 1. 前記サポート部防護壁が、前記造形物の最外郭から離間した位置に、前記造形物を囲うように造形される、請求項1から2のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。   The manufacturing method of the three-dimensional molded item in any one of Claim 1 to 2 with which the said support part protection wall is modeled so that the said molded item may be enclosed in the position spaced apart from the outermost outline of the said molded item. 前記サポート部防護壁が、底面部とその周囲を囲む壁部からなる、上部が開口している容器の形状であり、前記容器の底面部の内面に前記サポート部を形成する材料からなる層を形成し、前記サポート部を形成する材料からなる層上に、前記モデル部及び前記サポート部からなる造形物を造形する、請求項1から3のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。   The support part protective wall is formed of a bottom part and a wall part surrounding the periphery, and has a shape of a container having an open top, and a layer made of a material forming the support part on the inner surface of the bottom part of the container. The manufacturing method of the three-dimensional molded item in any one of Claim 1 to 3 which models and forms the molded article which consists of the said model part and the said support part on the layer which consists of the material which forms and forms the said support part. 前記サポート部防護壁が前記モデル部を形成する材料で形成される請求項1から4のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。   The manufacturing method of the three-dimensional molded item in any one of Claim 1 to 4 in which the said support part protection wall is formed with the material which forms the said model part. 前記サポート部を形成する材料が水崩壊性を示す材料からなる請求項1から5のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。   The manufacturing method of the three-dimensional molded item in any one of Claim 1 to 5 which consists of the material in which the material which forms the said support part shows water disintegration. 造形しようとする立体造形物を表した三次元モデルから、モデル部と前記モデル部を支持するサポート部からなる造形物を造形する手順、及び前記造形物の最外郭に位置する前記サポートに対し、所定の高さのサポート部防護壁を離間させて造形する手順を設定する、
ことを特徴とする立体造形物の製造データの作成方法。
From the three-dimensional model representing the three-dimensional model to be modeled, the procedure for modeling the model consisting of the model part and the support part that supports the model part, and the support located at the outermost contour of the model, Set the procedure to form the support part protective wall with a predetermined height apart,
A method for producing manufacturing data of a three-dimensional structure characterized by that.
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