JP2021146643A - Three-dimensional shaped product producing device, three-dimensional shaped product producing method, and program for producing three-dimensional shaped product - Google Patents

Three-dimensional shaped product producing device, three-dimensional shaped product producing method, and program for producing three-dimensional shaped product Download PDF

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Abstract

To provide a three-dimensional shaped product producing device capable of reducing collision of a roller to a three-dimensional shaped product by reducing formation of convex streaks, in a shaping method using a scheme of providing a shaping material into layers and laminating the layers to form the three-dimensional shaped product, or preferably a material jetting scheme.SOLUTION: A three-dimensional shaped product producing device includes: ejecting means for ejecting a shaping material; curing means for curing the shaping material ejected by the ejecting means; and control means for performing control to cause the ejecting means to further eject a repair shaping material to shaping layers formed so as to have a prescribed thickness by the ejecting means and the curing means, and to cause flattening means to flatten the product to the prescribed thickness. The amount of the repair shaping material to be ejected to one region, for forming at least the repairing shaping layer, is less than the amount of the repair shaping material to be ejected to other regions.SELECTED DRAWING: Figure 5

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.

三次元の立体物を造形する技術としては、付加製造(Additive Manufacturing:AM)と呼ばれる技術が知られている。これらの中でも、インクジェット方式による造形技術として、マテリアルジェッティング(Material Jetting:MJ)方式が知られている。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。 As a technique for modeling a three-dimensional three-dimensional object, a technique called additive manufacturing (AM) is known. Among these, the material jetting (MJ) method is known as a modeling technique by the inkjet method. 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.).

このようなマテリアルジェッティング方式において、例えば、スライスの形成において造形材料を吐出しない、または吐出量を減少させた中空部を形成することにより、本来の位置よりも下方に造形されることでローラが造形面に当接するのを防ぐことができる三次元造形装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In such a material jetting method, for example, by forming a hollow portion in which the modeling material is not discharged or the discharge amount is reduced in the formation of slices, the roller is molded below the original position, so that the roller is formed. A three-dimensional modeling device capable of preventing contact with a modeling surface 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、凸スジの形成を低減することにより、立体造形物への平坦化手段であるローラの衝突を低減することができる立体造形物製造装置を提供することを目的とする。
ここで、「凸スジ」とは、平坦化手段としての平坦化ローラの長手方向の長さが吐出手段としてのヘッドのノズル列方向の長さよりも短い構成において、平坦化ローラで平坦化されない領域の補修用造形層またはモデル層が、狙いの平坦化高さよりも高くなる部分を意味する。
The present invention provides a three-dimensional model by reducing the formation of convex streaks in a method of applying a modeling material in layers and laminating the materials to form a three-dimensional model, preferably a material jetting method. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional model manufacturing apparatus capable of reducing collision of rollers, which is a flattening means of the above.
Here, the "convex streak" is a region that is not flattened by the flattening roller in a configuration in which the length in the longitudinal direction of the flattening roller as the flattening means is shorter than the length in the nozzle row direction of the head as the discharge means. It means the part where the repair molding layer or the model layer is higher than the target flattening height.

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、前記吐出手段により吐出された前記造形材料を硬化させるための硬化手段と、前記吐出手段および前記硬化手段により所定の厚みに造形された造形層に対して、前記吐出手段がさらに補修用造形材料を吐出し、平坦化手段により前記所定の厚みに平坦化する制御を行う制御手段と、を有する立体造形物製造装置であって、少なくとも補修用造形層を形成するための、一部領域の補修用造形材料の吐出量を、その他の領域の補修用造形材料の吐出量未満とする。 The three-dimensional model manufacturing apparatus of the present invention as a means for achieving the above object includes a discharge means for discharging a modeling material, a curing means for curing the modeling material discharged by the discharge means, and the discharge. A control means for controlling the ejection means to further eject a modeling material for repair to the modeling layer formed to a predetermined thickness by the means and the curing means, and the flattening means to flatten the forming layer to the predetermined thickness. A three-dimensional model manufacturing apparatus having a ..

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、凸スジの形成を低減することにより、立体造形物への平坦化手段であるローラの衝突を低減することができ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 material jetting method, the formation of convex streaks is reduced to reduce the formation of the three-dimensional model. It is possible to provide a three-dimensional model manufacturing apparatus capable of reducing the collision of rollers, which is a means for flattening the object.

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。FIG. 1 is a schematic view showing an example of the three-dimensional model manufacturing apparatus of the present invention. 図2は、立体造形物製造装置の制御手段の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a control means of a three-dimensional model manufacturing apparatus. 図3は、ヘッドとローラの位置関係を真上から見た様子を示す図であり、(a)はモデル1層目、(b)はモデル2層目、(c)は補修用造形層を示す。FIG. 3 is a view showing the positional relationship between the head and the roller as viewed from directly above. FIG. 3A is a model first layer, FIG. 3B is a model second layer, and FIG. 3C is a repair molding layer. show. 図4は、吐出量を制御する手段の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of means for controlling the discharge amount. 図5は、吐出量を制御したスライスデータを生成する処理の流れの一例を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing an example of the flow of processing for generating slice data in which the discharge amount is controlled. 図6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。FIG. 6 is a schematic view showing an example of the three-dimensional model manufacturing apparatus of the present invention. 図7Aは、比較例1の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、モデル1層目の往路の造形を示す図である。FIG. 7A is a view showing a state in which the process of the modeling of Comparative Example 1 is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the outbound route of the first layer of the model. 図7Bは、比較例1の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、モデル1層目の復路の造形を示す図である。FIG. 7B is a view showing a state in which the process of the modeling of Comparative Example 1 is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the return path of the first layer of the model. 図7Cは、比較例1の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、モデル2層目の往路の造形を示す図である。FIG. 7C is a view showing a state in which the process of the modeling of Comparative Example 1 is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the outbound route of the second layer of the model. 図7Dは、比較例1の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、モデル2層目の復路の造形を示す図である。FIG. 7D is a view showing a state in which the process of the modeling of Comparative Example 1 is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the return path of the second layer of the model. 図7Eは、比較例1の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、補修用造形層の復路の造形を示す図である。FIG. 7E is a view showing a state in which the process of the modeling of Comparative Example 1 is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the return path of the repair modeling layer. 図7Fは、比較例1の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、モデル層3層目の往路の造形を示す図である。FIG. 7F is a view showing a state in which the process of the modeling of Comparative Example 1 is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the outbound route of the third layer of the model layer. 図7Gは、比較例1の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、モデル層3層目の復路の造形を示す図である。FIG. 7G is a view showing a state in which the process of the modeling of Comparative Example 1 is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the return path of the third layer of the model layer. 図8Aは、実施例1の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、モデル1層目の往路の造形を示す図である。FIG. 8A is a view showing a state in which the process of the modeling of the first embodiment is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the outbound route of the first layer of the model. 図8Bは、実施例1の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、モデル1層目の復路の造形を示す図である。FIG. 8B is a view showing a state in which the process of the modeling of the first embodiment is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the return path of the first layer of the model. 図8Cは、実施例1の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、モデル2層目の往路の造形を示す図である。FIG. 8C is a view showing a state in which the process of the modeling of the first embodiment is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the outbound route of the second layer of the model. 図8Dは、実施例1の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、モデル2層目の復路の造形を示す図である。FIG. 8D is a view showing a state in which the process of the modeling of the first embodiment is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the return path of the second layer of the model. 図8Eは、実施例1の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、補修用造形層の復路の造形を示す図である。FIG. 8E is a view showing a state in which the process of the modeling of the first embodiment is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the return path of the repair modeling layer. 図8Fは、実施例1の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、モデル層3層目の往路の造形を示す図である。FIG. 8F is a view showing a state in which the process of the modeling of the first embodiment is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the outbound route of the third layer of the model layer. 図8Gは、実施例1の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、モデル層3層目の復路の造形を示す図である。FIG. 8G is a view showing a state in which the process of the modeling of the first embodiment is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the return path of the third layer of the model layer. 図9Aは、実施例2の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、モデル1層目の往路の造形を示す図である。FIG. 9A is a view showing a state in which the process of the modeling of the second embodiment is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the outbound route of the first layer of the model. 図9Bは、実施例2の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、モデル1層目の復路の造形を示す図である。FIG. 9B is a view showing a state in which the process of the modeling of the second embodiment is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the return path of the first layer of the model. 図9Cは、実施例2の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、モデル2層目の往路の造形を示す図である。FIG. 9C is a view showing a state in which the process of the modeling of the second embodiment is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the outbound route of the second layer of the model. 図9Dは、実施例2の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、モデル2層目の復路の造形を示す図である。FIG. 9D is a view showing a state in which the process of the modeling of the second embodiment is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the return path of the second layer of the model. 図9Eは、実施例2の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、補修用造形層の復路の造形を示す図である。FIG. 9E is a view showing a state in which the process of the modeling of the second embodiment is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the return path of the repair modeling layer. 図9Fは、実施例2の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、モデル層3層目の往路の造形を示す図である。FIG. 9F is a view showing a state in which the process of the modeling of the second embodiment is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the outbound route of the third layer of the model layer. 図9Gは、実施例2の造形が進行する過程を正面から見た様子を示し、モデル層3層目の復路の造形を示す図である。FIG. 9G is a view showing a state in which the process of the modeling of the second embodiment is viewed from the front, and is a diagram showing the modeling of the return path of the third layer of the model layer.

(立体造形物の製造方法および立体造形物製造装置)
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、前記吐出手段により吐出された前記造形材料を硬化させるための硬化手段と、前記吐出手段および前記硬化手段により所定の厚みに造形された造形層に対して、前記吐出手段がさらに補修用造形材料を吐出し、平坦化手段により前記所定の厚みに平坦化する制御を行う制御手段と、を有する立体造形物製造装置であって、少なくとも補修用造形層を形成するための、一部領域の補修用造形材料の吐出量を、その他の領域の補修用造形材料の吐出量未満とし、さらに必要に応じてその他の手段を有する。
(Manufacturing method of three-dimensional model and device for manufacturing three-dimensional model)
The three-dimensional model manufacturing apparatus of the present invention has a discharge means for discharging a modeling material, a curing means for curing the modeling material discharged by the discharging means, and a predetermined thickness by the discharging means and the curing means. It is a three-dimensional model manufacturing apparatus having a control means in which the discharge means further discharges a repair modeling material to the modeled modeling layer and the flattening means controls the flattening to the predetermined thickness. Therefore, at least the discharge amount of the repair modeling material in a part area for forming the repair modeling layer is set to be less than the discharge amount of the repair modeling material in the other area, and other means are provided as necessary. ..

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、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硬化工程と、少なくとも1回の前記硬化工程の後、前記吐出工程および前記硬化工程において所定の厚みに造形された造形層に対して、補修用造形材料を吐出し、平坦化手段により前記所定の厚みに平坦化する補修工程と、を含み、少なくとも補修用造形層を形成するための、一部領域の補修用造形材料の吐出量を、その他の領域の補修用造形材料の吐出量未満とし、さらに必要に応じてその他の工程を含む。 The method for producing a three-dimensional model of the present invention includes a discharge step of discharging a modeling material, a curing step of curing the modeling material discharged in the discharge step, and the discharge step after at least one curing step. And at least a repair molding layer including a repair step of discharging a repair molding material to a molding layer formed to a predetermined thickness in the curing step and flattening the molding layer to the predetermined thickness by a flattening means. The discharge amount of the repair molding material in a part of the region is set to be less than the discharge amount of the repair molding material in the other region, and other steps are included 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、硬化工程は硬化手段により行うことができる。補修工程は制御手段により吐出手段および平坦化手段を制御することで行うことができ、その他の工程は、その他の手段によりおよび/または制御手段によって前記吐出手段、前記硬化手段および前記平坦化手段を制御することにより行うことができる。 The method for producing a three-dimensional model of the present invention can be suitably carried out by the three-dimensional model manufacturing apparatus of the present invention, the discharge step can be performed by the discharge means, and the curing step can be performed by the curing means. The repair step can be performed by controlling the discharge means and the flattening means by the control means, and the other steps can be performed by using the other means and / or the control means to control the discharge means, the curing means and the flattening means. It can be done by controlling.

従来技術では、平坦化手段としてのローラで平坦化される吐出領域か否かに拘らず、補修用造形材料または造形材料の吐出量は、造形材料の吐出領域上で一様である。しかし、ローラの長手方向の長さがノズル列長よりも短い場合には、平坦化されない領域の補修用造形材料または造形材料が、平坦化される領域の補修用造形層または造形層の高さよりも高く形成されるため、後続する造形層の形成において、平坦化手段である平坦化ローラが造形物に衝突してしまうという問題がある。 In the prior art, the discharge amount of the repair molding material or the modeling material is uniform on the discharge region of the modeling material, regardless of whether or not the ejection region is flattened by the roller as the flattening means. However, if the longitudinal length of the rollers is shorter than the nozzle row length, the repair molding material or shaping material in the unflattened area will be greater than the height of the repair shaping layer or shaping layer in the flattened area. There is a problem that the flattening roller, which is a flattening means, collides with the modeled object in the subsequent formation of the modeling layer.

吐出手段としてのヘッドのノズルから吐出された造形材料の平坦化に平坦化手段を用いる場合、通常、平坦化手段としての平坦化ローラの長手方向の長さが吐出手段としてのヘッドのノズル列方向の長さよりも短い平坦化手段を用いることが行われている。
吐出手段(ヘッド)と平坦化手段(ローラ)を丁度同じ長さのものを用いることが理想的であるが、製造誤差によりそうもいかないため、丁度同じ長さで設計すると、長くする場合に生じる問題と、短くする場合に生じる問題との両方に対処する必要がある。
そこで、通常はどちらかに意図的に寄せてしまうことで対処すべき問題を片方に絞り込んでいる。
ローラの長さをヘッドの長さよりも長くする場合は、吐出された造形物をすべて平坦化できるが、「改行」して吐出する場合などにすでに造形された「行」に干渉してしまい、ローラの破損が生じやすくなる。一方、ローラの長さをヘッドの長さより短くする場合は、吐出されたすべての造形材料を平坦化することはできず、平坦化されなかった部分が凸スジとして残ってしまう。この凸スジの高さは、通常次の層の厚み(往路および復路で吐出し、復路で平坦化する場合は往路および復路の両方で形成される厚みの合計)よりも低くなる(造形材料を残す量より削る量の方が多くなることは通常ない)ため、積層を繰り返していく場合には通常問題とならない。
しかしながら、平坦化手段としての平坦化ローラの長手方向の長さが吐出手段としてのヘッドのノズル列方向の長さよりも短い場合において、補修用造形層を形成すると、補修用造形層では、吐出した全ての補修用造形材料をローラで回収するため、補修用造形層を形成後の凸スジは、従来の凸スジより、補修用造形層分高くなり、その結果、造形物の凸スジとローラが衝突してしまうという問題が生じる。
When a flattening means is used for flattening the molding material discharged from the nozzle of the head as the discharging means, the length in the longitudinal direction of the flattening roller as the flattening means is usually the nozzle row direction of the head as the discharging means. It is practiced to use a flattening means shorter than the length of.
Ideally, the discharge means (head) and the flattening means (roller) should be exactly the same length, but this is not the case due to manufacturing errors. Both the problem and the problem that arises when shortening need to be addressed.
Therefore, we usually narrow down the problems to be dealt with by intentionally moving them to one side.
If the length of the roller is longer than the length of the head, all the ejected objects can be flattened, but if the roller is ejected with a "line feed", it will interfere with the already formed "row". Rollers are prone to breakage. On the other hand, when the length of the roller is shorter than the length of the head, it is not possible to flatten all the discharged molding materials, and the unflattened portion remains as a convex streak. The height of this convex streak is usually lower than the thickness of the next layer (the sum of the thicknesses formed on both the outward and return paths when ejected on the outward and return paths and flattened on the return path). The amount to be scraped is not usually larger than the amount to be left), so this is usually not a problem when stacking is repeated.
However, when the length in the longitudinal direction of the flattening roller as the flattening means is shorter than the length in the nozzle row direction of the head as the discharge means, when the repair molding layer is formed, the repair molding layer discharges. Since all the repair molding materials are collected by the rollers, the convex streaks after forming the repair molding layer are higher than those of the conventional convex streaks by the amount of the repair molding layer, and as a result, the convex streaks and rollers of the modeled product are formed. The problem of collision arises.

そこで、本発明においては、造形材料を吐出する吐出手段と、前記吐出手段により吐出された前記造形材料を硬化させるための硬化手段と、前記吐出手段および前記硬化手段により所定の厚みに造形された造形層に対して、前記吐出手段がさらに補修用造形材料を吐出し、平坦化手段により前記所定の厚みに平坦化する制御を行う制御手段と、を有する立体造形物製造装置であって、少なくとも補修用造形層を形成するための、一部領域の補修用造形材料の吐出量を、その他の領域の補修用造形材料の吐出量未満とする。具体的には、凸スジ形成箇所の補修用造形材料の吐出量を減らす、またはなくす(補修用造形層もその下の造形層も含む)ことにより、補修用造形層を形成時に許容できない高さの凸スジが形成されないようにでき、平坦化ローラの立体造形物の凸スジへの衝突を回避することができる。 Therefore, in the present invention, the molding material is discharged to a predetermined thickness by the discharging means for discharging the modeling material, the curing means for curing the modeling material discharged by the discharging means, and the discharging means and the curing means. A three-dimensional model manufacturing apparatus comprising: a control means for further discharging a repair modeling material to a modeling layer and controlling the flattening means to flatten the material to a predetermined thickness. The discharge amount of the repair modeling material in a part area for forming the repair modeling layer shall be less than the discharge amount of the repair modeling material in the other area. Specifically, by reducing or eliminating the discharge amount of the repair molding material at the convex streak forming portion (including the repair molding layer and the molding layer below it), the height of the repair molding layer that cannot be tolerated at the time of formation. It is possible to prevent the convex streaks from being formed, and it is possible to avoid the collision of the flattening roller with the convex streaks of the three-dimensional model.

本発明において「造形層」とは、造形材料を層状に付与し、それを平坦化および硬化して形成される層を意味する。例えば、吐出手段が往復のスキャン時に造形材料を吐出して層状に付与する態様において、往路で造形材料の吐出、平坦化および硬化を一度行う場合は、かかる往路で形成される層が造形層であり、往路で造形材料を吐出するが、平坦化はせず、任意に硬化を行い、復路でさらに造形材料を吐出、平坦化および硬化を行う場合、かかる往復により形成される層が造形層となる。「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や、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。
「所定の厚みに造形する」とは、所定の厚みとなるように平坦化および硬化を実施することを意味する。
補修用造形材料を、「所定の厚みに造形された造形層」に対して、吐出し、前記所定の厚みになるように平坦化し、硬化させることにより、補修用造形層が形成される。ここで吐出される「補修用造形材料」は、該補修用造形材料が吐出される造形層を形成する造形材料と同一のものが用いられる。
補修用造形層とは、平坦化手段を上昇させない状態(平坦化手段の高さを変えない状態)で、補修用造形材料を吐出し、平坦化、硬化させて形成した造形層を意味し、主として造形層端部の差分を埋める役割を果たす。これにより立体造形物のエッジ品質を向上することができる。したがって補修用造形層は、好ましくはモデル層に対して形成される。
In the present invention, the "modeling layer" means a layer formed by applying a modeling material in a layered manner, flattening and curing the material. For example, in a mode in which the discharging means discharges the modeling material in a layered manner during a reciprocating scan, when the modeling material is discharged, flattened, and cured once in the outward path, the layer formed in the outward path is the modeling layer. Yes, when the modeling material is discharged on the outward route, but not flattened, and is arbitrarily cured, and when the modeling material is further discharged, flattened, and cured on the return route, the layer formed by such reciprocation is the modeling layer. Become. "Modeling material" means a material discharged from a discharge means in the manufacture of a modeled object, and typically when modeling a model material for forming the three-dimensional modeled object itself, an overhang portion, a detail portion, or the like. Examples of the support material used for the above. 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”.
"Shaping to a predetermined thickness" means that flattening and curing are performed so as to have a predetermined thickness.
The repair modeling layer is formed by discharging the repair modeling material to the "modeling layer formed to a predetermined thickness", flattening the material to the predetermined thickness, and curing the material. As the "repair modeling material" discharged here, the same modeling material as the modeling material forming the modeling layer to which the repair modeling material is discharged is used.
The repair molding layer means a molding layer formed by discharging, flattening, and curing the repair molding material in a state where the flattening means is not raised (a state in which the height of the flattening means is not changed). It mainly plays a role of filling the difference at the end of the modeling layer. As a result, the edge quality of the three-dimensional model can be improved. Therefore, the repair molding layer is preferably formed with respect to the model layer.

補修用造形材料は、往路で吐出してもよいし、復路で吐出してもよいし、往路および復路の両方で吐出してもよい。なお、補修用造形材料を往路で吐出する場合には、後続する復路で、平坦化手段が硬化した補修用造形層に衝突して造形品質に悪影響を与えないように、往路では補修用造形層を硬化させないことが好ましい。上述のとおり補修用造形層は、好ましくはモデル層に対して形成されるため、補修用造形材料としては、好ましくは補修用モデル材が用いられる。 The repair molding material may be discharged on the outward path, may be discharged on the return path, or may be discharged on both the outward path and the return path. When the repair molding material is discharged on the outward route, the repair molding layer is not adversely affected on the molding quality by the flattening means colliding with the cured repair molding layer on the subsequent return route. It is preferable not to cure. As described above, since the repair modeling layer is preferably formed on the model layer, a repair model material is preferably used as the repair modeling material.

本発明において、吐出手段は造形物(造形台)に対して、水平に所定の方向(以下、「主走査方向」または「X方向」という)に相対的に往復運動(以下、吐出手段と造形台との相対的な運動を「走査」という)し、その往路および/または復路において造形材料を吐出する。生産性の向上のため、吐出手段は複数の吐出孔を有してよく、典型的には、かかる複数の吐出孔は主走査方向に直行する方向(以下、「副走査方向」または「Y方向」という)に一定間隔で並んで列を形成している。本発明において「印字」とは、前記主走査方向の往復走査時に吐出手段により造形材料を吐出し、それを硬化手段により硬化させることをいう。この1回の主走査方向の走査により印字できる範囲を「行」といい、副走査方向に吐出手段を走査して異なる行に吐出手段を移動させることを「改行」という。原則として吐出孔間の前記一定間隔は、改行されても変わらず、改行を繰り返し全ての造形範囲で印字が行われる場合、造形開始時の吐出孔位置を基準として、副走査方向に一定間隔に、ある層を形成する際の吐出孔の位置が決定され、この決定された位置を規定位置とする。本発明において「通常印字」とは、例えば、前記規定位置など、所定の吐出孔位置で行われる印字を意味する。 In the present invention, the discharge means reciprocates horizontally with respect to the modeled object (modeling table) in a predetermined direction (hereinafter, referred to as "main scanning direction" or "X direction") (hereinafter, discharge means and modeling). The movement relative to the table is called "scanning"), and the modeling material is discharged on the outward and / or return routes. In order to improve productivity, the discharge means may have a plurality of discharge holes, and typically, the plurality of discharge holes are orthogonal to the main scanning direction (hereinafter, "secondary scanning direction" or "Y direction"). ”) Are lined up at regular intervals to form a row. In the present invention, "printing" means discharging a modeling material by a discharge means and curing it by a curing means at the time of reciprocating scanning in the main scanning direction. The range that can be printed by scanning in the main scanning direction once is called a "line", and scanning the discharging means in the sub-scanning direction and moving the discharging means to a different line is called a "line feed". As a general rule, the fixed interval between the discharge holes does not change even if a line break occurs, and when printing is performed in the entire modeling range by repeating the line break, the fixed interval is set in the sub-scanning direction with reference to the discharge hole position at the start of modeling. , The position of the discharge hole when forming a certain layer is determined, and this determined position is set as the specified position. In the present invention, "normal printing" means printing performed at a predetermined discharge hole position such as the specified position.

本発明の一態様において、平坦化されない領域だけの補修用造形材料の吐出量を、平坦化される領域の補修用造形層の厚み未満となるように、またはゼロとなるように制御する。即ち、凸スジが成長しないようにすることによって、補修用造形層形成時に凸スジの上に積まれる補修用造形材料の量を減らす、またはなくすように制御することで実現できる。
平坦化されない領域だけの補修用造形材料の吐出量を、平坦化される領域の補修用造形層の厚み未満となるように、またはゼロとなるように制御することにより、平坦化ローラの造形物の凸スジへの衝突を解消することができると共に、補修用造形材料の吐出量は平坦化される領域では下げないことによって、エッジ角のR低減の効果を最大限に活用することができる。
In one aspect of the present invention, the discharge amount of the repair molding material only in the non-flattened region is controlled to be less than or zero than the thickness of the repair molding layer in the flattened region. That is, by preventing the convex streaks from growing, it can be realized by controlling so as to reduce or eliminate the amount of the repair molding material accumulated on the convex streaks when the repair molding layer is formed.
By controlling the discharge amount of the repair molding material only in the non-flattened region to be less than or zero than the thickness of the repair molding layer in the flattened region, the modeled object of the flattening roller. The collision with the convex streaks can be eliminated, and the discharge amount of the repair molding material is not lowered in the flattened region, so that the effect of reducing the R of the edge angle can be fully utilized.

本発明の一態様において、平坦化されない領域の造形材料の吐出量を、平坦化される領域の造形層の厚み未満となるように制御する。平坦化されない領域の造形材料の吐出量を、平坦化される領域の造形層の厚み未満となるように制御することにより、平坦化ローラの造形物の凸スジへの衝突を解消することができると共に、造形物の最表面において、補修用造形層の有無による模様が現れること防止することができる。 In one aspect of the present invention, the discharge amount of the modeling material in the non-flattened region is controlled to be less than the thickness of the modeling layer in the flattened region. By controlling the discharge amount of the modeling material in the non-flattened region to be less than the thickness of the modeling layer in the flattened region, it is possible to eliminate the collision of the flattening roller with the convex streaks of the modeled object. At the same time, it is possible to prevent a pattern from appearing on the outermost surface of the modeled object due to the presence or absence of the repaired modeling layer.

<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>>
造形層を造形する造形材料としては、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、補修用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造形材料である。
補修用モデル材は、所定の厚みに造形された造形層を補修する目的で吐出する造形材料である。好ましい一態様において、補修用モデル材はモデル材と同じ材質(組成、濃度等)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 for modeling the modeling layer is not particularly limited, and can be appropriately selected based on the performance required for constructing the main body for modeling the three-dimensional model (model part). For example, a model material, Examples include repair model materials. 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 modeling material for modeling a portion constituting the model portion.
The repair model material is a modeling material that is discharged for the purpose of repairing a modeling layer formed to a predetermined thickness. In a preferred embodiment, the repair model material is the same material (composition, concentration, etc.) as the model material.
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, polyethylene glycol 200 di (meth) acrylate, and polyethylene glycol 400 di (meth) acrylate. These may be used alone or in combination of two or more.

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EO1〜40モル付加物等]、多価アルコール型非イオン界面活性剤(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EO1〜50モル付加物、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルベタイン等)、変性シリコーンオイル[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”). 1 to 40 molar adducts of EO stearate, etc.], polyhydric alcohol-type nonionic surfactants (eg, sorbitan palmitate monoester, sorbitan stearic acid monoester, sorbitan stearic acid triester, etc.), fluorine-containing surfactants (eg, sorbitan stearic acid triester, etc.) , PerfluoroalkylEO 1 to 50 molar additions, perfluoroalkylcarboxylic acid salts, perfluoroalkyl betaines, etc.), modified silicone oils [eg, polyether-modified silicone oils, (meth) acrylate-modified silicone oils, etc.] and the like. .. These may be used alone or in combination of two or more.
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: Lupersol 11, manufactured by Elf Atochem), t-butylperoxy-2-ethylhexa Examples thereof include Noate (trade name: Trigonox 21-C50, manufactured by Akzo Nobel), dicumyl peroxide and the like.

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 metahydrosulfate and sodium hydrogen sulfite, 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 modeling 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 molding 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.

<補修工程および制御手段>
本発明において「制御手段」は、吐出手段および硬化手段、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などの記憶手段および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(または立体造形物)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(または立体造形物)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。
補修工程は、前記吐出工程において所定の厚みに造形された造形層に対して、さらに補修用造形材料を吐出し、平坦化手段により前記所定の厚みに平坦化を行う工程であり、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、造形層を造形した後、平坦化手段のZ方向位置(高さ)を変えないで、再度同じ高さで補修用造形材料を吐出し、平坦化、硬化を行うことにより、理想的な平坦化面と造形層端部の丸みとの差分を確実に埋めることができ、立体造形物のエッジ品質を向上させることができる。
<Repair process and control means>
In the present invention, "control means" means means for controlling the operation of discharge means, curing means, and other means (for example, 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 repair step is a step of further discharging a molding material for repair to a molding layer formed to a predetermined thickness in the discharge step and flattening the molding material to the predetermined thickness by a flattening means, and the control means It is carried out by controlling the operation of each means.
After forming the modeling layer by the action of the control means, the repair modeling material is discharged again at the same height without changing the Z direction position (height) of the flattening means, and flattening and hardening are performed. , The difference between the ideal flattening surface and the roundness of the end of the modeling layer can be reliably filled, and the edge quality of the three-dimensional model can be improved.

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. 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。
平坦化手段が吐出された造形材料からなる造形層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 molding 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.
By flattening the molding layer made of the molding material discharged by the flattening means, the accuracy and flatness of the average thickness of the molding 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.

立体造形物製造装置(以下、「立体造形装置」と称することがある)10は、材料噴射造形装置であり、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。 The three-dimensional model manufacturing device (hereinafter, may be referred to as “three-dimensional modeling device”) 10 is a material injection modeling device, and is a modeling stage in which a modeling layer 30 which is a layered model is laminated to form a three-dimensional model. The stage 14 is provided with a modeling unit 20 for modeling while sequentially laminating the modeling layer 30 on the stage 14.

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 modeling unit 20 includes a first head 11 which is a discharge means for discharging a modeling material to a unit holder 21, a UV irradiation unit 13 for irradiating ultraviolet rays as active energy rays, and a flattening means for flattening the modeling layer 30. The flattening roller 16 is provided. In addition to the modeling material as a model material for modeling the three-dimensional model, the second head 12 for discharging the support material that supports the modeling of the three-dimensional model can be provided.

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 second heads 12 are arranged with the first head 11 interposed therebetween, UV irradiation units 13 are arranged outside the two second heads 12, and further, outside the UV irradiation unit 13. A flattening roller 16 is arranged as a flattening member in each of the above.

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 first head 11 via a supply tube or the like by a cartridge that is replaceably mounted on the cartridge mounting portion. When a modeling material having a color such as black, cyan, magenta, or yellow is used, a plurality of nozzle rows for ejecting droplets of each color can be arranged on the first head 11.

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 UV irradiation unit 13 cures the modeling material discharged from the first head 11. When the UV irradiation unit 13 includes a support material, the UV irradiation unit 13 cures the modeling layer 30 made of the support material discharged from the second head 12.
Examples of the UV irradiation unit 13 include a light emitting diode (LED) and an ultraviolet irradiation lamp. When an ultraviolet irradiation lamp is used, it is preferable to provide a mechanism for removing ozone generated by ultraviolet irradiation.
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 optical systems 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 roller 16 flattens the surface of the molding layer 30 cured on the stage 14 by relative movement with the stage 14 while being rotated.
The term "on the stage 14" means that the stage 14 and the modeling layer 30 to be laminated on the stage 14 are included unless otherwise specified.

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 unit holder 21 of the modeling unit 20 is movably held by a guide member arranged in the X direction.
Further, on one side of the modeling unit 20 in the X direction, a maintenance mechanism for maintaining and recovering the first head 11 is arranged.

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 unit holder 21 of the modeling unit 20 is held by the side plates on both sides. The side plate has a slider portion movably held by a guide member arranged on the base member, and the modeling unit 20 can reciprocate in the Y direction orthogonal to the X direction.
The stage 14 is moved up and down in the Z direction by the raising and lowering means 15. The elevating means 15 is movably arranged on a guide member arranged in the X direction on the base member.

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, the outline of the modeling operation by the three-dimensional model manufacturing apparatus 10 will be described with reference to FIG.
First, the modeling unit 20 is moved in the Y direction and positioned on the stage 14. Next, while moving the stage 14 with respect to the stopped modeling unit 20, the model material 301 is discharged from the first head 11 to the modeling region (region constituting the three-dimensional model). When a support material is used, the support material 302 is discharged from the second head 12 to a support area (area to be removed after modeling) other than the modeling area.

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。
造形層30を形成した後、平坦化ローラ16のZ方向位置(高さ)を変えないで、もう一度同じ高さで補修用造形材料を吐出し、平坦化、硬化を行い、補修用造形層を形成する。これにより、理想的な平坦化面と造形層端部の丸みとの差分を確実に埋めることができ、立体造形物のエッジ品質を向上させることができる。
Next, the UV irradiation unit 13 irradiates the model material 301 and the support material 302 with ultraviolet rays to cure them, and forms a modeling layer 30 for one layer including the modeling object 17 made of the modeling material and the modeling object 18 made of the support material. do.
After forming the modeling layer 30, the repair modeling material is discharged again at the same height without changing the Z-direction position (height) of the flattening roller 16, and flattening and hardening are performed to form the repair modeling layer. Form. As a result, the difference between the ideal flattening surface and the roundness of the end of the modeling layer can be reliably filled, and the edge quality of the three-dimensional model can be improved.

この造形層30および補修用造形層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 modeling layer 30 and the repair modeling layer are repeatedly modeled and laminated in sequence, and the target three-dimensional model composed of the model material 301 is modeled while the model material 301 is supported by the support material 302. For example, in the example of FIG. 1, five layers of modeling layers 30A to 30E are laminated.

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 roller 16 is pressed against the outermost modeling layer 30 to flatten it. This ensures the thickness accuracy and flatness of the modeling layer 30.
When a roller-shaped member such as the flattening roller 16 is used as the flattening means, the flattening effect is improved by rotating the flattening roller 16 in the direction opposite to the moving direction in the X direction. be able to.

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 modeling unit 20 and the outermost modeling layer 30 constant, here, the stage 14 is lowered by the elevating means 15 every time one layer of the modeling layer 30 is formed. The modeling unit 20 may be raised and lowered.

立体造形装置は、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 modeling apparatus may include a collection member for the model material 301 and the support material 302, a recycling mechanism, and the like. Further, a discharge state detecting means for detecting the non-discharge nozzles of the first head 11 and the second head 12 may be provided. Further, the ambient temperature in the apparatus at the time of modeling may be controlled.

(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、所定の厚みに造形された、造形材料による造形層に対して、さらに補修用造形材料を吐出する処理をコンピュータに行わせる。
(Program for manufacturing 3D objects)
In the three-dimensional model manufacturing program of the present invention, a computer is made to perform a process of further discharging a repair modeling material to a modeling layer made of a modeling material formed to a predetermined thickness.

立体造形物製造用プログラムは、所定の厚みに造形された、造形材料による造形層に対して、さらに補修用造形材料を吐出する処理以外にも、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などが挙げられる。
The three-dimensional model manufacturing program can cause a computer to perform other processes in addition to the process of discharging the repair modeling material to the modeling layer made of the modeling material formed to a predetermined thickness.
Other treatments include, for example, a treatment of flattening the layer of the discharged molding material, a treatment of irradiating the discharged molding material with active energy rays to cure the discharged molding material, and the like.

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 three-dimensional model manufacturing program of the present invention is realized as the three-dimensional model manufacturing apparatus of the present invention by using a computer or the like as a hardware resource, a preferred embodiment in the three-dimensional model manufacturing program 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 model of the present invention can be created by using various known programming 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 object 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 a computer system through an 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. Examples include memory.
Further, the computer-readable recording medium of the present invention may be a plurality of recording media in which the 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 program for producing a three-dimensional object of the present invention can be executed by using a computer having a control means constituting the three-dimensional object manufacturing apparatus of the present invention.
The computer is not particularly limited as long as it is a device provided 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 ASIC 505 that processes an input / output signal for controlling the entire device and image processing that performs various signal processing on the image data.
Further, the control means 500 includes an I / F 506 for transmitting and receiving data and signals used when receiving modeling data from the external modeling data creating device 600.
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 first head 11 of the modeling unit 20, and a head drive control unit 509 that drives and controls the second head 12.
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 modeling unit 20 in the X direction, and Y that moves the modeling unit 20 in the Y direction (sub-scanning direction). A motor drive unit 511 for driving a motor constituting the directional scanning mechanism 552 is provided.

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 comprises a motor drive unit 513 that drives a motor constituting the stage X-direction scanning mechanism 553 that moves the stage 14 in the X direction together with the elevating means 15, and an elevating means 15 that moves the stage 14 up and down in the Z direction. It includes a motor drive unit 514 that drives the motor. As described above, the modeling unit 20 can be moved up and down in the Z direction.

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 motor 26 that rotationally drives the flattening roller 16, and a maintenance drive unit 518 that drives the maintenance mechanism 61 of the first head 11 and the second head 12.

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。
制御手段500は、造形層30を形成した後、平坦化ローラ16のZ方向位置(高さ)を変えないで、もう一度同じ高さで補修用造形材料を吐出および平坦化する制御を行う。これにより、理想的な平坦化面と造形層端部の丸みとの差分を確実に埋めることができ、立体造形物のエッジ品質を向上させることができる。
The control means 500 includes a curing control unit 519 that controls ultraviolet irradiation by the UV irradiation unit 13.
A detection signal such as a temperature / humidity sensor 560 that detects temperature and humidity as an environmental condition of the device and a detection signal of other sensors are input to the I / O 507 of the control means 500.
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 model 17 in each model layer 30 as slice data obtained by slicing the shape of the target three-dimensional model.
After forming the modeling layer 30, the control means 500 controls to discharge and flatten the repair modeling material again at the same height without changing the Z-direction position (height) of the flattening roller 16. As a result, the difference between the ideal flattening surface and the roundness of the end of the modeling layer can be reliably filled, and the edge quality of the three-dimensional model can be improved.

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によって造形装置が構成される。
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 model material 301 from the first head 11 into the modeling region, and discharge the droplets of the liquid support material 302 from the second head 12 into the support region.
The modeling device is configured by the modeling data creating device 600 and the three-dimensional modeling object manufacturing device 10.

ここで、図3は、本発明における、吐出手段であるヘッドと平坦化手段であるローラとの位置関係を真上から見た様子を示す図であり、図3の(A)はモデル1層目、図3の(B)はモデル2層目、図3の(C)は補修用モデル層を示す。 Here, FIG. 3 is a diagram showing the positional relationship between the head as the discharging means and the roller as the flattening means in the present invention as viewed from directly above, and FIG. 3 (A) is a model 1 layer. Eyes, FIG. 3B shows the second model layer, and FIG. 3C shows the repair model layer.

<主走査および副走査方向の動き>
副走査方向(=Y方向)に大きい造形物を造形する場合には、モデル層および補修用モデル層は、主走査方向(=X方向)の往復動作と、副走査方向の移動の組み合わせにより造形が行われる。
図3の(A)および(B)に示すように、1つのモデル層は、4つの主走査方向からなり、各種走査方向の往復動作を「第1改行」、「第2改行」、「第3改行」、「第4改行」とする。
<Movement in the main scan and sub scan directions>
When modeling a large model in the sub-scanning direction (= Y direction), the model layer and the repair model layer are modeled by a combination of reciprocating operation in the main scanning direction (= X direction) and movement in the sub-scanning direction. Is done.
As shown in FIGS. 3A and 3B, one model layer is composed of four main scanning directions, and reciprocating operations in various scanning directions are "first line feed", "second line feed", and "second line feed". "3 line breaks" and "4th line breaks".

<ヘッド送り>
図3の(B)に示すように、モデル2層目を形成するときのヘッドのY方向位置は、モデル1層目を形成するときのヘッドのY方向位置に対して、位置をずらしている。この目的は、不吐出のノズルが発生したときに、各モデル層で、同じ位置を不吐出のノズルで印字することを防ぐためである。また、このように、先行するモデル層に対して後続するモデル層を形成する時のヘッド位置を副走査方向(=Y方向)にずらす動作を、「ヘッド送り」と呼ぶ(図3の(A)および図3の(B)参照)。
ただし、図3の(C)に示すように、補修用モデル層の形成においては、ヘッド送りを行わない(図3の(B)および図3の(C)参照)。この理由は、補修用モデル材は、先行するモデル材に対して高さ方向(Z方向)にローラを上げずに、補修用モデル材を吐出し、平坦化ローラで平坦化を行う動作であるため、平坦化ローラに傾きがある場合、平坦化ローラが先行するモデル層に衝突するためである。
<Head feed>
As shown in FIG. 3B, the position of the head in the Y direction when forming the second layer of the model is shifted from the position in the Y direction of the head when forming the first layer of the model. .. The purpose of this is to prevent the non-ejection nozzles from printing the same position on each model layer when a non-ejection nozzle occurs. Further, the operation of shifting the head position when forming the succeeding model layer with respect to the preceding model layer in the sub-scanning direction (= Y direction) is called "head feed" ((A) in FIG. 3). ) And (B) in FIG.
However, as shown in FIG. 3 (C), the head feed is not performed in the formation of the repair model layer (see (B) in FIG. 3 and (C) in FIG. 3). The reason for this is that the repair model material is an operation in which the repair model material is discharged and flattened by the flattening roller without raising the roller in the height direction (Z direction) with respect to the preceding model material. Therefore, when the flattening roller is tilted, the flattening roller collides with the preceding model layer.

<凸スジ形成>
図3の(A)に示すように、モデル1層目では、「領域1a」は「第2改行」形成時に吐出されるが、「領域1a」は平坦化ローラで平坦化がされないままで硬化されるため、平坦化ローラで平坦化される領域に対して高く造形される。即ち、立体造形物に凸スジが形成される。
図3の(B)に示すように、モデル2層目では、「領域1b」は「第2改行」形成時に吐出されるが、「領域1b」は平坦化ローラで平坦化がされないままで硬化されるため、平坦化ローラで平坦化される領域に対して高く形成される。即ち、立体造形物に凸スジが形成される。
図3の(C)に示すように、補修用モデル層では、「領域1c」は「第2改行」形成時に吐出されるが、「領域1c」は平坦化ローラで平坦化がされないままで硬化されるため、平坦化ローラで平坦化される領域に対して高く形成される。即ち、立体造形物に凸スジが形成される。
<Convex streak formation>
As shown in FIG. 3A, in the first layer of the model, the "region 1a" is ejected when the "second line feed" is formed, but the "region 1a" is cured without being flattened by the flattening roller. Therefore, it is shaped higher than the region flattened by the flattening roller. That is, convex streaks are formed on the three-dimensional model.
As shown in FIG. 3B, in the second layer of the model, the "region 1b" is discharged when the "second line feed" is formed, but the "region 1b" is cured without being flattened by the flattening roller. Therefore, it is formed higher than the region flattened by the flattening roller. That is, convex streaks are formed on the three-dimensional model.
As shown in FIG. 3C, in the repair model layer, the "region 1c" is discharged when the "second line feed" is formed, but the "region 1c" is cured without being flattened by the flattening roller. Therefore, it is formed higher than the region flattened by the flattening roller. That is, convex streaks are formed on the three-dimensional model.

<吐出量の制御手段>
次に、非ローラ平坦化領域において、補修用モデル材またはモデル材の吐出量を下げる、あるいはゼロとする制御手段について説明する。
図4に示すように、平坦化ローラ長さがヘッドのノズル列長よりも短い構成においては、ヘッド端部に、吐出した補修用モデル材またはモデル材がローラで平坦化されないノズル5cが存在する。
前記ノズル5cは、「スライスデータ」の生成処理において、補修用モデル材またはモデル材を吐出しないよう制御することができ、前記処理により生成したスライスデータにより造形することで、補修用モデル層またはモデル層のある層においては、図4中5aに示すような画像として造形できる。
また、補修用モデル材またはモデル材の吐出量を下げる場合は、非ローラ平坦化領域において補修用モデル材またはモデル材が吐出されるドットを間引くことによって、単位面積当たりの吐出量を下げる方法が挙げられる(図4中5b)。もちろん、前記ノズル5cの吐出量そのものを下げてもよい。
<Discharge amount control means>
Next, a control means for reducing or reducing the discharge amount of the repair model material or the model material in the non-roller flattening region will be described.
As shown in FIG. 4, in a configuration in which the flattening roller length is shorter than the nozzle row length of the head, there is a nozzle 5c at the end of the head where the discharged repair model material or the model material is not flattened by the rollers. ..
The nozzle 5c can be controlled so as not to eject the repair model material or the model material in the "slice data" generation process, and the repair model layer or model can be formed by modeling with the slice data generated by the process. In a layer having layers, it can be modeled as an image as shown in 5a in FIG.
Further, when reducing the discharge amount of the repair model material or the model material, a method of reducing the discharge amount per unit area by thinning out the dots to which the repair model material or the model material is discharged in the non-roller flattening region is used. (5b in FIG. 4). Of course, the discharge amount of the nozzle 5c itself may be reduced.

補修用モデル層の形成はモデル層の複数層ごと、例えば、モデル層の2層ごとや3層ごとである。本発明のさらに別の一態様において、補修用モデル層の形成は1つのスライスレイヤが形成されるごとに行われることが好ましい。
本発明において、「スライスレイヤ」とは、複数のモデル層および任意に1以上のサポート層との組み合わせからなる積層ユニットを意味する。「積層ユニット」は、所定の吐出、平坦化および硬化パターンにより形成され、かかる積層ユニットを繰り返すことにより、即ちかかる形成パターンの繰り返しにより、立体造形物が形成される。
「スライスレイヤ」を造形するデータが「スライスデータ」である。
The repair model layer is formed for each of a plurality of model layers, for example, every two layers or every three layers of the model layer. In yet another aspect of the present invention, the repair model layer is preferably formed each time one slice layer is formed.
In the present invention, the "slice layer" means a laminated unit composed of a combination of a plurality of model layers and optionally one or more support layers. The "laminated unit" is formed by a predetermined ejection, flattening and curing pattern, and a three-dimensional model is formed by repeating such a laminated unit, that is, by repeating such a forming pattern.
The data that forms the "slice layer" is the "slice data".

ここで、図5は、補修用モデル材またはモデル材の吐出量を制御した「スライスデータ」を生成する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 Here, FIG. 5 is a flowchart showing an example of the flow of the process of generating the repair model material or the “slice data” in which the discharge amount of the model material is controlled.

ステップS1では、立体造形物製造装置の制御手段が、造形データを取得すると、処理をS2に移行する。ここで、造形データは、例えば、STLファイルなどで入力される。 In step S1, when the control means of the three-dimensional model manufacturing apparatus acquires the modeling data, the process shifts to S2. Here, the modeling data is input in, for example, an STL file.

ステップS2では、立体造形物製造装置の制御手段が、立体造形物を造形するために必要なサポート材の領域情報を計算すると、処理をS3に移行する。 In step S2, when the control means of the three-dimensional model manufacturing apparatus calculates the area information of the support material required for modeling the three-dimensional model, the process shifts to S3.

ステップS3では、立体造形物製造装置の制御手段が、下地層や、枠部、界面間引き処理などの必要な補正処理を行うと、処理をS4に移行する。 In step S3, when the control means of the three-dimensional model manufacturing apparatus performs necessary correction processing such as a base layer, a frame portion, and an interface thinning process, the process shifts to S4.

ステップS4では、立体造形物製造装置の制御手段が、造形物の凸スジの発生を低減するため、非ローラ平坦化領域の吐出量制御処理を行うと、処理をS5に移行する。なお、吐出量制御処理については、上述した吐出量制御手段に記載した通りである。 In step S4, when the control means of the three-dimensional model manufacturing apparatus performs the discharge amount control process in the non-roller flattening region in order to reduce the occurrence of convex streaks of the model, the process shifts to S5. The discharge amount control process is as described in the discharge amount control means described above.

ステップS5では、立体造形物製造装置の制御手段が、最終的な吐出データを出力すると、本処理を終了する。 In step S5, when the control means of the three-dimensional model manufacturing apparatus outputs the final discharge data, this process ends.

図5に示す処理を行うことによって、非ローラ平坦化領域において、補修用モデル材またはモデル材の吐出量を下げる、あるいはゼロとすることができる。 By performing the process shown in FIG. 5, the discharge amount of the repair model material or the model material can be reduced or reduced to zero in the non-roller flattening region.

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。
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。以下に示す実施例および比較例においては、簡略化のため、Y方向(副走査方向、ノズル列に対して平行方向)に対する造形ユニットの動きを省略した。なお、造形エリアが造形ユニットの第1および第2のヘッドの移動幅より大きい場合には、適宜Y方向への移動を行う。なお、以下の実施例および比較例においては、「造形材料」を「モデル材」、「造形層」を「モデル層」、「補修用造形材料」を「補修用モデル材」、「補修用造形層」を「補修用モデル層」として説明する。
Hereinafter, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples.
Hereinafter, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples. In the examples and comparative examples shown below, the movement of the modeling unit in the Y direction (secondary scanning direction, parallel to the nozzle row) is omitted for simplification. If the modeling area is larger than the movement width of the first and second heads of the modeling unit, the modeling unit is appropriately moved in the Y direction. In the following examples and comparative examples, "modeling material" is "model material", "modeling layer" is "model layer", "repairing modeling material" is "repair model material", and "repair modeling". The "layer" will be described as a "repair model layer".

(比較例1)
図6に示す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 model manufacturing apparatus 200 shown in FIG. 6 includes a modeling stage 111 on which the three-dimensional modeling object 110 is placed, and a modeling unit 120 for modeling while sequentially stacking the modeling objects 110 on the modeling stage 111.

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。
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。
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 modeling stage 111 is configured to be movable in the X direction, the Y direction, and the Z direction. The modeling unit 120 may be moved in the X direction. As a result, the outbound and inbound modeling operations can be realized.
The modeling unit 120 includes, as discharge means, a first head 121, which is a discharge means for discharging the model material 201, and a second head 122, which is a discharge means for discharging the support material 202.
The modeling unit 120 irradiates the flattening roller 123, which is a flattening means for flattening the discharged model material 201 and the support material 202, respectively, with ultraviolet rays as active energy rays to irradiate the model material 201 and the support material 202, respectively. It includes two UV irradiation units 124A and 124B to be cured.

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 modeling stage 111 moves in the outward direction in the X direction, the flattening roller 123 is arranged on the upstream side of the first head 121, and the UV irradiation unit 124A is arranged on the upstream side of the flattening roller 123. .. Similarly, the second head 122 is arranged on the downstream side of the first head 121, and the UV irradiation unit 124B is arranged side by side on the downstream side of the second head 122.

比較例1では、図6に示す立体造形物製造装置200を用いて、以下に示すように、立体造形物を製造する。 In Comparative Example 1, the three-dimensional model manufacturing apparatus 200 shown in FIG. 6 is used to manufacture the three-dimensional model as shown below.

まず、図7Aに示すように、モデル1層目往路において、ステージ111上に、第1ヘッド121からモデル材を吐出し、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。 First, as shown in FIG. 7A, in the outbound route of the first layer of the model, the model material is discharged from the first head 121 onto the stage 111, irradiated with ultraviolet rays from the UV irradiation unit 124A, and cured to form the model layer 1. Form.

次に、図7Bに示すように、モデル1層目復路において、モデル層1上に、第1ヘッド121からモデル材を吐出し、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。この際、平坦化ローラ123の長さが第1ヘッド121の長さよりも短いため、第2改行後にモデル層2に凸スジ2aが形成される。 Next, as shown in FIG. 7B, in the return path of the first layer of the model, the model material is discharged from the first head 121 onto the model layer 1, flattened by the flattening roller 123, and the ultraviolet rays are emitted from the UV irradiation unit 124B. Is irradiated and cured to form the model layer 2. At this time, since the length of the flattening roller 123 is shorter than the length of the first head 121, a convex streak 2a is formed on the model layer 2 after the second line feed.

次に、図7Cに示すように、モデル2層目往路において、造形ユニット120がZ方向に所定量上昇し、モデル層2上に、第1ヘッド121からモデル材を吐出し、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。この際、往路では、平坦化ローラによる平坦化はされないので、凸スジ2bは維持される。 Next, as shown in FIG. 7C, in the outbound route of the second layer of the model, the modeling unit 120 rises by a predetermined amount in the Z direction, the model material is discharged from the first head 121 onto the model layer 2, and the UV irradiation unit 124A Is irradiated with ultraviolet rays and cured to form the model layer 3. At this time, since flattening is not performed by the flattening roller on the outward path, the convex streaks 2b are maintained.

次に、図7Dに示すように、モデル2層目復路において、モデル層3上に、第1ヘッド121からモデル材を吐出し、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。この際、第2改行後に凸スジ2caが形成される。凸スジ2caの高さが、モデル層4より高いので、モデル層3まであった凸スジ2bは埋まり、新たな凸スジ2caが形成される。 Next, as shown in FIG. 7D, in the return path of the second layer of the model, the model material is discharged from the first head 121 onto the model layer 3, flattened by the flattening roller 123, and ultraviolet rays are emitted from the UV irradiation unit 124B. Is irradiated and cured to form the model layer 4. At this time, a convex streak 2ca is formed after the second line feed. Since the height of the convex streaks 2ca is higher than that of the model layer 4, the convex streaks 2b up to the model layer 3 are filled and a new convex streaks 2ca are formed.

次に、補修用モデル層往路では、補修用造形材料を吐出しない(図示を省略)。 Next, in the repair model layer outbound route, the repair modeling material is not discharged (not shown).

次に、図7Eに示すように、補修用モデル層復路において、モデル層4上に、第1ヘッド121から補修用モデル材を吐出し、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、補修用モデル層6を形成する。ここで、凸スジ2caと同じ位置に、再び凸スジ2daが形成される。補修用モデル層6分の高さがそのまま凸スジに積まれ、高さはそのまま維持されて硬化する。
なお、補修用モデル層6では、吐出した全ての補修用モデル材を平坦化ローラで回収するため、補修用モデル層6を形成後の凸スジは従来の凸スジよりも補修用モデル層分高くなる。その結果、次の層形成時にローラに干渉してしまう。
Next, as shown in FIG. 7E, in the repair model layer return path, the repair model material is discharged from the first head 121 onto the model layer 4, flattened by the flattening roller 123, and UV irradiation unit 124B. Is irradiated with ultraviolet rays and cured to form a repair model layer 6. Here, the convex streak 2da is formed again at the same position as the convex streak 2ca. The height of the repair model layer 6 minutes is piled up on the convex streaks as it is, and the height is maintained as it is and cured.
In the repair model layer 6, since all the discharged repair model materials are collected by the flattening roller, the convex streaks after forming the repair model layer 6 are higher than the conventional convex streaks by the repair model layer. Become. As a result, it interferes with the rollers when the next layer is formed.

次に、ヘッドMd上昇し、ヘッド送りを行う。 Next, the head Md is raised and the head is fed.

次に、図7Fに示すように、モデル3層目往路において、補修用モデル層6上に、第1ヘッド121からモデル材を吐出し、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7を形成する。ここで、前記凸スジ2daと同じ位置に、再び凸スジ2eaが形成される。これは、往路では平坦化ローラ123によって平坦化されずそのまま高さが維持された結果、次のモデル3層目復路において、モデル層8の厚みよりも厚い凸スジとなってしまう。 Next, as shown in FIG. 7F, in the outbound route of the third layer of the model, the model material is discharged from the first head 121 onto the model layer 6 for repair, and ultraviolet rays are irradiated from the UV irradiation unit 124A to cure the model. The model layer 7 is formed. Here, the convex streaks 2ea are formed again at the same positions as the convex streaks 2da. This is because the height is maintained as it is without being flattened by the flattening roller 123 on the outward route, and as a result, a convex streak thicker than the thickness of the model layer 8 is formed on the return route of the third layer of the model.

次に、図7Gに示すように、モデル3層目復路において、モデル層8上に、第1ヘッド121からモデル材を吐出し、平坦化ローラ123により平坦化し、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8を形成する。ここで、平坦化ローラ123による平坦化時に、平坦化ローラ123が凸スジ2eaに衝突してしまう。即ち、モデル3層目復路での平坦化時に、凸スジ2eaが平坦化ローラ123に衝突する。これは、補修用モデル層6を形成した時に凸スジが成長して、次の復路層(モデル層8)の厚みよりも高くなってしまうことが原因である。 Next, as shown in FIG. 7G, in the return path of the third layer of the model, the model material is discharged from the first head 121 onto the model layer 8, flattened by the flattening roller 123, and irradiated with ultraviolet rays from the UV irradiation unit 124B. And cure to form the model layer 8. Here, at the time of flattening by the flattening roller 123, the flattening roller 123 collides with the convex streaks 2ea. That is, the convex streaks 2ea collide with the flattening roller 123 at the time of flattening on the return path of the third layer of the model. This is because when the repair model layer 6 is formed, the convex streaks grow and become higher than the thickness of the next return path layer (model layer 8).

<比較例1の評価>
比較例1では、モデル3層目復路形成時に、モデル3層目往路以前に形成された凸スジの高さが、モデル3層目復路形成時に平坦化ローラが通過する高さよりも高くなる。このため、モデル3層目復路において、平坦化ローラ123が造形物の凸スジに衝突してしまうという課題がある。
<Evaluation of Comparative Example 1>
In Comparative Example 1, when the model 3rd layer return path is formed, the height of the convex streaks formed before the model 3rd layer return path is higher than the height that the flattening roller passes through when the model 3rd layer return path is formed. Therefore, there is a problem that the flattening roller 123 collides with the convex streaks of the modeled object in the return path of the third layer of the model.

(実施例1)
比較例1の課題である、平坦化ローラの造形物の凸スジへの衝突を解消するため、モデル3層目往路以前に形成される凸スジ高さが、モデル3層目復路形成時において、平坦化ローラが追加される凸スジ高さよりも低ければ衝突を回避できることを知見した。したがって、実施例1においては、平坦化ローラで平坦化されない領域の補修用モデル材の吐出量を下げる、または吐出しない(ゼロ)ようにする。
(Example 1)
In order to eliminate the collision of the flattening roller with the convex streaks of the modeled object, which is the problem of Comparative Example 1, the height of the convex streaks formed before the outward path of the third layer of the model is increased when the return path of the third layer of the model is formed. It was found that collision can be avoided if the flattening roller is lower than the height of the convex streaks to which it is added. Therefore, in the first embodiment, the discharge amount of the repair model material in the region not flattened by the flattening roller is reduced or is not discharged (zero).

<シーケンス>
図8A〜図8Cは、図7A〜図7Cと同じなので、これらの説明を省略する。
<Sequence>
8A to 8C are the same as those of FIGS. 7A to 7C, and thus the description thereof will be omitted.

次に、図8Dに示すように、モデル2層目復路において、モデル層3上に、第1ヘッド121からモデル材を吐出し、平坦化ローラ123により平坦化、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。ここで、凸スジ3caが形成される。 Next, as shown in FIG. 8D, in the return path of the second layer of the model, the model material is discharged from the first head 121 onto the model layer 3, flattened by the flattening roller 123, and irradiated with ultraviolet rays from the UV irradiation unit 124B. Then, it is cured to form the model layer 4. Here, the convex streaks 3ca are formed.

次に、補修用モデル層往路においては、補修用モデル材を吐出しない(図示を省略)。 Next, in the outbound route of the repair model layer, the repair model material is not discharged (not shown).

次に、図8Eに示すように、補修用モデル層復路において、モデル層4上に、第1ヘッド121から補修用モデル材を吐出し、平坦化ローラ123により平坦化し、UV照射ユニット124Bから紫外線を照射し、硬化させて、補修用モデル層6を形成する。ここで、前記凸スジ3caの領域では、補修用モデル材を吐出しない。 Next, as shown in FIG. 8E, in the repair model layer return path, the repair model material is discharged from the first head 121 onto the model layer 4, flattened by the flattening roller 123, and ultraviolet rays are emitted from the UV irradiation unit 124B. Is irradiated and cured to form a repair model layer 6. Here, the repair model material is not discharged in the region of the convex streaks 3ca.

次に、ヘッドMd上昇し、ヘッド送りを行う。 Next, the head Md is raised and the head is fed.

次に、図8Fに示すように、モデル3層目往路において、補修用モデル層6上に、第1ヘッド121からモデル材を吐出し、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7を形成する。 Next, as shown in FIG. 8F, in the outbound route of the third layer of the model, the model material is discharged from the first head 121 onto the model layer 6 for repair, and ultraviolet rays are irradiated from the UV irradiation unit 124A to cure the model. The model layer 7 is formed.

次に、図8Gに示すように、モデル3層目復路において、モデル層7上に、第1ヘッド121からモデル材を吐出し、平坦化ローラ123により平坦化し、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8を形成する。ここで、前記凸スジ3ca上の凸スジ高さは、平坦化ローラ123が通過する高さ以下であるため、平坦化ローラ123は造形物の凸スジに衝突しない。 Next, as shown in FIG. 8G, in the return path of the third layer of the model, the model material is discharged from the first head 121 onto the model layer 7, flattened by the flattening roller 123, and irradiated with ultraviolet rays from the UV irradiation unit 124B. And cure to form the model layer 8. Here, since the height of the convex streaks on the convex streaks 3ca is equal to or less than the height through which the flattening roller 123 passes, the flattening roller 123 does not collide with the convex streaks of the modeled object.

<実施例1の評価>
実施例1によると、比較例1の課題である、平坦化ローラの造形物の凸スジへの衝突を解消することができる。
しかし、実施例1では、平坦化ローラ123で平坦化されない領域の補修用モデル材の吐出量をゼロにした場合、補修用モデル材が吐出される領域と、補修用モデル材が吐出されない領域とが造形物表面に存在してしまう。このため、最終的な造形物表面には見る角度によっては、模様を有するように視認されるという課題がある。
<Evaluation of Example 1>
According to the first embodiment, it is possible to eliminate the collision of the flattening roller with the convex streaks of the modeled object, which is a problem of the comparative example 1.
However, in the first embodiment, when the discharge amount of the repair model material in the region not flattened by the flattening roller 123 is set to zero, the repair model material is discharged and the repair model material is not discharged. Exists on the surface of the modeled object. Therefore, there is a problem that the surface of the final modeled object is visually recognized as having a pattern depending on the viewing angle.

(実施例2)
実施例1の課題である、造形物表面の模様を生じさせないため、ローラで平坦化されない領域の補修用モデル材の吐出量はゼロにすることなく下げるにとどめ、さらに、モデル2層目復路において、凸スジ3caに相当する領域の吐出量を下げる方法を採用する。
(Example 2)
Since the pattern on the surface of the modeled object is not generated, which is the problem of Example 1, the discharge amount of the repair model material in the region not flattened by the rollers is limited to being reduced without being reduced to zero, and further, in the second layer return path of the model. , A method of reducing the discharge amount in the region corresponding to the convex streak 3ca is adopted.

<シーケンス>
図9A〜図Cは、図7A〜図7Cと同じなので、これらの説明を省略する。
<Sequence>
Since FIGS. 9A to 9C are the same as those of FIGS. 7A to 7C, the description thereof will be omitted.

次に、図9Dに示すように、モデル2層目復路において、モデル層3上に、第1ヘッド121からモデル材を吐出し、平坦化ローラ123により平坦化し、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。ここで、平坦化ローラ123で平坦化されない領域4caでは、モデル材の吐出量を下げる。 Next, as shown in FIG. 9D, in the second layer return path of the model, the model material is discharged from the first head 121 onto the model layer 3, flattened by the flattening roller 123, and irradiated with ultraviolet rays from the UV irradiation unit 124B. Then, it is cured to form the model layer 4. Here, in the region 4ca that is not flattened by the flattening roller 123, the discharge amount of the model material is reduced.

次に、補修用モデル層往路においては、補修用モデル材を吐出しない(図示を省略)。 Next, in the outbound route of the repair model layer, the repair model material is not discharged (not shown).

次に、図9Eに示すように、補修用モデル層復路において、モデル層4上に、第1ヘッド121から補修用モデル材を吐出し、平坦化ローラ123により平坦化し、UV照射ユニット124Aから紫外線を照射し、硬化させて補修用モデル層6を形成する。ここで、平坦化ローラ123で平坦化されない領域4daでは、補修用モデル材の吐出量を下げる。 Next, as shown in FIG. 9E, in the repair model layer return path, the repair model material is discharged from the first head 121 onto the model layer 4, flattened by the flattening roller 123, and ultraviolet rays are emitted from the UV irradiation unit 124A. Is irradiated and cured to form a repair model layer 6. Here, in the region 4da that is not flattened by the flattening roller 123, the discharge amount of the repair model material is reduced.

次に、ヘッドMd上昇し、ヘッド送りを行う。 Next, the head Md is raised and the head is fed.

次に、図9Fに示すように、モデル3層目往路において、補修用モデル層6上に、第1ヘッド121からモデル材を吐出し、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7を形成する。 Next, as shown in FIG. 9F, in the outbound route of the third layer of the model, the model material is discharged from the first head 121 onto the model layer 6 for repair, and ultraviolet rays are irradiated from the UV irradiation unit 124A to cure the model. The model layer 7 is formed.

次に、図9Gに示すように、モデル3層目復路において、モデル層7上に、第1ヘッド121からモデル材を吐出し、平坦化ローラ123により平坦化し、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8を形成する。ここで、前記凸スジ4da上の凸スジ高さは、平坦化ローラが通過する高さ以下であるため、平坦化ローラ123は造形物に衝突しない。 Next, as shown in FIG. 9G, in the return path of the third layer of the model, the model material is discharged from the first head 121 onto the model layer 7, flattened by the flattening roller 123, and irradiated with ultraviolet rays from the UV irradiation unit 124B. And cure to form the model layer 8. Here, since the height of the convex streaks on the convex streaks 4da is equal to or less than the height through which the flattening rollers pass, the flattening rollers 123 do not collide with the modeled object.

<実施例2の評価>
実施例2によると、比較例1の課題である、平坦化ローラの造形物の凸スジへの衝突を解消することができる。
また、実施例1の課題である、最終的な造形物表面には見る角度によっては、模様を有するように視認されることも解消できる。
<Evaluation of Example 2>
According to the second embodiment, it is possible to eliminate the collision of the flattening roller with the convex streaks of the modeled object, which is a problem of the comparative example 1.
Further, it is possible to solve the problem of the first embodiment that the surface of the final modeled object is visually recognized as having a pattern depending on the viewing angle.

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、
前記吐出手段により吐出された前記造形材料を硬化させるための硬化手段と、
前記吐出手段および前記硬化手段により所定の厚みに造形された造形層に対して、前記吐出手段がさらに補修用造形材料を吐出し、平坦化手段により前記所定の厚みに平坦化する制御を行う制御手段と、
を有する立体造形物製造装置であって、
少なくとも補修用造形層を形成するための、一部領域の補修用造形材料の吐出量を、その他の領域の補修用造形材料の吐出量未満とすることを特徴とする立体造形物製造装置である。
<2> 平坦化されない領域だけの補修用造形材料の吐出量を、平坦化される領域の補修用造形層の厚み未満となるように、またはゼロとなるように制御する、前記<1>に記載の立体造形物製造装置である。
<3> 平坦化されない領域の造形材料の吐出量を、平坦化される領域の造形層の厚み未満となるように制御する、前記<1>または<2>に記載の立体造形物製造装置である。
<4> 少なくとも補修用造形層を形成するための、一部領域の補修用造形材料の吐出量を、その他の領域の補修用造形材料の吐出量未満と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。
<5> 前記<4>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。
<6> 造形材料を吐出する吐出工程と、
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硬化工程と、
少なくとも1回の前記硬化工程の後、前記吐出工程および前記硬化工程において所定の厚みに造形された造形層に対して、補修用造形材料を吐出し、平坦化手段により前記所定の厚みに平坦化する補修工程と、を含み、
少なくとも補修用造形層を形成するための、一部領域の補修用造形材料の吐出量を、その他の領域の補修用造形材料の吐出量未満とする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 curing means for curing the modeling material discharged by the discharging means, and
Control that the discharge means further discharges the repair molding material to the modeling layer formed to the predetermined thickness by the discharging means and the curing means, and the flattening means controls to flatten the modeling material to the predetermined thickness. Means and
It is a three-dimensional model manufacturing device with
It is a three-dimensional model manufacturing apparatus characterized in that the discharge amount of the repair modeling material in a part area for forming at least the repair modeling layer is less than the discharge amount of the repair modeling material in the other area. ..
<2> In the above <1>, the discharge amount of the repair molding material only in the non-flattened region is controlled to be less than or zero than the thickness of the repair molding layer in the flattened region. The three-dimensional model manufacturing apparatus described.
<3> The three-dimensional model manufacturing apparatus according to <1> or <2>, wherein the discharge amount of the modeling material in the non-flattened region is controlled to be less than the thickness of the modeling layer in the flattened region. be.
<4> The feature is that the computer is made to perform a process of making the discharge amount of the repair molding material in a part area less than the discharge amount of the repair molding material in another area at least for forming the repair molding layer. This is a program for manufacturing three-dimensional objects.
<5> A three-dimensional model manufacturing apparatus equipped with the program for manufacturing a three-dimensional model according to the above <4>.
<6> Discharge process for discharging modeling materials and
A curing step of curing the modeling material discharged in the discharging step, and a curing step of curing the modeling material.
After at least one curing step, the repair molding material is discharged to the molding layer formed to a predetermined thickness in the discharging step and the curing step, and flattened to the predetermined thickness by the flattening means. Including the repair process and
A method for manufacturing a three-dimensional model, characterized in that the discharge amount of the repair modeling material in a part area for forming at least the repair modeling layer is less than the discharge amount of the repair modeling material in the other area. be.

前記<1>から<3>および<5>のいずれかに記載の立体造形物製造装置、前記<4>に記載の立体造形物製造用プログラム、および前記<6>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 <3> and <5>, the three-dimensional model manufacturing program according to <4>, and the three-dimensional model according to <6>. According to the manufacturing method, various problems in the prior art can be solved and the object of the present invention can be achieved.

10 立体造形物製造装置
11 第1ヘッド
12 第2ヘッド
13 UV照射ユニット
14 ステージ
16 平坦化ローラ
20 造形ユニット
30 造形層
10 Three-dimensional model manufacturing equipment 11 1st head 12 2nd head 13 UV irradiation unit 14 Stage 16 Flattening roller 20 Modeling unit 30 Modeling layer

特開2013−067118号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-067118

Claims (6)

造形材料を吐出する吐出手段と、
前記吐出手段により吐出された前記造形材料を硬化させるための硬化手段と、
前記吐出手段および前記硬化手段により所定の厚みに造形された造形層に対して、前記吐出手段がさらに補修用造形材料を吐出し、平坦化手段により前記所定の厚みに平坦化する制御を行う制御手段と、
を有する立体造形物製造装置であって、
少なくとも補修用造形層を形成するための、一部領域の補修用造形材料の吐出量を、その他の領域の補修用造形材料の吐出量未満と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 curing means for curing the modeling material discharged by the discharging means, and
Control that the discharge means further discharges the repair molding material to the modeling layer formed to the predetermined thickness by the discharging means and the curing means, and the flattening means controls to flatten the modeling material to the predetermined thickness. Means and
It is a three-dimensional model manufacturing device with
A three-dimensional model manufacturing apparatus characterized in that the discharge amount of the repair modeling material in a part area for forming at least the repair modeling layer is less than the discharge amount of the repair modeling material in the other area.
平坦化されない領域だけの補修用造形材料の吐出量を、平坦化される領域の補修用造形層の厚み未満となるように、またはゼロとなるように制御する、請求項1に記載の立体造形物製造装置。 The three-dimensional modeling according to claim 1, wherein the discharge amount of the repair molding material only in the non-flattened region is controlled to be less than or zero than the thickness of the repair molding layer in the flattened region. Product manufacturing equipment. 平坦化されない領域の造形材料の吐出量を、平坦化される領域の造形層の厚み未満となるように制御する、請求項1または2に記載の立体造形物製造装置。 The three-dimensional model manufacturing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the discharge amount of the modeling material in the non-flattened region is controlled to be less than the thickness of the modeling layer in the flattened region. 少なくとも補修用造形層を形成するための、一部領域の補修用造形材料の吐出量を、その他の領域の補修用造形材料の吐出量未満と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。 A solid characterized by having a computer perform a process of making the discharge amount of the repair molding material in a part region less than the discharge amount of the repair molding material in another region for forming at least the repair molding layer. A program for manufacturing shaped objects. 請求項4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。 A three-dimensional model manufacturing apparatus comprising the program for manufacturing a three-dimensional model according to claim 4. 造形材料を吐出する吐出工程と、
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硬化工程と、
少なくとも1回の前記硬化工程の後、前記吐出工程および前記硬化工程において所定の厚みに造形された造形層に対して、補修用造形材料を吐出し、平坦化手段により前記所定の厚みに平坦化する補修工程と、を含み、
少なくとも補修用造形層を形成するための、一部領域の補修用造形材料の吐出量を、その他の領域の補修用造形材料の吐出量未満とする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 curing step of curing the modeling material discharged in the discharging step, and a curing step of curing the modeling material.
After at least one curing step, the repair molding material is discharged to the molding layer formed to a predetermined thickness in the discharging step and the curing step, and flattened to the predetermined thickness by the flattening means. Including the repair process and
A method for manufacturing a three-dimensional model, characterized in that the discharge amount of the repair modeling material in a part region for forming at least the repair modeling layer is less than the discharge amount of the repair modeling material in the other region.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8784723B2 (en) 2007-04-01 2014-07-22 Stratasys Ltd. Method and system for three-dimensional fabrication
JP5830327B2 (en) 2011-09-22 2015-12-09 株式会社キーエンス 3D modeling apparatus, 3D modeling method, setting data creation apparatus for 3D modeling apparatus, setting data creation program for 3D modeling apparatus, and computer-readable recording medium
EP2846983B8 (en) 2012-05-08 2020-08-19 Luxexcel Holding B.V. Method for printing a three-dimensional structure with smooth surfaces
JP6378932B2 (en) 2014-05-22 2018-08-22 株式会社ミマキエンジニアリング Three-dimensional structure forming apparatus and forming method
US10335995B2 (en) 2015-12-16 2019-07-02 Xerox Corporation System and method for compensating for dissimilar shrinkage rates in different materials used to form a three-dimensional printed object during additive manufacturing
JP6786310B2 (en) 2016-08-31 2020-11-18 株式会社ミマキエンジニアリング Modeling equipment and modeling method
JP2018126912A (en) 2017-02-08 2018-08-16 株式会社リコー Method for molding three-dimensional molded article, apparatus for molding three-dimensional molded article, program therefor
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