JP7451952B2 - 立体造形物製造装置、立体造形物の製造方法、および立体造形物製造用吐出プログラム - Google Patents
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Description
本発明の立体造形物製造装置は、副走査方向に第1、第2、・・・第nの複数の吐出孔を有し、複数の前記吐出孔から造形材料を吐出する吐出手段と、前記吐出手段により吐出された前記造形材料を硬化させるための硬化手段と、複数の行で通常印字を行う通常印字処理および、複数の行で前記通常印字に対するインターレース印字を行うインターレース印字処理を行うことを含む制御手段と、を有し、さらに必要に応じてその他の手段を有する。
前記吐出手段は、副走査方向に第1、第2、・・・第nの複数の吐出孔を有する。前記nは3以上の整数を表す。
前記通常印字処理およびインターレース印字処理は、どちらが先に行われてもよい。例えば先に通常印字処理を行い、その後インターレース印字処理を行ってもよいし、先にインターレース印字処理を行った後通常印字処理を行ってもよい。
この態様によると、通常印字処理とインターレース印字処理をそれぞれ別の層の印字として行うことができるため、同じ層において複数回スキャンを行う必要がなく、1層あたりのスキャン回数を減らすことができ、造形時間を少なくでき、生産性を向上させることができる。
ここで、「第2の造形材料が水溶性」であるとは、25℃の水1000mLに第2の造形材料が100g以上溶解することをいう。第2の造形材料が溶解した場合は、水が濁るため、目視により確認することができる。
吐出工程は、造形材料を吐出する工程であり、吐出手段により実施される。
吐出手段としては、造形材料を吐出することができるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、吐出ヘッドなどが挙げられる。
吐出ヘッドとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、圧電素子(ピエゾ素子)型ヘッド、熱膨張(サーマル)型ヘッドなどが挙げられる。これらの中でも、圧電素子(ピエゾ素子)型ヘッドが好ましい。
造形材料としては、特に制限はなく、立体造形物(モデル部)を造形する本体を構成する上で求められる性能に基づいて、適宜選択することができ、例えば、第1の造形材料(モデル材)などが挙げられる。なお、立体造形物を造形する際に、必要に応じて形状支持用にサポート部を使用する場合には、前記サポート部を造形するための第2の造形材料(サポート材)も造形材料に含まれる。
モデル材は、モデル部を構成する部分を造形する材料である。
本発明において、モデル部とは、立体造形物を造形する本体を構成する部を意味し、モデル層の積層により造形される。
好ましい一態様において、サポート材は、モデル材とは異なる材質(組成、濃度等)であり、サポート材の硬化物は、より好ましくは、水溶性、潮解性、崩壊性などモデル部から剥離しやすい性質を有している。
重合性モノマーとしては、例えば、単官能モノマー、多官能モノマーなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
単官能モノマーとしては、例えば、アクリルアミド、N-置換アクリルアミド誘導体、N,N-ジ置換アクリルアミド誘導体、N-置換メタクリルアミド誘導体、N,N-ジ置換メタクリルアミド誘導体、アクリル酸などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、ヒドロキシエチルアクリルアミド、イソボルニル(メタ)アクリレートが好ましい。
多官能モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、二官能モノマー、三官能以上のモノマーなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
重合性オリゴマーとしては、上記単官能モノマーの低重合体や末端に反応性不飽和結合基を有するものを1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、重合禁止剤、重合開始剤、着色剤、粘度調整剤、接着性付与剤、酸化防止剤、老化防止剤、架橋促進剤、紫外線吸収剤、可塑剤、防腐剤、分散剤などが挙げられる。
界面活性剤としては、例えば、分子量200以上かつ5,000以下、具体的には、PEG型非イオン界面活性剤[ノニルフェノールのエチレンオキサイド(以下、「EO」と略記)1~40モル付加物、ステアリン酸EO 1~40モル付加物等]、多価アルコール型非イオン界面活性剤(例えば、ソルビタンパルミチン酸モノエステル、ソルビタンステアリン酸モノエステル、ソルビタンステアリン酸トリエステル等)、フッ素含有界面活性剤(例えば、パーフルオロアルキルEO 1~50モル付加物、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルベタイン等)、変性シリコーンオイル[例えば、ポリエーテル変性シリコーンオイル、(メタ)アクリレート変性シリコーンオイル等]などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
界面活性剤の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、造形材料の全量に対して、3質量%以下が好ましく、0.1質量%以上5質量%以下がより好ましい。
重合禁止剤としては、例えば、フェノール化合物[ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、2,2-メチレン-ビス-(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、1,1,3-トリス-(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ブタン等]、硫黄化合物[ジラウリルチオジプロピオネート等]、リン化合物[トリフェニルフォスファイト等]、アミン化合物[フェノチアジン等]などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
重合禁止剤の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、造形材料の全量に対して、5質量%以下が好ましく、0.1質量%以上5質量%以下がより好ましい。
重合開始剤としては、例えば、熱重合開始剤、光重合開始剤などが挙げられる。これらの中でも、保存安定性の点から、光重合開始剤が好ましい。
光重合開始剤としては、光(特に波長220nm~400nmの紫外線)の照射によりラジカルを生成する任意の物質を用いることができる。
光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン、2,2-ジエトキシアセトフェノン、p-ジメチルアミノアセトフェノン、ベンゾフェノン、2-クロロベンゾフェノン、p,p’-ジクロロベンゾフェノン、p,p-ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン-n-プロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン-n-ブチルエーテル、ベンジルメチルケタール、チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-1-オン、1-(4-イソプロピルフェニル)2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、メチルベンゾイルフォーメート、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルペルオキシド、ジ-tert-ブチルペルオキシドなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
着色剤としては、造形材料中に溶解又は安定に分散し、さらに熱安定性に優れた染料および顔料が好適である。これらの中でも、溶解性染料(Solvent Dye)が好ましい。また色の調整等で2種以上の着色剤を適時混合することが可能である。
硬化工程は、前記吐出工程において吐出された前記造形材料を硬化させるための活性エネルギー線を照射する工程であり、硬化手段により実施される。
活性エネルギー線としては、例えば、紫外線、電子線、α線、β線、γ線、X線などが挙げられる。これらの中でも、紫外線が好ましい。
硬化手段としては、吐出された造形材料を硬化することができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、紫外線照射装置などが挙げられる。
高圧水銀灯は点光源であるが、光学系と組み合わせて光利用効率を高くしたDeepUVタイプは、短波長領域の照射が可能である。
メタルハライドは、波長領域が広いため着色物に有効であり、Pb、Sn、Fe等の金属のハロゲン化物が用いられ、重合開始剤の吸収スペクトルに合わせて選択できる。硬化に用いられるランプとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Fusion System社製のHランプ、Dランプ、又はVランプ等のような市販されているものも使用することができる。
制御手段は、前記吐出工程および/又は硬化工程において、所定の方式に基づいて前記造形材料を吐出および/又は硬化させるように、前記吐出手段および/又は前記硬化手段並びに/或いはその他の手段を制御するための手段である。制御手段には、制御プログラムなどを記憶するための記憶手段、記憶手段に記憶されたプログラムを呼び出し演算するための計算手段などが含まれ得る。
本発明において「制御手段」は、吐出手段および硬化手段、並びに他の手段(例えば、平坦化手段など)の動作を制御するための手段を意味する。制御手段の機能ブロック図を図2に示し、制御手段の詳細については、特定態様の例に基づいて後述する。制御手段にはROMやRAMなどの記憶手段およびCPU、FPGAなどの計算手段を含んでよい。記憶手段には、吐出手段や硬化手段等の各手段に特定の動作を行わせるためのプログラムが記憶されていてよく、かかるプログラムに基づいて各手段の動作を制御する。
本発明において、制御手段により吐出手段や硬化手段などの各手段を動作させる際に、前記各手段が所定の方向に運動する場合、かかる運動は、造形台(又は立体造形物)に対する相対的な移動を意味する。したがって、例えば「吐出手段が主走査方向に運動する」という場合、吐出手段自体が主走査方向に移動してもよいし、造形台(又は立体造形物)が主走査方向に移動することにより、吐出手段が相対的に主走査方向に運動するように制御してもよい。
通常印字工程は、複数の行で通常印字を行う工程であり、インターレース印字工程は、複数の行で前記通常印字に対するインターレース印字を行う工程であり、いずれの工程も制御手段が各手段の動作を制御することにより実施される。
制御手段の働きによって、複数の行で通常印字またはインターレース印字をまとめて行うことにより、副走査方向の走査距離が大きくなるため、次の印字処理を行う際に高い位置決め精度を担保することができ、主走査方向のM列目の造形材料の吐出と隣接するM列目の造形材料の吐出とのインターレースを埋めるようにM+1列目で造形材料を吐出することによって、造形物に「Y段差」が生じることを防止でき、優れた表面性を有する造形物が得られる。
制御手段には、制御プログラムなどを記憶するための記憶手段、記憶手段に記憶されたプログラムを呼び出し演算するための計算手段などが含まれ得る。
制御手段に含まれ得る計算手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、CPU(Central Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などが挙げられる。
その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、平坦化工程、乾燥工程などが挙げられる。
その他の手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、平坦化手段、乾燥手段、ステージなどが挙げられる。
平坦化工程は、前記吐出工程により形成された造形層を平坦化する工程であり、平坦化手段により実施される。
平坦化手段としては、例えば、ローラ、ブラシ、ブレードなどが挙げられる。
平坦化手段が造形材料を平坦化することにより、造形層の平均厚みの精度や平坦性を確保することができる。
ステージとは、造形層が積層されて立体造形物が造形される基台を意味する。
ステージは、モータなどにより移動可能であってもよく、上下動可能であってもよい。なお、「ステージ」を「造形ステージ」又は「造形台」と称することがある。
ステージの形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、平面状であることが好ましい。
なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。また、下記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好ましい数、位置、形状等にすることができる。
UV照射ユニット13としては、発光ダイオード(LED)、紫外線照射ランプなどが挙げられる。紫外線照射ランプを使用する場合、紫外線照射により発生するオゾンを除去する機構を備えることが好ましい。
紫外線照射ランプの種類としては、例えば、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドなどが挙げられる。超高圧水銀灯は点光源であるが、光学系と組み合わせて光利用効率を高くした紫外線照射ランプは、短波長領域の照射が可能である。メタルハライドは、波長領域が広いため着色物の硬化に効果的である。Pb、Sn、Feなどの金属のハロゲン化物が用いられ、光重合開始剤の吸収スペクトルに合わせて選択できる。
なお、「ステージ14上」とは、特に限定しない限り、ステージ14およびステージ14上で積層させる造形層30上を含むことを意味する。
また、造形ユニット20のX方向の一方側には、第1ヘッド11の維持回復を行うメンテナンス機構が配置されている。
ステージ14は、昇降手段15によってZ方向に昇降される。昇降手段15は、ベース部材上にX方向に配置されたガイド部材上に移動可能に配置される。
まず、造形ユニット20をY方向に移動させてステージ14上に位置させる。次に、ステージ14を停止している造形ユニット20に対して移動させながら、第1ヘッド11からモデル材301を造形領域(立体造形物を構成する領域)に吐出させる。サポート材を用いる場合は、第2ヘッド12からサポート材302を造形領域以外のサポート領域(造形後除去する領域)に吐出させる。
平坦化手段として、平坦化ローラ16のようなローラ形状の部材を使用する場合、X方向における移動方向に対して、平坦化ローラ16を逆転させる方向で回転させることにより、平坦化効果を向上させることができる。
本発明の立体造形物製造用吐出プログラムは、複数の行で通常印字を行う通常印字処理および、複数の行で前記通常印字に対するインターレース印字を行うインターレース印字処理を行う処理をコンピュータに行わせる。
その他の処理としては、例えば、吐出された造形材料の層を平坦化する処理、吐出された造形材料を硬化させるために活性エネルギー線照射する処理、造形された造形物を洗浄する処理、造形された造形物を乾燥する処理などが挙げられる。
さらに、本発明の立体造形物製造用吐出プログラムを、上記の記録媒体に記録する場合には、必要に応じて、コンピュータシステムが有する記録媒体読取装置を通じて、これを直接又はハードディスクにインストールして使用することができる。また、コンピュータシステムから情報通信ネットワークを通じてアクセス可能な外部記憶領域(他のコンピュータなど)に本発明の立体造形物製造用吐出プログラムを記録しておいてもよい。この場合、外部記憶領域に記録された本発明の立体造形物製造用吐出プログラムは、必要に応じて、外部記憶領域から情報通信ネットワークを通じてこれを直接、又はハードディスクにインストールして使用することができる。
なお、本発明の立体造形物製造用吐出プログラムは、複数の記録媒体に、任意の処理毎に分割されて記録されていてもよい。
本発明の立体造形物製造装置は、本発明の立体造形物製造用吐出プログラムを搭載する。
本発明の立体造形物製造装置は、本発明の立体造形物製造用吐出プログラムを搭載している以外は特に制限はなく、その他のプログラムなどを搭載することができる。
本発明におけるコンピュータが読み取り可能な記録媒体は、本発明の立体造形物製造用吐出プログラムを記録してなる。
本発明におけるコンピュータが読み取り可能な記録媒体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、内蔵ハードディスク、外付けハードディスク、CD-ROM、DVD-ROM、MOディスク、USBメモリなどが挙げられる。
また、本発明におけるコンピュータが読み取り可能な記録媒体は、本発明の立体造形物製造用活性エネルギー線照射プログラムが任意の処理毎に分割されて記録された複数の記録媒体であってもよい。
コンピュータとしては、記憶、演算、制御などの装置を備えた機器であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、パーソナルコンピュータなどが挙げられる。
また、制御手段500は、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ(NVRAM)504を備えている。また、制御手段500は、画像データに対する各種信号処理等を行う画像処理やその他の装置全体を制御するための入出力信号を処理するASIC505を備えている。
さらに、制御手段500は、外部の造形データ作成装置600から造形データを受信するときに使用するデータおよび信号の送受を行うためのI/F506を備えている。
なお、造形データ作成装置600は、最終形態の造形物(立体造形物)を造形層ごとにスライスしたスライスデータである造形データ(断面データ)を作成する装置であり、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置で構成されている。
また、制御手段500は、造形ユニット20の第1ヘッド11を駆動制御するヘッド駆動制御部508と、第2ヘッド12を駆動制御するヘッド駆動制御部509を備えている。
さらに、制御手段500は、造形ユニット20をX方向に移動させるユニットX方向移動機構550を構成するモータを駆動するモータ駆動部510と、造形ユニット20をY方向(副走査方向)に移動させるY方向走査機構552を構成するモータを駆動するモータ駆動部511を備える。
制御手段500のI/O507には、装置の環境条件としての温度および湿度を検出する温湿度センサ560などの検知信号やその他のセンサ類の検知信号が入力される。
制御手段500には、この装置に必要な情報の入力および表示を行うための操作パネル522が接続されている。
制御手段500は、上述したように、造形データ作成装置600から造形データを受領する。造形データは、目的とする立体造形物の形状をスライスしたスライスデータとしての各造形層30の内の造形物17を形成するデータ(造形領域のデータ)である。
なお、造形データ作成装置600と立体造形物製造装置10によって製造装置が構成される。
すなわち、図4Aに示すように、従来の立体造形物の製造方法により、解像度が150dpiの吐出孔で300dpiの解像度の吐出を行う場合、(1)1スキャン目を同じ垂直方向高さで往路および復路で造形材料を吐出した後、(2)吐出手段の位置を副走査方向に半dot分ずらして(微小改行して)から、(3)2スキャン目を同じ垂直方向高さ位置で主走査方向のM列目の造形材料の吐出と隣接するM列目の造形材料の吐出とのインターレースを埋めるようにM+1列目で造形材料を吐出する。図4Bには、図4Aで造形された造形物を側面から見た様子を示す模式図を示す。ただし、前記Mは1以上の整数を表す。
この際、前記(2)の「微小改行」の位置精度が悪いために、図5に示すように、造形物に「Y段差」が発生することがわかった。
また、図4Aの造形方法では、同じ層において複数回スキャンを行うため、造形時間が長くなり、生産性が低下する。
具体的には、図7又は図8に示す方法がある。ここで図中Xは、第1の吐出孔の中心と、該第1の吐出孔と隣接する第2の吐出孔の中心との最短距離を意味する。
図7に示す方法は、前記制御手段が、前記造形処理を複数回行った後、造形開始時の吐出位置において1/2×Xとなる位置に前記第1の吐出孔の中心が配置されるように前記吐出手段を副走査方向に走査して前記造形処理を複数回行う制御を実施する方法である。
図8に示す方法は、前記制御手段が、前記造形処理を複数回行った後、造形開始時の吐出位置において1/3×Xとなる位置に前記第1の吐出孔の中心が配置されるように前記吐出手段を副走査方向に走査して前記造形処理を複数回行う制御を実施した後、
造形開始時の吐出位置において2/3×Xとなる位置に前記第1の吐出孔の中心が配置されるように前記吐出手段を副走査方向に走査して前記造形処理を複数回行う制御を実施する制御を行う方法である。
この造形方法によると、従来技術のような位置決め精度の悪い「微小改行」の動作を行わずに、位置決め精度の高い制御を行うことによって、「Y段差」の発生を防止することができ、インターレース印字の際に通常印字で造形される層とは別の層を造形することによって、同じ層において複数回スキャンを行う必要がなく、1層あたりのスキャン回数も減らせるため、造形時間を少なくでき、生産性を向上させることができる。
例えば図10Aは、第N層で主走査方向にM列目の造形材料を吐出し、第N+1層においてM+1列目の造形材料を吐出し、次の第N+2層でM列目の造形材料を吐出するように、M列目の造形層とM+1列目の造形増を交互に積層する方法である。
また、例えば図10Bは、第N+2層目で主走査方向にM+1列目の造形材料を吐出し、第N+3層目でM列目の造形材料を吐出する積層方法である。
また、通常印字とインターレース印字が1:1でない場合、例えば通常印字1に対してインターレース印字が3である場合、通常印字の層1層とインターレース印字の層3層がセットとなって繰り返される。この場合、当然セット内の各層の順番はいかなる順番であってもよい。かかる態様により、同じ層において複数回スキャンを行わなくても、それと同等の造形精度を有する造形物を得ることができる。
図11に示す実施例1で用いる立体造形物製造装置200は、造形物110が載置される造形ステージ111と、造形ステージ111上に造形物110を順次積層しながら造形する造形ユニット120とを備えている。
ここでは、図7に示すように、造形開始時の吐出位置において1/2×Xとなる位置に前記第1の吐出孔の中心が配置されるように造形ユニット120を副走査方向に移動させる。ただし、前記Xは、第1の吐出孔の中心と、該第1の吐出孔と隣接する第2の吐出孔の中心との最短距離を意味する。
ただし、実施例1では、吐出手段を(3)3スキャン目から(4)4スキャン目に移動する際に、吐出手段を副走査方向に大きく移動させなければならない。このため、実施例1では余分な造形時間がかかってしまい、生産性が低いという課題がある。
実施例2では、図9Aに示すように、第N層目において、主走査方向にM列目の造形材料の吐出を行う。このとき往路と復路は同じ列に吐出を行っている。次に、第N+1層目において、第N層で吐出したM列目の造形材料の吐出と隣接するM列目の造形材料のインターレースを埋めるように、位置決め精度の高い動作で移動させてM+1列目の造形材料の吐出を行う。このときも往路と復路は同じ列に吐出を行う。図9Bは、図9Aの造形方法で造形された造形物を側面から見た様子を示す模式図である。
ここでは、図7に示すように、造形開始時の吐出位置において1/2×Xとなる位置に前記第1の吐出孔の中心が配置されるように造形ユニット120を副走査方向に移動させる。ただし、前記Xは、第1の吐出孔の中心と、該第1の吐出孔と隣接する第2の吐出孔の中心との最短距離を意味する。
比較例1では、微小改行を行う造形方法(従来方法)としては、図14Aに示す造形方法を用いた。図14Aの造形方法で造形された造形物を側面から見た様子を示す模式図である。この比較例1では、第N層目において往路で主走査方向にM列目の造形材料を吐出した後、微小改行を行い、第N層目において復路で主走査方向にM+1列目の造形材料を吐出する。
Y段差発生率の評価は、立体造形物製造装置のステージにおけるXZ面に平行な面を複数個、それぞれ異なるXY位置に造形し、Y段差が発生している面の数を数えた。造形したモデルの大きさはX方向の長さ5mm、Y方向の長さ2mm、Z方向の高さ10mmである。また、立体造形物製造装置によってY段差が発生しやすいXY位置が異なるため、ステージ上の手前奥、左右、中央を全てカバーするような位置に、このモデルを全部で1080コ配置し、評価を行った。表1に示したY段差の発生率は、(Y段差が発生しているXZ面数/全XZ面数)によって求めた。
<1> 副走査方向に第1、第2、・・・第nの複数の吐出孔を有し、複数の前記吐出孔から造形材料を吐出する吐出手段と、
前記吐出手段により吐出された前記造形材料を硬化させるための硬化手段と、
複数の行で通常印字を行う通常印字処理および、複数の行で前記通常印字に対するインターレース印字を行うインターレース印字処理を行うことを含む制御手段と、
を有することを特徴とする立体造形物製造装置である。
<2> 1つの前記通常印字に対して、1つの前記インターレース印字を行う前記<1>に記載の立体造形物製造装置である。
<3> 1つの前記通常印字に対して、複数の前記インターレース印字を行う前記<1>に記載の立体造形物製造装置である。
<4> 第N層において、前記通常印字処理を行い、
別の層において、前記インターレース印字処理を行う前記<1>から<3>のいずれかに記載の立体造形物製造装置である。
ただし、前記Nは1以上の整数を表す。
<5> 前記吐出手段が、主走査方向に往復動し、往動時および復動時のそれぞれにおいて前記造形材料を吐出する、前記<1>から<4>のいずれかに記載の立体造形物製造装置である。
<6> 前記吐出手段が、往動時よりも復動時の方が多く前記造形材料を吐出する、前記<5>に記載の立体造形物製造装置である。
<7> 前記吐出手段により吐出された前記造形材料の表面を平坦化する平坦化手段を有する、前記<1>から<6>のいずれかに記載の立体造形物製造装置である。
<8> 前記吐出手段が、複数の造形材料を吐出可能であり、
前記制御手段が、第1の造形材料を吐出し、硬化させて第1の造形領域を形成した後、同じ行において第2の造形材料を吐出し、硬化させて第2の造形領域を形成する制御を行う、前記<1>から<7>のいずれかに記載の立体造形物製造装置である。
<9> 前記第2の造形材料が、水溶性の造形材料である前記<8>に記載の立体造形物製造装置である。
<10> 複数の行で通常印字を行う通常印字処理および、複数の行で前記通常印字に対するインターレース印字を行うインターレース印字処理を行う処理をコンピュータに行わせることを特徴とする立体造形物製造用吐出プログラムである。
<11> 第N層において、前記通常印字処理を行い、別の層において、前記インターレース印字処理を行う処理をコンピュータに行わせる前記<10>に記載の立体造形物製造用吐出プログラムである。
ただし、前記Nは1以上の整数を表す。
<12> 前記<10>から<11>のいずれかに記載の立体造形物製造用吐出プログラムを搭載したことを特徴とする立体造形物製造装置である。
<13> 複数の行で通常印字を行う通常印字工程と、
複数の行で前記通常印字に対するインターレース印字を行うインターレース印字工程と、を含むことを特徴とする立体造形物の製造方法である。
<14> 1つの前記通常印字に対して、1つの前記インターレース印字を行う前記<13>に記載の立体造形物の製造方法である。
<15> 1つの前記通常印字に対して、複数の前記インターレース印字を行う前記<13>に記載の立体造形物の製造方法である。
<16> 第N層において、前記通常印字処理を行い、
別の層において、前記インターレース印字処理を行う前記<13>から<15>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
ただし、前記Nは1以上の整数を表す。
11 第1ヘッド
12 第2ヘッド
13 UV照射ユニット
14 ステージ
16 平坦化ローラ
20 造形ユニット
Claims (13)
- 副走査方向に第1、第2、・・・第nの複数の吐出孔を有し、複数の前記吐出孔から造形材料を吐出する吐出手段と、
前記吐出手段により吐出された前記造形材料を硬化させるための硬化手段と、
前記吐出手段を副走査方向に複数回連続して改行して複数の行でまとめて通常印字を行い、先の印字時の吐出位置から前記吐出孔同士の間隔より小さい距離だけ次の印字時に前記吐出手段を前記副走査方向に走査する微小改行を含まずに、先の前記通常印字時の最初の前記吐出手段の位置における前記吐出孔とそれに隣接する前記吐出孔の間に前記吐出手段の前記吐出孔が配置される位置に、前記吐出手段を移動した後、前記吐出手段を前記副走査方向に複数回連続して改行して複数の行でまとめて前記通常印字に対するインターレース印字を行うことを含む制御手段と、
を有することを特徴とする立体造形物製造装置。 - 1つの前記通常印字に対して、1つの前記インターレース印字を行う請求項1に記載の立体造形物製造装置。
- 1つの前記通常印字に対して、複数の前記インターレース印字を行う請求項1に記載の立体造形物製造装置。
- 第N層において、前記通常印字を行い、
別の層において、前記インターレース印字を行う請求項1から3のいずれかに記載の立体造形物製造装置。
ただし、前記Nは1以上の整数を表す。 - 前記吐出手段が、主走査方向に往復動し、往動時および復動時のそれぞれにおいて前記造形材料を吐出する、請求項1から4のいずれかに記載の立体造形物製造装置。
- 前記吐出手段が、往動時よりも復動時の方が多く前記造形材料を吐出する、請求項5に記載の立体造形物製造装置。
- 前記吐出手段により吐出された前記造形材料の表面を平坦化する平坦化手段を有する、請求項1から6のいずれかに記載の立体造形物製造装置。
- 前記吐出手段が、複数の造形材料を吐出可能であり、
前記制御手段が、第1の造形材料を吐出し、硬化させて第1の造形領域を形成した後、同じ行において第2の造形材料を吐出し、硬化させて第2の造形領域を形成する制御を行う、請求項1から7のいずれかに記載の立体造形物製造装置。 - 前記第2の造形材料が、水溶性の造形材料である請求項8に記載の立体造形物製造装置。
- 副走査方向に第1、第2、・・・第nの複数の吐出孔を有し、複数の前記吐出孔から造形材料を吐出する吐出手段を副走査方向に複数回連続して改行して複数の行でまとめて通常印字を行い、先の印字時の吐出位置から前記吐出孔同士の間隔より小さい距離だけ次の印字時に前記吐出手段を前記副走査方向に走査する微小改行を含まずに、先の前記通常印字時の最初の前記吐出手段の位置における前記吐出孔とそれに隣接する前記吐出孔の間に前記吐出手段の前記吐出孔が配置される位置に、前記吐出手段を移動した後、前記吐出手段を前記副走査方向に複数回連続して改行して複数の行でまとめて前記通常印字に対するインターレース印字を行う処理をコンピュータに行わせることを特徴とする立体造形物製造用吐出プログラム。
- 第N層において、前記通常印字を行い、別の層において、前記インターレース印字を行う処理をコンピュータに行わせる請求項10に記載の立体造形物製造用吐出プログラム。
ただし、前記Nは1以上の整数を表す。 - 請求項10から11のいずれかに記載の立体造形物製造用吐出プログラムを搭載したことを特徴とする立体造形物製造装置。
- 副走査方向に第1、第2、・・・第nの複数の吐出孔を有し、複数の前記吐出孔から造形材料を吐出する吐出手段を副走査方向に複数回連続して改行して複数の行でまとめて通常印字を行い、先の印字時の吐出位置から前記吐出孔同士の間隔より小さい距離だけ次の印字時に前記吐出手段を前記副走査方向に走査する微小改行を含まずに、先の前記通常印字時の最初の前記吐出手段の位置における前記吐出孔とそれに隣接する前記吐出孔の間に前記吐出手段の前記吐出孔が配置される位置に、前記吐出手段を移動した後、前記吐出手段を前記副走査方向に複数回連続して改行して複数の行でまとめて前記通常印字に対するインターレース印字を行う工程を含むことを特徴とする立体造形物の製造方法。
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