JP5593755B2 - Modeling method - Google Patents

Description

本発明は、造形方法等に関する。   The present invention relates to a modeling method and the like.

従来から、立体を造形する方法（造形方法）の１つとして、積層法が知られている。積層法では、一般的に、立体の外形を規定する複数の断面要素のそれぞれを、順次に断面パターンとして形成しながら積層することによって立体が造形され得る。
このような積層法では、従来、液体バインダー法と呼ばれる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, a lamination method is known as one of methods for modeling a solid (modeling method). In the laminating method, generally, a solid body can be formed by laminating each of a plurality of cross-sectional elements that define a solid external shape while sequentially forming a cross-sectional pattern.
In such a lamination method, a method called a liquid binder method is conventionally known (see, for example, Patent Document 1).

特表２００３−５３１２２０号公報JP-T-2003-531220 gazette

上記特許文献１に記載された液体バインダー法では、層状に敷きつめた粉末材料の層に液体のバインダーで断面要素を描画することによって、断面パターンを形成する方法が採用されている。このような液体バインダー法は、粉末積層法とも呼ばれる。
また、上記特許文献１には、粉末材料の層に断面要素を描画する方法として、インクジェット法が記載されている。 In the liquid binder method described in Patent Document 1, a method of forming a cross-sectional pattern by drawing a cross-sectional element with a liquid binder on a layer of powder material spread in layers is employed. Such a liquid binder method is also called a powder lamination method.
Patent Document 1 describes an inkjet method as a method for drawing a cross-sectional element on a layer of powder material.

ところで、粉末材料は、飛散しやすい。上記の液体バインダー法では、粉末材料が用いられるので、粉末材料の飛散によって、インクジェットヘッドに粉末材料が付着しやすい。インクジェットヘッドに粉末材料が付着すると、例えば、ノズルの目詰まりなどの吐出性能の低下が発生しやすくなる。
つまり、従来の造形方法では、造形装置の信頼性を維持することが困難であるという課題がある。 By the way, the powder material is easily scattered. In the above liquid binder method, since a powder material is used, the powder material is likely to adhere to the inkjet head due to scattering of the powder material. When the powder material adheres to the ink jet head, for example, the discharge performance such as nozzle clogging is likely to deteriorate.
In other words, the conventional modeling method has a problem that it is difficult to maintain the reliability of the modeling apparatus.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現され得る。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

［適用例１］造形対象である立体を複数の断面要素に分割し、前記断面要素ごとに、粉末を樹脂で束ねた構成を有する粉束を層状に敷くことによって、前記粉束で粉束層を形成する層形成工程と、前記粉束層に液状体を塗布することによって、前記粉束層に前記液状体で前記断面要素を断面パターンとして描画する描画工程と、を前記複数の断面要素にわたって順次に実施する造形工程を含み、前記樹脂は、前記液状体に対して可溶性を有しており、前記粉末は、前記液状体の塗布を受けて硬化する性質を有している、ことを特徴とする造形方法。   [Application Example 1] A solid bundle to be formed is divided into a plurality of cross-sectional elements, and for each of the cross-sectional elements, a powder bundle having a configuration in which powder is bundled with a resin is laid in layers, whereby the powder bundle includes the powder bundle layer. A layer forming step for forming a cross-sectional element, and a drawing step for drawing the cross-sectional element as a cross-sectional pattern with the liquid material on the powder bundle layer by applying a liquid material to the powder bundle layer. Including a modeling step that is sequentially performed, wherein the resin is soluble in the liquid material, and the powder has a property of being cured upon application of the liquid material. Modeling method.

この適用例の造形方法は、造形工程を含む。
造形工程では、造形対象である立体を複数の断面要素に分割し、断面要素ごとに、層形成工程と描画工程とを、複数の断面要素にわたって順次に実施する。
層形成工程では、粉末を樹脂で束ねた構成を有する粉束を層状に敷くことによって、粉束で粉束層を形成する。
描画工程では、粉束層に液状体を塗布することによって、粉束層に液状体で断面要素を断面パターンとして描画する。 The modeling method of this application example includes a modeling process.
In the modeling process, a solid to be modeled is divided into a plurality of cross-sectional elements, and a layer forming process and a drawing process are sequentially performed over the plurality of cross-sectional elements for each cross-sectional element.
In the layer forming step, a powder bundle layer is formed with a powder bundle by laying a powder bundle having a configuration in which the powder is bundled with a resin in a layer shape.
In the drawing step, a liquid material is applied to the powder bundle layer, thereby drawing a cross-sectional element as a cross-sectional pattern with the liquid material on the powder bundle layer.

この造形方法では、樹脂は、液状体に対して可溶性を有している。粉末は、液状体の塗布を受けて硬化する性質を有している。このため、粉束層に液状体で断面パターンを描画すると、断面パターンに重なる粉束では、液状体が樹脂を溶かしてから、粉末に塗布される。これにより、断面パターンに重なる領域において、粉末が硬化する。この結果、断面パターンが形成され得る。そして、この造形方法では、層形成工程と描画工程とを、複数の断面要素にわたって順次に実施するので、複数の断面パターンが重なった立体が造形され得る。
この造形方法によれば、粉末を樹脂で束ねた構成を有する粉束で粉束層を形成するので、粉末の飛散を発生させにくくすることができる。この結果、造形装置などへの付着を低く抑えやすくすることができるので、造形装置の信頼性を維持しやすくすることができる。 In this modeling method, the resin is soluble in the liquid material. The powder has a property of being cured upon application of a liquid material. For this reason, when a cross-sectional pattern is drawn with the liquid material on the powder bundle layer, the liquid material dissolves the resin and is applied to the powder in the powder bundle overlapping the cross-sectional pattern. Thereby, the powder is cured in a region overlapping the cross-sectional pattern. As a result, a cross-sectional pattern can be formed. And in this modeling method, since a layer formation process and a drawing process are implemented sequentially over several cross-sectional elements, the solid | solid with which several cross-sectional patterns overlapped can be modeled.
According to this modeling method, since the powder bundle layer is formed by the powder bundle having a configuration in which the powder is bundled with the resin, it is possible to make it difficult for the powder to be scattered. As a result, it is possible to easily suppress adhesion to the modeling apparatus or the like, and thus it is possible to easily maintain the reliability of the modeling apparatus.

［適用例２］上記の造形方法であって、前記粉束は、前記粉末をフィルム状の前記樹脂で包んだ構成を有している、ことを特徴とする造形方法。   Application Example 2 In the modeling method described above, the powder bundle has a configuration in which the powder is wrapped with the resin in the form of a film.

この適用例では、粉束は、粉末をフィルム状の樹脂で包んだ構成を有している。これにより、粉末をフィルム状の樹脂で包んだ構成を有する粉束で粉束層を形成することができる。   In this application example, the powder bundle has a configuration in which the powder is wrapped with a film-like resin. Thereby, a powder bundle layer can be formed with the powder bundle which has the structure which wrapped powder with film-form resin.

［適用例３］上記の造形方法であって、前記層形成工程において、複数の前記粉束を並べることによって、前記粉束層を形成する、ことを特徴とする造形方法。   Application Example 3 In the modeling method described above, in the layer formation step, the powder bundle layer is formed by arranging a plurality of the powder bundles.

この適用例では、層形成工程において、複数の粉束を並べることによって、粉束層を形成することができる。   In this application example, the powder bundle layer can be formed by arranging a plurality of powder bundles in the layer forming step.

［適用例４］上記の造形方法であって、前記液状体は、水を含んでおり、前記樹脂は、水溶性を示し、前記粉末は、前記水の塗布を受けて硬化する性質である水硬性を有している、ことを特徴とする造形方法。   Application Example 4 In the above modeling method, the liquid includes water, the resin exhibits water solubility, and the powder has a property of being cured by receiving the water. A modeling method characterized by having hardness.

この適用例では、液状体は、水を含んでいる。樹脂は、水溶性を示す。また、粉末は、水硬性を有している。水硬性は、水の塗布を受けて硬化する性質である。
上記の構成により、水を含んだ液状体で断面パターンを形成することができる。 In this application example, the liquid material contains water. The resin exhibits water solubility. Moreover, the powder has hydraulic properties. Hydraulic property is a property of being cured by application of water.
With the above configuration, the cross-sectional pattern can be formed with a liquid containing water.

［適用例５］上記の造形方法であって、前記粉末は、石膏である、ことを特徴とする造形方法。   Application Example 5 A modeling method according to the above modeling method, wherein the powder is gypsum.

この適用例では、粉末は、石膏である。これにより、石膏に水を含む液状体を塗布することによって断面パターンを形成することができる。   In this application example, the powder is gypsum. Thereby, a cross-sectional pattern can be formed by apply | coating the liquid containing water to gypsum.

［適用例６］上記の造形方法であって、前記樹脂は、前記液状体に溶けることによって、前記粉末のバインダーとして機能する、ことを特徴とする造形方法。   Application Example 6 In the modeling method described above, the resin functions as a binder for the powder by being dissolved in the liquid material.

この適用例では、樹脂が、液状体に溶けることによって、粉末のバインダーとして機能するので、粉末同士をつなぎとめやすくすることができる。この結果、断面パターンの強度を高めやすくすることができるので、造形された造形物の強度を高めやすくすることができる。   In this application example, the resin functions as a powder binder by being dissolved in the liquid, so that the powders can be easily held together. As a result, since the strength of the cross-sectional pattern can be easily increased, the strength of the modeled object can be easily increased.

［適用例７］上記の造形方法であって、前記液状体は、色素を含有している、ことを特徴とする造形方法。   Application Example 7 In the above modeling method, the liquid material contains a pigment.

この適用例では、液状体は、色素を含有している。これにより、着色された断面パターンを形成することができる。   In this application example, the liquid material contains a pigment. Thereby, a colored cross-sectional pattern can be formed.

［適用例８］上記の造形方法であって、前記描画工程では、前記液状体をインクジェット法で前記粉束層に吐出することによって、前記粉束層に前記断面パターンを描画する、ことを特徴とする造形方法。   Application Example 8 In the above modeling method, in the drawing step, the cross-sectional pattern is drawn on the powder bundle layer by discharging the liquid material onto the powder bundle layer by an inkjet method. Modeling method.

この適用例では、描画工程において、液状体をインクジェット法で粉束層に吐出することによって、粉束層に断面パターンを描画することができる。   In this application example, the cross-sectional pattern can be drawn on the powder bundle layer by discharging the liquid material to the powder bundle layer by an ink jet method in the drawing step.

本実施形態における造形システムの概略の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the outline of the modeling system in this embodiment. 本実施形態における造形装置の概略の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the outline of the modeling apparatus in this embodiment. 本実施形態におけるキャリッジを図２中のＡ視方向に見たときの正面図。The front view when the carriage in this embodiment is seen in the A viewing direction in FIG. 本実施形態における吐出ヘッドの底面図。FIG. 6 is a bottom view of the ejection head in the present embodiment. 図３中のＢ−Ｂ線における断面図。Sectional drawing in the BB line in FIG. 本実施形態における造形システムの概略の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the outline of the modeling system in this embodiment. 本実施形態における描画処理の流れを示す図。The figure which shows the flow of the drawing process in this embodiment. 本実施形態における造形方法の流れを示す図。The figure which shows the flow of the modeling method in this embodiment. 本実施形態における複数の断面要素を説明する図。The figure explaining the some cross-sectional element in this embodiment. 本実施形態における積層体を説明する断面図。Sectional drawing explaining the laminated body in this embodiment. 本実施形態における造形方法の流れを示す図。The figure which shows the flow of the modeling method in this embodiment. 図１１（ａ）中のＤ部の拡大図。The enlarged view of the D section in Fig.11 (a). 本実施形態における石膏カプセルの製造方法の流れを示す図。The figure which shows the flow of the manufacturing method of the gypsum capsule in this embodiment. 本実施形態における造形方法の流れを示す図。The figure which shows the flow of the modeling method in this embodiment.

図面を参照しながら、実施形態について説明する。なお、各図面において、それぞれの構成を認識可能な程度の大きさにするために、構成や部材の縮尺が異なっていることがある。
本実施形態の造形システム１は、図１に示すように、コンピューター３と、造形装置５と、を有している。
コンピューター３は、造形対象である立体７の形状データから、複数の断面要素を抽出するための演算処理を行う。また、コンピューター３は、抽出した断面要素のデータ（以下、断面データと呼ぶ）を造形装置５に出力する。
造形装置５は、コンピューター３から出力される断面データに基づいて、断面要素を描画し、描画した断面要素を順次に積層することによって、立体７を造形する。 Embodiments will be described with reference to the drawings. In addition, in each drawing, in order to make each structure the size which can be recognized, the structure and the scale of a member may differ.
The modeling system 1 of this embodiment has the computer 3 and the modeling apparatus 5 as shown in FIG.
The computer 3 performs arithmetic processing for extracting a plurality of cross-sectional elements from the shape data of the solid 7 that is a modeling target. Further, the computer 3 outputs the extracted section element data (hereinafter referred to as section data) to the modeling apparatus 5.
The modeling apparatus 5 models the solid 7 by drawing cross-sectional elements based on the cross-sectional data output from the computer 3 and sequentially stacking the drawn cross-sectional elements.

実施形態における造形装置５は、概略の構成を示す斜視図である図２に示すように、テーブル９と、テーブル搬送装置１１と、キャリッジ１２と、キャリッジ搬送装置１３と、キャリッジ昇降装置１５と、を有している。
キャリッジ１２には、ヘッドユニット１４が設けられている。
造形装置５では、ヘッドユニット１４とワークＷとの平面視での相対位置を変化させつつ、ヘッドユニット１４から液状体を液滴として吐出させることによって、ワークＷに液状体で所望のパターンを描画することができる。本実施形態では、造形装置５は、コンピューター３（図１）から出力される断面データに基づいて、ワークＷに断面要素を描画する。
なお、図中のＹ方向はワークＷの移動方向を示し、Ｘ方向は平面視でＹ方向とは直交する方向を示している。また、Ｘ方向及びＹ方向によって規定されるＸＹ平面と直交する方向は、Ｚ方向として規定される。 As shown in FIG. 2, which is a perspective view showing a schematic configuration, the modeling device 5 in the embodiment includes a table 9, a table transport device 11, a carriage 12, a carriage transport device 13, a carriage lifting device 15, have.
The carriage 12 is provided with a head unit 14.
In the modeling apparatus 5, a desired pattern is drawn on the workpiece W by discharging the liquid material as droplets from the head unit 14 while changing the relative position of the head unit 14 and the workpiece W in plan view. can do. In the present embodiment, the modeling apparatus 5 draws a cross-sectional element on the workpiece W based on the cross-sectional data output from the computer 3 (FIG. 1).
In the figure, the Y direction indicates the moving direction of the workpiece W, and the X direction indicates a direction orthogonal to the Y direction in plan view. A direction orthogonal to the XY plane defined by the X direction and the Y direction is defined as the Z direction.

テーブル搬送装置１１は、図２に示すように、定盤２１と、ガイドレール２３ａと、ガイドレール２３ｂと、を有している。
定盤２１は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料で構成されており、Ｙ方向に沿って延びるように据えられている。ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂは、定盤２１の上面２１ａ上に配設されている。ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂは、それぞれ、Ｙ方向に沿って延在している。ガイドレール２３ａとガイドレール２３ｂとは、互いにＸ方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
テーブル９は、ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂを挟んで定盤２１の上面２１ａに対向した状態で設けられている。テーブル９は、定盤２１から浮いた状態でガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂ上に載置されている。テーブル９は、ワークＷが載置される面であるテーブル面９ａを有している。テーブル面９ａは、定盤２１側とは反対側（上側）に向けられている。テーブル９は、ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂによってＹ方向に沿って案内され、定盤２１上をＹ方向に沿って往復移動可能に構成されている。 As shown in FIG. 2, the table transport device 11 includes a surface plate 21, a guide rail 23a, and a guide rail 23b.
The surface plate 21 is made of a material having a small coefficient of thermal expansion, such as stone, and is placed so as to extend along the Y direction. The guide rail 23 a and the guide rail 23 b are disposed on the upper surface 21 a of the surface plate 21. Each of the guide rail 23a and the guide rail 23b extends along the Y direction. The guide rail 23a and the guide rail 23b are arranged in a state where there is a gap in the X direction.
The table 9 is provided in a state of facing the upper surface 21a of the surface plate 21 with the guide rail 23a and the guide rail 23b interposed therebetween. The table 9 is placed on the guide rail 23 a and the guide rail 23 b in a state where it floats from the surface plate 21. The table 9 has a table surface 9a that is a surface on which the workpiece W is placed. The table surface 9a is directed to the side (upper side) opposite to the surface plate 21 side. The table 9 is guided along the Y direction by the guide rail 23a and the guide rail 23b, and is configured to be able to reciprocate on the surface plate 21 along the Y direction.

テーブル９は、図示しない移動機構及び動力源によって、Ｙ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。本実施形態では、テーブル９をＹ方向に沿って移動させるための動力源として、後述するテーブル搬送モーターが採用されている。テーブル搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
テーブル搬送モーターからの動力は、移動機構を介してテーブル９に伝達される。これにより、テーブル９は、ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂに沿って、すなわちＹ方向に沿って往復移動することができる。つまり、テーブル搬送装置１１は、テーブル９のテーブル面９ａに載置されたワークＷを、Ｙ方向に沿って往復移動させることができる。
また、テーブル搬送装置１１は、後述するテーブル位置検出装置を有している。テーブル位置検出装置は、テーブル９のＹ方向における位置を検出する。テーブル位置検出装置での検出結果に基づいて、ワークＷのＹ方向における位置が把握され得る。 The table 9 is configured to reciprocate in the Y direction by a moving mechanism and a power source (not shown). As the moving mechanism, for example, a mechanism combining a ball screw and a ball nut, a linear guide mechanism, or the like may be employed. In the present embodiment, a table transport motor described later is employed as a power source for moving the table 9 along the Y direction. Various motors such as a stepping motor, a servo motor, and a linear motor can be adopted as the table transport motor.
The power from the table transport motor is transmitted to the table 9 through the moving mechanism. Thereby, the table 9 can reciprocate along the guide rail 23a and the guide rail 23b, ie, along the Y direction. That is, the table transport device 11 can reciprocate the workpiece W placed on the table surface 9a of the table 9 along the Y direction.
Further, the table transport device 11 has a table position detection device to be described later. The table position detection device detects the position of the table 9 in the Y direction. Based on the detection result of the table position detection device, the position of the workpiece W in the Y direction can be grasped.

ヘッドユニット１４は、キャリッジ１２を図２中のＡ視方向に見たときの正面図である図３に示すように、ヘッドプレート３１と、吐出ヘッド３３と、を有している。
吐出ヘッド３３は、底面図である図４に示すように、ノズル面３５を有している。ノズル面３５には、複数のノズル３７が形成されている。なお、図４では、ノズル３７をわかりやすく示すため、ノズル３７が誇張され、且つノズル３７の個数が減じられている。
吐出ヘッド３３において、複数のノズル３７は、Ｙ方向に沿って配列する１２本のノズル列３９を構成している。１２本のノズル列３９は、Ｘ方向に互いに隙間をあけた状態で並んでいる。各ノズル列３９において、複数のノズル３７は、Ｙ方向に沿って所定のノズル間隔Ｐで形成されている。 The head unit 14 has a head plate 31 and an ejection head 33 as shown in FIG. 3 which is a front view when the carriage 12 is viewed in the direction A in FIG.
As shown in FIG. 4 which is a bottom view, the discharge head 33 has a nozzle surface 35. A plurality of nozzles 37 are formed on the nozzle surface 35. In FIG. 4, the nozzles 37 are exaggerated and the number of the nozzles 37 is reduced in order to easily show the nozzles 37.
In the ejection head 33, the plurality of nozzles 37 constitute twelve nozzle rows 39 arranged along the Y direction. The twelve nozzle rows 39 are arranged in a state where there is a gap in the X direction. In each nozzle row 39, the plurality of nozzles 37 are formed at a predetermined nozzle interval P along the Y direction.

以下において、１２本のノズル列３９のそれぞれが識別される場合に、ノズル列３９ａ、ノズル列３９ｂ、ノズル列３９ｃ、ノズル列３９ｄ、ノズル列３９ｅ、ノズル列３９ｆ、ノズル列３９ｇ、ノズル列３９ｈ、ノズル列３９ｉ、ノズル列３９ｊ、ノズル列３９ｋ、及びノズル列３９ｍという表記が用いられる。
吐出ヘッド３３において、ノズル列３９ａとノズル列３９ｂとは、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれている。ノズル列３９ｃ及びノズル列３９ｄも、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれている。同様に、ノズル列３９ｅ及びノズル列３９ｆも、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれており、ノズル列３９ｇ及びノズル列３９ｈも、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれている。同様に、ノズル列３９ｉ及びノズル列３９ｊも、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれており、ノズル列３９ｋ及びノズル列３９ｍも、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれている。 In the following, when each of the 12 nozzle rows 39 is identified, the nozzle row 39a, the nozzle row 39b, the nozzle row 39c, the nozzle row 39d, the nozzle row 39e, the nozzle row 39f, the nozzle row 39g, the nozzle row 39h, The notation of nozzle row 39i, nozzle row 39j, nozzle row 39k, and nozzle row 39m is used.
In the ejection head 33, the nozzle row 39a and the nozzle row 39b are shifted from each other by a distance of P / 2 in the Y direction. The nozzle row 39c and the nozzle row 39d are also shifted from each other by a distance of P / 2 in the Y direction. Similarly, the nozzle row 39e and the nozzle row 39f are also shifted from each other by a distance of P / 2 in the Y direction, and the nozzle row 39g and the nozzle row 39h are also shifted from each other by a distance of P / 2 in the Y direction. Similarly, the nozzle row 39i and the nozzle row 39j are also shifted from each other by a distance of P / 2 in the Y direction, and the nozzle row 39k and the nozzle row 39m are also shifted from each other by a distance of P / 2 in the Y direction.

吐出ヘッド３３は、図３中のＢ−Ｂ線における断面図である図５に示すように、ノズルプレート４６と、キャビティープレート４７と、振動板４８と、複数の圧電素子４９と、を有している。
ノズルプレート４６は、ノズル面３５を有している。複数のノズル３７は、ノズルプレート４６に設けられている。
キャビティープレート４７は、ノズルプレート４６のノズル面３５とは反対側の面に設けられている。キャビティープレート４７には、複数のキャビティー５１が形成されている。各キャビティー５１は、各ノズル３７に対応して設けられており、対応する各ノズル３７に連通している。各キャビティー５１には、図示しないタンクから機能液５３（液状体）が供給される。 The ejection head 33 includes a nozzle plate 46, a cavity plate 47, a vibration plate 48, and a plurality of piezoelectric elements 49, as shown in FIG. doing.
The nozzle plate 46 has a nozzle surface 35. The plurality of nozzles 37 are provided on the nozzle plate 46.
The cavity plate 47 is provided on the surface opposite to the nozzle surface 35 of the nozzle plate 46. A plurality of cavities 51 are formed in the cavity plate 47. Each cavity 51 is provided corresponding to each nozzle 37 and communicates with each corresponding nozzle 37. A functional liquid 53 (liquid material) is supplied to each cavity 51 from a tank (not shown).

振動板４８は、キャビティープレート４７のノズルプレート４６側とは反対側の面に設けられている。振動板４８は、Ｚ方向に振動（縦振動）することによって、キャビティー５１内の容積を拡大したり、縮小したりする。
複数の圧電素子４９は、それぞれ、振動板４８のキャビティープレート４７側とは反対側の面に設けられている。各圧電素子４９は、各キャビティー５１に対応して設けられており、振動板４８を挟んで各キャビティー５１に対向している。各圧電素子４９は、駆動信号に基づいて、伸張する。これにより、振動板４８がキャビティー５１内の容積を縮小する。このとき、キャビティー５１内の機能液５３に圧力が付与される。その結果、ノズル３７から、機能液５３が液滴５５として吐出される。吐出ヘッド３３による液滴５５の吐出法は、インクジェット法の１つである。インクジェット法は、塗布法の１つである。 The diaphragm 48 is provided on the surface of the cavity plate 47 opposite to the nozzle plate 46 side. The vibration plate 48 vibrates in the Z direction (longitudinal vibration), thereby enlarging or reducing the volume in the cavity 51.
The plurality of piezoelectric elements 49 are respectively provided on the surface of the diaphragm 48 opposite to the cavity plate 47 side. Each piezoelectric element 49 is provided corresponding to each cavity 51 and faces each cavity 51 with the diaphragm 48 interposed therebetween. Each piezoelectric element 49 expands based on the drive signal. Thereby, the diaphragm 48 reduces the volume in the cavity 51. At this time, pressure is applied to the functional liquid 53 in the cavity 51. As a result, the functional liquid 53 is discharged as droplets 55 from the nozzle 37. The method of discharging the droplet 55 by the discharge head 33 is one of ink jet methods. The ink jet method is one of coating methods.

上記の構成を有する吐出ヘッド３３は、図３に示すように、ノズル面３５がヘッドプレート３１から突出した状態で、ヘッドプレート３１に支持されている。
キャリッジ１２は、図３に示すように、ヘッドユニット１４を支持している。ここで、ヘッドユニット１４は、ノズル面３５がＺ方向の下方に向けられた状態でキャリッジ１２に支持されている。
なお、本実施形態では、縦振動型の圧電素子４９が採用されているが、機能液５３に圧力を付与するための加圧手段は、これに限定されず、例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電素子も採用され得る。また、加圧手段としては、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなども採用され得る。さらに、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によって機能液に圧力を付与する構成も採用され得る。 As shown in FIG. 3, the ejection head 33 having the above configuration is supported by the head plate 31 with the nozzle surface 35 protruding from the head plate 31.
As shown in FIG. 3, the carriage 12 supports a head unit 14. Here, the head unit 14 is supported by the carriage 12 with the nozzle surface 35 facing downward in the Z direction.
In the present embodiment, the longitudinal vibration type piezoelectric element 49 is adopted, but the pressurizing means for applying pressure to the functional liquid 53 is not limited to this, and for example, the lower electrode and the piezoelectric layer A flexural deformation type piezoelectric element in which an electrode and an upper electrode are laminated may be employed. Further, as the pressurizing means, a so-called electrostatic actuator that generates static electricity between the diaphragm and the electrode, deforms the diaphragm by electrostatic force, and ejects droplets from the nozzles can be employed. Furthermore, the structure which generate | occur | produces a bubble in a nozzle using a heat generating body, and gives a pressure to a functional liquid with the bubble may be employ | adopted.

本実施形態では、機能液５３として、水を含む液状体が採用されている。
また、機能液５３に、顔料や染料等の色素や、親液性や撥液性等の表面改質材料などの機能性材料を添加することによって、固有の機能を有する機能液５３を生成することができる。
顔料や染料等の色素を含有する機能液５３では、例えば、ワークＷに描画する断面要素をカラー表現することができる。以下において、顔料や染料等の色素を含有する機能液５３は、カラー塗料と呼ばれる。
また、機能液５３としては、例えば、光透過性を有する機能液５３を採用することもできる。以下において、光透過性を有する機能液５３は、透光塗料と呼ばれる。
本実施形態では、機能液５３として、相互に色が異なる５種類のカラー塗料と、光透過性を有する機能液５３とが採用されている。
５種類のカラー塗料において、相互に異なる色は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）及びホワイト（Ｗ）である。
なお、以下において、５種類の機能液５３を色ごとに識別する場合に、機能液５３Ｙ、機能液５３Ｍ、機能液５３Ｃ、機能液５３Ｋ、及び機能液５３Ｗという表記が用いられる。 In the present embodiment, a liquid containing water is employed as the functional liquid 53.
Further, a functional liquid 53 having a specific function is generated by adding a functional material such as a pigment such as a pigment or a dye or a surface modifying material such as a lyophilic or liquid repellent property to the functional liquid 53. be able to.
In the functional liquid 53 containing pigments such as pigments and dyes, for example, cross-sectional elements drawn on the workpiece W can be expressed in color. Hereinafter, the functional liquid 53 containing a pigment such as a pigment or a dye is referred to as a color paint.
Further, as the functional liquid 53, for example, a functional liquid 53 having optical transparency can be adopted. Hereinafter, the functional liquid 53 having light transmittance is referred to as a light-transmitting paint.
In the present embodiment, five kinds of color paints having different colors and a functional liquid 53 having optical transparency are employed as the functional liquid 53.
In the five types of color paints, colors different from each other are yellow (Y), magenta (M), cyan (C), black (K), and white (W), respectively.
In the following description, when the five types of functional liquid 53 are identified for each color, the notations of the functional liquid 53Y, the functional liquid 53M, the functional liquid 53C, the functional liquid 53K, and the functional liquid 53W are used.

カラー塗料に適用され得る顔料としては、例えば、有機顔料の一種であるアゾ系顔料や、多環式系顔料などが挙げられる。
イエロー（Ｙ）の顔料としては、例えば、アゾ系顔料であるファストイエロー、ジスアゾイエローなどや、多環式系顔料であるイソインドリノンイエローなどが挙げられる。
マゼンタ（Ｍ）の顔料としては、例えば、多環式系顔料であるキナクリドンマゼンタや、無置換キナクリドンなどが挙げられる。
シアン（Ｃ）の顔料としては、例えば、多環式系顔料であるフタロシアニンブルーなどが挙げられる。
また、ブラック（Ｋ）の顔料としては、例えば、カーボンブラックなどが挙げられ、ホワイト（Ｗ）の顔料としては、例えば、酸化チタンなどが挙げられる。 Examples of pigments that can be applied to color paints include azo pigments, which are a kind of organic pigments, and polycyclic pigments.
Examples of yellow (Y) pigments include azo pigments such as fast yellow and disazo yellow, and polycyclic pigments such as isoindolinone yellow.
Examples of the magenta (M) pigment include quinacridone magenta, which is a polycyclic pigment, and unsubstituted quinacridone.
Examples of the cyan (C) pigment include phthalocyanine blue which is a polycyclic pigment.
Examples of the black (K) pigment include carbon black, and examples of the white (W) pigment include titanium oxide.

本実施形態では、異なる５色のカラー塗料（機能液５３）が採用されているので、立体７におけるカラー表現が実現され得る。
吐出ヘッド３３において、前述した１２本のノズル列３９（図４）は、機能液５３の色ごとに区分されている。本実施形態では、ノズル列３９ａ及びノズル列３９ｂに属するノズル３７は、機能液５３Ｋを液滴５５として吐出する。ノズル列３９ｃ及びノズル列３９ｄに属するノズル３７は、機能液５３Ｃを液滴５５として吐出する。ノズル列３９ｅ及びノズル列３９ｆに属するノズル３７は、機能液５３Ｍを液滴５５として吐出する。ノズル列３９ｇ及びノズル列３９ｈに属するノズル３７は、機能液５３Ｙを液滴５５として吐出する。ノズル列３９ｉ及びノズル列３９ｊに属するノズル３７は、機能液５３Ｗを液滴５５として吐出する。なお、ノズル列３９ｋ及びノズル列３９ｍに属するノズル３７は、透光塗料である光透過性を有する機能液５３を液滴５５として吐出する。 In the present embodiment, since different five color paints (functional liquid 53) are employed, color representation in the three-dimensional object 7 can be realized.
In the ejection head 33, the 12 nozzle rows 39 (FIG. 4) described above are divided for each color of the functional liquid 53. In the present embodiment, the nozzles 37 belonging to the nozzle row 39a and the nozzle row 39b discharge the functional liquid 53K as droplets 55. The nozzles 37 belonging to the nozzle row 39c and the nozzle row 39d discharge the functional liquid 53C as droplets 55. The nozzles 37 belonging to the nozzle row 39e and the nozzle row 39f discharge the functional liquid 53M as droplets 55. The nozzles 37 belonging to the nozzle row 39g and the nozzle row 39h discharge the functional liquid 53Y as droplets 55. The nozzles 37 belonging to the nozzle row 39i and the nozzle row 39j discharge the functional liquid 53W as droplets 55. Note that the nozzles 37 belonging to the nozzle row 39k and the nozzle row 39m discharge a functional liquid 53 having a light transmitting property, which is a light-transmitting paint, as droplets 55.

キャリッジ搬送装置１３は、図２に示すように、架台６１と、ガイドレール６３と、を有している。また、キャリッジ搬送装置１３は、後述するキャリッジ位置検出装置（図示せず）と、後述するキャリッジ搬送モーター（図示せず）と、を有している。
架台６１は、Ｘ方向に延在しており、テーブル搬送装置１１をＸ方向にまたいでいる。架台６１は、テーブル９の定盤２１側とは反対側で、テーブル搬送装置１１に対向している。架台６１は、支柱６７ａと支柱６７ｂとによって支持されている。支柱６７ａ及び支柱６７ｂは、定盤２１を挟んでＸ方向に互いに対峙する位置に設けられている。支柱６７ａ及び支柱６７ｂは、それぞれ、テーブル９よりもＺ方向の上方に突出している。これにより、架台６１とテーブル９との間に隙間が保たれている。 As shown in FIG. 2, the carriage transport device 13 includes a gantry 61 and a guide rail 63. Further, the carriage transport device 13 includes a carriage position detection device (not shown) described later and a carriage transport motor (not shown) described later.
The gantry 61 extends in the X direction and straddles the table transport device 11 in the X direction. The gantry 61 faces the table transport device 11 on the side opposite to the surface plate 21 side of the table 9. The gantry 61 is supported by a column 67a and a column 67b. The column 67a and the column 67b are provided at positions facing each other in the X direction across the surface plate 21. Each of the support columns 67a and the support columns 67b protrudes above the table 9 in the Z direction. Thereby, a gap is maintained between the gantry 61 and the table 9.

ガイドレール６３は、架台６１の定盤２１側に設けられている。ガイドレール６３は、Ｘ方向に沿って延在しており、架台６１のＸ方向における幅にわたって設けられている。
前述したキャリッジ１２は、ガイドレール６３に支持されている。キャリッジ１２がガイドレール６３に支持された状態において、吐出ヘッド３３のノズル面３５は、Ｚ方向においてテーブル９側に向いている。キャリッジ１２は、ガイドレール６３によってＸ方向に沿って案内され、Ｘ方向に往復動可能な状態でガイドレール６３に支持されている。なお、平面視で、キャリッジ１２がテーブル９に重なっている状態において、ノズル面３５とテーブル９のテーブル面９ａとは、互いに隙間を保った状態で対向する。
なお、キャリッジ位置検出装置は、キャリッジ１２のＸ方向における位置を検出する。 The guide rail 63 is provided on the surface plate 21 side of the gantry 61. The guide rail 63 extends along the X direction, and is provided across the width of the gantry 61 in the X direction.
The carriage 12 described above is supported by the guide rail 63. In a state where the carriage 12 is supported by the guide rail 63, the nozzle surface 35 of the discharge head 33 faces the table 9 side in the Z direction. The carriage 12 is guided along the X direction by the guide rail 63 and is supported by the guide rail 63 in a state where the carriage 12 can reciprocate in the X direction. In plan view, the nozzle surface 35 and the table surface 9a of the table 9 face each other with a gap therebetween when the carriage 12 overlaps the table 9.
The carriage position detection device detects the position of the carriage 12 in the X direction.

キャリッジ１２は、図示しない移動機構及び動力源によって、Ｘ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、本実施形態では、キャリッジ１２をＸ方向に沿って移動させるための動力源として、後述するキャリッジ搬送モーターが採用されている。キャリッジ搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
キャリッジ搬送モーターからの動力は、移動機構を介してキャリッジ１２に伝達される。これにより、キャリッジ１２は、ガイドレール６３に沿って、すなわちＸ方向に沿って往復移動することができる。つまり、キャリッジ搬送装置１３は、キャリッジ１２に支持されたヘッドユニット１４を、Ｘ方向に沿って往復移動させることができる。 The carriage 12 is configured to reciprocate in the X direction by a moving mechanism and a power source (not shown). As the moving mechanism, for example, a mechanism combining a ball screw and a ball nut, a linear guide mechanism, or the like may be employed. In the present embodiment, a carriage transport motor described later is employed as a power source for moving the carriage 12 along the X direction. As the carriage conveyance motor, various motors such as a stepping motor, a servo motor, and a linear motor can be employed.
The power from the carriage transport motor is transmitted to the carriage 12 via the moving mechanism. Thus, the carriage 12 can reciprocate along the guide rail 63, that is, along the X direction. That is, the carriage conveyance device 13 can reciprocate the head unit 14 supported by the carriage 12 along the X direction.

キャリッジ昇降装置１５は、前述した支柱６７ａ及び支柱６７ｂを有している。また、キャリッジ昇降装置１５は、後述する昇降位置検出装置（図示せず）と、後述する昇降モーター（図示せず）と、を有している。
支柱６７ａは、ガイドレール６９ａを有している。支柱６７ｂは、ガイドレール６９ｂを有している。ガイドレール６９ａ及びガイドレール６９ｂは、それぞれ、Ｚ方向に沿って延在している。ガイドレール６９ａ及びガイドレール６９ｂは、架台６１をＺ方向に沿って昇降可能に案内する。つまり、支柱６７ａ及び支柱６７ｂは、ガイドレール６９ａ及びガイドレール６９ｂを介して、架台６１をＺ方向に昇降可能な状態で支持している。 The carriage lifting / lowering device 15 includes the above-described support 67a and support 67b. The carriage lifting / lowering device 15 includes a lifting / lowering position detection device (not shown) described later and a lifting motor (not shown) described later.
The column 67a has a guide rail 69a. The column 67b has a guide rail 69b. Each of the guide rail 69a and the guide rail 69b extends along the Z direction. The guide rail 69a and the guide rail 69b guide the gantry 61 so as to be movable up and down along the Z direction. That is, the column 67a and the column 67b support the gantry 61 in a state in which it can be moved up and down in the Z direction via the guide rail 69a and the guide rail 69b.

架台６１は、図示しない昇降機構及び動力源によって、Ｚ方向に昇降可能に構成されている。昇降機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。本実施形態では、架台６１をＺ方向に沿って昇降させるための動力源として、後述する昇降モーターが採用されている。昇降モーターとしては、例えば、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
昇降モーターからの動力は、昇降機構を介して架台６１に伝達される。これにより、架台６１は、ガイドレール６９ａ及びガイドレール６９ｂに沿って、すなわちＺ方向に沿って昇降することができる。つまり、キャリッジ昇降装置１５は、キャリッジ１２に支持されたヘッドユニット１４を、Ｚ方向に沿って昇降させることができる。
なお、昇降位置検出装置は、キャリッジ１２のＺ方向における位置を検出する。昇降位置検出装置での検出結果に基づいて、吐出ヘッド３３のＺ方向における位置が把握され得る。 The gantry 61 is configured to be movable up and down in the Z direction by a lifting mechanism and a power source (not shown). As the lifting mechanism, for example, a mechanism in which a ball screw and a ball nut are combined, a linear guide mechanism, or the like can be employed. In the present embodiment, a lifting motor, which will be described later, is employed as a power source for lifting the gantry 61 along the Z direction. As the lifting motor, for example, various motors such as a stepping motor, a servo motor, and a linear motor can be employed.
The power from the lifting motor is transmitted to the gantry 61 via the lifting mechanism. Thereby, the mount frame 61 can be moved up and down along the guide rail 69a and the guide rail 69b, that is, along the Z direction. That is, the carriage lifting / lowering device 15 can lift / lower the head unit 14 supported by the carriage 12 along the Z direction.
The lift position detection device detects the position of the carriage 12 in the Z direction. The position of the ejection head 33 in the Z direction can be grasped based on the detection result of the lift position detection device.

造形装置５は、図６に示すように、上記の各構成の動作を制御する制御部１１１を有している。制御部１１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１３と、駆動制御部１１５と、メモリー部１１７と、を有している。駆動制御部１１５及びメモリー部１１７は、バス１１９を介してＣＰＵ１１３に接続されている。
また、造形装置５は、キャリッジ搬送モーター１２１と、テーブル搬送モーター１２２と、昇降モーター１２４と、キャリッジ位置検出装置１２５と、テーブル位置検出装置１２６と、昇降位置検出装置１２７と、を有している。
キャリッジ搬送モーター１２１、テーブル搬送モーター１２２、及び昇降モーター１２４は、それぞれ、入出力インターフェース１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。また、キャリッジ位置検出装置１２５、テーブル位置検出装置１２６及び昇降位置検出装置１２７も、それぞれ、入出力インターフェース１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。 As illustrated in FIG. 6, the modeling apparatus 5 includes a control unit 111 that controls the operation of each of the above-described configurations. The control unit 111 includes a CPU (Central Processing Unit) 113, a drive control unit 115, and a memory unit 117. The drive control unit 115 and the memory unit 117 are connected to the CPU 113 via the bus 119.
The modeling apparatus 5 includes a carriage transport motor 121, a table transport motor 122, a lift motor 124, a carriage position detection device 125, a table position detection device 126, and a lift position detection device 127. .
The carriage transport motor 121, the table transport motor 122, and the lifting motor 124 are connected to the control unit 111 via the input / output interface 133 and the bus 119, respectively. Further, the carriage position detection device 125, the table position detection device 126, and the lift position detection device 127 are also connected to the control unit 111 via the input / output interface 133 and the bus 119, respectively.

キャリッジ搬送モーター１２１は、キャリッジ１２をＸ方向に沿って駆動するための動力を発生させる。テーブル搬送モーター１２２は、テーブル９を駆動するための動力を発生させる。昇降モーター１２４は、キャリッジ１２をＺ方向に沿って昇降させるための動力を発生させる。
キャリッジ位置検出装置１２５は、キャリッジ１２のＸ方向における位置を検出する。テーブル位置検出装置１２６は、テーブル９のＹ方向における位置を検出する。昇降位置検出装置１２７は、キャリッジ１２のＺ方向における位置を検出する。
なお、吐出ヘッド３３も、入出力インターフェース１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。また、コンピューター３も、入出力インターフェース１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。 The carriage transport motor 121 generates power for driving the carriage 12 along the X direction. The table transport motor 122 generates power for driving the table 9. The elevating motor 124 generates power for elevating the carriage 12 along the Z direction.
The carriage position detection device 125 detects the position of the carriage 12 in the X direction. The table position detection device 126 detects the position of the table 9 in the Y direction. The lift position detection device 127 detects the position of the carriage 12 in the Z direction.
The ejection head 33 is also connected to the control unit 111 via the input / output interface 133 and the bus 119. The computer 3 is also connected to the control unit 111 via the input / output interface 133 and the bus 119.

ＣＰＵ１１３は、プロセッサーとして各種の演算処理を行う。駆動制御部１１５は、各構成の駆動を制御する。メモリー部１１７は、ＲＡＭ（Random Access Memory）や、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを含んでいる。メモリー部１１７には、造形装置５における動作の制御手順が記述されたプログラムソフト１３５を記憶する領域や、各種のデータを一時的に展開する領域であるデータ展開部１３７などが設定されている。データ展開部１３７に展開されるデータとしては、例えば、描画すべき断面要素が示される断面データや、描画処理等のプログラムデータなどが挙げられる。
駆動制御部１１５は、モーター制御部１４１と、位置検出制御部１４３と、吐出制御部１４５と、を有している。 The CPU 113 performs various arithmetic processes as a processor. The drive control unit 115 controls driving of each component. The memory unit 117 includes a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like. In the memory unit 117, an area for storing program software 135 in which a procedure for controlling the operation of the modeling apparatus 5 is described, a data development unit 137 that is a region for temporarily developing various data, and the like are set. Examples of data developed in the data development unit 137 include cross-sectional data indicating cross-sectional elements to be drawn, program data such as drawing processing, and the like.
The drive control unit 115 includes a motor control unit 141, a position detection control unit 143, and a discharge control unit 145.

モーター制御部１４１は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、キャリッジ搬送モーター１２１の駆動と、テーブル搬送モーター１２２の駆動と、昇降モーター１２４の駆動とを、個別に制御する。
位置検出制御部１４３は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、キャリッジ位置検出装置１２５と、テーブル位置検出装置１２６と、昇降位置検出装置１２７とを、個別に制御する。
位置検出制御部１４３は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、キャリッジ位置検出装置１２５にキャリッジ１２のＸ方向における位置を検出させ、且つ検出結果をＣＰＵ１１３に出力する。 The motor control unit 141 individually controls driving of the carriage transport motor 121, driving of the table transport motor 122, and driving of the lifting motor 124 based on a command from the CPU 113.
The position detection control unit 143 individually controls the carriage position detection device 125, the table position detection device 126, and the lift position detection device 127 based on a command from the CPU 113.
The position detection control unit 143 causes the carriage position detection device 125 to detect the position of the carriage 12 in the X direction based on a command from the CPU 113 and outputs the detection result to the CPU 113.

また、位置検出制御部１４３は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、テーブル位置検出装置１２６にテーブル９のＹ方向における位置を検出させ、且つ検出結果をＣＰＵ１１３に出力する。
また、位置検出制御部１４３は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、昇降位置検出装置１２７にキャリッジ１２のＺ方向における位置を検出させ、且つ検出結果をＣＰＵ１１３に出力する。
吐出制御部１４５は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、吐出ヘッド３３の駆動を制御する。 Further, the position detection control unit 143 causes the table position detection device 126 to detect the position of the table 9 in the Y direction based on a command from the CPU 113 and outputs the detection result to the CPU 113.
Further, the position detection control unit 143 causes the lift position detection device 127 to detect the position of the carriage 12 in the Z direction based on a command from the CPU 113 and outputs the detection result to the CPU 113.
The discharge controller 145 controls the driving of the discharge head 33 based on a command from the CPU 113.

ここで、造形装置５における描画処理について説明する。
造形装置５では、制御部１１１（図６）がコンピューター３から入出力インターフェース１３３及びバス１１９を介して断面データを取得すると、断面データごとにＣＰＵ１１３によって図７に示す描画処理が実施される。
ここで、断面データでは、描画すべき断面要素がビットマップ状に表現されている。ワークＷへの断面要素の描画は、吐出ヘッド３３をワークＷに対向させた状態で、吐出ヘッド３３とワークＷとを相対的に往復移動させながら、吐出ヘッド３３から液滴５５を所定周期で吐出させることによって行われる。 Here, the drawing process in the modeling apparatus 5 will be described.
In the modeling apparatus 5, when the control unit 111 (FIG. 6) acquires cross-sectional data from the computer 3 via the input / output interface 133 and the bus 119, the drawing process illustrated in FIG. 7 is performed by the CPU 113 for each cross-sectional data.
Here, in the cross-sectional data, the cross-sectional elements to be drawn are expressed in a bitmap shape. The drawing of the cross-sectional element on the workpiece W is performed with the droplet 55 being ejected from the ejection head 33 at a predetermined cycle while the ejection head 33 and the workpiece W are relatively reciprocated while the ejection head 33 faces the workpiece W. This is done by discharging.

描画処理では、ＣＰＵ１１３は、まず、ステップＳ１において、キャリッジ搬送指令をモーター制御部１４１（図６）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、キャリッジ搬送モーター１２１の駆動を制御して、キャリッジ１２を描画エリアの往路開始位置に移動させる。ここで、描画エリアは、図２に示すテーブル９によってＹ方向に沿って描かれる軌跡と、吐出ヘッド３３によってＸ方向に沿って描かれる軌跡とが重なり合う領域である。往路開始位置は、キャリッジ１２を往復移動させるときの往路が開始する位置である。本実施形態では、往路開始位置は、Ｘ方向において、定盤２１の支柱６７ａ側に位置している。往路開始位置は、平面視で、定盤２１の外側に位置している。
次いで、ステップＳ２において、ＣＰＵ１１３は、基板搬送指令をモーター制御部１４１（図６）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、テーブル搬送モーター１２２の駆動を制御して、ワークＷを描画エリアに移動させる。 In the drawing process, the CPU 113 first outputs a carriage conveyance command to the motor control unit 141 (FIG. 6) in step S1. At this time, the motor control unit 141 controls driving of the carriage transport motor 121 to move the carriage 12 to the forward path start position of the drawing area. Here, the drawing area is an area where the locus drawn along the Y direction by the table 9 shown in FIG. 2 and the locus drawn along the X direction by the ejection head 33 overlap. The forward path start position is a position where the forward path when the carriage 12 is reciprocated is started. In the present embodiment, the forward path start position is located on the column 67a side of the surface plate 21 in the X direction. The forward path start position is located outside the surface plate 21 in plan view.
Next, in step S2, the CPU 113 outputs a substrate transport command to the motor control unit 141 (FIG. 6). At this time, the motor control unit 141 controls the drive of the table transport motor 122 to move the workpiece W to the drawing area.

次いで、ステップＳ３において、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ走査指令をモーター制御部１４１（図６）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、キャリッジ搬送モーター１２１の駆動を制御して、キャリッジ１２の往復移動を開始させる。
ここで、キャリッジ１２の往復移動では、キャリッジ１２は、上述した往路開始位置と復路開始位置との間を往復移動する。つまり、往路開始位置から復路開始位置で折り返して往路開始位置に戻る経路がキャリッジ１２の１往復である。このため、本実施形態では、往路開始位置から復路開始位置に向かう経路がキャリッジ１２の往路である。他方で、復路開始位置から往路開始位置に向かう経路がキャリッジ１２の復路である。
なお、復路開始位置は、Ｘ方向に定盤２１（図２）を挟んで往路開始位置に対峙する位置である。復路開始位置は、平面視で、定盤２１の外側に位置している。このため、往路開始位置と復路開始位置とは、平面視で、定盤２１をＸ方向に挟んで互いに対峙している。 Next, in step S3, the CPU 113 outputs a carriage scanning command to the motor control unit 141 (FIG. 6). At this time, the motor control unit 141 controls the drive of the carriage transport motor 121 to start the reciprocation of the carriage 12.
Here, in the reciprocating movement of the carriage 12, the carriage 12 reciprocates between the above-described forward path start position and the backward path start position. That is, the path that returns from the forward path start position to the forward path start position and returns to the forward path start position is one round trip of the carriage 12. For this reason, in the present embodiment, the path from the forward path start position to the return path start position is the forward path of the carriage 12. On the other hand, the path from the return path start position to the forward path start position is the return path of the carriage 12.
The return path start position is a position facing the forward path start position with the surface plate 21 (FIG. 2) sandwiched in the X direction. The return path start position is located outside the surface plate 21 in plan view. For this reason, the forward path start position and the backward path start position are opposed to each other with the surface plate 21 sandwiched in the X direction in plan view.

次いで、ステップＳ４において、ＣＰＵ１１３は、吐出指令を吐出制御部１４５（図６）に出力する。このとき、吐出制御部１４５は、吐出ヘッド３３の駆動を制御して、断面データに基づいて、各ノズル３７から液滴５５を吐出させる。これにより、往路での描画が行われる。
次いで、ステップＳ５において、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ１２の位置が復路開始位置に到達したか否かを判定する。このとき、キャリッジ１２の位置が復路開始位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ６に移行する。他方で、キャリッジ１２の位置が復路開始位置に到達していない（Ｎｏ）と判定されると、キャリッジ１２の位置が復路開始位置に到達するまで処理が待機される。 Next, in step S4, the CPU 113 outputs a discharge command to the discharge control unit 145 (FIG. 6). At this time, the discharge controller 145 controls the drive of the discharge head 33 and discharges the droplet 55 from each nozzle 37 based on the cross-sectional data. As a result, the forward drawing is performed.
Next, in step S5, the CPU 113 determines whether or not the position of the carriage 12 has reached the return path start position. At this time, if it is determined that the position of the carriage 12 has reached the return path start position (Yes), the process proceeds to step S6. On the other hand, if it is determined that the position of the carriage 12 has not reached the return path start position (No), the process waits until the position of the carriage 12 reaches the return path start position.

ステップＳ６において、ＣＰＵ１１３は、吐出停止指令を吐出制御部１４５（図６）に出力する。このとき、吐出制御部１４５は、吐出ヘッド３３の駆動を停止して、各ノズル３７からの液滴５５の吐出を停止させる。これにより、往路での描画が終了する。
次いで、ステップＳ７において、ＣＰＵ１１３は、改行指令をモーター制御部１４１（図６）に出力する。このとき、モーター制御部１４１は、テーブル搬送モーター１２２の駆動を制御して、ワークＷをＹ方向に移動（改行）させ、ワークＷにおいてパターンを描画すべき新たな領域を描画エリアに移動させる。
次いで、ステップＳ８において、ＣＰＵ１１３は、吐出指令を吐出制御部１４５（図６）に出力する。このとき、吐出制御部１４５は、吐出ヘッド３３の駆動を制御して、断面データに基づいて、各ノズル３７から液滴５５を吐出させる。これにより、復路での描画が行われる。 In step S6, the CPU 113 outputs a discharge stop command to the discharge control unit 145 (FIG. 6). At this time, the ejection control unit 145 stops driving the ejection head 33 and stops ejection of the droplet 55 from each nozzle 37. Thereby, the drawing in the forward path is completed.
Next, in step S7, the CPU 113 outputs a line feed command to the motor control unit 141 (FIG. 6). At this time, the motor control unit 141 controls driving of the table transport motor 122 to move the work W in the Y direction (new line), and move a new area in the work W where a pattern is to be drawn to the drawing area.
Next, in step S8, the CPU 113 outputs a discharge command to the discharge control unit 145 (FIG. 6). At this time, the discharge controller 145 controls the drive of the discharge head 33 and discharges the droplet 55 from each nozzle 37 based on the cross-sectional data. As a result, drawing on the return path is performed.

次いで、ステップＳ９において、ＣＰＵ１１３は、キャリッジ１２の位置が往路開始位置に到達したか否かを判定する。このとき、キャリッジ１２の位置が往路開始位置に到達した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理がステップＳ１０に移行する。他方で、キャリッジ１２の位置が往路開始位置に到達していない（Ｎｏ）と判定されると、キャリッジ１２の位置が往路開始位置に到達するまで処理が待機される。
ステップＳ１０において、ＣＰＵ１１３は、吐出停止指令を吐出制御部１４５（図６）に出力する。このとき、吐出制御部１４５は、吐出ヘッド３３の駆動を停止して、各ノズル３７からの液滴５５の吐出を停止させる。これにより、復路での描画が終了する。 Next, in step S9, the CPU 113 determines whether the position of the carriage 12 has reached the forward path start position. At this time, if it is determined that the position of the carriage 12 has reached the forward path start position (Yes), the process proceeds to step S10. On the other hand, if it is determined that the position of the carriage 12 has not reached the forward path start position (No), the process waits until the position of the carriage 12 reaches the forward path start position.
In step S10, the CPU 113 outputs a discharge stop command to the discharge control unit 145 (FIG. 6). At this time, the ejection control unit 145 stops driving the ejection head 33 and stops ejection of the droplet 55 from each nozzle 37. Thereby, drawing on the return path is completed.

次いで、ステップＳ１１において、ＣＰＵ１１３は、断面データに基づく断面要素の描画が終了したか否かを判定する。このとき、断面要素の描画が終了した（Ｙｅｓ）と判定されると、処理が終了する。他方で、断面要素の描画が終了していない（Ｎｏ）と判定されると、処理がステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２において、ＣＰＵ１１３は、改行指令をモーター制御部１４１（図６）に出力してから、処理をステップＳ４に移行させる。このとき、ステップＳ１２では、モーター制御部１４１は、テーブル搬送モーター１２２の駆動を制御して、ワークＷをＹ方向に移動（改行）させ、ワークＷにおいてパターンを描画すべき新たな領域を描画エリアに移動させる。 Next, in step S <b> 11, the CPU 113 determines whether drawing of the cross-sectional element based on the cross-sectional data is finished. At this time, if it is determined that the drawing of the cross-sectional element is finished (Yes), the processing is finished. On the other hand, if it is determined that the drawing of the cross-sectional element is not completed (No), the process proceeds to step S12.
In step S12, the CPU 113 outputs a line feed command to the motor control unit 141 (FIG. 6), and then shifts the processing to step S4. At this time, in step S12, the motor control unit 141 controls the driving of the table transport motor 122 to move the work W in the Y direction (new line), and to draw a new area in the work W where a pattern is to be drawn. Move to.

ここで、本実施形態における造形方法の流れについて説明する。
本実施形態における造形方法は、図８に示すように、断面データ生成工程Ｓ５１と、造形工程Ｓ５２と、洗浄工程Ｓ５３と、を含む。
さらに、造形工程Ｓ５２は、層形成工程Ｓ５２１と、描画工程Ｓ５２２と、を含む。
断面データ生成工程Ｓ５１では、上述したように、造形対象である立体７の形状データから複数の断面データを生成する。断面データ生成工程Ｓ５１では、コンピューター３によって、断面データの生成が行われる。 Here, the flow of the modeling method in the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 8, the modeling method in the present embodiment includes a cross-section data generation step S51, a modeling step S52, and a cleaning step S53.
Furthermore, modeling process S52 contains layer formation process S521 and drawing process S522.
In the cross-section data generation step S51, as described above, a plurality of cross-section data is generated from the shape data of the solid 7 that is the modeling target. In the cross section data generation step S51, the computer 3 generates cross section data.

造形システム１では、コンピューター３によって、造形対象である立体７の形状データから複数の断面要素が抽出される。立体７は、図９に示すように、複数の断面要素１６１によって構成される。複数の断面要素１６１を順次に重ねると、造形対象である立体７が構成される。つまり、複数の断面要素１６１は、それぞれ、造形対象である立体７の形状を構成する要素である。本例では、立体７を３つの断面要素１６１に分割した例が示される。
以下において、３つの断面要素１６１のそれぞれを個別に識別する場合に、３つの断面要素１６１は、断面要素１６１_j（ｊは、１〜３までの整数）と表記される。また、本例での断面要素１６１_jは、それぞれ、厚みｔ_jを有している。
コンピューター３は、抽出した複数の断面要素１６１に基づいて、複数の断面データを生成する。このとき、１つの断面要素１６１から１つの断面データが生成される。複数の断面データは、それぞれ、造形装置５に出力される。 In the modeling system 1, the computer 3 extracts a plurality of cross-sectional elements from the shape data of the solid 7 to be modeled. As shown in FIG. 9, the solid 7 is composed of a plurality of cross-sectional elements 161. When a plurality of cross-sectional elements 161 are sequentially stacked, a solid 7 that is a modeling target is formed. That is, the plurality of cross-sectional elements 161 are elements that form the shape of the solid 7 that is a modeling target. In this example, an example in which the solid 7 is divided into three cross-sectional elements 161 is shown.
In the following, when each of the three cross-sectional elements 161 is individually identified, the three cross-sectional elements 161 are expressed as cross-sectional elements 161 _j (j is an integer from 1 to 3). In addition, each of the cross-sectional elements 161 _j in this example has a thickness t _j .
The computer 3 generates a plurality of cross-sectional data based on the extracted plurality of cross-sectional elements 161. At this time, one section data is generated from one section element 161. Each of the plurality of cross-section data is output to the modeling apparatus 5.

層形成工程Ｓ５２１では、図９に示す断面要素１６１ごとに、石膏で層を形成する。このとき、層は、断面要素１６１ごとに、断面要素１６１_jの厚みｔ_jに対応した厚さで形成される。
層形成工程Ｓ５２１の後に、描画工程Ｓ５２２では、断面データに基づいて、石膏の層に機能液５３を塗布することによって、断面要素１６１を描画する。描画工程Ｓ５２２では、造形装置５における描画処理（図７）に基づいて、断面要素１６１の描画が行われる。
ここで、機能液５３には、水が含まれている。このため、石膏の層において機能液５３で描画された断面要素１６１が硬化する。硬化した断面要素１６１は、断面パターンと呼ばれる。 In the layer forming step S521, a layer is formed with gypsum for each cross-sectional element 161 shown in FIG. At this time, the layer is formed for each cross-sectional element 161 with a thickness corresponding to the thickness t _j of the cross-sectional element 161 _j .
After the layer formation step S521, in the drawing step S522, the cross-sectional element 161 is drawn by applying the functional liquid 53 to the gypsum layer based on the cross-sectional data. In the drawing step S522, the cross-sectional element 161 is drawn based on the drawing process (FIG. 7) in the modeling apparatus 5.
Here, the functional liquid 53 contains water. For this reason, the cross-sectional element 161 drawn with the functional liquid 53 in the gypsum layer is cured. The cured cross-sectional element 161 is called a cross-sectional pattern.

造形工程Ｓ５２では、層形成工程Ｓ５２１及び描画工程Ｓ５２２を、すべての断面要素１６１にわたって順次に実施する。つまり、層形成工程Ｓ５２１及び描画工程Ｓ５２２は、描画すべき新たな断面要素の断面データが尽きるまで反復して行われる。これにより、図１０に示す積層体１６３が形成され得る。積層体１６３では、複数の断面パターン１６５が重畳している。なお、積層体１６３では、断面パターン１６５に未硬化の石膏１６７が付着している。
複数の断面要素１６１にわたって層形成工程Ｓ５２１及び描画工程Ｓ５２２を反復して実施した後に、洗浄工程Ｓ５３では、立体７に付着している未硬化の石膏１６７を洗浄する。
上記により、立体７が形成され得る。 In modeling process S52, layer formation process S521 and drawing process S522 are implemented sequentially over all the cross-sectional elements 161. FIG. That is, the layer forming step S521 and the drawing step S522 are repeatedly performed until the sectional data of new sectional elements to be drawn is exhausted. Thereby, the laminated body 163 shown in FIG. 10 can be formed. In the stacked body 163, a plurality of cross-sectional patterns 165 are overlapped. In the laminate 163, uncured gypsum 167 adheres to the cross-sectional pattern 165.
After repeatedly performing the layer forming step S521 and the drawing step S522 over the plurality of cross-sectional elements 161, the uncured gypsum 167 adhering to the solid 7 is washed in the washing step S53.
By the above, the solid 7 can be formed.

本実施形態では、描画工程Ｓ５２２が、造形装置５における描画処理によって実現される。本実施形態では、描画工程Ｓ５２２において、機能液５３の塗布工程（断面要素１６１の描画）が、造形装置５における描画処理（図７）に基づいて実施される。
ここで、図９に示す立体７を例に、造形工程Ｓ５２の流れを説明する。
まず、層形成工程Ｓ５２１において、図１１（ａ）に示すように、基板などのワークＷに石膏で層１７１₁を形成する。
ここで、本実施形態では、石膏の態様として、図１１（ａ）中のＤ部の拡大図である図１２に示すように、石膏カプセル１７３が採用されている。石膏カプセル１７３では、粉状の石膏１７５が樹脂１７７で束ねられている。
樹脂１７７は、フィルム状の態様を有しており、水溶性を示す。本実施形態では、樹脂１７７としてＰＶＡ（polyvinyl alcohol）が採用されている。
石膏カプセル１７３では、粉状の石膏１７５をフィルム状の樹脂１７７で包むことによって、石膏１７５が樹脂１７７によって束ねられている。言い換えると樹脂１７７によって石膏１７５が保持されている状態となる。 In this embodiment, drawing process S522 is implement | achieved by the drawing process in the modeling apparatus 5. FIG. In the present embodiment, in the drawing step S522, the application step of the functional liquid 53 (drawing of the cross-sectional element 161) is performed based on the drawing process (FIG. 7) in the modeling apparatus 5.
Here, the flow of modeling process S52 is demonstrated for the solid 7 shown in FIG. 9 as an example.
First, in the layer forming step S521, as shown in FIG. 11 (a), to form a layer 171 ₁ in plaster work W such as a substrate.
Here, in this embodiment, a gypsum capsule 173 is adopted as a gypsum mode as shown in FIG. 12 which is an enlarged view of a D portion in FIG. In the gypsum capsule 173, powdery gypsum 175 is bundled with a resin 177.
The resin 177 has a film-like aspect and exhibits water solubility. In this embodiment, PVA (polyvinyl alcohol) is adopted as the resin 177.
In the gypsum capsule 173, the gypsum 175 is bundled with the resin 177 by wrapping the powdery gypsum 175 with the film-like resin 177. In other words, the gypsum 175 is held by the resin 177.

石膏カプセル１７３の製造方法としては、例えば、次に述べる方法が採用され得る。
まず、図１３（ａ）に示すように、一対の金型１８１ａ及び金型１８１ｂの間に、ＰＶＡのシート１８３ａを敷いてから、シート１８３ａ上に石膏１７５を並べて載置する。
次に、石膏１７５と金型１８１ｂとの間にＰＶＡのシート１８３ｂを敷く。
次に、図１３（ｂ）に示すように、一対の金型１８１ａ及び金型１８１ｂを閉じる。すなわち、シート１８３ａ及びシート１８３ｂを金型１８１ａ及び金型１８１ｂで挟持させる。
次に、金型１８１ａ及び金型１８１ｂを介して、シート１８３ａ及びシート１８３ｂを、約１００〜１２０℃の温度に加熱する。これにより、シート１８３ａ及びシート１８３ｂ同士が圧着（ヒートシール）される。
上記により、石膏カプセル１７３が製造され得る。なお、石膏カプセル１７３の大きさは、任意の大きさが採用され得る。造形物に緻密さが要求される場合には、石膏カプセル１７３の大きさが細かいことが好ましい。 As a method for manufacturing the gypsum capsule 173, for example, the following method can be adopted.
First, as shown in FIG. 13A, a PVA sheet 183a is laid between a pair of molds 181a and 181b, and then gypsum 175 is placed side by side on the sheet 183a.
Next, a PVA sheet 183b is laid between the plaster 175 and the mold 181b.
Next, as shown in FIG. 13B, the pair of molds 181a and 181b are closed. That is, the sheet 183a and the sheet 183b are sandwiched between the mold 181a and the mold 181b.
Next, the sheet 183a and the sheet 183b are heated to a temperature of about 100 to 120 ° C. through the mold 181a and the mold 181b. Thereby, the sheets 183a and 183b are pressure-bonded (heat sealed).
By the above, the gypsum capsule 173 can be manufactured. An arbitrary size can be adopted as the size of the gypsum capsule 173. When the molded article is required to be dense, it is preferable that the size of the gypsum capsule 173 is small.

層形成工程Ｓ５２１では、複数の石膏カプセル１７３を敷くことによって、図１１（ａ）に示す層１７１₁を形成する。
なお、層１７１₁の厚みは、図１１（ａ）に示すように、ｔ₁の厚みに設定される。前述したように、厚みｔ₁は、断面要素１６１₁の厚み（図９）である。
層１７１₁の形成に次いで、描画工程Ｓ５２２において、図１１（ｂ）に示すように、吐出ヘッド３３から機能液５３を液滴５５として吐出させることによって、層１７１₁に機能液５３で断面要素１６１₁を描画する。このとき、層１７１₁において、断面要素１６１₁に重なる領域内の石膏カプセル１７３に機能液５３が塗布される。前述したように、機能液５３には、水が含まれている。このため、機能液５３が塗布された石膏カプセル１７３では、樹脂１７７が機能液５３に溶解してから、石膏１７５に機能液５３が付着する。この結果、層１７１₁において、断面要素１６１₁に重なる領域内の石膏１７５が硬化する。これにより、層１７１₁に断面パターン１６５₁が形成され得る。 In the layer forming step S521, by laying a plurality of gypsum capsule 173, to form a layer 171 ₁ shown in FIG. 11 (a).
The thickness of the layer 171 ₁ is set to the thickness of t ₁ as shown in FIG. As described above, the thickness t ₁ is the thickness of the cross-sectional element 161 ₁ (FIG. 9).
Following formation of the layer 171 _1, the drawing step S522, as shown in FIG. 11 (b), by the functional liquid 53 to be ejected as droplets 55 from the ejection head 33, the cross-sectional element in the functional fluid 53 on the layer 171 ₁ 161 ₁ is drawn. At this time, in the layer 171 ₁ , the functional liquid 53 is applied to the gypsum capsule 173 in the region overlapping the cross-sectional element 161 ₁ . As described above, the functional liquid 53 contains water. For this reason, in the gypsum capsule 173 to which the functional liquid 53 is applied, the functional liquid 53 adheres to the gypsum 175 after the resin 177 is dissolved in the functional liquid 53. As a result, in the layer 171 ₁ , the gypsum 175 in the region overlapping the cross-sectional element 161 ₁ is cured. Thereby, the cross-sectional pattern 165 ₁ can be formed in the layer 171 ₁ .

次いで、図１１（ｃ）に示すように、層形成工程Ｓ５２１において、複数の石膏カプセル１７３を敷くことによって、層１７１₂を形成する。このとき、層１７１₂の厚みは、ｔ₂の厚みに設定される。前述したように、厚みｔ₂は、断面要素１６１₂の厚み（図９）である。
次いで、図１１（ｄ）に示すように、描画工程Ｓ５２２において、吐出ヘッド３３から機能液５３を液滴５５として吐出させることによって、層１７１₂に機能液５３で断面要素１６１₂を描画する。このとき、層１７１₂において、断面要素１６１₂に重なる領域内の石膏カプセル１７３に機能液５３が塗布される。この結果、層１７１₂において、断面要素１６１₂に重なる領域内の石膏１７５が硬化する。これにより、層１７１₂に断面パターン１６５₂が形成され得る。 Then, as shown in FIG. 11 (c), in the layer forming step S521, by laying a plurality of gypsum capsule 173, to form a layer 171 _2. At this time, the thickness of the layer 171 ₂ is set to the thickness of t ₂ . As described above, the thickness t ₂ is the thickness of the cross-sectional element 161 ₂ (FIG. 9).
Then, as shown in FIG. 11 (d), in the writing step S522, by the functional liquid 53 to be ejected as droplets 55 from the ejection head 33, to draw the cross sectional element 161 ₂ at the functional liquid 53 in the layer 171 _2. At this time, in the layer 171 _2, the functional liquid 53 in gypsum capsule 173 in the region overlapping the cross sectional element 161 ₂ is applied. As a result, in the layer 171 ₂ , the gypsum 175 in the region overlapping the cross-sectional element 161 ₂ is cured. As a result, a cross-sectional pattern 165 ₂ can be formed in the layer 171 ₂ .

次いで、図１４（ａ）に示すように、層形成工程Ｓ５２１において、複数の石膏カプセル１７３を敷くことによって、層１７１₃を形成する。このとき、層１７１₃の厚みは、ｔ₃の厚みに設定される。前述したように、厚みｔ₃は、断面要素１６１₃の厚み（図９）である。
次いで、図１４（ｂ）に示すように、描画工程Ｓ５２２において、吐出ヘッド３３から機能液５３を液滴５５として吐出させることによって、層１７１₃に機能液５３で断面要素１６１₃を描画する。このとき、層１７１₃において、断面要素１６１₃に重なる領域内の石膏カプセル１７３に機能液５３が塗布される。この結果、層１７１₃において、断面要素１６１₃に重なる領域内の石膏１７５が硬化する。これにより、層１７１₃に断面パターン１６５₃が形成され得る。
上記により、図１４（ｃ）に示す積層体１６３が形成され得る。 Then, as shown in FIG. 14 (a), in the layer forming step S521, by laying a plurality of gypsum capsule 173, to form a layer 171 _3. At this time, the thickness of the layer 171 ₃ is set to a thickness of t ₃ . As described above, the thickness t ₃ is the thickness of the cross-sectional element 161 ₃ (FIG. 9).
Next, as illustrated in FIG. 14B, in the drawing step S <b> 522, the functional liquid 53 is ejected as droplets 55 from the ejection head 33, thereby drawing the cross-sectional element 161 ₃ with the functional liquid 53 on the layer 171 ₃ . At this time, in the layer 171 ₃ , the functional liquid 53 is applied to the gypsum capsule 173 in the region overlapping the cross-sectional element 161 ₃ . As a result, in the layer 171 ₃ , the gypsum 175 in the region overlapping the cross-sectional element 161 ₃ is cured. Thereby, a cross-sectional pattern 165 ₃ can be formed in the layer 171 ₃ .
With the above, a stacked body 163 shown in FIG. 14C can be formed.

そして、洗浄工程Ｓ５３において、積層体１６３を洗浄することによって、未硬化の石膏カプセル１７３が洗い流される。これにより、立体７が形成され得る。
洗浄工程Ｓ５３では、例えば、アルコールやアセトンなどの液体が洗浄剤として採用され得る。石膏１７５を束ねる樹脂１７７（図１２）は、これらの洗浄剤に対して溶けにくい性質を有している。
そして、洗浄工程Ｓ５３では、積層体１６３を洗浄剤に浸漬する。積層体１６３を洗浄剤に浸漬することによって、石膏カプセル１７３同士間の結着状態が解放され得る。このため、積層体１６３を洗浄剤に浸漬することによって、石膏カプセル１７３を洗い流すことができる。このとき、洗浄剤を加温したり、洗浄剤中で積層体１６３に超音波を照射したりすることによって、洗浄を促進させることができる。 And in washing | cleaning process S53, the non-hardened gypsum capsule 173 is washed away by wash | cleaning the laminated body 163. FIG. Thereby, the solid 7 can be formed.
In the cleaning step S53, for example, a liquid such as alcohol or acetone can be employed as the cleaning agent. Resin 177 (FIG. 12) that bundles gypsum 175 has a property that it is difficult to dissolve in these cleaning agents.
In the cleaning step S53, the laminate 163 is immersed in a cleaning agent. The bonded state between the gypsum capsules 173 can be released by immersing the laminate 163 in the cleaning agent. For this reason, the gypsum capsule 173 can be washed away by immersing the laminate 163 in the cleaning agent. At this time, cleaning can be promoted by heating the cleaning agent or irradiating the laminate 163 with ultrasonic waves in the cleaning agent.

本実施形態において、石膏カプセル１７３が粉束に対応し、層１７１₁、層１７１₂及び層１７１₃のそれぞれが粉束層に対応している。
本実施形態では、粉状の石膏１７５をフィルム状の樹脂１７７で包んだ石膏カプセル１７３が採用されているので、石膏１７５の粉末の飛散を発生させにくくすることができる。この結果、造形装置５などへの粉末の付着を低く抑えやすくすることができるので、造形装置５の信頼性を維持しやすくすることができる。
また、本実施形態では、層形成工程Ｓ５２１において、複数の石膏カプセル１７３を敷くことによって、層１７１₁、層１７１₂及び層１７１₃のそれぞれを形成する。このため、例えば、層１７１₁、層１７１₂及び層１７１₃のそれぞれを１つの石膏カプセル１７３で構成する場合に比較して、未硬化の石膏１７５を洗い流しやすい。この結果、立体７を造形しやすくすることができる。また、複数の石膏カプセル１７３を敷くことによって、層１７１₁、層１７１₂及び層１７１₃のそれぞれを形成するので、高精細な立体７を造形することができる。 In the present embodiment, the gypsum capsule 173 corresponds to the powder bundle, and each of the layers 171 ₁ , 171 _2, and 171 ₃ corresponds to the powder bundle layer.
In the present embodiment, since the gypsum capsule 173 in which the powdery gypsum 175 is wrapped with the film-like resin 177 is employed, it is possible to make it difficult for the gypsum 175 powder to be scattered. As a result, it is possible to easily suppress the adhesion of the powder to the modeling apparatus 5 and the like, so that the reliability of the modeling apparatus 5 can be easily maintained.
In the present embodiment, in the layer forming step S521, the plurality of gypsum capsules 173 are laid to form each of the layers 171 ₁ , 171 _2, and 171 ₃ . Therefore, for example, the uncured gypsum 175 can be easily washed out as compared with the case where each of the layers 171 ₁ , 171 _2, and 171 ₃ is constituted by one gypsum capsule 173. As a result, the solid 7 can be easily modeled. Moreover, since each of the layer 171 ₁ , the layer 171 _2, and the layer 171 ₃ is formed by laying a plurality of gypsum capsules 173, a high-definition solid 7 can be formed.

また、本実施形態では、描画工程Ｓ５２２において、機能液５３に溶解した樹脂１７７は、粉状の石膏１７５の粉末同士間に浸透すると、粉末同士をつなぎとめるバインダーとして機能することがある。本実施形態では、複数の石膏カプセル１７３を敷くことによって、層１７１₁、層１７１₂及び層１７１₃のそれぞれを形成するので、機能液５３に溶解した樹脂１７７が石膏１７５の粉末同士間に浸透しやすい。このため、造形した立体７の強度を高めやすくすることができる。
さらに、この立体７に加熱処理を施すことによって、粉末同士間に浸透した樹脂１７７と粉末との密着性を高めやすくすることができる。この結果、造形した立体７の強度を、加熱処理によって一層高めやすくすることができる。加熱処理としては、立体７に赤外線を照射する方法や、立体７をクリーンオーブンなどの炉で加熱する方法などの種々の方法が採用され得る。 In the present embodiment, in the drawing step S522, when the resin 177 dissolved in the functional liquid 53 permeates between the powders of the powdery gypsum 175, the resin 177 may function as a binder that holds the powders together. In this embodiment, the layers 171 ₁ , 171 ₂ and 171 ₃ are formed by laying a plurality of gypsum capsules 173, so that the resin 177 dissolved in the functional liquid 53 penetrates between the gypsum 175 powders. It's easy to do. For this reason, it is possible to easily increase the strength of the shaped solid 7.
Further, by applying heat treatment to the solid 7, it is possible to easily increase the adhesion between the resin 177 that has penetrated between the powders and the powder. As a result, the strength of the shaped solid 7 can be further enhanced by heat treatment. As the heat treatment, various methods such as a method of irradiating the solid 7 with infrared rays and a method of heating the solid 7 in a furnace such as a clean oven can be adopted.

なお、本実施形態では、石膏１７５を束ねる態様として、石膏１７５をフィルム状の樹脂１７７で包んだ石膏カプセル１７３が採用されている。しかしながら、石膏１７５を束ねる態様としては、石膏カプセル１７３に限定されない。石膏１７５を束ねる態様としては、例えば、樹脂１７７に石膏１７５を練り込んだ態様も採用され得る。
また、石膏カプセル１７３では、石膏１７５がフィルム状の樹脂１７７に包まれていなくてもよい。粉末が樹脂１７７に固着していれば、石膏１７５が樹脂１７７からはみ出ていてもよい。すわなち、石膏１７５が樹脂１７７によって束ねられていればよい。言い換えると樹脂１７７によって石膏１７５が保持されていればよい。これにより、石膏１７５の粉末が飛散することを低く抑えやすくすることができる。 In the present embodiment, a gypsum capsule 173 in which gypsum 175 is wrapped with a film-like resin 177 is used as a mode in which gypsum 175 is bundled. However, the mode in which the gypsum 175 is bundled is not limited to the gypsum capsule 173. As a mode of binding the gypsum 175, for example, a mode in which the gypsum 175 is kneaded into the resin 177 can be adopted.
In the gypsum capsule 173, the gypsum 175 does not have to be wrapped in the film-like resin 177. If the powder is fixed to the resin 177, the gypsum 175 may protrude from the resin 177. That is, gypsum 175 only needs to be bundled with resin 177. In other words, the gypsum 175 may be held by the resin 177. Thereby, it is possible to easily suppress the powder of the gypsum 175 from being scattered.

また、本実施形態では、描画工程Ｓ５２２において、機能液５３を塗布する方法として、塗布法の１つであるインクジェット法が採用されている。しかしながら、塗布法は、インクジェット法に限定されず、ディスペンス法や、印刷法なども採用され得る。しかしながら、インクジェット法を採用することは、ワークＷの任意の箇所に任意の量の機能液５３を塗布しやすい点で好ましい。   In the present embodiment, an ink jet method, which is one of the application methods, is employed as a method for applying the functional liquid 53 in the drawing step S522. However, the coating method is not limited to the inkjet method, and a dispensing method, a printing method, or the like can also be employed. However, adopting the ink jet method is preferable in that an arbitrary amount of the functional liquid 53 can be easily applied to an arbitrary portion of the workpiece W.

また、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック及びホワイトの５種類のカラー塗料が採用されている。しかしながら、カラー塗料の色は、これらの５種類に限定されない。カラー塗料の色としては、例えば、これらの５種類にライトシアンやライトマゼンタなどを加えた７種類等、１種類以上の任意の種類のカラー塗料が採用され得る。   In this embodiment, five kinds of color paints of yellow, magenta, cyan, black and white are employed. However, the color of the color paint is not limited to these five types. As the color of the color paint, for example, one kind or more of any kind of color paint such as seven kinds obtained by adding light cyan or light magenta to these five kinds can be adopted.

１…造形システム、５…造形装置、７…立体、３３…吐出ヘッド、３５…ノズル面、３７…ノズル、５３…機能液、５５…液滴、１６１…断面要素、１６３…積層体、１６５…断面パターン、１７１₁，１７１₂，１７１₃…層、１７３…石膏カプセル、１７５…石膏、１７７…樹脂、１８１ａ，１８１ｂ…金型、１８３ａ，１８３ｂ…シート。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Modeling system, 5 ... Modeling apparatus, 7 ... Solid, 33 ... Discharge head, 35 ... Nozzle surface, 37 ... Nozzle, 53 ... Functional liquid, 55 ... Droplet, 161 ... Section element, 163 ... Laminate, 165 ... Cross-sectional pattern, 171 ₁ , 171 ₂ , 171 ₃ ... layer, 173 ... gypsum capsule, 175 ... gypsum, 177 ... resin, 181a, 181b ... mold, 183a, 183b ... sheet.

Claims (7)

造形対象である立体を複数の断面要素に分割し、前記断面要素ごとに、
粉末をフィルム状の樹脂で包んだ構成を有する粉束を層状に敷くことによって、前記粉束で粉束層を
形成する層形成工程と、
前記粉束層に液状体を塗布することによって、前記粉束層に前記液状体で前記断面要素
を断面パターンとして描画する描画工程と、
を前記複数の断面要素にわたって順次に実施する造形工程を含み、
前記樹脂は、前記液状体に対して可溶性を有しており、
前記粉末は、前記液状体の塗布を受けて硬化する性質を有している、
ことを特徴とする造形方法。 The solid to be shaped is divided into a plurality of cross-sectional elements, and for each cross-sectional element,
A layer forming step of forming a powder bundle layer with the powder bundle by laying a powder bundle having a configuration in which the powder is wrapped in a film-like resin ;
A drawing step of drawing the cross-sectional element as a cross-sectional pattern with the liquid on the powder bundle layer by applying a liquid material to the powder bundle layer;
Including a modeling step of sequentially performing the plurality of cross-sectional elements,
The resin has solubility in the liquid,
The powder has a property of receiving and curing the liquid material,
A modeling method characterized by this. 前記層形成工程において、複数の前記粉束を並べることによって、前記粉束層を形成す
る、
ことを特徴とする請求項１に記載の造形方法。 In the layer formation step, the powder bundle layer is formed by arranging a plurality of the powder bundles.
The modeling method according to claim 1, wherein: 前記液状体は、水を含んでおり、
前記樹脂は、水溶性を示し、
前記粉末は、前記水の塗布を受けて硬化する性質である水硬性を有している、
ことを特徴とする請求項１乃至２のいずれか一項に記載の造形方法。 The liquid material contains water,
The resin exhibits water solubility,
The powder has hydraulic properties that are properties of being cured upon application of the water,
The modeling method according to claim 1, wherein: 前記粉末は、石膏である、
ことを特徴とする請求項３に記載の造形方法。 The powder is gypsum,
The modeling method according to claim 3, wherein: 前記樹脂は、前記液状体に溶けることによって、前記粉末のバインダーとして機能する
、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の造形方法。 The resin functions as a binder of the powder by dissolving in the liquid.
The modeling method according to any one of claims 1 to 4, wherein: 前記液状体は、色素を含有している、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の造形方法。 The liquid contains a pigment,
The modeling method according to any one of claims 1 to 5, wherein: 前記描画工程では、前記液状体をインクジェット法で前記粉束層に吐出することによっ
て、前記粉束層に前記断面パターンを描画する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の造形方法。 In the drawing step, the cross-sectional pattern is drawn on the powder bundle layer by discharging the liquid material onto the powder bundle layer by an inkjet method.
The modeling method according to any one of claims 1 to 6, wherein:

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