JP6689596B2 - 3次元造形装置 - Google Patents
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Description
するよう構成されている。
判断部51は、液滴制御部52がバインダの液滴の制御を実施するかどうかを判断することができる。かかる判断は、以下の手順で行うことができる。すなわち、まず、判断部51は、断面画像データ61Aとラスタ画像データ62Aとを比較する。そこで、判断部51は、断面画像データ61Aに対するラスタ画像データ62Aの形状誤差を取得する。本例では、図3に点線で示すように、ラスタ画像データ62Aのマス目の中心を通る所定方向(X軸方向)において、断面画像データ61Aに対するラスタ画像データ62Aの形状誤差を測定することとする。かかる形状誤差の測定については、簡便のため、図3の斜線で示した一の端部画素G1の位置(断面層の一の端部)を例にして説明する。すなわち、断面画像データ61Aから把握される断面層の端部位置P1と、ラスタ画像データ62Aの端部画素G1の所定方向における端部位置(マス目上)P2との差分|Δt|を取得する(S1)。この差分|Δt|は、例えば、X軸方向におけるP1の位置を示すX座標値(XP1)からP2の位置を示すX座標値(XP2)を差し引いて得られる差Δt=(XP1−XP2)の絶対値として把握することができる。この差分|Δt|は、例えば、判断部51に記憶することができる。そして判断部51は、この差分|Δt|が、予め定められた許容誤差ΔE(>0)よりも大きいか否かを判断する(S2)。ここで許容誤差ΔEは、例えば、バインダ供給ヘッド40の解像度や、第1液滴の着弾イメージ、および、これに対応するラスタ画像データ62Aの一画素あたりの寸法を考慮して、任意に設定することができる。例えば、断面画像データ61Aとラスタ画像データ62Aとの差分は一般的に1割程度であれば許容される。したがって、ラスタ画像データ62Aの一つの画素の寸法をDとしたとき、許容誤差ΔEは、例えば、次式:0<ΔE≦0.1×D;で規定することができる。そして差分|Δt|が所定の許容誤差ΔEよりも大きいと判断したとき、つまりに、判断部51が、バインダの液滴の量および液滴数を制御するように構成することができる。なお、判断部51が、バインダの液滴の量を異ならしめる必要がないと判断した場合は、断面層の所定方向において供給するバインダの液滴の量や数は変更しなくてよい(S3)。かかる様子は、例えば、図7の7Aに示される。
1A 粉末固化層
10 3次元造形装置
20 造形部
22 造形槽
30 粉末材料貯留部
40 ヘッド制御部
50 制御装置
61 第1記憶部
62 第2記憶部
Claims (9)
- 粉末材料をバインダにより結合させて所定の断面形状の粉末固化層を積層することにより3次元造形物を造形する3次元造形装置であって、
前記粉末材料が供給されて造形が行われる造形槽と、
前記造形槽に供給された前記粉末材料に前記バインダを液滴として供給するバインダ供給ヘッドと、
造形する3次元造形物を複数の断面層にスライスした断面画像データを記憶する第1記憶部と、
前記断面画像データのラスタ画像データを記憶する第2記憶部と、
前記ラスタ画像データに基づき、前記バインダ供給ヘッドを所定方向に移動させるとともに、前記バインダ供給ヘッドからの前記バインダの前記液滴の供給を制御する制御装置と、
を備え、
前記ラスタ画像データは、前記所定方向に沿った前記液滴の供給領域の端部位置に相当する端部画素と、前記液滴の供給領域の前記端部位置以外の領域に相当する非端部画素とを含み、
前記制御装置は、
前記バインダ供給ヘッドから、少なくとも第1の量の液滴である第1液滴と、前記第1の量とは異なる量の液滴である調整液滴とのいずれかを供給させる液滴制御部と、
前記所定方向における前記液滴の供給領域の最端部である端部位置に、前記第1液滴または前記調整液滴を供給させるヘッド制御部と、
前記断面画像データと前記ラスタ画像データとを比較し、前記断面画像データから把握される前記断面層の端部位置と、前記ラスタ画像データの前記端部画素の位置と、の前記所定方向における差分が、所定の許容誤差よりも大きいか否かを判断する判断部と、
を備え、
前記液滴制御部は、
前記端部位置以外の領域に前記第1液滴を供給し、
前記判断部が、前記差分が前記許容誤差以下であると判断したとき、前記端部位置に前記第1液滴を供給し、
前記判断部が、前記差分が前記許容誤差よりも大きいと判断したとき、前記端部位置に前記調整液滴を供給するよう構成されている、3次元造形装置。 - 前記調整液滴は、前記第1液滴よりも多い量の液滴である第2液滴および前記第1の量よりも少ない第3の量の液滴である第3液滴の少なくとも一方を含む、請求項1に記載の3次元造形装置。
- 前記液滴制御部は、前記差分と、前記バインダの液滴数を調整する際の基準となる調整基準との大きさを比較する液滴数判断部を備え、
前記液滴数判断部が、少なくとも前記差分が前記調整基準よりも大きいと判断したとき、前記端部位置を前記所定方向で前記ラスタ画像データにおける一画素分ずらして新端部位置とし、
前記ヘッド制御部は、前記新端部位置に前記調整液滴を供給させるよう構成されている、請求項1または2に記載の3次元造形装置。 - 前記調整液滴は前記第1液滴よりも多い量の液滴である第2液滴を含み、
前記液滴制御部は、
ラスタ画像データの一画素あたりの寸法の1/2の値を、前記バインダの液滴数を調整する際の基準となる調整基準として設定したとき、前記差分と前記調整基準との大きさとを比較する液滴数判断部と、
前記端部画素が、前記断面画像データから把握される前記断面層の断面領域内にあるか否かを判断する位置判定部と、
前記液滴数判断部が、前記差分が前記調整基準よりも小さいと判定し、かつ、前記位置判定部が、前記端部画素が前記断面領域内にあると判定した場合に、前記端部位置に前記第2液滴を供給させる第1ドット制御部と、
を備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載の3次元造形装置。 - 前記調整液滴は前記第1液滴よりも少ない量の液滴である第3液滴を含み、
前記液滴制御部は、
ラスタ画像データの一画素あたりの寸法の1/2の値を、前記バインダの液滴数を調整する際の基準となる調整基準として設定したとき、前記差分と前記調整基準との大きさとを比較する液滴数判断部と、
前記端部画素が、前記断面画像データから把握される前記断面層の断面領域内にあるか否かを判断する位置判定部と、
前記液滴数判断部が、前記差分が前記調整基準以上であると判定し、かつ、前記位置判定部が、前記端部画素が前記断面領域内にあると判定した場合に、前記端部位置を前記非端部画素の位置とは前記所定方向の反対側に前記ラスタ画像データにおける一画素分ずらして新端部位置とし、前記新端部位置に前記第3液滴を追加で供給させる第2ドット制御部と、
を備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載の3次元造形装置。 - 前記調整液滴は前記第1液滴よりも少ない量の液滴である第3液滴を含み、
前記液滴制御部は、
ラスタ画像データの一画素あたりの寸法の1/2の値を、前記バインダの液滴数を調整する際の基準となる調整基準として設定したとき、前記差分と前記調整基準との大きさとを比較する液滴数判断部と、
前記端部画素が、前記断面画像データから把握される前記断面層の断面領域内にあるか否かを判断する位置判定部と、
前記液滴数判断部が、前記差分が前記調整基準よりも小さいと判定し、かつ、前記位置判定部が、前記端部画素の位置が前記断面領域外にあると判定した場合に、前記端部位置に、前記第3液滴を供給させる第3ドット制御部と、
を備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載の3次元造形装置。 - 前記調整液滴は前記第1液滴よりも多い量の液滴である第2液滴を含み、
前記液滴制御部は、
ラスタ画像データの一画素あたりの寸法の1/2の値を、前記バインダの液滴数を調整する際の基準となる調整基準として設定したとき、前記差分と前記調整基準との大きさとを比較する液滴数判断部と、
前記端部画素が、前記断面画像データから把握される前記断面層の断面領域内にあるか否かを判断する位置判定部と、
前記液滴数判断部が、前記差分が前記調整基準よりも大きいと判定し、かつ、前記位置判定部が、前記端部画素の位置が前記断面領域外にあると判定した場合に、前記端部画素の位置に隣接する前記非端部画素を新端部位置とし、前記新端部位置に第2液滴を供給させる第4ドット制御部と、
を備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載の3次元造形装置。 - 前記第2液滴における前記バインダの液滴量QLは、前記第1液滴における前記バインダの液滴量をQMとしたとき、次式:1.2×QM≦QL≦1.5×QM;で表される、請求項2、4、7のいずれか1項に記載の3次元造形装置。
- 前記第3液滴における前記バインダの液滴量QSは、前記第1液滴における前記バインダの液滴量をQMとしたとき、次式:0.5×QM≦QS≦0.8×QM;で表される、請求項2、5−6のいずれか1項に記載の3次元造形装置。
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