JP6935544B2 - Modeling equipment - Google Patents
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本発明は、造形装置及び造形方法に関する。 The present invention relates to a modeling apparatus and a modeling method.
近年、立体的な造形物を造形する造形装置(3D造形装置)の開発が進んでいる。また、造形装置の構成として、様々な造形モードでの造形が可能な構成が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In recent years, the development of a modeling device (3D modeling device) for modeling a three-dimensional model has been progressing. Further, as a configuration of a modeling apparatus, a configuration capable of modeling in various modeling modes has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
造形装置で造形物を造形する場合、例えば複数の層を順次積層する積層造形法で造形を行う。また、この場合、積層される各層について、インクジェットヘッド等を用いて造形の材料を吐出することで形成する。 When modeling a modeled object with a modeling device, for example, modeling is performed by a layered manufacturing method in which a plurality of layers are sequentially laminated. Further, in this case, each layer to be laminated is formed by ejecting a modeling material using an inkjet head or the like.
しかし、この場合、多くの層を重ねて形成することが必要になるため、通常、造形に多くの時間を要することになる。より具体的に、従来の造形装置で造形を行う場合、層を重ねる方向(積層方向)における造形速度は、例えば1〜2cm/h程度である。そのため、例えば高さが10cm程度の造形物を造形しようとする場合、半日程度の時間を要することになる。 However, in this case, since it is necessary to form many layers in layers, it usually takes a lot of time for modeling. More specifically, when modeling is performed with a conventional modeling device, the modeling speed in the direction of stacking layers (stacking direction) is, for example, about 1 to 2 cm / h. Therefore, for example, when trying to model a modeled object having a height of about 10 cm, it takes about half a day.
これに対し、例えば造形に使用するインクジェットヘッドの数を多くすれば、造形速度を高速化することもできる。しかし、この場合、インクジェットヘッドを含む部分であるヘッド部の大型化や、大型化したヘッド部を駆動する駆動部の大型化等により、装置の大型化や高価格化が避けられなくなる。 On the other hand, for example, if the number of inkjet heads used for modeling is increased, the modeling speed can be increased. However, in this case, due to the increase in size of the head portion including the inkjet head, the increase in size of the drive unit for driving the enlarged head portion, and the like, it is inevitable that the apparatus becomes larger and more expensive.
また、近年、無色や単色の造形物のみではなく、様々な色に着色された造形物を造形すること等も検討されている。この場合、複数色の着色用のインクを用いて造形を行うために、多くのインクジェットヘッドを使用することが必要になる。そして、このような場合において、造形速度の高速化のためにインクジェットヘッドの数を単に増加させると、装置の大型化や高価格化の問題が特に顕著になる。より具体的には、例えば、造形速度を2倍にしようとする場合、単純に考えると、使用する全ての色のインクについて、インクジェットヘッドの数を2倍にすることになる。しかし、このようにしてインクジェットヘッドの数を増やした場合、装置の大型化や高価格化の問題が極めて大きくなる。 Further, in recent years, not only colorless and monochromatic shaped objects but also shaped objects colored in various colors have been studied. In this case, it is necessary to use many inkjet heads in order to perform modeling using inks for coloring a plurality of colors. Then, in such a case, if the number of inkjet heads is simply increased in order to increase the molding speed, the problems of increasing the size and price of the apparatus become particularly remarkable. More specifically, for example, when trying to double the molding speed, simply thinking, the number of inkjet heads is doubled for all the color inks used. However, when the number of inkjet heads is increased in this way, the problems of increasing the size and price of the apparatus become extremely large.
そのため、従来、より適切な方法で造形速度を高速化することが望まれていた。そこで、本発明は、上記の課題を解決できる造形装置及び造形方法を提供することを目的とする。 Therefore, conventionally, it has been desired to increase the modeling speed by a more appropriate method. Therefore, an object of the present invention is to provide a modeling apparatus and a modeling method capable of solving the above problems.
本願発明者は、造形速度をより適切に高速化する方法について、鋭意研究を行った。また、この研究において、インクジェットヘッドの数の増加をできるだけ抑えつつ造形速度を高速化することを考えた。そして、全ての場合に造形速度を高速化するのではなく、例えば特定の条件で造形を行う場合にのみ造形速度を高速化することにより、インクジェットヘッドの数の増加を最低限に抑えつつ、造形速度を高速化し得ることを見出した。 The inventor of the present application has conducted diligent research on a method for increasing the modeling speed more appropriately. Moreover, in this research, it was considered to increase the molding speed while suppressing the increase in the number of inkjet heads as much as possible. Then, instead of increasing the modeling speed in all cases, for example, by increasing the modeling speed only when modeling is performed under specific conditions, modeling is performed while minimizing the increase in the number of inkjet heads. We have found that the speed can be increased.
より具体的には、例えば、高精度で着色を行いつつ造形を行う場合には標準の速度で造形を行い、それ以外の特定の造形モードで造形時にのみ造形速度を高速化すること等を考えた。また、この場合、高速に造形を行う造形モードにおいて、着色用のインクを着色以外の用途(例えば、造形物の内部の造形等)に用いることで造形速度を高速化すること等を考えた。 More specifically, for example, when modeling while coloring with high accuracy, it is considered that modeling is performed at a standard speed, and the modeling speed is increased only at the time of modeling in other specific modeling modes. rice field. Further, in this case, in the modeling mode in which modeling is performed at high speed, it is considered to increase the modeling speed by using the coloring ink for purposes other than coloring (for example, modeling inside the modeled object).
また、本願の発明者は、このような方法で造形速度を高速化する場合について、更に適切に高速化を行う方法を検討した。そして、この場合、造形物の周囲にサポート層を形成するインクジェットヘッドの吐出能力を大きくすることでより適切に造形速度を高速化し得る場合があることを見出した。 In addition, the inventor of the present application has examined a method for increasing the modeling speed more appropriately in the case of increasing the modeling speed by such a method. Then, in this case, it has been found that the molding speed may be increased more appropriately by increasing the ejection capacity of the inkjet head forming the support layer around the modeled object.
より具体的に、造形物の各部については、上記のように、例えば着色用のインクを着色以外の用途にも用いることで、造形速度を高速化することができる。しかし、サポート層の場合、造形の完了後に除去(例えば、溶解除去)されるという特徴上、通常、着色用のインク等の他の材料を混ぜて形成することができない。また、仮に混ぜるとしても、サポート層の機能に影響を与えない程度の少量にする必要がある。これは、例えば、サポート層の材料以外のインクを混ぜてサポート層を形成すると、サポート層の除去が困難になるためである。また、サポート層に不要な色がつくことが好ましくない場合もある。そのため、造形速度を高速化しようとする場合、サポート層の材料を他のインク等で適切に補完することができないことにより、サポート層を形成するインクジェットヘッドの吐出能力が律速の条件になる場合がある。 More specifically, as described above, for each part of the modeled object, the modeling speed can be increased by using, for example, coloring ink for purposes other than coloring. However, in the case of the support layer, since it is removed (for example, dissolved and removed) after the completion of modeling, it cannot usually be formed by mixing other materials such as coloring ink. Moreover, even if it is mixed, it is necessary to make it a small amount so as not to affect the function of the support layer. This is because, for example, when an ink other than the material of the support layer is mixed to form the support layer, it becomes difficult to remove the support layer. In addition, it may not be desirable for the support layer to have an unnecessary color. Therefore, when trying to increase the molding speed, the material of the support layer cannot be appropriately supplemented with other inks or the like, so that the ejection capacity of the inkjet head forming the support layer may become a rate-determining condition. be.
これに対し、サポート層を形成するインクジェットヘッドの吐出能力を高めれば、他のインク用のインクジェットヘッドの数や吐出能力を変更しなくても、造形速度を適切に高速化できる。また、これにより、使用するインクジェットヘッドの数の増加を抑えつつ、より適切に造形速度を高速化できる。 On the other hand, if the ejection capacity of the inkjet head forming the support layer is increased, the molding speed can be appropriately increased without changing the number of inkjet heads for other inks and the ejection capacity. Further, as a result, it is possible to more appropriately increase the molding speed while suppressing an increase in the number of inkjet heads used.
すなわち、上記の課題を解決するために、本発明は、ノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列から材料を吐出することで造形物を造形する造形装置であって、複数の前記ノズル列を有するヘッド部と、造形中の前記造形物に対して相対的に移動しつつ前記造形物の材料を吐出する走査動作を前記ヘッド部に行わせる走査駆動部とを備え、前記ヘッド部は、前記複数のノズル列として、前記造形物の材料として第1の色の材料を吐出する一個以上の前記ノズル列からなる第1ノズル列群と、前記造形物の材料として前記第1の色と異なる第2の色の材料を吐出する一個以上の前記ノズル列からなる第2ノズル列群と、造形中の前記造形物の周囲を支えるサポート層の材料を吐出する一個以上の前記ノズル列からなるサポート用ノズル列群とを有し、前記造形装置は、予め設定された造形モードに基づいて造形の動作を行い、少なくともいずれかの造形モードの動作において、前記第1ノズル列群及び前記第2ノズル列群を用いて前記造形物の少なくとも一部を形成し、かつ、前記造形物の周囲の少なくとも一部に前記サポート層を形成し、1回の走査動作において単位時間に吐出可能な材料の最大値を材料吐出能力と定義した場合、前記サポート用ノズル列群の前記材料吐出能力は、前記第1ノズル列群の前記材料吐出能力よりも大きいことを特徴とする。 That is, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a modeling device for modeling a modeled object by ejecting a material from a nozzle array in which a plurality of nozzles are arranged in the nozzle array direction, and the plurality of nozzle arrays are formed. The head portion includes a head portion having the head portion and a scanning drive portion that causes the head portion to perform a scanning operation of ejecting a material of the modeled object while moving relative to the modeled object being modeled. As a plurality of nozzle rows, a first nozzle row group consisting of one or more nozzle rows that eject a material of the first color as a material of the modeled object, and a first nozzle row group that is different from the first color as the material of the modeled object. For support consisting of a second nozzle row group consisting of one or more nozzle rows that eject materials of two colors and one or more nozzle rows that eject materials of a support layer that supports the periphery of the modeled object being modeled. Having a nozzle row group, the modeling apparatus performs a modeling operation based on a preset modeling mode, and in at least one of the modeling modes, the first nozzle row group and the second nozzle row The group is used to form at least a part of the modeled object, and the support layer is formed at least a part around the modeled object, and the maximum value of the material that can be discharged per unit time in one scanning operation. When is defined as the material discharge capacity, the material discharge capacity of the support nozzle row group is larger than the material discharge capacity of the first nozzle row group.
このように構成すれば、例えば、第1ノズル列群及び第2ノズル列群により複数種類の材料を用いて造形物の少なくとも一部を形成することにより、造形速度を適切に高速化できる。また、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を大きくすることにより、サポート用ノズル列群の材料吐出能力によって造形速度が低下することを適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、より適切な方法で造形速度を高速化できる。 With this configuration, for example, the molding speed can be appropriately increased by forming at least a part of the modeled object using a plurality of types of materials by the first nozzle row group and the second nozzle row group. Further, by increasing the material ejection capacity of the support nozzle row group, it is possible to appropriately prevent the molding speed from being lowered due to the material ejection capacity of the support nozzle row group. Further, as a result, for example, the modeling speed can be increased by a more appropriate method.
また、この場合、サポート用ノズル列群以外のノズル列の数を変化させなくても造形速度を高速化できるため、ノズル列の数の大幅な増加等を防ぐことができる。また、これにより、例えば、ヘッド部の小型軽量化と造形速度の向上とを適切に両立させることができる。 Further, in this case, since the molding speed can be increased without changing the number of nozzle rows other than the support nozzle row group, it is possible to prevent a large increase in the number of nozzle rows. Further, as a result, for example, it is possible to appropriately achieve both the reduction in size and weight of the head portion and the improvement in the molding speed.
ここで、第1ノズル列群及び第2ノズル列群から吐出する造形の材料は、例えば、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型インクである。この場合、インクとは、例えば、インクジェット方式でノズルから吐出する液体のことである。また、サポート用ノズル列群から吐出するサポート層の材料も、紫外線硬化型インクであってよい。この場合、サポート層の材料としては、例えば、造形物を構成する造形の材料よりも弱く硬化する材料を用いることが好ましい。このように構成すれば、例えば、造形の完了後に溶解除去等によりサポート層を適切に除去できる。 Here, the modeling material discharged from the first nozzle row group and the second nozzle row group is, for example, an ultraviolet curable ink that is cured by irradiation with ultraviolet rays. In this case, the ink is, for example, a liquid ejected from a nozzle by an inkjet method. Further, the material of the support layer to be ejected from the support nozzle row group may also be ultraviolet curable ink. In this case, as the material of the support layer, for example, it is preferable to use a material that cures weaker than the material of the modeling that constitutes the modeled object. With this configuration, for example, the support layer can be appropriately removed by dissolution removal or the like after the completion of modeling.
また、第1ノズル列群は、例えば、所定の色の造形用インク(モデル材等)を吐出する。また、第1ノズル列群は、白色等の光反射性のインクを吐出してもよい。また、この場合、この光反射性のインクについて、造形用のインクと考えてもよい。また、第1ノズル列群は、この造形モードにおいて単独では領域形成を行わないインクを吐出する。この場合、単独では領域形成を行わないインクとは、例えば、このインクを用いて形成する領域について、このインク以外の他の色のインクを更に用いて形成するインクのことである。 Further, the first nozzle row group ejects, for example, modeling ink (model material or the like) of a predetermined color. Further, the first nozzle row group may eject light-reflecting ink such as white. Further, in this case, the light-reflecting ink may be considered as a modeling ink. In addition, the first nozzle row group ejects ink that does not form a region by itself in this modeling mode. In this case, the ink that does not form a region by itself is, for example, an ink that is formed by further using an ink of a color other than this ink in a region formed by using this ink.
また、第2ノズル列群は、例えば、複数色の着色用のインクのうちのいずれかのインクを吐出する。この場合、複数色の着色用のインクとは、例えば、造形装置において着色された造形物を造形する場合に使用する複数色の着色用のインクのことである。また、第2ノズル列群は、透明色のインクであるクリアインクを吐出してもよい。また、クリアインクを吐出するノズル列群については、第1ノズル列群及び第2ノズル列群とは別のクリアインク用ノズル列群と考えてもよい。 Further, the second nozzle row group ejects, for example, one of the inks for coloring a plurality of colors. In this case, the multi-color coloring ink is, for example, a multi-color coloring ink used when modeling a colored modeled object in a modeling apparatus. Further, the second nozzle row group may eject clear ink which is a transparent color ink. Further, the nozzle row group for ejecting clear ink may be considered as a nozzle row group for clear ink different from the first nozzle row group and the second nozzle row group.
また、造形装置は、例えば、予め設定された複数の造形モードでの造形が可能な装置である。より具体的に、造形装置は、例えば、造形モードとして、表面加飾モード及び内部着色モード等を実行可能である。この場合、表面加飾モードとは、例えば、造形物の表面に対して着色を行う造形モードである。また、内部着色モードとは、例えば、造形物の内部の造形に少なくともいずれかの着色用インクを用いることで表面加飾モードよりも高速に造形を行う造形モードである。この場合、内部着色モードにおいて、造形装置は、例えば、第1ノズル列群及び第2ノズル列群を用いて造形物の少なくとも一部を形成し、かつ、造形物の周囲の少なくとも一部にサポート層を形成する。 Further, the modeling device is, for example, a device capable of modeling in a plurality of preset modeling modes. More specifically, the modeling apparatus can execute, for example, a surface decoration mode, an internal coloring mode, and the like as the modeling mode. In this case, the surface decoration mode is, for example, a modeling mode in which the surface of the modeled object is colored. Further, the internal coloring mode is, for example, a modeling mode in which at least one of the coloring inks is used for modeling the inside of the modeled object to perform modeling at a higher speed than the surface decoration mode. In this case, in the internal coloring mode, the modeling apparatus forms at least a part of the modeled object by using, for example, the first nozzle row group and the second nozzle row group, and supports at least a part around the modeled object. Form a layer.
また、造形装置は、例えば、造形速度が互いに異なる複数の表面加飾モードでの造形が可能であってもよい。この場合、例えば、第1の表面加飾モードにおいて、造形物の表面に対して所定の条件で着色を行う。また、第2の表面加飾モードにおいて、第1の表面加飾モードとは一部が異なる条件で造形を行い、造形物の表面に対して着色を行いつつ、第1の表面加飾モードよりも高速に造形を行う。 Further, the modeling apparatus may be capable of modeling in a plurality of surface decoration modes in which the modeling speeds are different from each other, for example. In this case, for example, in the first surface decoration mode, the surface of the modeled object is colored under predetermined conditions. Further, in the second surface decoration mode, modeling is performed under conditions that are partially different from those in the first surface decoration mode, and the surface of the modeled object is colored while being compared with the first surface decoration mode. Also performs modeling at high speed.
また、この場合、着色用のインクにより着色される着色領域の内側に形成する光反射領域の形成の仕方について、第1の表面加飾モードと第2の表面加飾モードとで異ならせる。より具体的に、第1の表面加飾モードでの造形時において、光反射性のインクを用い、かつ、クリアインクを用いずに光反射領域を形成する。また、第2の表面加飾モードでの造形時において、光反射性のインク及びクリアインクを用いて光反射領域を形成する。 Further, in this case, the method of forming the light reflection region formed inside the colored region colored by the coloring ink is different between the first surface decoration mode and the second surface decoration mode. More specifically, at the time of modeling in the first surface decoration mode, a light-reflecting region is formed by using a light-reflective ink and not using a clear ink. Further, at the time of modeling in the second surface decoration mode, a light reflecting region is formed by using the light reflecting ink and the clear ink.
また、この場合、更に、着色領域の形成の仕方について、第1の表面加飾モードと第2の表面加飾モードとで異ならせることが好ましい。より具体的に、この場合、第2の表面加飾モードにおいて、第1の表面加飾モードでの造形時と比べてより大きな比率でクリアインクを用いて、着色領域を形成する。このようにすれば、例えば、第2の表面加飾モードでの造形速度を適切に高速化できる。 Further, in this case, it is preferable that the method of forming the colored region is further different between the first surface decoration mode and the second surface decoration mode. More specifically, in this case, in the second surface decoration mode, the colored region is formed by using the clear ink at a larger ratio than in the molding in the first surface decoration mode. In this way, for example, the modeling speed in the second surface decoration mode can be appropriately increased.
また、本発明の構成として、上記と同様の特徴を有する造形方法等を用いることも考えられる。この場合も、例えば、上記と同様の効果を得ることができる。 Further, as the configuration of the present invention, it is conceivable to use a modeling method or the like having the same characteristics as described above. In this case as well, for example, the same effect as described above can be obtained.
本発明によれば、例えば、適切な方法で造形速度を高速化できる。 According to the present invention, for example, the modeling speed can be increased by an appropriate method.
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る造形装置10の一例を示す。図1(a)は、造形装置10の要部の構成の一例を示す。図1(b)は、造形装置10のおけるヘッド部12の構成の一例を示す。図1(c)は、ヘッド部12におけるインクジェットヘッドの構成の一例を示す。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a
尚、以下の説明をする点を除き、造形装置10は、公知の造形装置と同一又は同様の構成を有してよい。より具体的に、以下の説明をする点を除き、造形装置10は、例えば、造形物50の材料となる液滴(インク滴)をインクジェットヘッドを用いて吐出することで造形を行う公知の造形装置と同一又は同様の構成を有してよい。また、造形装置10は、図示した構成以外にも、例えば、造形物50の造形や着色等に必要な各種構成を更に備えてよい。
The
本例において、造形装置10は、積層造形法により造形物50を造形する造形装置(3D造形装置)である。この場合、積層造形法とは、例えば、複数の層を重ねて造形物50を造形する方法である。造形物50とは、例えば、立体的な三次元構造物のことである。また、本例において、造形装置10は、ヘッド部12、造形台14、走査駆動部16、及び制御部20を備える。
In this example, the
ヘッド部12は、造形物50の材料を吐出する部分である。この場合、造形物50の材料を吐出するとは、例えば、造形物50の材料となるインクの液滴(インク滴)を吐出することである。この場合、インクとは、例えば、インクジェットヘッドから吐出する液体のことである。また、ヘッド部12は、複数のインクジェットヘッドと、紫外線光源とを有する。この場合、インクジェットヘッドとは、例えば、インクジェット方式で液滴を吐出する吐出ヘッドのことである。
The
また、より具体的に、ヘッド部12は、造形物50の材料となる液滴として、複数のインクジェットヘッドから、所定の条件に応じて硬化するインクの液滴を吐出する。そして、着弾後のインクを硬化させることにより、造形物50を構成する各層を重ねて形成する。また、本例では、インクとして、紫外線の照射により液体状態から硬化する紫外線硬化型インク(UVインク)を用いる。
More specifically, the
また、本例において、ヘッド部12は、造形物50の材料に加え、サポート層52の材料を更に吐出する。また、これにより、造形装置10は、造形物50の周囲に、必要に応じて、サポート層52を形成する。この場合、サポート層52とは、例えば、造形中の造形物50の外周を囲むことで造形物50を支持する積層構造物のことである。サポート層52は、造形物50の造形時において、必要に応じて形成され、造形の完了後に除去される。また、ヘッド部12のより具体的な構成については、後に詳しく説明をする。
Further, in this example, the
造形台14は、造形中の造形物50を支持する台状部材であり、ヘッド部12におけるインクジェットヘッドと対向する位置に配設され、造形中の造形物50を上面に載置する。また、本例において、造形台14は、少なくとも上面が積層方向(図中のZ方向)へ移動可能な構成を有しており、走査駆動部16に駆動されることにより、造形物50の造形の進行に合わせて、少なくとも上面が移動する。この場合、積層方向とは、例えば、積層造形法において造形の材料が積層される方向のことである。また、より具体的に、本例において、積層方向は、主走査方向(図中のY方向)及び副走査方向(図中のX方向)と直交する方向(図中のZ方向)である。
The modeling table 14 is a trapezoidal member that supports the
走査駆動部16は、造形中の造形物50に対して相対的に移動する走査動作をヘッド部12に行わせる駆動部である。この場合、造形中の造形物50に対して相対的に移動するとは、例えば、造形台14に対して相対的に移動することである。また、本例において、走査駆動部16は、予め設定された主走査動作(Y走査)、副走査動作(X走査)、及び積層方向走査(Z走査)をヘッド部12に行わせる。
The
ここで、ヘッド部12に主走査動作を行わせるとは、例えば、ヘッド部12が有するインクジェットヘッドに主走査動作を行わせることである。また、主走査動作とは、例えば、主走査方向へ移動しつつインクを吐出する動作である。また、主走査動作は、造形中の造形物50に対して相対的に移動しつつ造形物50の材料を吐出する走査動作の一例である。本例において、走査駆動部16は、主走査方向における造形台14の位置を固定して、ヘッド部12の側を移動させることにより、ヘッド部12に主走査動作を行わせる。造形装置10の構成の変形例においては、例えば、主走査方向におけるヘッド部12の位置を固定して、例えば造形台14を移動させることにより、造形物50の側を移動させてもよい。
Here, having the
また、本例の主走査動作時において、走査駆動部16は、ヘッド部12における紫外線光源の駆動を更に行う。より具体的に、走査駆動部16は、例えば、主走査動作時に紫外線光源を点灯させることにより、造形物50の被造形面に着弾したインクを硬化させる。造形物50の被造形面とは、例えば、ヘッド部12により次のインクの層が形成される面のことである。
Further, during the main scanning operation of this example, the
また、ヘッド部12に副走査動作を行わせるとは、例えば、ヘッド部12が有するインクジェットヘッドに副走査動作を行わせることである。副走査動作とは、例えば、主走査方向と直交する副走査方向へ造形台14に対して相対的に移動する動作である。副走査動作は、予め設定された送り量だけ副走査方向へ造形台14に対して相対的に移動する動作であってよい。
Further, having the
また、本例において、走査駆動部16は、主走査動作の合間に、ヘッド部12に副走査動作を行わせる。この場合、走査駆動部16は、例えば、副走査方向におけるヘッド部12の位置を固定して、造形台14を移動させることにより、ヘッド部12に副走査動作を行わせる。また、走査駆動部16は、副走査方向における造形台14の位置を固定して、ヘッド部12を移動させることにより、ヘッド部12に副走査動作を行わせてもよい。また、走査駆動部16は、造形しようとする造形物50の大きさに応じて、必要な場合にのみヘッド部12に副走査動作を行わせる。そのため、例えばサイズの小さな造形物50を造形する場合等には、副走査動作を行わずに造形物50を造形してもよい。
Further, in this example, the
また、ヘッド部12に積層方向走査を行わせるとは、例えば、ヘッド部12が有するインクジェットヘッドに積層方向走査を行わせることである。また、積層方向走査とは、例えば、積層方向へヘッド部12又は造形台14の少なくとも一方を移動させることで造形物50に対して相対的に積層方向へヘッド部12を移動させる動作である。この場合、積層方向へヘッド部12を移動させるとは、例えば、ヘッド部12におけるインクジェットヘッドを積層方向へ移動させることである。また、積層方向へ造形台14を移動させるとは、例えば、造形台14における少なくとも上面の位置を移動させることである。
Further, having the
また、走査駆動部16は、造形の動作の進行に合わせてヘッド部12に積層方向走査を行わせることにより、ヘッド部12におけるインクジェットヘッドと造形台14との間の距離であるヘッド台間距離を変化させる。ヘッド台間距離とは、例えば、インクジェットヘッドにおいてノズル(ノズル孔)が形成されているノズル面と、造形台14の上面との間の距離であってよい。また、より具体的に、本例において、走査駆動部16は、積層方向におけるヘッド部12の位置を固定して、造形台14を移動させる。走査駆動部16は、積層方向における造形台14の位置を固定して、ヘッド部12を移動させてもよい。
Further, the
制御部20は、例えば造形装置10のCPUであり、造形装置10の各部を制御することにより、造形物50の造形の動作を制御する。制御部20は、例えば造形すべき造形物50の形状情報や、カラー画像情報等に基づき、造形装置10の各部を制御することが好ましい。本例によれば、造形物50を適切に造形できる。
The
続いて、ヘッド部12のより具体的な構成について、説明をする。本例において、ヘッド部12は、複数のインクジェットヘッドを有する。また、それぞれのインクジェットヘッドは、造形台14と対向する面に、所定のノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列を有する。また、造形装置10は、ヘッド部12における複数のノズル列から材料を吐出することにより、造形物50を造形する。
Subsequently, a more specific configuration of the
また、より具体的に、本例において、ヘッド部12は、キャリッジ100と、複数のインクジェットヘッドと、紫外線光源104と、平坦化ローラ106とを有する。キャリッジ100は、複数のインクジェットヘッド、紫外線光源104、及び平坦化ローラ106を保持する保持部材である。また、ヘッド部12は、複数のインクジェットヘッドとして、図1(b)に示すように、複数のインクジェットヘッド102S、インクジェットヘッド102W、インクジェットヘッド102T、インクジェットヘッド102C、インクジェットヘッド102M、インクジェットヘッド102Y、インクジェットヘッド102Kを有する。これらの複数のインクジェットヘッドは、例えば、副走査方向における位置を揃えて、主走査方向へ並べて配設される。
More specifically, in this example, the
複数のインクジェットヘッド102Sは、サポート層52の材料を吐出するインクジェットヘッド(サポート層用ヘッド)である。本例において、サポート層52の材料としては、造形物50の材料よりも紫外線による硬化度が弱い紫外線硬化型インクを用いる。この場合、複数のインクジェットヘッド102Sのそれぞれは、サポート層52の材料となる紫外線硬化型インクを、ノズル列における各ノズルから吐出する。
The plurality of inkjet heads 102S are inkjet heads (heads for the support layer) that eject the material of the
尚、サポート層52とは、例えば、造形物50のオーバーハング形状を下から支えて造形を可能にするための層である。また、造形動作の開始前に、造形台14における造形エリアにサポート層52の材料を吐出し、サポート層52を板状に形成すること等も考えられる。このように構成すれば、例えば、造形台14の表面の凹凸を補正して、平面性をより適切に確保できる。サポート層52の材料としては、造形物50の造形後に水で溶解可能な水溶性の材料を用いることが好ましい。また、この場合、造形物50を構成する材料よりも硬化度が弱く、分解しやすい材料を用いることが好ましい。また、サポート層52の材料としては、例えば、サポート層用の公知の材料を好適に用いることができる。このように構成すれば、例えば、造形の完了後に溶解除去等によりサポート層52を適切に除去できる。
The
また、ヘッド部12において、複数のインクジェットヘッド102S以外のインクジェットヘッドは、造形物50の造形に用いる造形物用ヘッド(造形材吐出ヘッド)である。また、造形物用ヘッドのうち、インクジェットヘッド102Wは、白色(W)のインクを吐出するインクジェットヘッドであり、白色のインクを、ノズル列における各ノズルから吐出する。また、本例において、白色のインクは、光反射性のインクの一例であり、例えば造形物50において光を反射する性質の領域(光反射領域)を形成する場合に用いられる。この光反射領域は、例えば、造形物50表面に対して減法混色によるフルカラー表現を行うための領域である。白色のインクとしては、例えば、成分に無機顔料を含む紫外線硬化型インクを好適に用いることができる。また、白色のインクは、光反射領域の材料以外に、例えば、造形物50の形状を構成する内部材料の一つとしても使用可能である。この場合、白色のインクは、造形用のインクとして使用される。造形用のインクとは、例えば、造形物50の内部等の形成に用いるインクのことである。また、白色のインクは、白色の造形物50の造形時に唯一使用する材料でもある。更には、他の色のインクとの混合での淡色を表現するためのカラー材料にもなる。
Further, in the
インクジェットヘッド102Tは、クリアインクを吐出するインクジェットヘッドであり、クリアインクを、ノズル列における各ノズルから吐出する。クリアインクとは、例えば、無色の透明色(T)であるクリア色のインクのことである。また、クリアインクは、透明色のインクの一例である。クリアインクは、例えば、造形物50の形状を構成する内部材料の一つとして使用可能である。また、クリアインクは、透明な造形物50の造形時に唯一使用する材料でもある。また、他の色のインクとの混合での淡色を表現するためのカラー材料にもなる。
The
また、本例においては、クリアインクについて、例えば、造形物50の表面をフルカラーで着色する表面加飾を行う場合に、着色用のインクの密度の変化を補填してインク密度を一定にする用途でも使用する。また、表面加飾で着色を行う場合、クリアインクは、光反射領域と着色領域(カラー層)とを分離する材料としても使用できる。また、造形物50の最外層に配置する保護(カラー退色、傷、汚れ)領域(保護膜)の形成用にも使用できる。
Further, in this example, the clear ink is used to make the ink density constant by compensating for the change in the density of the coloring ink, for example, when the surface of the modeled
インクジェットヘッド102C、インクジェットヘッド102M、インクジェットヘッド102Y、インクジェットヘッド102K(以下、インクジェットヘッド102C〜Kという)は、着色された造形物50の造形時に用いる着色用のインクジェットヘッド(加飾用ヘッド)であり、着色に用いる複数色の着色用のインク(加飾インク)のそれぞれのインクを、ノズル列における各ノズルからそれぞれ吐出する。より具体的に、インクジェットヘッド102Cは、シアン色(C色)のインクを吐出する。インクジェットヘッド102Mは、マゼンタ色(M色)のインクを吐出する。インクジェットヘッド102Yは、イエロー色(Y色)のインクを吐出する。インクジェットヘッド102Kは、ブラック色(K色)のインクを吐出する。また、この場合、CMYKの各色は、フルカラーの表現に用いるプロセスカラーの一例である。また、フルカラーの表現とは、例えば、プロセスカラーのインクによる減法混色の可能な組合せで行う色の表現のことである。
The
紫外線光源104は、インクを硬化させるための光源(UV光源)であり、紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線を発生する。紫外線光源104としては、例えば、UVLED(紫外LED)等を好適に用いることができる。また、紫外線光源104として、メタルハライドランプや水銀ランプ等を用いることも考えられる。平坦化ローラ106は、造形物50の造形中に形成されるインクの層を平坦化するための構成である。平坦化ローラ106は、例えば主走査動作時において、インクの層の表面と接触して、硬化前のインクの一部を除去することにより、インクの層を平坦化する。
The ultraviolet
以上のような構成のヘッド部12を用いることにより、造形物50を構成するインクの層を適切に形成できる。また、複数のインクの層を重ねて形成することにより、造形物50を適切に造形できる。
By using the
尚、ヘッド部12の具体的な構成については、上記において説明をした構成に限らず、様々に変形することもできる。例えば、ヘッド部12は、着色用のインクジェットヘッドとして、インクジェットヘッド102C〜Kに加え、各色の淡色や、R(赤)G(緑)B(青)やオレンジ等の色用のインクジェットヘッド等を更に有してもよい。また、造形物50の内部領域の造形用のインクとして、白色のインクを用いるのではなく、造形専用のインクを用いてもよい。この場合、ヘッド部12は、例えば、所定の色の造形用インク(モデル材MO)を吐出するインクジェットヘッドを更に有する。また、ヘッド部12における複数のインクジェットヘッドの並べ方についても、様々に変形可能である。例えば、一部のインクジェットヘッドについて、他のインクジェットヘッドと副走査方向における位置をずらしてもよい。
The specific configuration of the
また、ヘッド部12は、複数の紫外線光源104を有してもよい。この場合、複数のインクジェットヘッドの並びを主走査方向において挟むように複数の紫外線光源104を配設することが好ましい。また、ヘッド部12は、複数の平坦化ローラ106を有してもよい。
Further, the
続いて、ヘッド部12のおける各インクジェットヘッドの構成について、更に詳しく説明をする。本例において、ヘッド部12は、上記において説明をした複数のインクジェットヘッドのそれぞれとして、同一の構成のインクジェットヘッド(以下、インクジェットヘッド102と記載する)を有する。インクジェットヘッド102としては、例えば、公知のインクジェットヘッドを好適に用いることができる。
Subsequently, the configuration of each inkjet head in the
本例において、インクジェットヘッド102は、図1(c)に示すように、副走査方向と平行なノズル列方向へ複数のノズル202が並ぶノズル列200を有する。また、より具体的に、それぞれのインクジェットヘッド102は、図中に第1ノズル列及び第2ノズル列として示すように、2列のノズル列200を有する。それぞれのノズル列200においては、図中に第1ノズル、第2ノズル、及び第nノズル等として示すように、複数のノズル202が副走査方向へ並んでいる。また、それぞれのノズル列200は、副走査方向における各ノズル202の位置が半ピッチ分ずれるように並んでいる。この場合、半ピッチとは、一のノズル列200におけるノズル間隔の半分の距離のことである。
In this example, as shown in FIG. 1C, the
また、更に具体的に、図示した構成において、それぞれのノズル列200は、200dpiの解像度で複数のノズル202が並ぶ列である。この場合、それぞれのノズル列200において、ノズル202の間隔は、1/200インチになる。また、2列のノズル列200の間で各ノズル202の副走査方向における位置を半ピッチ分(1/400インチ)ずらした場合、一のインクジェットヘッド102での1回の主走査動作で実現可能な副走査方向の解像度(X方向の記録密度)は、400dpiになる。そのため、ヘッド部12における各インクジェットヘッド102は、1回の主走査動作において、副走査方向における解像度が400dpiになる密度でインクのドットの並びを形成する。
More specifically, in the illustrated configuration, each
ここで、上記においても説明をしたように、本例において、ヘッド部12は、複数のインクジェットヘッドにより、互いに異なる複数種類の材料を吐出する。また、複数のインクジェットヘッドのそれぞれは、2列のノズル列200を有する。そして、この場合、ヘッド部12における複数のノズル列について、同じ色のインクを吐出するノズル列毎にグループ分けしたノズル列群に分けて考えることができる。この場合、ノズル列群とは、同じ色のインクを吐出する1個以上のノズル列200から構成されるグループ(群)である。
Here, as described above, in this example, the
また、より具体的に、本例において、ヘッド部12は、サポート層52の材料となるインクを吐出するノズル列200として、2個のインクジェットヘッド102S分の4個のノズル列200を有する。そして、この場合、これらの4個のノズル列200について、サポート層52の材料用のノズル列群であるサポート用ノズル列群と考えることができる。
More specifically, in this example, the
また、ヘッド部12は、サポート層52の材料以外の各色のインクを吐出するノズル列200として、1個のインクジェットヘッド分の2個のノズル列200を有する。そして、この場合、各色用の2個のノズル列200について、各色のインク用のノズル列群と考えることができる。この場合、各色のインク用のノズル列群とは、例えば、白色のインク用のノズル列群である白インク用ノズル列群、クリアインク用のノズル列群であるクリアインク用ノズル列群、C色のインク用のノズル列群であるC色用ノズル列群、M色のインク用のノズル列群であるM色用ノズル列群、Y色のインク用のノズル列群であるY色用ノズル列群、及びK色のインク用のノズル列群であるK色用ノズル列群である。
Further, the
尚、上記においても説明をしたように、本例において、一のインクジェットヘッド102が有する2個のノズル列200は、副走査方向の位置がずれている。そのため、2個のノズル列200をまとめて、実質的に1個のノズル列であると考えることもできる。この場合、それぞれのノズル列群を構成するノズル列の数は、この実質的なノズル列の数であってよい。
As described above, in this example, the two
また、上記のように複数のノズル列をノズル列群に分けた場合、それぞれのノズル列群に対し、材料吐出能力を考えることができる。この場合、材料吐出能力とは、例えば、1回の主走査動作において単位時間に吐出可能な材料の最大値のことである。1回の主走査動作において単位時間に吐出可能な材料とは、例えば、主走査動作中の単位時間の間に、その間にノズル列群が通過する領域に対して吐出可能な材料のことである。そのため、材料吐出能力について、例えば、この領域の面積に対して吐出可能な材料の最大値と考えてもよい。そして、この材料吐出能力については、造形しようとする造形物50の特徴に合わせて設定することが好ましい。
Further, when a plurality of nozzle rows are divided into nozzle row groups as described above, the material ejection capacity can be considered for each nozzle row group. In this case, the material ejection capacity is, for example, the maximum value of the material that can be ejected in a unit time in one main scanning operation. The material that can be ejected in a unit time in one main scanning operation is, for example, a material that can be ejected to a region through which the nozzle train group passes during the unit time during the main scanning operation. .. Therefore, the material ejection capacity may be considered as, for example, the maximum value of the material that can be ejected with respect to the area of this region. Then, it is preferable to set this material discharge capacity according to the characteristics of the modeled
より具体的に、本例のように様々な材料を用いて造形物50を造形する場合、1回の主走査動作において吐出すべき量が材料によって異なることも考えられる。そして、このような場合、いずれかの材料について対応するノズル列群の材料吐出能力が不十分であると、そのままでは適切に造形物50を造形できなくなる。そのため、このような場合には、そのノズル列群でも各回の主走査動作で十分な量の吐出が可能になるように、例えば、マルチパス動作でのパス数を増やすことや、主走査動作時のヘッド部12の移動速度を低下させること等が必要になる。しかし、このような変更を行うと、造形速度が低下し、造形に要する時間が大きく増大するおそれがある。
More specifically, when the modeled
これに対し、材料吐出能力の不足が生じないようにして、高速に造形を行うためには、例えばそれぞれの材料用のインクジェットヘッドの個数を増やし、それぞれのノズル列群の材料吐出能力を大きくすることも考えられる。しかし、この場合、ヘッド部12が大型化し、造形装置10の大型化や高価格化が避けられなくなる。そのため、それぞれのノズル列群の材料吐出能力について、安易に大きくすることは好ましくない。
On the other hand, in order to prevent a shortage of material ejection capacity and perform high-speed modeling, for example, increase the number of inkjet heads for each material and increase the material ejection capacity of each nozzle row group. It is also possible. However, in this case, the
そこで、本願の発明者は、必要以上にヘッド部12が大型化することを避けつつ造形速度を高速化する方法について、鋭意研究を行った。そして、ヘッド部12の小型軽量化と造形速度の向上とを両立するという点において、ヘッド部12におけるノズル列群のうち、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を大きくすることが好ましいことを見出した。
Therefore, the inventor of the present application has conducted diligent research on a method of increasing the molding speed while avoiding the
より具体的に、造形装置10においては、例えば、造形の目的に応じて複数の造形モードからいずれかをユーザが選択して造形を行う場合がある。そして、この場合、例えば、より高速に造形を行うことを優先する造形モードと、造形の精度を優先してあえて低速で造形を行う造形モードとを選択可能にすること等が考えられる。また、より高速に造形を行うことを優先する造形モードでは、例えば、造形物50の各領域の形成に複数のノズル列群を用いること等が考えられる。また、より具体的に、この場合、例えば、着色用のCMYKの各色のインクについて、本来の用途である着色用ではなく、造形用のインクとして用いること等が考えられる。このように構成すれば、例えば、より多くのノズル列群を利用して造形を行うことで、より高速に造形を行うことができる。また、造形の精度を優先してあえて低速で造形を行う造形モードとしては、例えば、着色用のCMYKの各色のインクで着色を行いつつ造形を行う造形モードが考えられる。この場合、例えば、造形物50において外部から視認できる表面の領域について、CMYKの各色のインクで着色を行うこと等が考えられる。
More specifically, in the
そして、このような様々な造形モードで造形を行う場合、それぞれの造形モードでの造形の速度の上限は、例えば、その造形モードで使用するノズル列群の材料吐出能力に応じて決まる。そのため、この場合、それぞれの造形モードにおいて、使用するノズル列群の材料吐出能力を適切に設定することが好ましい。また、この場合、特に、より高速に造形を行う造形モードについて、いずれかのノズル列群の材料吐出能力の影響で造形の速度が低下することを適切に防ぐことが望ましい。 When modeling is performed in such various modeling modes, the upper limit of the modeling speed in each modeling mode is determined, for example, according to the material ejection capacity of the nozzle train group used in the modeling mode. Therefore, in this case, it is preferable to appropriately set the material ejection capacity of the nozzle row group to be used in each modeling mode. Further, in this case, it is particularly desirable to appropriately prevent the modeling speed from being lowered due to the influence of the material ejection capacity of any of the nozzle row groups in the modeling mode in which the modeling is performed at a higher speed.
また、この点について、本願の発明者は、サポート用ノズル列群とその他のノズル列群との違いに着目した。より具体的に、本例において、サポート用ノズル列群以外のノズル列群は、造形の成果物となる造形物50の材料を吐出する。これに対し、サポート用ノズル列群は、造形物50を構成する材料ではなく、造形後に除去されるサポート層52の材料を吐出する。そのため、サポート用ノズル列群は、他のノズル列群とは性質の異なる材料を吐出することになる。また、その結果、いずれの造形モードにおいても、サポート層52の形成は、実質的にサポート用ノズル列群のみで行うことが必要になる。より具体的に、図1に示した造形装置10で造形を行う場合、例えば、インクジェットヘッド102Sのみを用いてサポート層52を形成することが必要になる。
In this regard, the inventor of the present application has focused on the difference between the support nozzle row group and other nozzle row groups. More specifically, in this example, the nozzle row group other than the support nozzle row group discharges the material of the modeled
尚、サポート層52の形成を実質的にサポート用ノズル列群のみで行うとは、例えば、少なくともサポート層52の主要部について、サポート用ノズル列群のみで行うことである。そのため、例えばサポート層52の一部について、サポート用ノズル列群以外のノズル列群を用いること等も考えられる。より具体的に、サポート層52の形成を実質的にサポート用ノズル列群のみで行うとは、例えば、サポート層52のうちの60%以上、好ましくは80%以上をサポート用ノズル列群のみで行うことであってよい。
It should be noted that the formation of the
一方、造形物50を造形する動作に着目した場合、例えばより高速に造形を行う造形モードにおいては、サポート用ノズル列群の全てを用いて造形物50の造形を行うことも考えられる。より具体的に、図1に示した造形装置10の構成の場合、造形物用ヘッドとして示したインクジェットヘッド102W、インクジェットヘッド102T、インクジェットヘッド102C、インクジェットヘッド102M、インクジェットヘッド102Y、インクジェットヘッド102Kを用いて造形物50を造形することが可能になる。
On the other hand, when focusing on the operation of modeling the modeled
そして、この場合、より高速に造形を行う造形モードでの造形速度は、例えば、サポート用ノズル列群の材料吐出能力が律速の条件になって決まると考えられる。そのため、より高速に造形を行う造形モードにおいて、十分に高速に造形を行うためには、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を適切に大きくすることが好ましいといえる。 In this case, it is considered that the modeling speed in the modeling mode in which the modeling is performed at a higher speed is determined, for example, by the material ejection capacity of the support nozzle row group as a rate-determining condition. Therefore, in the modeling mode in which modeling is performed at a higher speed, it can be said that it is preferable to appropriately increase the material ejection capacity of the support nozzle row group in order to perform modeling at sufficiently high speed.
これに対し、本例においては、ヘッド部12における様々な用途のインクジェットヘッドのうち、インクジェットヘッド102Sのみを複数個用い、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を大きくしている。また、その結果、本例において、サポート用ノズル列群の材料吐出能力は、他のいずれの色のインクを吐出するノズル列群の材料吐出能力よりも大きくなっている。そのため、本例によれば、例えば、高速な造形をより適切に行うことができる。
On the other hand, in this example, among the inkjet heads for various purposes in the
尚、図1に示した構成において、サポート層用ヘッドであるインクジェットヘッド102Sの個数は、2個である。これに対し、インクジェットヘッド102S以外の全てのインクジェットヘッドからなる造形物用ヘッドの個数は、6個である。そのため、造形の速度をより高速化するためには、例えば、インクジェットヘッド102Sの個数を更に増やし、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を更に大きくすることも考えられる。しかし、インクジェットヘッド102Sの個数を多くし過ぎると、ヘッド部12の大型化等の問題が生じる場合もある。また、例えば他の造形モードにおいて、サポート用ノズル列群の材料吐出能力が必要以上に大きくなるおそれもある。そのため、インクジェットヘッド102Sの個数については、ヘッド部12のサイズとのバランス等を考慮して、適宜決定することが好ましい。この場合も、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を他のノズル列群の材料吐出能力よりも大きくすることにより、造形速度を適切に高速化できる。
In the configuration shown in FIG. 1, the number of inkjet heads 102S, which are heads for the support layer, is two. On the other hand, the number of modeling heads made of all inkjet heads other than the
また、この場合、サポート用ノズル列群以外のノズル列の数を変化させることなく造形速度を高速化できるため、ノズル列の数の大幅な増加等を防ぐことができる。また、これにより、例えば、ヘッド部12の小型軽量化と造形速度の向上とを適切に両立させることができる。
Further, in this case, since the molding speed can be increased without changing the number of nozzle rows other than the support nozzle row group, it is possible to prevent a large increase in the number of nozzle rows. Further, as a result, for example, it is possible to appropriately achieve both the reduction in size and weight of the
ここで、本例の特徴についてより一般化して考えた場合、サポート用ノズル列群以外のノズル列群のうちのいずれかについて、第1ノズル列群と考えることができる。この場合、第1ノズル列群とは、例えば、造形物50の材料として第1の色の材料を吐出する一個以上のノズル列からなるノズル列群である。また、他のいずれかのノズル群について、第2ノズル列群と考えることができる。この場合、第2ノズル列群とは、例えば、造形物50の材料として第1の色と異なる第2の色の材料を吐出する一個以上のノズル列からなるノズル列群である。また、この場合、造形装置10は、例えば、予め設定された造形モードに基づいて造形の動作を行い、少なくともいずれかの造形モードの動作において、第1ノズル列群及び第2ノズル列群を用いて造形物50の少なくとも一部を形成する。また、造形物50の周囲の少なくとも一部にサポート層52を形成する。そして、この場合において、サポート用ノズル列群の材料吐出能力について、少なくとも第1ノズル列群の材料吐出能力よりも大きくすることが好ましいといえる。
Here, when the features of this example are considered more generalized, any one of the nozzle row groups other than the support nozzle row group can be considered as the first nozzle row group. In this case, the first nozzle row group is, for example, a nozzle row group composed of one or more nozzle rows that eject a material of the first color as a material of the modeled
このように構成すれば、例えば、第1ノズル列群及び第2ノズル列群により複数種類の材料を用いて造形物の少なくとも一部を形成することにより、造形速度を適切に高速化できる。また、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を大きくすることにより、サポート用ノズル列群の材料吐出能力によって造形速度が低下することを適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、より適切な方法で造形速度を高速化できる。 With this configuration, for example, the molding speed can be appropriately increased by forming at least a part of the modeled object using a plurality of types of materials by the first nozzle row group and the second nozzle row group. Further, by increasing the material ejection capacity of the support nozzle row group, it is possible to appropriately prevent the molding speed from being lowered due to the material ejection capacity of the support nozzle row group. Further, as a result, for example, the modeling speed can be increased by a more appropriate method.
また、本例において、白インク用ノズル列群は、第1ノズル列群の一例である。また、より一般化して考えた場合、白色以外のいずれか1色のインクに着目して、その1色のインクを吐出するノズル列群を第1ノズル列群と考えてもよい。すなわち、白インク用ノズル列群以外のいずれかのノズル列群について、第1ノズル列群と考えてもよい。この場合、第1ノズル列群は、例えば、高速に造形を行ういずれかの造形モードにおいて単独では領域形成を行わないインクを吐出するノズル列群であってよい。また、単独では領域形成を行わないインクとは、例えば、このインクを用いて形成する領域について、このインク以外の他の色のインクを更に用いて形成するインクのことである。また、造形装置10の構成の変形例において、例えば白色以外の所定の色の造形用インク(例えば、造形専用のインク)を用いる場合、このインクを吐出するノズル列群について、第1ノズル列群と考えることもできる。
Further, in this example, the nozzle row group for white ink is an example of the first nozzle row group. Further, when considered more generalized, the nozzle row group that ejects the ink of any one color other than white may be considered as the first nozzle row group. That is, any nozzle row group other than the nozzle row group for white ink may be considered as the first nozzle row group. In this case, the first nozzle row group may be, for example, a nozzle row group that ejects ink that does not form a region by itself in any of the modeling modes that perform modeling at high speed. Further, the ink that does not form a region by itself is, for example, an ink that is formed by further using an ink of a color other than this ink in a region formed by using this ink. Further, in a modified example of the configuration of the
また、着色用のノズル列群であるC色用ノズル列群、M色用ノズル列群、Y色用ノズル列群、及びK色用ノズル列群のそれぞれは、第2ノズル列群の一例である。この場合、第2ノズル列群に含まれるノズル列は、複数色の着色用のインクのうちのいずれかのインクを吐出する。また、サポート用ノズル列群の材料吐出能力は、第2ノズル列群の材料吐出能力よりも大きくすることが好ましい。このように構成すれば、例えば、造形速度をより適切に高速化できる。 Further, each of the C color nozzle row group, the M color nozzle row group, the Y color nozzle row group, and the K color nozzle row group, which are the nozzle row groups for coloring, is an example of the second nozzle row group. be. In this case, the nozzle row included in the second nozzle row group ejects one of the inks for coloring a plurality of colors. Further, it is preferable that the material ejection capacity of the support nozzle row group is larger than the material ejection capacity of the second nozzle row group. With this configuration, for example, the modeling speed can be increased more appropriately.
また、本例においては、クリアインク用ノズル列群について、第2ノズル列群の一例と考えてもよい。C色用ノズル列群、M色用ノズル列群、Y色用ノズル列群、及びK色用ノズル列群のそれぞれについて、第1ノズル列群の一例と考えることもできる。この場合、例えば、C色用ノズル列群、M色用ノズル列群、Y色用ノズル列群、及びK色用ノズル列群のいずれかを第1ノズル列群の一例と考え、他のいずれかを第2ノズル列群の一例と考えてもよい。 Further, in this example, the clear ink nozzle row group may be considered as an example of the second nozzle row group. Each of the C color nozzle row group, the M color nozzle row group, the Y color nozzle row group, and the K color nozzle row group can be considered as an example of the first nozzle row group. In this case, for example, any one of the C color nozzle row group, the M color nozzle row group, the Y color nozzle row group, and the K color nozzle row group is considered as an example of the first nozzle row group, and any of the others. May be considered as an example of the second nozzle row group.
続いて、本例の造形装置10により行う造形の動作について、更に詳しく説明をする。図2は、造形装置10により行う造形の動作の一例を示す。本例において、造形装置10は、予め設定された複数の造形モードでの造形が可能な装置である。また、これらの造形モードとして、造形装置10は、少なくとも、着色用のノズル列群を用いて着色された造形物50を造形する造形モードである着色モードでの造形が可能である。
Subsequently, the modeling operation performed by the
図2(a)は、造形装置10により実行可能な着色モードの一例を示す。本例において、造形装置10は、少なくとも、フルカラーで造形物50の表面を着色する造形モードである表面加飾モードと、単色で造形物50の内部及び表面を着色する造形モードである単色・色付けモードとを実行可能である。
FIG. 2A shows an example of a coloring mode that can be executed by the
表面加飾モードでの造形時において、造形装置10は、例えば、造形物50の造形データとして入力されるデータに基づき、フルカラーでの自動着色を行いつつ、造形物50を造形する。この場合のデータとしては、造形物表面のカラーデータを用いることが考えられる。また、カラーデータとして、例えば、造形物が人物である場合は、肌色や着衣等の色や模様を示すデータを用いることが考えられる。また、造形物が構造物である場合は、素材の模様や文字の色等を示すデータを用いることが考えられる。また、表面加飾モードでの造形時において、造形装置10は、ユーザにより選択された色(選択色)によって造形物表面を単色で着色してもよい。また、単色・色付けモードでの造形時において、造形装置10は、例えば、インク残量に応じて自動的に設定された色で造形装置10の内部及び表面を着色しつつ、造形を行う。この場合、例えば、使用するインクの種類及びインクの使用比率のうちの少なくとも一方を自動設定することが好ましい。また、単色・色付けモードでの造形時において、造形装置10は、ユーザにより選択された色(選択色)による単色での着色を行ってもよい。
At the time of modeling in the surface decoration mode, the
尚、本例において、表面加飾モードは、複数色の着色用のインクを用いて少なくとも造形物50の表面を着色する造形モードの一例である。この場合、造形物50の表面とは、例えば、造形物50において外部から視認できる領域のことである。また、表面加飾モードは、造形物50の表面をフルカラーで加飾するフルカラー着色モードの一例でもある。また、単色・色付けモードは、造形物50の内部の造形に着色用インクを用いる内部着色モードの一例である。また、この場合、内部着色モードは、例えば、造形物50の内部の造形に少なくともいずれかの着色用インクを用いることで表面加飾モードよりも高速に造形を行う造形モードである。また、単色・色付けモードは、造形物50を単色で着色する単色カラー着色モードの一例でもある。
In this example, the surface decoration mode is an example of a modeling mode in which at least the surface of the modeled
図2(b)は、表面加飾モードにより造形する楕円形状の造形物50の構成の一例を示す断面図であり、造形物50の構成の一例をサポート層52と共に示す。本例において、表面加飾モードでの造形を行う場合、造形装置10は、内部領域302、光反射領域304、分離領域306、着色領域308、及び保護領域310を有する造形物50を造形する。内部領域302、光反射領域304、分離領域306、着色領域308、及び保護領域310は、造形物50の内部から外側へ向かって、この順番で並ぶように形成される。また、造形装置10は、保護領域310の外側に、サポート層52を形成する。
FIG. 2B is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the elliptical modeled
尚、表面加飾機能を実現する光反射領域304、分離領域306、着色領域308の3つの層の合計の厚さは、例えば、造形物の表面の内側の法線方向に200μm〜1mm程度である。また、表面加飾の解像度の点から考えた場合、この厚さは、300μm以下の、より薄い厚さであることが好ましい。また、この中で、内部領域302と光反射領域304は、例えば、同一の白色インクで形成してもよい。更に、分離領域306、保護領域310は必須のものではなく、それぞれ、吐出位置精度や、造形物の使用目的によって層を形成してよい。
The total thickness of the three layers of the
内部領域302は、造形物50の内部を構成する領域である。本例において、内部領域302は、造形物50の造形用のインクで形成されたインクの層である造形層が積層された領域であり、造形物50の形状を構成する。表面加飾モードでの造形時において、内部領域302は、1種類のインク(単一のインク)のみで形成してもよく、複数種類のインクを用いて形成してもよい。例えば、内部領域302の形成は、白色のインクで形成することが考えられる。また、白色のインクに加え、少なくともいずれかの着色用のインクを更に用いて内部領域302を形成してもよい。また、例えば、複数色の着色用のインクを用いて内部領域302を形成してもよい。この場合、例えば、白色のインクを用いずに、着色用のインクのみで内部領域302を形成してもよい。
The
光反射領域304は、内部領域302の外側において光反射性のインクを用いて形成される領域である。本例において、造形装置10は、白色のインクで形成されたインクの層を重ねて形成することにより、光反射領域304を形成する。この場合、着色領域308よりも内側に光反射領域304を形成することにより、減法混色方でのフルカラー表現が可能になる。また、これにより、例えば、着色された造形物50を適切に造形できる。
The light-reflecting
尚、光反射領域304の厚さは、100μm〜1mm程度で均一の厚さにすることが好ましい。この場合、領域の厚さとは、例えば、領域の表面における法線方向の厚さのことである。また、本例において、造形装置10は、白色のインクのみを用いて、光反射領域304を形成する。造形装置10の構成の変形例において、例えばより高速に造形を行う場合等には、白色のインク以外にクリアインクを更に用いて光反射領域304を形成すること等も考えられる。
The thickness of the
分離領域306は、光反射領域304と着色領域308との間にクリアインクにより形成される領域である。本例において、造形装置10は、クリアインクのみで形成されたインクの層を重ねて形成することにより、分離領域306を形成する。分離領域306を形成することにより、光反射領域304における白色のインクと着色領域308における着色用のインクが混じることを適切に防ぐことができる。分離領域306の厚さは、例えば50〜500μm程度で均一の厚さにすることが好ましい。
The
着色領域308は、造形物50の表面において着色がされる領域である。本例において、造形装置10は、CMYKの各色の着色用のインクとクリアインクとを用いて形成されたインクの層である加飾層を重ねて形成することにより、着色領域308を形成する。この場合、着色用インクに加えてクリアインクを用いることにより、表現する色の違いによる着色用のインクの使用量の変化分を補填することができる。また、これにより、分離領域306を構成するそれぞれの加飾層を一定の厚さで適切に形成することができる。このように構成すれば、フルカラーの表現を適切に行うことができる。着色領域308の厚さは、例えば50〜500μm程度で均一の厚さにすることが好ましい。また、例えば着色画像の解像度の点では、150μm以下にすることがより好ましい。
The
保護領域310は、造形物50の表面を保護するための透明な領域である。本例において、造形装置10は、クリアインクのみで形成されたインクの層を重ねて形成することにより、保護領域310を形成する。保護領域310を形成することにより、造形物50における着色領域308の表面が擦れることや、退色に対する保護を適切に行うことができる。保護領域310の厚さは、例えば10〜500μm程度で均一の厚さにすることが好ましい。
The
また、サポート層52は、造形中の造形物50を支持するための層である。本例において、造形装置10は、サポート層52の材料となるインクで形成された層を重ねて形成することにより、サポート層52を形成する。造形時にサポート層52を形成するとは、例えば、造形しようとする造形物50の形状に応じて、必要な場合に造形物50の周囲の少なくとも一部にサポート層52を形成することであってよい。
Further, the
図2(c)は、単色・色付けモードにより造形する造形物50の構成の一例を示す断面図であり、造形物50の構成の一例をサポート層52と共に示す。本例において、単色・色付けモードでの造形を行う場合、造形装置10は、単色着色領域312のみで構成される造形物50を造形する。また、単色着色領域312の外側に、サポート層52を形成する。
FIG. 2C is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the modeled
この場合、単色着色領域312は、造形物50の造形用のインクで形成されたインクの層である造形層が積層された領域であり、造形物50の形状を構成する。また、本例において、造形装置10は、サポート層52の材料以外のインクである各色(W、T、C、M、Y、K)のインクのいずれかを用いて形成されたインクの層を重ねて形成することにより、単色着色領域312を形成する。また、この場合、使用するインクの組み合わせに応じて、単色着色領域312を単色に着色する。
In this case, the monochromatic
このように構成すれば、例えば、内部及び表面が単色に着色された造形物50を適切に造形できる。また、より具体的に、例えば、白色(W)のインクが40%、クリアインク(T)が20%、C色のインクが20%、M色のインクが20%となる比率で、内部領域302内において3次元方向に均一になるように各色のインクを吐出した場合、淡い青色の造形物50を造形することができる。また、単色・色付けモードでの造形時においても、必要に応じて、造形物50の周囲の少なくとも一部にサポート層52を形成する。
With this configuration, for example, a modeled
ここで、単色・色付けモードでの造形時において、造形装置10は、複数色のインクを用いて単色着色領域312を形成することにより、1色のインクのみで単色着色領域312を形成する場合と比べ、より高速に造形物50を造形することができる。また、この特徴について、より一般化して考えた場合、ヘッド部12(図1参照)における第1ノズル列群及び第2ノズル列群を用いて造形物50の少なくとも一部を形成する動作と考えることができる。また、この場合、図1に関連して説明をしたように、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を大きくした構成を用いることで、サポート用ノズル列群の材料吐出能力が造形速度の律速条件になることを適切に防ぐことができる。そのため、本例によれば、例えば、単色・色付けモードにおいて高速な造形を適切に行うことができる。
Here, in the case of modeling in the single color / coloring mode, the
また、上記のように、単色・色付けモードでの造形時において、本例の造形装置10は、例えば、インク残量に応じて自動的に設定された色で造形装置10の内部及び表面を着色しつつ、造形を行う。より具体的には、例えば、造形装置10のインクカートリッジやインクタンクにおいて残量が少ないインクがある場合に、そのインクを避けるように使用するインクを決定することが考えられる。このように構成すれば、例えば、インクを効率的に使用して造形物50の造形を行うことができる。また、例えば黒色の単色の造形物50を造形する場合に、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の組み合わせにより黒色を表現して造形してもよい。このように構成すれば、例えば、黒色(K色)のみで造形を行う場合と比べ、より高速に造形を行うことができる。
Further, as described above, when modeling in the single color / coloring mode, the
また、単色・色付けモードにおいては、例えば、W、T、C、M、Y、Kの各色の中から任意の比率で組み合わせた色の造形物50を造ることが可能である。例えば、透明、無彩色の白、黒、更に透明との組み合わせによる中間濃度のグレー、C、M、Y及びその2次(2つの色の組み合わせ)色であるR,G,B、C,M,Yと透明、白との組み合わせによる淡色などが表現可能である。
Further, in the single color / coloring mode, for example, it is possible to create a
尚、着色用のインクを造形の目的にも使用できることは、例えば、紫外線硬化型インク等を用いて造形を行う場合に特有の特徴である。そのため、本例においては、紫外線硬化型インク等を用いて造形を行う場合に特有の特徴を利用して造形の速度を高速化していると考えることもできる。また、造形速度を高速化すること等を考えずに、より一般化して考えた場合、単色着色領域312について、1種類のインク(単一インク)のみを用いて形成すること等も考えられる。そのため、例えば高速化をせずに単色の造形物50を造形する造形モード等において、造形装置10は、ユーザの選択する色に応じて、1種類のインクのみで単色着色領域312を形成してもよい。
It should be noted that the fact that the coloring ink can be used for the purpose of modeling is a characteristic peculiar to, for example, when modeling is performed using an ultraviolet curable ink or the like. Therefore, in this example, it can be considered that the speed of modeling is increased by utilizing the unique characteristics when modeling is performed using ultraviolet curable ink or the like. Further, when considered more generally without considering increasing the modeling speed, it is conceivable to form the single
続いて、造形物50の内部や表面に対する着色用のインクの吐出の仕方について、更に詳しく説明をする。図3は、表面加飾モードでの造形時における各領域に対する各色のインクの吐出の仕方の一例を示す図であり、ドーナツ形状の造形物50を造形する場合について、各領域の詳細な構成の一例を示す。
Subsequently, a method of ejecting the coloring ink to the inside and the surface of the modeled
ドーナツ形状の造形物50を造形する場合、造形物50を構成する一つの層における立体画素(ボクセル、voxel)の構成を模式的に表すと、図3に示すようになる。この場合、一つの層とは、例えば、積層方向に垂直な面である断面(スライス面)における一つのインクの層のことである。また、立体画素とは、例えば、造形物50を構成する最小単位のことである。また、本例において、立体画素は、例えば、一つのインク滴により形成される領域である。
When the donut-shaped
ここで、図3においては、内部領域302について、複数色の着色用のインクで形成した場合の構成を図示している。また、光反射領域304については、上記においても説明をしたように、白色(W)のインクのみで形成した構成を図示している。分離領域306については、クリアインク(T)のみで形成した構成を図示している。また、着色領域308については、着色する色に応じて着色用の各色のインク(プロセスカラーのインク)とクリアインクとを用いて形成した構成を図示している。また、この構成においては、光反射領域304、分離領域306、及び着色領域308を含む部分について、表面着色部と考えることができる。また、図示の便宜上、保護領域310(図2参照)は省略している。
Here, in FIG. 3, the configuration when the
また、着色領域308においては、造形物50の表面に着色すべき色の情報に基づき、例えば層の面内方向(X方向及びY方向)に対して誤差拡散法を適用して、2次元の画像をインクジェット方式で印刷する場合と同一又は同様にしてインクの層を形成することが好ましい。誤差拡散法を用いる場合、演算時間が必要になるが、高い解像度で高い品質の着色(加飾)を行うことができる。また、他にフルカラーを表現する方法として、例えば、ディザ法、Bayer法等を用いてもよい。これらの場合、マスクを用いて量子化を行うことにより、例えば解像度が低くなる場合もあるが、画像処理を簡単かつ高速に行うことができる。また、いずれの方式を用いる場合においても、例えば、モアレが発生しないよう、層毎に誤差拡散法での拡散の演算位置やディザ法でのマスク位置をずらすことが好ましい。この場合、例えば、層の面内方向(X方向及びY方向)へマスクをずらすことが好ましい。
Further, in the
また、色が互いに異なる複数種類のインクを用いて造形物50の内部等を造形する場合、それぞれのインクの吐出の仕方の組み合わせとして、様々な組み合わせを用いることが考えられる。図4は、造形物50の内部へのインクの吐出の仕方の様々な例を示す。
Further, when modeling the inside of the modeled
図4(a)は、同じ色のインクで形成される立体画素が主走査方向(Y方向)へ連続し、副走査方向(X方向)において隣接する立体画素が異なる色のインクで形成されるようにインクを吐出する例(Y方向連続の例)を示す。図4(b)は、同じ色のインクで形成される立体画素が副走査方向へ連続し、主走査方向において隣接する立体画素が異なる色のインクで形成されるようにインクを吐出する例(X方向連続の例)を示す。 In FIG. 4A, three-dimensional pixels formed of inks of the same color are continuous in the main scanning direction (Y direction), and adjacent three-dimensional pixels are formed of inks of different colors in the sub-scanning direction (X direction). An example of ejecting ink as described above (an example of continuous ink in the Y direction) is shown. FIG. 4B shows an example of ejecting ink so that three-dimensional pixels formed of inks of the same color are continuous in the sub-scanning direction and adjacent three-dimensional pixels are formed of inks of different colors in the main scanning direction ( An example of continuity in the X direction) is shown.
図4(c)は、4色のインクのそれぞれにより形成される立体画素が2次元平面内で分散するようにインクを吐出する例(4ヘッドで2次元分散の例)を示す。この場合、4色のインクとして、CMYKの4色のインクとクリアインクとを合わせた5種類のインクのうちの4色のインクを用いることが考えられる。また、図においては、XY平面内で各色の立体画素を分散させた場合の例を図示している。各色の立体画素の分散については、XY平面ではなく、例えばYZ平面内で行ってもよい。 FIG. 4C shows an example (an example of two-dimensional dispersion with four heads) in which ink is ejected so that three-dimensional pixels formed by each of the four color inks are dispersed in a two-dimensional plane. In this case, as the four-color ink, it is conceivable to use four-color ink out of five types of ink, which is a combination of the four-color ink of CMYK and the clear ink. Further, in the figure, an example in which the three-dimensional pixels of each color are dispersed in the XY plane is shown. The dispersion of the three-dimensional pixels of each color may be performed not in the XY plane but in, for example, the YZ plane.
図4(d)は、5色のインクのそれぞれにより形成される立体画素が2次元平面内で分散するようにインクを吐出する例(5ヘッドで2次元分散の例)を示す。この場合、5色のインクとして、CMYKの4色のインクとクリアインクとを合わせた5種類のインクを用いることが考えられる。また、この場合も、図においては、XY平面内で各色の立体画素を分散させた場合の例を図示している。各色の立体画素の分散については、XY平面ではなく、例えばYZ平面内で行ってもよい。 FIG. 4D shows an example (an example of two-dimensional dispersion with five heads) in which ink is ejected so that three-dimensional pixels formed by each of the five colors of ink are dispersed in a two-dimensional plane. In this case, as the five-color ink, it is conceivable to use five types of ink, which is a combination of the four-color ink of CMYK and the clear ink. Further, also in this case, the figure shows an example in which the three-dimensional pixels of each color are dispersed in the XY plane. The dispersion of the three-dimensional pixels of each color may be performed not in the XY plane but in, for example, the YZ plane.
ここで、図4(a)〜(d)に示した例は、例えば、表面加飾モードでの造形時に内部領域302(図2参照)を形成する場合におけるインクの吐出の仕方の例である。また、例えば単色・色付けモードでの造形時においては、例えば図4(a)〜(d)に示した例と同一又は同様にして、単色着色領域312(図2参照)を形成してよい。 Here, the examples shown in FIGS. 4A to 4D are examples of how to eject ink when the internal region 302 (see FIG. 2) is formed during modeling in the surface decoration mode, for example. .. Further, for example, at the time of modeling in the monochromatic / coloring mode, the monochromatic colored region 312 (see FIG. 2) may be formed in the same manner as or in the same manner as the examples shown in FIGS. 4 (a) to 4 (d).
また、表面加飾モードでの造形時の内部領域302や、単色・色付けモードでの造形時の単色着色領域312の形成は、例えば、予め設定された所定の色を表現するように行うことも考えられる。図4(e)は、所定の色を表現するように造形物50の内部等を形成する場合のインクの吐出の仕方の例を示す。この例は、例えば、造形物50の内部を所定の色の着色する場合の吐出の仕方の例である。また、より具体的に、図示した例は、炎緑色の単色の造形物50を造形する場合の例である。
Further, the formation of the
上記の各例のように構成すれば、例えば、造形物50の内部等について、複数色のインクを用いて適切に形成できる。また、これにより、造形物50を適切に造形することができる。また、各例において、隣り合う層で同一の位置に同一のインクジェットヘッドのノズルからの吐出が重ならないように走査することで、インク滴の吐出量のバラツキが平均化されて、精度のよい造形物が得られる。
If it is configured as in each of the above examples, for example, the inside of the modeled
続いて、複数色のインクを用いて一のインクの層を形成する動作について、更に詳しく説明をする。図5は、複数色のインクを用いて一のインクの層を形成する動作の一例を示す図であり、互いに異なる色のインクを吐出する複数のインクジェットヘッドによりインクを吐出する位置の例を示す。 Subsequently, the operation of forming one ink layer using the inks of a plurality of colors will be described in more detail. FIG. 5 is a diagram showing an example of an operation of forming one ink layer using inks of a plurality of colors, and shows an example of a position where inks are ejected by a plurality of inkjet heads that eject inks of different colors. ..
図示した場合において、複数のインクジェットヘッドとしては、互いに異なる色のインクを吐出する3個のインクジェットヘッドである第1ヘッド、第2ヘッド、及び第3ヘッドを用いる。より具体的に、例えば、図3に示したようにインクを吐出する場合、第1ヘッド、第2ヘッド、及び第3ヘッドのそれぞれは、C色用、M色用、Y色用のいずれかのインクジェットヘッドに対応する。また、図5に示した動作は、ドーナツ形状の造形物50を構成する一つの層における各立体画素を形成する動作に対応する。
In the illustrated case, as the plurality of inkjet heads, the first head, the second head, and the third head, which are three inkjet heads that eject inks of different colors from each other, are used. More specifically, for example, when ejecting ink as shown in FIG. 3, each of the first head, the second head, and the third head is one of C color, M color, and Y color. Compatible with inkjet heads. Further, the operation shown in FIG. 5 corresponds to the operation of forming each three-dimensional pixel in one layer constituting the donut-shaped
また、図5において、それぞれのインクジェットヘッドによる吐出位置を示す各マスは層内でのインクによる記録位置を表す。また、本例において、この記録位置は、1/400インチピッチでX方向及びY方向に並ぶ位置(X,Y座標位置)である。また、それぞれのインクジェットヘッドは、主走査方向(Y方向)へ移動しながら、着色を制御するデータに応じてインクを吐出する。また、図示した場合において、それぞれのインクジェットヘッドは、主走査方向における間隔が3ピッチ間隔になるようにインクを吐出する。 Further, in FIG. 5, each cell indicating the ejection position by each inkjet head represents the recording position by ink in the layer. Further, in this example, this recording position is a position (X, Y coordinate position) arranged in the X direction and the Y direction at a pitch of 1/400 inch. Further, each inkjet head moves in the main scanning direction (Y direction) and ejects ink according to the data for controlling coloring. Further, in the illustrated case, each inkjet head ejects ink so that the interval in the main scanning direction is 3 pitch intervals.
また、マス内の数字は、ノズル列番号(L)と、ノズル並び番号(n)を表す。例えば、マス内の数字Lnは、第Lノズル列の第nノズルからの吐出を表す。また、空白のマスはデータに無関係にインクを吐出しない位置を表す。図5に示すように各インクジェットヘッドでインクを吐出することにより、複数色のインクを用いて一のインクの層を形成する動作を適切に行うことができる。 The numbers in the squares represent the nozzle row number (L) and the nozzle arrangement number (n). For example, the number Ln in the mass represents the discharge from the nth nozzle of the Lth nozzle row. A blank cell represents a position where ink is not ejected regardless of the data. By ejecting ink with each inkjet head as shown in FIG. 5, it is possible to appropriately perform an operation of forming one ink layer using inks of a plurality of colors.
また、図5においては、一つのノズル列による吐出位置がX方向へ一列に連なるように吐出を行う場合を示している。しかし、各ノズル列からの吐出の仕方については、図5に示した構成に限らず、様々に変更することもできる。 Further, FIG. 5 shows a case where discharge is performed so that the discharge positions of one nozzle row are continuous in a row in the X direction. However, the method of discharging from each nozzle row is not limited to the configuration shown in FIG. 5, and can be variously changed.
図6は、各ノズル列からの吐出の仕方の変形例を示す。このように構成した場合、一つのノズル列による吐出位置が一列に連なることがないため、インクジェットヘッド間のインクの吐出量のバラツキの影響を低減することができる。また、これにより、例えば、高い精度での造形をより適切に行うことができる。 FIG. 6 shows a modified example of how to discharge from each nozzle row. With such a configuration, since the ejection positions by one nozzle array are not connected in a row, the influence of the variation in the ink ejection amount between the inkjet heads can be reduced. Further, as a result, for example, modeling with high accuracy can be performed more appropriately.
ここで、積層造形法で造形を行う場合、異なるインクの層の間で、通常、各層の同じ位置(X,Y座標位置)のマスがZ軸方向に重なることになる。これに対し、例えば、各層において同じノズル列で形成する位置を層が変わる毎にシフトさせること等により、同じノズルで立体画素を形成する位置(同一のノズルによる吐出位置)を層毎に変化させてもよい。この場合、例えば、層が変わる毎に吐出位置をY方向にシフトさせること等が考えられる。このように構成すれば、例えば、積層方向に重なる立体画素を複数のノズルで形成することができる。また、これにより、例えば、ノズル毎のインクの吐出量のバラツキの影響を適切に抑えることができる。 Here, when modeling is performed by the additive manufacturing method, cells at the same position (X, Y coordinate positions) of each layer usually overlap in the Z-axis direction between different ink layers. On the other hand, for example, by shifting the position of forming the same nozzle row in each layer each time the layer changes, the position of forming a three-dimensional pixel with the same nozzle (discharging position by the same nozzle) is changed for each layer. You may. In this case, for example, it is conceivable to shift the discharge position in the Y direction each time the layer changes. With this configuration, for example, three-dimensional pixels overlapping in the stacking direction can be formed by a plurality of nozzles. Further, as a result, for example, the influence of the variation in the ink ejection amount for each nozzle can be appropriately suppressed.
図7は、同じノズル列で立体画素形成する位置を層毎に異ならせる場合の動作の一例を示す図であり、積層方向(Z方向)において連続して重なる3層である第n層、第n+1層、第n+2層について、各位置に立体画素を形成するノズルの一例を示す。 FIG. 7 is a diagram showing an example of an operation when the positions for forming three-dimensional pixels in the same nozzle row are different for each layer, and the nth layer and the nth layer, which are three layers continuously overlapping in the stacking direction (Z direction), are shown. An example of a nozzle that forms a three-dimensional pixel at each position of the n + 1 layer and the n + 2 layer is shown.
この場合、少なくとも連続する2層の間で、同じノズルから同じXY座標位置に吐出しないように、吐出位置の変更を行う。より具体的に、例えば、図中の座標(Y5、X3)のマスに着目した場合、第n層の形成時には第3ノズル列の2番目のノズルで立体画素を形成し、第n+1層及び第n+2層では、それ以外のノズルで立体画素を形成している。そのため、この座標位置では、この3層について、3つの異なるノズルからインクが吐出されることになる。また、他の各座標でも同様である。 In this case, the ejection position is changed so as not to eject from the same nozzle to the same XY coordinate position between at least two consecutive layers. More specifically, for example, when focusing on the squares of the coordinates (Y5, X3) in the figure, when the nth layer is formed, a three-dimensional pixel is formed by the second nozzle of the third nozzle row, and the n + 1 layer and the third layer are formed. In the n + 2 layer, three-dimensional pixels are formed by other nozzles. Therefore, at this coordinate position, ink is ejected from three different nozzles for the three layers. The same applies to each of the other coordinates.
ここで、インクジェット方式でインクを吐出する場合、各ノズルからのインクの吐出量(一のインク滴あたりの容量)については、通常、ある程度のバラツキが存在する。より具体的に、吐出量のノズル間のバラツキは、例えば、10%程度である。そのため、同一のノズルにより同じ位置へ重ねてインクを吐出した場合、吐出量の多いノズルでは積層方向に厚く、逆に吐出量の少ないノズルでは積層方向に薄くなり、全体的に凹凸のある精度の悪い造形になる。これに対し、図7に示すようにしてインクを吐出する場合、複数のインクジェットヘッドを用いて連続するインクの層(造形層等)を形成する動作において、X、Y座標の同じ位置に同じインクジェットヘッドでインクを吐出しないことになる。そして、この場合、吐出量のノズル間のバラツキは、インクの層が積層されることで平均化されることになる。より具体的に、例えば図示した3層に着目した場合、同じ位置に対して3つの異なるインクジェットヘッドからインクを吐出することにより、インクの高さを平均化することができる。また、この場合、積層の高さがより均一になるため、平坦化ローラ106(図1参照)による表面均(なら)しでの削り量(インクの除去量)を低減することもできる。また、これにより、インクの使用量を節約することができる。 Here, when ink is ejected by the inkjet method, there is usually some variation in the amount of ink ejected from each nozzle (capacity per ink droplet). More specifically, the variation of the discharge amount between the nozzles is, for example, about 10%. Therefore, when ink is ejected from the same nozzle at the same position in layers, the nozzle with a large ejection amount becomes thicker in the stacking direction, and the nozzle with a small ejection amount becomes thinner in the stacking direction. It becomes a bad shape. On the other hand, when ejecting ink as shown in FIG. 7, in the operation of forming a continuous ink layer (modeling layer, etc.) using a plurality of inkjet heads, the same inkjet is used at the same position of the X and Y coordinates. Ink will not be ejected by the head. Then, in this case, the variation in the ejection amount between the nozzles is averaged by laminating the ink layers. More specifically, for example, when focusing on the three layers shown in the figure, the height of the ink can be averaged by ejecting ink from three different inkjet heads at the same position. Further, in this case, since the height of the lamination becomes more uniform, it is possible to reduce the amount of scraping (ink removal amount) by surface leveling by the flattening roller 106 (see FIG. 1). In addition, this can save the amount of ink used.
また、造形装置10により行う具体的な造形の仕方については、上記において説明をした方法に限らず、更なる様々な変更を行うこともできる。例えば、それぞれのノズル群を構成するノズル列の数については、様々に変更可能である。この場合、例えば、ノズル列の数を多くすることにより、造形の精度を高めることや造形の高速化が可能になる。また、一のインクジェットヘッドが有するノズル列の数についても、様々に変更可能である。
Further, the specific modeling method performed by the
また、上記においては、造形物50の内部等について、図7を用いて、連続する2層の間で同じノズルから同じXY座標位置に吐出しない構成について説明をした。この点について、本例のように複数のインクジェットヘッド102S(図1参照)を用いる場合等には、サポート層52の形成時においても、同様に、連続する2層の間で同じノズルから同じXY座標位置に吐出しない構成にしてもよい。
Further, in the above, regarding the inside of the modeled
また、造形物50を構成する各領域の形成の仕方についても、様々に変更することができる。例えば透明度の低いクリアインク(T色)を用いて表面加飾モードで造形を行う場合等においては、光反射領域304と分離領域306との境界を明確にしないで造形を行うこと等も考えられる。
In addition, the method of forming each region constituting the modeled
図8は、光反射領域304と分離領域306との境界を明確にしないで造形を行う場合の例を示す。この場合、光反射領域304及び分離領域306として機能する領域について、白色(W)のインクとクリアインク(T)との濃度に勾配つけて形成することが考えられる。このように構成した場合も表面加飾モードでの造形を適切に行うことができる。
FIG. 8 shows an example in which modeling is performed without clarifying the boundary between the
また、上記においては、主に、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を大きくする構成について、説明を行った。しかし、造形装置10において実行する造形モードの特徴によっては、サポート用ノズル列群以外のノズル列群についても材料吐出能力を大きくすることが好ましい場合がある。より具体的に、例えば、ヘッド部12における造形物用ヘッドで用いるインクには、無色で透明なクリアインクが含まれている。また、クリアインクは、例えば造形物50における保護領域310(図2参照)のように、透明な領域を形成する場合に使用される。そして、このような透明な領域を形成するためには、他の有色のインクを用いずに、クリアインクのみを使用する必要がある。そのため、造形装置10において実行する造形モードによっては、クリアインク用ノズル列群の材料吐出能力を大きくすることが好ましい場合もある。そこで、以下、このような造形モードの例について、説明をする。
Further, in the above, the configuration for increasing the material ejection capacity of the support nozzle row group has been mainly described. However, depending on the characteristics of the modeling mode executed by the
図9は、クリアインク用ノズル列群の材料吐出能力を大きくすることが好ましい造形モードについて説明をする図である。尚、以下に説明をする点を除き、図9において、図1〜8と同じ符号を伏した構成は、図1〜8における構成と同一又は同様の特徴を有する。 FIG. 9 is a diagram illustrating a modeling mode in which it is preferable to increase the material ejection capacity of the clear ink nozzle row group. Except for the points described below, in FIG. 9, the configuration in which the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 8 are hidden has the same or the same characteristics as the configurations in FIGS. 1 to 8.
図9(a)は、クリアインク用ノズル列群の材料吐出能力を大きくした場合のヘッド部12の構成の一例を示す。この構成において、ヘッド部12は、図1(b)に示したヘッド部12と比べ、クリアインク用のインクジェットヘッド102Tを1個多く有する。また、これにより、クリアインク用ノズル列群の材料吐出能力について、造形物50の造形用の各インクを吐出する他のノズル列群よりも大きくしている。より具体的に、この場合、クリアインク用ノズル列群の材料吐出能力は、白インク用ノズル列群、C色用ノズル列群、M色用ノズル列群、Y色用ノズル列群、及びK色用ノズル列群のそれぞれの材料吐出能力よりも大きくなっている。
FIG. 9A shows an example of the configuration of the
また、この場合も、ヘッド部12は、2個のインクジェットヘッド102Sを有している。そのため、クリアインク用ノズル列群の材料吐出能力は、サポート用ノズル列群以外のノズル列群の材料吐出能力と等しくなっている。材料吐出能力が等しいとは、例えば、材料吐出能力が実質的に等しいことである。また、材料吐出能力が実質的に等しいとは、例えば、設計上の材料吐出能力が等しいことであってよい。
Further, also in this case, the
図9(b)、(c)は、図9(a)に図示したヘッド部12を用いて造形を行う造形モードの一例を示す。この構成において、造形装置10は、造形物50を造形する造形モードとして、少なくとも、造形の速度が互いに異なる複数種類の表面加飾モードを実行可能である。また、より具体的に、造形装置10は、図2(b)等を用いて説明をした場合と同一又は同様にして造形物50の表面に対して複数色の着色用のインクを用いて着色を行う第1の表面加飾モードと、造形物50の表面に対して複数色の着色用のインクを用いて着色を行いつつ第1の表面加飾モードよりも高速に造形を行う第2の表面加飾モードとを実行可能である。
9 (b) and 9 (c) show an example of a modeling mode in which modeling is performed using the
図9(b)は、第1の表面加飾モードでの造形の動作の一例を示す。上記においても説明をしたように、第1の表面加飾モードは、図2(b)等を用いて説明をした場合と同一又は同様にして造形を行う造形モードである。この場合、造形装置10は、例えば図2及び図3を用いて説明をした造形の動作と同一又は同様にして、造形物50の各領域を形成する。
FIG. 9B shows an example of the modeling operation in the first surface decoration mode. As described above, the first surface decoration mode is a modeling mode in which modeling is performed in the same manner as or in the same manner as in the case described with reference to FIG. 2B and the like. In this case, the
また、図9(b)においては、図示の簡略化のため、分離領域306(図2参照)を省略して造形物50を造形する場合の構成を図示している。しかし、この場合も、光反射領域304と着色領域308との間に分離領域306を更に形成してもよい。また、内部領域302について、着色用のインク(CMYKの各色のインク)ではなく、白色のインクで形成する場合を図示している。そのため、図示した構成において、内部領域302は、光反射領域304と連続して白色のインクで形成されている。この場合も、内部領域302、光反射領域304、及び着色領域30について、造形物50の内側から外側へ向かってこの順番で並ぶと考えることができる。また、着色領域308の外側には、クリアインクのみを用いて、保護領域310を形成する。内部領域302については、例えば図2及び図3で説明した場合と同様に、着色用のインクを用いて形成してもよい。
Further, in FIG. 9B, for simplification of the illustration, the configuration in the case where the modeled
ここで、第1の表面加飾モードでの造形時において、造形装置10は、図2及び図3で説明した場合と同様に、白色のインクのみを用いて、光反射領域304を形成する。また、図2及び図3で説明した場合と同様に、着色用のインクとクリアインクとを用いて、着色領域308を形成する。この場合、例えば、各色のインクとクリアインクとの組み合わせにより、色や濃度の調整を行う。
Here, at the time of modeling in the first surface decoration mode, the
これに対し、第2の表面加飾モードでの造形時には、光反射領域304等の形成の仕方について、第1の表面加飾モードでの造形時と異ならせる。これにより、造形装置10は、第2の表面加飾モードにおいて、第1の表面加飾モードとは一部が異なる条件で造形を行い、造形物の造形物50に対して着色を行いつつ、第1の表面加飾モードよりも高速に造形を行う。
On the other hand, at the time of modeling in the second surface decoration mode, the method of forming the
図9(c)は、第2の表面加飾モードでの造形の動作の一例を示す。第2の表面加飾モードにおいては、1回の主走査動作で吐出するインクの合計量を第1の表面加飾モードよりも多くすることにより、第1の表面加飾モードよりも高速に造形を行う。 FIG. 9C shows an example of the modeling operation in the second surface decoration mode. In the second surface decoration mode, the total amount of ink ejected in one main scanning operation is larger than that in the first surface decoration mode, so that the molding speed is higher than that in the first surface decoration mode. I do.
より具体的に、第1の表面加飾モードでの造形時には、上記のように、白色のインクのみを用いて、光反射領域304等を形成する。そのため、光反射領域304を形成すべき位置へ1回の主走査動作で吐出可能なインクの最大量は、白インク用ノズル列群の材料吐出能力に応じて決まることになる。また、そのため、白インク用ノズル列群の材料吐出能力は、造形速度の上限を決定する要因になる。
More specifically, at the time of modeling in the first surface decoration mode, as described above, the
これに対し、第2の表面加飾モードの造形時には、第1の表面加飾モードでは1種類のインク(白色のインク)のみで形成していた光反射領域304について、白色のインクに加えてクリアインクを更に用いて形成する。そして、この場合、光反射領域304を形成すべき位置へ1回の主走査動作で吐出可能なインクの最大量が増えるため、より高速に造形を行うことが可能になる。
On the other hand, at the time of modeling in the second surface decoration mode, the
また、図示した場合のように、第1の表面加飾モードにおいて白色のインクのみで内部領域302を形成する場合、第2の表面加飾モードの造形時には、内部領域302についても、白色のインクとクリアインクとを用いて形成する。また、例えば複数色の着色用のインクを用いて内部領域302を形成する場合には、クリアインクを用いずに内部領域302を形成してもよい。
Further, as shown in the figure, when the
また、第2の表面加飾モードの造形時には、着色領域308の形成の仕方についても、第1の表面加飾モードと異ならせることが好ましい。この場合、例えば、第2の表面加飾モードにおいて、第1の表面加飾モードでの造形時と比べてより大きな比率でクリアインクを用いて、着色領域を形成する。
Further, at the time of modeling in the second surface decoration mode, it is preferable that the method of forming the
より具体的に、第2の表面加飾モードの造形時には、第1の表面加飾モードの場合に吐出するインクに対し、追加のインクを吐出するようにして、各領域を形成する。この場合、第1の表面加飾モードの場合に吐出するインクとは、図9(c)において符号Aを付してした構成のように各領域へ吐出するインクである。また、追加のインクとは、図9(c)において符号Bを付してした構成のように各領域へ吐出するインクである。 More specifically, at the time of modeling in the second surface decoration mode, each region is formed by ejecting additional ink with respect to the ink ejected in the case of the first surface decoration mode. In this case, the ink ejected in the first surface decoration mode is the ink ejected to each region as shown in the configuration with reference numeral A in FIG. 9C. Further, the additional ink is ink to be ejected to each region as shown in the configuration with reference numeral B in FIG. 9 (c).
ここで、図9(c)では、図示の便宜上、1回の主走査動作で吐出するインクについて、符号Aの構成と符号Bの構成とに分けて図示している。しかし、実際の造形時には、造形データに基づき、符号A、Bの両方に対応するインクを、1回の主走査動作の中で吐出する。そのため、第2の表面加飾モードでの1回の主走査動作で吐出可能なインクの最大量は、第1の表面加飾モードの場合の2倍になる。 Here, in FIG. 9C, for convenience of illustration, the ink ejected in one main scanning operation is shown separately for the configuration of reference numeral A and the configuration of reference numeral B. However, at the time of actual modeling, the ink corresponding to both the symbols A and B is ejected in one main scanning operation based on the modeling data. Therefore, the maximum amount of ink that can be ejected in one main scanning operation in the second surface decoration mode is twice that in the first surface decoration mode.
また、第2の表面加飾モードにおいては、1回の主走査動作で吐出するインクの量の増加に合わせて、積層方向走査(Z走査)での移動量について、第1の表面加飾モードよりも大きくする。この場合、より具体的に、第2の表面加飾モードでの積層方向走査の移動量について、第1の表面加飾モードでの移動量の2倍にすることが考えられる。このように構成すれば、例えば、第2の表面加飾モードでの造形速度を適切に高速化できる。また、これにより、例えば、フルカラーでの着色を行う造形を高速かつ適切に行うことができる。 Further, in the second surface decoration mode, the movement amount in the stacking direction scanning (Z scanning) is changed according to the increase in the amount of ink ejected in one main scanning operation in the first surface decoration mode. Make it larger than. In this case, more specifically, it is conceivable that the movement amount of the stacking direction scanning in the second surface decoration mode is double the movement amount in the first surface decoration mode. With this configuration, for example, the modeling speed in the second surface decoration mode can be appropriately increased. Further, as a result, for example, modeling for full-color coloring can be performed at high speed and appropriately.
また、上記においても説明をしたように、第2の表面加飾モードにおいて、保護領域310について、インクジェットヘッド102Tから吐出するクリアインクのみで形成している。また、サポート層52について、インクジェットヘッド102Sから吐出するサポート層52の材料のみで形成している。そのため、クリアインク用ノズル列群やサポート用ノズル列群の材料吐出能力が不十分であると、第2の表面加飾モードでの造形速度を適切に高速化できなくなる。これに対し、図9に示した構成では、上記のように、クリアインク用ノズル列群やサポート用ノズル列群の材料吐出能力を他のノズル群の材料吐出能力よりも大きくしている。また、これにより、第2の表面加飾モードでの造形速度の高速化が可能になっているといえる。
Further, as described above, in the second surface decoration mode, the
尚、第2の表面加飾モードについては、高速な造形が可能になる一方で、光反射領域304や着色領域308の形成の仕方が第1の表面加飾モードとは異なっている。また、その結果、例えば造形物50に着色される色の見え方等が第1の表面加飾モードと異なることも考えられる。例えば、着色領域308の色について、第2の表面加飾モードでの造形時の色の濃度が第1の表面加飾モードでの造形時よりも薄くなること等が考えられる。また、クリアインクを追加して光反射領域304を形成することにより、例えば光反射領域304の色味に黄色成分等が生じること等も考えられる。
In the second surface decoration mode, while high-speed modeling is possible, the method of forming the
そのため、より高速な造形モードである第2の表面加飾モードについては、例えば、色の再現性等の品質よりも造形速度の向上を重視する用途等で用いることが考えられる。また、この場合、高い色再現性が求められる用途においては、より色再現性が高い造形モードである第1の表面加飾モードで造形を行うことが好ましい。また、造形装置10においては、第1の表面加飾モード及び第2の表面加飾モードのそれぞれを用途等に応じて選択可能にすることが好ましい。
Therefore, the second surface decoration mode, which is a faster modeling mode, may be used, for example, in an application in which improvement in modeling speed is more important than quality such as color reproducibility. Further, in this case, in an application requiring high color reproducibility, it is preferable to perform modeling in the first surface decoration mode, which is a modeling mode having higher color reproducibility. Further, in the
また、上記のように、この構成において、クリアインク用ノズル列群の材料吐出能力は、サポート用ノズル列群の材料吐出能力と等しい。また、クリアインク用ノズル列群及びサポート用ノズル列群の材料吐出能力は、それ以外のノズル列群である着色用の各色のノズル列群等よりも大きい。そのため、クリアインク用ノズル列群の材料吐出能力をCT、サポート用ノズル列群以外のノズル列群の材料吐出能力をCSP、1色分の着色用のノズル列群の材料吐出能力をCcとした場合、CT=CSP>Ccになっているといえる。この場合、1色分の着色用のノズル列群とは、C色用ノズル列群、M色用ノズル列群、Y色用ノズル列群、K色用ノズル列群のうちの一つのことである。また、この場合、CT及びCSPについて、Ccの2倍以上にすることが好ましい。また、ヘッド部12のサイズが大きくなりすぎない範囲で第2の表面加飾モードでの造形速度を高速化することを考えた場合、実用上、CT及びCSPをCcの2倍程度にすることが好ましい。このように構成すれば、例えば、第2の表面加飾モードでの造形速度を第1の表面加飾モードでの造形速度の2倍程度に適切に高速化できる。
Further, as described above, in this configuration, the material ejection capacity of the clear ink nozzle row group is equal to the material ejection capacity of the support nozzle row group. Further, the material ejection capacity of the clear ink nozzle row group and the support nozzle row group is larger than that of the other nozzle row groups such as the nozzle row group of each color for coloring. Therefore, the material ejection capacity of the clear ink nozzle row group is CT, the material ejection capacity of the nozzle row group other than the support nozzle row group is CSP, and the material ejection capacity of the nozzle row group for coloring one color is Cc. In this case, it can be said that CT = CSP> Cc. In this case, the nozzle row group for coloring one color is one of the nozzle row group for C color, the nozzle row group for M color, the nozzle row group for Y color, and the nozzle row group for K color. be. Further, in this case, it is preferable that the CT and CSP are twice or more the Cc. Further, when considering increasing the modeling speed in the second surface decoration mode within a range in which the size of the
尚、積層造形法で造形を行う場合、造形物50の断面形状を示すスライスデータに対応するインクの層(単位層)を造形の単位として、層を重ねることで造形物50を造形する。そして、単位層の形成時には、単位面積あたりのインク量が一定になるように、インクを吐出する。より具体的に、例えば第1の表面加飾モードで造形を行う場合、一例として、例えば、単位面積に対して5ドロップ相当のインク滴(液滴)が着弾するようにして、単位層を形成する。また、この場合、フルカラーに着色される部分である着色領域308に対しては、例えば、着色用のインクのインク滴を2ドロップ着弾させ、クリアインクのインク滴を3ドロップ着弾させるようにして、合計の着弾数を一定にする。また、この場合、着色領域308に着弾させるインク滴のドロップ数の比率は、色や濃度に応じて変化させる。また、サポート層52や光反射領域304等については、その領域の形成に用いる1種類(単独)のインクのみで、必要なドロップ数(例えば5ドロップ)分のインク滴を着弾させる。
When modeling is performed by the additive manufacturing method, the
また、この場合、例えば一定の厚さの単位層を形成するためには各領域でのインクの吐出量(ドロップ数)を揃える必要がある。そのため、いずれかの領域の形成に用いるノズル列群の材料吐出能力が小さいと、その領域を形成可能な条件に引きずられて、単位層の厚み(ピッチ)を大きくすることができなくなる。また、その結果、高速に造形を行うことが困難になる。また、この場合、例えば全てのノズル列群の材料吐出能力を大きくすれば、造形の高速化も可能である。しかし、この場合、上記においても説明をしたように、ヘッド部12や造形装置10の大型化や高価格化の問題が生じる。
Further, in this case, for example, in order to form a unit layer having a constant thickness, it is necessary to make the amount of ink ejected (the number of drops) in each region uniform. Therefore, if the material ejection capacity of the nozzle row group used for forming any of the regions is small, the thickness (pitch) of the unit layer cannot be increased due to the conditions under which the region can be formed. In addition, as a result, it becomes difficult to perform modeling at high speed. Further, in this case, for example, if the material ejection capacity of all the nozzle row groups is increased, the modeling speed can be increased. However, in this case, as described above, there arises a problem of increasing the size and price of the
これに対し、上記のように構成した場合、全てのノズル列群の材料吐出能力を大きくするのではなく、一部のノズル列群のみの材料吐出能力を大きくすることで、フルカラーでの高速な造形を可能にしている。そのため、このように構成すれば、例えば、ヘッド部12や造形装置10の大型化や高価格化の問題を適切に抑えつつ、フルカラーでの造形をより高速かつ適切に行うことができる。
On the other hand, in the case of the above configuration, instead of increasing the material ejection capacity of all the nozzle row groups, the material ejection capacity of only some nozzle row groups is increased, so that the speed is high in full color. It enables modeling. Therefore, with such a configuration, for example, full-color modeling can be performed at higher speed and more appropriately while appropriately suppressing the problems of increasing the size and price of the
また、図9に示した構成について、より一般化して考えた場合、いずれかの造形モードで造形物50における一部の領域を1種類のインクのみで形成し、他の一部の領域を複数種類のインクで形成する場合において、この1種類のインクを吐出するノズル列群の材料吐出能力について、上記他の一部の領域の形成のみに使用するインクを吐出するノズル列群の材料吐出能力よりも大きくすることが好ましいと考えることもできる。このように構成すれば、この造形モードでの造形速度を適切に高速化できる。
Further, when the configuration shown in FIG. 9 is considered more generalized, a part of the region of the modeled
続いて、ノズル列群の材料吐出能力を大きくする方法に関し、変形例等を説明する。図10は、ノズル列群の材料吐出能力を大きくする方法について説明をする図である。図10(a)は、ノズル列群の材料吐出能力を大きくする方法の一例を示す。 Subsequently, a modification and the like will be described with respect to a method of increasing the material ejection capacity of the nozzle row group. FIG. 10 is a diagram illustrating a method of increasing the material ejection capacity of the nozzle row group. FIG. 10A shows an example of a method for increasing the material ejection capacity of the nozzle row group.
ヘッド部12(図9参照)における各インクジェットの配置については、図9(a)等に示した構成に限らず、様々に変更可能である。図10(a)は、ノズル列の配置の仕方の変形例を示す図であり、ヘッド部12が有する複数のノズル列の並べ方の一例について、簡略化して示す。図において、記号S、T、W、C、M、Y、Kを付して示した点線は、インクジェットヘッド102S、インクジェットヘッド102T、インクジェットヘッド102W、インクジェットヘッド102C、インクジェットヘッド102M、インクジェットヘッド102Y、インクジェットヘッド102Kのそれぞれにおけるノズル列を簡略化して示したものである。図中に示すノズル列は、例えば、一のインクジェットヘッドが有する複数のノズル列をまとめて示したノズル列であってよい。
The arrangement of each inkjet in the head portion 12 (see FIG. 9) is not limited to the configuration shown in FIG. 9A and can be changed in various ways. FIG. 10A is a diagram showing a modified example of how to arrange the nozzle rows, and shows an example of how to arrange a plurality of nozzle rows included in the
また、図10(a)に図示した構成は、1個のインクジェットヘッドあたりの材料吐出能力が等しい場合において、インクジェットヘッド102S及びインクジェットヘッド102Tの個数を増やすことでサポート用ノズル列群及びクリアインク用ノズル列群の材料吐出能力を他のノズル列群よりも大きくした場合の例である。より具体的に、この場合、インクジェットヘッド102S及びインクジェットヘッド102Tの個数を2個とし、他のインクジェットヘッドの個数は1個としている。このように構成すれば、例えば、サポート用ノズル列群及びクリアインク用ノズル列群が含むノズル列の数について、他のズル列群が含むノズル列の数よりも多くすることができる。また、これにより、サポート用ノズル列群及びクリアインク用ノズル列群の材料吐出能力を他のノズル列群よりも大きくできる。
Further, the configuration shown in FIG. 10A is for supporting nozzle rows and clear ink by increasing the number of inkjet heads 102S and
また、この場合、2個のインクジェットヘッド102Sのそれぞれについては、主走査方向において間に他のインクジェットヘッドを挟むように、いわゆるミラー配置で配設している。また、2個のインクジェットヘッド102Tのそれぞれについても、それぞれのインクジェットヘッド102Sの内側で他のインクジェットヘッドを挟むように、ミラー配置で配設している。このように構成した場合も、第1の表面加飾モード及び第2の表面加飾モードでの造形を適切に行うことができる。
Further, in this case, each of the two
図10(b)は、ノズル列群の材料吐出能力を大きくする方法の他の例を示す。ノズル列群の材料吐出能力を大きくするためには、例えば、単位時間あたりにノズル列群から吐出するインク滴の数(液滴数)を増やすことも考えられる。例えば、主走査動作において単位時間あたりに一のノズルから吐出可能な最大の液滴数を単位時間液滴数と定義した場合、サポート用ノズル列群及びクリアインク用ノズル列群に含まれるノズル列における各ノズルの単位時間液滴数について、その他のノズル列群に含まれるノズル列における各ノズルの単位時間液滴数よりも多くすることが考えられる。この場合、サポート用ノズル列群及びクリアインク用ノズル列群を構成するノズル列の数については、他のノズル列群と同じであってよい。 FIG. 10B shows another example of a method of increasing the material ejection capacity of the nozzle row group. In order to increase the material ejection capacity of the nozzle array group, for example, it is conceivable to increase the number of ink droplets (the number of droplets) ejected from the nozzle array group per unit time. For example, when the maximum number of droplets that can be ejected from one nozzle per unit time in the main scanning operation is defined as the number of nozzles per unit time, the nozzle rows included in the support nozzle row group and the clear ink nozzle row group. It is conceivable that the number of unit-time droplets of each nozzle in the above is larger than the number of unit-time droplets of each nozzle in the nozzle row included in the other nozzle row group. In this case, the number of nozzle rows constituting the support nozzle row group and the clear ink nozzle row group may be the same as that of the other nozzle row groups.
より具体的に、図10(b)においては、それぞれのノズル列群が含むノズル列の数が同じ場合について、サポート用ノズル列群及びクリアインク用ノズル列群のノズルが単位時間あたり5ドロップ(5drop)のインク滴を吐出し、その他のノズル列群のノズルが単位時間あたり3ドロップのインク滴を吐出する場合の例を示している。このように構成した場合も、例えば、サポート用ノズル列群及びクリアインク用ノズル列群の材料吐出能力について、他のノズル列群よりも大きくできる。また、これにより、第1の表面加飾モード及び第2の表面加飾モードでの造形を適切に行うことができる。 More specifically, in FIG. 10B, when the number of nozzle rows included in each nozzle row group is the same, the nozzles of the support nozzle row group and the clear ink nozzle row group drop 5 drops per unit time ( An example is shown in which 5 drops) of ink droplets are ejected, and the nozzles of the other nozzle row group eject 3 drops of ink droplets per unit time. Even in this configuration, for example, the material ejection capacity of the support nozzle row group and the clear ink nozzle row group can be made larger than that of the other nozzle row groups. Further, as a result, modeling in the first surface decoration mode and the second surface decoration mode can be appropriately performed.
尚、この場合、主走査動作時のヘッド部12の移動速度については、単位時間あたり5ドロップの吐出を行うインクジェットヘッドの能力に合わせて遅くなることが考えられる。この場合、移動速度の低下によりインク滴の着弾精度が向上するため、より高い精度で造形を行うことが可能になる。
In this case, the moving speed of the
図10(c)は、ノズル列群の材料吐出能力を大きくする方法の更なる他の例を示す。ノズル列群の材料吐出能力を大きくするためには、例えば、ノズル列を構成するノズルの数を増やすことも考えられる。例えば、サポート用ノズル列群及びクリアインク用ノズル列群におけるそれぞれのノズル列を構成するノズルの数について、その他のノズル列群におけるそれぞれのノズル列を構成するノズルの数よりも多くすることが考えられる。このように構成した場合も、例えば、サポート用ノズル列群及びクリアインク用ノズル列群の材料吐出能力について、他のノズル列群よりも大きくできる。また、これにより、第1の表面加飾モード及び第2の表面加飾モードでの造形を適切に行うことができる。 FIG. 10 (c) shows still another example of a method of increasing the material ejection capacity of the nozzle train group. In order to increase the material ejection capacity of the nozzle row group, for example, it is conceivable to increase the number of nozzles constituting the nozzle row. For example, it is conceivable that the number of nozzles constituting each nozzle row in the support nozzle row group and the clear ink nozzle row group is larger than the number of nozzles constituting each nozzle row in the other nozzle row groups. Be done. Even in this configuration, for example, the material ejection capacity of the support nozzle row group and the clear ink nozzle row group can be made larger than those of the other nozzle row groups. Further, as a result, modeling in the first surface decoration mode and the second surface decoration mode can be appropriately performed.
続いて、造形装置10の構成等に関し、補足説明等を行う。まず、本例の造形装置10において高速な造形が可能になる理由に関し、補足説明を行う。インクジェットヘッドを用いて積層造形法で造形を行う場合において、例えば単色で造形のみを行うのであれば、単色の造形用のインク(造形用インク)用と、サポート層の材料(サポート材)用のインクのみを用いればよい。そのため、この場合、例えば2種類のインクジェットヘッドのみを用いて造形を行うことができる。
Subsequently, supplementary explanations and the like will be given regarding the configuration and the like of the
一方、造形物50の表面をフルカラー着色する場合には、通常、少なくともプロセスカラーの各色(例えば、C、M、Y、Kの4色分)のインクを用いる必要がある。そのため、例えば単色で造形のみを行う造形装置と比べて、使用する着色用のインク(カラーインク)の数の分だけ、インクジェットヘッドが余分に必要になる。
On the other hand, when the surface of the modeled
しかし、フルカラーでの着色が可能な造形装置を用いる場合にも、着色が不要な造形物や単色での着色のみを行う造形物を造形する場合もある。そして、本願の発明者は、このような場合に着色用のインクジェットヘッドを有効利用して造形速度を高めることを考えた。より具体的には、上記においても説明をしたように、造形装置10において複数の造形モードを実行可能にし、フルカラーで造形物50の表面を着色する造形モードである表面加飾モードの他に、より高速な造形が可能な単色・色付けモードのような造形モードでの造形を可能にしている。また、このような高速な造形を行う造形モードについて、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を大きくすることで、造形速度を適切に高速化している。
However, even when a modeling device capable of coloring in full color is used, there are cases where a modeled object that does not require coloring or a modeled object that is colored only in a single color is modeled. Then, the inventor of the present application has considered to effectively utilize the inkjet head for coloring in such a case to increase the modeling speed. More specifically, as described above, in addition to the surface decoration mode, which is a modeling mode in which a plurality of modeling modes can be executed in the
尚、この場合、表面加飾モードでのフルカラーの着色(フルカラー加飾)に用いるのと同一のインクジェットヘッドを用いて、単色・色付けモードでの着色を行う。また、単色・色付けモードでは、例えば、造形物の表面及び内部の両方について、同一のインクジェットヘッドから同一のパターンでインク吐出することが好ましい。 In this case, the same inkjet head used for full-color coloring (full-color decoration) in the surface decoration mode is used to perform coloring in the single color / coloring mode. Further, in the single color / coloring mode, for example, it is preferable to eject ink from the same inkjet head in the same pattern on both the surface and the inside of the modeled object.
続いて、造形装置10の構成に関し、補足説明を行う。造形装置10の構成について、より一般化して考えた場合、例えば、造形物50の材料(造形材)となるインクと、サポート層52の材料(サポート材)となるインクとを吐出する構成と考えることができる。この場合、ヘッド部12における複数のインクジェットヘッドについて、図1(b)にも示すように、サポート層用ヘッド(サポート材吐出用)と、造形物用ヘッド(造形材吐出用)の2種類に大別することができる。また、この場合、例えば、C、M、Y、K、T、Wのいずれかの色のインクを造形物50の材料として用いる。また、少なくとも造形物用ヘッドでは、紫外線硬化型インクを用いることが好ましい。
Subsequently, a supplementary explanation will be given regarding the configuration of the
また、造形装置10の構成について、例えば、同一のインクを吐出する、第1の方向に配列した1以上の数のインクジェットヘッドから構成された複数のノズル列を有する構成と考えることもできる。第1の方向とは、例えば副走査方向である。また、この場合、例えば、第1の方向に対して所定の角度をなす第2の方向に走査しつつ、複数のインクジェットヘッドの複数のノズル列から造形データに基づいてインクを吐出する。第2の方向とは、例えば主走査方向である。また、この場合、第2の方向の走査において、複数のノズル列からの吐出インクが同じ位置に重ならないようにインクを吐出して、1層の形成を行うことが好ましい。また、この場合、少なくとも一部の隣接する層の間で、複数のノズル列の同一のノズルからの吐出インクが同じ位置に重ならないようにすることが好ましい。
Further, the configuration of the
続いて、サポート用ノズル列群の材料吐出能力等に関し、補足説明を行う。サポート用ノズル列群の材料吐出能力に関する特徴については、例えば図10(a)等を用いて説明をしたように、造形物用ヘッドにおける1種類(単一)のインク用のインクジェットヘッドの個数よりもサポート層用ヘッドの数を多くすることが考えられる。また、例えば、図10(b)等を用いて説明をしたように、単位時間あたりに吐出するインク滴の数を増やすことや、図10(c)等を用いて説明をしたように、サポート層用ヘッドのノズル列におけるノズルの数を造形物用ヘッドにおける一のインクジェットヘッドのノズル列におけるノズル数よりも多くすること等も考えられる。 Subsequently, a supplementary explanation will be given regarding the material ejection capacity of the support nozzle row group and the like. The characteristics of the material ejection capacity of the support nozzle row group are based on the number of inkjet heads for one type (single) of ink in the head for a modeled object, as described with reference to, for example, FIG. 10 (a). It is also conceivable to increase the number of heads for the support layer. Further, for example, as described with reference to FIG. 10 (b) and the like, the number of ink droplets ejected per unit time is increased, and as described with reference to FIG. 10 (c) and the like, support is provided. It is also conceivable to increase the number of nozzles in the nozzle row of the layer head to be larger than the number of nozzles in the nozzle row of one inkjet head in the model head.
また、上記においても説明をしたように、サポート層52の材料としては、造形後の水で溶解除去することができるように、例えば、水溶性の材料を用いる。これに対し、造形物50の材料としては、非水溶性の材料を用いることが好ましい。また、この場合において、インクジェットヘッド102S以外の造形物用のインクジェットヘッドを更に用いてサポート層52を形成すると、造形の完了後にサポート層52を除去するのが困難になるおそれがある。そのため、サポート層52を形成する動作については、他の用途のインクジェットヘッドを用いて高速化することが難しい。そのため、本例においては、上記のように、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を大きくすることで、サポート層52をより高速に形成可能にしている。
Further, as described above, as the material of the
より具体的に、例えば、造形物50の各領域を形成する動作の場合、色を考慮しなければ、サポート層52の材料以外の全てのインクを使用できる。そして、この場合、使用可能なインクの数、すなわち、インクジェットヘッド(又はノズル列群)の数だけ造形の速度を高めることができる。そのため、例えば、造形物50の各領域について、インクジェットヘッド102S以外の造形物用ヘッドのうちの2個を用いて形成すれば、1個のみを用いる場合の2倍の速度での造形が可能になる。
More specifically, for example, in the case of the operation of forming each region of the modeled
しかし、この場合、サポート層52の形成に用いるインクジェットヘッド102Sの個数が1個のみであると、サポート層52の形成速度が遅くなり、造形動作全体を2倍にすることができなくなる。これに対し、本例のように、インクジェットヘッド102Sの個数を2個にしておけば、造形動作全体を2倍にすることも可能になる。また、より一般化して考えた場合、同一の解像度及び同一のノズル数のN種のインクを用いて造形物50を造形する場合、すなわち、造形物用ヘッドとしてN個のインクジェットヘッドを用いる場合、同一の解像度及び同一のノズル数のインクジェットヘッド102SをN個用いれば、造形動作全体の速度をN倍の速度で行うことが可能となる。
However, in this case, if the number of inkjet heads 102S used to form the
本発明は、例えば造形装置に好適に利用できる。 The present invention can be suitably used for, for example, a modeling apparatus.
10・・・造形装置、12・・・ヘッド部、14・・・造形台、16・・・走査駆動部、20・・・制御部、50・・・造形物、52・・・サポート層、100・・・キャリッジ、102・・・インクジェットヘッド、104・・・紫外線光源、106・・・平坦化ローラ、200・・・ノズル列、202・・・ノズル、302・・・内部領域、304・・・光反射領域、306・・・分離領域、308・・・着色領域、310・・・保護領域、312・・・単色着色領域 10 ... modeling device, 12 ... head unit, 14 ... modeling table, 16 ... scanning drive unit, 20 ... control unit, 50 ... modeled object, 52 ... support layer, 100 ... Carriage, 102 ... Inkjet head, 104 ... Ultraviolet light source, 106 ... Flattening roller, 200 ... Nozzle row, 202 ... Nozzle, 302 ... Internal area, 304 ... .. Light reflection area, 306 ... Separation area, 308 ... Colored area, 310 ... Protected area, 312 ... Single color colored area
Claims (2)
フルカラーの表現に用いるプロセスカラーの各色のインクを吐出する前記ノズル列を少なくとも含む複数の前記ノズル列を有するヘッド部と、
造形中の前記造形物に対して相対的に移動しつつ前記造形物の材料を吐出する走査動作を前記ヘッド部に行わせる走査駆動部と
を備え、
前記ヘッド部は、前記複数のノズル列の少なくとも一部として、
前記造形物の材料として第1の色の材料を吐出する一個以上の前記ノズル列からなるノズル列群であり、前記第1の色の材料として光反射性のインクを吐出する第1ノズル列群と、
前記造形物の材料として前記第1の色と異なる第2の色の材料を吐出する一個以上の前記ノズル列からなるノズル列群であり、前記第2の色の材料として、前記プロセスカラーにおけるいずれかの色のインクを吐出する第2ノズル列群と、
造形中の前記造形物の周囲を支えるサポート層の材料を吐出する一個以上の前記ノズル列からなるサポート用ノズル列群と、
透明色のインクであるクリアインクを吐出する一個以上の前記ノズル列からなるクリアインク用ノズル列群と
を有し、
前記造形装置は、予め設定された造形モードに基づいて造形の動作を行い、少なくともいずれかの造形モードの動作において、
前記造形物の内部を構成する内部領域と、
前記光反射性のインクを用いて前記内部領域の外側に形成される光反射領域と、
前記光反射領域の外側に形成される着色領域と
を備える前記造形物を形成し、かつ、前記造形物の周囲の少なくとも一部に前記サポート層を形成し、
1回の走査動作において単位時間に吐出可能な材料の最大値を材料吐出能力と定義した場合、前記サポート用ノズル列群の前記材料吐出能力は、前記第1ノズル列群の前記材料吐出能力よりも大きく、
前記クリアインク用ノズル列群の前記材料吐出能力は、前記第1ノズル列群の前記材料吐出能力よりも大きく、かつ、前記サポート用ノズル列群の前記材料吐出能力と等しく、
前記少なくともいずれかの造形モードの動作において、
複数色のインクを用いて前記内部領域を形成し、
前記光反射性のインクと、前記クリアインクとを用いて、前記光反射領域を形成し、
前記第2の色の材料を含む着色用のインクを用いて表面をフルカラーで着色する表面加飾を行って、前記着色領域を形成し、
かつ、前記表面加飾を行うに際して、前記着色用のインクのみではインクの量が不足する部位に対し、前記クリアインク用ノズル列群から前記クリアインクを吐出して補填を行うことを特徴とする造形装置。 It is a modeling device that models a modeled object by ejecting material from a nozzle array in which multiple nozzles are lined up in the nozzle array direction.
A head portion having a plurality of the nozzle rows including at least the nozzle row for ejecting ink of each color of the process color used for full-color expression, and a head portion.
It is provided with a scanning drive unit that causes the head unit to perform a scanning operation of ejecting the material of the modeled object while moving relative to the modeled object being modeled.
The head portion is used as at least a part of the plurality of nozzle rows.
A nozzle row group consisting of one or more nozzle rows that eject a material of a first color as a material of the modeled object, and a first nozzle row group that ejects a light-reflecting ink as a material of the first color. When,
It is a group of nozzles composed of one or more nozzle rows that eject a material of a second color different from the first color as a material of the modeled object , and any of the process colors can be used as the material of the second color. The second nozzle row group that ejects ink of that color,
A support nozzle group consisting of one or more nozzle rows for discharging the material of the support layer that supports the periphery of the modeled object during modeling, and a support nozzle row group.
It has a group of nozzle rows for clear ink composed of one or more nozzle rows for ejecting clear ink which is a transparent color ink.
The modeling device performs a modeling operation based on a preset modeling mode, and in at least one of the modeling modes, the modeling operation is performed.
The internal area that constitutes the inside of the modeled object and
A light-reflecting region formed outside the internal region using the light-reflecting ink,
With a colored region formed outside the light reflection region
The modeled object is formed, and the support layer is formed at least in a part around the modeled object.
When the maximum value of the material that can be ejected in a unit time in one scanning operation is defined as the material ejection capacity, the material ejection capacity of the support nozzle row group is larger than the material ejection capacity of the first nozzle row group. Is also big
The material ejection capacity of the clear ink nozzle row group is larger than the material ejection capacity of the first nozzle row group and equal to the material ejection capacity of the support nozzle row group.
In the operation of at least one of the above-mentioned modeling modes,
The internal region is formed using multiple colors of ink.
The light-reflecting ink and the clear ink are used to form the light-reflecting region.
The surface is decorated in full color with a coloring ink containing the second color material to form the colored region.
Further, when the surface is decorated, the clear ink is ejected from the clear ink nozzle row group to compensate for the portion where the amount of ink is insufficient only with the coloring ink. Modeling equipment.
複数の前記ノズル列を有するヘッド部と、
造形中の前記造形物に対して相対的に移動しつつ前記造形物の材料を吐出する走査動作を前記ヘッド部に行わせる走査駆動部と
を備え、
前記ヘッド部は、前記複数のノズル列として、
前記造形物の材料として第1の色の材料を吐出する一個以上の前記ノズル列からなる第1ノズル列群と、
前記造形物の材料として前記第1の色と異なる第2の色の材料を吐出する一個以上の前記ノズル列からなる第2ノズル列群と、
造形中の前記造形物の周囲を支えるサポート層の材料を吐出する一個以上の前記ノズル列からなるサポート用ノズル列群と、
透明色のインクであるクリアインクを吐出する一個以上の前記ノズル列からなるクリアインク用ノズル列群と
を有し、
前記造形装置は、予め設定された造形モードに基づいて造形の動作を行い、少なくとも
いずれかの造形モードの動作において、前記第1ノズル列群及び前記第2ノズル列群を用いて前記造形物の少なくとも一部を形成し、かつ、前記造形物の周囲の少なくとも一部に前記サポート層を形成し、
1回の走査動作において単位時間に吐出可能な材料の最大値を材料吐出能力と定義した場合、前記サポート用ノズル列群の前記材料吐出能力は、前記第1ノズル列群の前記材料吐出能力よりも大きく、
前記造形モードとして、少なくとも、
前記造形物において外部から視認できる領域である前記造形物の表面に対して複数色の着色用のインクを用いて着色を行う表面加飾モードと、
前記造形物の内部の造形に少なくともいずれかの前記着色用のインクを用いることで前記表面加飾モードよりも高速に造形を行う内部着色モードと
を実行可能であり、
前記第2ノズル列群は、前記複数色の着色用のインクにけるいずれかの色のインクを吐出するノズル列群であり、
前記表面加飾モードの動作において、前記着色が行われる領域の形成を、前記複数色の着色用のインクと前記クリアインクとを用いて行い、
前記内部着色モードの動作において、前記第1ノズル列群及び前記第2ノズル列群を用いて前記造形物の全体を形成し、かつ、前記造形物の周囲の少なくとも一部に前記サポート層を形成することを特徴とする造形装置。 It is a modeling device that models a modeled object by ejecting material from a nozzle array in which multiple nozzles are lined up in the nozzle array direction.
A head portion having a plurality of the nozzle rows and
It is provided with a scanning drive unit that causes the head unit to perform a scanning operation of ejecting the material of the modeled object while moving relative to the modeled object being modeled.
The head portion is formed as the plurality of nozzle rows.
A first nozzle row group consisting of one or more nozzle rows that discharge a material of the first color as a material of the modeled object, and a group of the first nozzles.
A second nozzle row group consisting of one or more nozzle rows for ejecting a material having a second color different from the first color as a material for the modeled object.
A support nozzle group consisting of one or more nozzle rows for discharging the material of the support layer that supports the periphery of the modeled object during modeling, and a support nozzle row group.
It has a group of nozzle rows for clear ink composed of one or more nozzle rows for ejecting clear ink which is a transparent color ink.
The modeling device performs a modeling operation based on a preset modeling mode, and in at least one of the modeling modes, the first nozzle row group and the second nozzle row group are used to perform the modeling operation. At least a part of the support layer is formed, and at least a part of the periphery of the modeled object is formed with the support layer.
When the maximum value of the material that can be ejected in a unit time in one scanning operation is defined as the material ejection capacity, the material ejection capacity of the support nozzle row group is larger than the material ejection capacity of the first nozzle row group. Is also big
As the modeling mode, at least
A surface decoration mode in which the surface of the modeled object, which is a region that can be visually recognized from the outside, is colored with a plurality of colors of coloring inks.
By using at least one of the coloring inks for the internal modeling of the modeled object, it is possible to execute the internal coloring mode in which the modeling is performed at a higher speed than the surface decoration mode.
The second nozzle row group is a nozzle row group that ejects ink of any color in the ink for coloring of the plurality of colors.
In the operation of the surface decoration mode, the region where the coloring is performed is formed by using the ink for coloring the plurality of colors and the clear ink.
In the operation of the internal coloring mode, the first nozzle row group and the second nozzle row group are used to form the entire modeled object, and the support layer is formed at least a part around the modeled object. A modeling device characterized by
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