JP2020510552A - 支持構造、支持構造の印刷方法および印刷システム - Google Patents
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Abstract
Description
前記メッシュ構造のメッシュ密度は、印刷平面内において変化し、
及び/又は、
前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向に沿って変化する。
及び/又は、
前記柱の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向に沿って変化する。
及び/又は、
前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積と前記柱の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向において、いずれも変化し、かつ、前記接続辺の横断面の面積の変化傾向が、前記柱の横断面の面積の変化傾向によって決定される。
同一のスライス層で、支持構造層印刷データに基づき、第1材料を用いて層実体部分を印刷形成し、第2材料を用いて層非実体部分を印刷形成するステップS1と、
前記ステップS1を繰り返して、複数の前記層実体部分及び複数の前記層非実体部分を印刷し、複数の前記層実体部分が支持構造の実体部分を形成し、複数の前記層非実体部分が前記支持構造の非実体部分を形成するステップS2と、を含み、
但し、前記第1材料の硬度は、前記第2材料の硬度よりも大きく、前記実体部分は、メッシュ構造を含み、前記メッシュ構造のそれぞれのメッシュセル内およびメッシュセル外には、いずれも前記非実体部分が充填されており、
前記メッシュ構造のメッシュ密度は、印刷平面内において変化し、
及び/又は、
前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向に沿って変化する。
前記印刷システムは、
同一のスライス層で、支持構造層印刷データに基づき、第1材料を用いて層実体部分を印刷形成し、第2材料を用いて層非実体部分を印刷形成し、また、複数の前記層実体部分が支持構造の実体部分を形成して、複数の前記層非実体部分が前記支持構造の非実体部分を形成するように、複数の前記層実体部分及び複数の前記層非実体部分を印刷するための印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドが印刷操作を行うように制御するためのコントローラと、を含み、
前記第1材料の硬度は、前記第2材料の硬度よりも大きく、前記実体部分は、メッシュ構造を含み、前記メッシュ構造のそれぞれのメッシュセル内およびメッシュセル外には、いずれも前記非実体部分が充填されており、
前記メッシュ構造のメッシュ密度は、印刷平面内において変化し、
及び/又は、
前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向に沿って変化し、
前記印刷ヘッドは、前記コントローラに接続される。
図1から図3dに示すように、支持構造は、第1材料で印刷される実体部分と、第2材料で印刷される非実体部分11とを含み、実体部分はメッシュ構造10を含み、メッシュ構造10のそれぞれのメッシュセル内およびメッシュセル外には、いずれも非実体部分11が充填されており、即ち、メッシュ構造10は、複数のメッシュセルを含み、一般的に、各メッシュセルは、端と端が接続された複数の接続辺で形成され、図1に示すように、各メッシュセルは、端と端が接続された4本の接続辺で形成され、そのうち、対向する2本の接続辺がX方向に平行し、他の2本の接続辺がY方向に平行し、各メッシュセルの外部(図1に図示せず)、及び各メッシュセルの内部には、いずれも非実体部分11が充填されており、ここで、第1材料の硬度は第2材料の硬度よりも大きい。
上記第1実施形態における実体部分は、印刷平面に平行な複数のメッシュ層を含み、メッシュ層はメッシュ構造を有し、ここで、第2実施形態が第1実施形態と相違する点は、図4aから6cに示すように、実体部分が複数の柱27をさらに含むことが可能であることにあり、各柱27は、少なくとも隣接する2層のメッシュ層を貫通し、且つ、柱27とメッシュ層で囲まれた空間内及び空間外には非実体部分28が充填されており、即ち、支持構造では、メッシュ構造20、柱27を除いた残りの部分には、すべて非実体部分28が充填されている。実体部分で柱27を追加することで、支持構造の強度をさらに向上させることができ、支持構造の支持強度を保証する。ここで、柱27は、印刷平面に垂直な方向において設けられてもよく、印刷平面と非ゼロのなす角を成して設けられてもよい。
同一のスライス層で、支持構造層印刷データに基づき、第1材料を用いて層実体部分を印刷形成し、第2材料を用いて層非実体部分を印刷形成するステップS1と、
ステップS1を繰り返して、複数の層実体部分及び複数の層非実体部分を印刷し、複数の層実体部分が支持構造の実体部分を形成し、複数の層非実体部分が支持構造の非実体部分を形成するステップS2と、を含み、
ここで、第1材料の硬度は、第2材料の硬度よりも大きく、実体部分は、メッシュ構造を含み、メッシュ構造のそれぞれのメッシュセル内およびメッシュセル外にいずれも非実体部分が充填されており、
メッシュ構造のメッシュ密度は、印刷平面内において変化し、及び/又は、
メッシュセルの接続辺の横断面の面積は、印刷平面に垂直な方向に沿って変化し、上記メッシュ密度及びメッシュセルの接続辺の横断面の変化は、いずれも上記支持構造についての記述の通りである。
支持構造領域データを支持構造層印刷データに変換するステップS0を含み、即ち、3D構造で形成される印刷モデルにおいて、層ずつ印刷するために、支持構造領域データが、変換されることによって、支持構造層印刷データが形成される。
層実体データに基づき、第1材料を用いて層実体部分を印刷形成し、層非実体データに基づき、第2材料を用いて層非実体部分を印刷形成することである。
同一のスライス層で、支持構造層印刷データに基づき、第1材料を用いて層実体部分を印刷形成し、第2材料を用いて層非実体部分を印刷形成するためのものであって、および、複数の層実体部分が支持構造の実体部分を形成し、複数の層非実体部分が支持構造の非実体部分を形成するように、複数の層実体部分及び複数の層非実体部分を印刷するための印刷ヘッド54と、
印刷ヘッド54が印刷操作を行うように制御するコントローラ52と、を含み、
ここで、第1材料の硬度は、第2材料の硬度よりも大きく、実体部分は、メッシュ構造を含み、メッシュ構造のそれぞれのメッシュセル内およびメッシュセル外にいずれも非実体部分が充填されており、メッシュ構造のメッシュ密度は、印刷平面内において変化し、及び/又は、前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積は、印刷平面に垂直な方向に沿って変化し、
印刷ヘッド54は、コントローラ52に接続されている。
11、21、28 非実体部分
12 第1接続辺
13 第2接続辺
14 第3接続辺
15 第4接続辺
16 第8接続辺
17 第7接続辺
18 第6接続辺
19 第5接続辺
22 第1部分
23 第2部分
24 第3部分
25 第4部分
26 第5部分
27 柱
32 第10部分
33 第9部分
34 第8部分
35 第7部分
36 第6部分
A1 第1領域
A2 第2領域
B1 第4領域
B2 第5領域
B3 第6領域
B4 第7領域
B5 第8領域
B6 第9領域
51 データプロセッサ
52 コントローラ
53 材料貯蔵器
54 印刷ヘッド
55 レベリング装置
56 放射装置
57 レール
58 支持台
59 昇降構造。
Claims (17)
- 支持構造であって、
第1材料を用いて印刷された実体部分と、第2材料を用いて印刷された非実体部分とを含み、
前記実体部分は、メッシュ構造を含み、前記メッシュ構造のそれぞれのメッシュセル内およびメッシュセル外には、いずれも前記非実体部分が充填されており、
前記第1材料の硬度は、前記第2材料の硬度よりも大きく、
前記メッシュ構造のメッシュ密度は、印刷平面内において変化し、及び/又は、
前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向に沿って変化することを特徴とする支持構造。 - 前記実体部分は、前記印刷平面に平行な複数のメッシュ層を含み、前記メッシュ層は、前記メッシュ構造を有し、
前記実体部分は、複数の柱をさらに含み、各前記柱は、少なくとも隣接する2層の前記メッシュ層を貫通し、かつ、前記柱と前記メッシュ層で囲まれた空間内及び空間外に前記非実体部分が充填されていることを特徴とする請求項1に記載の支持構造。 - 各前記メッシュ層は、前記柱を複数のサブセグメントに分割し、各前記サブセグメントの両端はそれぞれ、隣接するメッシュ層に位置するメッシュセルの頂点に接続されていることを特徴とする請求項2に記載の支持構造。
- 前記柱は、前記印刷平面内における柱密度が変化し、
及び/又は、
前記柱の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向に沿って変化することを特徴とする請求項3に記載の支持構造。 - 前記印刷平面内において、前記メッシュ密度と前記柱密度は、いずれも変化し、且つ、両者の変化傾向が一致し、
及び/又は、
前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積と前記柱の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向において、いずれも変化し、かつ、前記接続辺の横断面の面積の変化傾向が、前記柱の横断面の面積の変化傾向によって決定されることを特徴とする請求項4に記載の支持構造。 - 前記柱の横断面の面積の変化は、前記柱の第1寸法が少なくとも第1方向に沿って変化すること、及び第2寸法が少なくとも第2方向に沿って変化することによって実現され、
前記第1寸法とは、前記柱の前記第1方向における寸法を指し、前記第2寸法とは、前記柱の前記第2方向における寸法を指し、前記第1方向と前記第2方向はそれぞれ、前記印刷平面内において隣接し且つ互いに垂直する2つの方向を指すことを特徴とする請求項4に記載の支持構造。 - 前記柱の横断面の面積の変化は、前記第1寸法が同時に前記第1方向及び前記第1方向の反対方向に沿って変化すること、および前記第2寸法が同時に前記第2方向及び前記第2方向の反対方向に沿って変化することによって実現されることを特徴とする請求項6に記載の支持構造。
- 前記柱密度が前記印刷平面内における1つの方向に沿って変化する傾向は、減少してから増大してその後に減少すること、増大してから減少してその後に増大すること、増大してから減少すること、減少してから増大することのうちの1つ又は複数の組み合わせであることを特徴とする請求項4に記載の支持構造。
- 前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積が前記印刷平面に垂直な方向に沿って変化する傾向は、減少してから増大してその後に減少すること、増大してから減少してその後に増大すること、増大してから減少すること、減少してから増大することのうちの1つ又は複数の組み合わせであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の支持構造。
- 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の支持構造を印刷するための支持構造の印刷方法であって、
前記印刷方法は、
同一のスライス層で、支持構造層印刷データに基づき、第1材料を用いて層実体部分を印刷形成し、第2材料を用いて層非実体部分を印刷形成するステップS1と、
前記ステップS1を繰り返して、複数の前記層実体部分及び複数の前記層非実体部分を印刷し、複数の前記層実体部分が支持構造の実体部分を形成し、複数の前記層非実体部分が前記支持構造の非実体部分を形成するステップS2と、を含み、
前記第1材料の硬度は、前記第2材料の硬度よりも大きく、前記実体部分は、メッシュ構造を含み、前記メッシュ構造のそれぞれのメッシュセル内およびメッシュセル外には、いずれも前記非実体部分が充填されており、
前記メッシュ構造のメッシュ密度は、印刷平面内において変化し、及び/又は、
前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向に沿って変化することを特徴とする支持構造の印刷方法。 - 前記実体部分は、前記印刷平面に平行な複数のメッシュ層を含み、前記メッシュ層は、前記メッシュ構造を有し、
前記実体部分は、複数の柱をさらに含み、各前記柱は、少なくとも隣接する2層の前記メッシュ層を貫通し、前記柱と前記メッシュ層で囲まれた空間内及び空間外に前記非実体部分が充填されていることを特徴とする請求項10に記載の印刷方法。 - 前記ステップS1の前に、
支持構造領域データを前記支持構造層印刷データに変換するステップS0をさらに含むことを特徴とする請求項10又は11に記載の印刷方法。 - 前記支持構造層印刷データは、前記層実体部分を印刷するための層実体データと、前記層非実体部分を印刷するための層非実体データとを含み、
前記支持構造層印刷データに基づき、第1材料を用いて層実体部分を印刷形成し、第2材料を用いて層非実体部分を印刷形成することは、具体的に、前記層実体データに基づき、前記第1材料を用いて前記層実体部分を印刷形成し、前記層非実体データに基づき、前記第2材料を用いて前記層非実体部分を印刷形成することであることを特徴とする請求項12に記載の印刷方法。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の支持構造を印刷するための印刷システムであって、
前記印刷システムは、
同一のスライス層で、支持構造層印刷データに基づき、第1材料を用いて層実体部分を印刷形成し、第2材料を用いて層非実体部分を印刷形成し、また、複数の前記層実体部分が支持構造の実体部分を形成して、複数の前記層非実体部分が前記支持構造の非実体部分を形成するように、複数の前記層実体部分及び複数の前記層非実体部分を印刷するための印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドが印刷操作を行うように制御するためのコントローラと、を含み、
前記第1材料の硬度は、前記第2材料の硬度よりも大きく、前記実体部分は、メッシュ構造を含み、前記メッシュ構造のそれぞれのメッシュセル内およびメッシュセル外には、いずれも前記非実体部分が充填されており、
前記メッシュ構造のメッシュ密度は、印刷平面内において変化し、及び/又は、
前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向に沿って変化し、
前記印刷ヘッドは、前記コントローラに接続されることを特徴とする印刷システム。 - 前記実体部分は、前記印刷平面に平行な複数のメッシュ層を含み、前記メッシュ層は、前記メッシュ構造を有し、
前記実体部分は、複数の柱をさらに含み、各前記柱は、少なくとも隣接する2層の前記メッシュ層を貫通し、前記柱と前記メッシュ層で囲まれた空間内及び空間外に前記非実体部分が充填されていることを特徴とする請求項14に記載の印刷システム。 - データプロセッサをさらに含み、
前記データプロセッサは、支持構造領域データを前記支持構造層印刷データに変換するために用いられ、
前記データプロセッサは、前記コントローラに接続されることを特徴とする請求項14又は15に記載の印刷システム。 - 前記支持構造層印刷データは、前記層実体部分を印刷するための層実体データと、前記層非実体部分を印刷するための層非実体データとを含むことを特徴とする請求項16に記載の印刷システム。
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