JP2021094821A - Molding device and molding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、造形装置及び造形方法に関する。 The present invention relates to a modeling apparatus and a modeling method.
近年、立体物を形成する造形装置が広く普及している。このような造形装置として、インクジェットヘッドを用いて造形物の材料となるインクを吐出し、吐出したインクを紫外線等で硬化させてインクの層とし、当該層を平坦化ローラによって平坦化することで、積層を繰り返して造形物を形成する装置が開発されている。 In recent years, modeling devices for forming three-dimensional objects have become widespread. As such a modeling device, an ink jet head is used to eject ink as a material for a modeled object, and the ejected ink is cured by ultraviolet rays or the like to form an ink layer, and the layer is flattened by a flattening roller. , An apparatus has been developed for forming a modeled object by repeating lamination.
ここで、特許文献1には、マルチパス方式によって造形物を形成する造形装置が開示されている。マルチパス方式とは、例えば、一のインクの層を形成する動作において、各位置に対して複数回の主走査動作を行い、各位置に対して複数回のインク滴の吐出を行う方式である。これにより、より高精細な造形物の形成が可能となる。
Here,
しかしながら、マルチパス方式で吐出されたインク滴によって形成されるインクドットは、先に形成されたインクドットほど繰り返し紫外線等が照射されることになるので、過硬化となる可能性がある。インクドットが過硬化となると造形物に反りを生じさせたり、強度や色味に影響を与える可能性がある。また、平坦化ローラによって平坦化される際に過硬化の部分の削り屑が再び造形物に付着して、造形物の汚れとなる可能性もある。 However, the ink dots formed by the ink droplets ejected by the multipath method may be overcured because the ink dots formed earlier are repeatedly irradiated with ultraviolet rays or the like. When the ink dots are over-cured, the modeled object may be warped, and the strength and color may be affected. Further, when flattened by the flattening roller, the shavings of the overharded portion may adhere to the modeled object again and become a stain on the modeled object.
そこで本発明は、マルチパス方式によって造形物を形成する際に、先に吐出したインク滴によって形成されるインクドットの過硬化を抑制できる、造形装置及び造形方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a modeling apparatus and a modeling method capable of suppressing overcuring of ink dots formed by ink droplets ejected earlier when forming a modeled object by a multipath method.
本発明の造形装置は、所定波長の光に応じて硬化する硬化型インクのインク滴を造形テーブルに向けて吐出するインクジェットヘッドと、前記造形テーブルに着弾した前記インク滴によって形成されるインクドットへ前記光を照射する光源と、を備え、前記インクドットを積層することで造形物を形成する造形装置において、前記インクジェットヘッドは、前記造形テーブルにおいて前記造形物の形成が行われる被造形領域の各位置に対して、前記インクジェットヘッドが所定の主走査方向へ移動しながら前記インク滴を吐出する主走査動作を複数回行うマルチパス方式により前記造形物の形成を行い、かつ、前記各位置に対する複数回の前記主走査動作のうち、先の回ほど前記光源から照射される照度を小さくする。 The modeling apparatus of the present invention has an inkjet head that ejects ink droplets of curable ink that cures in response to light of a predetermined wavelength toward the modeling table, and ink dots formed by the ink droplets that land on the modeling table. In a modeling apparatus provided with a light source for irradiating the light and forming a modeled object by laminating the ink dots, the inkjet head is a region to be modeled in which the modeled object is formed on the modeling table. The modeled object is formed by a multi-pass method in which the main scanning operation of ejecting ink droplets is performed a plurality of times while the inkjet head moves in a predetermined main scanning direction with respect to a position, and a plurality of the shaped objects are formed for each position. Of the main scanning operations of the times, the illuminance emitted from the light source is reduced in the previous times.
本構成によれば、マルチパス方式によって造形物の形成を行う際に、先に吐出したインク滴によって形成されるインクドットを硬化させるための光の積算光量を抑制できるので、先に形成されるインクドットの過硬化を抑制できる。 According to this configuration, when forming a modeled object by the multipath method, the integrated light amount of light for curing the ink dots formed by the previously ejected ink droplets can be suppressed, so that the formed object is formed first. Overcuring of ink dots can be suppressed.
本発明の造形装置によれば、前記光源は、後に形成される前記インクドットへの照度ほど大きくなるように照度を段階的に大きくしてもよい。本構成によれば、先に形成されるインクドットの過硬化を抑制できる。 According to the modeling apparatus of the present invention, the light source may gradually increase the illuminance so as to increase the illuminance to the ink dots formed later. According to this configuration, overcuring of the ink dots formed earlier can be suppressed.
本発明の造形装置によれば、前記光源は、最後に形成される前記インクドットへの照度を当該インクドットが完全に硬化する照度とし、最後よりも前に形成される前記インクドットへの照度を当該インクドットが完全には硬化しない照度としてもよい。本構成によれば、先に形成されるインクドットの過硬化を抑制できる。 According to the modeling apparatus of the present invention, the light source sets the illuminance to the ink dots formed last as the illuminance at which the ink dots are completely cured, and the illuminance to the ink dots formed before the last. May be the illuminance at which the ink dots are not completely cured. According to this configuration, overcuring of the ink dots formed earlier can be suppressed.
本発明の造形装置によれば、前記光源は、前記各位置に形成される複数の前記インクドットの積算光量が同等となるように前記光を照射してもよい。本構成によれば、造形テーブルの各位置に形成される複数のインクドットの硬化の程度を同等にできる。 According to the modeling apparatus of the present invention, the light source may irradiate the light so that the integrated light amounts of the plurality of ink dots formed at the respective positions are equal. According to this configuration, the degree of curing of a plurality of ink dots formed at each position of the modeling table can be made equal.
本発明の造形方法は、所定波長の光に応じて硬化する硬化型インクのインク滴をインクジェットヘッドが造形テーブルに向けて吐出する第1工程と、前記造形テーブルに着弾した前記インク滴によって形成されるインクドットへ光源が前記光を照射する第2工程と、を有し、前記第1工程と前記第2工程とを繰り返して前記インクドットを積層することで造形物を形成する造形方法において、前記インクジェットヘッドは、前記造形テーブルにおいて前記造形物の形成が行われる被造形領域の各位置に対して、前記インクジェットヘッドが所定の主走査方向へ移動しながら前記インク滴を吐出する主走査動作を複数回行うマルチパス方式により前記造形物の形成を行い、かつ、前記各位置に対する複数回の前記主走査動作のうち、先の回ほど前記光源から照射される照度を小さくする。 The modeling method of the present invention is formed by a first step in which an inkjet head ejects ink droplets of curable ink that cures in response to light of a predetermined wavelength toward a modeling table, and the ink droplets that land on the modeling table. In a modeling method, which comprises a second step in which a light source irradiates the ink dots with the light, and the first step and the second step are repeated to stack the ink dots to form a modeled object. The inkjet head performs a main scanning operation of ejecting ink droplets while the inkjet head moves in a predetermined main scanning direction with respect to each position of a modeled region in which the modeled object is formed on the modeling table. The modeled object is formed by a multi-pass method performed a plurality of times, and the illuminance emitted from the light source is reduced in the previous of the multiple main scanning operations for each position.
本発明は、マルチパス方式によって造形物を形成する際に、先に吐出したインク滴によって形成されるインクドットの過硬化を抑制できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can suppress overcuring of ink dots formed by ink droplets ejected earlier when forming a modeled object by a multipath method.
以下、本発明の実施形態の造形方法及び造形装置について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態の造形装置1の構成を示す図である。造形装置1は、一例として、3Dプリンタ10、ユーザPC40、及び制御PC42を有するシステムとして構成される。
Hereinafter, the modeling method and the modeling apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the
本実施形態の3Dプリンタ10は、吐出ユニット12、走査駆動部14、造形テーブル16、可動部17、及び制御装置18を備え、吐出ユニット12から吐出した硬化樹脂を固めて積層することで立体的な造形物30を形成するインクジェット方式の3Dプリンタである。
The
吐出ユニット12は、造形物30の材料を吐出し、造形物30を構成する層を1層ずつ積層して造形テーブル16上で造形物30を形成する。より具体的には、吐出ユニット12は、造形物30の材料となる各種インクやサポート用材料を含むインク滴を造形テーブル16に向けて吐出するインクジェットヘッド20、造形テーブル16に着弾したインク滴によって形成されるインクドットへ所定波長の光を照射して硬化させる左光源22A及び右光源22B、造形物30の造形中に形成されるインクドットの上面(以下「積層面」という。)を平坦化する平坦化ローラ24を有している。図1の例では、インクジェットヘッド20を3つ示しているが、インクジェットヘッド20の数は、使用するインクの種類の数に応じて、適宜の数とすることができる。
The
光源22からインクドットへ照射される所定波長の光は、一例として、紫外線である。すなわち、インクジェットヘッド20から吐出されるインク滴は紫外線に応じて硬化する硬化型インク(硬化性樹脂)である。
The light having a predetermined wavelength emitted from the
このように、本実施形態の吐出ユニット12は、紫外線の照射により硬化する硬化性樹脂のインク滴等を吐出し、硬化させることにより、造形物30を構成する各層を形成する。具体的には、吐出ユニット12は、制御装置18の指示に応じてインク滴を吐出することにより、硬化性樹脂の層を形成する層形成動作と、層形成動作で形成された硬化性樹脂の層を硬化させる硬化動作とを複数回繰り返して造形物30の形成を行う。
As described above, the
走査駆動部14は、造形物30に対して吐出ユニット12を相対的に移動(以下「走査動作」という。)させる駆動部である。走査駆動部14は、走査動作として、主走査動作(Y走査)、副走査動作(X走査)を吐出ユニット12に行わせる。ここで、主走査動作とは、例えば、吐出ユニット12が予め設定された主走査方向(図中のY方向)へ往復移動しつつインク滴を吐出する動作である。
The
走査駆動部14は、キャリッジ32及びガイドレール34を有する。キャリッジ32は、吐出ユニット12を造形テーブル16と対向させて保持する保持部である。すなわち、キャリッジ32は、インク滴の吐出方向が造形テーブル16へ向かう方向になるように、吐出ユニット12を保持する。また、主走査動作時において、キャリッジ32は吐出ユニット12を保持した状態でガイドレール34に沿って移動する。ガイドレール34は、キャリッジ32の移動をガイドするレール状部材であり、主走査動作時において制御装置18の指示に応じてキャリッジ32を移動させる。
The
なお、主走査動作における吐出ユニット12の移動は、造形物30に対する相対的な移動であってよい。例えば、吐出ユニット12の位置を固定して、造形テーブル16を移動させることによって造形物30を移動させてもよい。
The movement of the
可動部17は、吐出ユニット12と造形テーブル16との距離を可変とする。すなわち、造形テーブル16は、可動部17によって上面を上下方向(図1のZ方向)へ移動可能とされ、制御装置18の指示に応じて、造形物30の造形の進行に合わせて上面が移動する。これにより、造形途中の造形物30における被造形面と、吐出ユニット12との間の距離(ギャップ)を適宜調整する。ここで、造形物30の被造形面とは、例えば、吐出ユニット12により次の層が形成される面である。なお、吐出ユニット12に対して造形テーブル16を上下動させるZ方向への走査は、例えば吐出ユニット12の側を移動させることで行われてもよい。
The
制御装置18は、例えば3Dプリンタ10のCPU(Central Processing Unit)であり、造形すべき造形物30の形状情報や、カラー画像情報等を示したスライスデータに基づいて3Dプリンタ10の各部を制御することにより、造形物30の造形の動作を制御する。
The
ユーザPC40は、表示装置40Aを有すると共に、キーボードやマウス等で構成される入力装置40Bとを備える情報処理装置である。本実施形態のユーザPC40は、造形物30を所定形式で示した3Dモデルデータを造形ジョブとして制御PC42へ送信する。3Dモデルデータは、造形物30の形状及びその表面色等を示すデータであり、例えば、3DCADデータや製造すべき造形物30を撮影した外観のデータ等に基づいて作成される。
The
制御PC42は、3Dプリンタ10を制御する情報処理装置であって、ユーザPC40から造形ジョブを受信する。制御PC42は、ユーザPC40から受信した造形ジョブ(3Dモデルデータ)に基づいて、造形物30の各位置の断面に対応するスライスデータを生成する。そして、制御PC42は、各位置に対応するスライスデータを3Dプリンタ10へ送信する。図1の例では、制御PC42には一つの3Dプリンタ10が接続されているが、これは一例であり、制御PC42には複数の3Dプリンタ10が接続されてもよい。
The
なお、ユーザPC40及び制御PC42は、例えば、演算処理を行うCPU、プログラムや各種データを予め記憶しているROM(Read Only Memory)、及びCPUの作業領域として用いられるRAM(Random Access Memory)、及び各種情報を記憶するHDD(Hard Disk Drive)等の記憶装置を備え、他の情報処理装置や3Dプリンタ10との間で各種データの送受信を行う。
The
本実施形態のインクジェットヘッド20は、造形テーブル16において造形物30の形成が行われる被造形領域の各位置に対して、主走査方向(Y方向)へ移動しながらインク滴を吐出する主走査動作を複数回行うマルチパス方式により造形物30の形成を行う。より具体的には、1回目の主走査動作によるインクジェットヘッド20の往路移動におけるインク滴の吐出を1パス目とし、復路移動におけるインク滴の吐出を2パス目とし、2回目の主走査動作における往路移動と復路移動とをそれぞれ3パス目、4パス目とする。
The
このように、マルチパス方式は、被造形領域の各位置に対して3つ以上のインクドットを形成することで、より高精細な造形物30の形成可能とする。なお、本実施形態のマルチパスは、一例として、主走査動作を2回行って被造形領域の各位置に対してインク滴を4回吐出する4パスとする。
As described above, the multi-pass method makes it possible to form a higher-definition modeled
図2は、マルチパス方式によるインク滴の吐出回数を示す模式図であり、(A)は2パスの場合を示し、(B)は4パスの場合を示す。図2に示される領域Cは、インク滴が吐出される各位置を示し、この領域Cに対してパスの回数に応じたインク滴が複数回吐出されてインクドットが形成される。また、領域Cに含まれる各矩形領域は、インク滴の吐出位置を示し、数値は矩形領域で示される位置にインク滴を吐出するパスの回数を示す。すなわち、図2(B)の例では、領域Cで示される各位置において紙面左側から1パス目、2パス目、3パス目、4パス目の順番でインク滴が吐出される。なお、各位置においてインク滴が吐出される順番はこれに限らない。例えば、各位置において紙面左側から1パス目、3パス目、2パス目、4パス目の順でインク滴が吐出されてもよい。 2A and 2B are schematic views showing the number of times ink droplets are ejected by the multi-pass method, in which FIG. 2A shows the case of 2 passes and FIG. 2B shows the case of 4 passes. The region C shown in FIG. 2 indicates each position where ink droplets are ejected, and ink droplets are ejected a plurality of times according to the number of passes to this region C to form ink dots. Further, each rectangular region included in the region C indicates an ink droplet ejection position, and a numerical value indicates the number of passes for ejecting the ink droplet to the position indicated by the rectangular region. That is, in the example of FIG. 2B, ink droplets are ejected in the order of the first pass, the second pass, the third pass, and the fourth pass from the left side of the paper surface at each position indicated by the area C. The order in which the ink droplets are ejected at each position is not limited to this. For example, ink droplets may be ejected in the order of the first pass, the third pass, the second pass, and the fourth pass from the left side of the paper surface at each position.
図3は、インクドット毎の積算光量を示す模式図であり、(A)は2パスにおいて各パスでの照度が同じ場合の積算光量を示し、(B)は4パスにおいて各パスでの照度が同じ場合の積算光量を示し、(C)は4パスにおいて、先のパスほど照度が小さくされる場合の積算光量を示す。また、図3に示される1パス照度は、各インクドットが形成される毎に光源22から照射される紫外線の照度の大きさを示している。なお、照度(光量)を示す値は実際の値を示すものではないものの、照度”10”は、インクドットを完全に硬化させることが可能な値として例示される。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the integrated light amount for each ink dot, (A) shows the integrated light amount when the illuminance in each pass is the same in 2 passes, and (B) shows the illuminance in each pass in 4 passes. Indicates the integrated light amount when is the same, and (C) indicates the integrated light amount when the illuminance is reduced as the illuminance becomes smaller in the four passes. Further, the 1-pass illuminance shown in FIG. 3 indicates the magnitude of the illuminance of the ultraviolet rays emitted from the
ここで、先のパスで形成されたインクドットは、後のパスで形成されたインクドットに対する紫外線の照射も受ける。このため、先に形成されたインクドットほど後に形成されたインクドットに比べて積算光量が大きくなる。例えば、図3(A)では、1パス目に形成されたインクドットの積算光量は、2パス目に形成されたインクドットの積算光量の2倍である。 Here, the ink dots formed in the first pass are also irradiated with ultraviolet rays to the ink dots formed in the second pass. Therefore, the ink dots formed earlier have a larger integrated light amount than the ink dots formed later. For example, in FIG. 3A, the integrated light amount of the ink dots formed in the first pass is twice the integrated light amount of the ink dots formed in the second pass.
また、図3(B)の例では、1パス目に形成されたインクドットの積算光量は、4パス目に形成されたインクドットの積算光量の4倍である。4パス目に形成されたインクドットの積算光量は過大であり、4パス目に形成されたインクドットは過硬化となってしまう。インクドットが過硬化となると造形物30に反りを生じさせたり、強度や色味に影響を与える可能性がある。また、平坦化ローラ24によって平坦化される際に過硬化の部分の削り屑が再び造形物30に付着して、造形物30の汚れとなる可能性もある。
Further, in the example of FIG. 3B, the integrated light amount of the ink dots formed in the first pass is four times the integrated light amount of the ink dots formed in the fourth pass. The integrated light amount of the ink dots formed in the 4th pass is excessive, and the ink dots formed in the 4th pass are overcured. If the ink dots are over-cured, the modeled
そこで、本実施形態の造形装置1は、マルチパス方式により造形物30の形成を行い、かつ、各位置(領域C)に対する複数回の主走査動作のうち、先の回ほど光源22から照射される照度を小さくする制御(以下「マルチパス照度制御」という。)を行う。
Therefore, the
図3(C)はマルチパス照度制御における各インクドットの積算光量を示す。図3(C)の例では、1パス目の照度が”2”であり、2パス目の照度が”3”であり、3パス目の照度が”5”であり、4パス目の照度が”10”である。このため、1パス目の積算光量が”20”となり、2パス目の積算光量が”18”となり、3パス目の積算光量が”15”となり、4パス目の積算光量が”10”となる。 FIG. 3C shows the integrated light amount of each ink dot in the multipath illuminance control. In the example of FIG. 3C, the illuminance of the first pass is "2", the illuminance of the second pass is "3", the illuminance of the third pass is "5", and the illuminance of the fourth pass. Is "10". Therefore, the integrated light amount of the first pass is "20", the integrated light amount of the second pass is "18", the integrated light amount of the third pass is "15", and the integrated light amount of the fourth pass is "10". Become.
図3(C)に示されるように、マルチパス照度制御を行うことにより、最後である4パス目の積算光量は、図3(A)に示される2パスにおける2パス目の積算光量と同じとなる。このように、本実施形態のマルチパス照度制御は、マルチパス方式によって造形物30の形成を行う際に、先に吐出したインク滴によって形成されるインクドットを硬化させるための光の積算光量を抑制できるので、先に形成されるインクドットの過硬化を抑制できる。
As shown in FIG. 3 (C), by performing the multi-pass illuminance control, the integrated light intensity of the final 4th pass is the same as the integrated light intensity of the 2nd pass in the 2-pass shown in FIG. 3 (A). It becomes. As described above, the multipath illuminance control of the present embodiment determines the integrated amount of light for curing the ink dots formed by the ink droplets ejected earlier when the modeled
また、上述のように本実施形態の光源22は、後に形成されるインクドットへの照度ほど大きくなるように照度を段階的に大きくする。本実施形態において1パス目の照度を第1照度、2パス目の照度を第2照度、3パス目の照度を第3照度、4パス目の照度を第4照度とする。そして、それぞれの照度の大きさの関係は第1照度<第2照度<第3照度<第4照度となる。なお、第1照度、第2照度、第3照度、及び第4照度の大きさは予め設定されている。
Further, as described above, the
また、光源22は、最後に形成されるインクドットへの照度を当該インクドットが完全に硬化する照度とし、最後よりも前に形成されるインクドットへの照度を当該インクドットが完全には硬化しない照度とする。すなわち、第4照度はインクドットを完全に硬化させる大きさである一方、第1照度、第2照度、及び第3照度はインクドットを半硬化状態とする照度でよい。これにより、先に形成されるインクドットの過硬化を抑制でき、かつ最後に形成されるインクドットを完全に硬化できる。
Further, in the
なお、第1照度、第2照度、第3照度、及び第4照度の大きさは、各々異ならずに、例えば、第1照度=第2照度=第3照度<第4照度とされてもよい。また、最後に形成されるインクドットへの照度は、インクドットが完全には硬化しない照度とされてもよい。この場合、最後に形成されるインクドットは、その上方に積層させるインクドットを硬化させるために照射される紫外線によって完全に硬化される。 The magnitudes of the first illuminance, the second illuminance, the third illuminance, and the fourth illuminance may be the same, for example, first illuminance = second illuminance = third illuminance <fourth illuminance. .. Further, the illuminance to the ink dots formed at the end may be an illuminance at which the ink dots are not completely cured. In this case, the ink dots formed at the end are completely cured by the ultraviolet rays irradiated to cure the ink dots laminated on the ink dots.
また、光源22は、各位置に形成される複数のインクドットの積算光量が同等となるように光を照射してもよい。なお、ここでいう同等とは、一例として、積算光量が最も大きいインクドットと最も小さいインクドットとの差が2倍以下をいう。これにより、造形テーブル16の各位置に形成される複数のインクドットの硬化の程度を同等にできる。
Further, the
図4は、本実施形態の3Dプリンタ10で実行される造形処理に関する機能ブロック図である。3Dプリンタ10が備える制御装置18は、走査制御部50、パス判定部52、インク吐出制御部54、及び光源制御部56を備える。
FIG. 4 is a functional block diagram relating to the modeling process executed by the
走査制御部50は、吐出ユニット12が主走査方向(Y方向)及び副走査方向(X方向)に移動すると共に、造形テーブル16が上下方向(Z方向)に移動するように、走査駆動部14及び可動部17の駆動を制御する。
The
パス判定部52は、吐出ユニット12の主走査方向への移動状態(往路移動又は復路移動)、換言すると、インク滴を吐出しながら主走査移動しているインクジェットヘッド20の現在のパス数を判定する。
The
インク吐出制御部54は、制御PC42から送信されたスライスデータに基づいて、インク滴を吐出するようにインクジェットヘッド20を制御する。
The ink
光源制御部56は、パス判定部52の判定結果に基づいて、光源22からの照度を制御する。すなわち、1パス目に形成されたインクドットに対しては第1照度を照射し、2パス目に形成されたインクドットに対しては第2照度を照射し、3パス目に形成されたインクドットに対しては第3照度を照射し、4パス目に形成されたインクドットに対しては第4照度を照射する。
The light
図5は、本実施形態の造形装置1のマルチパス照度制御処理の流れを示すフローチャートである。なお、図5に示されるマルチパス照度制御処理は、造形処理の一部として実行される。
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the multipath illuminance control process of the
まず、ステップS100では、パス判定部52が現在のパス数を判定する。
First, in step S100, the
次のステップS102では、ステップS100で判定されたパス数に応じたインク滴をインクジェットヘッド20が造形テーブル16に向けて吐出する。
In the next step S102, the
次のステップS104では、造形テーブル16に着弾したインク滴によって形成されたインクドットへ、ステップS100で判定されたパス数に応じた照度の紫外線を光源22が照射する。
In the next step S104, the
次のステップS106では、造形物30の形成が終了したか否かを判定し、肯定判定の場合は本造形処理を終了する一方、否定判定の場合はステップS100へ戻り、ステップS100からステップS104を繰り返してインクドットを積層することで造形物30を形成する。
In the next step S106, it is determined whether or not the formation of the modeled
以上、本発明を、上記実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記実施形態を適宜組み合わせてもよい。 Although the present invention has been described above using the above-described embodiment, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above-described embodiment. Various changes or improvements can be made to the above embodiments without departing from the gist of the invention, and the modified or improved forms are also included in the technical scope of the present invention. In addition, the above embodiments may be combined as appropriate.
上記実施形態では、マルチパルを4パスとする形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、マルチパスは3パス以上であればよい。 In the above embodiment, the embodiment in which the multipal is set to 4 passes has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the multipath may be 3 passes or more.
上記実施形態では、光源22が照射する所定波長の光を紫外線とする形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、光硬化型のインク(樹脂)を硬化させることができれば、光源22は赤外線等、他の波長の光を照射してもよい。
In the above embodiment, the mode in which the light of a predetermined wavelength irradiated by the
上記実施形態では、造形装置1を3Dプリンタ10、ユーザPC40、及び制御PC42を有するシステムとして構成される形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ユーザPC40及び制御PC42の機能を有する情報処理装置が3Dプリンタ10に接続される形態としてもよい。
In the above embodiment, a mode in which the
(実施形態の効果)
(1)本実施形態の造形装置1は、所定波長の光に応じて硬化する硬化型インクのインク滴を造形テーブル16に向けて吐出するインクジェットヘッド20と、造形テーブル16に着弾したインク滴によって形成されるインクドットへ光を照射する光源22と、を備え、インクドットを積層することで造形物30を形成する造形装置1において、インクジェットヘッド20は、造形テーブル16において造形物30の形成が行われる被造形領域の各位置に対して、インクジェットヘッド20が所定の主走査方向へ移動しながらインク滴を吐出する主走査動作を複数回行うマルチパス方式により造形物30の形成を行い、かつ、各位置に対する複数回の主走査動作のうち、先の回ほど光源22から照射される照度を小さくする。
(Effect of embodiment)
(1) The
本実施形態によれば、マルチパス方式によって造形物30の形成を行う際に、先に吐出したインク滴によって形成されるインクドットを硬化させるための光の積算光量を抑制できるので、先に形成されるインクドットの過硬化を抑制できる。
According to the present embodiment, when the modeled
(2)本実施形態の造形装置1によれば、光源22は、後に形成されるインクドットへの照度ほど大きくなるように照度を段階的に大きくする。本実施形態によれば、先に形成されるインクドットの過硬化を抑制できる。
(2) According to the
(3)本実施形態の造形装置1によれば、光源22は、最後に形成されるインクドットへの照度を当該インクドットが完全に硬化する照度とし、最後よりも前に形成されるインクドットへの照度を当該インクドットが完全には硬化しない照度とする。本実施形態によれば、先に形成されるインクドットの過硬化を抑制できる。
(3) According to the
(4)本実施形態の造形装置1によれば、光源22は、各位置に形成される複数のインクドットの積算光量が同等となるように前記光を照射してもよい。本実施形態によれば、造形テーブル16の各位置に形成される複数のインクドットの硬化の程度を同等にできる。
(4) According to the
本発明は、インクを吐出することで立体物を形成する造形装置に関する。 The present invention relates to a modeling apparatus that forms a three-dimensional object by ejecting ink.
1 造形装置
16 造形テーブル
20 インクジェットヘッド
22 光源
30 造形物
1 Modeling
Claims (5)
前記造形テーブルに着弾した前記インク滴によって形成されるインクドットへ前記光を照射する光源と、
を備え、前記インクドットを積層することで造形物を形成する造形装置において、
前記インクジェットヘッドは、前記造形テーブルにおいて前記造形物の形成が行われる被造形領域の各位置に対して、前記インクジェットヘッドが所定の主走査方向へ移動しながら前記インク滴を吐出する主走査動作を複数回行うマルチパス方式により前記造形物の形成を行い、かつ、前記各位置に対する複数回の前記主走査動作のうち、先の回ほど前記光源から照射される照度を小さくする、造形装置。 An inkjet head that ejects ink droplets of curable ink that cures according to light of a predetermined wavelength toward the modeling table,
A light source that irradiates the ink dots formed by the ink droplets that land on the modeling table with the light.
In a modeling apparatus for forming a modeled object by laminating the ink dots.
The inkjet head performs a main scanning operation of ejecting ink droplets while the inkjet head moves in a predetermined main scanning direction with respect to each position of a modeled region in which the modeled object is formed on the modeling table. A modeling device that forms the modeled object by a multi-pass method that is performed a plurality of times, and reduces the illuminance emitted from the light source the earlier of the plurality of main scanning operations for each position.
前記造形テーブルに着弾した前記インク滴によって形成されるインクドットへ光源が前記光を照射する第2工程と、
を有し、
前記第1工程と前記第2工程とを繰り返して前記インクドットを積層することで造形物を形成する造形方法において、
前記インクジェットヘッドは、前記造形テーブルにおいて前記造形物の形成が行われる被造形領域の各位置に対して、前記インクジェットヘッドが所定の主走査方向へ移動しながら前記インク滴を吐出する主走査動作を複数回行うマルチパス方式により前記造形物の形成を行い、かつ、前記各位置に対する複数回の前記主走査動作のうち、先の回ほど前記光源から照射される照度を小さくする、造形方法。
The first step in which the inkjet head ejects ink droplets of curable ink that cures in response to light of a predetermined wavelength toward the modeling table, and
A second step in which the light source irradiates the ink dots formed by the ink droplets landing on the modeling table with the light.
Have,
In a modeling method in which a modeled object is formed by laminating the ink dots by repeating the first step and the second step.
The inkjet head performs a main scanning operation of ejecting ink droplets while the inkjet head moves in a predetermined main scanning direction with respect to each position of a modeled region in which the modeled object is formed on the modeling table. A modeling method in which the modeled object is formed by a multi-pass method performed a plurality of times, and the illuminance emitted from the light source is reduced the earlier of the plurality of main scanning operations for each position.
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