JP6632508B2 - Pattern forming method, pattern manufacturing apparatus, three-dimensional object forming method and its manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、パターンの形成方法、パターンの製造装置、立体物の形成方法およびその製造装置に関する。 The present invention relates to a method for forming a pattern, an apparatus for manufacturing a pattern, a method for forming a three-dimensional object, and an apparatus for manufacturing the same.
近年、デジタル印刷技術が急速に普及してきている。デジタル印刷は版を必要としないため、少量での生産がし易く、多品種少量生産に歓迎されている。写真や雑誌などのような一般的な印刷物に関しては、アナログ印刷と遜色ない品質で印刷できるようになったデジタル印刷技術であるが、厚膜印刷に関してはまだ課題が多く残されている。その中でも、インクや記録媒体の材料が限定されることは大きな課題である。厚膜印刷では、通常の印刷物に比べて画像情報以外に盛り込まれる価値が大きい。すなわちそれは、記録媒体やインク（パターニング）材料が広範囲に選べることが重要となる。たとえば、アナログの厚膜印刷技術の方法であるスクリーン印刷技術であれば、印刷画像の一部を厚膜化し意匠価値を高めたり、導電性インクを用いて電気回路などの印刷を行ったりすることが出来る。これに対して、デジタル印刷で、厚膜印刷が可能な手段となっているＵＶ−ＩＪ（インクジェット）方式や、電子写真方式はそれぞれ、インク（パターニング）材料の制約が大きい。ＵＶ−ＩＪであればＩＪで吐出し得る感光性樹脂に限られるし、電子写真方式では、静電気特性の限られた樹脂に限定される。厚膜印刷時に、インク（パターニング）材料の自由度を高める提案がなされている。たとえば、特許文献１に寄れば、印刷したインキが乾燥する前に熱可塑性樹脂の粉末を付与し、加熱溶融させることでパターニングが困難な材料を厚膜印刷する方法が開示されている。 In recent years, digital printing technology has rapidly spread. Since digital printing does not require a plate, it can be easily produced in small quantities, and is welcomed for high-mix low-volume production. For general printed matter such as photographs and magazines, this is a digital printing technique that can be printed with a quality comparable to analog printing, but there are still many problems with thick film printing. Among them, it is a major problem that the materials of the ink and the recording medium are limited. In thick-film printing, the value included in information other than image information is greater than that of ordinary printed matter. That is, it is important that the recording medium and the ink (patterning) material can be selected over a wide range. For example, in the case of screen printing technology, which is a method of analog thick film printing technology, increasing the design value by thickening a part of the printed image, or printing electric circuits etc. using conductive ink Can be done. On the other hand, in the UV-IJ (ink-jet) method and the electrophotographic method, which are means capable of thick film printing by digital printing, ink (patterning) material is largely restricted. UV-IJ is limited to a photosensitive resin that can be ejected by IJ, and an electrophotographic method is limited to a resin having limited electrostatic characteristics. A proposal has been made to increase the degree of freedom of the ink (patterning) material during thick film printing. For example, Patent Document 1 discloses a method of applying a thermoplastic resin powder before the printed ink dries, and heating and fusing the powder to print a thick film on a material that is difficult to pattern.
しかし、この文献に記載の方法では、印刷したインキのパターンに対して樹脂粉末をムラなく付着させることは難しい。ところどころで粗密ができてしまいがちな上、段差ができてしまうことも考えられ、出来上がりのパターンの形状が所望のものとならない畏れがある。それを防ごうとパターンに付着した樹脂粉末の上からローラーでプレスしようもなら、パターンが押しつぶされてしまいかねず、これでは高精細なパターニングを行うことはできない。 However, with the method described in this document, it is difficult to uniformly apply the resin powder to the printed ink pattern. In some cases, the density tends to be uneven, and a step may be formed, and there is a fear that the shape of the completed pattern may not be as desired. To prevent this, if a roller is pressed from above the resin powder attached to the pattern, the pattern may be crushed, so that high-definition patterning cannot be performed.
本発明は、上記を鑑みなされたものであり、媒体上に形状精度の高い粉体のパターンを形成することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and has as its object to form a powder pattern with high shape accuracy on a medium.
本発明は、液体を媒体に付与することにより前記媒体の表面に液体パターンを形成し、前記媒体上に粉体を付与して前記粉体の少なくとも一部を前記液体パターンに付着させた後、前記液体パターンに付着しなかった粉体が前記媒体の表面と反対の方向に運動するように外力を与えて前記液体パターンに付着しなかった粉体を既に前記液体パターンに付着した粉体同士の隙間に移動させる工程を行い、前記移動させる工程の後に、前記液体パターンに付着していない粉体を媒体上から除去する工程を行って粉体のパターンを形成するパターンの形成方法である。 The present invention forms a liquid pattern on the surface of the medium by applying a liquid to the medium, after applying powder on the medium and attaching at least a portion of the powder to the liquid pattern, The powder that has not adhered to the liquid pattern is applied to the powder that has not adhered to the liquid pattern by applying an external force so that the powder that has not adhered to the liquid pattern moves in the direction opposite to the surface of the medium . This is a pattern forming method in which a step of moving to a gap is performed, and after the step of moving, a step of removing a powder not adhering to the liquid pattern from a medium is performed to form a pattern of the powder.
本発明によれば、媒体上に形状精度の高い粉体のパターンを形成することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to form a powder pattern with high shape accuracy on a medium.
図１は本発明に関わる立体物の形成方法を実現するための立体物の製造装置である、積層造形装置１００の一例の概略図である。本装置では、搬送ガイド１上に配置したキャリッジ２の上面に転写層３を配置し、この転写層３の表面を記録面として厚膜パターンを形成し、これを積層することができる。以下、この装置を例として本発明を説明するが、その他の構成として、たとえば、圧膜パターンの積層を行わずに、転写層３上の画像を記録媒体上に転写することで記録媒体の特性に影響を受けずに高品質な厚膜パターンを記録媒体上に形成することが出来る。また、転写用媒体である転写層３の代わりに記録媒体を用いて、直接厚膜パターンを形成することも可能で、これを完成品とすることも出来る。
FIG. 1 is a schematic view of an example of an
図１の装置は、搬送ガイド１と、これに組み合わされたキャリッジ２により転写体上の画像形成面が各工程に供され、順次処理される構成となっている。本形態では、キャリッジに駆動輪が付いていてガイドに沿って移動する。説明の関係上、各工程の箇所にそれぞれキャリッジを表記しているが、１台のキャリッジが各工程を回る。またキャリッジを往復させる構成でも良いし、複数台のキャリッジを運用し、搬送ガイドをループさせて複数台を循環させるようにしても良い。別の装置の例では、分割されたキャリッジを用いずに、一連のベルトを用いて各工程を処理する構成で装置化することも出来る。
The apparatus shown in FIG. 1 is configured such that an image forming surface on a transfer body is subjected to each process by a transport guide 1 and a
厚膜パターンはキャリッジ２上に配置された転写層３の表面に形成される。転写層は表面に形成された厚膜パターンを転写して積層することで立体的な造形物を作成するために、離型生の高い材料であることが望ましい。そして、図１の装置では、インクジェット装置４から液体インクを吐出させて薄膜パターンを形成する必要があるので、インクを吸収しにくい材料であることが望ましい。
The thick film pattern is formed on the surface of the transfer layer 3 arranged on the
また、転写を安定的に行うためには、転写層３が少なからず弾性を有することが望ましい。転写層３の好適な材料としては、シリコーンゴムやフッ素ゴムが挙げられる。これら材料はパターニングに用いる造形材料によっては弾きが生じてしまうことがあるので、材料に応じて表面処理をして転写層３に用いるとさらに好適である。ゴム硬度は弾性体の厚みにもよるが、厚い場合は硬いゴムを、薄い場合は柔らかめのゴムを用いると良い。厚い場合は８０°ほどの硬いゴムが良いが、図中の装置のように、薄いベルト状の転写層３を扱う場合、ゴム硬度は５０°〜２０°位の柔らかめのゴムを０．１〜０．５ｍｍ程度の薄膜としたものを転写層３として使うと良い。高い精度を求める場合は弾性のない、テフロンシートやサブミクロンの厚みで離型剤がコートされたような平滑フィルムが好適である。ただし、弾性のない転写体を用いる場合、記録媒体と転写体表面を全面に渡って均等に加圧するためには装置や部材に高い寸法精度と制御技術が必要となるため、目的に合わせて選択することが望ましい。 Further, in order to perform the transfer stably, it is desirable that the transfer layer 3 has not less elasticity. Suitable materials for the transfer layer 3 include silicone rubber and fluorine rubber. These materials may repel depending on the modeling material used for patterning. Therefore, it is more preferable to use the transfer layer 3 after performing a surface treatment according to the material. Although the rubber hardness depends on the thickness of the elastic body, it is preferable to use a hard rubber when the rubber is thick and a soft rubber when the rubber is thin. When it is thick, a hard rubber of about 80 ° is preferable. However, when a thin belt-shaped transfer layer 3 is handled as shown in the apparatus in the figure, a soft rubber having a rubber hardness of about 50 ° to 20 ° is 0.1%. A thin film having a thickness of about 0.5 mm is preferably used as the transfer layer 3. When high precision is required, a Teflon sheet or a smooth film having a submicron thickness and coated with a release agent is preferred without elasticity. However, when using a transfer body without elasticity, high dimensional accuracy and control technology are required for devices and members to uniformly press the recording medium and the transfer body surface over the entire surface. It is desirable to do.
また、金属粉などを造形材料にする場合は耐熱性の高い窒化ホウ素などにより表面を離型処理した転写層３を用いることが好適である。 When a metal powder or the like is used as the molding material, it is preferable to use the transfer layer 3 whose surface has been release-treated with boron nitride or the like having high heat resistance.
以下に積層造形装置で行なう各工程について説明を行なう。 Hereinafter, each step performed by the additive manufacturing apparatus will be described.
図１の装置では、まず転写層３上にインクジェット装置４から液体の有色インクを吐出し、転写層３上に膜状の液体パターンとしてインクパターン５を形成する。ここで、インクパターンを形成する手段としてインクジェット装置４を例示しているが、これに制限を受けない。たとえば、フレキソ版などの有版方法を適用する事もできる。立体物を作成する場合でも、たとえば複数階層の形状パターンを版内に多面付け印刷し、これらの複数の形状パターンによる層を連続的に積層することができる。
In the apparatus shown in FIG. 1, first, a liquid colored ink is ejected from the
インクジェット法によるパターニングは、液体を任意にパターニング出来るので特に有効である。インクジェットとしてはサーマルタイプ、ピエゾタイプ、静電タイプ、コンティニュアスタイプなど様々な方式を利用可能であり、基本的に液体を吐出しうるものであれば適宜使用することが出来る。ノズル数に関しても１ノズル（ディスペンサーを含む）であっても、多数のズルを有するラインヘッドであっても良いが、生産性の面ではラインヘッドが好ましい。 Patterning by the ink jet method is particularly effective because a liquid can be arbitrarily patterned. Various types of ink jets such as a thermal type, a piezo type, an electrostatic type, and a continuous type can be used, and any type which can basically discharge a liquid can be appropriately used. The number of nozzles may be one (including a dispenser) or a line head having many deviations, but a line head is preferable in terms of productivity.
インク材料としては、後述する粉体を付着できる材料であれば良く、水系、油系インクともに使用することが出来る。インクパターンは粉体を付与する前に十分薄膜化しておく方が好ましいので、揮発分を多く設計でき、揮発分の安全性が高い水系インクは好適な材料にあげられる。 Any ink material may be used as long as it is a material to which a powder described later can be attached, and both aqueous and oil-based inks can be used. Since it is preferable that the ink pattern is made sufficiently thin before applying the powder, a water-based ink which can be designed with a large amount of volatile matter and has high safety of the volatile matter is a suitable material.
後に付与する粉体にプラスチック系を用いる場合、プラスチックには表面が親油性のものが多く、水性インクではなじみが悪いものがある。これに対しては、たとえば、水溶性有機溶剤や界面活性剤を添加することでなじみやすくすることが出来る。 When a plastic is used for the powder to be applied later, many plastics have a lipophilic surface, and some of them are poorly compatible with aqueous inks. In order to cope with this, for example, by adding a water-soluble organic solvent or a surfactant, it can be easily adjusted.
好ましい手法としては、水溶性有機溶剤や界面活性剤を添加した水性インクを付与した後、インク中の水を蒸発させて水溶性有機溶剤比率を高めることで粉体との親和性を上げる事が出来る。 As a preferable method, after applying an aqueous ink to which a water-soluble organic solvent or a surfactant is added, it is possible to increase the affinity with the powder by evaporating water in the ink to increase the ratio of the water-soluble organic solvent. I can do it.
添加する水溶性有機溶剤に特に制約は無い。表面張力や乾燥性、粘度などの特性を用いる材料に合わせて選択することが望ましい。たとえば、水溶性有機溶剤としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、アセトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類が利用できる。また、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類を利用できる。また、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレングリコール類を利用可能である。さらにエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類も利用可能である。また、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール等の１価アルコール類が利用できる。またその他、グリセリン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−イミダゾリジノン、トリエタノールアミン、スルホラン、ジメチルサルホキサイド等も利用可能なものとして挙げられる。 There is no particular limitation on the water-soluble organic solvent to be added. It is desirable to select a material according to characteristics such as surface tension, drying property and viscosity according to the material to be used. For example, examples of the water-soluble organic solvent include amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide, ketones such as acetone, and ethers such as tetrahydrofuran and dioxane. In addition, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol can be used. Further, alkylene glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene glycol, and diethylene glycol can be used. Further, lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as ethylene glycol methyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, and triethylene glycol monomethyl ether can also be used. Further, monohydric alcohols such as ethanol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol and isobutyl alcohol can be used. In addition, glycerin, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-imidazolidinone, triethanolamine, sulfolane, dimethyl sulfoxide, and the like are also usable.
界面活性剤の例としては、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、水溶性のアニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられる。 Examples of the surfactant include a fluorine-based surfactant, a silicone-based surfactant, a water-soluble anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant, an amphoteric surfactant, and the like.
カラーインクの場合、色材を混合して用いるが、色材としては染料、顔料、マイクロカプセル色材など、インク化可能な材料であれば用いることが出来る。図１の装置であると、後に加熱工程があるので、耐熱性の高い顔料が色材として好ましい。顔料インクの場合、色材としての顔料の他に、分散樹脂、分散助剤、水溶性有機溶剤、ｐＨ調整剤、界面活性剤、水などを添加して物性を整えることが出来る。各材料の配合比は印刷する画像や、用いる反応液に合わせて配合することが望ましいが、目安として、顔料１〜１０％、水溶性有機溶剤５〜３０％、水７０〜９０％、その他の材料は数％以下程度である。 In the case of a color ink, a color material is used by mixing, but as the color material, any material that can be made into an ink, such as a dye, a pigment, or a microcapsule color material, can be used. In the apparatus of FIG. 1, since a heating step is performed later, a pigment having high heat resistance is preferable as the coloring material. In the case of a pigment ink, physical properties can be adjusted by adding a dispersing resin, a dispersing aid, a water-soluble organic solvent, a pH adjuster, a surfactant, water, and the like, in addition to the pigment as a coloring material. The compounding ratio of each material is desirably compounded according to the image to be printed or the reaction solution to be used, but as a guide, pigment 1 to 10%, water-soluble organic solvent 5 to 30%, water 70 to 90%, other The material is about several percent or less.
また、画像形成面が転写体の場合、インクが弾きやすい事もあるのでインクと、インクと接触反応する事で混合液の流動性を低下させるような反応液を用いる事も有効である。本形態では、複数色のインク利用することができるが、このような場合に反応液を利用すると色交じりを抑制できる。インク反応液の反応の種類と反応材料は、目的に応じてインクとの組み合わせで選択する。たとえば、インクジェットインクとして好適に用いられる水系インクを例にとると、凝集反応、ゲル化反応、塩析出反応、酸塩基反応などが単独、もしくは複合的に利用しうるが、中でも凝集反応は好適である。特に、顔料インクに対して金属塩を反応材料とする組み合わせはバインダーの総量を低く設計出来、インク膜を薄くできるため画像品質が良く、反応速度も速いので生産性の面でも好適である。 Further, when the image forming surface is a transfer body, the ink may be easily repelled. Therefore, it is also effective to use a reaction liquid that reduces the fluidity of the mixed liquid by contacting the ink with the ink. In the present embodiment, a plurality of colors of ink can be used, but in such a case, the use of a reaction liquid can suppress color mixing. The type of reaction and the reaction material of the ink reaction liquid are selected in combination with the ink according to the purpose. For example, taking an aqueous ink suitably used as an inkjet ink as an example, an agglutination reaction, a gelling reaction, a salt precipitation reaction, an acid-base reaction and the like can be used alone or in combination, and among them, an agglutination reaction is preferable. is there. In particular, a combination of a pigment ink and a metal salt as a reaction material can be designed to reduce the total amount of the binder and reduce the thickness of the ink film.
上記の反応材料の例としては、インクと逆極性を有するイオン性物質が挙げられる。通常のインクジェットインクはアニオン性で設計することが好ましく、これに対する反応液は金属塩水溶液、とりわけ２価以上の多価金属塩水溶液が好ましい。多価金属塩とは、二価以上の多価金属イオンと、これら多価金属イオンに結合する陰イオンとから構成される。多価金属イオンの具体例としては、Ｃａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｇ２＋、Ｚｎ２＋等の二価金属イオン、そしてＦｅ３＋、Ａｌ３＋等の三価金属イオンが挙げられる。又、これらと結合する陰イオンとしては、Ｃｌ−、ＮＯ３−、ＳＯ４２−、Ｉ−、Ｂｒ−、ＣｌＯ３−、ＲＣＯＯ−（Ｒは、アルキル基）等が挙げられる。 Examples of the above-mentioned reaction material include an ionic substance having a polarity opposite to that of the ink. It is preferable that an ordinary inkjet ink is designed to be anionic, and the reaction liquid for the ink is preferably an aqueous solution of a metal salt, particularly an aqueous solution of a divalent or higher polyvalent metal salt. The polyvalent metal salt is composed of a divalent or higher polyvalent metal ion and an anion bonded to the polyvalent metal ion. Specific examples of polyvalent metal ions include divalent metal ions such as Ca2 +, Cu2 +, Ni2 +, Mg2 +, and Zn2 +, and trivalent metal ions such as Fe3 + and Al3 +. Examples of the anion bonded thereto include Cl-, NO3-, SO42-, I-, Br-, ClO3-, RCOO- (R is an alkyl group), and the like.
これらの金属塩と酸を併用するとさらに反応性を高めることが出来る。酸は、インクに添加する塩基成分により容易に反応させることが出来るので、単独で用いる事もできる。 When these metal salts and acids are used in combination, the reactivity can be further increased. The acid can be easily reacted with the base component added to the ink, and thus can be used alone.
酸としては、特に有機酸が好ましく、具体例としては、シュウ酸、ポリアクリル酸、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、グルタミン酸が挙げられる。また、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ビリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、オキシコハク酸、ジオキシコハク酸等も挙げられる。 As the acid, an organic acid is particularly preferable, and specific examples include oxalic acid, polyacrylic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, malonic acid, malic acid, maleic acid, ascorbic acid, succinic acid, glutaric acid, and glutamic acid. Can be Further, fumaric acid, citric acid, tartaric acid, lactic acid, pyrrolidone carboxylic acid, pyrone carboxylic acid, pyrrole carboxylic acid, furan carboxylic acid, pyridine acid, coumarin acid, thiophene carboxylic acid, nicotinic acid, oxysuccinic acid, dioxysuccinic acid, and the like. Can be
インク組成中に固形分が入っても良いが、インク中の固形分が少ない程、画像膜中の粉体比率を高くすることが出来る。たとえば、本実施形態において立体物を作る場合には、後から付与する粉体の比率を高めることで強度や、使用後のリサイクル性を高めることが出来る。 Solids may be included in the ink composition, but the smaller the solids in the ink, the higher the powder ratio in the image film. For example, when producing a three-dimensional object in the present embodiment, the strength and the recyclability after use can be increased by increasing the ratio of the powder to be applied later.
次いで、粉体付与装置６の位置まで搬送されたインクパターン５上に粉体付与装置６によって粉体を付与する。粉体付与装置６からインクパターン５に掛けられた粉体は全部とまではいかなくとも少なくともその一部の粉体はインクパターン５に付着し、これによってインクパターンに固定される。この粉体はパターンの厚み、体積という面で主材料であり、粉体を均一に付着させることが膜厚の安定性に大きく影響する。 Next, powder is applied by the powder applying device 6 on the ink pattern 5 transported to the position of the powder applying device 6. At least a part, if not all, of the powder applied to the ink pattern 5 from the powder applying device 6 adheres to the ink pattern 5 and is thereby fixed to the ink pattern. This powder is a main material in terms of the thickness and volume of the pattern, and the uniform adhesion of the powder greatly affects the stability of the film thickness.
安定な膜厚を得るためには、粉体は所定サイズに分級したものを用いて、インクパターンに対して一層で面方向に均一に並べることが望ましい。よって、インクパターンは付着力を発揮しうる範囲で極力薄く構成することが望ましい。インクパターンが厚いと、粉末材料が高さ方向に複数層分付着してしまうからである。インクの固形分を少なく設計し、蒸発させることでインクパターンを薄く形成することも出来る。その場合、固形分としては２０％以下、好ましくは１０％以下さらに好ましくは５％以下であると良い。 In order to obtain a stable film thickness, it is desirable to use a powder that has been classified into a predetermined size and arrange the ink pattern in one layer uniformly in the surface direction. Therefore, it is desirable that the ink pattern is formed as thin as possible within a range in which the adhesive force can be exhibited. This is because if the ink pattern is thick, the powder material adheres in a plurality of layers in the height direction. It is also possible to form a thin ink pattern by designing the solid content of the ink to be low and evaporating it. In that case, the solid content is preferably 20% or less, preferably 10% or less, and more preferably 5% or less.
粉体は複数使用することも出来る。一つのインクパターンに対し、同時に複数種の粉体を付与しても良いし、順次付与しても良い。 A plurality of powders can be used. A plurality of types of powder may be simultaneously applied to one ink pattern, or may be applied sequentially.
また、一度粉体を付与し、パターン外粒子を除去した後新たにインクパターンを設けて別材料を供給、パターン外粒子除去を繰り返しても良い。 Alternatively, the powder may be applied once, the particles outside the pattern are removed, a new ink pattern is provided, another material is supplied, and the removal of the particles outside the pattern may be repeated.
粉体は、物性の違うもの、色の違うもの、形状の違うもの、サイズの違うものを組み合わせてもよい。 Powders having different physical properties, different colors, different shapes, and different sizes may be combined.
本発明において、インクパターンへの粉体の固定は液体の粘着力によってなされるので、粉体の材料選択性は広く、粒子化し得る材料であれば適応可能である。付与した粒子を最終的に溶融させて一体化させることができる材料として、熱可塑性樹脂を使用することが好適である。たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ＡＢＳ、ポリ乳酸、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリテトラフロロエチレン、アイオノマ−、ＥＶＡなどの熱可塑性の樹脂が挙げられる。樹脂の他にも、金属やガラス、セラミックなどの加熱溶融成型が可能な材料を用いることができる。また、粉体表面にインク付着性や発色性、粒子同士の固定を補助するような表面処理を行う事もできる。粒子の形状も特段の制約はないが、画像部（インクパターン５）に付着させやすく、非画像部（インクパターン５外）のものは除去しやすくするという点で、球形状が好ましい。着色されていても構わない。 In the present invention, since the powder is fixed to the ink pattern by the adhesive force of the liquid, the material of the powder has a wide selectivity, and any material that can be made into particles can be applied. It is preferable to use a thermoplastic resin as a material capable of finally melting and integrating the applied particles. Examples thereof include thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, nylon, ABS, polylactic acid, polystyrene, polyvinyl chloride, polymethyl methacrylate, polytetrafluoroethylene, ionomer, and EVA. In addition to the resin, a material that can be melt-molded by heating, such as metal, glass, and ceramic, can be used. In addition, a surface treatment may be performed on the powder surface to assist in ink adhesion, coloring, and fixing of particles. The shape of the particles is not particularly limited, but a spherical shape is preferable in that particles are easily attached to an image portion (ink pattern 5) and non-image portions (outside the ink pattern 5) are easily removed. It may be colored.
次いで、粉体に外力を与える外力付与手段としての振動装置９によって転写層３に振動を与える。粉体の供給と振動の開始の順序に制限はなく、例えば、あらかじめ振動させた転写層３上のインクパターン５に粉体を提供しても良いし、粉体の供給と振動の開始が同時でも良い。さらに、余剰の粉体を除去する工程に渡って振動を継続させても良い。 Next, the transfer layer 3 is vibrated by a vibrating device 9 as an external force applying means for applying an external force to the powder. The order of supplying the powder and starting the vibration is not limited. For example, the powder may be provided to the ink pattern 5 on the transfer layer 3 that has been vibrated in advance, or the supply of the powder and the start of the vibration may be performed simultaneously. But it is good. Further, the vibration may be continued over the step of removing excess powder.
形成する厚膜パターンにより多くの機能を持たせるためには膜厚の均一性が大きく影響する。たとえば、導電性材料で導電パターンを形成するのであれば電気抵抗が、着色材料であれば色味が影響を受ける。また、エラストマー樹脂などでは柔らかさ、パターンを積層して造形する構造体は寸法精度や時間経過に伴う形状維持性などの特性が膜厚で変わってしまうので、膜厚を安定的に均一化させることが重要である。 In order to provide the thick film pattern to be formed with more functions, the uniformity of the film thickness has a great effect. For example, if a conductive pattern is formed with a conductive material, the electrical resistance is affected, and if a colored material is used, the color is affected. In the case of a structure formed by laminating patterns such as softness with an elastomer resin, etc., characteristics such as dimensional accuracy and shape retention over time vary with the film thickness, so that the film thickness is stably uniformed. This is very important.
出来上がりの層の膜厚を均一にするためには、粒径の揃った粉体粒子を綺麗に単層で並べることが望ましい。複数層状に粒子を積み重ねながらその厚さを一定とするのは容易ではないため、単層で並べることが好まれる。１層の粒子からなるパターンは、粒子が大きいほど粉体のパターンの膜厚を厚くすることができるが、局所的に２層になる部分があると得られる膜厚に大きな誤差が生じる。転写層３の表面においては、インクパターン５の上と、インクパターン５の外とで粉体の固定力が違うのでパターン上に付与した粉体に振動を与えて均すと非常に均一に単層で粉体粒子を並べることが出来る。 In order to make the film thickness of the completed layer uniform, it is desirable that powder particles having a uniform particle size be arranged neatly in a single layer. Since it is not easy to keep the thickness constant while stacking the particles in a plurality of layers, it is preferable to arrange them in a single layer. In a pattern composed of one layer of particles, the larger the particles, the larger the thickness of the powder pattern can be. However, if there is a portion having two layers locally, a large error occurs in the obtained film thickness. On the surface of the transfer layer 3, the fixing power of the powder is different between the ink pattern 5 and the outside of the ink pattern 5. Powder particles can be arranged in layers.
粉体を付与する際に、粉体を綺麗に一層分だけインクパターン５に付着させるように粉体を掛けるのは難しい。そこで、粉体付与装置６はインクパターン５に対して余剰に粉体を供給するのであるが、高さ方向に余剰に付与しても、インクパターンに対して付着する粉体の密度は十分に稼げない。インクパターン５の上方から粉体を供給すると粒子が移動してくるのは上方向からのみであり、インクパターン５に付着した粉体の粒子同士の間に出来た隙間を小さくするようなことはない。粉体を供給した後に、上方から圧力を加えるなどして単位体積あたりの粉体を圧縮することで粒子間の隙間を小さくするような対処の仕方では、粉体に強い移動力を与えてしまうので、パターンを乱しかねない。また、インクパターン５の外の粉体まで圧縮してしまうと後の工程でインクパターン５の外の粒子を除去するのが難しくなってしまう。 When applying the powder, it is difficult to apply the powder so that only one layer of the powder adheres to the ink pattern 5. Therefore, the powder applying device 6 supplies excess powder to the ink pattern 5, but even if the powder is excessively applied in the height direction, the density of the powder attached to the ink pattern is sufficiently high. I can't earn. When the powder is supplied from above the ink pattern 5, the particles move only from above, and it is difficult to reduce the gap formed between the particles of the powder attached to the ink pattern 5. Absent. A method of compressing the powder per unit volume by applying pressure from above after supplying the powder to reduce the gap between the particles gives a strong moving force to the powder. So it can disturb the pattern. Further, if the powder outside the ink pattern 5 is compressed, it becomes difficult to remove particles outside the ink pattern 5 in a later step.
最も好ましい作用は、転写層３を振動させることで間接的に粉体を移動させることである。振動を与えることでインクパターン５と接触するまで移動し続け、一度付着した粒子の間にも進入しやすくなるからである。図１の装置では、キャリッジ２に振動装置９を固定し、これら一緒に移動するようにしている。振動装置９を稼働させることで転写層３を振動させ、転写層３上の粉体を移動させているが、図２のように、伝震材２０を転写層３の表面に接触させて振動装置９からの振動を粉体に伝えても良い。また、音波発生器などを用いて非接触で振動を与えても良い。粉末材料が帯電性を有する場合、イオナイザー等の除電機器を併用する事が好ましい。
The most preferable action is to move the powder indirectly by vibrating the transfer layer 3. This is because, by applying the vibration, the particles continue to move until they come into contact with the ink pattern 5, and it is easy to enter between the particles that have once adhered. In the apparatus shown in FIG. 1, the vibration device 9 is fixed to the
振動を与える場所によって、粉体粒子の移動方向が変わるので、たとえば、粉体をパターンの外または一部に余剰に付与し、振動を用いて広げることも出来る。この効果はすなわち、粉体付与装置の付与ムラを解消できる事にもつながるため、材料の使用効率を高める（廃棄率を下げる）効果も発生させることが出来る。また、画像記録面を傾斜させて重力と振動にて粉体を移動させても良い。 Since the moving direction of the powder particles changes depending on the place where the vibration is applied, for example, the powder can be excessively applied to the outside or a part of the pattern, and can be spread using the vibration. In other words, since this effect also leads to the elimination of unevenness of application of the powder applying apparatus, an effect of increasing the use efficiency of the material (reducing the waste rate) can also be generated. Alternatively, the powder may be moved by gravity and vibration while the image recording surface is inclined.
粉体は、インクパターンに対して単層で付着する。与える振動の記録面に対して上下方向成分が重要となる。この成分によってインクパターン５の外の粉体の粒子に既にインクパターンに付着している粉体の粒子を乗り越える運動させることが出来るし、重力に反して粒子を跳ね上げる方向への振動は、インクパターン５に付着した粒子同士の間隔を保ち、高さ方向には粒子を圧縮しない。 The powder adheres to the ink pattern in a single layer. The vertical component is important for the recording surface of the applied vibration. This component allows the particles of the powder outside the ink pattern 5 to move over the particles of the powder that has already adhered to the ink pattern. The distance between the particles attached to the pattern 5 is maintained, and the particles are not compressed in the height direction.
図４は本発明における振動方向の例を概念的に示している。一方向のみの振動を粉体に与えることは困難であるため、図中の振動方向を示す矢印は、振動の方向における望ましい重要成分として示している。図４（ａ）は、転写層を水平に配置した場合を示している。粉体の運動方向を好ましく得るためには、上下方向（振動方向Ａ）、斜め方向（振動方向Ｂ）どちらも記録面である転写層３の表面に対して上下方向に運動エネルギーを与えられることが解る。記録面を傾斜させた場合を図４（ｂ）に示すが、記録面を傾斜させることで重力に対して横方向（振動方向Ｃ）の振動であっても、記録面に対しては上下方向の運動エネルギーを与えることが出来る事を示している。これによりインクパターン５の外側の粉体がインクパターン５上の粉体同士の隙間へと移動する。 FIG. 4 conceptually shows an example of the vibration direction in the present invention. Since it is difficult to apply vibration in only one direction to the powder, the arrow indicating the vibration direction in the figure is shown as a desirable important component in the direction of vibration. FIG. 4A shows a case where the transfer layer is arranged horizontally. In order to obtain the preferred direction of the movement of the powder, it is necessary to apply kinetic energy to the surface of the transfer layer 3 which is the recording surface in both the vertical direction (vibration direction A) and the oblique direction (vibration direction B). I understand. FIG. 4B shows a case where the recording surface is inclined. Even if the recording surface is inclined, even if the recording surface is vibrated in the horizontal direction (vibration direction C) with respect to gravity, the recording surface is vertically moved. Kinetic energy can be given. Thereby, the powder outside the ink pattern 5 moves to the gap between the powders on the ink pattern 5.
本発明における、好ましい振動とは、粉体に非接触であり、インクパターン５が成す面に垂直な方向における粉体の密度を上げないものである。さらに好ましくは、インクパターン５に付着した最下層粒子に対し、その上に積み上がった２層目以上の粒子を大きく移動させる振動である。 In the present invention, the preferable vibration is such that the powder is not in contact with the powder and does not increase the density of the powder in a direction perpendicular to the surface formed by the ink pattern 5. More preferably, the vibration is such that the particles of the second layer or more stacked on the lowermost layer particles attached to the ink pattern 5 are largely moved.
振動の条件は、用いる粒子のサイズ、比重、および、インクパターン５の粒子付着性などにより、その都度最適値を求めることが望ましい。 It is desirable to determine the optimum value for the vibration condition in each case depending on the size and specific gravity of the particles used, the particle adhesion of the ink pattern 5, and the like.
しかし、適用される振動域は広く、一度インクパターンに付着した粒子が外れない強度であればほぼ十分に効果を得ることが出来る。 However, the vibration range to be applied is wide, and an effect can be obtained sufficiently sufficiently if the particles once adhered to the ink pattern do not come off.
例えば、一般的な振動モーターによる振動周波数域（２０〜６０Ｈｚ）でも、超音波と呼ばれるような振動周波数域（２０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚ）でも、実記検討において有効性が確認できている。一般的に、振動周波数が高いほど処理時間が短くできるので、より好ましい。 For example, in a vibration frequency range (20 to 60 Hz) by a general vibration motor and a vibration frequency range (20 kHz to 40 kHz) called an ultrasonic wave, the effectiveness has been confirmed in the actual study. In general, a higher vibration frequency is more preferable because the processing time can be shortened.
また、材料を限定するならば、粉体自体を振動（記録面に対する上下繰り返し運動を指す）させることも可能である。たとえば、振動の他に粉体与える外力として、磁性を持つ粉体に磁場を、耐電性を持つ粉体に静電電荷を、断続的もしくは逆電荷（逆磁場）を与えたりする事も出来る。 If the material is limited, it is also possible to vibrate the powder itself (indicating a vertical repetitive movement with respect to the recording surface). For example, as an external force applied to the powder in addition to the vibration, a magnetic field can be applied to a powder having magnetism, an electrostatic charge can be applied to a powder having electric resistance, and an intermittent or reverse charge (reverse magnetic field) can be applied.
ただし、発生された振動が、造形途中の構造体やインクジェット装置などの機構に伝わると悪影響を及ぼすことがあるので、その場合は振動除去機構を設けるなど適正に処理することが必要となる。たとえば、固体の防震材料（静震性金属、ゴム、エラストマー、ジェル体、等）や気体（エアフロー、磁場浮揚、等）を利用した振動抑制手段を装置内適所に配置することが好ましい。 However, if the generated vibration is transmitted to a structure such as a structure during printing or a mechanism such as an ink jet device, the vibration may have an adverse effect. In such a case, it is necessary to appropriately perform processing such as providing a vibration removing mechanism. For example, it is preferable that vibration suppression means using a solid vibration-proof material (static metal, rubber, elastomer, gel body, etc.) or gas (air flow, magnetic field levitation, etc.) is arranged at an appropriate place in the apparatus.
以上のように振動を用いることにより、インクパターン５の上の粉体同士の隙間が適度に埋まり、インクパターン５の付着すべき部位には粉体が付着する。 By using the vibration as described above, the gap between the powders on the ink pattern 5 is appropriately filled, and the powder adheres to the portion where the ink pattern 5 should adhere.
このようにして整列された粉体８は粉体除去装置１０へと送られる。ここで、粉体除去装置１０で転写層３上のインクパターンに付着しなかった余剰の粉体を除去する。図１の粉体除去装置１０では送風を用いているが、より強くエアを噴射しても良い。他には、キャリッジを上下逆に反転して重力で粉を落としても良いし、振動を用いても良い。もちろん、これらの除去手段を組み合わせても良い。粉体が樹脂の場合、静電気は除去に悪影響を及ぼすことがあるので、静電気除去をすることが好ましい。また、エア照射の場合、パルスエアの方が、除去効果が高いことが多い。もちろん、粉体の均し振動を継続させながら別の手段を組み合わせても良い。このようにして、粉体がパターン化され、粉体パターン１１が得られる。
The
次いで、加熱装置１２によって、インクパターンに従って付着した粉体を加熱し膜化する。インク中の揮発成分は、粉体の膜化に悪影響を及ぼす場合があるので、膜化前にこれを除去し得るインク処方とし、さらにはインク中の液体を除去する工程を追加しておくことも出来る。
Next, the powder adhered according to the ink pattern is heated by the
図１の装置では、加熱装置１２により粉体パターンに熱線を放射して着色粉体パターンを膜化させる。加熱手段の加熱方式に特段の制限は無く、例えば接触式のヒートローラーを用いる事もできるし、非接触式のＩＲやマイクロ波を照射する方式でも良い。他にも、レーザー光のようなエネルギー線を走査して加熱することもできる。また、加熱装置１２が転写層３の裏側に設けられていてもよい。
In the apparatus shown in FIG. 1, the
また、熱以外にも、インクや粉体に紫外線硬化成分などを含めておき、光硬化させることで被膜化させる事もできる。この場合、被記録媒体もしくは形成中の立体物１４にパターンを接触させた状態で硬化させるための光を照射し、転写と接着を同時に行う事もできる。
In addition to heat, an ink or a powder may contain an ultraviolet curing component or the like, and the film may be formed by photocuring. In this case, light for curing may be applied in a state where the pattern is in contact with the recording medium or the three-
膜化されたパターン１５を積層して立体物を作るための積層装置１３にキャリッジ２が位置決めされる。積層装置１３はその天井プレートの下部に既に同様の工程を経て作成された形成中の立体物１４を保持している。図１の装置では、設計ギャップを持って溶融状態にある厚膜パターンを形成中の立体物１４に当接させ、冷却固化を持って形成中の立体物１４と一体化させる。あらかじめ膜化した厚膜パターンを冷却して硬化させた後に接着剤等を用いて形成中の立体物１４に付着させる事も出来る。
The
また、粉体７を溶融させずにインク材料の硬化をもって膜化させ、粉体は粒子のまま最終物に用いる事もできる。 Further, the powder 7 can be cured to cure the ink material without being melted to form a film, and the powder can be used as a final product as particles.
さらに、図１中には記載していないが、オーバーハング形状を積層造形法で作成する場合、一般的にサポートと呼ばれる一時的な支持部材を必要とするが、使用する材料や構造体の用途に応じて適宜作成することが望ましい。 Further, although not shown in FIG. 1, when the overhang shape is formed by the additive manufacturing method, a temporary support member generally called a support is required. It is desirable to make it as appropriate according to.
以上の工程を予め設計した回数分繰り返して、立体物が作成される。 By repeating the above steps for the number of times designed in advance, a three-dimensional object is created.
図３は図１積層造形装置の制御系の一例である。装置全体を符号１００で示す積層造形装置において、１０１は系全体の主制御を成すＣＰＵであり、各部を制御する。１０２はメモリであり、ＣＰＵが造形のために各ユニットを制御するための基本プログラムを格納したＲＯＭや、インターフェイス１０３から取り込まれる印刷物データ１０４の保存や、データ処理を行うためのワークに使用されるＲＡＭ等により構成される。
FIG. 3 is an example of a control system of the additive manufacturing apparatus in FIG. In the additive manufacturing apparatus shown by the
ＣＰＵが印刷開始の信号を受取ると、設定された条件に従い、ＣＰＵ１０１は印刷物データ１０４において実際にパターニングするためのスライスデータに変換し、このスライスデータをもとにパターニングエリア、すなわちインクを付与する位置を算出する。
When the CPU receives the print start signal, the
算出されたインク付与位置のデータがインクジェット装置４に送られると同時に、ＣＰＵ１０１はキャリッジ２、インクジェット装置４、粉体付与装置６、振動装置９、加熱装置１２、積層装置１３の状態を確認するための通信を行う。印刷可能であることが確認できれば、ＣＰＵ１０１の制御の下、キャリッジ２が移動する。キャリッジ２の位置がエンコーダ１０５の信号により位置決めされると、インクジェット装置４、粉体付与装置６、振動装置９、粉体除去装置１０、加熱装置１２、昇降機構１３が所定動作を行い、これを指定回数繰返すと立体物が完成する。なお、ＣＰＵおよびメモリは必ずしも一つずつではなく、複数のプロセッサーと複数のメモリーとによって積層造形装置１００の制御を行ってもよい。
At the same time as the data of the calculated ink application position is sent to the
以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples.
（実施例１）
図１で図示される装置を用いて立体物の積層造形を行った。
(Example 1)
The three-dimensional object was subjected to additive manufacturing using the apparatus illustrated in FIG.
造形物のデータはあらかじめ任意の層間隔でスライスデータとしておいた。実施例１では高さ方向において１００μｍずつのスライスデータを使用した。 The data of the modeled object was previously set as slice data at an arbitrary layer interval. In the first embodiment, slice data of 100 μm each in the height direction was used.
転写層３としては、０．１ｍｍのインバーフィルム表面に、ポリイミドテープ（３Ｍ社製、商品名；５４１９）を貼付したものを用いた。 As the transfer layer 3, a material obtained by attaching a polyimide tape (trade name: 5419, manufactured by 3M) to the surface of an invar film having a thickness of 0.1 mm was used.
次いで、インクジェット装置４を使用して、インクの流動性を抑制する効果を持つ反応液（下記処方）と有色のインクを、形成する断面パターンに対応する位置に付与してインクパターン５を形成した。
Next, an ink pattern 5 was formed by applying a reaction liquid (prescribed below) having an effect of suppressing the fluidity of the ink and a colored ink to a position corresponding to the cross-sectional pattern to be formed, using the
（反応液処方）
・Ｃａ（ＮＯ３）２・４Ｈ２Ｏ：５０質量部
・界面活性剤（川研ファインケミカル製、商品名；アセチレノールＥＨ）：１質量部
・ジエチレングリコール：９質量部
・純水：４０質量部
（インク組成）
・下記顔料：３質量部
ブラック：カーボンブラック（三菱化学（株）製、商品名；ＭＣＦ８８）、シアン：ビグメントブルー１５、マゼンタ：ピグメントレッド７、イエロー：ピグメントイエロー７４。
・スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体（酸価２４０、重量平均分子量５０００）：１質量部
・グリセリン：１０質量部
・エチレングリコール：５質量部
・界面活性剤（川研ファインケミカル（株）製、商品名；アセチレノールＥＨ）：１質量部
・純水：８０質量部
次いで、水分除去装置（図１では不図示）にて、５０℃の温風を約５秒間当てて、液体成分を除去してインクパターン５の膜厚を減少させた。
(Reaction liquid formulation)
・ Ca (NO 3 ) 2 .4H 2 O: 50 parts by mass ・ Surfactant (manufactured by Kawaken Fine Chemicals, trade name; acetylenol EH): 1 part by mass ・ Diethylene glycol: 9 parts by mass ・ Pure water: 40 parts by mass (ink composition)
-The following pigments: 3 parts by mass Black: carbon black (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name: MCF88), cyan: pigment blue 15, magenta: pigment red 7, yellow: pigment yellow 74.
・ Styrene-acrylic acid-ethyl acrylate copolymer (acid value 240, weight average molecular weight 5000): 1 part by mass ・ Glycerin: 10 parts by mass ・ Ethylene glycol: 5 parts by mass ・ Surfactant (Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) (Product name; acetylenol EH): 1 part by mass. Pure water: 80 parts by mass. Then, a hot air at 50 ° C. is applied for about 5 seconds with a water removing device (not shown in FIG. 1) to remove liquid components. Thus, the thickness of the ink pattern 5 was reduced.
次いで、転写層３上のインクパターン５に粉体として大径ポリプロピレン粒子（平均粒径１００μｍ）をシャワー状に付与した。 Next, large-diameter polypropylene particles (average particle diameter: 100 μm) were applied as a powder to the ink pattern 5 on the transfer layer 3 in a shower shape.
次いで、エアナイフノズルから除電エア（元圧０．２５Ｐａ）を間欠的に噴射し、インクパターン５の外の粉体を除去した。以上のようにして粉体パターン１１を得た。 Next, static elimination air (source pressure: 0.25 Pa) was intermittently ejected from the air knife nozzle to remove powder outside the ink pattern 5. Thus, a powder pattern 11 was obtained.
次いで、転写層３上の大径粒子が付着したインク像に粉体として小径ポリプロピレン粒子（平均粒径５０μｍ）をシャワー状に付与した。 Next, small-diameter polypropylene particles (average particle size: 50 μm) were applied as a powder to the ink image on the transfer layer 3 to which the large-diameter particles had adhered, in a shower shape.
次いで、エアナイフノズルから除電エア（元圧０．２５Ｐａ）を間欠的に噴射し、インクパターン５の外の粉体を除去した。こうして粉体パターン１１を得た。 Next, static elimination air (source pressure: 0.25 Pa) was intermittently ejected from the air knife nozzle to remove powder outside the ink pattern 5. Thus, a powder pattern 11 was obtained.
次いで、転写層３の裏面からヒータにて加熱を行い、約１７０℃で粉体パターン１１を溶融させ、膜化されたパターン１５を得た。 Next, the back surface of the transfer layer 3 was heated by a heater, and the powder pattern 11 was melted at about 170 ° C. to obtain a film-formed pattern 15.
次いで、膜化されたパターン１５を積層装置１３の位置に搬送する過程で、平坦化ローラーで平坦化した後、位置決めを行った。平坦化後の膜化されたパターン１５と積層装置１３の天井プレートを転写体の表面とのギャップが６０μｍとなる位置まで昇降機構１３を下降させて、形成中の立体物１４の表面に膜化されたパターン１５を接触させた。
Next, in the process of transporting the filmed pattern 15 to the position of the
以上の操作を繰り返し、以降は先の積層物で形成される形成中の立体物１４に新たな層を重ねることによって合計約１７００回の積層を行った。これにより高さ約１０ｃｍ分の積層が完了し、立体物が得られた。
The above operation was repeated, and thereafter, a total of about 1700 times of lamination was performed by laminating a new layer on the three-
こうして製造された構造体の表面は非常になめらかであった。 The surface of the structure thus produced was very smooth.
Claims (17)
粉体の少なくとも一部を前記液体パターンに付着させるように前記液体パターンに粉体を付与する粉体付与手段と、前記液体パターンに付着していない粉体を媒体上から除去する除去手段と、を有する粉体のパターンの製造装置において、
前記粉体付与手段によって付与され前記液体パターンに付着しなかった粉体が前記液体パターンに付着した粉体同士の隙間に移動するように、前記液体パターンに付着しなかった前記媒体上の粉体に当該粉体を前記媒体の表面と反対の方向に運動させるための外力を与える外力付与手段を有し、前記外力付与手段によって前記外力を付与した後に、前記除去手段によって前記液体パターンに付着していない粉体を媒体上から除去することを特徴とするパターンの製造装置。 Forming means for forming a liquid pattern on the surface of the medium by applying a liquid to the medium,
Powder applying means for applying powder to the liquid pattern so that at least a portion of the powder is attached to the liquid pattern, and removing means for removing powder not attached to the liquid pattern from a medium, In a powder pattern manufacturing apparatus having
The powder on the medium that has not adhered to the liquid pattern so that the powder that has been applied by the powder applying means and has not adhered to the liquid pattern moves to a gap between the powder that has adhered to the liquid pattern. Has an external force applying means for applying an external force for moving the powder in a direction opposite to the surface of the medium, and after applying the external force by the external force applying means, adheres to the liquid pattern by the removing means. An apparatus for producing a pattern, wherein unremoved powder is removed from a medium.
前記転写用媒体の上に形成された前記粉体のパターンの層を、形成中の立体物に転写することによって立体物を製造する立体物の製造装置であって、
前記粉体付与手段によって付与され前記液体パターンに付着しなかった粉体が前記液体パターンに付着した粉体同士の隙間に移動するように、前記液体パターンに付着しなかった前記媒体上の粉体に前記媒体の表面と反対の方向に運動するための外力を与える外力付与手段をさらに備え、前記外力付与手段によって前記外力を付与した後に、前記除去手段によって前記液体パターンに付着していない粉体を媒体上から除去することを特徴とする立体物の製造装置。 The liquid pattern so as to adhere the transfer medium, and forming means for forming a liquid pattern on the surface of the transfer medium by applying a liquid to the transfer medium, at least a portion of the powder to the liquid pattern Powder applying means for applying powder to, and removing means for removing powder not attached to the liquid pattern from the medium,
A three-dimensional object manufacturing apparatus for manufacturing a three-dimensional object by transferring the layer of the powder pattern formed on the transfer medium to the three-dimensional object being formed,
The powder on the medium that has not adhered to the liquid pattern so that the powder that has been applied by the powder applying means and has not adhered to the liquid pattern moves to a gap between the powder that has adhered to the liquid pattern. Further comprising an external force applying means for applying an external force for moving in a direction opposite to the surface of the medium, wherein after the external force is applied by the external force applying means, the powder not adhered to the liquid pattern by the removing means. A three-dimensional object manufacturing apparatus, wherein the three-dimensional object is removed from the medium.
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