JP2018154091A - 立体造形物の製造方法、及び立体造形物のデータの作成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、本体を水不溶性の光硬化性樹脂組成物を用いて造形し、また、水溶性材料でサポート部を造形し、前記材料としての樹脂が固化した後にサポート部を水で溶解する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
本発明の立体造形物の製造方法は、モデル部形成材料、及びディテール部形成材料を用いて、モデル部、及びディテール部を構成する液膜を成膜する成膜工程と、前記成膜した液膜を硬化させる硬化工程と、を複数回繰り返す立体造形物の製造方法であって、前記ディテール部が、前記モデル部の、支持が不要な面の少なくとも一面に接するように配置され、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
しかしながら、材料噴射造形方式は、液体の立体造形用材料を吐出後、光硬化などにより固化させるため、液体を吐出してから固化するまでの時間に、前記液体が流動することで液ダレが生じ、造形物の形状、高さなどが保持できないという知見に基づくものである。
また、液ダレにより、微細な形状部分が変形すること、孔等の空洞部が埋まってしまうこと、隣接するモデル部とサポート部とが混和して固化してしまい、モデル部とサポート部との境界が不鮮明になり、さらにモデル部の強度が低下してしまうことなどの問題があるという知見に基づくものである。
前記成膜工程は、モデル部形成材料、及びディテール部形成材料を用いて、モデル部、及びディテール部を構成する液膜を成膜する工程であり、さらにサポート部形成材料を用いて、サポート部を構成する液膜を成膜することが好ましく、必要に応じてその他の処理を含む。
前記成膜は、モデル部、ディテール部、及びサポート部を構成するそれぞれの液膜に、前記モデル部形成材料、ディテール部形成材料、及びサポート部形成材料をそれぞれ付与する。
前記モデル部形成材料は、モデル部を構成する液膜を成膜する。
前記モデル部形成材料は、モデル部を構成する部分を造形することができる。
本発明において、モデル部とは、本発明の立体造形物を造形する本体を構成する部を意味する。
また、前記モデル部形成材料としては、重合性モノマーを好適に用いることができる。
前記重合性モノマーとしては、例えば、単官能モノマー、多官能モノマーなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記単官能モノマーとしては、例えば、アクリルアミド、N−置換アクリルアミド誘導体、N,N−ジ置換アクリルアミド誘導体、N−置換メタクリルアミド誘導体、N,N−ジ置換メタクリルアミド誘導体、アクリル酸などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、ヒドロキシエチルアクリルアミド、イソボルニル(メタ)アクリレートが好ましい。
前記多官能モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、二官能モノマー、三官能以上のモノマーなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記オリゴマーとしては、上記モノマーの低重合体や末端に反応性不飽和結合基を有するものを1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、安定化剤、表面処理剤、重合開始剤、着色剤、粘度調整剤、接着性付与剤、酸化防止剤、老化防止剤、架橋促進剤、紫外線吸収剤、可塑剤、防腐剤、分散剤などが挙げられる。
前記表面処理剤としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂、クマロン樹脂、脂肪酸エステル、グリセライド、ワックスなどが挙げられる。
前記重合開始剤としては、例えば、熱重合開始剤、光重合開始剤などが挙げられる。これらの中でも、保存安定性の点から、光重合開始剤が好ましい。
前記光重合開始剤としては、光(特に波長220nm〜400nmの紫外線)の照射によりラジカルを生成する任意の物質を用いることができる。
前記光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、ベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、p,p’−ジクロロベンゾフェノン、p,p−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−n−プロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン−n−ブチルエーテル、ベンジルメチルケタール、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、メチルベンゾイルフォーメート、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシドなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記着色剤としては、前記モデル部形成材料中に溶解又は安定に分散し、更に熱安定性に優れた染料及び顔料が適している。これらの中でも、溶解性染料(Solvent Dye)が好ましい。また色の調整等で2種類以上の着色剤を適時混合することが可能である。
前記ディテール部形成材料は、ディテール部を構成する液膜を成膜する。
前記ディテール部形成材料は、ディテール部を構成する部分を造形することができる。
本発明において、ディテール部とは、前記モデル部における、支持が不要な面に対して、前記モデル部の所定形状を保持するために配置される部を意味する。
前記支持が不要な面とは、前記モデル部の重力方向に対して支持が不要な面であり、前記サポート部と接しない面を意味する。
前記ディテール部としては、前記モデル部が固化する際に液ダレを防止し、得られるモデル部の微細形状部分、端部などを正確に再現するために形成されることが好ましい。
ディテール部を配置することで、モデルの所定形状を保持することが可能となり、微細形状部や端部、エッジ部、鋭角部などが液ダレ等により丸まることや、平滑面の表面荒れなどを防ぎ、目的とする造形物の所定形状を正確に再現した造型が可能となる。
造形物のモデル部の厚さが水平方向に1mm以下の部分、造形物の内壁面などは、特に液ダレが生じやすいため、これらの部にディテール部を配置することにより、液ダレすることなく、微細形状部分、端部などを正確に再現することができる。
前記ディテール部は、効果が得られる範囲であれば、前記モデル部の、前記支持が不要な面の少なくとも一面の一部分に配置してあればよく、前記一面の全体に配置されてもよい。
前記支持が不要な面としては、重力方向に対し垂直な面に交わる面であることが好ましい。
前記支持が不要な面としては、例えば、前記支持としての支持部、前記支持部としての前記サポート部などが配置される場合に、前記支持部及び前記サポート部が接していない前記モデル部の一面などが挙げられる。
前記ディテール部としては、前記モデル部の、前記支持が不要な面を覆うように配置されることが好ましい。また、前記ディテール部としては、前記モデル部の端部を含むように配置されることが好ましい。
さらに、前記モデル部における、支持が不要な面に対して、前記モデル部の所定形状を保持するためのディテール部を配置することが好ましい。
前記モデル部の最大幅の測定機器としては、特に制限はなく、目的、立体造形物の形状などに応じて適宜選択することができ、例えば、モデル部の水平方向に設置されたノギス、マイクロメーターなどが挙げられる。
固化した後のディテール部の機械的強度としては、液ダレを防止し、モデル部の形状を保持する点から、前記サポート部と同程度、又は前記サポート部よりも高いことが好ましい。
前記ディテール部の一端部としては、一表面であることが好ましい。
前記ディテール部の一表面としては、前記モデル部と当接し、前記ディテール部の他表面は、露出していることが好ましい。
モデル部は、孔等の空洞部を有してもよいので、前記ディテール部の少なくとも一部は、前記モデル部に囲まれる位置に配置されてもよい。
前記サポート部形成材料は、サポート部を構成する液膜を成膜する。
前記サポート部形成材料は、サポート部を構成する部分を造形することができる。
本発明において、サポート部とは、モデル部が固化するまでの時間、立体造形物を所定の位置に保持するために、前記モデル部の重力方向に対する支持部に配置され、前記モデル部と接し、下方向でモデル部を支持する部を意味する。
前記硬化工程は、成膜工程において成膜した液膜を硬化させる工程である。
前記紫外線(UV)照射ランプの種類としては、例えば、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライド、LEDなどが挙げられる。
前記超高圧水銀灯は点光源であるが、光学系と組み合わせて光利用効率を高くしたDeepUVタイプは、短波長領域の照射が可能である。
前記メタルハライドは、波長領域が広いため着色物に有効であり、Pb、Sn、Fe等の金属のハロゲン化物が用いられ、重合開始剤の吸収スペクトルに合わせて選択できる。
硬化に用いられるランプとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、FusionSystem社製のHランプ、Dランプ、Vランプ等の市販品などを用いることができる。
また硬化性液体材料としてラジカル重合性モノマー、オリゴマーを使用する場合には、成膜、硬化工程を実施する環境における酸素濃度が低いことが好ましく、例えば、窒素等で置換された空間であることが特に好ましい。
本発明の立体造形物の製造方法は、除去工程をさらに含むことが好ましい。
前記除去工程は、形成された前記ディテール部、及びサポート部を除去する工程である。
これらの中でも、液体に溶解させる方法が好ましく、前記ディテール部が液体に浸漬されて溶解する方法がより好ましい。
前記液体としては、例えば、水、有機溶剤などが挙げられる。
前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、成形体の研磨工程、成形体の清浄工程などが挙げられる。
本発明の立体造形物のデータの作成方法は、立体造形物におけるモデル部を形成するモデル部形成部と、ディテール部を形成するディテール部形成部と、を判断し、前記モデル部形成部が、重力方向を法線ベクトルとする面上に形成され、前記ディテール部形成部が、前記モデル部形成部の重力方向に対する支持部以外の位置に配置されるように設定される。
具体的には、立体造形物の水平方向における断面において、任意の対向する2点の最短距離を立体造形物の厚みと判断し、前記立体造形物の厚みが所定値以下である部分に、前記ディテール部を形成すると判断することが好ましい。
また、前記ディテール部形成部は、ユーザーにより定義されてもよい。
図1〜4は、本発明で用いられる立体造形物を造形する立体造形装置の一例を示す概略図である。
立体造形装置1は、材料噴射造形装置であり、噴射された液体が固化された層状造形物である造形層30が形成される造形部1と、造形ステージ24に対して造形液10を吐出付与して造形層30を造形する造形ユニット5とを備えている。
造形ステージ24は、後述するモータ28によって矢印Z方向(高さ方向)に昇降可能である。
液体吐出ユニット50は、キャリッジ51と、キャリッジ51に搭載された造形液付与手段である液体吐出ヘッド(以下、「ヘッド」ともいう。)52a、52bを備える。
キャリッジ51は、後述するX方向走査機構550を構成するX方向走査モータによってプーリ及びベルトを介して主走査方向である矢印X方向(以下、単に「X方向」という。他のY、Zについても同様とする。)に往復移動が可能である。
平坦化ローラ12は、造形ステージ24のステージ面に沿って矢印Y方向に、ステージ面に対して相対的に往復移動可能に配置され、後述する往復移動機構25によって移動される。また、平坦化ローラ12は、後述するモータ26によって回転駆動される。
メンテナンス機構61は、主にキャップ62とワイパ63で構成される。キャップ62をヘッド52のノズル面(ノズルが形成された面)に密着させ、ノズルから造形液を吸引する。ノズルに詰まった高粘度化した造形液を排出するためである。その後、ノズルのメニスカス形成(ノズル内は負圧状態である)のため、ノズル面をワイパ63でワイピング(払拭)する。また、メンテナンス機構61は、造形液の吐出が行われない場合に、ヘッドのノズル面をキャップ62で覆い、造形液10が乾燥すること、及び光による液体の硬化を防止する。
造形槽11は、箱型形状をなし、上面が開放された槽を備える。造形槽22内部には、造形ステージ24がそれぞれ昇降可能に配置される。造形ステージ24の側面は造形槽22の内側面に接するように配置される。造形ステージ24の上面は、水平に保持される。
液体除去板13は、平坦化ローラ12の周面に接触した状態で、平坦化ローラ12と共に移動する。また、液体除去板13は、平坦化ローラ12が平坦化を行うときの回転方向に回転するときにカウンタ方向でも、順方向での配置可能である。
制御部500は、この装置全体の制御を司るCPU501と、CPU501に本発明に係わる制御を含む立体造形動作の制御を実行させるための本発明に係るプログラムを含むプログラム、その他の固定データを格納するROM502と、造形データ等を一時格納するRAM503とを含む主制御部500Aを備える。
また、制御部500は、外部の造形データ作成装置600から造形データを受信するときに使用するデータ及び信号の送受を行うためのI/F506を備えている。
3次元CADなどを用いて準備された造形物形状は、STLなどのフォーマットのデータとしてユーザーにより準備される。
次に、ディテール部83を必要とするかどうかを判断する。ここで、ディテール部とは、所定の幅85、特に1mm以下の部分を持つモデル部の薄肉部、微細柱形状などを識別し、自動的にそのデータの周辺にディテール部を配置することができる。
また、所定の幅85はユーザーが任意に決定してもよいし、材質によって可変であってもよい。ユーザーは形状再現性を高めたい部分に任意にディテール部をモデル部周辺に配置できる手続きを経ることも可能である。実施例において、ディテール部自動配置設定、及びユーザーの任意配置例を後述する。
また、制御部500は、液体吐出ユニット50のヘッド52を駆動制御するヘッド駆動制御部508を備える。
制御部500は、液体吐出ユニット50のキャリッジ51をX方向(主走査方向)に移動させるX方向走査機構550を構成するモータを駆動するモータ駆動部510と、造形ユニット5をY方向(副走査方向)に移動させるY方向走査機構552を構成するモータを駆動するモータ駆動部512を備えている。
また、制御部500は、平坦化ローラ12を回転駆動するモータ26を駆動する516を備えている。
さらに、制御部500は、液体吐出ユニット50のメンテナンス機構61を駆動するメンテナンス駆動部518を備えている。
制御部500には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル522が接続されている。
なお、造形データ作成装置600と立体造形装置601によって造形装置が構成される。
ここでは、造形槽22の造形ステージ24上に、1層目の造形層30が形成されている状態から説明する。この1層目の造形層30上に次の造形層30を形成するときには、造形槽22の造形ステージ24をZ方向に下降させる。
イソボルニルアクリレート(共栄化学株式会社製)65質量部、及びウレタンアクリレート(商品名:UV−1700B、日本合成化学工業株式会社製、分子量:2,000)33質量部をビーカーにて均一に混合した。その後、反応開始剤(商品名:イルガキュア819、BASF社製)2質量部を加え、さらに均一に混合し、フィルター(商品名:メンブレンフィルター、メルクミリポア社製、平均孔径:0.8μm)を通過させてモデル部形成材料を得た。
アクリロイルモルホリン(ACMO、KJケミカルズ株式会社製)50質量部、1−ドデカノール50質量部、反応開始剤(商品名:イルガキュア819、BASF社製)3質量部、及び重合禁止剤として1,4−ベンゾキノン0.05質量部を均一に混合し、フィルター(商品名:メンブレンフィルター、メルクミリポア社製、平均孔径:0.8μm)を通過させてディテール部形成材料Aを得た。
アクリロイルモルホリン(ACMO、KJケミカルズ株式会社製)50質量部、1,5−ヘキサンジオール50質量部、ポリオキシプロピレングリコール15質量部、反応開始剤(商品名:イルガキュア819、BASF社製)3質量部、及び重合禁止剤として1,4−ベンゾキノン0.05質量部を均一に混合し、フィルター(商品名:メンブレンフィルター、メルクミリポア社製、平均孔径:0.8μm)を通過させてディテール部形成材料Bを得た。
アクリロイルモルホリン(ACMO、KJケミカルズ株式会社製)50質量部、1,5−ヘキサンジオール50質量部、ポリオキシプロピレングリコール15質量部、反応開始剤(商品名:イルガキュア819、BASF社製)3質量部、及び重合禁止剤として1,4−ベンゾキノン0.05質量部を均一に混合し、フィルター(商品名:メンブレンフィルター、メルクミリポア社製、平均孔径:0.8μm)を通過させてサポート部形成材料を得た。
(実施例1)
図1に示す立体造形装置において、インクジェットヘッド(商品名:MH2420、リコーインダストリー株式会社製)に通じる2つのタンクに、得られたモデル部形成材料、及びディテール部形成材料Aを充填した。次に、図7に示すように、重力方向をZ方向とし、造形する立体造形物の形状を、直径:0.8mm、高さ:10mmの円柱に設定し、各インクジェットヘッドから所定量の前記モデル部形成材料、及び前記ディテール部形成材料Aをそれぞれ噴射させた。なお、ディテール部の形成位置は、ユーザーにより設定された。
次に、紫外線照射機(装置名:SPOT CURE SP5−250DB、ウシオ電機株式会社製)で350mJ/cm2の光量を照射し、前記モデル部形成材料、及びディテール部形成材料を硬化させ、これら一連の工程を繰り返した。
その後、得られた造形物を水に2時間浸漬させてディテール部83を除去し、モデル部81を残すことにより、図8に示す立体造形物1を作製した。
実施例1において、ディテール部形成材料Aをディテール部形成材料Bに変更した以外は、実施例1と同様にして、立体造形物2を造形した(図7、及び8)。
実施例1において、別のタンクに得られたサポート部形成材料を充填し、造形する立体造形物の形状を図9に示す幅85:0.9mmの十字型の形状とし、ディテール部83及びサポート部82は、自動で配置されるように設定された点、インクジェットヘッドから更にサポート部形成材料を噴射させた点、及び造形後にサポート部も水で除去した点以外は、実施例1と同様にして、立体造形物3を造形した(図10)。
なお、サポート部82は、モデル部形成材料が硬化する前に、重力によりモデル部81が落下することを防ぐ位置に配置され、ディテール部83は、モデル部形成材料が硬化する前に、液ダレが生じることを防ぐように、モデル部81の重力方向に対して交差する方向の長さが1mm以下の位置に配置されるように、設定されている。
実施例3において、造形する立体造形物の形状を図11に示す鋭角部を有する形状に設定し、モデル部81のエッジ部の最大幅が1mm以下となる部分にディテール部83が配置されるように設定した以外は、実施例3と同様にして、立体造形物4を造形した(図12)。
なお、ディテール部83及びサポート部82を除去した後にノギスで測定したところ、データどおりの寸法であることを確認した。
実施例3において、造形する立体造形物の形状を図13に示す空洞部84を有する形状に設定した以外は、実施例3と同様にして、立体造形物5を造形した。図13は、立体造形物5の製造過程を示す概略の平面図である。
なお、立体造形物5は、上面から観察した場合に長方形である空洞部84を有し、幅85が1mmを下回る空洞部84は、ディテール部形成材料を満たすように設定して作製した。また、幅85が1mmを超える空洞部84は、壁面にディテール部83の厚みが1mmとなるように設定して作製した(図14)。
実施例3において、造形する立体造形物の形状を図15に示す空洞部84を有する形状に設定した以外は、実施例3と同様にして、立体造形物6を造形した(図16)。
なお、立体造形物6は、上面から観察した場合に三角形、及び四角形である空洞部84を有し、幅85が1mmを超える空洞部84は、内壁面、及び外壁面に、ディテール部83の厚みが2mmとなるように設定して作製した。
実施例3において、ディテール部形成材料Aをディテール部形成材料Bに変更し、造形する立体造形物の形状を図17に示すネジの形状に設定し、ディテール部83の形成位置は、ユーザーにより設定されたこと以外は、実施例3と同様にして、立体造形物7を造形した(図18)。
実施例1において、直径:30mm、高さ:100mmの円柱に設定を変更した以外は、実施例1と同様にして、立体造形物8を造形した(図7、及び8)。
実施例1において、ディテール部形成材料Aを噴射させず、モデル部形成材料のみで立体造形物を作製した以外は、実施例1と同様にして、比較例1の立体造形物9を造形した(図19)。
得られたモデル部形成材料、ディテール部形成材料、及びサポート部形成材料を用いて、立体造形物1〜8、及び32mm×10mmの長方形の液膜を高さ10mmまで積層した立体造形物9について、共焦点顕微鏡(装置名:OPTELICS H1200、レーザーテック株式会社製)を用いてヘッド移動方向における辺のエッジの形状プロファイルを計測し、立体造形物9のエッジの形状プロファイルを基準として、その差から、得られた立体造形物1〜8の端部の曲率半径を測定した。
なお、立体造形物1〜4、7、及び8のエッジは、凸端部であり、空洞部を有する立体造形物5、及び6のエッジは、凹端部である。
また、前記曲率半径が大きいほど、立体造形物の端部の液ダレによる変形が大きいことを意味する。
−評価基準−
○:設定どおりの立体造形物が得られ、立体造形物の端部の曲率半径が0.20mm以下であり、立体造形物の端部がエッジ形状を再現し、良好な造形である
×:得られた立体造形物の高さが設定値よりも2mm以上低く、立体造形物の端部の曲率半径が0.20mmを超え、立体造形物の端部が丸みを帯びた形状であり、造形不良である
<1> モデル部形成材料、及びディテール部形成材料を用いて、モデル部、及びディテール部を構成する液膜を成膜する成膜工程と、
前記成膜した液膜を硬化させる硬化工程と、
を複数回繰り返す立体造形物の製造方法であって、
前記ディテール部が、前記モデル部の、支持が不要な面の少なくとも一面に接するように配置されることを特徴とする立体造形物の製造方法である。
<2> 前記支持が、前記モデル部の重力方向に対する支持である前記<1>に記載の立体造形物の製造方法である。
<3> 前記ディテール部が、前記モデル部の、前記支持が不要な面を覆うように配置される前記<1>から<2>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
<4> 前記ディテール部が、前記モデル部の端部を含むように配置される前記<1>から<3>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
<5> 前記ディテール部が、前記モデル部の端部の液ダレを防止するために形成される前記<1>から<4>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
<6> 前記モデル部が、少なくとも1つの、前記支持が不要な面を有し、
前記ディテール部が、少なくとも1つの、前記支持が不要な面に接するように配置される前記<1>から<5>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
<7> 前記モデル部の、前記支持が不要な面が、重力方向に対し垂直な面に交わる面である前記<1>から<6>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
<8> 造形された後、形成された前記ディテール部を除去する除去工程をさらに含む前記<1>から<7>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
<9> 前記除去工程の後、前記ディテール部が接していた前記モデル部の端部の曲率半径が、0.2mm以下である前記<8>に記載の立体造形物の製造方法である。
<10> 前記ディテール部の一表面が、前記モデル部と当接し、前記ディテール部の他表面が、露出している前記<1>から<8>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
<11> 前記ディテール部が、前記モデル部の厚みが1mm以下である部分に配置される前記<1>から<10>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
<12> 前記ディテール部が、液体に溶解する前記<1>から<11>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
<13> 前記ディテール部が、液体に浸漬されて溶解する前記<12>に記載の立体造形物の製造方法である。
<14> 前記成膜工程が、さらにサポート部形成材料を用いて、サポート部を構成する液膜を成膜し、
前記サポート部が、前記モデル部の重力方向に対する前記支持のために配置される前記<1>から<12>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
<15> 前記ディテール部形成材料が、前記サポート部形成材料と同一組成である前記<14>に記載の立体造形物の製造方法である。
<16> 前記ディテール部の前記液体に対する溶解性が、前記サポート部と同程度、又はサポート部よりも低い前記<14>から<15>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
<17> 前記ディテール部における前記モデル部との相溶性が、前記サポート部と同程度、又は前記サポート部よりも低い前記<14>から<16>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
<18> 前記ディテール部の機械的強度が、前記サポート部と同程度、又は前記サポート部よりも高い前記<14>から<17>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
<19> 立体造形物におけるモデル部を形成するモデル部形成部と、ディテール部を形成するディテール部形成部と、を判断し、
前記モデル部形成部が、重力方向を法線ベクトルとする面上に形成され、
前記ディテール部形成部が、前記モデル部形成部の重力方向に対する支持部以外の位置に配置されるように設定されることを特徴とする立体造形物のデータの作成方法である。
<20> 立体造形物の厚みが、所定の厚み以下である部分に、前記ディテール部を形成すると判断する前記<19>に記載の立体造形物のデータの作成方法である。
<21> 前記ディテール部形成部が、ユーザーにより定義される前記<19>から<20>のいずれかに記載の立体造形物のデータの作成方法である。
5 造形ユニット
10 造形液
12 平坦化ローラ(平坦化手段)
22 造形槽
24 造形ステージ
30 造形層(層状造形物)
50 液体吐出ユニット
51 キャリッジ
52 液体吐出ヘッド
500 制御部
Claims (17)
- モデル部形成材料、及びディテール部形成材料を用いて、モデル部、及びディテール部を構成する液膜を成膜する成膜工程と、
前記成膜した液膜を硬化させる硬化工程と、
を複数回繰り返す立体造形物の製造方法であって、
前記ディテール部が、前記モデル部の、支持が不要な面の少なくとも一面に接するように配置されることを特徴とする立体造形物の製造方法。 - 前記支持が、前記モデル部の重力方向に対する支持である請求項1に記載の立体造形物の製造方法。
- 前記ディテール部が、前記モデル部の、前記支持が不要な面を覆うように配置される請求項1から2のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。
- 前記ディテール部が、前記モデル部の端部を含むように配置される請求項1から3のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。
- 前記ディテール部が、前記モデル部の端部の液ダレを防止するために形成される請求項1から4のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。
- 前記モデル部が、少なくとも1つの、前記支持が不要な面を有し、
前記ディテール部が、少なくとも1つの、前記支持が不要な面に接するように配置される請求項1から5のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。 - 前記モデル部の、前記支持が不要な面が、重力方向に対し垂直な面に交わる面である請求項1から6のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。
- 造形された後、形成された前記ディテール部を除去する除去工程をさらに含む請求項1から7のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。
- 前記除去工程の後、前記ディテール部が接していた前記モデル部の端部の曲率半径が、0.2mm以下である請求項8に記載の立体造形物の製造方法。
- 前記ディテール部の一表面が、前記モデル部と当接し、前記ディテール部の他表面が、露出している請求項1から8のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。
- 前記ディテール部が、前記モデル部の厚みが1mm以下である部分に配置される請求項1から10のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。
- 前記ディテール部が、液体に溶解する請求項1から11のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。
- 前記成膜工程が、さらにサポート部形成材料を用いて、サポート部を構成する液膜を成膜し、
前記サポート部が、前記モデル部の重力方向に対する前記支持のために配置される請求項1から12のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。 - 前記ディテール部形成材料が、前記サポート部形成材料と同一組成である請求項13に記載の立体造形物の製造方法。
- 立体造形物におけるモデル部を形成するモデル部形成部と、ディテール部を形成するディテール部形成部と、を判断し、
前記モデル部形成部が、重力方向を法線ベクトルとする面上に形成され、
前記ディテール部形成部が、前記モデル部形成部の重力方向に対する支持部以外の位置に配置されるように設定されることを特徴とする立体造形物のデータの作成方法。 - 立体造形物の厚みが、所定の厚み以下である部分に、前記ディテール部を形成すると判断する請求項15に記載の立体造形物のデータの作成方法。
- 前記ディテール部形成部が、ユーザーにより定義される請求項15から16のいずれかに記載の立体造形物のデータの作成方法。
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