JP7362574B2 - Modeling device and method for manufacturing modeled objects - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、造形装置及び造形物の製造方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to a modeling apparatus and a method for manufacturing a shaped object.

歯科材料の造形を行なう方法として、ジルコニアなどセラミクス材料を紫外線硬化モノマーに分散させた液体を吐出、紫外線による硬化を繰り返して、積層させ、後に焼結させることにより、歯科材料を製作する方法が提案されている。このような造形の方法において、最終的に焼結によりモノマーのほとんどが揮発するものの、わずかな量のモノマーが残留することがある。歯科材料を造形する場合にモノマーが残留すると、人体に影響を及ぼすおそれがある。したがって、人体への親和性が高い造形物を製造できる造形装置及び造形物の製造方法が求められている。 As a method for modeling dental materials, a method has been proposed in which ceramic materials such as zirconia are dispersed in ultraviolet curable monomers and then a liquid is discharged, the materials are repeatedly cured by ultraviolet rays, the layers are laminated, and the materials are later sintered. has been done. In such a shaping method, although most of the monomer is eventually volatilized by sintering, a small amount of monomer may remain. If monomer remains when modeling dental materials, it may affect the human body. Therefore, there is a need for a modeling apparatus and a method for manufacturing a shaped object that can produce a shaped object that is highly compatible with the human body.

特開2000-126616号公報Japanese Patent Application Publication No. 2000-126616

本発明が解決しようとする課題は、人体への親和性が高い造形物を製造できる造形装置及び造形物の製造方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a modeling apparatus and a method for manufacturing a shaped object that can manufacture a shaped object that is highly compatible with the human body.

実施形態にかかる造形装置は、第1の液体吐出部と、第2の液体吐出部と、制御部と、を備える。第1の液体吐出部は、セラミクス材料と、バインダー材と、を含有しイオン架橋により硬化可能な第1の液体を吐出する。第2の液体吐出部は、イオン架橋により前記第1の液体を硬化可能な第2の液体を供給する。制御部は、前記第1の液体吐出部及び前記第2の液体吐出部の液体吐出動作を制御し、前記第1の液体の吐出と、前記第2の液体の吐出と、を繰り返し行う。 The modeling apparatus according to the embodiment includes a first liquid ejection section, a second liquid ejection section, and a control section. The first liquid discharge section discharges a first liquid that contains a ceramic material and a binder material and is curable by ionic crosslinking. The second liquid discharge unit supplies a second liquid that can harden the first liquid by ionic crosslinking. The control unit controls liquid ejection operations of the first liquid ejection unit and the second liquid ejection unit, and repeatedly performs ejection of the first liquid and ejection of the second liquid.

一実施形態にかかる造形装置の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a modeling apparatus according to an embodiment. 同実施形態にかかる造形装置の構成を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the modeling apparatus according to the embodiment. 同実施形態にかかる造形物の製造方法を示すフロー図。FIG. 3 is a flow diagram showing a method for manufacturing a shaped article according to the embodiment. 同造形物の製造方法を示す説明図。An explanatory diagram showing a method for manufacturing the same model. 同造形物の製造方法を示す説明図。An explanatory diagram showing a method for manufacturing the same model. 同造形物の製造方法を示す説明図。An explanatory diagram showing a method for manufacturing the same model.

以下、一実施形態にかかる造形装置としての液体吐出装置1及び造形物の製造方法について、図1乃至図6を参照して説明する。図1は造形装置の構成を示すブロック図であり、図2は造形装置の構成を示す説明図である。図3は造形物の製造方法を示すフロー図であり、図4乃至図6は造形物の製造方法の説明図である。各図において説明のため、適宜構成を拡大、縮小または省略して示している。 Hereinafter, a liquid ejection device 1 as a modeling device and a method for manufacturing a shaped object according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a modeling device, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the modeling device. FIG. 3 is a flowchart showing a method for manufacturing a shaped object, and FIGS. 4 to 6 are explanatory diagrams of the method for manufacturing a shaped object. In each figure, the configuration is shown enlarged, reduced, or omitted as appropriate for the purpose of explanation.

造形装置としての液体吐出装置1は例えば立体造形物を製作する3次元インクジェットプリンタであり、第1の液体を収容する液体収容部である第1タンク11と、第1タンク11に接続された第1の液体吐出ヘッド12と、第2の液体を収容する液体収容部である第2タンク13と、第2タンク13に接続された第2の液体吐出ヘッド14と、液体吐出ヘッド12、14に対向する吐出位置を含む搬送経路において吐出させる台座であるステージ110を相対移動させる搬送装置15と、インターフェース16と、制御装置17と、を備える。 The liquid ejection device 1 as a modeling device is, for example, a three-dimensional inkjet printer that produces three-dimensional objects, and includes a first tank 11 that is a liquid storage section that stores a first liquid, and a first tank 11 that is connected to the first tank 11. 1 liquid ejection head 12, a second tank 13 which is a liquid storage section containing a second liquid, a second liquid ejection head 14 connected to the second tank 13, and a liquid ejection head 12, 14. It includes a transport device 15 that relatively moves a stage 110 that is a pedestal for ejecting on a transport path including opposing ejection positions, an interface 16, and a control device 17.

第1タンク11は液体吐出ヘッド12に供給される液体を保有する収容部である。本実施形態において第1タンク11は、第1の液体101を保有する液室を備える。 The first tank 11 is a storage section that holds liquid to be supplied to the liquid ejection head 12. In this embodiment, the first tank 11 includes a liquid chamber that holds the first liquid 101.

例えば第1の液体101は、セラミクス材料と、バインダー材と、を含有しイオン架橋により硬化可能な液体である。第1の液体101は、有機溶媒を含まず、生体適合性の良い材料がバインダーとして用いられる。第1の液体101は所定の粘度及び表面張力を有する。例えば第1の液体101は、セラミクス材料としてのジルコニア粒子が、イオン架橋により硬化可能であるとともに増粘効果及びゲル化能力を有するアルギン酸ナトリウムと混合された、ジルコニア分散液である。一例として、ジルコニア分散液は、日本触媒製ジルコスター(溶媒MEKを使用)をもとに水分散液を生成し、アルギン酸ナトリウムを混合し、粘度、表面張力を調整して生成する。アルギン酸ナトリウムは市販の粉末を水に溶解混合させたものを用いることができる。第1の液体101の粘度及び表面張力は、インクジェットヘッドである液体吐出ヘッド12による液体吐出条件や造形の条件などの各種条件によって、適正な粘度及び表面張力に調整される。 For example, the first liquid 101 is a liquid that contains a ceramic material and a binder material and can be hardened by ionic crosslinking. The first liquid 101 does not contain an organic solvent, and a material with good biocompatibility is used as a binder. The first liquid 101 has a predetermined viscosity and surface tension. For example, the first liquid 101 is a zirconia dispersion in which zirconia particles as a ceramic material are mixed with sodium alginate, which is curable by ionic crosslinking and has a thickening effect and gelling ability. As an example, the zirconia dispersion is produced by producing an aqueous dispersion based on Nippon Shokubai Zircostar (using solvent MEK), mixing sodium alginate, and adjusting the viscosity and surface tension. As sodium alginate, a commercially available powder dissolved and mixed in water can be used. The viscosity and surface tension of the first liquid 101 are adjusted to appropriate viscosity and surface tension according to various conditions such as liquid ejection conditions by the liquid ejection head 12, which is an inkjet head, and modeling conditions.

第2タンク13は液体吐出ヘッド14に供給される硬化剤となる第2の液体を保有する液体収容部である。本実施形態において第2タンク13は、第2の液体102を保有する液室を備える。第2の液体102は第1の液体101をイオン架橋により硬化させるイオン架橋硬化剤である。例えば第2の液体102として、アルギン酸ナトリウムを硬化させるカルシウムイオンを用いる。 The second tank 13 is a liquid storage section that holds a second liquid that serves as a hardening agent and is supplied to the liquid ejection head 14 . In this embodiment, the second tank 13 includes a liquid chamber that holds the second liquid 102. The second liquid 102 is an ionic crosslinking curing agent that hardens the first liquid 101 by ionic crosslinking. For example, calcium ions that harden sodium alginate are used as the second liquid 102.

第1の液体吐出ヘッド12は、例えばインクジェットヘッドである。第1の液体吐出ヘッド12は、第1タンク11に供給路を介して接続される。第1タンク11と第1の液体吐出ヘッド12をつなぐ供給路に供給ポンプを備えていてもよい。液体吐出ヘッド12は、ステージ110に対して第1の液体を吐出する。液体吐出ヘッド12は、例えば圧電方式のインクジェットヘッドであり、第1の液体吐出部としての1または複数のノズルを有するノズルプレートと、ノズルに連通する圧力室を有するマニフォルドと、圧力室に形成された駆動素子(アクチュエータ)と、を備える。液体吐出ヘッド12は制御装置17に接続され、制御装置17の制御によって液滴吐出動作を行う。 The first liquid ejection head 12 is, for example, an inkjet head. The first liquid ejection head 12 is connected to the first tank 11 via a supply path. A supply pump may be provided in the supply path connecting the first tank 11 and the first liquid ejection head 12. The liquid ejection head 12 ejects the first liquid onto the stage 110. The liquid ejection head 12 is, for example, a piezoelectric inkjet head, and includes a nozzle plate having one or more nozzles as a first liquid ejection part, a manifold having a pressure chamber communicating with the nozzle, and a pressure chamber formed in the nozzle plate. and a drive element (actuator). The liquid ejection head 12 is connected to a control device 17, and performs a droplet ejection operation under the control of the control device 17.

第1の液体吐出ヘッド12は、第1タンク11の液室と接続されるノズルから、第1の液体を吐出し、対向配置されるステージ110に第1の液体の液滴を滴下させる。 The first liquid ejection head 12 ejects the first liquid from a nozzle connected to the liquid chamber of the first tank 11, and causes droplets of the first liquid to drop onto the stage 110 disposed opposite to each other.

第2の液体吐出ヘッド14は、たとえばインクジェットヘッドである。液体吐出ヘッド14は、第2タンク13に供給路を介して接続される。第2タンク13と第2の液体吐出ヘッド14をつなぐ供給路に供給ポンプを備えていてもよい。液体吐出ヘッド14は、ステージ110に対して第2の液体を吐出し、第2の液体の液滴を滴下させる。液体吐出ヘッド14は、例えば圧電方式のインクジェットヘッドであり、第2の液体吐出部としての1または複数のノズルを有するノズルプレートと、ノズルに連通する圧力室を有するマニフォルドと、圧力室に形成された駆動素子(アクチュエータ)と、を備える。液体吐出ヘッド14は制御装置17に接続され、制御装置17の制御によって液滴吐出動作を行う。 The second liquid ejection head 14 is, for example, an inkjet head. The liquid ejection head 14 is connected to the second tank 13 via a supply path. A supply pump may be provided in the supply path connecting the second tank 13 and the second liquid ejection head 14. The liquid ejection head 14 ejects the second liquid onto the stage 110 and drops droplets of the second liquid. The liquid ejection head 14 is, for example, a piezoelectric inkjet head, and includes a nozzle plate having one or more nozzles as a second liquid ejection part, a manifold having a pressure chamber communicating with the nozzle, and a pressure chamber formed in the nozzle plate. and a drive element (actuator). The liquid ejection head 14 is connected to a control device 17, and performs a droplet ejection operation under the control of the control device 17.

第2の液体吐出ヘッド14は、第2タンク13の液室と接続されるノズルから、第2の液体を吐出し、対向配置されるステージ110に第2の液体102の液滴を滴下させる。 The second liquid ejection head 14 ejects the second liquid from a nozzle connected to the liquid chamber of the second tank 13, and causes droplets of the second liquid 102 to drop onto the stage 110 disposed opposite to each other.

搬送装置15は、液体吐出ヘッド12、14に対して、ステージ110を相対的に移動する。例えば搬送装置15はステージ110を保持及び搬送するステージ移動機構を備える。また搬送装置15は各種の造形条件に応じて所定のタイミングで液体吐出ヘッド12、14を移動させるヘッド移動機構を備える。 The transport device 15 moves the stage 110 relative to the liquid ejection heads 12 and 14. For example, the transport device 15 includes a stage moving mechanism that holds and transports the stage 110. Further, the conveyance device 15 includes a head movement mechanism that moves the liquid ejection heads 12 and 14 at predetermined timing according to various modeling conditions.

図1に示すインターフェース16は、電源、表示装置、及び入力装置を備える。インターフェース16は、制御部としてのプロセッサ81へ接続されている。インターフェース16は、ユーザが入力装置を操作することで、プロセッサ81へ各種の動作の指示を行う。また、インターフェース16は、プロセッサ81の制御により各種の情報や画像を表示装置に表示する。 The interface 16 shown in FIG. 1 includes a power source, a display device, and an input device. The interface 16 is connected to a processor 81 as a control unit. The interface 16 instructs the processor 81 to perform various operations when the user operates an input device. Further, the interface 16 displays various information and images on a display device under the control of the processor 81.

制御装置17は、各部の動作を制御する制御部であるプロセッサ81と、プログラムあるいは各種データ等を格納するメモリ82と、アナログデータ(電圧値)をデジタルデータ(ビットデータ)に変換する回路であるAD変換部83と、各要素を駆動する駆動回路84と、増幅回路と、を備える。 The control device 17 includes a processor 81 that is a control section that controls the operation of each section, a memory 82 that stores programs or various data, and a circuit that converts analog data (voltage values) into digital data (bit data). It includes an AD conversion section 83, a drive circuit 84 that drives each element, and an amplifier circuit.

プロセッサ81は、CPU(Central Processing Unit)を含み、制御部の中枢部分に相当する。プロセッサ81は、オペレーティングシステムやアプリケーションプログラムに従って、液体吐出装置1の各種の機能を実現するべく、液体吐出装置1の各部を制御する。 The processor 81 includes a CPU (Central Processing Unit) and corresponds to the central part of the control section. The processor 81 controls each part of the liquid ejection apparatus 1 in accordance with the operating system and application programs to realize various functions of the liquid ejection apparatus 1.

プロセッサ81は、各種駆動機構に接続される駆動回路84を介して液体吐出装置1の各部の動作を制御する。 The processor 81 controls the operation of each part of the liquid ejection device 1 via a drive circuit 84 connected to various drive mechanisms.

予めメモリ82に記録された制御プログラムに基づく制御処理をプロセッサ81が実行することによって、例えばプロセッサ81は、液体吐出ヘッド12、14、搬送装置15、及び供給ポンプの動作を制御することで、液体吐出動作を制御する。 By the processor 81 executing control processing based on a control program recorded in advance in the memory 82, for example, the processor 81 controls the operations of the liquid ejection heads 12, 14, the conveying device 15, and the supply pump, thereby discharging the liquid. Controls the discharge operation.

液体吐出ヘッド12、14のノズルから液体である吐出材(吐出材料)を吐出して造形を行う造形処理として、プロセッサ81は、造形開始を指示する入力を検出すると、各種プログラムに応じて、液体吐出ヘッド12、14や搬送装置15の動作を制御し、液滴噴射動作を行わせる。 When the processor 81 detects an input instructing the start of modeling, the processor 81 performs a modeling process in which a material is discharged as a liquid from the nozzles of the liquid discharge heads 12 and 14. The operations of the ejection heads 12 and 14 and the transport device 15 are controlled to perform a droplet ejection operation.

メモリ82は例えば不揮発性メモリであって、制御装置17上に実装されている。メモリ82には、液体の吐出動作、液体の供給動作、温度管理、液面管理、圧力管理などの制御に必要な情報として、各種制御プログラムや動作条件が記憶されている。 The memory 82 is, for example, a nonvolatile memory, and is mounted on the control device 17. The memory 82 stores various control programs and operating conditions as information necessary for controlling liquid discharge operations, liquid supply operations, temperature management, liquid level management, pressure management, and the like.

以上のように構成された液体吐出装置1の動作について図3により説明する。ユーザが操作入力部を操作することで、プロセッサ81は、インターフェース16において、造形指示を検出する。そして、プロセッサ81は、造形指示を検出すると、搬送装置15を駆動しステージ110を搬送するとともに、所定のタイミングで液体吐出ヘッド12、14に対して吐出信号を出力することで、液体吐出ヘッド12、14から液体を吐出させる。 The operation of the liquid ejection device 1 configured as described above will be explained with reference to FIG. 3. When the user operates the operation input section, the processor 81 detects a modeling instruction on the interface 16. When the processor 81 detects the modeling instruction, the processor 81 drives the transport device 15 to transport the stage 110, and outputs an ejection signal to the liquid ejection heads 12 and 14 at a predetermined timing. , 14 to discharge liquid.

具体的にはプロセッサ81は、まず、搬送装置15を駆動して第1の液体吐出ヘッド12の吐出位置にステージを位置決めし、造形データに応じた信号により第1の液体吐出ヘッド12を駆動して第1の液体を吐出することで、ジルコニアとアルギン酸ナトリウムを含有させた液体をステージに吐出する(Act1)。 Specifically, the processor 81 first drives the transport device 15 to position the stage at the ejection position of the first liquid ejection head 12, and drives the first liquid ejection head 12 using a signal according to the modeling data. By discharging the first liquid, the liquid containing zirconia and sodium alginate is discharged onto the stage (Act 1).

次に搬送装置15を駆動してステージを第2の液体吐出ヘッド14の吐出位置に位置決めし、第2の液体吐出ヘッド14を駆動して第2の液体吐出ヘッド14から吐出された第1の液体に対して第2の液体であるイオン架橋剤を滴下して、第1の液体を硬化させる(Act2)。これらの工程を吐出量または吐出回数が所定値に至るまで(Act3)繰り返すことで、堆積物113を形成する。すなわち、第1の液体吐出ヘッド12の吐出位置と第2の液体吐出ヘッド14の吐出位置を交互に複数回通るように移動させ、第1の液体の吐出と第2の液体の供給を繰り返し(Act3のNo)、所定値に至ったら停止する(Act3のYes)。このとき、プロセッサ81は、必要に応じて所定のタイミングで供給ポンプを駆動することで、タンク11、13から液体吐出ヘッド12、14へ液体を供給させる。 Next, the transport device 15 is driven to position the stage at the ejection position of the second liquid ejection head 14, and the second liquid ejection head 14 is driven to remove the first liquid ejected from the second liquid ejection head 14. An ionic crosslinking agent, which is a second liquid, is dropped onto the liquid to harden the first liquid (Act 2). The deposit 113 is formed by repeating these steps until the discharge amount or the number of discharges reaches a predetermined value (Act 3). That is, the ejection position of the first liquid ejection head 12 and the ejection position of the second liquid ejection head 14 are moved alternately multiple times, and the ejection of the first liquid and the supply of the second liquid are repeated ( No in Act 3), and stop when reaching a predetermined value (Yes in Act 3). At this time, the processor 81 supplies the liquid from the tanks 11 and 13 to the liquid ejection heads 12 and 14 by driving the supply pump at a predetermined timing as necessary.

以上によりセラミクス材料が積層されて三次元の造形物が形成される(Act5)。続いて、造形物を焼結させる場合には、焼結炉において、焼結し(Act6)、固化させることで、セラミック造形物が完成する(Act7)。 As described above, the ceramic materials are laminated to form a three-dimensional object (Act 5). Subsequently, when the shaped article is sintered, it is sintered in a sintering furnace (Act 6) and solidified to complete the ceramic shaped article (Act 7).

以上のように構成された液体吐出装置1は、セラミクス材料と生体適合性の高い分散液とを含有しイオン架橋硬化が可能な第1の液体を吐出することと、吐出された前記第1の液体にイオン架橋硬化剤を供給することとにより、生体適合性の悪いモノマーを使用せずに立体の造形物を形成できる。すなわち、アルギン酸ナトリウムのような、生体適合性が良く、かつイオン架橋により効果可能な材料をバインダー材とし、ジルコニアの特徴を持たせた機能を付与することができるため、例えば歯科材料に用いる場合に人体への親和性が良く、アレルギーの発生しない造形物を製作できる。例えば他の用途として、光学特性を利用した生体適合性のあるレンズなどにも適用できる。
バインダー材としてアルギン酸ナトリウムのほか、寒天、ペクチン、カラギーナン、ジェランガムが挙げられる。セラミック材料として、ジルコニアのほか、リン酸カルシウム系化合物、チタニア、マグネシア、アルミナなどが挙げられる。イオン架橋硬化剤として、カルシウム以外にアルミニウム、マグネシウム、バリウム、ストロンチウムなどによるものも挙げられる。
上述した実施形態によれば、人体への親和性が高い造形物を製造できる造形装置及び造形物の製造方法を提供することができる。
The liquid ejection device 1 configured as described above is capable of ejecting a first liquid containing a ceramic material and a dispersion liquid with high biocompatibility and capable of being cured by ion crosslinking, and the ejected first liquid. By supplying an ionic crosslinking curing agent to the liquid, three-dimensional objects can be formed without using monomers with poor biocompatibility. In other words, it is possible to use a material such as sodium alginate, which has good biocompatibility and is effective through ionic crosslinking, as a binder material and impart functions similar to those of zirconia, so it can be used, for example, in dental materials. It is possible to produce objects that are compatible with the human body and do not cause allergies. For example, it can also be applied to biocompatible lenses that utilize optical properties.
In addition to sodium alginate, binder materials include agar, pectin, carrageenan, and gellan gum. Examples of ceramic materials include zirconia, calcium phosphate compounds, titania, magnesia, alumina, and the like. Examples of ionic crosslinking curing agents include those based on aluminum, magnesium, barium, strontium, etc. in addition to calcium.
According to the embodiments described above, it is possible to provide a modeling apparatus and a method for manufacturing a shaped object that can manufacture a shaped object that is highly compatible with the human body.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, but can be implemented by modifying the constituent elements within the scope of the invention at the implementation stage.

例えば上記実施形態においては、複数の液体吐出ヘッド12、14からそれぞれ液体を吐出する例を示したが、これに限られるものではない。例えば1つのヘッドが2つの液体吐出部を有するヘッドであってもよい。 For example, in the embodiment described above, an example was shown in which liquid is ejected from each of the plurality of liquid ejection heads 12 and 14, but the present invention is not limited to this. For example, one head may have two liquid ejection parts.

また、上記実施形態において、第1の液体の吐出位置と第2の液体の吐出位置とが異なる位置に設定され、ステージ110を異なる吐出位置の間で移動させる例を示したがこれに限られるものではない。例えば、第1の液体吐出ヘッド12と第2の液体吐出ヘッドの吐出方向を、同じ吐出位置に向けて吐出されるように配置されていてもよい。この場合にはステージを相対的に移動する処理を省略することができる。
また、第1の液体を吐出した後に第2の液体を吐出する例を示したが、これに限られるものではない。例えば第1の液体の吐出と第2の液体の吐出の順番は逆であってもよいし、同時であってもよい。
また、搬送装置15において、ステージ110の移動に加え、あるいはステージ110の移動に代えて、液体吐出ヘッド12、14側を移動させることにより、液体吐出ヘッド12、14とステージ110とを相対移動させてもよい。
Further, in the above embodiment, an example is shown in which the first liquid ejection position and the second liquid ejection position are set to different positions, and the stage 110 is moved between the different ejection positions, but the present invention is not limited to this. It's not a thing. For example, the first liquid ejection head 12 and the second liquid ejection head may be arranged so that the ejection directions are directed toward the same ejection position. In this case, the process of relatively moving the stage can be omitted.
Further, although an example has been shown in which the second liquid is ejected after the first liquid is ejected, the present invention is not limited to this. For example, the order of ejecting the first liquid and the second liquid may be reversed or may be performed simultaneously.
In addition to or instead of moving the stage 110, in the conveying device 15, the liquid ejection heads 12, 14 and the stage 110 are moved relative to each other by moving the liquid ejection heads 12, 14 side. It's okay.

液体吐出ヘッド12、14は、上記の他、例えば静電気で振動板を変形して液滴を吐出する構造、あるいはヒータ等の熱エネルギーを利用してノズルから液滴を吐出する構造等でもよい。 In addition to the above, the liquid ejection heads 12 and 14 may have a structure in which droplets are ejected by deforming a diaphragm using static electricity, or a structure in which droplets are ejected from a nozzle using thermal energy such as a heater.

また、上記実施形態においては液体吐出装置1は造形装置に用いられる例を示したが、例えば3Dプリンタ、産業用の製造機械にも用いることが可能であり、小型軽量化及び低コスト化が可能である。
以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、人体への親和性が高い造形物を製造できる造形装置及び造形物の製造方法を提供することができる。
Further, in the above embodiment, the liquid ejection device 1 is used in a modeling device, but it can also be used in a 3D printer or an industrial manufacturing machine, and can be made smaller, lighter, and lower in cost. It is.
According to at least one embodiment described above, it is possible to provide a modeling apparatus and a method for manufacturing a shaped object that can manufacture a shaped object that is highly compatible with the human body.

この発明の実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although embodiments of the invention have been described, the embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. This novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. This embodiment and its modifications are included within the scope and gist of the invention, as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

1…液体吐出装置、11…第1タンク、12…第1の液体吐出ヘッド、13…第2タンク、14…第2の液体吐出ヘッド、15…搬送装置、16…インターフェース、17…制御装置、81…プロセッサ、82…メモリ、83…AD変換部、84…駆動回路、101…第1の液体、102…第2の液体、110…ステージ、113…堆積物。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...liquid ejection device, 11...first tank, 12...first liquid ejection head, 13...second tank, 14...second liquid ejection head, 15...transport device, 16...interface, 17...control device, 81... Processor, 82... Memory, 83... AD converter, 84... Drive circuit, 101... First liquid, 102... Second liquid, 110... Stage, 113... Deposit.

Claims (5)

セラミクス材料と、バインダー材と、を含有しイオン架橋により硬化可能な第1の液体を吐出する第1の液体吐出部と、
イオン架橋により前記第1の液体を硬化可能な第2の液体を供給する第2の液体吐出部と、
前記第1の液体吐出部及び前記第2の液体吐出部の液体吐出動作を制御し、前記第1の液体の吐出と、前記第2の液体の吐出と、を繰り返し行う制御部と、
を備える、造形装置。
a first liquid ejecting section that ejects a first liquid that contains a ceramic material and a binder material and is curable by ionic crosslinking;
a second liquid discharge unit that supplies a second liquid that can harden the first liquid through ionic crosslinking;
a control unit that controls liquid ejection operations of the first liquid ejection unit and the second liquid ejection unit, and repeatedly ejects the first liquid and the second liquid;
A modeling device comprising:
前記バインダー材は生体適合性を有し、
前記第1の液体は所定の粘度に調整される、請求項1に記載の、造形装置。
the binder material is biocompatible;
The modeling apparatus according to claim 1, wherein the first liquid is adjusted to have a predetermined viscosity.
前記第1の液体は前記セラミクス材料としてのジルコニア粒子とアルギン酸ナトリウムとが混合されたジルコニア分散液であり、
前記第2の液体はカルシウムイオンである、請求項1または2に記載の造形装置。
The first liquid is a zirconia dispersion liquid in which zirconia particles as the ceramic material and sodium alginate are mixed,
The modeling apparatus according to claim 1 or 2, wherein the second liquid is calcium ion.
前記第1の液体吐出部の吐出位置と、前記第2の液体吐出部の吐出位置を交互に複数回通るように台座を相対移動させる搬送装置をさらに備え、
前記制御部は、前記第1の液体吐出部、前記第2の液体吐出部、及び前記搬送装置を制御する請求項3に記載の造形装置。
further comprising a conveyance device that relatively moves the pedestal so as to alternately pass through a discharge position of the first liquid discharge part and a discharge position of the second liquid discharge part a plurality of times;
The modeling apparatus according to claim 3, wherein the control section controls the first liquid ejection section, the second liquid ejection section, and the transport device.
セラミクス材料と、バインダー材と、を含有しイオン架橋により硬化可能な第1の液体を吐出することと、
イオン架橋により前記第1の液体を硬化可能な第2の液体を吐出することと、
前記第1の液体の吐出と、前記第2の液体の吐出と、を繰り返し行うことと、
を備える、造形物の製造方法。
Discharging a first liquid that contains a ceramic material and a binder material and is curable by ionic crosslinking;
Discharging a second liquid that can harden the first liquid by ionic crosslinking;
repeatedly discharging the first liquid and discharging the second liquid;
A method for manufacturing a shaped object, comprising:
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