JP6985127B2 - 造形物の製造方法、造形システム、及び造形装置 - Google Patents
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Description
Claims (13)
- 造形物の材料である造形物材料の層を予め設定された積層方向へ積層することで前記造形物を造形する造形物の製造方法であって、
前記積層方向における互いに異なる位置での前記造形物の断面をそれぞれ示すデータである複数のスライスデータを生成するスライスデータ生成段階と、
前記複数のスライスデータに基づいて前記造形物材料を吐出することにより前記造形物を造形する造形段階と
を備え、
前記スライスデータ生成段階及び前記造形段階の少なくともいずれかにおいて、前記造形物の外側から見た位置が凹凸状に変化するゆらぎを前記造形物に付与するための処理を行い、
前記造形物材料を吐出する単位の位置をボクセル位置と定義した場合、前記スライスデータは、前記造形物材料を吐出すべき前記ボクセル位置である吐出位置を指定するデータであり、
前記造形段階において、それぞれの前記スライスデータにおいて指定される前記吐出位置へ前記造形物材料を吐出することにより、それぞれの前記スライスデータに対応する前記造形物材料の層を形成し、
前記スライスデータ生成段階において、
前記スライスデータの生成に用いるデータである中間データを生成する処理であり、前記造形物の全体を示すデータである造形物データに基づき、少なくとも前記積層方向における互いに異なる位置での前記造形物の断面の形状をそれぞれが示す複数の中間データを生成する中間データ生成処理と、
それぞれの前記中間データに基づいてそれぞれの前記スライスデータを生成する処理であり、前記ゆらぎを前記造形物に付与するための処理として、少なくとも一部の前記中間データから前記スライスデータを生成する場合に前記造形物の外周面に対応する部分である輪郭を変更しつつ、前記複数のスライスデータを生成するデータ変換処理と
を行い、
前記データ変換処理において、少なくとも一部の前記スライスデータについて、最外周における前記吐出位置の並び方を対応する前記中間データと異ならせることにより、前記輪郭が前記中間データと異なる前記スライスデータを生成し、
前記中間データは、前記スライスデータと同じ形式で前記吐出位置を指定するデータであり、
前記データ変換処理において、予め設定されたパターンで前記吐出位置の指定を変更するマスクを少なくとも一部の前記中間データに対して適用することにより、前記輪郭が前記中間データと異なる前記スライスデータを生成し、
前記造形段階において、造形中の前記造形物を支えるサポート層の材料であるサポート材を更に吐出し、
前記マスクは、一部の前記吐出位置へ前記造形物材料に代えて前記サポート材を吐出するように前記吐出位置の指定を変更するマスクであることを特徴とする造形物の製造方法。 - 前記スライスデータの前記輪郭のうち、前記積層方向と直交する面内における位置が前記積層方向において隣接する前記スライスデータと同一になっている部分を段差重畳部分と定義した場合、
前記データ変換処理において、前記中間データと前記輪郭が同じ前記スライスデータを用いる場合よりも前記段差重畳部分が少なくなるように、前記少なくとも一部の前記スライスデータの前記輪郭を対応する前記中間データと異ならせることを特徴とする請求項1に記載の造形物の製造方法。 - 前記データ変換処理において、前記中間データと前記輪郭が同じ前記スライスデータを用いる場合よりも前記ゆらぎが多くなるように、前記少なくとも一部の前記スライスデータの前記輪郭を対応する前記中間データと異ならせることを特徴とする請求項1又は2に記載の造形物の製造方法。
- 前記造形段階において、前記造形物材料を吐出する吐出ヘッドに、造形中の前記造形物に対して相対的に予め設定された主走査方向へ移動しつつ前記造形物材料を吐出する主走査動作を行わせ、
前記主走査方向及び前記積層方向と直交する方向を副走査方向と定義した場合、
前記データ変換処理において、前記少なくとも一部の前記スライスデータについて、対応する前記中間データと輪郭が同じ前記スライスデータと比べて、前記輪郭を構成する一部の前記吐出位置が前記主走査方向及び前記副走査方向の少なくともいずれかの方向へずれるように、前記少なくとも一部の前記スライスデータの前記輪郭を対応する前記中間データと異ならせることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の造形物の製造方法。 - 前記データ変換処理において、前記少なくとも一部の前記スライスデータについて、対応する前記中間データと輪郭が同じ前記スライスデータと比べて、前記輪郭を構成する一部の前記吐出位置が前記主走査方向及び前記副走査方向の少なくともいずれかの方向へ1つの前記ボクセル位置分だけずれるように、前記少なくとも一部の前記スライスデータの前記輪郭を対応する前記中間データと異ならせることを特徴とする請求項4に記載の造形物の製造方法。
- 前記造形段階において、前記造形物材料を吐出する吐出ヘッドに、造形中の前記造形物に対して相対的に予め設定された主走査方向へ移動しつつ前記造形物材料を吐出する主走査動作を行わせ、かつ、1つの前記スライスデータに対応する前記造形物材料の層の形成時に、前記吐出ヘッドに、複数回の前記主走査動作を行わせ、
前記データ変換処理において、前記複数回の前記主走査動作のうちの一部の回の前記主走査動作において前記造形物材料を吐出する前記吐出位置が前記中間データにおいて指定されている前記吐出位置と比べて前記主走査方向における位置がずれるようにした前記スライスデータを生成することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の造形物の製造方法。 - 造形物の材料である造形物材料の層を予め設定された積層方向へ積層することで前記造形物を造形する造形物の製造方法であって、
前記積層方向における互いに異なる位置での前記造形物の断面をそれぞれ示すデータである複数のスライスデータを生成するスライスデータ生成段階と、
前記複数のスライスデータに基づいて前記造形物材料を吐出することにより前記造形物を造形する造形段階と
を備え、
前記スライスデータ生成段階及び前記造形段階の少なくともいずれかにおいて、前記造形物の外側から見た位置が凹凸状に変化するゆらぎを前記造形物に付与するための処理を行い、
前記造形物材料を吐出する単位の位置をボクセル位置と定義した場合、前記スライスデータは、前記造形物材料を吐出すべき前記ボクセル位置である吐出位置を指定するデータであり、
前記造形段階において、それぞれの前記スライスデータにおいて指定される前記吐出位置へ前記造形物材料を吐出することにより、それぞれの前記スライスデータに対応する前記造形物材料の層を形成し、
前記スライスデータ生成段階において、
前記スライスデータの生成に用いるデータである中間データを生成する処理であり、前記造形物の全体を示すデータである造形物データに基づき、少なくとも前記積層方向における互いに異なる位置での前記造形物の断面の形状をそれぞれが示す複数の中間データを生成する中間データ生成処理と、
それぞれの前記中間データに基づいてそれぞれの前記スライスデータを生成する処理であり、前記ゆらぎを前記造形物に付与するための処理として、少なくとも一部の前記中間データから前記スライスデータを生成する場合に前記造形物の外周面に対応する部分である輪郭を変更しつつ、前記複数のスライスデータを生成するデータ変換処理と
を行い、
前記データ変換処理において、少なくとも一部の前記スライスデータについて、最外周における前記吐出位置の並び方を対応する前記中間データと異ならせることにより、前記輪郭が前記中間データと異なる前記スライスデータを生成し、かつ、前記造形物の表面の少なくとも一部がマット状になるように、前記少なくとも一部の前記スライスデータの前記輪郭を対応する前記中間データと異ならせることにより、
前記造形段階において、表面の少なくとも一部がマット状になっている前記造形物を造形することを特徴とする造形物の製造方法。 - 前記ゆらぎを前記造形物に付与するための処理を行うことにより、前記造形物材料の層の複数層分の高さの段差が形成される範囲を、前記ゆらぎを付与しない場合よりも少なくすることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の造形物の製造方法。
- 前記ゆらぎを前記造形物に付与するための処理において、少なくとも、前記造形物材料の層の外縁部に前記ゆらぎを付与することを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の造形物の製造方法。
- 造形物の材料である造形物材料の層を予め設定された積層方向へ積層することで前記造形物を造形する造形物の製造方法であって、
前記積層方向における互いに異なる位置での前記造形物の断面をそれぞれ示すデータである複数のスライスデータを生成するスライスデータ生成段階と、
前記複数のスライスデータに基づいて前記造形物材料を吐出することにより前記造形物を造形する造形段階と
を備え、
前記造形物材料を吐出する単位の位置をボクセル位置と定義した場合、前記スライスデータは、前記造形物材料を吐出すべき前記ボクセル位置である吐出位置を指定するデータであり、
前記造形段階において、それぞれの前記スライスデータにおいて指定される前記吐出位置へ前記造形物材料を吐出することにより、それぞれの前記スライスデータに対応する前記造形物材料の層を形成し、
前記スライスデータ生成段階において、
前記スライスデータの生成に用いるデータである中間データを生成する処理であり、前記造形物の全体を示すデータである造形物データに基づき、少なくとも前記積層方向における互いに異なる位置での前記造形物の断面の形状をそれぞれが示す複数の中間データを生成する中間データ生成処理と、
それぞれの前記中間データに基づいてそれぞれの前記スライスデータを生成する処理であり、少なくとも一部の前記中間データについて前記造形物の外周面に対応する部分である輪郭を変更しつつ、前記複数のスライスデータを生成するデータ変換処理と
を行い、
前記データ変換処理において、少なくとも一部の前記スライスデータについて、最外周における前記吐出位置の並び方を対応する前記中間データと異ならせることにより、前記輪郭が前記中間データと異なる前記スライスデータを生成し、
前記中間データは、前記スライスデータと同じ形式で前記吐出位置を指定するデータであり、
前記データ変換処理において、予め設定されたパターンで前記吐出位置の指定を変更するマスクを少なくとも一部の前記中間データに対して適用することにより、前記輪郭が前記中間データと異なる前記スライスデータを生成し、
前記造形段階において、造形中の前記造形物を支えるサポート層の材料であるサポート材を更に吐出し、
前記マスクは、一部の前記吐出位置へ前記造形物材料に代えて前記サポート材を吐出するように前記吐出位置の指定を変更するマスクであることを特徴とする造形物の製造方法。 - 造形物の材料である造形物材料の層を予め設定された積層方向へ積層することで前記造形物を造形する造形物の製造方法であって、
前記積層方向における互いに異なる位置での前記造形物の断面をそれぞれ示すデータである複数のスライスデータを生成するスライスデータ生成段階と、
前記複数のスライスデータに基づいて前記造形物材料を吐出することにより前記造形物を造形する造形段階と
を備え、
前記造形物材料を吐出する単位の位置をボクセル位置と定義した場合、前記スライスデータは、前記造形物材料を吐出すべき前記ボクセル位置である吐出位置を指定するデータであり、
前記造形段階において、それぞれの前記スライスデータにおいて指定される前記吐出位置へ前記造形物材料を吐出することにより、それぞれの前記スライスデータに対応する前記造形物材料の層を形成し、
前記スライスデータ生成段階において、
前記スライスデータの生成に用いるデータである中間データを生成する処理であり、前記造形物の全体を示すデータである造形物データに基づき、少なくとも前記積層方向における互いに異なる位置での前記造形物の断面の形状をそれぞれが示す複数の中間データを生成する中間データ生成処理と、
それぞれの前記中間データに基づいてそれぞれの前記スライスデータを生成する処理であり、少なくとも一部の前記中間データについて前記造形物の外周面に対応する部分である輪郭を変更しつつ、前記複数のスライスデータを生成するデータ変換処理と
を行い、
前記データ変換処理において、少なくとも一部の前記スライスデータについて、最外周における前記吐出位置の並び方を対応する前記中間データと異ならせることにより、前記輪郭が前記中間データと異なる前記スライスデータを生成し、かつ、前記造形物の表面の少なくとも一部がマット状になるように、前記少なくとも一部の前記スライスデータの前記輪郭を対応する前記中間データと異ならせることにより、
前記造形段階において、表面の少なくとも一部がマット状になっている前記造形物を造形することを特徴とする造形物の製造方法。 - 造形物を造形する造形システムであって、
請求項1から11のいずれかに記載の造形物の製造方法により前記造形物を造形することを特徴とすることを特徴とする造形システム。 - 造形物を造形する造形装置であって、
請求項1から11のいずれかに記載の造形物の製造方法における前記スライスデータ生成段階の動作により生成された前記スライスデータに基づき、請求項1から11のいずれかに記載の造形物の製造方法における前記造形段階の動作を行うことを特徴とする造形装置。
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