JP2019014225A - 3dプリンティング方法 - Google Patents

3dプリンティング方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2019014225A
JP2019014225A JP2018038040A JP2018038040A JP2019014225A JP 2019014225 A JP2019014225 A JP 2019014225A JP 2018038040 A JP2018038040 A JP 2018038040A JP 2018038040 A JP2018038040 A JP 2018038040A JP 2019014225 A JP2019014225 A JP 2019014225A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
printing
color
adhesive layer
printing method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018038040A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6661682B2 (ja
Inventor
洋得 李
Yang-Teh Lee
洋得 李
家驛 莊
Jia-Yi Juang
家驛 莊
明恩 何
Ming-En Ho
明恩 何
俊翔 ▲黄▼
俊翔 ▲黄▼
Chun-Hsiang Huang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kinpo Electronics Inc
XYZ Printing Inc
Original Assignee
Kinpo Electronics Inc
XYZ Printing Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kinpo Electronics Inc, XYZ Printing Inc filed Critical Kinpo Electronics Inc
Publication of JP2019014225A publication Critical patent/JP2019014225A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6661682B2 publication Critical patent/JP6661682B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/112Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using individual droplets, e.g. from jetting heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/118Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/321Feeding
    • B29C64/336Feeding of two or more materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0097Glues or adhesives, e.g. hot melts or thermofusible adhesives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0018Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular optical properties, e.g. fluorescent or phosphorescent
    • B29K2995/002Coloured
    • B29K2995/0021Multi-coloured
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0018Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular optical properties, e.g. fluorescent or phosphorescent
    • B29K2995/0026Transparent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037Other properties
    • B29K2995/0093Other properties hydrophobic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

【課題】プリント及び形成された後に3Dオブジェクトの構造強度を高め、3Dオブジェクト上の色を保護するための3Dプリンティング方法を提供する。【解決手段】3Dオブジェクトをプリントするように3Dプリンティング装置に適用される3Dプリンティング方法は、3Dオブジェクトの構造情報及びカラー情報を提供し、プロセッサによって、3Dオブジェクトにスライス処理を行って複数のプリンティング層の情報を取得し、プロセッサによって、3Dオブジェクトのカラー情報をプリンティング層の情報に対応するように制御して各プリンティング層に対応するカラー層の情報を取得し、各プリンティング層及び対応するカラー層上に接着層を配置し、接着層で、カラー層の少なくとも一部を覆う、ことを含む。【選択図】 図1

Description

本開示は、3Dプリンティング方法に関する。
3Dプリンティングもまた、アディションマニュファクチュアリングあるいはアディティブマニュファクチュアリング(AM)と呼ばれ、その動作原理は、多様な形状および幾何学的特徴を有する3Dオブジェクトを構築(プリント)するように、層毎に積層材料を制御するコンピュータにある。近年、多様な3Dプリンティング技術が開発されている。それらのうち、熱溶解積層モデリング(FDM)技術を例にし、加熱、溶融、成型された後のプリンティング材料が、プリンティング層を形成するプリントヘッドを介してワイヤとして吐出され、次に、プリンティング層が層毎に形成プラットフォーム上に積層され、これによってプリンティング材料が冷やされて固化した後に望ましい3Dオブジェクトが形成される。
また、既存の手法では、インクジェットモジュールが、プリンティング層あるいは3Dオブジェクトを着色するためにさらに配置される。しかしながら、プリンティング材料とインクジェットのインクとの違いにより、インクが、プリンティング材料から失われがちである。一方、3Dオブジェクトのプリンティング及び着色が層毎に行われる際、インクの材料特性により、異なる形成層における不十分な接着強度の問題がインクの存在下で生じる場合がある。
本開示は、プリント及び形成された後に3Dオブジェクトの構造強度を高め、3Dオブジェクト上の色を保護することが可能な3Dプリンティング方法を提供する。
本開示の3Dプリンティング方法は、3Dオブジェクトをプリントするための3Dプリンティング装置に適用される。3Dプリンティング方法は、次のステップを含む。前記3Dオブジェクトの構造情報及びカラー情報を提供する。プロセッサによって、前記3Dオブジェクトの前記構造情報にスライス処理を行って複数のプリンティング層の情報を取得する。前記プロセッサによって、前記3Dオブジェクトの前記カラー情報を前記プリンティング層の前記情報に対応するように制御して各前記プリンティング層に対応するカラー層の情報を取得する。各前記プリンティング層及び対応する前記カラー層上に接着層を配置し、前記接着層で、前記カラー層の少なくとも一部を覆う。
本開示の3Dプリンティング方法は、3Dオブジェクトをプリントするための3Dプリンティング装置に適用される。3Dプリンティング方法は、次のステップを含む。前記3Dオブジェクトの構造情報及びカラー情報を提供する。プロセッサによって、前記3Dオブジェクトの前記構造情報にスライス処理を行って複数のプリンティング層の情報を取得する。前記プロセッサによって、前記3Dオブジェクトの前記カラー情報を前記プリンティング層の前記情報に対応するように制御して各前記プリンティング層に所定のカラー層領域が存在するか判別する。前記所定のカラー層領域が前記プリンティング層に存在する場合、前記カラー層領域に接着層を配置する。前記カラー層領域に、前記カラー層を配置して前記カラー層を前記プリンティング層に前記接着層によって取り付ける。
以上より、3Dプリンティング装置が各プリンティング層をプリントする際、接着層が各プリンティング層上に配置され、各カラー層は、接着層によって保護される。カラー層が、接着層によって保護されて次のプリンティング層に接触しないように分離されるので、温度低下及び特性変化が次のプリンティング層で生じることが防止され、次のプリンティング層は、接着層とともにカラー層を有する先のプリンティング層に積層されて取り付けられる。これにより、構造強度の向上を達成する。また、カラー層を覆う接着層は、保護効果を有し、これによって周囲の蒸気および光照射よる退色及びインクの消失等の問題を回避する。
本開示の実施形態に係る3Dプリンティング装置の一部を示す概要図である。
図1に示したプリンティングアセンブリの一部を示す概要図である。
本開示の実施形態に係る3Dプリンティング方法を示すフローチャートである。
図3に示す形成処理の概要図である。
一の実施形態に係る、図3で示した形成処理の概要図である。
異なる実施形態に係る、図3で示した形成処理の概要図である。
本開示の実施形態に係るプリンティング層の一部の積層を示す概要図である。
別の実施形態に係るプリンティング層の一部の積層を示す概要側面図である。
本開示の別の実施形態に係る3Dプリンティング方法を示すフローチャートである。
図8に示す形成処理の概要図である。
別の実施形態に係るプリンティング層の一部を示す概要断面図である。
別の実施形態に係るプリンティング層の一部を示す概要断面図である。
図1は、本開示の実施形態に係る3Dプリンティング装置の一部を示す概要図である。図2は、図1に示すプリンティングアセンブリの一部を示す概要図である。図1及び図2を同時に参照し、この実施形態では、3Dプリンティング装置100は、シャーシ110と、プラットフォーム120と、プリンティングアセンブリ130とを備える。ここで、3Dプリンティング装置100は、例えば、熱溶解積層モデリング(FDM)装置であり、プリンティング層を一つずつ積層することで3Dオブジェクトを形成するように、プリンティングアセンブリ130のプリントヘッド131とともにプラットフォーム120上に層毎にプリンティング層をプリントするよう構成される。また、プリンティングアセンブリ130は、プリンティング層の面あるいは3Dオブジェクトの面を着色するように構成される、インクジェットヘッド等のカラーヘッド132を備える。この実施形態では、カラーヘッド132は、複数のインクカートリッジ1321と、バインダカートリッジ1322とを備える。インクカートリッジ1321は、例えば、プリンティングのための4原色(シアン、マゼンタ、黄色および黒)を含み、バインダカートリッジ1322は、3Dオブジェクトのプリンティング処理中に構造強度を強化することを目的として関連部材を結合するバインダ材料を供給するために用いられる。
図3は、本開示の実施形態に係る3Dプリンティング方法を示すフローチャートである。図4は、図3に示す形成処理の概要図である。図5A及び図5Bは、それぞれ、異なる実施形態に係る、図3で示した形成処理を示す概要図である。ここで、図4、図5A及び図5Bは、例として、プリンティング層の一部のみを示す。
図3を参照すると、この実施形態では、3Dオブジェクトの構造情報およびカラー情報が、まず提供される(ステップS10)。例えば、要求される3Dオブジェクトの構造情報およびカラー情報は、ディジタルデータ形式で3Dプリンティング装置100にインポートされ、プロセッサによって3Dオブジェクトの構造情報のスライス処理が行われ(ステップS12)、複数のプリンティング層の情報が取得される(ステップS14)。つまり、ソフトウェアによって作成された3Dモデルのデザインデータが、連続的に積層される複数の薄い(疑似2D)断面層へと変換される。
次に、3Dオブジェクトのカラー情報およびプリンティング層の情報は、プロセッサによって、互いに対応するように制御され(ステップS16)、プリンティング層のそれぞれに対応するカラー層の情報が取得され(ステップS18)、また、各プリンティング層に要求されるインク量、各プリンティング層のカラー層上の位置及び面積が取得され得る。一の実施形態では、例えば、ステップS12のスライスする処理、及びステップS14における各プリンティング層に対応するカラー情報と同様にして、プロセッサによって3Dオブジェクトのカラー情報が3Dプリンティング装置100にインポートされ、各プリンティング層に対応するカラー層の情報が取得される。
次に、接着層が、各プリンティング層および対応するカラー層上に配置され(ステップS20)、接着層はカラー層の少なくとも一部を覆う(ステップS22)。
ステップS22が完了することで、3Dオブジェクトの構造情報およびカラー情報についての分析動作が完了する。そのため、プリンティング動作が開始される、すなわち、3Dプリンティング装置100はプロセッサによって送られたデータに従って、3Dオブジェクトをプリントするよう駆動される(ステップS24)。
ここで、ステップS22におけるカラー層を覆う接着層についての動作は、次の状況を含む。
まず、図4を参照すると、この実施形態では、ステップS12でスライス処理が行われる3Dオブジェクトは、ステップS14で、複数のプリンティング層210の情報を取得する。この場合、図4は、例えばプリンティング層210及び240のみを示すが、プリンティング層240がプリンティング層210に積層される。この実施形態では、カラー層220がプリンティング層210上に配置されるステップS16での動作から理解できるように、上部のプリンティング層240によってオーバーラップの影響が生じうることを考慮して、カラー層が接続領域212上に配置されることを防止している。あるいは、別の実施形態では、カラー層は、まず、プリンティング層210の全領域に配置され、一旦プリンティング層210の接続領域212上にプリンティング層240が積層されたことが識別されると、接続領域212のカラー層の情報が削除される。上述したどのような手法が採用されても、カラー層が接続領域212に配置されることが防止される状況が達成される。従って、これに対応して、ステップS20において、接着層230が、カラー層220が存在する領域にのみ配置される。図4に示すように、接着層230は、ステップS20での動作によってカラー層220上に配置され、接着層230は、例えば、透明材料からなり、これによってカラー層220が遮られずに表出することが可能になり、接着層230は、また、カラー層220に対して保護効果を発揮し、カラー層220の美観および表示を改善する。
次に、図5Aを参照すると、この実施形態は、図4で示した実施形態に類似し、それらの相違は、この実施形態では、ステップS16での動作によってプリンティング層210の全面上でカラー層220Aが分布され、接着層230Aが、ステップS20での動作によってカラー層220Aと次のプリンティング層240との間の接続領域を覆う点である。換言すると、図5Aに示す実施形態では、プリンティング層210と240との間の積層関係の判別が行われる必要がないが、代わりに、カラー層220Aが存在する位置であればどこでも、接着層230Aがプリンティング層210上で提供される。このように、プリンティング層240が、プリンティング層210上に、接着層230Aの存在とともに積層される場合、プリンティング層240とカラー層220Aとが異なる材料から形成されるために接合が容易でないという問題だけでなく、プリンティング層240がカラー層220Aに直接接触し、滑り易くなるという問題が防止される。また、カラー層220Aは、接着層230Aによって、プリンティング層210と接着層230Aとの間で固定的に保持され得る。プリンティング層210については、プリンティング層240に積層されていない領域であっても、接着層230Aの存在による保護及び美観効果をカラー層220Aに提供し得る。
第三に、図5Bを参照すると、この実施形態は、図4で示した実施形態に類似し、それらの相違は、この実施形態では、ステップS16での動作によってプリンティング層210の全面上にカラー層220Bが分布され、接着層230Bが、ステップS20での動作によってカラー層220Bの部分的な領域を覆い、また、部分的な領域とは、プリンティング層240がプリンティング層210に積層された領域である(図4に示す実施形態の接続領域212に相当する)。この場合、図4に示す実施形態で要求された、プリンティング層210と240との関係の判別が行われる。しかしながら、判別の後に、プリンティング層210および240が接着層230Bで互いに取り付けられるように、接着層230Bが、プリンティング層210および240が積層された領域のみに配置される。プリンティング層240は、接着層230Bの存在により、カラー層220Bと接触することが防止される。
図6は、本開示の実施形態に係るプリンティング層の一部の積層を示す概要図である。図3と比較しつつ図6を参照すると、この実施形態では、ステップS10からS24が行われると、3Dオブジェクトの各プリンティング層が分析され、これによってカラー層および接着層の配置が判別される。この場合、複数のプリンティング層210、複数のカラー層220および複数の接着層230が、一つずつ積層される状況を例にする。カラー層220は、それぞれ、プリンティング層210の全面上で分布され、接着層230は、それぞれ、カラー層220にオーバーラップする。つまり、各プリンティング層210上の各接着層230の正投影域は、各プリンティング層210上の各カラー層220の正投影域と等しい。このように、各接着層230は、保護効果を達成するように、各カラー層220を覆う。隙間Sが各2つの隣接プリンティング層210間に存在し、上記の状況のように、プリンティング層とカラー層とのみが提供される場合は、不十分な接着強度の問題あるいはカラー層が容易に失われる問題に加え、隙間Sまで延伸するカラー層220の一部が不均一な分布となり、他のプリンティング層に悪影響を与える場合がある。従って、この実施形態では、接着層230は、さらに、カラー層220に配置され、接着層230の特性によって隙間Sを充填する効果を効果的に達成し、従って隙間Sにおいてカラー層220を固定(カラーセッティングとも呼ばれる)する効果を発揮する。この場合において、接着層230の流動性は、カラー層220の流動性より大きく、接着層230の表面張力は、カラー層220の表面張力未満であり、プリンティング層210に対するカラー層220の接着力は、プリンティング層210に対する接着層230の接着力未満である。従って、この実施形態は、カラー層220を固定するだけでなく隙間Sを充填する効果を得るために接着層230を採用する。
図7は、別の実施形態に係る、プリンティング層の積層を示す概要側面図である。図7を参照すると、この実施形態では、上記とは異なり、各カラー層220Bは、プリンティング層210の水平面214で分布されるが、プリンティング層210の円弧面(上述のように、FDMモールディング処理の間に、プリンティング層が、プリンティング材料をワイヤとして吐出することで形成され、各プリンティング層の端部は、未だ、部分的にワイヤ状のプリンティング材料の輪郭として現れ、これが円弧面216である)上では分布されない。しかしながら、各接着層230Bは、各カラー層220Bの領域を覆うだけでなく、各プリンティング層210の円弧面216上で分布される。つまり、各プリンティング層210上の接着層230Bの正投影域は、各プリンティング層上のカラー層220Bの正投影域より大きく、カラー層220Bは、接着層230Bによって完全に覆われる。
図6を再度参照して説明する。別のプリンティング層が接着層230上に配置される場合、プリンティング層が未だ高温で溶融状態のときに、接着層230による接着が高温によって活性化され、プリンティング層は、プリントヘッドによる吐出処理によって、接着層230に向けて吐出効果を提供し、接着層230が、隙間Sを充填し、プリンティング層間の水平面及び円弧面に分布される。図7でも、図6で示されるような特徴が示され、従って重複した説明を省略する。
上述した実施形態に基づいて、カラー層を覆う際、接着層は、散乱及び/または反射等の任意の作用と共にカラー層の輝度を向上させる目的で用いられてよく、これによって3Dオブジェクトに透明感を与えるのみならず、カラー層が次のプリンティング層に直接接することを防止する。別のプリンティング層が、先のプリンティング層あるいはカラー層上で積層されるように再びプリントされる場合、接着層の存在は、当該別のプリンティング層によって生じた温度低下による本来の接着力の低下および特性変更の防止に貢献し得る。また、次のプリンティング層は、カラー層あるいはプリンティング層上に接着層とともに積層され、これによって構造強度の向上を達成する。また、カラー層を覆う接着層は、保護効果を提供し、これによって周囲の蒸気および光照射、あるいは物理的な劣化及び損耗による退色及びインクの流出等の問題を回避する。また、プリンティング層が疎水性なので、各プリンティング層上で分布されても、カラー層のインクは容易にはプリンティング層を流れない。他方では、この実施形態では、接着層の流動性は、カラー層(インク)の流動性より大きく、従って接着層はプリンティング層の隙間Sを充填する上記の効果を提供し、ひいては、隙間Sまで延伸するカラー層の一部を固定する。
図8は、本開示の別の実施形態に係る3Dプリンティング方法を示すフローチャートである。図9は図8で示す形成処理の概要図である。
図8を参照すると、この実施形態の3Dプリンティング方法は、図3で示した実施形態に類似し、ステップS30からS34は、上記のステップS10からS14と同様であり、従って重複した説明を省略する。
相違点は、本実施形態のステップS36では、3Dオブジェクトのカラー情報及び複数のプリンティング層の情報が、プロセッサによって、互いに対応するように制御され、従ってステップS38で、所定のカラー層領域が、各プリンティング層に存在するか判別され(ステップS38)、同時に、各プリンティング層の所定のカラー層領域の面積が計算され得る点である。
次に、ステップS40で、接着層は、各プリンティング層の所定のカラー層領域に配置され、続いてステップS42で、カラー領域が接着層でプリンティング層に取り付けられるように、カラー層が所定のカラー層領域に配置される。このようにして、所定のカラー層領域がプリンティング層の特定の領域あるいは全域に存在してよく、接着層は、所定のカラー層領域で完全に分布され、カラー層の分布域は、接着層の分布域より小さい。
ステップS42の後、3Dオブジェクトのプリンティング動作が、ステップS44でプロセッサによって送られたデータに従って、3Dプリンティング装置100によって実行される。
図9を図8と比較して参照すると、ステップS38で、所定のカラー層領域312がプリンティング層310に存在すると判別された後、接着層330が、所定のカラー層領域312上に配置され、次に、カラー層320が接着層330上に配置される。換言すると、この実施形態では、プリンティング層310およびカラー層320は、接着層330によって互いに確実に取り付けられる。
図10は、別の実施形態に係るプリンティング層の一部を示す概要断面図である。
図10を参照すると、図示されている実施形態は、図9及び図6で示した実施形態を組み合わせる。図9に示すように、プリンティング層310上の所定のカラー層領域が識別された後、接着層330は、所定のカラー層領域上に配置され、続いて、カラー層320が、所定のカラー層領域に配置され、接着層330がプリンティング層310に取り付けられる。次に、図6で示したように、別の接着層430がカラー層320上に配置され、接着層430がカラー層320を覆い、保護が形成される。なお、次のプリンティング層が、接着層430でカラー層320に接着され、これによって接合強度及び保護効果を高める。この実施形態では、各接着層430及び各プリンティング層310の各接着層330の正投影域は、各プリンティング層310上のカラー層320の正投影域と等しい。
図11は、別の実施形態によるプリンティング層の一部を示す概要断面図である。図11を参照すると、この実施形態は、図10で示した実施形態(図7及び図9の実施形態の組み合わせに相当)に類似し、接着層530が、任意の隣接するプリンティング層310とカラー層330との間に配置される。この実施形態では、各プリンティング層310上の接着層530の正投影域は、各プリンティング層310上のカラー層320の正投影域より大きい。つまり、カラー層320は、接着層530によって完全に覆われる。また、図10及び図11で示した実施形態では、接着層330、430あるいは530は、各隣接した2つのプリンティング層310の間の隙間Sを充填してよく、これによって上記の実施形態と同様に、カラー層320の保護、あるいは、他のプリンティング層にカラー層インクが影響することを防止すること、を達成する。
図示しない別の実施形態では、図3及び図8で示したステップが、3Dプリンティング装置100の周辺の任意の電子機器によって実行されてよく、対応するインストラクションを生成するために関連する分析が完了した後、このインストラクションは、実際のプリンティング動作のために3Dプリンティング装置100にインポートされる。
以上より、本開示の実施形態では、接着層の配置、あるいは着色されたプリンティング層に接着層を配置することで、プリンティング層およびカラー層が互いに取り付けられ、これにより、両方の手法で、接合強度及び構造強度の向上が図られる。なお、カラー層を覆う接着層は、保護効果を有し、周囲の蒸気および光照射、あるいは物理的な劣化及び損耗による退色及びインクの流出等の問題を回避する。さらに、いくつかの実施形態においては、接着層の流動性がカラー層(インク)より良好なので、接着層は、カラー層を固定することができるだけでなく、プリンティング層間の隙間を充填することができる。このようにして、カラー層の均一性の向上および他のプリンティング層の影響を防止するだけでなく、接着層は、透明材料から形成されることで、3Dオブジェクトの透明度及び美観をさらに向上する。
上記の実施形態とともに本発明について説明したが、本発明の精神から逸脱しなければ、上記の実施形態に応用を行うことが可能な点は、当業者にとって明らかである。従って、本発明の技術的範囲は、上記の実施形態ではなく、添付の特許請求の範囲によって定義されるべきである。
本開示は、3Dプリンティング装置によってプリントされた後に3Dオブジェクトの構造強度を高めるための3Dプリンティング方法に関する。3Dオブジェクトのプリンティング層を提供する3Dプリンティング装置の処理において、3Dプリンティング装置は、さらに、カラー層の保護効果および3Dオブジェクトの構造強度の上昇を達成するように、特定のプリンティング層上に配置されたカラー層の後に各プリンティング層に配置される接着層を提供する。
100 3Dプリンティング装置
110 シャーシ
120 プラットフォーム
130 プリンティングアセンブリ
131 プリントヘッド
132 カラーヘッド
1321 インクカートリッジ
1322 バインダカートリッジ
210、240、310 プリンティング層
212 接続領域
312 カラー層領域
214 水平面
216 円弧面
220、220A、220B、320 カラー層
230、230A、230B、330、430、530 接着層
S 隙間
S10〜S24、S30〜S44 ステップ
X−Y−Z 直交座標系

Claims (20)

  1. 3Dオブジェクトをプリントするように3Dプリンティング装置に適用される3Dプリンティング方法であって、
    前記3Dオブジェクトの構造情報及びカラー情報を提供し、
    プロセッサによって、前記3Dオブジェクトの前記構造情報にスライス処理を行って複数のプリンティング層の情報を取得し、
    前記プロセッサによって、前記3Dオブジェクトの前記カラー情報を前記プリンティング層の前記情報に対応するように制御して各前記プリンティング層に対応するカラー層の情報を取得し、
    各前記プリンティング層及び対応する前記カラー層上に接着層を配置し、前記接着層で、前記カラー層の少なくとも一部を覆う、ことを含む、
    ことを特徴とする3Dプリンティング方法。
  2. 前記プリンティング層上の前記接着層の正投影域は、前記プリンティング層上の前記カラー層の正投影域よりも大きい、ことを特徴とする請求項1に記載の3Dプリンティング方法。
  3. 任意の2つの前記プリンティング層の間に隙間が存在し、前記接着層は前記隙間を充填する、ことを特徴とする請求項1に記載の3Dプリンティング方法。
  4. 前記複数のプリンティング層は、第1のプリンティング層と第2のプリンティング層とを備え、前記接着層は、前記第1のプリンティング層と前記第2のプリンティング層との間に配置され、前記カラー層は、前記第1のプリンティング層と前記第2のプリンティング層との間に配置され、前記隙間は、前記第1のプリンティング層と前記第2のプリンティング層との間に存在し、前記3Dプリンティング方法は、さらに、
    前記第2のプリンティング層が前記接着層上に配置されると、同時に、前記ギャップを充填するように前記接着層を吐出する、ことを含む、
    ことを特徴とする請求項3に記載の3Dプリンティング方法。
  5. 前記第2のプリンティング層は、前記接着層の接着を活性化する、ことを特徴とする請求項4に記載の3Dプリンティング方法。
  6. さらに、各前記プリンティング層の間に、別の接着層及び対応するカラー層を配置し、前記カラー層が前記プリンティング層に前記別の接着層によって取り付けられる、ことを含む、
    ことを特徴とする請求項1に記載の3Dプリンティング方法。
  7. 前記接着層は、透明である、ことを特徴とする請求項1に記載の3Dプリンティング方法。
  8. 前記プリンティング層は、疎水性である、ことを特徴とする請求項1に記載の3Dプリンティング方法。
  9. 前記接着層の流動性は、前記カラー層の流動性より大きく、前記接着層の表面張力は、前記カラー層の表面張力よりも小さい、ことを特徴とする請求項1に記載の3Dプリンティング方法。
  10. 3Dオブジェクトをプリントするように3Dプリンティング装置に適用される3Dプリンティング方法であって、
    前記3Dオブジェクトの構造情報及びカラー情報を提供し、
    プロセッサによって、前記3Dオブジェクトの前記構造情報にスライス処理を行って複数のプリンティング層の情報を取得し、
    前記プロセッサによって、前記3Dオブジェクトの前記カラー情報を前記プリンティング層の前記情報に対応するように制御して各前記プリンティング層に所定のカラー層領域が存在するか判別し、
    前記所定のカラー層領域が前記プリンティング層に存在する場合、前記カラー層領域に接着層を配置し、
    前記カラー層領域に、前記カラー層を配置して前記カラー層を前記プリンティング層に前記接着層によって取り付ける、ことを含む、
    ことを特徴とする3Dプリンティング方法。
  11. さらに、別の接着層を前記カラー層に配置して、前記別の接着層で前記カラー層を覆う、ことを含む、
    ことを特徴とする請求項10に記載の3Dプリンティング方法。
  12. 前記プリンティング層上の前記別の接着層の正投影域は、前記プリンティング層上の前記カラー層の正投影域よりも大きい、ことを特徴とする請求項11に記載の3Dプリンティング方法。
  13. 前記複数のプリンティング層は、第1のプリンティング層と第2のプリンティング層とを備え、前記カラー層は、前記第1のプリンティング層に前記接着層によって取り付けられ、前記3Dプリンティング方法は、さらに、
    前記第2のプリンティング層を、前記別の接着層によって前記カラー層に取り付けるように配置する、ことを含む、
    ことを特徴とする請求項11に記載の3Dプリンティング方法。
  14. 前記第1のプリンティング層と前記第2のプリンティング層との間には、隙間が存在し、前記3Dプリンティング方法は、さらに、
    前記第2のプリンティング層を、前記別の接着層上に配置し、同時に、前記隙間を充填するように前記別の接着層を吐出する、ことを含む、
    ことを特徴とする請求項13に記載の3Dプリンティング方法。
  15. 前記第2のプリンティング層は、前記接着層の接着を活性化する、ことを特徴とする請求項13に記載の3Dプリンティング方法。
  16. 前記接着層は、透明である、ことを特徴とする請求項10に記載の3Dプリンティング方法。
  17. 前記プリンティング層は、疎水性である、ことを特徴とする請求項10に記載の3Dプリンティング方法。
  18. 前記接着層の流動性は、前記カラー層の流動性より大きく、前記接着層の表面張力は、前記カラー層の表面張力よりも小さい、ことを特徴とする請求項10に記載の3Dプリンティング方法。
  19. 任意の2つの前記プリンティング層の間に隙間が存在し、前記接着層は前記隙間を充填する、ことを特徴とする請求項10に記載の3Dプリンティング方法。
  20. 前記接着層の前記プリンティング層に対する接着力は、前記接着層の前記プリンティング層に対する接着力より小さい、ことを特徴とする請求項10に記載の3Dプリンティング方法。
JP2018038040A 2017-07-04 2018-03-02 3dプリンティング方法 Expired - Fee Related JP6661682B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106122438A TWI711545B (zh) 2017-07-04 2017-07-04 立體列印方法
TW106122438 2017-07-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019014225A true JP2019014225A (ja) 2019-01-31
JP6661682B2 JP6661682B2 (ja) 2020-03-11

Family

ID=61022236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018038040A Expired - Fee Related JP6661682B2 (ja) 2017-07-04 2018-03-02 3dプリンティング方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20190009454A1 (ja)
EP (1) EP3424685B1 (ja)
JP (1) JP6661682B2 (ja)
KR (1) KR102085323B1 (ja)
CN (1) CN109203452A (ja)
ES (1) ES2757804T3 (ja)
TW (1) TWI711545B (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013043338A (ja) * 2011-08-23 2013-03-04 Konica Minolta Business Technologies Inc 立体物造形装置及び立体物造形方法
WO2015119130A1 (ja) * 2014-02-05 2015-08-13 株式会社ミマキエンジニアリング 造形物およびその製造方法
WO2015178371A1 (ja) * 2014-05-21 2015-11-26 株式会社ミマキエンジニアリング 三次元構造物を形成する形成装置
JP2015221516A (ja) * 2014-05-22 2015-12-10 株式会社ミマキエンジニアリング 三次元構造物の形成装置および形成方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6461230A (en) * 1987-09-02 1989-03-08 Kunihiko Moriyama Manufacturing device of solid statue of photo-setting resin
US5121329A (en) * 1989-10-30 1992-06-09 Stratasys, Inc. Apparatus and method for creating three-dimensional objects
US6007318A (en) * 1996-12-20 1999-12-28 Z Corporation Method and apparatus for prototyping a three-dimensional object
JP4227642B2 (ja) * 2005-12-28 2009-02-18 キヤノン株式会社 立体物の製造方法、及び立体物の製造装置
US8282866B2 (en) * 2008-06-30 2012-10-09 Seiko Epson Corporation Method and device for forming three-dimensional model, sheet material processing method, and sheet material processing device
US20110222081A1 (en) * 2010-03-15 2011-09-15 Chen Yi Printing Three-Dimensional Objects Using Hybrid Format Data
KR101446091B1 (ko) * 2010-10-27 2014-10-06 파일2파트, 인코포레이티드 3차원 물체 제작 방법 및 장치
CN103717378B (zh) * 2011-06-02 2016-04-27 A·雷蒙德公司 通过三维印刷制造的紧固件
US8916085B2 (en) * 2011-06-02 2014-12-23 A. Raymond Et Cie Process of making a component with a passageway
GB2502294B (en) * 2012-05-22 2015-12-09 Mcor Technologies Ltd Colour 3-Dimensional printing
JP2015150886A (ja) * 2014-02-19 2015-08-24 シャープ株式会社 積層造形装置及び積層造形方法
TWI548540B (zh) * 2014-02-27 2016-09-11 三緯國際立體列印科技股份有限公司 立體列印方法
CN104275799B (zh) * 2014-05-26 2017-02-15 深圳市七号科技有限公司 一种彩色3d打印装置和打印方法
CN106032059B (zh) * 2015-03-13 2019-11-26 三纬国际立体列印科技股份有限公司 立体打印方法与立体打印装置
CN107848221B (zh) * 2015-06-16 2021-07-09 Mcor科技有限公司 桌面三维打印设备
CN106427249B (zh) * 2015-08-12 2019-06-07 三纬国际立体列印科技股份有限公司 粉末式3d打印的打印信息处理方法
CN105196545B (zh) * 2015-10-20 2017-09-26 江苏科技大学 利用瞬间粘合剂提高聚合物三维打印制品粘接质量的方法
TW201722689A (zh) * 2015-12-30 2017-07-01 國立臺灣科技大學 直接染色式彩色熔融沉積造型立體列印裝置及直接染色式彩色熔融沉積造型立體列印方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013043338A (ja) * 2011-08-23 2013-03-04 Konica Minolta Business Technologies Inc 立体物造形装置及び立体物造形方法
WO2015119130A1 (ja) * 2014-02-05 2015-08-13 株式会社ミマキエンジニアリング 造形物およびその製造方法
WO2015178371A1 (ja) * 2014-05-21 2015-11-26 株式会社ミマキエンジニアリング 三次元構造物を形成する形成装置
JP2015221516A (ja) * 2014-05-22 2015-12-10 株式会社ミマキエンジニアリング 三次元構造物の形成装置および形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
ES2757804T3 (es) 2020-04-30
EP3424685A1 (en) 2019-01-09
CN109203452A (zh) 2019-01-15
JP6661682B2 (ja) 2020-03-11
KR102085323B1 (ko) 2020-03-05
EP3424685B1 (en) 2019-10-09
TWI711545B (zh) 2020-12-01
US20190009454A1 (en) 2019-01-10
TW201906738A (zh) 2019-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9553627B2 (en) Protective case capable of enhancing light prompting effect and manufacturing method for same
US9914266B2 (en) Three-dimensional printing apparatus
US10377123B2 (en) Image processing device, image processing system, non-transitory recording medium, and method of manufacturing object
US9227395B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and image processing system
JP6719961B2 (ja) 造形装置及び造形方法
JP6815791B2 (ja) 造形装置及び造形方法
JPWO2017204094A1 (ja) 造形装置、造形方法、及び造形物
JP2015047857A5 (ja) 加飾フィルム及びこれを用いた成形品
JP6629152B2 (ja) 造形装置及び造形方法
JP6966350B2 (ja) 造形装置及び造形方法
JP2018043465A (ja) 造形方法、造形システム、及び造形装置
CN110831741A (zh) 确定针对物体部分的分布图案
JP6661682B2 (ja) 3dプリンティング方法
JP7129753B2 (ja) 造形装置及び造形方法
JP6985127B2 (ja) 造形物の製造方法、造形システム、及び造形装置
JP6768588B2 (ja) 多色3dオブジェクトのスライスプリント方法
KR20200003892A (ko) 적층 제조를 위한 물체 모델의 네스트형 세그먼트
WO2006115054A1 (ja) 画像形成方法及び画像表示体
JP7079692B2 (ja) 造形装置、及び造形方法
JP2016037006A (ja) 印刷物の製造方法、印刷方法、及び印刷装置
JP6688169B2 (ja) 二色成形品
JP7217678B2 (ja) 造形物の製造方法及び造形装置
JP2021045911A (ja) 造形装置及び造形方法
WO2019187178A1 (ja) ギミック表現メディア及びギミック表現メディア製造方法
JP6608300B2 (ja) 画像形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180302

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190528

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190826

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200128

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200212

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6661682

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees