KR20020042668A - 경화성 수지로 이루어지는 착색 조형물의 제조 방법,경화성 수지로 이루어지는 착색 조형물 및 조형 장치 - Google Patents

Abstract

경화성 수지로 이루어지는 조형물에 대한 착색에 있어서, 단색 첨가, 다색 첨가 중 어느 하나를 행하는 경우에도 첨가 작업이 확실이 이루어지고, 확실한 착색 효과를 얻을 수 있도록 한다.

레이저광을 액상에서 비착색인 광경화성 수지에 조사하여 경화시키고, 최하층(5_n)을 형성한다. 그 상면에 액상의 광경화성 수지를 도포하고, 경화된 비착색 영역과 액상의 연못 영역으로 이루어지는 착색층(5_n-1)을 형성한다. 액상의 연못 영역에 컬러 잉크를 떨어뜨린다. 연못 영역에 레이저광을 조사하고, 비착색 영역과 동일한 정도의 경도까지 경화시킨다. 연못 영역을 덮는 컬러 잉크에 의한 면 형상의 도포막으로부터 소정 두께의 블록 형상의 도포막을 생성한다. 이로써, 착색층(5_n-1)의 상면으로 다음 층[착색층(5_n-2)]의 형성이 지장없이 행해질 수 있다. 이 프로세스를 반복하여 착색층(5_n-2)∼착색층(5₃)을 형성하고, 착색층(5₃)의 상면에 착색층(5₂)을 형성하고, 다시 착색층(5₂)의 상면에 최상층(5₁)을 형성한다.

Description

경화성 수지로 이루어지는 착색 조형물의 제조 방법, 경화성 수지로 이루어지는 착색 조형물 및 조형 장치 {PROCESS FOR PRODUCING COLORED SHAPED ARTICLE FROM CURABLE RESIN, COLORED SHAPED ARTICLE PRODUCED FROM CURABLE RESIN, AND SHAPING APPARATUS}

광조형법(光造形法)에 의해 만드는 조형물, 즉 광경화성 수지로의 레이저 광 조사에 의한 적층 조형에 의해 만드는 조형물에 대한 착색은 상기 수지 자체가 본래 갖고 있는 색(통상, 반투명색)에 의해 큰 제약을 받는다. 따라서 종래에는 일련의 적층 조형이 종료된 후, 완성한 조형물에 착색제를 첨가하는 방법이 채용되고 있다.

그런데, 전술한 종래의 착색 방법에서는, 착색제를 상기 조형물에 첨가하기 위해 대규모 설비를 필요로 한다. 게다가 착색 대상이 복잡한 형상을 가진 조형물인 경우나 상기와 같이 복잡한 형상을 갖는 조형물이 착색 대상인 동시에 다수의 착색제를 사용하는 다색 첨가를 행하는 경우 등에는 상기 종래의 설비로는 첨가 작업 자체가 곤란하기 때문에 형상적으로 착색 불능인 부위가 생기거나 하는 문제가있다.

그래서 상기한 바를 감안하여, 전술한 광조형법, 즉 레이저 광 조사에 의한 광경화성 수지의 경화법에 의해 각층이 형성될 때마다 그들 각층의 상면에 착색제를 첨가하는 방법이 시도되고 있다. 이 방법으로 첨가한 조형물은 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 광경화성 수지에 의해 형성한 각층(1₁∼1_n)의 두께 h에 비교하여 착색제에 의해 형성한 도포막(3₁∼3_n)의 두께 h'가 매우 얇지만, 상면에서 보았을 때에는 착색제의 색을 상기 조형물의 색으로서 인식할 수 있다.

그러나 측면에서 상기 조형물을 보았을 때에는 상기와 같이 도포막(3₁∼3_n)의 두께 h'가 매우 얇기 때문에 착색제의 색이 아니고 상기 수지 자체가 본래 갖고 있는 색(통상, 반투명색)이 상기 조형물의 색으로 인식된다. 따라서, 확실한 착색 효과가 얻어지지 않는다고 하는 문제가 생기므로 상기 착색제 첨가 방법은 효과적이라고 할 수 없다.

이에 따라 본 발명의 목적은 경화성 수지로 이루어지는 조형물으로의 착색에 있어서, 단일 착색제에 의한 단색 첨가는 물론, 다수의 착색제에 의한 다색 첨가를 행할 경우에도, 첨가 작업이 확실히 이루어지는 동시에 확실한 착색 효과가 얻어지도록 하는 것이다.

또, 본 발명의 다른 목적은 경화성 수지로 이루어지는 조형물에 대한 착색에 있어서, 별로 대규모인 설비를 이용하지 않고도 첨가 작업이 확실히 이루어지는 동시에 확실한 착색 효과가 얻어지도록 하는 것이다.

본 발명은 경화성 수지로 이루어지는 착색 조형물의 제조 방법, 경화성 수지로 이루어지는 착색 조형물 및 조형 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 착색제 첨가 방법에 의해 착색된 광경화성 수지로 이루어지는 착색 조형물의 단면도.

도 2는 본 발명의 한 실시형태에 따른 광경화성 수지로 이루어지는 착색 조형물의 한 실시예를 나타내는 단면도.

도 3은 도 2에 기재된 착색 조형물을 구성하는, 착색된 광경화성 수지로 이루어지는 층의 사시도.

도 4는 도 2에 기재된 착색 조형물을 구성하는, 도 3과는 다른 타입의 착색된 광경화성 수지로 이루어지는 층의 사시도.

도 5는 도 3에 기재된 착색된 광경화성 수지로 이루어지는 층의 성형 방법의 일례를 나타내는 설명도.

도 6은 도 5에 기재된 성형 방법의 변형예를 나타내는 설명도.

도 7은 착색제(컬러 잉크)의 솟아 오름을 억제하면서 광경화성 수지로 이루어지는 층에 착색하는 방법의 일례를 나타내는 설명도.

도 8은 도 7에 기재된 착색 방법의 다른 일례를 나타내는 설명도.

도 9는 도 7에 기재된 착색 방법의 또 다른 일례와, 도 7 및 도 8에 각각 기재된 착색 방법과의 비교 결과를 나타내는 설명도.

도 10은 도 7에 기재된 방법을 기초로 광경화성 수지로 이루어지는 착색 조형물의 각층에 착색 영역을 전체적으로 평균화한 상태로 착색하는 방법의 일례를나타내는 설명도.

도 11은 착색 영역을 감소시키지 않고 광경화성 수지로 이루어지는 층에 다색 첨가를 행하는 방법의 일례를 나타내는 설명도.

본 발명의 제1 측면에 따른 경화성 수지로 이루어지는 착색 조형물은 경화성 수지를 적층 조형하여 성형한 복수의 층을 구비하는 것으로, 복수의 층 중 적어도 1층이 착색제를 첨가하지 않은 무착색 영역과 착색제를 첨가하여 형성한 착색 영역을 가지며, 그 착색 영역이 착색제의 색을 완성한 착색 조형물의 모든 방향으로부터 식별 가능한 양태로 형성되어 있다.

상기 구성에 의하면, 착색 영역이 상기 착색제의 색을 완성한 착색 조형물의 모든 방향으로부터 식별 가능한 태양으로 형성되어 있으므로, 확실한 착색 효과가 얻어지도록 할 수 있다.

본 발명의 제1 측면에 따른 바람직한 실시형태에서는, 경화성 수지로서 광경화성 수지를 사용한다. 전술한 착색제에는 예를 들면, 도기용 안료를 이용한 휘발성 잉크, 자외선을 받아 발색하는 무색의 미세한 분말상 염료, 안료 또는 염료를 원료로 한 잉크를 액상의 경화성 수지에 혼합한 것, 안료 또는 염료를 경화성 수지 이외의 액상 용제에 혼합한 경화성 수지와 친화성을 가지는 것, 착색 섬유 또는 컬러 비즈(color beads)를 액상 경화성 수지에 혼합한 것, 착색 섬유 또는 컬러 비즈를 경화성 수지 이외의 액상 용제에 혼합한 경화성 수지와 친화성을 갖는 것 중 어느 하나가 이용된다.

본 발명의 제2 측면에 따른 경화성 수지로 이루어지는 착색 조형물의 제조 방법은, 경화성 수지를 적층 조형하여 형성한 복수의 층을 구비하고, 복수의 층 중 적어도 1층이 착색제를 첨가하지 않은 무착색 영역과 착색제를 첨가하여 형성한 착색 영역을 가지는 착색 조형물에 관한 것으로, 액상 상태에 있는 상기 경화성 수지에 완성한 상기 착색 조형물의 모든 방향으로부터 착색제의 색이 식별 가능한 태양으로 착색 영역을 형성하고, 그 후에 상기 경화성 수지를 경화하여 착색 영역을 형성하는 공정, 및 액상인 경화성 수지를 경화하여 무착색 영역을 형성하는 공정을 적어도 가진다.

본 발명의 제3 측면에 따른 경화성 수지로 이루어지는 착색 조형물의 제조 방법은, 경화성 수지를 적층 조형하여 형성한 복수의 층을 구비하고, 복수의 층 중 적어도 1층이 착색제를 첨가하여 형성한 착색 영역을 가지는 착색 조형물에 관한 것으로, 그 착색 영역의 윤곽선을 따른 소정 폭의 영역을 경화함으로써 외주 벽을 형성하는 공정, 그 외주 벽 내의 액상 영역에 착색제를 첨가하는 공정, 및 상기 착색 영역을 경화하는 공정을 포함한다.

본 발명의 제3 측면에 따른 바람직한 실시형태에서는 착색제를 첨가하는 공정 전에 착색되는 영역 내를 구획하는 부위를 소정 폭만을 경화함으로써 격리벽을 형성하는 공정을 갖는다. 또, 전술한 착색 영역은 피드백 보정되는 펄스 신호에 의해 변위하는 첨가 메커니즘를 이용하여, 소정의 거리 간격으로 소정량의 착색제를 첨가함으로써 형성된다. 착색제의 첨가 공정은 상기 착색되는 영역에서의 액상인 경화성 수지의 제거 공정, 및 경화성 수지를 제거한 후의 상기 영역에 착색제를 첨가하는 공정을 포함한다. 또, 복수 색의 착색제에 의한 전술한 착색되는 영역으로의 첨가는 미리 결정된 우선 순위에 따라, 우선 순위가 높은 색의 착색제로부터 차례로 첨가됨으로써 행해진다. 이것은 다색 첨가에 따른 착색 영역의 감소를 방지하기 위해서, 그리고 각 색의 식별을 용이하게 하기 위해서 행해지는 것이다.

본 발명의 제4 측면에 따른 조형 장치는 액상인 경화성 수지를 적층 조형하여 원하는 조형물을 성형하는 것으로, 액상 또는 분말상의 착색제를 액상의 경화성 수지에 첨가하기 위한 적어도 수평방향으로 변위될 수 있는 첨가 메커니즘을 구비한다.

본 발명의 제4 측면에 따른 바람직한 실시형태에서는, 상기 첨가 메커니즘으로서, 예를 들면 그 축방향을 따라 신장된 제1 착색제 공급공(供給孔)과 축방향에 직교하는 제2 착색제 공급공을 갖는 침상(針狀) 메커니즘이 채용된다. 이 침상 기구는 액상인 경화성 수지 속으로의 삽입과 경화성 수지 속에서의 3차원 방향의 변위가 가능한 강도 및 형상을 갖는다.

여기서, 착색 조형을 실현하기 위한 장치에 관하여 설명한다. 상기 장치로서는, 예를 들면 디스펜서를 XY 플로터(plotter)와 같은 2차원 방향으로의 변위가 가능한 위치결정/이동 기구에 담지시킨 구성인 것, 또는 로봇암(robot arm)과 같은 3차원 방향으로의 변위가 가능한 위치결정/이동 기구에 담지시킨 구성인 것이 사용된다. 또, 상기 장치로서 범용 타입의 잉크젯 프린터의 헤드와 같은 멀티노즐(침상 부재를 갖지 않은 것)을 XY 플로터 또는 로봇암 등으로 담지시킨 구성인 것도 사용된다. 위치결정/이동 기구에 XY 플로터를 사용한 경우에는 예를 들면 표준적인 XY 테이블을 기준으로 상기 장치 각부의 제어가 이루어지고, XY 플로터 대신에 로봇암을 사용했을 때에는 예를 들면 표준적인 XYZ 테이블을 기준으로 상기 장치 각부가 제어된다. 어떻게 하든지 상기 장치는 여기서 설명한 구성의 것에 한정되는 것은 아니다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 광경화성 수지로 이루어지는 착색 조형물의 한 실시예를 나타내는 단면도이다.

상기 착색 조형물은 광경화성 수지를 적층 조형하여 구성하는 것으로, 그 전체 형상은 특정 형상에 한정되지 않고, 또 위쪽 또는 아래쪽에서 본 형상에 있어서도 직사각형(네모형)이나 원형 또는 타원형 등 여러 가지의 것이 예상될 수 있다. 상기 착색 조형물은 도 2에 나타낸 바와 같이, 최상층(5₁) 및 최하층(5_n)이 미착색의 광경화성 수지로 이루어지는 층(통상층)이고, 최상층(5₁)과 최하층(5_n)의 사이에 적층된 복수의 층이 각각 착색된 광경화성 수지로 이루어지는 층(착색층)(5₂∼5_n-1)이다.

통상층(5₁, 5_n)은 모두 착색제(즉, 각종 컬러 잉크, 예를 들면 도기용 안료를 사용한 휘발성 잉크와 같은 것)로 이루어지는 도포막의 보호, 또는 경화물인 상기 착색 조형물의 강도 저하를 방지하기 위해 설치된다. 통상층(5₁, 5_n)은 경화 공정(경화되지 않은 광경화성 수지, 즉 액상의 광경화성 수지에 레이저광을 조사하여 경화시키는 공정)만으로 형성되는 것으로, 각각 소정(N층분)의 두께를 갖는다.

도 3은 도 2에 나타낸 착색층 중, 최상부에 위치하는 착색층(5₂) 및 최하부에 위치하는 착색층(5_n-1)으로서 이용되는 착색층을 나타내는 사시도이다.

이들 착색층(5₂, 5_n-1)은 상기 착색 조형물의 상면 및 하면으로부터 피착시킨 색을 눈으로 확인할 수 있도록 하는 것으로, 각각 외부 프레임(외주벽)이라 칭하는 비착색 영역(A)과 외주벽에 의해 둘러싸인 소위 연못(池)이라 칭하는 영역에 형성하는 착색 영역(B)을 갖는다. 상기 비착색 영역(A)은 통상층(5₁, 5_n)과 마찬가지로 전술한 바와 같은 경화 공정만으로 형성된다.

한편, 상기 착색 영역(B)은 상기 비착색 영역(A)의 경화 시에는 레이저광이 조사되지 않고 미경화 상태(즉, 액상 상태)를 유지하고, 그것의 미경화 상태의 영역에 착색제를 첨가하는 공정(착색 공정)을 실시한 후, 그 영역에 상기와 동일한 경화 공정을 실시함으로써 형성된다. 미경화 상태의 영역을 착색한 후에 경화시키는 처리는 당해 층의 상면에 대한 다음 층 형성에 악영향을 미치지 않기 위한 처리로서 실행된다. 또한, 상기 착색 영역(B)이 되는 미경화 상태의 영역에 대한 컬러 잉크 등에 의한 착색은 예를 들면 2축(XY) 로봇암(도시되지 않음)의 선단에 부착한 첨가 메커니즘인 디스펜서(도시되지 않음)의 침 선단부(7)로부터 상기 미경화 상태의 영역에 컬러 잉크를 떨어뜨림으로써 행해진다.

도 4는 도 2에 나타낸 착색층(5₂∼5_n-1) 중, 착색층(5₂, 5_n-1) 사이에 끼워지는나머지 모든 층[즉, 착색층(5₃∼5_n-2)]로서 이용되는 착색층을 나타내는 사시도이다.

이들 착색층(5₃∼5_n-2)은 상기 착색 조형물의 측면으로부터 피착한 색을 눈으로 확인할 수 있도록 하기 위한 것으로, 각각 외주벽이라 칭하는 외곽측의 비착색 영역(C), 외주벽의 내주측을 따라 둘레 전체에 걸쳐 형성한 소정 폭의 소위 홈(溝)이라 칭하는 영역에 형성하는 착색 영역(D), 홈의 내측에 위치하는 내곽측의 비착색 영역(E)를 갖는다. 상기 외곽측 및 내곽측의 비착색 영역(C, E)은 모두 전술한 통상층(5₁, 5_n)과 동일한 경화 공정만으로 형성된다.

한편, 상기 착색 영역(D)은 도 3의 착색층(5₁, 5_n)과 같이 상기 외곽측 및 내곽측의 비착색 영역(C, E)의 경화시에는 레이저광이 조사되지 않고 미경화 상태를 유지하고, 그 미경화 상태의 영역에 착색 공정을 실시한 후, 그 영역에 상기와 같은 경화 공정(다음 층 형성에 지장을 주지 않는 처리)를 실시함으로써 형성된다. 또한, 상기 착색 영역(D)이 되는 미경화 상태의 영역에 대한 컬러 잉크 등에 의한 착색은 상기와 같은 디스펜서(도시되지 않음)의 침 선단부(7)로부터 상기 미경화 상태의 영역에 컬러 잉크를 떨어뜨림으로써 행해진다.

상기 구성의 착색 조형물은 이하와 같은 과정을 거쳐 만들어진다.

먼저, 레이저광을 미경화 상태(액상 상태)에 있는 비착색의 광경화성 수지에 조사함으로써, 그것의 광경화성 수지를 경화시키고, 최하층(5_n)으로서의 N층분의 두께를 가진 통상층을 형성한다. 다음에, 최하층(5_n)의 상면에 액상의 광경화성 수지를 소정의 두께로 도포하는 동시에 도 2에 나타낸 착색층(5_n-1)을 형성할 외벽에 대응하는 영역에만 레이저광을 조사하여 경화하고, 비착색 영역(A)으로 만든다. 이로써, 상기 최하층(5_n)의 상면에 도포된 액상의 광경화성 수지가 경화된 비착색 영역(A)과, 미경화 상태(액상 상태)에 있는 연못, 즉 컬러 잉크의 도포에 의해 착색된 후에 경화되는 영역[전술한 착색 영역(B)]로 구분된다. 이 연못은 상기 착색 조형물의 적층 조형에 영향을 주지 않는 크기(치수), 형상으로 설정되는 것으로 한다.

이와 같이 해서, 액상의 상기 광경화성 수지를 경화된 비착색 영역(A)과, 미경화 상태의 연못으로 구분한 후, 미경화 상태에 있는 상기 연못에 상기 디스펜서(도시되지 않음)의 침 선단부(7)로부터 착색제로서의 컬러 잉크를 떨어뜨린다. 이 컬러 잉크에는 액상의 광경화성 수지에 대해 친화성이 매우 양호한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 상기 컬러 잉크로서 적(R), 청(B), 황(Y) 및 흑(B)의 4색을 이용하는 것으로 한다.

상기 컬러 잉크를 연못에 떨어뜨림으로써, 전술한 친화성에 의해 상기 컬러 잉크가 미경화 상태에 있는 광경화성 수지에 확산되고, 그 결과로서 연못 전체에 컬러 잉크가 첨가되게 된다. 이와 같이 해서, 미경화 상태에 있는 광경화성 수지(즉, 연못)에 컬러 잉크를 첨가한 후, 그 연못에 레이저광을 조사함으로써, 상기 착색 영역(B)으로 되는 영역을 상기 비착색 영역(A)에서와 같은 정도의 경도까지 경화시킨다. 이로써 상기 연못을 덮고 있는 컬러 잉크에 의한 면 형상의 도포막으로부터 일정한 두께를 가진 블록형 도포막이 생성된다.

또한, 광경화성 수지가 컬러 잉크를 혼입시킨 액상 상태로 되어 있는 상기 영역(연못)을 비착색 영역(A)의 경도와 같은 정도의 경도까지 경화하여 착색 영역(B)에 형성하는 데에는 비착색 영역(A)을 경화하였을 때의 에너지와 동일 크기의 에너지의 레이저광을 조사한 것만으로는 불충분한 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 상기 액상 상태의 영역[즉, 착색 영역(B)으로 되는 영역]에 투입하는 광 에너지를 증가시키는 수단으로서, 예를 들면 레이저광 조사에서의 노광 시간을 길게 설정하는 방법, 또는 레이저광 조사에서 다중(多重)으로 노광하는 방법 등의 특별한 경화 방법을 채용할 필요가 있다.

이와 같이 해서 컬러 잉크를 첨가한 액상 상태의 영역을 경화시켜 착색 영역(B)을 형성함으로써 상기 착색층(5_n-1)의 상면으로의 다음 층[즉, 착색층(5_n-2)] 형성을 지장없이 행할 수 있게 된다.

다음에, 상기 착색층(5_n-1)의 상면에 광경화성 수지를 소정의 두께로 첨가하는 동시에, 도 2에 나타낸 착색층(5_n-2)을 형성할 외벽 및 내곽에 대응하는 영역에 레이저광을 조사하여 경화하고, 외곽측의 비착색 영역(C) 및 내곽측의 비착색 영역(E)으로 한다. 이로써 상기 착색층(5_n-1)의 상면에 도포된 광경화성 수지가 경화된 비착색 영역(C, E)과, 미경화 상태에 있는 홈, 즉 전술한 착색 영역(D)으로 되는 영역으로 구분된다. 이 홈도 상기 연못과 동일하게, 상기 착색 조형물의 적층 조형에 영향을 주지 않는 크기(치수), 형상으로 설정되는 것으로 한다.

이와 같이 해서, 상기 광경화성 수지를 경화된 비착색 영역(C, E)과 미경화 상태의 홈으로 구분한 후, 미경화 상태에 있는 상기 홈에 상기 디스펜서(도시되지 않음)의 침 선단부(7)로부터 착색제로서 상기와 같이 광경화성 수지에 대해 친화성이 매우 양호한 컬러 잉크를 떨어뜨린다. 이로써, 상기 친화성에 의해 상기 컬러 잉크가 미경화 상태에 있는 광경화성 수지로 확산하고, 그 결과로서 홈 전체에 컬러 잉크가 첨가되게 된다. 이와 같이 해서, 미경화 상태에 있는 광경화성 수지(즉, 홈)에 컬러 잉크를 첨가한 후, 그 홈에 레이저광을 조사함으로써, 상기 착색 영역(D)으로 되는 영역을 상기 비착색 영역(C, E)에서와 같은 정도의 경도까지 경화시킨다. 이렇게 해서, 상기 홈을 덮고 있는 컬러 잉크에 의한 면 형상의 도포막으로부터 일정한 두께를 갖는 블록형 도포막이 생성된다. 착색 영역(D)이 되는 영역을 경화시킬 경우에도, 상기와 동일하게, 비착색 영역(C, E)을 경화했을 때의 에너지와 동일 크기의 에너지의 레이저광을 조사한 것에서는 착색 영역(D)의 경도를 비착색 영역(C, E)의 경도와 같은 정도의 경도로 할 수 없는 경우가 있다.

이와 같은 경우에는 착색 영역(D)이 되는 영역으로의 레이저광 조사에 있어서도, 상기 착색 영역(B)이 되는 영역으로의 레이저광 조사에서와 동일하게, 노광 시간을 길게 설정하는 방법, 또는 다중으로 노광하는 방법 등의 특별한 경화 방법을 채용함으로써 미경화 상태의 영역[즉, 착색 영역(D)]에 투입하는 광 에너지를 증가시키는 연구가 필요하다.

이와 같이 해서, 컬러 잉크를 첨가한 액상 상태의 영역을 경화시켜 착색 영역(D)을 형성함으로써, 상기 착색층(5_n-2)의 상면으로의 다음 층 형성을 지장 없이 행할 수 있게 된다.

상기 각 착색층(5₂∼5_n-1)에서의 착색 영역이 되는 액상 상태의 영역의 패턴으로서는 연못 형상, 홈 형상의 두 가지 패턴만으로 충분하다. 상기 액상 상태의 영역을 연못 형상으로 설정하면 완성 후의 착색 조형물을 상/하 방향에서 보았을 때에도 색의 식별이 확실히 이루어진다. 한편, 상기 액상 상태의 영역을 홈 형상으로 설정한 경우에는 완성 후의 착색 조형물을 횡방향에서 보았을 때가 아니면 색의 식별이 이루어지지 않지만, 착색 공정에 요구되는 시간의 단축을 도모할 수 있을 뿐 아니라 착색 공정에 사용되는 잉크 양의 절약을 도모할 수 있다는 이점이 있다.

전술한 프로세스를 반복함으로써, 착색층(5_n-2)∼착색층(5₃)을 각각 형성한 후, 착색층(5₃)의 상면에 전술한 착색층(5_n-1)과 동일 구성의 착색층(5₂)을 형성하고, 다시 그 착색층(5₂)의 상면에 상기 비착색층(5_n)과 동일 구성의 비착색층(5₁)을 형성함으로써, 상기 착색 조형물이 형성된다.

또한, 전술한 광경화성 수지(액상 수지)의 첨가 공정은 상기 착색 조형물의 적층 조형에 사용되는 조형 장치(도시되지 않음)가 구비하는 리코더(도시되지 않음)에 의해 행해진다. 또, 상기 디스펜서(도시되지 않음)의 침 선단부(7)와 실린더(탱크)(도시되지 않음)의 사이는 튜브(도시되지 않음)에 의해 접속되어 있다.

또한, 조형 장치의 각부를 제어하는 컨트롤러(도시되지 않음)에는 통상층(5₁, 5_n)을 형성할 때 사용하는 조형 데이터, 착색층(5₂, 5_n-1)을 형성할 때 사용하는 조형 데이터, 또는 착색층(5₃∼5_n-2)을 형성할 때 사용하는 조형 데이터 등이 내장되어 있다. 상기 컨트롤러(도시되지 않음)는 상기 각 조형 데이터를 적절히 사용하여 전술한 착색 조형물의 적층 조형을 행한다.

전술한 실시예에 의하면, 상기 착색 조형물의 적층 조형을 행하는 과정에서, 착색층이 되는 층(5₂∼5_n-1)에 착색제를 도장하는 것으로 하였으므로, 일련의 조형 작업이 완료된 후의 착색제 첨가 공정은 불필요하게 되었다.

또, 적층 조형을 행하는 과정에서 착색제를 첨가하는 것으로 하였으므로, 조형 장치에 의한 조형 작업의 자동화와 함께 착색제의 첨가 작업의 자동화를 행할 수 있다. 이 때문에 조형 작업을 행하면서 첨가 작업을 행하는 것이 가능함과 아울러 단색 첨가뿐 아니라 다색 첨가도 행할 수 있다.

또한, 착색층의 도포면이 상기 착색 조형물의 내부에 갇힌 상태로 되기 때문에 외부로부터의 충격이나 약품 등의 부착에 기인하는 화학 변화에 의해 도포막이 착색층에서 박리되는 문제도 원리상 일어나지 않는다.

도 5는 도 3에 기재된 착색된 광경화성 수지로 이루어지는 층(착색층)의 성형 방법의 일례를 나타내는 설명도이다.

도 5에서, 전술한 착색층(5₂, 5_n-1)의 외주벽 표면(9)은 STL 데이터를 슬라이스함으로써 구해지는 상기 외주벽 표면(9)을 나타내는 데이터(표면 데이터)에 의거하여 형성된다. 또, 상기 착색층(5₂, 5_n-1)의 외주벽 내면(11)은 상기 표면 데이터를 일정한 거리만큼 내측으로 오프셋함으로써 구해지는 데이터(내면 데이터)에 의거하여 형성된다. 이 외주벽 내면(11)은 전술한 연못, 즉 착색 영역(B)이 되는 영역의 외주에 상당한다. 또한, 이 착색 영역(B)이 되는 영역으로의 착색제, 즉 컬러 잉크의 적하 위치의 궤적을 나타내는 직사각형의 선(13)은 상기 내면 데이터를 일정 거리만큼 내측으로 오프셋함으로써 구해지는 데이터(잉크 적하용 데이터)에 의거하여 결정된다.

또한, 도 4에 기재된 착색층(5₃∼5_n-2)을 형성할 경우에는, 상기 외주벽 표면(9)을 표면 데이터에 의거하여 형성하고 홈, 즉 착색 영역(D)이 되는 영역의 외주를 상기 외주벽 내면(11)에 결정하고, 또한 착색 영역(D)이 되는 영역의 내주를 상기 내면 데이터를 잉크 적하용 직사각형의 선(13)을 초과하는 소정 거리만큼 내측에 오프셋함으로써 구해지는 데이터에 의거하여 결정하는 것으로 된다.

본 발명자 등이 도 3에 나타낸 착색층(5₂, 5_n-1) 및 도 4에 나타낸 착색층(5₃∼5_n-2)을 시험제작한 바로는 연못(또는 홈)을 설정하기 위해 만드는 상기 외주벽의 두께는 0.5∼5.0mm 정도가 적절하다. 벽 두께가 이것(0.5∼5.0mm)보다 얇은 경우에는 연못(또는 홈)에 적하한 컬러 잉크가 연못(또는 홈)으로부터 밀려나와 버리고, 벽 두께가 이보다 두꺼운 경우에는 완성된 착색 조형물에 대한 색의 부착 방법이 불명료해진다.

또, 컬러 잉크의 적하 위치의 궤적을 나타내는 직사각형의 선(13)은 성형되는 착색 조형물의 형상이나 적하하는 컬러 잉크 및 액상 상태의 광경화성 수지의 표면 장력 등과의 관계에 따라서도 확산 면적이 달라지는데, 외주벽 내면(11)으로부터 대략 1.0mm∼5.0mm 정도 떨어진 위치에 설정하는 것이 바람직하다.

시험제작에 있어서 사용한 착색용 염료(컬러 잉크)에는 직경이 매우 작은 무색인 것으로, 자외선이 조사됨에 따라 발색하는 특별한 것, 즉 분말을 광경화성 수지 중에 녹인 것을 사용하였다. 무색의 분말이기 때문에 액상 상태의 광경화성 수지 중에 적하한 후에도 그 광경화성 수지에서의 자외선 투과율에 악영향을 미치지 않고, 따라서 경화 저해를 야기하지 않았다.

도 6은 도 5에 기재된 성형 방법의 변형예를 나타내는 설명도이다.

본 변형예에서는 도 3에 나타낸 착색층(5₂, 5_n-1)에서 전술한 연못의 영역 중 일부, 즉 착색 영역(B)이 되는 영역의 일부에 도포한 컬러 잉크가 그 영역으로부터 다른 영역으로 유출되거나, 확산되지 않도록 상기 영역의 외주부에 벽(15)을 설치하는 것으로 하였다. 또한, 상기 영역의 일부를 다색 첨가할 경우에 첨가된 다른 색의 컬러 잉크끼리 혼재하는 것을 방지하기 위해서 격리벽(17)도 설치한 것이다.

전술한 벽(15, 17)의 두께는 상기 영역의 형상 등에도 따르지만, 0.5∼5.0mm 정도가 적절하다. 완성한 착색 조형물의 외부로부터 액상 상태일 때의 광경화성 수지에 부착한 색을 눈으로 인식하기 쉽게 하기 위해서는 벽 두께가 얇은 편이 좋지만, 벽 두께가 0.5∼5.0mm보다 얇은 경우에는 상기 영역에 적하한 컬러 잉크가 상기 영역으로부터 밀려나올 우려가 있다.

또한, 도 6에 나타낸 바와 같은 성형 방법을 실행하기 위해서, 조형 장치의 컨트롤러(도시되지 않음)에는 STL 데이터 포맷이 채용된다. STL 포맷 자체는 색정보를 갖고 있지 않으므로 상기 컨트롤러에서 색깔별로 파일을 작성하여 각 색의 식별을 실행한다.

도 7은 착색제(컬러 잉크)의 솟아오름을 억제하면서 경화성 수지로 이루어지는 층에 착색하는 방법의 일례를 나타내는 설명도이다.

전술한 바와 같이, 액상 상태의 광경화성 수지에 적하한 컬러 잉크는 수지 액면 상에 확산되므로, 컬러 잉크를 상기 광경화성 수지에 부착시키기 위해 사용하는 데이터(착색 데이터)는 액상 상태의 광경화성 수지를 적층 조형할 때 사용하는 데이터(조형 데이터)만큼 세밀한 데이터일 필요가 없다. 착색 데이터가 지나치게 세밀하면 그에 대응하는 컬러 잉크의 첨가량이 많아지고, 도 3에 나타낸 착색층(5₂, 5_n-1)에서의 연못의 영역, 또는 도 4에 나타낸 착색층(5₃∼5_n-2)에서의 홈의 영역에서, 첨가된 컬러 잉크에 의한 솟아오름이 생기기 때문에 전술한 적층 조형에 지장을 초래하게 된다. 그래서, 그와 같은 문제의 발생을 방지하기 위해, 착색 데이터의 소위 솎아내기를 행하는 것으로 하였다. 도 7에서는 도시와 설명을 간단히 하기 위해 상면/하면에서 본 형상이 원형을 나타내는 착색 조형물의 적층 조형을 대상으로 한다.

도 7(a)에서, 착색된 영역(F)은 원판 형상을 나타내는 착색층을 조형할 때의 조형 데이터를 나타내고, 그것보다 내주측에 위치하는 동심의 원호(G)는 조형 데이터를 소정 거리만 오프셋하여 만든 오리지널 착색 데이터, 즉 전술한 디스펜서(도시되지 않음)의 침 선단부(7)의 궤적이다. 착색 데이터의 소위 솎아내기는 이 원호(G)를 이용하여 이하에 나타낸 바와 같은 순서로 행해진다.

즉, 우선 도 7(b)에 나타낸 바와 같이, 상기 착색 데이터(원호 G) 상에서, 등간격으로 복수개의 정점(G₁∼G_n)을 결정한다. 구체적으로는 각 정점(G₁∼G_n)을 나타내는 좌표를 구함으로써, 각 정점(G₁∼G_n)을 결정한다. 다음에, 도 7(c)에 나타낸 바와 같이, 상기 각 정점(G₁∼G_n) 중에서 예를 들면 정점(G₁)을 착색 데이터의 시점(始點)(P₁)으로 결정하고, 이 시점(P₁)으로부터 소정 거리 t 이상 떨어진 정점(G₃)을 상기 시점(P₁)에 이어서 착색 데이터의 두번째 점(P₂)으로 한다. 이하, 상기와 동일한 방법에 의해 도 7(d)에 나타낸 바와 같이, 착색 데어터의 세번째 점(P₃),ㆍㆍㆍ, 착색 데이터의 n번째 점, 즉 종점(P_n)을 구한다. 또한, 종점(P_n)은 시점(P₁)으로부터의 거리가 상기 t 이상 떨어져 있도록 선택할 필요가 있다. 이와 같이 해서, 선택된 각 점(P₁, P₂, P₃,ㆍㆍㆍ, P_n)에서 각각 소정량의 착색제가 첨가된다.

도 8은 도 7에 기재된 착색 방법의 다른 일례를 나타내는 설명도이다.

전술한 바와 같이, 액상 상태의 광경화성 수지를 도포한 경우, 컬러 잉크가 착색 영역에 균일하게 확산되지 않고, 색 불균일이 생길 우려가 있다. 그래서 그러한 문제의 발생을 방지하기 위해 이하에 설명하는 바와 같은 연구를 행하였다.

당초에는 도 8(a)에 나타낸 바와 같이, 디스펜서(도시되지 않음)의 침 선단부(7)를 액상 상태에 있는 광경화성 수지의 표면으로부터 5 내지 10mm의 높이에서 컬러 잉크를 적하하였다. 그러나, 침 선단부(7)의 구조를 충분한 강도를 가지는 동시에 액상 상태의 광경화성 수지 내부로의 삽/탈이 가능한 형상인 것으로 변경함으로써 도 8(b)에 나타낸 바와 같이, 침 선단부(7)를 액상 상태의 광경화성 수지 내부에 주입하여 착색을 행하는 것이 가능하다. 이와 같이, 침 선단부(7)를 액상 상태의 광경화성 수지 내부에 주입함으로써 컬러 잉크를 크게 확산시킨 상태에서의 착색이 가능해진다. 또, 잉크의 비산도 발생하지 않고, 침 선단부(7)의 상하 방향의 정밀한 제어도 필요치 않게 된다. 또한, 침 선단부(7)로서 도 8(c)에 나타낸 바와 같은 측면에 복수 개의 가로 구멍(7a∼7n)을 구비하는 것을 이용하면, 컬러 잉크를 더욱 크게 확산시킨 상태에서의 착색이 가능해진다.

또한, 상기 이외에도 액상 상태의 광경화성 수지에 첨가한 컬러 잉크를 착색 영역에 균일하게 확산시키는 방법으로서, 디스펜서 내부(도시되지 않음), 또는 침 선단부(7)에서 컬러 잉크를 가열하고 나서 적하하는 방법이 있다. 컬러 잉크가 저온 상태에 있으면, 점성이 높으므로 확산에 시간이 걸리고, 이 때문에 전술한 연못이나 홈 등의 광경화성 수지의 미경화 부분에서 첨가된 컬러 잉크가 균일하게 확산되지 않고 색 불균일이 생겨버린다. 그러나 컬러 잉크를 가열하여 적하하면 점성이 낮기 때문에 비교적 단시간에 확산되므로, 색 불균일이 생기기 어렵다. 또, 침 선단부(7)의 내부 구조에 있어서도 컬러 잉크의 더욱 균일한 확산과 색 불균일의 해소를 도모하기 위해서, 도 8(c)에 나타낸 가로 구멍(7a∼7n)에 추가하여 침 선단부(7)의 저부에 열리는 세로 구멍을 설치한 구조로 해도 된다.

도 9는 도 7에 기재된 착색 방법의 또 다른 일례와, 도 7 및 도 8에 각각 기재된 착색 방법의 비교 결과를 나타내는 설명도이다.

도 7 및 도 8에 각각 기재된 착색 방법에서는, 도 9(a)에 나타낸 바와 같이, 먼저 외주벽만을 경화시키고, 연못(또는 홈)에 상당하는 영역은 액상 상태인채로 두고, 다음으로, 도 9(b)에 나타낸 바와 같이, 미경화 상태에 있는 연못(또는 홈)의 영역에 디스펜서(도시되지 않음)의 침 선단부(7)로부터 컬러 잉크를 적하하였다. 그렇게 해서, 도 9(c)에 나타낸 바와 같이, 연못(또는 홈)의 영역에서 컬러 잉크의 적하량만큼만 솟아오르게 되고, 이 솟아오름 이하의 두께에서의 적층 피치로는 도시된 층의 상면에 다음 층을 조형할 수 없었다. 바꿔 말하면, 적층 피치를 미세하게 설정할 수 없었다.

그래서, 본 예에서는 도 9(a)에서 외주벽만을 경화시키고, 연못(또는 홈)에 상당하는 영역은 액상 상태인채로 두고, 이어서 도 9(d)에 나타낸 바와 같이,상기 연못(또는 홈)에 상당하는 영역의 액상 상태에 있는 광경화성 수지를 빨아들인 후에, 상기 침 선단부(7)로부터 컬러 잉크를 적하하는 것으로 했다. 이 방법에 따르면, 연못(또는 홈)에 상당하는 영역의 광경화성 수지(액상 상태에 있는)가 제거되어 있으므로, 도 9(e)에 나타낸 바와 같이, 컬러 잉크의 적하에 의한 솟아오름은 일어나지 않는다.

상기 이외에도, 미경화된 광경화성 수지에 적하한 컬러 잉크의 솟아오름을 방지하는 수단으로서는, 컬러 잉크의 적하 지점에 풍압을 가하는 방법이 있다.또, 컬러 잉크의 솟아오름의 방지와 동시에 확산도 촉진시키기 위한 수단으로서는 컬러 잉크의 적하 지점에 진동을 가하는 방법이 있다.

또한, 전술한 컬러 잉크로서는 예를 들면 안료, 염료, 또는 그것들을 원료로 한 잉크를 액상 상태의 광경화성 수지에 섞은 것, 안료, 염료를 액상 상태의 광경화성 수지 이외의 용제에 녹여 합친 것 등이 사용된다. 단, 안료, 염료를 액상 상태의 광경화성 수지 이외의 용제에 녹여 합친 것에 관해서는, 광경화성 수지와 친화성이 있는 것, 바꿔 말하면, 광경화성 수지에 경화 저해가 일어나지 않는 것이 필요하다. 또한, 전술한 컬러 잉크로서 안료, 염료 대신에 섬유나 컬러 비즈를 이용한 것을 사용할 수도 있다.

이제까지 설명한 내용은 상기 연못(또는 홈)의 영역을 들러싸는 외주벽의 존재를 전제로 한 것이었다. 그러나 미경화된 광경화성 수지에 컬러잉크를 복수회 첨가함으로써 상기 외주벽을 필요로 하지 않는 조형 방법도 있다. 이 조형 방법은 이하와 같은 과정을 포함한다.

먼저, 액상의 광경화성 수지에 레이저광을 조사함으로써, 그 광경화성 수지층을 1층분만 경화시켜 박막을 형성한 후, 그 박막 상에 착색 조형물의 조형 데이터(착색 조형물의 윤곽 형상을 나타내는 데이터)의 오프셋 데이터(윤곽 형상 데이터를 내측에 0.5∼5.0mm 정도 오프셋한 데이터)를 따라 컬러 잉크를 첨가한다. 착색면이 그 층의 상면 또는 하면인 경우에는, 그 상면 또는 하면의 윤곽 데이터를 내측에 오프셋한 데이터에 의해 결정되는 윤곽선의 내부에 컬러 잉크를 첨가한다. 이렇게 하여 첨가한 컬러 잉크의 솟아오름이 적은 경우에는, 상기 컬러 잉크의 첨가를 복수회 반복하고, 소정의 적층 피치에 도달하지 않는 범위에서 첨가한 컬러 잉크의 솟아오름을 형성한다. 그리고, 첨가한 컬러 잉크가 다음 공정에 대한 영향이 적을 정도로 충분히 건조(경화)된 상태에서, 그 표면 상에 다음 층을 형성하는 데 필요한 액상의 광경화성 수지를 첨가한다. 또한, 다음 층의 형상 데이터에 따라 그 액상 광경화성 수지에 레이저광을 조사함으로써, 그 광경화성 수지를 소정의 형상으로 경화시킨다.

전술한 프로세스를 필요한 회수만 반복함으로써 원하는 착색 조형물이 형성된다.

이 방법에서는 컬러 잉크를 복수회 첨가함으로써 컬러 잉크에 의한 소정의 두께를 가진 솟아오름을 형성하는데, 컬러 잉크의 첨가 대신에 적층 피치를 넘지 않는 두께를 가진 컬러 시트를 원하는 형상으로 절단한 후, 액상의 광경화성 수지에 붙여도 된다. 이 경우, 적층 피치를 넘지 않는 두께를 가진 컬러 시트를 액상의 광경화성 수지에 붙인 후, 원하는 형상으로 절단하도록 해도 지장이 없다. 또한, 적층 피치의 두께를 넘는 두께를 가진 컬러 시트는 적층 조형에 지장을 초래하므로 바람직하지 않다.

또, 컬러 잉크를 복수회 첨가하는 방법 대신에, 예를 들면 컬러 수지 등의 점도가 있는 컬러 잉크를 1회만 첨가하는 방법도 채용할 수 있다. 즉, 상기 컬러 수지의 첨가에 의해 형성되는 도포막의 두께가 가능한 한 적층 피치의 두께에 가깝도록 도포막의 두께를 제어하면서 상기 컬러 수지의 첨가를 행하는 방법이다.

또한, 전술한 외주벽의 형성을 필요로 하지 않는 조형 방법으로서, 재코팅후의 액상 광경화성 수지 상에 컬러 잉크를 적하하는 동시에, 적하한 컬러 잉크가 상기 광경화성 수지 속을 확산하는 것보다 빨리 상기 액상의 광경화성 수지를 경화시킴으로써 전술한 외주벽의 형성을 필요치 않게 하는 방법이다. 바꿔 말하면, 이 방법은 컬러 잉크의 적하와 액상 광경화성 수지의 경화를 거의 동시에 행함으로써 착색을 행하지 않는 영역으로 컬러 잉크가 유출되는 것을 방지하는 것이다.

또한, 컬러 잉크의 입자가 액상 광경화성 수지 중에 매립된 경우와 같은, 컬러 잉크가 상기 수지 중에 확산되지 않는 상태이면, 재코팅 후의 상기 수지(즉, 액상의 광경화성 수지) 상에 예를 들면 잉크젯 프린터와 같은 기구를 이용하여 컬러 잉크를 첨가(프린트)하고, 그 후에 상기 수지를 경화시키는 프로세스를 각 층마다 반복하는 방법에 의해서도 원하는 착색 조형물의 형성이 가능하다.

도 10은 도 7에 기재된 방법을 기초로, 경화성 수지로 이루어지는 착색 조형물의 각 층에 착색 영역을 전체적으로 평균화한 상태로 착색하는 방법의 일례를 나타내는 설명도이다.

이 예에서는 도 7의 방법에 의해 수득한 원호(G) 상의 정점(P₁∼P_n)[도 10(a)]에서, 정점(P₁)을 시점으로 하는 솎아내기 착색 데이터를 제1층[도 10(a)], 정점(P₃)을 시점으로 하는 솎아내기 착색 데이터를 제2층[도 10(c)], 정점(P₂)을 시점으로 하는 솎아내기 착색 데이터를 제3층[도 10(d)]으로 하는 것과 같이, 각 층별로 시점을 램덤하게 달리한, 솎아내기 착색 데이터를 적용하여 착색을 행하는 것으로 하였다.

이로써, 상기 착색 데이터에 기초하여 착색제(컬러 잉크) 첨가 영역이 각 층마다 어긋나게 되어, 결과적으로 착색 조형물 전체로서 보면 착색제 첨가 영역이 평균적으로 분산되는 것이 된다.

도 11은 착색 영역을 감소시키지 않고 경화성 수지로 이루어지는 층에 다색 첨가를 행하는 방법의 일례를 나타내는 설명도이다.

착색 조형물에 대해, 다색 첨가를 행하는 경우, 미리 색별로 착색의 우선순위를 결정해 두지 않으면, 도 11(a)에 나타낸 바와 같이, 착색 데이터에 따른 색 이외의 색으로 착색하게 되어 버리는 영역이 넓어진다. 도 11(a)의 예에서는 착색 데이터의 색이 색 1, 색 2 및 색 3인 것에 관계없이 실제로는 색 1의 착색 영역과 색 2의 착색 영역이 중복된 부분, 색 1의 착색 영역과 색 3의 착색 영역이 중복된 부분, 색 2의 착색 영역과 색 3의 착색 영역이 중복된 부분, 그리고 색 1, 색 2, 및 색 3의 착색 영역이 중복된 부분이 상당히 넓어진다. 전술한 각각의 중복 영역에는 실제상 착색을 행하지 않고 각 착색 영역간의 격벽으로 하는 경우도 있으나, 그 경우에는 상기 격벽 영역이 착색 영역에 비교하여 상당한 크기로 되기 때문에, 결과적으로 착색 영역이 감소하는 것으로 된다.

그래서, 본 발명의 예에서는 착색에 있어서 색별로 우선순위를 결정하는 것으로 하였다. 우선순위의 결정은 사용자가 착색 조형물 중에 어느 색을 눈에 띄게 하고 싶은가에 따라 자유롭게 행할 수 있는 것으로 한다. 예를 들면, 전술한 색 1, 색 2, 색 3에 있어서, 가장 눈에 띄게 하고 싶은 색이 색 1이고, 다음이 색 2라고 하면, 도 11(b)에 나타낸 바와 같은 패턴으로 상기 각 색별로 착색이 이루어지게 된다. 이로써, 다색 첨가에서의 착색 영역의 감소를 방지할 수 있다.

이상 설명한 내용은 어디까지나 본 발명의 한 실시형태에 따른 것으로, 본 발명이 상기 내용에만 한정되지 않는 것은 물론이다. 본 발명은 다른 여러 가지 형태로도 실시하는 것이 가능하다.

Claims (11)

1. 경화성 수지를 적층 조형(造形)하여 형성한 복수의 층을 구비한 착색 조형물에 있어서,

   상기 복수의 층 중 적어도 1개 층이 착색제를 첨가하지 않은 무착색 영역과 착색제를 첨가하여 형성한 착색 영역을 가지며,

   상기 착색 영역이 완성된 상기 착색 조형물의 모든 방향으로부터 상기 착색제의 색을 식별 가능한 태양으로 형성되어 있는 경화성 수지로 이루어지는 착색 조형물.
2. 제1항에 있어서,

   상기 착색제가

   도기(陶器)용 안료를 사용한 휘발성 잉크, 자외선을 받아서 발색하는 무색의 미세한 분말상 염료, 안료 또는 염료를 원료로 한 잉크를 액상(液相)의 경화성 수지에 혼합한 것, 안료 또는 염료를 경화성 수지 이외의 액상 용제에 혼합한 경화성 수지와 친화성을 갖는 것, 착색 섬유 또는 컬러 비즈(beads)를 액상의 경화성 수지에 혼합한 것, 착색 섬유 또는 컬러 비즈를 경화성 수지 이외의 액상 용제에 혼합한 경화성 수지와 친화성을 갖는 것

   중 어느 하나인 경화성 수지로 이루어지는 착색 조형물.
3. 경화성 수지를 적층 조형하여 성형한 복수의 층을 구비하고, 상기 복수의 층 중 적어도 1개 층이 착색제를 첨가하지 않은 무착색 영역과 착색제를 첨가하여 형성한 착색 영역을 가지는 착색 조형물의 제조 방법에 있어서,

   액상 상태에 있는 상기 경화성 수지에 완성된 상기 착색 조형물의 모든 방향으로부터 상기 착색제의 색이 식별 가능한 태양으로 상기 착색 영역을 형성하고, 그 후에 상기 경화성 수지를 경화하여 상기 착색 영역을 형성하는 공정, 및

   액상의 경화성 수지를 경화하여 무착색 영역을 형성하는 공정

   을 적어도 가지는 경화성 수지로 이루어지는 착색 조형물의 제조 방법.
4. 경화성 수지를 적층 조형하여 성형한 복수의 층을 구비하고, 상기 복수의 층 중 적어도 1개 층이 착색제를 첨가하여 형성한 착색 영역을 가지는 착색 조형물의 제조 방법에 있어서,

   상기 착색 영역의 윤곽선을 따른 소정 폭의 영역을 경화함으로써 외주벽(外周壁)을 형성하는 공정,

   상기 외주벽 내의 액상 영역에 착색제를 첨가하는 공정, 및

   상기 착색 영역을 경화하는 공정

   을 포함하는 착색 조형물의 제조 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 착색제를 첨가하는 공정 전에, 착색되는 영역 내를 칸막이하는 부위를소정의 폭만을 경화함으로써 격리벽을 형성하는 공정을 가지는 착색 조형물의 제조 방법.
6. 제4항에 있어서,

   상기 착색 영역이 피드백 보정되는 펄스 신호에 의해 변위하는 첨가 메커니즘을 이용하여 소정의 거리 간격으로 소정량의 착색제를 첨가함으로써 형성되는 착색 조형물의 제조 방법.
7. 제4항에 있어서,

   상기 착색제의 첨가 공정이

   상기 착색되는 영역에서의 액상의 경화성 수지의 제거 공정, 및

   상기 경화성 수지를 제거한 후의 상기 영역에 착색제를 첨가하는 공정

   을 포함하는 착색 조형물의 제조 방법.
8. 제4항에 있어서,

   복수 색의 착색제에 의한 상기 착색되는 영역으로의 첨가가 미리 결정된 우선순위에 기초하여 우선순위가 높은 색의 착색제부터 차례로 첨가되는 것에 의해 행해지는 착색 조형물의 제조 방법.
9. 액상의 경화성 수지를 적층 조형하여 원하는 조형물을 성형하는 조형 장치에있어서,

   액상 또는 분말상의 착색제를 상기 액상의 경화성 수지에 첨가하기 위한 적어도 수평 방향으로 변위될 수 있는 첨가 메커니즘을 구비한 조형 장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 첨가 기구가 그 축 방향을 따라 연장된 제1 착색제 공급공 및 축 방향으로 직교하는 제2 착색제 공급공을 가지는 침상(針狀) 기구인 조형 장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 침상 기구가 상기 액상의 경화성 수지 속으로의 삽입과 상기 경화성 수지 속에서의 3차원 방향의 변위가 가능한 강도 및 형상을 갖는 조형 장치.