JP2021079605A - Apparatus for manufacturing three-dimensional molded article, method for manufacturing three-dimensional molded article, and program for manufacturing three-dimensional molded article - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、立体造形物製造装置、立体造形物の製造方法、および立体造形物製造用プログラムに関する。 The present invention relates to a three-dimensional model manufacturing apparatus, a method for manufacturing a three-dimensional model, and a program for manufacturing a three-dimensional model.
三次元の立体造形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造形物を造形する技術である。 As a technique for modeling a three-dimensional three-dimensional object, a technique called additive manufacturing (AM; Adaptive Manufacturing) is known. This technique is a technique for forming a three-dimensional model by calculating a cross-sectional shape sliced thinly in the stacking direction, forming each layer according to the shape, and stacking the layers.
近年、前記付加製造の技術の中でも、硬化性樹脂を積層することにより立体造形物を造形するマテリアルジェッティング(MJ)方式が注目されている。このマテリアルジェッティング方式によると、立体造形物の本体であるモデル部を造形する場合に前記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。
これまでのマテリアルジェッティング方式としては、例えば、一部のレイヤーにおいて造形材料の吐出を間引くことにより、間引いた層よりも上の層において平坦化手段の当接を回避し、結果として平坦化手段の当接に起因する造形面の荒れを防止する三次元造形方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
In recent years, among the above-mentioned additional manufacturing techniques, a material jetting (MJ) method for forming a three-dimensional model by laminating a curable resin has attracted attention. According to this material jetting method, when modeling a model portion that is the main body of a three-dimensional model, by modeling a support portion that supports the model portion, a shape that is difficult to model in principle (for example, an overhang portion). It is possible to model a shape having a shape, etc.).
As a conventional material jetting method, for example, by thinning out the discharge of the modeling material in some layers, contact of the flattening means is avoided in the layer above the thinned layer, and as a result, the flattening means is used. A three-dimensional modeling method for preventing roughening of the modeling surface due to the contact between the two has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
本発明は、造形材料を層状に付与し、それを積層して立体造形物を造形する方式、好ましくはマテリアルジェッティング方式による造形方法において、硬化後の造形材料からなる造形層に平坦化手段が衝突することによる衝突音の発生、平坦化手段の故障、および造形物の破損を防止でき、高さ方向の寸法精度に優れた立体造形物が得られる立体造形物製造装置を提供することを目的とする。 In the present invention, in a method of applying a modeling material in layers and laminating the modeling material to form a three-dimensional model, preferably a material jetting method, a flattening means is provided on the modeling layer made of the cured modeling material. An object of the present invention is to provide a three-dimensional model manufacturing apparatus capable of preventing the generation of collision noise due to collision, failure of the flattening means, and damage to the model, and obtaining a three-dimensional model having excellent dimensional accuracy in the height direction. And.
前記課題を達成するための手段としての本発明の立体造形物製造装置は、造形材料を吐出する吐出手段と、吐出された前記造形材料の表面を平坦化する平坦化手段と、平坦化された前記造形材料を硬化する硬化手段と、平坦化後の前記造形材料の高さが狙いの高さより高くなる高さ増加領域が生じることが予測される領域に対して、高さを調整する制御を行う制御手段と、を有する。 The three-dimensional model manufacturing apparatus of the present invention as a means for achieving the above object is flattened by a discharge means for discharging a modeling material, a flattening means for flattening the surface of the discharged modeling material, and a flattening means. Control to adjust the height with respect to the curing means for curing the modeling material and the region where the height of the modeling material after flattening is expected to be higher than the target height. It has a control means to perform.
本発明によると、造形材料を層状に付与し、それを積層して立体造形物を造形する方式、好ましくはマテリアルジェッティング方式による造形方法において、硬化後の造形材料からなる造形層に平坦化手段が衝突することによる衝突音の発生、平坦化手段の故障、および造形物の破損を防止でき、高さ方向の寸法精度に優れた立体造形物が得られる立体造形物製造装置を提供することができる。 According to the present invention, in a method of applying a modeling material in layers and laminating the modeling material to form a three-dimensional model, preferably a modeling method by a material jetting method, a flattening means is applied to a modeling layer made of the cured modeling material. It is possible to provide a three-dimensional model manufacturing apparatus capable of preventing the generation of collision noise, failure of the flattening means, and damage of the modeled object due to the collision of the objects, and obtaining a three-dimensional modeled object having excellent dimensional accuracy in the height direction. it can.
(立体造形物製造装置および立体造形物の製造方法)
本発明の立体造形物製造装置は、造形材料を吐出する吐出手段と、吐出された前記造形材料の表面を平坦化する平坦化手段と、平坦化された前記造形材料を硬化する硬化手段と、平坦化後の前記造形材料の高さが狙いの高さより高くなる高さ増加領域が生じることが予測される領域に対して、高さを調整する制御を行う制御手段と、を有し、さらに必要に応じてその他の手段を有する。
本発明において「高さ増加領域」とは、平坦化手段で平坦化した場合に、平坦化平面よりもZ軸方向に意図しない増分が生じる領域を意味する。この増分は、例えば表面張力などによって生じると考えられる。かかる増分は一般的に、造形材料が吐出される造形領域の幅(主走査方向の幅及び/又は副走査領域の幅)が大きければ無視できるほど小さくなるが、前記幅が小さくなるにつれ、無視できないほど大きくなってしまう。本発明の高さ増加領域は、特に前記意図しない増分が無視できないほど大きくなる領域をいう。
(Three-dimensional model manufacturing equipment and three-dimensional model manufacturing method)
The three-dimensional model manufacturing apparatus of the present invention includes a discharge means for discharging a modeling material, a flattening means for flattening the surface of the discharged modeling material, and a curing means for curing the flattened modeling material. It also has a control means for controlling the height of a region where a height increase region where the height of the modeling material after flattening is predicted to be higher than the target height is expected to occur, and further. Have other means as needed.
In the present invention, the "height increase region" means a region in which an unintended increment occurs in the Z-axis direction with respect to the flattening plane when flattened by the flattening means. This increment is thought to be caused by, for example, surface tension. In general, such an increment becomes negligibly small as the width of the modeling region (width in the main scanning direction and / or width of the sub-scanning region) from which the modeling material is discharged is large, but is ignored as the width becomes smaller. It grows too big to be possible. The height increase region of the present invention specifically refers to a region in which the unintended increment becomes so large that it cannot be ignored.
本発明の立体造形物の製造方法は、造形材料を吐出する吐出工程と、吐出された前記造形材料の表面を平坦化する平坦化工程と、平坦化された前記造形材料を硬化する硬化工程と、を含み、ここで前記吐出工程及び/又は平坦化工程において、平坦化後の前記造形材料の高さが狙いの高さより高くなる高さ増加領域が生じることが予測される領域に対して、高さを調整する高さ調整制御を行う方法であり、さらに必要に応じてその他の工程を含んでよい。 The method for manufacturing a three-dimensional model of the present invention includes a discharge step of discharging a modeling material, a flattening step of flattening the surface of the discharged modeling material, and a curing step of curing the flattened modeling material. , Here, in the discharge step and / or the flattening step, with respect to a region where it is predicted that a height increase region in which the height of the modeling material after flattening is higher than the target height will occur. It is a method of performing height adjustment control for adjusting height, and may further include other steps as necessary.
本発明の立体造形物の製造方法は、本発明の立体造形物製造装置により好適に実施することができ、吐出工程は吐出手段により行うことができ、平坦化工程は平坦化手段により行うことができ、硬化工程は硬化手段により行うことができ、高さ調整制御は制御手段により行うことができ、その他の工程はその他の手段により行うことができる。 The method for producing a three-dimensional object of the present invention can be suitably carried out by the three-dimensional object manufacturing apparatus of the present invention, the discharge step can be performed by a discharge means, and the flattening step can be performed by a flattening means. The curing step can be performed by the curing means, the height adjustment control can be performed by the control means, and the other steps can be performed by other means.
従来技術では、特定レイヤーでの造形材料の吐出を行わないことで、平坦化手段の当接に起因する造形面の荒れを防止するが、線幅によって衝突量が異なるので、レイヤーごとの調整では線幅に起因する平坦化ローラの高さ調整を図ることができず、平坦化ローラが造形物表面へ衝突することによる表面粗さの悪化や、表面精度の悪化が生じたり、平坦化ローラが破損してしまうという問題がある。 In the prior art, the molding material is not discharged in a specific layer to prevent the molding surface from being roughened due to the contact of the flattening means. However, since the collision amount differs depending on the line width, the adjustment for each layer is performed. The height of the flattening roller cannot be adjusted due to the line width, and the surface roughness deteriorates due to the flattening roller colliding with the surface of the modeled object, the surface accuracy deteriorates, and the flattening roller becomes There is a problem that it will be damaged.
本発明においては、液体である造形材料の表面張力などによって意図しない平坦化後の造形材料の高さが狙いの高さより高くなる高さ増加領域が生じたとしても、硬化後の前記造形材料からなる造形層と平坦化手段との衝突を回避する制御を行うことによって、硬化後の造形材料からなる造形層に平坦化手段が衝突することによる衝突音の発生、平坦化手段の故障、および造形物の破損を防止でき、高さ方向の寸法精度に優れた立体造形物が得られる。
ここで、「狙いの高さ」とは、「狙いの厚み」、「目標高さ」、「目標厚み」と称することもあり、造形データによって予め設計された高さ(厚み)を意味する。
高さ増分及び高さ増加領域が生じ得る前記所定の幅は、所定の組成の造形材料の有する表面張力から計算で求めてもよいし、実際に造形材料を吐出し平坦化ローラを用いて平坦化してみて高さ増分を計測することによって算出してもよい。
In the present invention, even if a height increase region occurs in which the height of the modeling material after unintended flattening becomes higher than the target height due to the surface tension of the modeling material which is a liquid, the height of the modeling material after curing is used. By controlling to avoid collision between the modeling layer and the flattening means, collision noise is generated due to the collision of the flattening means with the modeling layer made of the cured modeling material, failure of the flattening means, and modeling. It is possible to prevent damage to an object and obtain a three-dimensional model with excellent dimensional accuracy in the height direction.
Here, the "target height" is sometimes referred to as a "target thickness", a "target height", or a "target thickness", and means a height (thickness) pre-designed based on modeling data.
The predetermined width in which the height increment and the height increase region can occur may be calculated from the surface tension of the modeling material having a predetermined composition, or the modeling material is actually discharged and flattened using a flattening roller. It may be calculated by measuring the height increment.
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、平坦化後の造形材料の高さが狙いの高さより高くなる高さ増加領域は、液体である造形材料の表面張力によって生じることを知見した。即ち、図4(A)は平坦化直後の造形材料(モデル材)、図4(B)は平坦化後硬化前に高さ増加領域が生じた状態のモデル材を示す模式図である。図5は、平坦化後の造形材(モデル材)におけるX方向幅tと高さ増分Δhとの関係を示すグラフである。図5に示すように、平坦化後の造形材料のX方向の厚みtが0.8mmにピークを持ち、0.5mm〜1.2mmの範囲で0.5%以上2.2%以下の高さ増分Δhを有することがわかった。
ここで、hは平坦化後のモデル材の1層の高さ(厚み)を表し、モデル材の液滴の粒径は50μmであり、このモデル材の液滴が着弾して広がった層の高さ(厚み)である。Δhは平坦化後のモデル材の高さ増分であり、平坦化後のモデル材の1層の厚みを100%としたときの割合である。
As a result of diligent studies, the present inventors have found that the height increase region in which the height of the modeling material after flattening becomes higher than the target height is caused by the surface tension of the modeling material which is a liquid. That is, FIG. 4 (A) is a schematic diagram showing a modeling material (model material) immediately after flattening, and FIG. 4 (B) is a schematic diagram showing a model material in a state where a height increase region is generated after flattening and before curing. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the width t in the X direction and the height increment Δh in the modeling material (model material) after flattening. As shown in FIG. 5, the thickness t of the shaped material after flattening in the X direction has a peak at 0.8 mm, and is as high as 0.5% or more and 2.2% or less in the range of 0.5 mm to 1.2 mm. It was found to have an increment Δh.
Here, h represents the height (thickness) of one layer of the model material after flattening, and the particle size of the droplets of the model material is 50 μm. Height (thickness). Δh is the height increment of the model material after flattening, and is the ratio when the thickness of one layer of the model material after flattening is 100%.
さらに本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、X方向の幅が所定の幅よりも小さい平坦化後の造形材料において、狙いの高さよりも無視できないほど高くなる高さ増加領域が生じることを知見した。例えば、X方向(ローラ稼働方向)の厚みが3mm以下の薄い平坦化後の造形材料の場合には、液体である造形材料が表面張力の影響を受けやすく、狙いの高さに対して数%高くなり盛り上がりやすい性質を持つ。平坦化後の造形材料の両端部のエッジ同士が近接すると、両端部のエッジ同士が合算され、高い盛り上がりが発生する。さらにX方向(平坦化ローラ稼働方向)に平坦化ローラで均していく最後の部分で造形材料が巻き上げられることによって、特に出口側の端部で高い盛り上がりが生じる。前記所定の幅は、造形材料の種類、粘度などによって異なり得るが、例えば3mm以下などであってよく、当業者であれば計算又は実験によって適宜算出することが可能である。 Furthermore, as a result of diligent studies, the present inventors have found that in the flattened molding material whose width in the X direction is smaller than a predetermined width, a height increase region that is not negligible higher than the target height is generated. Was found. For example, in the case of a thin flattened modeling material having a thickness of 3 mm or less in the X direction (roller operating direction), the liquid modeling material is easily affected by surface tension and is several percent of the target height. It has the property of becoming tall and easy to get excited. When the edges of both ends of the flattened modeling material are close to each other, the edges at both ends are added up and a high swelling occurs. Further, the molding material is wound up at the final portion of leveling with the flattening roller in the X direction (flattening roller operating direction), so that a high swelling occurs especially at the end on the outlet side. The predetermined width may vary depending on the type and viscosity of the modeling material, but may be, for example, 3 mm or less, and can be appropriately calculated by a person skilled in the art by calculation or experiment.
本発明においては、平坦化後の造形材料の高さが狙いの高さより高くなる高さ増加領域が生じることによって起こる、硬化後の前記造形材料からなる造形層と前記平坦化手段との衝突を回避する制御を行う。この高さ調整の具体的な方法としては、(1)高さ増加領域に吐出する造形材料の吐出量を削減する方法、(2)高さ増加領域を平坦化する平坦化手段による造形材料の掻取り量を増加する方法、によって行うことができる。 In the present invention, the collision between the molding layer made of the molding material after curing and the flattening means caused by the occurrence of a height increase region in which the height of the molding material after flattening becomes higher than the target height is caused. Control to avoid. Specific methods for adjusting the height include (1) a method of reducing the discharge amount of the modeling material discharged to the height increasing region, and (2) a method of flattening the modeling material by a flattening means for flattening the height increasing region. It can be done by a method of increasing the scraping amount.
本発明において「造形材料」は、造形物の製造において吐出手段から吐出される材料を意味し、典型的には立体造形物そのものを形成するためのモデル材、オーバーハング部やディテール部などを造形する際に用いられるサポート材などが挙げられる。本発明においては、モデル材により形成された造形層を特に「モデル層」、サポート材により形成された造形層を特に「サポート層」という場合がある。 In the present invention, the "modeling material" means a material discharged from a discharge means in the production of a modeled object, and typically models a model material, an overhang portion, a detail portion, etc. for forming the three-dimensional modeled object itself. Examples include support materials used for this purpose. In the present invention, the modeling layer formed of the model material may be particularly referred to as a “model layer”, and the modeling layer formed of the support material may be particularly referred to as a “support layer”.
本発明の一態様において、平坦化後の前記造形材料の高さが狙いの高さより高くなる高さ増加領域が生じる場合には、前記高さ増加領域に吐出する前記造形材料の吐出量を削減する。高さ増加領域に吐出する造形材料の吐出量を削減する制御を行うことにより、高さ増加領域への造形材料の吐出量が少なくなるので、造形材料の表面張力によって高さ方向の増分が生じることを防止できる。
ここで、造形材料の吐出量を削減する制御としては、(1)1回の吐出液滴の量を削減する(例えば造形材料1滴の粒径を大径から中径に変えて吐出量を削減する)方法、(2)造形材料の吐出を行わない領域を設けて(吐出を間引く、間引き量の調整)、吐出領域全体の吐出量を削減する方法などが挙げられる。
In one aspect of the present invention, when a height increase region occurs in which the height of the modeling material after flattening becomes higher than the target height, the discharge amount of the modeling material discharged to the height increase region is reduced. To do. By controlling to reduce the discharge amount of the modeling material discharged to the height increase region, the discharge amount of the modeling material to the height increase region is reduced, so that the surface tension of the modeling material causes an increase in the height direction. Can be prevented.
Here, the control for reducing the discharge amount of the modeling material is as follows: (1) The amount of the droplets discharged at one time is reduced (for example, the particle size of one drop of the modeling material is changed from a large diameter to a medium diameter to change the discharge amount. Examples include a method of (reducing), and (2) a method of providing a region in which the molding material is not discharged (thinning out the discharge, adjusting the thinning amount), and reducing the discharge amount of the entire discharge region.
本発明の一態様において、平坦化後の前記造形材料の高さが狙いの高さより高くなる高さ増加領域が生じる場合には、前記高さ増加領域を平坦化する平坦化手段による前記造形材料の掻取り量を増加する。前記高さ増加領域を平坦化する平坦化手段による造形材料の掻取り量を増加する制御を行うことにより、高さ増加領域の造形材料が多めに除去されるので、造形材料の表面張力によって高さ方向の増分が生じることを防止できる。 In one aspect of the present invention, when a height increase region is generated in which the height of the modeling material after flattening is higher than the target height, the modeling material by the flattening means for flattening the height increase region is generated. Increase the amount of scraping. By controlling to increase the scraping amount of the modeling material by the flattening means for flattening the height increasing region, a large amount of the modeling material in the height increasing region is removed, so that the surface tension of the modeling material increases. It is possible to prevent the vertical increment from occurring.
かかる態様において造形材料の掻き取り量を増加する手法としては、例えば平坦化手段が平坦化ローラである場合に、前記平坦化ローラの回転数を増加することなどが挙げられる。平坦化手段である平坦化ローラの回転数を増加することにより、平坦化ローラによる造形材料のかき取り量を増加させることができ、表面張力の高さへの影響を低減できる。また同様に、高さ増加領域が生じ得る領域の平坦化にのみ用いる平坦化ローラを備え、該平坦化ローラの表面粗さを粗くすることによって、該平坦化ローラによる造形材料の掻き取り量を通常のローラよりも増加させることができ、これにより高さ増分を低減できる。 As a method for increasing the scraping amount of the modeling material in such an embodiment, for example, when the flattening means is a flattening roller, the number of rotations of the flattening roller may be increased. By increasing the rotation speed of the flattening roller, which is a flattening means, the amount of scraping of the modeling material by the flattening roller can be increased, and the influence on the height of the surface tension can be reduced. Similarly, a flattening roller used only for flattening a region where a height increase region can occur is provided, and the surface roughness of the flattening roller is roughened to reduce the amount of scraping of the molding material by the flattening roller. It can be increased more than a normal roller, which can reduce the height increment.
本発明の一態様において、高さ増加領域が、平坦化後の前記造形材料の主走査方向の両端部である。造形材料の表面張力によって、立体造形物の主走査方向(X方向)の端部(エッジ)は盛り上がりやすい性質を持つ。 In one aspect of the present invention, the height increasing regions are both ends in the main scanning direction of the shaped material after flattening. Due to the surface tension of the modeling material, the end (edge) of the three-dimensional model in the main scanning direction (X direction) tends to rise.
本発明の一態様において、主走査方向の幅が所定の幅、例えば3mm以下である造形領域を有する造形層の造形に用いられる。主走査方向の幅が所定の幅、例えば3mm以下である主走査方向(X方向)に薄い平坦化後の造形領域では、液体である造形材料の表面張力の影響を受け盛り上がりやすい性質をもつ両端部のエッジ同士が近接し、両端部のエッジの盛り上がり同士が合算され、さらに高い盛り上がりが生じるため、高さ増加領域が生じやすいので、本発明の製造方法はこのような薄い造形領域を有する造形層の造形に好適に用いられる。 In one aspect of the present invention, it is used for modeling a modeling layer having a modeling region having a width in the main scanning direction of a predetermined width, for example, 3 mm or less. In the flattened modeling region where the width in the main scanning direction is a predetermined width, for example, 3 mm or less in the main scanning direction (X direction), both ends have the property of easily rising due to the influence of the surface tension of the liquid modeling material. Since the edges of the portions are close to each other, the bulges of the edges at both ends are added up, and a higher bulge is generated, a height increase region is likely to occur. Therefore, the manufacturing method of the present invention has a molding having such a thin molding region. It is suitably used for forming layers.
本発明の一態様において、吐出手段が主走査方向に往復動し、制御手段が、前記吐出手段の往動時および復動時のそれぞれにおいて前記制御を行う。前記制御を、吐出手段の往動時および復動時の少なくともいずれかで行うことで、生産効率が向上する。 In one aspect of the present invention, the discharge means reciprocates in the main scanning direction, and the control means performs the control when the discharge means moves forward and backward, respectively. By performing the control at least at least during the forward movement and the reverse movement of the discharge means, the production efficiency is improved.
<吐出工程および吐出手段>
吐出工程は、造形材料を吐出する工程であり、吐出手段により実施される。
吐出手段としては、造形材料を吐出することができるもの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、例えば、吐出ヘッドなどが挙げられる。
吐出ヘッドとしては、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、圧電素子(ピエゾ素子)型ヘッド、熱膨張(サーマル)型ヘッドなどが挙げられる。これらの中でも、圧電素子(ピエゾ素子)型ヘッドが好ましい。
<Discharge process and discharge means>
The discharge step is a step of discharging the modeling material, and is carried out by the discharge means.
The discharge means is not particularly limited as long as it can discharge the modeling material, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a discharge head.
The discharge head is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a piezoelectric element (piezo element) type head and a thermal expansion (thermal) type head. Among these, a piezoelectric element (piezo element) type head is preferable.
<<造形材料>>
造形材料としては、特に制限はなく、立体造形物(モデル部)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、適宜選択することができ、例えば、モデル材などが挙げられる。なお、立体造形物を造形する際に、必要に応じて形状支持用にサポート部を使用する場合には、前記サポート部を造形するためのサポート材も造形材料に含まれる。
モデル材は、モデル部を構成する部分を造形する材料である。
本発明において、モデル部とは、立体造形物を造形する本体を構成する部を意味し、モデル層の積層により造形される。
<< Modeling material >>
The modeling material is not particularly limited and can be appropriately selected based on the performance required for constructing the main body for modeling the three-dimensional modeled object (model portion). Examples thereof include a model material. When a support portion is used for shape support when modeling a three-dimensional modeled object, the modeling material also includes a support material for modeling the support portion.
The model material is a material for modeling a part constituting the model part.
In the present invention, the model portion means a portion constituting a main body for modeling a three-dimensional model, and is modeled by laminating model layers.
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、立体造形物を所定の位置に保持する部分を意味し、サポート層の積層により造形される。サポート部は、例えば、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。立体造形物の製造においては、通常サポート部はモデル部から最終的に剥離され、モデル部のみで立体造形物となる。
好ましい一態様において、サポート材は、モデル材とは異なる材質(組成、濃度等)であり、サポート材の硬化物は、より好ましくは、水溶性、潮解性、崩壊性などモデル部から剥離しやすい性質を有している。
In the present invention, the support portion means a portion that holds a three-dimensional model in a predetermined position until the model portion solidifies, and is modeled by laminating support layers. The support portion means, for example, a portion that is arranged in a portion that supports the model portion in the direction of gravity, is in contact with the model portion, and supports the model portion from below. In the production of a three-dimensional model, the support portion is usually finally peeled off from the model portion, and only the model portion becomes a three-dimensional model.
In a preferred embodiment, the support material is a material (composition, concentration, etc.) different from that of the model material, and the cured product of the support material is more preferably easily peeled off from the model portion due to water solubility, deliquescent property, disintegration property, etc. It has properties.
造形材料としては、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材料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が、重合性モノマー、および重合性オリゴマーを含み、さらに必要に応じてその他の成分を含む。これらの中でも、造形材料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材料が好ましい。 The molding material is not particularly limited as long as it is a liquid material that is cured by applying energy such as light or heat, and can be appropriately selected depending on the intended purpose, but includes a polymerizable monomer and a polymerizable oligomer. , And other ingredients as needed. Among these, a material having liquid physical properties such as viscosity and surface tension that can be discharged by a modeling material discharge head used for a modeling material jet printer or the like is preferable.
−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 alone or in combination of two or more.
−−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 derivative, N, N-di-substituted acrylamide derivative, N-substituted methacrylamide derivative, N, N-di-substituted methacrylamide derivative, acrylic acid and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, acryloylmorpholine, hydroxyethylacrylamide, and isobornyl (meth) acrylate are preferable.
単官能モノマーの含有量は、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が、造形材料の全量に対して、0.5質量%以上90質量%以下が好ましい。 The content of the monofunctional monomer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0.5% by mass or more and 90% by mass or less with respect to the total amount of the modeling material.
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。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。 The monofunctional monomer other than the above is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth). ) 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. These may be used alone or in combination of two or more.
−−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。
--Polyfunctional monomer ---
The polyfunctional monomer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include bifunctional monomers and trifunctional or higher functional monomers. These may be used alone or in combination of two or more.
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, and neopentyl glycol hydroxypivalic acid ester di. (Meta) acrylate, neopentyl glycol ester di (meth) acrylate of hydroxypivalate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di ( Meta) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, caprolactone-modified hydroxypivalate neopentyl glycol ester Examples thereof include di (meth) acrylate, propoxylated opentyl glycol di (meth) acrylate, ethoxy-modified bisphenol A di (meth) acrylate,
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 trifunctional or higher monomer include trimethylolpropantri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, triallyl isocyanurate, and ε-caprolactone-modified dipentaerythritol tri (meth). Meta) 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 trimethylol propantri (meth) acrylate, propoxylated trimethylol propanthroli (meth) acrylate, propoxylated glyceryl tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ditrimethylol propane. Examples thereof include tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hydroxypenta (meth) acrylate, ethoxylated pentaerythritol tetra (meth) acrylate, and penta (meth) acrylate ester. These may be used alone or in combination of two or more.
−重合性オリゴマー−
重合性オリゴマーとしては、上記単官能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。
-Polymerizable oligomer-
As the polymerizable oligomer, a low polymer of the monofunctional monomer or one having a reactive unsaturated bond group at the terminal may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
−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、重合開始剤、着色剤、粘度調整剤、接着性付与剤、酸化防止剤、老化防止剤、架橋促進剤、紫外線吸収剤、可塑剤、防腐剤、分散剤などが挙げられる。
-Other ingredients-
The other components are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a surfactant, a polymerization inhibitor, a polymerization initiator, a colorant, a viscosity modifier, an adhesive imparting agent, and an antioxidant. Examples include agents, antioxidants, cross-linking accelerators, UV absorbers, plasticizers, preservatives, dispersants and the like.
−−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EO 1〜40モル付加物等]、多価アルコール型非イオン界面活性剤(例えば、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(例えば、パーフルオロアルキルEO 1〜50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[例えば、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。
界面活性剤の含有量は、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が、造形材料の全量に対して、3質量%以下が好ましく、0.1質量%以上5質量%以下がより好ましい。
--Surfactant ---
Examples of the surfactant include a molecular weight of 200 or more and 5,000 or less, specifically, a PEG-type nonionic surfactant [an addition of 1 to 40 mol of ethylene oxide of nonylphenol (hereinafter abbreviated as “EO”). Stearate EO 1-40 mol additions, etc.], polyhydric alcohol-type nonionic surfactants (eg, sorbitan palmitate monoester, sorbitan stearate monoester, sorbitan stearate triester, etc.), fluorine-containing surfactant (eg For example,
The content of the surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 3% by mass or less, preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less, based on the total amount of the modeling material. Is more preferable.
−−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。
重合禁止剤の含有量は、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が、造形材料の全量に対して、5質量%以下が好ましく、0.1質量%以上5質量%以下がより好ましい。
--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 [dilaurylthiodipropionate, etc.], phosphorus compounds [triphenylphosphite, etc.] , Amine compounds [phenothiazine, etc.] and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
The content of the polymerization inhibitor is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 5% by mass or less, preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less, based on the total amount of the modeling material. Is more preferable.
−−重合開始剤−−
重合開始剤としては、例えば、熱重合開始剤、光重合開始剤などが挙げられる。これらの中でも、保存安定性の点から、光重合開始剤が好ましい。
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。
--Polymerization initiator ---
Examples of the polymerization initiator include a thermal polymerization initiator and a photopolymerization initiator. Among these, a photopolymerization initiator is preferable from the viewpoint of storage stability.
As the photopolymerization initiator, any substance that generates radicals by 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, and Michler 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, methylbenzoylformate, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, azobisisobutyronitrile, Examples thereof include benzoyl peroxide and di-tert-butyl peroxide. These may be used alone or in combination of two or more.
熱重合開始剤としては、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、アゾ系開始剤、過酸化物開始剤、過硫酸塩開始剤、レドックス(酸化還元)開始剤などが挙げられる。 The thermal polymerization initiator is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, an azo-based initiator, a peroxide initiator, a persulfate initiator, a redox (oxidation-reduction) initiator, etc. Can be mentioned.
アゾ系開始剤としては、例えば、VA−044、VA−46B、V−50、VA−057、VA−061、VA−067、VA−086、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(VAZO 33)、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩(VAZO 50)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(VAZO 52)、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)(VAZO 64)、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル(VAZO 67)、1,1−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)(VAZO 88)(以上、DuPont Chemical社製)、2,2’−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(メチルイソブチレ−ト)(V−601)(以上、和光純薬工業株式会社製)などが挙げられる。 Examples of the azo-based initiator include VA-044, VA-46B, V-50, VA-057, VA-061, VA-067, VA-086, 2,2'-azobis (4-methoxy-2, 4-Dimethylvaleronitrile) (VAZO 33), 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride (VAZO 50), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (VAZO 52) , 2,2'-azobis (isobutyronitrile) (VAZO 64), 2,2'-azobis-2-methylbutyronitrile (VAZO 67), 1,1-azobis (1-cyclohexanecarbonitrile) (VAZO) 88) (above, manufactured by DuPont Chemical), 2,2'-azobis (2-cyclopropylpropionitrile), 2,2'-azobis (methylisobutyrate) (V-601) (above, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (Made by Co., Ltd.), etc.
過酸化物開始剤としては、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化アセチル、過酸化ラウロイル、過酸化デカノイル、ジセチルパーオキシジカーボネート、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート(商品名:Perkadox 16S、Akzo Nobel社製)、ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシピバレート(商品名:Lupersol 11、Elf Atochem社製)、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(商品名:Trigonox 21−C50、Akzo Nobel社製)、過酸化ジクミルなどが挙げられる。
Examples of the peroxide initiator include benzoyl peroxide, acetyl peroxide, lauroyl peroxide, decanoyl peroxide, disetylperoxydicarbonate, and di (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate (trade name:). Perkadox 16S, manufactured by Akzo Nobel), di (2-ethylhexyl) peroxydicarbonate, t-butylperoxypivalate (trade name:
過硫酸塩開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムなどが挙げられる。 Examples of the persulfate initiator include potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate and the like.
レドックス(酸化還元)開始剤としては、例えば、過硫酸塩開始剤とメタ亜硫酸水素ナトリウムおよび亜硫酸水素ナトリウムのような還元剤との組合せ、有機過酸化物と第3級アミンとに基づく系(例えば、過酸化ベンゾイルとジメチルアニリンとに基づく系)、有機ヒドロパーオキシドと遷移金属とに基づく系(例えば、クメンヒドロパーオキシドとコバルトナフテートとに基づく系)などが挙げられる。 Redox (oxidation-reduction) initiators include, for example, a combination of a persulfate initiator and a reducing agent such as sodium metabisulfite and sodium bisulfite, or a system based on an organic peroxide and a tertiary amine (eg,). , A system based on benzoyl peroxide and dimethylaniline), a system based on an organic hydroperoxide and a transition metal (for example, a system based on cumenehydroperoxide and cobalt naphthate), and the like.
重合開始剤の含有量としては、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が、造形材料の全量に対して、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましい。 The content of the polymerization initiator is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, based on the total amount of the modeling material.
−−着色剤−−
着色剤としては、造形材料中に溶解または安定に分散し、さらに熱安定性に優れた染料および顔料が好適である。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 soluble or stably dispersed in the molding material and have excellent thermal stability are suitable. Among these, a soluble dye is preferable. Further, it is possible to mix two or more kinds of colorants in a timely manner by adjusting the color or the like.
<硬化工程および硬化手段>
硬化工程は、前記吐出工程において吐出された前記造形材料を硬化させるための活性エネルギー線を照射する工程であり、硬化手段により実施される。
活性エネルギー線としては、例えば、紫外線、電子線、α線、β線、γ線、X線などが挙げられる。これらの中でも、紫外線が好ましい。
硬化手段としては、吐出された造形材料を硬化することが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、紫外線照射装置などが挙げられる。
<Curing process and curing means>
The curing step is a step of irradiating the active energy rays for curing the modeling material discharged in the discharging step, and is carried out by the curing means.
Examples of the active energy ray include ultraviolet rays, electron beams, α rays, β rays, γ rays, and X-rays. Among these, ultraviolet rays are preferable.
The curing means is not particularly limited as long as the discharged modeling material can be cured, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include an ultraviolet irradiation device.
紫外線照射装置としては、例えば、発光ダイオード(LED)、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドなどが挙げられる。これらの中でも、LEDが照射強度を変更可能である点で特に好ましい。
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、Fusion System社製のHランプ、Dランプ、またはVランプ等のような市販されているものも使用することができる。
Examples of the ultraviolet irradiation device include a light emitting diode (LED), a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, and a metal halide lamp. Among these, the LED is particularly preferable in that the irradiation intensity can be changed.
The high-pressure mercury lamp is a point light source, but the DeepUV type, which has high light utilization efficiency in combination with an optical system, can irradiate in a short wavelength region.
Metal halide is effective for colored substances because it has a wide wavelength range, and halides of metals such as Pb, Sn, and Fe are used and can be selected according to the absorption spectrum of the polymerization initiator. The lamp used for curing is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, commercially available lamps such as H lamp, D lamp, V lamp manufactured by Fusion Systems, etc. are also available. Can be used.
<高さ調整制御および制御手段>
本発明において「制御手段」は、吐出手段及び硬化手段、並びに他の手段(例えば、平坦化手段など)の動作を制御するための手段を意味する。制御手段の機能ブロック図を図2に示し、制御手段の詳細については、特定態様の例に基づいて後述する。制御手段にはROMやRAMなどの記憶手段及びCPU、FPGAなどの計算手段を含んでよい。記憶手段には、吐出手段や硬化手段等の各手段に特定の動作を行わせるためのプログラムが記憶されていてよく、かかるプログラムに基づいて各手段の動作を制御する。
本発明において、制御手段により吐出手段や硬化手段などの各手段を動作させる際に、前記各手段が所定の方向に運動する場合、かかる運動は、造形台(又は立体造形物)に対する相対的な移動を意味する。したがって、例えば「吐出手段が主走査方向に運動する」という場合、吐出手段自体が主走査方向に移動してもよいし、造形台(又は立体造形物)が主走査方向に移動することにより、吐出手段が相対的に主走査方向に運動するように制御してもよい。
高さ調整制御は、前記吐出工程及び/又は前記平坦化工程において、平坦化後の前記造形材料の高さが狙いの高さより高くなる高さ増加領域が生じることが予測される領域に対して、高さを調整する制御であり、制御手段が各手段の動作を制御することにより実施される。
制御手段の働きによって、前記造形材料の高さ方向の増分を削減することができるので、硬化後の造形材料に対して平坦化手段が衝突することによる平坦化手段の故障および造形物の破損を防止でき、高さ方向の寸法精度に優れた立体造形物が得られる。
<Height adjustment control and control means>
In the present invention, the "control means" means a means for controlling the operation of a discharge means, a curing means, and other means (for example, a flattening means). A functional block diagram of the control means is shown in FIG. 2, and details of the control means will be described later based on an example of a specific embodiment. The control means may include storage means such as ROM and RAM and calculation means such as CPU and FPGA. The storage means may store a program for causing each means such as the discharge means and the curing means to perform a specific operation, and control the operation of each means based on the program.
In the present invention, when each means such as a discharge means and a hardening means is operated by a control means, when each means moves in a predetermined direction, the movement is relative to a modeling table (or a three-dimensional model). It means movement. Therefore, for example, in the case of "the ejection means moves in the main scanning direction", the ejection means itself may move in the main scanning direction, or the modeling table (or the three-dimensional model) moves in the main scanning direction. The ejection means may be controlled to move relatively in the main scanning direction.
The height adjustment control is applied to a region in which it is predicted that a height increase region in which the height of the modeling material after flattening becomes higher than the target height will occur in the discharge step and / or the flattening step. , It is a control for adjusting the height, and is implemented by the control means controlling the operation of each means.
By the action of the control means, it is possible to reduce the increase in the height direction of the modeling material, so that the flattening means may fail and the modeled object may be damaged due to the collision of the flattening means with the cured modeling material. A three-dimensional model that can be prevented and has excellent dimensional accuracy in the height direction can be obtained.
制御手段に含まれ得る記憶手段としては、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、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)などの主記憶装置の他、HDD(Hard Disk Drive)、SDD(Solid State Drive)などの補助記憶装置なども挙げられる。
制御手段に含まれ得る計算手段としては、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、CPU(Central Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などが挙げられる。
The storage means that can be included in the control means is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, in addition to a main storage device such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory), Auxiliary storage devices such as HDD (Hard Disk Drive) and SDD (Solid State Drive) can also be mentioned.
The calculation means that can be included in the control means is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a CPU (Central Processing Unit) and an FPGA (Field Programmable Gate Array).
<その他の工程およびその他の手段>
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、平坦化工程、乾燥工程などが挙げられる。
その他の手段としては、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、平坦化手段、乾燥手段、ステージなどが挙げられる。
<Other processes and other means>
The other steps are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a flattening step and a drying step.
The other means are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, and examples thereof include a flattening means, a drying means, and a stage.
−平坦化工程および平坦化手段−
平坦化工程は、前記吐出工程により形成された造形層を平坦化する工程であり、平坦化手段により実施される。
平坦化手段としては、例えば、ローラ、ブラシ、ブレードなどが挙げられる。
平坦化手段が造形材料を平坦化することにより、造形層の平均厚みの精度や平坦性を確保することができる。
-Flatration process and flattening means-
The flattening step is a step of flattening the modeling layer formed by the discharge step, and is carried out by the flattening means.
Examples of the flattening means include rollers, brushes, blades and the like.
When the flattening means flattens the modeling material, the accuracy and flatness of the average thickness of the modeling layer can be ensured.
−ステージ−
ステージとは、造形層が積層されて立体造形物が造形される基台を意味する。
ステージは、モータなどにより移動可能であってもよく、上下動可能であってもよい。なお、「ステージ」を「造形ステージ」または「造形台」と称することがある。
ステージの形状としては、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が、平面状であることが好ましい。
-Stage-
The stage means a base on which modeling layers are laminated to form a three-dimensional model.
The stage may be movable by a motor or the like, or may be movable up and down. The "stage" may be referred to as a "modeling stage" or a "modeling table".
The shape of the stage is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but it is preferably flat.
ここで、本発明の立体造形物製造装置について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。また、下記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好ましい数、位置、形状等にすることができる。
Here, the three-dimensional model manufacturing apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In each drawing, the same components may be designated by the same reference numerals, and duplicate description may be omitted. Further, the number, position, shape, etc. of the following constituent members are not limited to the present embodiment, and can be a preferable number, position, shape, etc. for carrying out the present invention.
図1は、本発明の立体造形物製造装置の一例を示す概略図である。この図1の立体造形物製造装置10は、層状造形物である造形層30が積層されて立体造形物が造形される造形ステージであるステージ14と、ステージ14上に造形層30を順次積層しながら造形する造形ユニット20とを備えている。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of the three-dimensional model manufacturing apparatus of the present invention. In the three-dimensional
造形ユニット20は、ユニットホルダ21に、造形材料を吐出する吐出手段である第1ヘッド11と、活性エネルギー線としての紫外線を照射するUV照射ユニット13と、造形層30を平坦化する平坦化手段である平坦化ローラ16を備えている。なお、立体造形物を造形するモデル材としての造形材料だけでなく、立体造形物の造形を支持するサポート材を吐出させるための第2ヘッド12を備えることができる。
The
ここでは、X方向において、第1ヘッド11を挟んで2つの第2ヘッド12を配置し、2つの第2ヘッド12の外側にそれぞれUV照射ユニット13を配置し、さらに、UV照射ユニット13の外側にそれぞれ平坦化部材として、平坦化ローラ16を配置している。
Here, in the X direction, two
第1ヘッド11には、カートリッジ装着部に交換可能に装着されるカートリッジによって造形材料が供給チューブなどを介して供給される。なお、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローなどのカラーの造形材料を使用する場合には、第1ヘッド11に各色の液滴を吐出する複数のノズル列を配置することができる。
The modeling material is supplied to the
UV照射ユニット13は、第1ヘッド11から吐出された造形材料を硬化する。また、UV照射ユニット13は、サポート材を含む場合は、第2ヘッド12から吐出されたサポート材からなる造形層30を硬化する。
UV照射ユニット13としては、発光ダイオード(LED)、紫外線照射ランプなどが挙げられる。紫外線照射ランプを使用する場合、紫外線照射により発生するオゾンを除去する機構を備えることが好ましい。
紫外線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紫外線照射ランプは、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の硬化に効果的である。Pb、Sn、Feなどの金属のハロゲン化物が用いられ、光重合開始剤の吸収スペクトルに合わせて選択できる。
The
Examples of the
Examples of the type of ultraviolet irradiation lamp include a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, and a metal halide lamp. Ultra-high pressure mercury lamps are point light sources, but ultraviolet irradiation lamps with high light utilization efficiency in combination with an optical system can irradiate in the short wavelength region. Since metal halide has a wide wavelength range, it is effective in curing colored substances. A halide of a metal such as Pb, Sn, or Fe is used and can be selected according to the absorption spectrum of the photopolymerization initiator.
平坦化ローラ16は、回転されながら、ステージ14との相対移動により、ステージ14上で硬化された造形層30の表面を平坦化する。
なお、「ステージ14上」とは、特に限定しない限り、ステージ14およびステージ14上で積層させる造形層30上を含むことを意味する。
The flattening
The term "on the
造形ユニット20のユニットホルダ21は、X方向に配置されたガイド部材に移動可能に保持されている。
また、造形ユニット20のX方向の一方側には、第1ヘッド11の維持回復を行うメンテナンス機構が配置されている。
The
Further, on one side of the
また、造形ユニット20のユニットホルダ21を保持しているガイド部材は、両側の側板に保持されている。側板はベース部材上に配置されたガイド部材に移動可能に保持されたスライダ部を有し、造形ユニット20はX方向と直交するY方向に往復移動可能である。
ステージ14は、昇降手段15によってZ方向に昇降される。昇降手段15は、ベース部材上にX方向に配置されたガイド部材上に移動可能に配置される。
Further, the guide member holding the
The
次に、この立体造形物製造装置10による造形動作の概要について、図1を参照して説明する。
まず、造形ユニット20をY方向に移動させてステージ14上に位置させる。次に、ステージ14を停止している造形ユニット20に対して移動させながら、第1ヘッド11からモデル材301を造形領域(立体造形物を構成する領域)に吐出させる。サポート材を用いる場合は、第2ヘッド12からサポート材302を造形領域以外のサポート領域(造形後除去する領域)に吐出させる。
Next, an outline of the modeling operation by the three-dimensional
First, the
次に、UV照射ユニット13によって、モデル材301およびサポート材302上に紫外線を照射して硬化させ、造形材料による造形物17とサポート材による造形物18を含む1層分の造形層30を形成する。
Next, the
この造形層30を繰り返し造形して順次積層し、モデル材301をサポート材302で支持しながらモデル材301からなる目的とする立体造形物を造形する。例えば、図1の例では、造形層30A〜30Eの5層を積層した状態を示している。
The
ここで、造形層30を複数層(固定値である必要はない。)積層する毎に、例えば、10層積層する毎に、平坦化ローラ16を最表面の造形層30に押し付けて平坦化することにより、造形層30の厚み精度や平坦性を確保する。
平坦化手段として、平坦化ローラ16のようなローラ形状の部材を使用する場合、X方向における移動方向に対して、平坦化ローラ16を逆転させる方向で回転させることにより、平坦化効果を向上させることができる。
Here, every time a plurality of modeling layers 30 are laminated (it does not have to be a fixed value), for example, every 10 layers are laminated, the flattening
When a roller-shaped member such as the flattening
また、造形ユニット20と最表面の造形層30とのギャップを一定に保つために、ここでは、1層の造形層30を形成する毎にステージ14を昇降手段15によって下降させている。なお、造形ユニット20を昇降させる構成でもよい。
Further, in order to keep the gap between the
立体造形物製造装置は、モデル材301やサポート材302の回収部材、リサイクル機構などを備えてもよい。また、第1ヘッド11、第2ヘッド12の不吐出ノズルを検知する吐出状態検出手段を備えてもよい。さらに、造形時の装置内の環境温度を制御してもよい。
The three-dimensional model manufacturing apparatus may include a collection member for the
(立体造形物製造用プログラム)
本発明の立体造形物製造用プログラムは、平坦化後の造形材料の高さが狙いの高さより高くなる高さ増加領域が生じることによって起こる、硬化後の前記造形材料からなる造形層と平坦化手段との衝突を回避する処理をコンピュータに行わせる。
(Program for manufacturing 3D objects)
The program for manufacturing a three-dimensional model of the present invention is caused by a height increase region in which the height of the model material after flattening becomes higher than the target height, and is caused by a modeling layer made of the modeled material after curing and flattening. Have the computer perform a process to avoid conflict with the means.
平坦化後の造形材料の高さが狙いの高さより高くなる高さ増加領域が生じる場合には、前記高さ増加領域に吐出する前記造形材料の吐出量を削減する処理をコンピュータに行わせることが好ましい。 When a height increase region occurs in which the height of the modeling material after flattening becomes higher than the target height, the computer is made to perform a process of reducing the discharge amount of the modeling material discharged to the height increase region. Is preferable.
平坦化後の造形材料の高さが狙いの高さより高くなる高さ増加領域が生じる場合には、前記高さ増加領域を平坦化する平坦化手段による前記造形材料の掻取り量を増加する処理をコンピュータに行わせることが好ましい。
この場合、前記平坦化手段が平坦化ローラであり、前記平坦化ローラの回転数を増加することが好ましい。
When a height increase region occurs in which the height of the modeling material after flattening is higher than the target height, a treatment for increasing the scraping amount of the modeling material by the flattening means for flattening the height increase region. It is preferable to let the computer do the above.
In this case, it is preferable that the flattening means is a flattening roller and the rotation speed of the flattening roller is increased.
本発明の立体造形物製造用プログラムによると、硬化後の造形材料からなる造形層に平坦化手段が衝突することによる衝突音の発生、平坦化手段の故障、および造形物の破損を防止でき、高さ方向の寸法精度に優れた立体造形物が得られる。 According to the three-dimensional model manufacturing program of the present invention, it is possible to prevent the generation of collision noise due to the collision of the flattening means with the modeling layer made of the cured modeling material, the failure of the flattening means, and the damage of the model. A three-dimensional model with excellent dimensional accuracy in the height direction can be obtained.
立体造形物製造用プログラムは、上記処理以外にも、その他の処理をコンピュータに行わせることができる。
その他の処理としては、例えば、吐出された造形材料の層を平坦化する処理、吐出された造形材料を硬化させるために活性エネルギー線照射する処理、造形された造形物を洗浄する処理、造形された造形物を乾燥する処理などが挙げられる。
The program for manufacturing a three-dimensional model can cause a computer to perform other processes in addition to the above processes.
Other treatments include, for example, flattening the layer of the discharged modeling material, irradiating the discharged modeling material with active energy rays to cure it, cleaning the modeled object, and modeling. Examples include the process of drying the shaped object.
本発明の立体造形物製造用プログラムは、ハードウェア資源としてのコンピュータ等を用いることにより、本発明の立体造形物製造装置として実現させることから、本発明の立体造形物製造用プログラムにおける好適な態様は、例えば、本発明の立体造形物製造装置における好適な態様と同様とすることができる。 Since the program for manufacturing a three-dimensional model of the present invention is realized as the device for manufacturing a three-dimensional model of the present invention by using a computer or the like as a hardware resource, a preferred embodiment in the program for manufacturing a three-dimensional model of the present invention. Can be, for example, the same as the preferred embodiment in the three-dimensional model manufacturing apparatus of the present invention.
本発明の立体造形物製造用プログラムは、使用するコンピュータシステムの構成およびオペレーティングシステムの種類・バージョンなどに応じて、公知の各種のプログラム言語を用いて作成することができる。 The program for manufacturing a three-dimensional object of the present invention can be created by using various known program languages according to the configuration of the computer system to be used, the type and version of the operating system, and the like.
本発明の立体造形物製造用プログラムは、内蔵ハードディスク、外付けハードディスクなどの記録媒体に記録しておいてもよいし、CD−ROM、DVD−ROM、MOディスク、USBメモリなどの記録媒体に記録しておいてもよい。これらの記録媒体は、制御手段に含まれる記憶手段であってよい。
さらに、本発明の立体造形物製造用プログラムを、上記の記録媒体に記録する場合には、必要に応じて、コンピュータシステムが有する記録媒体読取装置を通じて、これを直接またはハードディスクにインストールして使用することができる。また、コンピュータシステムから情報通信ネットワークを通じてアクセス可能な外部記憶領域(他のコンピュータなど)に本発明の立体造形物製造用プログラムを記録しておいてもよい。この場合、外部記憶領域に記録された本発明の立体造形物製造用プログラムは、必要に応じて、外部記憶領域から情報通信ネットワークを通じてこれを直接、またはハードディスクにインストールして使用することができる。
なお、本発明の立体造形物製造用プログラムは、複数の記録媒体に、任意の処理毎に分割されて記録されていてもよい。
The program for manufacturing a three-dimensional model of the present invention may be recorded on a recording medium such as an internal hard disk or an external hard disk, or may be recorded on a recording medium such as a CD-ROM, DVD-ROM, MO disk, or USB memory. You may leave it. These recording media may be storage means included in the control means.
Further, when the program for manufacturing a three-dimensional model of the present invention is recorded on the above-mentioned recording medium, it is used by installing it directly or on a hard disk through a recording medium reader of a computer system, if necessary. be able to. Further, the program for manufacturing a three-dimensional object of the present invention may be recorded in an external storage area (such as another computer) accessible from the computer system through the information communication network. In this case, the program for manufacturing a three-dimensional object of the present invention recorded in the external storage area can be used by installing it directly from the external storage area through the information communication network or by installing it on the hard disk, if necessary.
The program for manufacturing a three-dimensional model of the present invention may be divided and recorded on a plurality of recording media for each arbitrary process.
<立体造形物製造装置>
本発明の立体造形物製造装置は、本発明の立体造形物製造用プログラムを搭載する。
本発明の立体造形物製造装置は、本発明の立体造形物製造用プログラムを搭載している以外は特に制限はなく、その他のプログラムなどを搭載することができる。
<Three-dimensional model manufacturing equipment>
The three-dimensional model manufacturing apparatus of the present invention is equipped with the program for manufacturing a three-dimensional model of the present invention.
The three-dimensional model manufacturing apparatus of the present invention is not particularly limited except that the program for manufacturing the three-dimensional model of the present invention is mounted, and other programs and the like can be mounted.
<コンピュータが読み取り可能な記録媒体>
本発明におけるコンピュータが読み取り可能な記録媒体は、本発明の立体造形物製造用プログラムを記録してなる。
本発明におけるコンピュータが読み取り可能な記録媒体としては、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、内蔵ハードディスク、外付けハードディスク、CD−ROM、DVD−ROM、MOディスク、USBメモリなどが挙げられる。
また、本発明におけるコンピュータが読み取り可能な記録媒体は、本発明の立体造形物製造用活性エネルギー線照射プログラムが任意の処理毎に分割されて記録された複数の記録媒体であってもよい。
<Computer readable recording medium>
The computer-readable recording medium of the present invention comprises recording the program for manufacturing a three-dimensional object of the present invention.
The computer-readable recording medium in the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, an internal hard disk, an external hard disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a MO disk, or a USB. Memory etc. can be mentioned.
Further, the computer-readable recording medium in the present invention may be a plurality of recording media in which the active energy ray irradiation program for manufacturing a three-dimensional model of the present invention is divided and recorded for each arbitrary process.
本発明の立体造形物製造用プログラムによる処理は、本発明の立体造形物製造装置を構成する制御手段を有するコンピュータを用いて実行することができる。
コンピュータとしては、記憶、演算、制御などの装置を備えた機器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、例えば、パーソナルコンピュータなどが挙げられる。
The processing by the three-dimensional model manufacturing program of the present invention can be executed by using a computer having a control means constituting the three-dimensional model manufacturing apparatus of the present invention.
The computer is not particularly limited as long as it is a device equipped with devices such as storage, calculation, and control, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a personal computer.
ここで、立体造形物製造装置の制御手段の概要について、図2を参照して説明する。図2は立体造形物製造装置の制御手段のブロック図である。 Here, an outline of the control means of the three-dimensional model manufacturing apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram of a control means of a three-dimensional model manufacturing apparatus.
制御手段500は、立体造形物製造装置全体の制御を司るCPU501と、CPU501に本発明の立体造形物製造用プログラム、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、制御手段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、制御手段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の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、制御手段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および信号の送受を行うためのI/F506を備えている。
なお、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。
The control means 500 includes a CPU 501 that controls the entire three-dimensional model manufacturing apparatus, a ROM 502 that stores the program for manufacturing the three-dimensional model of the present invention and other fixed data in the CPU 501, and a RAM 503 that temporarily stores the modeling data and the like. The main control unit 500A including the main control unit 500A is provided.
Further, the control means 500 includes a non-volatile memory (NVRAM) 504 for holding data even while the power supply of the device is cut off. Further, the control means 500 includes an
Further, the control means 500 includes an I /
The modeling data creation device 600 is an device that creates modeling data (section data) that is slice data obtained by slicing a modeled object (three-dimensional modeled object) in the final form for each modeling layer, and is an information processing device such as a personal computer. It is composed of.
制御手段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、制御手段500は、造形ユニット20の第1ヘッド11を駆動制御するヘッド駆動制御部508と、第2ヘッド12を駆動制御するヘッド駆動制御部509を備えている。
さらに、制御手段500は、造形ユニット20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、造形ユニット20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 means 500 includes an I / O 507 for capturing detection signals of various sensors.
Further, the control means 500 includes a head drive control unit 508 that drives and controls the
Further, the control means 500 includes a motor drive unit 510 that drives a motor constituting the unit X direction moving mechanism 550 that moves the
制御手段500は、ステージ14を昇降手段15とともにX方向に移動させるステージX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14をZ方向に昇降させる昇降手段15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、前述したように造形ユニット20を昇降させる構成とすることもできる。
The control means 500 constitutes a motor drive unit 513 that drives a motor constituting the stage X-direction scanning mechanism 553 that moves the
制御手段500は、平坦化ローラ16を回転駆動するモータ26を駆動するモータ駆動部516、第1ヘッド11、第2ヘッド12のメンテナンス機構61を駆動するメンテナンス駆動部518を備える。
The control means 500 includes a motor drive unit 516 that drives the
制御手段500は、UV照射ユニット13による紫外線照射を制御する硬化制御部519を備える。
制御手段500のI/O507には、装置の環境条件としての温度およ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。
制御手段500には、この装置に必要な情報の入力および表示を行うための操作パネル522が接続されている。
制御手段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。造形データは、目的とする立体造形物の形状をスライスしたスライスデータとしての各造形層30の内の造形物17を形成するデータ(造形領域のデータ)である。
The control means 500 includes a curing control unit 519 that controls ultraviolet irradiation by the
A detection signal such as a temperature /
An operation panel 522 for inputting and displaying information necessary for this device is connected to the control means 500.
As described above, the control means 500 receives the modeling data from the modeling data creating device 600. The modeling data is data (data in the modeling area) that forms the
主制御部500Aは、造形データ(造形領域データ)にサポート材を付与するサポート領域のデータを付加したデータを作成し、ヘッド駆動制御部508、509に与える。ヘッド駆動制御部508、509は、それぞれ、第1ヘッド11からモデル材301の液滴を造形領域に吐出させ、第2ヘッド12から液状のサポート材302の液滴をサポート領域に吐出させる。
なお、造形データ作成装置600と立体造形物製造装置10によって製造装置が構成される。
The main control unit 500A creates data in which the data of the support area for adding the support material is added to the modeling data (modeling area data), and gives the data to the head drive control units 508 and 509. The head drive control units 508 and 509, respectively, discharge the droplets of the
The manufacturing device is composed of the modeling data creating device 600 and the three-dimensional modeling
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples.
(比較例1)
図3に示す比較例1で用いる立体造形物製造装置200は、立体造形物110が載置される造形ステージ111と、造形ステージ111上に造形物110を順次積層しながら造形する造形ユニット120とを備えている。
(Comparative Example 1)
The three-dimensional
造形ステージ111は、X方向、Y方向、およびZ方向に移動可能に構成されている。なお、造形ユニット120をX方向に移動させる構成とすることもできる。これによって、往路および復路の造形動作を実現できる。
The
造形ユニット120は、吐出手段として、モデル材201を吐出する吐出手段である第1ヘッド121と、サポート材202を吐出する吐出手段である第2ヘッド122とを備えている。
The
造形ユニット120は、吐出されたモデル材201およびサポート材202をそれぞれ平坦化する平坦化手段である平坦化ローラ123と、活性エネルギー線としての紫外線を照射してモデル材201およびサポート材202をそれぞれ硬化させる2つのUV照射ユニット124A,124Bとを備えている。
The
ここでは、X方向において、造形ステージ111が往路方向に移動するとき、第1ヘッド121の上流側に平坦化ローラ123を、平坦化ローラ123の上流側にUV照射ユニット124Aをそれぞれ配置している。また、同じく、第1ヘッド121の下流側に第2ヘッド122を、第2ヘッド122の下流側にUV照射ユニット124Bを並べて配置している。
Here, when the
ここで、図6は、比較例1の立体造形物製造装置の制御手段における立体造形物製造用吐出プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。以下、図3、図4および図5を参照して、比較例1の立体造形物の製造方法の処理の流れについて説明する。 Here, FIG. 6 is a flowchart showing an example of the processing flow of the discharge program for manufacturing the three-dimensional model in the control means of the three-dimensional model manufacturing apparatus of Comparative Example 1. Hereinafter, the processing flow of the method for manufacturing the three-dimensional model of Comparative Example 1 will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5.
ステップS1では、立体造形物製造装置200の制御手段が、図4(A)に示す、目的とする形状のモデル層の造形データ(スライスデータ)を受け付けると、処理をS2に移行する。ここで、比較例1の図4(A)に示すモデル層は長方形状である。
In step S1, when the control means of the three-dimensional
ステップS2では、図4(A)に示すモデル層のスライスデータに基づき、往路にてモデルスキャン1によりステージ111上に第1ヘッド121からモデル材201を吐出し、UV照射ユニット124Aから紫外線を照射し硬化させてモデル層1を形成する。引き続き、立体造形物製造装置200の制御手段が、図4(A)に示すモデル層のスライスデータに基づき、復路にてモデルスキャン2によりモデル層1上に第1ヘッド121からモデル材201を吐出し、平坦化ローラ123により平坦化を行い、UV照射ユニット124Bから紫外線を照射し硬化させてモデル層2を形成すると、処理をS3に移行する。
In step S2, based on the slice data of the model layer shown in FIG. 4 (A), the
ステップS3では、立体造形物製造装置200の制御手段が、サポート層の有無を判断し、サポート層を有すると処理をS4に移行し、サポート層を有しないと処理をS5に移行する。
In step S3, the control means of the three-dimensional
ステップS4では、立体造形物製造装置200の制御手段が、往路においてサポートスキャン1によりステージ111上に第2ヘッド122からサポート材202を吐出し、UV照射ユニット124Aから紫外線を照射し硬化させてサポート層1を形成する。引き続き、立体造形物製造装置200の制御手段が、復路においてサポートスキャン2によりサポート層1上に第2ヘッド122からサポート材202を吐出し、平坦化ローラ123により平坦化を行い、UV照射ユニット124Bから紫外線を照射し硬化させてサポート層2を形成すると、処理をS5に移行する。
In step S4, the control means of the three-dimensional
ステップS5では、立体造形物製造装置200の制御手段が、Z方向に造形ユニット120を所定量上昇させると、本処理を終了する。これ以降、必要に応じてステップS1からステップS5の一連の処理を所定回数繰り返すことにより、比較例1の立体造形物が得られる。
In step S5, when the control means of the three-dimensional
比較例1においては、図4(A)は平坦化直後のモデル材102を示し、図4(B)は平坦化後硬化前のモデル材102の両端部が盛り上がって高さ増加領域102aが生じた状態を示す。図4(B)中101は平坦化手段としての平坦化ローラである。
図5は、比較例1の平坦化後のモデル材におけるX方向厚みtと高さ増分Δhとの関係を示すグラフであり、モデル層のX方向の厚みtが0.8mmに高さ増分のピークを持ち、X方向厚みtが0.5mm〜1.2mmの範囲で0.5%以上2.2%以下の高さ増分が生じることがわかった。
In Comparative Example 1, FIG. 4 (A) shows the
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the thickness t in the X direction and the height increment Δh in the model material after flattening of Comparative Example 1, and the thickness t in the X direction of the model layer is increased in height to 0.8 mm. It was found that the height increment of 0.5% or more and 2.2% or less occurs in the range where the thickness t in the X direction has a peak and is 0.5 mm to 1.2 mm.
(実施例1)
実施例1では、比較例1と同様に図3に示す立体造形物製造装置200を用い、図7に示す形状のモデル層を造形した。
(Example 1)
In Example 1, the model layer having the shape shown in FIG. 7 was formed by using the three-dimensional
ここで、図9は、実施例1の立体造形物製造装置の制御手段における立体造形物製造用プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。以下、図3、図7および図8を参照して、実施例1の立体造形物の製造方法の処理の流れについて説明する。 Here, FIG. 9 is a flowchart showing an example of the processing flow of the program for manufacturing the three-dimensional model in the control means of the three-dimensional model manufacturing apparatus of the first embodiment. Hereinafter, the processing flow of the method for manufacturing the three-dimensional model of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3, 7, and 8.
ステップS11では、立体造形物製造装置200の制御手段が、図7(A)に示す、目的とする形状のモデル層の造形データ(スライスデータ)を受け付けると、処理をS12に移行する。ここで、実施例1の図7(A)に示すモデル層は長方形状である。
In step S11, when the control means of the three-dimensional
ステップS12では、立体造形物製造装置200の制御手段が、高さ増加領域の有無を判断し、高さ増加領域を有していると処理をS13に移行し、高さ増加領域を有していないと処理をS14に移行する。ここで、高さ増加領域は、事前に、所定の組成(表面張力)の造形材料と吐出ヘッドの吐出特性に起因する高さ増分と、実際に造形材料を吐出し平坦化ローラを用いて平坦化することに起因する高さ増分と、を考慮して求めることができる。
In step S12, the control means of the three-dimensional
ステップS13では、立体造形物製造装置200の制御手段が、図7(A)に示すモデル層のスライスデータに基づき、かつ高さ増加領域に吐出するモデル材の吐出量を削減し、往路にてモデルスキャン1によりステージ111上に第1ヘッド121からモデル材201を吐出し、UV照射ユニット124Aから紫外線を照射し硬化させてモデル層1を形成する。引き続き、立体造形物製造装置200の制御手段が、図7(A)に示すモデル層のスライスデータに基づき、かつ高さ増加領域に吐出するモデル材の吐出量を削減し、復路にてモデルスキャン2によりモデル層1上に第1ヘッド121からモデル材201を吐出し、平坦化ローラ123により平坦化を行い、UV照射ユニット124Bから紫外線を照射し硬化させてモデル層2を形成すると、処理をS15に移行する。
高さ増加領域に吐出するモデル材の吐出量の削減は、モデル材の吐出液滴量を減らす、またはモデル材の吐出を所定の間引き量で間引くことにより行うことができる。
In step S13, the control means of the three-dimensional
The discharge amount of the model material to be discharged to the height increase region can be reduced by reducing the discharge amount of the model material or by thinning out the discharge of the model material by a predetermined thinning amount.
ステップS14では、立体造形物製造装置200の制御手段が、図7(A)に示すモデル層のスライスデータに基づき、往路にてモデルスキャン3によりステージ111上に第1ヘッド121からモデル材201を吐出し、UV照射ユニット124Aから紫外線を照射し硬化させてモデル層3を形成する。引き続き、立体造形物製造装置200の制御手段が、図7(A)に示すモデル層のスライスデータに基づき、復路にてモデルスキャン4によりモデル層3上に第1ヘッド121からモデル材201を吐出し、平坦化ローラ123により平坦化を行い、UV照射ユニット124Bから紫外線を照射し硬化させてモデル層4を形成すると、処理をS15に移行する。
In step S14, the control means of the three-dimensional
ステップS15では、立体造形物製造装置200の制御手段が、サポート層の有無を判断し、サポート層を有すると処理をS16に移行し、サポート層を有しないと処理をS17に移行する。
In step S15, the control means of the three-dimensional
ステップS16では、立体造形物製造装置200の制御手段が、往路においてサポートスキャン1によりステージ111上に第2ヘッド122からサポート材202を吐出し、UV照射ユニット124Aから紫外線を照射し硬化させてサポート層1を形成する。引き続き、立体造形物製造装置200の制御手段が、復路においてサポートスキャン2によりサポート層1上に第2ヘッド122からサポート材202を吐出し、平坦化ローラ123により平坦化を行い、UV照射ユニット124Bから紫外線を照射し硬化させてサポート層2を形成すると、処理をS17に移行する。
In step S16, the control means of the three-dimensional
ステップS17では、立体造形物製造装置200の制御手段が、Z方向に造形ユニット120を所定量上昇させると、本処理を終了する。これ以降、必要に応じて、ステップS11からステップS17の一連の処理を所定回数繰り返すことにより、実施例1の立体造形物が得られる。
In step S17, when the control means of the three-dimensional
実施例1において、図7(A)は平坦化直後の状態のモデル材102、図7(B)は平坦化後硬化前に高さ増加領域が生じない状態のモデル材102を示す模式図であり、実施例1の平坦化後のモデル材では高さ増加領域は生じていない。図7(B)中101は平坦化手段としての平坦化ローラである。
図8は、実施例1の平坦化後のモデル材におけるX方向厚みhと高さ増分Δhとの関係を示し、点線は比較例1、実線は実施例1である。実施例1では、平坦化後のモデル材の高さ増加領域が生じないので、比較例1のような高さ増分のピークが生じない。
実施例1では、高さ増加領域に吐出するモデル材の吐出量を削減する制御を行うことによって、モデル材の表面張力によって高さ増加領域が生じることを防止でき、硬化後のモデル材からなるモデル層に平坦化手段が衝突することによる衝突音の発生、平坦化手段の故障、および造形物の破損を防止でき、高さ方向の寸法精度に優れた立体造形物が得られる。
In Example 1, FIG. 7A is a schematic view showing a
FIG. 8 shows the relationship between the thickness h in the X direction and the height increment Δh in the model material after flattening of Example 1, where the dotted line is Comparative Example 1 and the solid line is Example 1. In Example 1, since the height increase region of the model material after flattening does not occur, the peak of height increment as in Comparative Example 1 does not occur.
In the first embodiment, by controlling to reduce the discharge amount of the model material discharged to the height increase region, it is possible to prevent the height increase region from being generated due to the surface tension of the model material, and the model material is made of the cured model material. It is possible to prevent the generation of collision noise due to the collision of the flattening means with the model layer, the failure of the flattening means, and the damage of the modeled object, and it is possible to obtain a three-dimensional modeled object having excellent dimensional accuracy in the height direction.
(実施例2)
実施例2では、比較例1と同様に図3に示す立体造形物製造装置200を用い、図7に示す形状のモデル層を造形した。
(Example 2)
In Example 2, the model layer having the shape shown in FIG. 7 was formed by using the three-dimensional
ここで、図10は、実施例2の立体造形物製造装置の制御手段における立体造形物製造用プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。以下、図3、図7および図8を参照して、実施例2の立体造形物の製造方法の処理の流れについて説明する。 Here, FIG. 10 is a flowchart showing an example of the processing flow of the program for manufacturing the three-dimensional model in the control means of the three-dimensional model manufacturing apparatus of the second embodiment. Hereinafter, the processing flow of the method for manufacturing the three-dimensional model of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 3, 7, and 8.
ステップS21では、立体造形物製造装置200の制御手段が、図7(A)に示す、目的とする形状のモデル層の造形データ(スライスデータ)を受け付けると、処理をS22に移行する。ここで、実施例2の図7(A)に示す立体造形物は長方形状である。
In step S21, when the control means of the three-dimensional
ステップS22では、立体造形物製造装置200の制御手段が、高さ増加領域の有無を判断し、高さ増加領域を有していると処理をS23に移行し、高さ増加領域を有していないと処理をS24に移行する。ここで、高さ増加領域は、事前に、所定の組成(表面張力)の造形材料と吐出ヘッドの吐出特性に起因する高さ増分と、実際に造形材料を吐出し平坦化ローラを用いて平坦化することに起因する高さ増分と、を考慮して求めることができる。
In step S22, the control means of the three-dimensional
ステップS23では、立体造形物製造装置200の制御手段が、図7(A)に示すモデル層のスライスデータに基づき、往路にてモデルスキャン1によりステージ111上に第1ヘッド121からモデル材201を吐出し、UV照射ユニット124Aから紫外線を照射し硬化させてモデル層1を形成する。引き続き、立体造形物製造装置200の制御手段が、図7(A)に示すモデル層のスライスデータに基づき、かつ高さ増加領域における平坦化ローラの回転数を増加させて、モデル材の掻き取り量を増加させ、復路にてモデルスキャン2によりモデル層1上に第1ヘッド121からモデル材201を吐出し、平坦化ローラ123により平坦化を行い、UV照射ユニット124Bから紫外線を照射し硬化させてモデル層2を形成すると、処理をS25に移行する。
In step S23, the control means of the three-dimensional
ステップS24では、立体造形物製造装置200の制御手段が、図7(A)に示すモデル層のスライスデータに基づき、往路にてモデルスキャン3によりステージ111上に第1ヘッド121からモデル材201を吐出し、UV照射ユニット124Aから紫外線を照射し硬化させてモデル層3を形成する。引き続き、立体造形物製造装置200の制御手段が、図7(A)に示すモデル層のスライスデータに基づき、復路にてモデルスキャン4によりモデル層3上に第1ヘッド121からモデル材201を吐出し、平坦化ローラ123により平坦化を行い、UV照射ユニット124Bから紫外線を照射し硬化させてモデル層4を形成すると、処理をS25に移行する。
In step S24, the control means of the three-dimensional
ステップS25では、立体造形物製造装置200の制御手段が、サポート層の有無を判断し、サポート層を有すると処理をS26に移行し、サポート層を有しないと処理をS27に移行する。
In step S25, the control means of the three-dimensional
ステップS26では、立体造形物製造装置200の制御手段が、往路においてサポートスキャン1によりステージ111上に第2ヘッド122からサポート材202を吐出し、UV照射ユニット124Aから紫外線を照射し硬化させてサポート層1を形成する。引き続き、立体造形物製造装置200の制御手段が、復路においてサポートスキャン2によりサポート層1上に第2ヘッド122からサポート材202を吐出し、平坦化ローラ123により平坦化を行い、UV照射ユニット124Bから紫外線を照射し硬化させてサポート層2を形成すると、処理をS27に移行する。
In step S26, the control means of the three-dimensional
ステップS27では、立体造形物製造装置200の制御手段が、Z方向に造形ユニット120を所定量上昇させると、本処理を終了する。これ以降、必要に応じてステップS21からステップS27の一連の処理を所定回数繰り返すことにより、実施例2の立体造形物が得られる。
In step S27, when the control means of the three-dimensional
実施例2において、図7(A)は平坦化直後の状態のモデル材102、図7(B)は平坦化後硬化前に高さ増加領域が生じない状態のモデル材102を示す模式図であり、実施例2の平坦化後のモデ材では高さ増加領域は生じていない。図7(B)中101は平坦化手段としての平坦化ローラである。
図8は、実施例2の平坦化後のモデル材におけるX方向厚みhと高さ増分Δhとの関係を示し、点線は比較例1、実線は実施例2である。実施例2では、平坦化後のモデル材の高さ増加領域が生じないので、比較例1のような高さ増分のピークが生じない。
実施例2では、高さ増加領域における平坦化ローラによる掻取り量を増加する制御を行うことによって、モデル材の表面張力によって高さ増加領域が生じることを防止でき、硬化後のモデル材からなるモデル層に平坦化手段が衝突することによる衝突音の発生、平坦化手段の故障、および造形物の破損を防止でき、高さ方向の寸法精度に優れた立体造形物が得られる。
In Example 2, FIG. 7A is a schematic view showing a
FIG. 8 shows the relationship between the thickness h in the X direction and the height increment Δh in the model material after flattening of Example 2, where the dotted line is Comparative Example 1 and the solid line is Example 2. In Example 2, since the height increase region of the model material after flattening does not occur, the peak of height increment as in Comparative Example 1 does not occur.
In the second embodiment, by controlling to increase the scraping amount by the flattening roller in the height increase region, it is possible to prevent the height increase region from being generated due to the surface tension of the model material, and the model material is made of the cured model material. It is possible to prevent the generation of collision noise due to the collision of the flattening means with the model layer, the failure of the flattening means, and the damage of the modeled object, and a three-dimensional modeled object having excellent dimensional accuracy in the height direction can be obtained.
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1> 造形材料を吐出する吐出手段と、
吐出された前記造形材料の表面を平坦化する平坦化手段と、
平坦化された前記造形材料を硬化する硬化手段と、
平坦化後の前記造形材料の高さが狙いの高さより高くなる高さ増加領域が生じることが予測される領域に対して、高さを調整する制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする立体造形物製造装置である。
<2> 平坦化後の前記造形材料の高さが狙いの高さより高くなる高さ増加領域が生じる場合には、前記高さ増加領域に吐出する前記造形材料の吐出量を削減する前記<1>に記載の立体造形物製造装置である。
<3> 平坦化後の前記造形材料の高さが狙いの高さより高くなる高さ増加領域が生じる場合には、前記高さ増加領域を平坦化する平坦化手段による前記造形材料の掻取り量を増加する前記<1>に記載の立体造形物製造装置である。
<4> 前記平坦化手段が平坦化ローラであり、前記平坦化ローラの回転数を増加する前記<3>に記載の立体造形物製造装置である。
<5> 前記高さ増加領域が、平坦化後の前記造形材料の主走査方向の両端部である前記<1>から<4>のいずれかに記載の立体造形物製造装置である。
<6> 主走査方向の厚みが3mm以下である造形材料からなる造形層の造形に用いられる前記<1>から<5>のいずれかに記載の立体造形物製造装置である。
<7> 前記吐出手段が主走査方向に往復動し、
前記制御手段が、前記吐出手段の往動時および復動時のそれぞれにおいて前記制御を行う前記<1>から<6>のいずれかに記載の立体造形物製造装置である。
<8> 平坦化後の造形材料の高さが狙いの高さより高くなる高さ増加領域が生じることが予測される領域に対して、高さを調整する処理をコンピュータに行わせることを特徴とする立体造形物製造用プログラムである。
<9> 前記<8>に記載の立体造形物製造用プログラムを搭載したことを特徴とする立体造形物製造装置である。
<10> 造形材料を吐出する吐出工程と、
吐出された前記造形材料の表面を平坦化する平坦化工程と、
平坦化された前記造形材料を硬化する硬化工程と、を含む立体造形物の製造方法であって、
前記吐出工程及び/又は前記平坦化工程において、平坦化後の前記造形材料の高さが狙いの高さより高くなる高さ増加領域が生じることが予測される領域に対して、高さを調整する高さ調整制御
を行うことを特徴とする立体造形物の製造方法である。
Examples of aspects of the present invention are as follows.
<1> Discharging means for discharging the modeling material and
A flattening means for flattening the surface of the discharged modeling material, and
A curing means for curing the flattened modeling material, and
A control means for controlling the height of a region where a height increase region where the height of the modeling material after flattening is expected to be higher than the target height is expected to occur, and a control means for adjusting the height.
It is a three-dimensional model manufacturing apparatus characterized by having.
<2> When a height increase region occurs in which the height of the modeling material after flattening becomes higher than the target height, the discharge amount of the modeling material discharged to the height increase region is reduced. > Is the three-dimensional model manufacturing apparatus.
<3> When a height increase region in which the height of the modeling material after flattening becomes higher than the target height occurs, the amount of scraping of the modeling material by the flattening means for flattening the height increase region. The three-dimensional model manufacturing apparatus according to <1>.
<4> The three-dimensional model manufacturing apparatus according to <3>, wherein the flattening means is a flattening roller, and the number of rotations of the flattening roller is increased.
<5> The three-dimensional model manufacturing apparatus according to any one of <1> to <4>, wherein the height increase region is both ends in the main scanning direction of the modeled material after flattening.
<6> The three-dimensional model manufacturing apparatus according to any one of <1> to <5>, which is used for modeling a modeling layer made of a modeling material having a thickness of 3 mm or less in the main scanning direction.
<7> The discharge means reciprocates in the main scanning direction, and the discharge means reciprocates.
The three-dimensional model manufacturing apparatus according to any one of <1> to <6>, wherein the control means performs the control when the discharge means moves forward and backward.
<8> The feature is that the computer is made to perform a process of adjusting the height in a region where a height increase region where the height of the modeling material after flattening is predicted to be higher than the target height is expected to occur. This is a program for manufacturing three-dimensional objects.
<9> The three-dimensional model manufacturing apparatus, which is equipped with the program for manufacturing the three-dimensional model according to the above <8>.
<10> Discharging process for discharging the modeling material and
A flattening step for flattening the surface of the discharged modeling material, and
A method for manufacturing a three-dimensional model including a curing step of curing the flattened modeling material.
In the discharge step and / or the flattening step, the height is adjusted with respect to a region where it is predicted that a height increase region in which the height of the modeling material after flattening is higher than the target height will occur. This is a method for manufacturing a three-dimensional model, which is characterized by performing height adjustment control.
前記<1>から<7>および<9>のいずれかに記載の立体造形物製造装置、前記<8>に記載の立体造形物製造用プログラム、ならびに前記<10>に記載の立体造形物の製造方法によると、従来における諸問題を解決し、本発明の目的を達成することができる。 The three-dimensional model manufacturing apparatus according to any one of <1> to <7> and <9>, the three-dimensional model manufacturing program according to <8>, and the three-dimensional model according to <10>. According to the manufacturing method, various problems in the prior art can be solved and the object of the present invention can be achieved.
121 第1ヘッド
122 第2ヘッド
124A、124B UV照射ユニット
111 ステージ
123 平坦化ローラ
120 造形ユニット
200 立体造形物製造装置
121
Claims (10)
吐出された前記造形材料の表面を平坦化する平坦化手段と、
平坦化された前記造形材料を硬化する硬化手段と、
平坦化後の前記造形材料の高さが狙いの高さより高くなる高さ増加領域が生じることが予測される領域に対して、高さを調整する制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする立体造形物製造装置。 Discharge means for discharging modeling materials and
A flattening means for flattening the surface of the discharged modeling material, and
A curing means for curing the flattened modeling material, and
A control means for controlling the height of a region where a height increase region where the height of the modeling material after flattening is expected to be higher than the target height is expected to occur, and a control means for adjusting the height.
A three-dimensional model manufacturing apparatus characterized by having.
前記制御手段が、前記吐出手段の往動時および復動時のそれぞれにおいて前記制御を行う請求項1から6のいずれかに記載の立体造形物製造装置。 The discharge means reciprocates in the main scanning direction,
The three-dimensional model manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the control means performs the control when the discharge means moves forward and backward.
吐出された前記造形材料の表面を平坦化する平坦化工程と、
平坦化された前記造形材料を硬化する硬化工程と、を含む立体造形物の製造方法であって、
前記吐出工程及び/又は前記平坦化工程において、平坦化後の前記造形材料の高さが狙いの高さより高くなる高さ増加領域が生じることが予測される領域に対して、高さを調整する高さ調整制御
を行うことを特徴とする立体造形物の製造方法。
The discharge process that discharges the modeling material and
A flattening step for flattening the surface of the discharged modeling material, and
A method for manufacturing a three-dimensional model including a curing step of curing the flattened modeling material.
In the discharge step and / or the flattening step, the height is adjusted with respect to a region where it is predicted that a height increase region in which the height of the modeling material after flattening is higher than the target height will occur. A method for manufacturing a three-dimensional model, which is characterized by performing height adjustment control.
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