[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2016198897A - Method for forming three-dimensional molded object - Google Patents

Method for forming three-dimensional molded object Download PDF

Info

Publication number
JP2016198897A
JP2016198897A JP2015078781A JP2015078781A JP2016198897A JP 2016198897 A JP2016198897 A JP 2016198897A JP 2015078781 A JP2015078781 A JP 2015078781A JP 2015078781 A JP2015078781 A JP 2015078781A JP 2016198897 A JP2016198897 A JP 2016198897A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
layer
support material
dimensional structure
boundary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015078781A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
浩文 原
Hirofumi Hara
浩文 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mimaki Engineering Co Ltd
Original Assignee
Mimaki Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mimaki Engineering Co Ltd filed Critical Mimaki Engineering Co Ltd
Priority to JP2015078781A priority Critical patent/JP2016198897A/en
Publication of JP2016198897A publication Critical patent/JP2016198897A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide means for forming a three-dimensional molded object having good surface quality.SOLUTION: A method for forming a three-dimensional molded object 15 is provided, in which an object is formed by stacking layers comprising at least two types of inks in an ink for modeling material, a decorative ink and an ink for a support material. A gap 17 is formed at least either in at least a part of a boundary of two inks adjoining to each other in one layer or in at least a part along the boundary.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、三次元造形物の形成方法に関し、より詳細には、モデル材およびサポート材からなる層を積層して三次元造形物を形成する形成方法に関する。   The present invention relates to a method for forming a three-dimensional structure, and more particularly, to a method for forming a three-dimensional structure by stacking layers made of a model material and a support material.

三次元造形物を形成する技術として、インクジェット法、溶融物堆積法(FDM:Fused Deposition Modeling)、インクジェットバインダ法、シート積層法、光造形法(SL:Stereo Lithography)、および粉末焼結法(SLS:Selective Laser Sintering)等が知られている。   As a technique for forming a three-dimensional structure, an inkjet method, a melt deposition method (FDM), an ink-jet binder method, a sheet lamination method, a stereolithography method (SL), and a powder sintering method (SLS) : Selective Laser Sintering).

なかでも、インクジェット法として、光の照射を受けることで硬化するモデル材を吐出して形成した層を積層する方法が多用されている。この方法では、まず最終的に得たい三次元造形物の外観内観のデザイン・機構等を三次元CADによってデータ化した後、当該データを一定間隔でスライスした多層型のパターンデータを作成する。次いで、各層のパターンデータに則して、モデル材を吐出して、各層を積層することにより三次元造形物を形成する。   In particular, as an ink jet method, a method of laminating layers formed by discharging a model material that is cured by receiving light irradiation is frequently used. In this method, first, the design / mechanism or the like of the external appearance of a three-dimensional structure to be finally obtained is converted into data by three-dimensional CAD, and then, multilayer pattern data obtained by slicing the data at a predetermined interval is created. Subsequently, according to the pattern data of each layer, a model material is discharged and each layer is laminated to form a three-dimensional structure.

このような方法においては、積層される上下二つの層のうち、上の層の外周端が下の層の外周端よりも大きい、すなわち上の層の一部が張り出している(オーバーハングしている)構造を造形する場合がある。この場合には、下の層の外周端に隣接してサポート材を形成し、サポート材上に上の層のオーバーハング部分を積層する。なお、サポート材は、立体物に構成されるものではない部分であるため、適当なタイミングで除去される。   In such a method, of the two upper and lower layers to be laminated, the outer peripheral edge of the upper layer is larger than the outer peripheral edge of the lower layer, that is, a part of the upper layer protrudes (overhangs). In some cases, the structure is shaped. In this case, the support material is formed adjacent to the outer peripheral edge of the lower layer, and the overhang portion of the upper layer is laminated on the support material. Note that the support material is a portion that is not configured as a three-dimensional object, and thus is removed at an appropriate timing.

吐出した直後のモデル材およびサポート材の表面には凹凸がある。そこで、モデル材およびサポート材によって一層を形成するごとに、層の表面を、ローラ等を使用して平坦化する方法が採用されている。   The surface of the model material and the support material immediately after discharging has irregularities. Therefore, a method of flattening the surface of the layer using a roller or the like every time one layer is formed by the model material and the support material is employed.

米国特許第5503785号明細書US Pat. No. 5,503,785

しかしながら、モデル材およびサポート材によって形成された層の表面をローラ等によって平坦化する場合、最終的に得られる三次元造形物の表面が粗くなってしまう。   However, when the surface of the layer formed by the model material and the support material is flattened by a roller or the like, the surface of the finally obtained three-dimensional structure becomes rough.

これについて、図14を参照して説明する。図14は、従来技術における、モデル材およびサポート材によって形成された層をローラによって平坦化する工程を示した模式図である。図14に示すように、モデル材Mまたはサポート材Sによって形成された層の表面を、ローラRが回転方向Bに回転しながら進行方向Aに進むことによって、当該層の表面が平坦化される。この際、ローラRの進行に伴い、領域Pに示すように、ローラRによって進行方向Aの下流側へと引きずられるモデル材Mが生じる。ローラRがそのまま移動していくと、引きずられたモデル材MがローラRによってサポート材S側に巻き込まれることにより、モデル材Mおよびサポート材Sの境界において両者が混合してしまう。このようにして形成された三次元造形物は、サポート材S側に巻き込まれたモデル材Mにより、表面が粗くなってしまう。   This will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a schematic diagram showing a process of flattening a layer formed of a model material and a support material with a roller in the prior art. As shown in FIG. 14, the surface of the layer formed by the model material M or the support material S advances in the traveling direction A while the roller R rotates in the rotational direction B, so that the surface of the layer is flattened. . At this time, as the roller R travels, as shown in the region P, a model material M dragged to the downstream side in the traveling direction A by the roller R is generated. When the roller R moves as it is, the dragged model material M is wound on the support material S side by the roller R, so that they are mixed at the boundary between the model material M and the support material S. The surface of the three-dimensional structure formed in this way becomes rough due to the model material M wound on the support material S side.

なお、上記の問題は、モデル材と加飾用インクとの境界でも起こり得る。この場合、ローラによって引きずられたモデル材が加飾用インク側に巻き込まれることにより、モデル材および加飾用インクの境界において両者が混合してしまい、このようにして形成された三次元造形物の表面品質は悪くなってしまう。   The above problem can also occur at the boundary between the model material and the decorative ink. In this case, when the model material dragged by the roller is wound on the decorative ink side, the model material and the decorative ink are mixed at the boundary, and the three-dimensional structure formed in this way The surface quality of the will deteriorate.

特許文献1には、サポート材とモデル材との混合を防止するために、両者の間に隙間を設け、当該隙間に液体を入れる方法が開示されている。しかしながら、上記の方法では、インクジェットプリンタにおいては、インクを吐出するためのヘッド以外に、液体を吐出するための新たなヘッドが必要となってしまう。   Patent Document 1 discloses a method of providing a gap between the support material and the model material so as to prevent mixing of the support material and the model material, and putting a liquid into the gap. However, in the above method, in the ink jet printer, a new head for ejecting liquid is required in addition to the head for ejecting ink.

そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、良好な表面品質の三次元造形物を形成することができる、三次元造形物の形成方法を提供することにある。   Then, this invention is made | formed in view of said problem, The objective is providing the formation method of the three-dimensional structure which can form the three-dimensional structure of favorable surface quality. It is in.

本発明の一態様に係る、三次元造形物の形成方法は、モデル材用インク、加飾用インク、およびサポート材用インクのうち、少なくとも2種類のインクからなる層を積層して形成する三次元造形物の形成方法であって、上記少なくとも2種類のインクを吐出して1つの上記層を形成する形成工程と、上記形成工程で形成した上記1つの層の表面上を、平坦化部材が当該表面上の上記インクをならしながら第1方向に移動することにより、当該1つの層の表面を平坦化する平坦化工程と、を含み、上記形成工程では、上記1つの層における隣り合う2種類の上記インクの境界の少なくとも一部分、および当該境界に沿った少なくとも一部分の少なくともいずれかに、上記平坦化工程で上記インクをならした際に生じた余分の上記インクを収容するための隙間を形成することを特徴とする。   The method for forming a three-dimensional structure according to one aspect of the present invention is a tertiary method in which layers made of at least two types of ink among model material ink, decoration ink, and support material ink are stacked and formed. A forming method of an original model, wherein a planarizing member is formed on a surface of the one layer formed in the forming step by ejecting the at least two kinds of inks and forming the one layer. A flattening step of flattening the surface of the one layer by moving in the first direction while leveling the ink on the surface. In the forming step, two adjacent layers in the one layer are included. At least a part of the boundary of the kind of ink and at least a part of the boundary along the boundary contain extra ink generated when the ink is leveled in the planarization step. And forming a clearance for.

上記の方法によれば、平坦化の際に引きずられたインクは、隙間に入り込むため、引きずられたインクが、当該インクと隣り合うインクとの境界において混合するのを防ぐことができる。そのため、隣り合う2種類のインクが両者の境界において混合することにより三次元造形物の表面品質が悪くなってしまうのを防ぐことができる。このように、本発明の一態様に係る、三次元造形物の形成方法により、良好な表面品質の三次元造形物が得られる。   According to the above method, since the ink dragged during the flattening enters the gap, the dragged ink can be prevented from mixing at the boundary between the ink and the adjacent ink. For this reason, it is possible to prevent the surface quality of the three-dimensional structure from being deteriorated by mixing two types of adjacent inks at the boundary between them. Thus, a three-dimensional structure with good surface quality can be obtained by the method for forming a three-dimensional structure according to one embodiment of the present invention.

本発明の一態様に係る、三次元造形物の形成方法は、上記形成工程では、上記モデル材用インクおよび上記加飾用インクの少なくとも一方と、上記サポート材用インクとを吐出して上記1つの層を形成しており、上記1つの層において、上記モデル材用インクおよび上記加飾用インクの少なくとも一方が、上記サポート材用インクよりも上記第1方向の上流側に位置する箇所における両者の境界の少なくとも一部分、および当該サポート材用インクよりも上記第1方向の上流側に位置する上記インク内における当該境界に沿った少なくとも一部分の少なくともいずれかに、上記隙間を形成する。   In the method for forming a three-dimensional structure according to one aspect of the present invention, in the forming step, at least one of the model material ink and the decorating ink and the support material ink are ejected. In the one layer, at least one of the model material ink and the decoration ink is located at a location located upstream of the support material ink in the first direction. The gap is formed in at least part of the boundary of the ink and at least one part of the ink located upstream of the support material ink in the first direction along the boundary.

上記の方法によれば、平坦化部材による平坦化の過程において、平坦化部材によって当該平坦化部材の進行方向の下流側へと引きずられたインクは隙間に入り込み、当該引きずられたインクがサポート材用インク側に巻き込まれるのを防ぐことができ、滑らかな表面を有する三次元造形物を形成することができる。   According to the above method, in the process of flattening by the flattening member, the ink dragged by the flattening member to the downstream side in the traveling direction of the flattening member enters the gap, and the dragged ink is supported by the support material. It is possible to prevent the ink from being caught on the ink side, and to form a three-dimensional structure having a smooth surface.

本発明の一態様に係る、三次元造形物の形成方法は、上記形成工程では、上記モデル材用インクおよび上記加飾用インクの少なくとも一方と、上記サポート材用インクとを吐出して上記1つの層を形成しており、上記1つの層において、上記サポート材用インクが、上記モデル材用インクおよび上記加飾用インクの少なくとも一方よりも上記第1方向の上流側に位置する箇所における両者の境界の少なくとも一部分、および上記サポート材用インク内における当該境界に沿った少なくとも一部分の少なくともいずれかに、上記隙間を形成する。   In the method for forming a three-dimensional structure according to one aspect of the present invention, in the forming step, at least one of the model material ink and the decorating ink and the support material ink are ejected. In the one layer, both of the support material inks are located on the upstream side in the first direction with respect to at least one of the model material ink and the decoration ink. The gap is formed in at least a part of the boundary of the support material and / or at least a part of the support material ink along the boundary.

上記の方法によれば、ローラによる平坦化の過程において、ローラによって当該ローラの進行方向の下流側へと引きずられたサポート材用インクは隙間に入り込み、当該引きずられたサポート材用インクが当該サポート材用インクと隣り合うインク側に巻き込まれるのを防ぐことができ、滑らかな表面を有する三次元造形物を形成することができる。   According to the above method, in the process of flattening by the roller, the support material ink dragged by the roller to the downstream side in the moving direction of the roller enters the gap, and the dragged support material ink is the support material. It is possible to prevent the material ink from being caught on the ink side adjacent to the material ink, and to form a three-dimensional structure having a smooth surface.

本発明の一態様に係る、三次元造形物の形成方法は、上記形成工程において、上記1つの層における隣り合う2種類の上記インクの境界の全体、または当該境界に沿った部分の全体に、上記隙間を形成する。   According to one aspect of the present invention, in the formation process, the three-dimensional structure forming method may include the entire boundary between the two adjacent inks in the one layer, or the entire portion along the boundary. The gap is formed.

上記の方法によれば、隣り合う2種類のインクの境界全体において、両者が混合することにより三次元造形物の表面品質が悪くなってしまうのを防ぐことができ、良好な表面品質を有する三次元造形物を形成することができる。   According to the above method, it is possible to prevent the surface quality of the three-dimensional structure from being deteriorated by mixing the two at the entire boundary between the two types of adjacent inks, and a tertiary having a good surface quality. An original model can be formed.

本発明の一態様に係る、三次元造形物の形成方法においては、上記形成工程では、上記モデル材用インク、上記加飾用インク、および上記サポート材用インクを吐出して上記1つの層を形成しており、上記1つの層において、上記加飾用インクが、上記モデル材用インクよりも上記第1方向の下流側であって、上記サポート材用インクよりも上記第1方向の上流側に位置する箇所における上記加飾用インクおよび上記サポート材用インクの境界の少なくとも一部分に、上記隙間を形成する。   In the method of forming a three-dimensional structure according to one aspect of the present invention, in the forming step, the one layer is formed by discharging the model material ink, the decorating ink, and the support material ink. In the one layer, the decorative ink is downstream of the model material ink in the first direction and upstream of the support material ink in the first direction. The gap is formed in at least a part of the boundary between the decorative ink and the support material ink at a position located at the position.

上記の方法によれば、加飾用インクおよびサポート材用インクの境界に隙間を形成することにより、平坦化の際に引きずられたモデル材用インクまたは加飾用インクは、隙間に入り込むため、引きずられたモデル材用インクまたは加飾用インクとサポート材用インクとが上記の境界において混合するのを防ぐことができる。そのため、得られる三次元造形物の表面は滑らかになり、良好な表面品質の三次元造形物が得られる。   According to the above method, by forming a gap at the boundary between the decorative ink and the support material ink, the model material ink or the decorative ink dragged during the planarization enters the gap, It is possible to prevent the dragged ink for the model material or the decoration ink and the support material ink from being mixed at the boundary. Therefore, the surface of the obtained three-dimensional structure becomes smooth, and a three-dimensional structure with good surface quality is obtained.

本発明の一態様に係る、三次元造形物の形成方法においては、上記形成工程では、
上記モデル材用インク、少なくとも1種類の上記加飾用インク、および上記サポート材用インクを吐出して上記1つの層を形成しており、上記1つの層において、少なくとも1種類の上記加飾用インクが、上記モデル材用インクよりも上記第1方向の下流側に位置する箇所における隣り合う上記モデル材用インクおよび上記加飾用インクの境界、または隣り合う2種類の上記加飾用インクの境界の少なくとも一部分に、上記隙間を形成する。
In the method for forming a three-dimensional structure according to one aspect of the present invention, in the forming step,
The model material ink, at least one kind of the decoration ink, and the support material ink are ejected to form the one layer. In the one layer, at least one kind of the decoration material is used. The boundary between the adjacent model material ink and the decorative ink at the location where the ink is located downstream of the model material ink in the first direction, or two adjacent types of the decorative ink. The gap is formed in at least a part of the boundary.

上記の方法によれば、隣り合うモデル材用インクおよび加飾用インクの境界、または隣り合う2種類の加飾用インクの境界に隙間が形成されているため、当該隙間よりも表層側(外周側)に加飾用インクが形成されている。したがって、当該隙間よりも表層側(外周側)に形成されている加飾用インクが三次元造形物の最表層(最外周)を形成することになる。そのため、三次元造形物の最表層(最外周)のエッジを、曲率半径が小さい角状のエッジにすることができ、より良好な表面品質の三次元造形物が得られる。   According to the above method, since the gap is formed at the boundary between the adjacent model material ink and the decorative ink, or the boundary between the two adjacent types of decorative ink, the surface layer side (outer periphery) Decorative ink is formed on the side). Therefore, the decorative ink formed on the surface layer side (outer periphery side) than the gap forms the outermost layer (outermost periphery) of the three-dimensional structure. Therefore, the edge of the outermost layer (outermost circumference) of the three-dimensional structure can be a square edge with a small radius of curvature, and a three-dimensional structure with better surface quality can be obtained.

本発明の一態様に係る、三次元造形物の形成方法は、上記形成工程では、上記モデル材用インクおよび上記加飾用インクの少なくとも一方と、上記サポート材用インクとを吐出して上記1つの層を形成しており、上記1つの層における上記サポート材用インク、および当該サポート材用インクと隣り合う上記インクの境界の少なくとも一部分に上記隙間を形成し、上記形成工程において形成される上記隙間の幅を調整することにより、上記三次元造形物の表面の光沢度を調整する。   In the method for forming a three-dimensional structure according to one aspect of the present invention, in the forming step, at least one of the model material ink and the decorating ink and the support material ink are ejected. The gap is formed in at least a part of the boundary between the ink for the support material in the one layer and the ink adjacent to the support material ink in the one layer, and is formed in the formation step. By adjusting the width of the gap, the glossiness of the surface of the three-dimensional structure is adjusted.

上記の方法によれば、各層におけるサポート材用インク、および当該サポート材用インクと隣り合うインクの境界に形成する隙間の幅を変えることにより、最終的に得られる三次元造形物の表面の光沢度を調整することができる。   According to the above method, the gloss of the surface of the finally obtained three-dimensional structure can be obtained by changing the width of the gap formed at the boundary between the ink for the support material in each layer and the ink adjacent to the ink for the support material. The degree can be adjusted.

本発明の一態様によれば、良好な表面品質の三次元造形物を形成することができる。   According to one embodiment of the present invention, a three-dimensional structure with good surface quality can be formed.

図中の(a)は、本発明の一実施形態において形成される三次元造形物の斜視図であり、図中の(b)は、図中の(a)の矢視断面図である。(A) in a figure is a perspective view of the three-dimensional structure formed in one Embodiment of this invention, (b) in a figure is arrow sectional drawing of (a) in a figure. 本発明の一実施形態における、三次元造形物の形成装置の主要構成を示す図である。It is a figure which shows the main structures of the formation apparatus of the three-dimensional structure in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る記録ユニットの具体的構成を示したものであり、記録ユニットのインク吐出面(下面)を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a specific configuration of a recording unit according to an embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating an ink ejection surface (lower surface) of the recording unit. 本発明の一実施形態に係る、三次元造形物の形成方法の流れを示すフロー図である。It is a flowchart which shows the flow of the formation method of the three-dimensional structure based on one Embodiment of this invention. 図中の(a)〜(c)は、本発明の一実施形態に係る、三次元造形物の形成方法の各工程を示す図である。(A)-(c) in a figure is a figure which shows each process of the formation method of the three-dimensional structure based on one Embodiment of this invention. 図中の(a)および(b)は、平坦化前の三次元造形材およびサポート材の層の上面図であり、三次元造形材およびサポート材の境界に設ける隙間の形状例を示す図である。(A) and (b) in a figure is a top view of the layer of the three-dimensional modeling material and support material before planarization, and is a figure which shows the example of the shape of the clearance gap provided in the boundary of a three-dimensional modeling material and a support material is there. 図5の(a)において、三次元造形材に含まれる造形用インクおよび加飾用インクを明示した図である。In (a) of FIG. 5, it is the figure which specified the ink for modeling and the ink for decorating which are contained in a three-dimensional modeling material. 本発明の一実施形態に係る記録ユニットが、三次元造形材およびサポート材によって1つの層を形成する工程を示す図である。It is a figure which shows the process in which the recording unit which concerns on one Embodiment of this invention forms one layer with a three-dimensional modeling material and a support material. 図中の(a)および(b)は、平坦化前の三次元造形材およびサポート材の層の上面図であり、三次元造形材内に設ける、三次元造形材およびサポート材の境界に沿った隙間の形状例を示す図である。(A) and (b) in the figure is a top view of the layer of the three-dimensional modeling material and the support material before flattening, along the boundary between the three-dimensional modeling material and the support material provided in the three-dimensional modeling material FIG. 図中の(a)は、図9の(a)において、三次元造形材に含まれる造形用インクおよび加飾用インクを明示した図であり、図中の(b)は、図中の(a)において、1つの層の三次元造形材内における、三次元造形材およびサポート材の境界に沿った隙間を複数形成した図である。(A) in the figure is a diagram in which the modeling ink and the decoration ink included in the three-dimensional modeling material are clearly shown in (a) of FIG. 9, and (b) in the figure is ( In (a), it is the figure which formed multiple clearance gaps along the boundary of a three-dimensional modeling material and a support material in the three-dimensional modeling material of one layer. 図中の(a)および(b)は、サポート材が三次元造形材よりもローラの進行方向の上流側に位置する箇所に隙間を設ける場合の隙間の位置の例を示す図である。(A) And (b) in a figure is a figure which shows the example of the position of a clearance gap in the case of providing a clearance gap in the location where a support material is located in the upstream of the advancing direction of a roller rather than a three-dimensional modeling material. 図中の(a)は、三次元造形物の外観図であり、図中の(b)は、図1の(a)の切断線A−A´における矢視断面を示す図である。(A) in a figure is an external view of a three-dimensional structure, (b) in a figure is a figure which shows the arrow cross section in the cutting line AA 'of (a) of FIG. 図中の(a)および(b)は、中空構造の三次元造形物を形成する場合に設ける隙間の位置の例を示す図である。(A) And (b) in a figure is a figure which shows the example of the position of the clearance gap provided when forming the three-dimensional structure of a hollow structure. 従来技術における、三次元造形材およびサポート材によって形成された層をローラによって平坦化する工程を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the process in which the layer formed with the three-dimensional modeling material and support material in a prior art is planarized with a roller.

〔第1の実施形態〕
以下、本発明の一実施形態に係る三次元造形物の形成方法について説明するが、まずは、本実施形態において形成される三次元造形物、および当該三次元造形物を形成するための形成装置の概要を説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a method for forming a three-dimensional structure according to an embodiment of the present invention will be described. First, a three-dimensional structure formed in the present embodiment and a forming apparatus for forming the three-dimensional structure are described. An outline will be described.

(三次元造形物)
図1は、本実施形態において形成される三次元造形物を示す図である。図1の(a)は、三次元造形物の外観図であり、図1の(b)は、図1の(a)の切断線A−A´における矢視断面を示す図である。
(3D objects)
FIG. 1 is a diagram illustrating a three-dimensional structure formed in the present embodiment. FIG. 1A is an external view of a three-dimensional structure, and FIG. 1B is a diagram showing a cross-section taken along line AA ′ in FIG.

図1の(a)に示す三次元造形物5は、四角柱の形状をしており、上面および下面を除く4つの側面が、上辺よりも下辺が短い台形を有している。なお、三次元造形物5の形状は、図1に示す形状に限定されるものではなく、例えば、円柱、球型、中空構造、リング構造または蹄鉄型などあらゆる形状であってよい。   The three-dimensional structure 5 shown in FIG. 1A has a quadrangular prism shape, and the four side surfaces except the upper surface and the lower surface have a trapezoid whose lower side is shorter than the upper side. The shape of the three-dimensional structure 5 is not limited to the shape shown in FIG. 1, and may be any shape such as a cylinder, a spherical shape, a hollow structure, a ring structure, or a horseshoe shape.

三次元造形物5は、造形本体部分および加飾部分を有する。造形本体部分は造形層1および光反射層2からなり、加飾部分はカラー層3および透明層4からなる。図1の(b)に示すように、三次元造形物5の内側(中心部側)から表層側(外周側)に向かって造形層1、光反射層2、カラー層3および透明層4がこの順番で形成されている。   The three-dimensional structure 5 has a modeling main body part and a decoration part. The modeling body part is composed of the modeling layer 1 and the light reflection layer 2, and the decoration part is composed of the color layer 3 and the transparent layer 4. As shown in FIG. 1B, the modeling layer 1, the light reflection layer 2, the color layer 3, and the transparent layer 4 are formed from the inner side (center side) of the three-dimensional modeled object 5 toward the surface layer side (outer peripheral side). They are formed in this order.

なお、本実施形態では、造形層1および光反射層2を「造形本体部分」とみなし、この造形本体部分の表面を、カラー層3および透明層4を有する「加飾部分」が覆っているとみなしているが、本発明は必ずしもこれに限定されるわけではない。例えば、造形層1のみを造形本体部分とみなしてもよいし、カラー層3のみを加飾部分とみなしてもよい。あるいは、光反射層2を設けずに造形層1のみで造形本体部分を構成してもよいし、造形層1を設けずに光反射層2のみで造形本体部分を構成してもよいし、加飾部分を備えていなくてもよい。また、造形本体部分には空洞が設けられていてもよい。   In this embodiment, the modeling layer 1 and the light reflection layer 2 are regarded as “modeling main body part”, and the surface of the modeling main body part is covered with the “decorative part” having the color layer 3 and the transparent layer 4. However, the present invention is not necessarily limited to this. For example, only the modeling layer 1 may be regarded as a modeling body part, or only the color layer 3 may be regarded as a decoration part. Alternatively, the modeling body part may be configured only by the modeling layer 1 without providing the light reflecting layer 2, or the modeling body part may be configured only by the light reflecting layer 2 without providing the modeling layer 1. It is not necessary to provide the decoration part. Moreover, the cavity may be provided in the modeling main body part.

造形層1、光反射層2、カラー層3および透明層4は、いずれも後述する本実施形態の形成装置50(図2)を用いて、インクジェット法によりインクを吐出し、これを堆積することによって形成されている。   The modeling layer 1, the light reflection layer 2, the color layer 3, and the transparent layer 4 are all deposited by ejecting ink by an ink jet method using the forming apparatus 50 (FIG. 2) of this embodiment described later. Is formed by.

上記インクとしては、紫外線硬化型インクを用いることができる。紫外線硬化型インクを用いれば、短時間で硬化できるため、積層させることが容易であり、三次元造形物5をより短時間で製造することができるというメリットがある。紫外線硬化型インクは紫外線硬化型化合物を含む。紫外線硬化型化合物としては、紫外線を照射した際に硬化する化合物であれば限定されない。紫外線硬化型化合物としては、例えば、紫外線の照射により重合する硬化型モノマー及び硬化型オリゴマーが挙げられる。硬化型モノマーとしては、例えば、低粘度アクリルモノマー、ビニルエーテル類、オキセタン系モノマーまたは環状脂肪族エポキシモノマー等が挙げられる。硬化型オリゴマーとしては、例えば、アクリル系オリゴマーが挙げられる。   As the ink, an ultraviolet curable ink can be used. If ultraviolet curable ink is used, since it can be cured in a short time, it is easy to stack, and there is an advantage that the three-dimensional structure 5 can be manufactured in a shorter time. The ultraviolet curable ink contains an ultraviolet curable compound. The ultraviolet curable compound is not limited as long as it is a compound that cures when irradiated with ultraviolet rays. Examples of the ultraviolet curable compound include a curable monomer and a curable oligomer that are polymerized by irradiation with ultraviolet rays. Examples of the curable monomer include low-viscosity acrylic monomers, vinyl ethers, oxetane monomers, and cycloaliphatic epoxy monomers. Examples of the curable oligomer include acrylic oligomers.

なお、本発明は紫外線硬化型インクに限定されるものではなく、例えば熱可塑性インクを用いることができる。熱可塑性インクを用いれば、吐出された加熱インクが室温に冷却することによって硬化する。このとき、より短時間で硬化させるために強制的に冷却する手法を用いてもよい。   The present invention is not limited to the ultraviolet curable ink, and for example, a thermoplastic ink can be used. If thermoplastic ink is used, the discharged heated ink is cured by cooling to room temperature. At this time, a method of forcibly cooling in order to cure in a shorter time may be used.

(三次元造形物の各層)
造形層1は、造形本体部分の中心構造なす層であり、モデル材によって形成される。また、光反射層2は、光反射性を有するインクによって形成された層であり、光反射層2の少なくともカラー層3側の表面において可視光の全領域の光を反射することができる光反射性を有している。光反射層2は、具体的には金属粉末を含んだインク、あるいは白色顔料を含むインクから形成することができるが、白色インクから形成することが好ましい。白色インクから形成することにより、光反射層2において三次元造形物5の表層側から入った光を良好に反射し、減法混色による着色を実現することができる。
(Each layer of 3D objects)
The modeling layer 1 is a layer formed by the central structure of the modeling main body portion, and is formed of a model material. The light reflection layer 2 is a layer formed of light-reflective ink, and is a light reflection that can reflect light in the entire visible light region at least on the surface of the light reflection layer 2 on the color layer 3 side. It has sex. Specifically, the light reflection layer 2 can be formed from an ink containing a metal powder or an ink containing a white pigment, but is preferably formed from a white ink. By forming from a white ink, the light which entered from the surface layer side of the three-dimensional structure 5 in the light reflection layer 2 can be favorably reflected, and coloring by subtractive color mixture can be realized.

カラー層3は、着色剤を含むインクによって形成される。着色剤を含む加飾インク(以下、加飾インクと記載することもある)としては、イエロー(Y)、マゼンタ(M)およびシアン(C)、ブラック(K)、各々の淡色のインクが含まれるが、これに限定されるものではなく、赤(R)、緑(G)、青(B)、オレンジ(Or)等を加えてもよい。また、メタリック、パールまたは蛍光体色を使用することも可能である。所望の色調を表現するべく、これらの加飾インクの一種類または複数種類を用いる。   The color layer 3 is formed by ink containing a colorant. The decorative ink containing a colorant (hereinafter sometimes referred to as decorative ink) includes yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), and light-colored inks. However, the present invention is not limited to this, and red (R), green (G), blue (B), orange (Or), or the like may be added. It is also possible to use metallic, pearl or phosphor colors. In order to express a desired color tone, one or more kinds of these decorative inks are used.

最後に、透明層4は、透明インクから形成される。透明インクとは、単位厚さ当たりの光透過率が50%以上である透明層を形成することができるインクであればよい。単位厚さとは、透明層の最小寸法の厚みである。透明層の単位厚さ当たりの光透過率が50%を下回ると、光の透過が不都合に阻止されて、造形物が減法混色による所望の色調を呈することができないため望ましくない。また、好ましくは、透明層の単位厚さ当たりの光透過率が80%以上となるインクを用い、透明層の単位厚さ当たりの光透過率が90%以上となるインクを用いることがより好ましい。   Finally, the transparent layer 4 is formed from a transparent ink. The transparent ink may be any ink that can form a transparent layer having a light transmittance of 50% or more per unit thickness. The unit thickness is the minimum thickness of the transparent layer. If the light transmittance per unit thickness of the transparent layer is less than 50%, the light transmission is undesirably blocked, and the molded article cannot exhibit a desired color tone due to subtractive color mixing, which is not desirable. Preferably, an ink having a light transmittance of 80% or more per unit thickness of the transparent layer is used, and an ink having a light transmittance of 90% or more per unit thickness of the transparent layer is more preferably used. .

透明層4は、カラー層3の保護層としての機能を有するだけでなく、積層方式を採用している本実施形態において、三次元造形物5をち密に製造することを可能にするという優位な効果を奏する。すなわち、仮にカラー層3が三次元造形物5の最表層を構成している場合、カラー層3が精度よく形成できない虞がある。しかしながら、本実施形態のように三次元造形物5の最表層に透明層4が形成されていることにより、カラー層3が精度よく形成されることから、透明層4によって、所望の色調を呈することに寄与できる。   The transparent layer 4 not only has a function as a protective layer of the color layer 3 but also has an advantage of enabling the three-dimensional structure 5 to be densely manufactured in the present embodiment employing the lamination method. There is an effect. That is, if the color layer 3 constitutes the outermost layer of the three-dimensional structure 5, the color layer 3 may not be formed with high accuracy. However, since the transparent layer 4 is formed on the outermost layer of the three-dimensional structure 5 as in the present embodiment, the color layer 3 is formed with high accuracy, so that the transparent layer 4 exhibits a desired color tone. Can contribute.

また、仮にカラー層3が三次元造形物5の最表層を構成している場合は、カラー層3がむき出しになるので、擦れによる脱色または紫外線による退色が起きやすくなる。しかしながら、本実施形態のように三次元造形物5の最表層に透明層4が形成されていることにより、脱色または退色を防止することができる。   In addition, if the color layer 3 constitutes the outermost layer of the three-dimensional structure 5, the color layer 3 is exposed, so that discoloration due to rubbing or fading due to ultraviolet rays is likely to occur. However, since the transparent layer 4 is formed on the outermost layer of the three-dimensional structure 5 as in the present embodiment, decolorization or fading can be prevented.

(形成装置)
図2は、本実施形態における、三次元造形物の形成装置50(以下、形成装置50と記載する)の主要構成を示した図である。なお、図2には、形成途中の三次元造形物5も併せて図示している。
(Forming equipment)
FIG. 2 is a diagram illustrating a main configuration of a three-dimensional structure forming apparatus 50 (hereinafter, referred to as a forming apparatus 50) in the present embodiment. FIG. 2 also shows a three-dimensional structure 5 being formed.

本実施形態の形成装置50は、造形本体部分とその表面を加飾している加飾部分とを含む三次元造形物5を、図1の(b)に示した積層構造体として積層方式により形成する装置である。本実施形態の形成装置50は、図2に示すように、記録ユニット10、平坦化ユニット20、制御ユニット30および基台40を備えている。   The forming apparatus 50 of the present embodiment uses a three-dimensional structure 5 including a modeling main body part and a decoration part decorating the surface of the three-dimensional structure 5 as a stacked structure shown in FIG. It is an apparatus to form. As shown in FIG. 2, the forming apparatus 50 of this embodiment includes a recording unit 10, a flattening unit 20, a control unit 30, and a base 40.

<記録ユニット>
記録ユニット10は、インクジェット法を用いて先述したインクを吐出すると共に、吐出したインクを硬化させるためのユニットである。図3は、記録ユニット10の具体的構成を図示したものであり、記録ユニット10のインク吐出面(下面)を示している。記録ユニット10は、図3に示すように、キャリッジ23と、インクジェットヘッド21と、UV照射部22とを有している。
<Recording unit>
The recording unit 10 is a unit for ejecting the ink described above using an ink jet method and curing the ejected ink. FIG. 3 illustrates a specific configuration of the recording unit 10 and illustrates an ink ejection surface (lower surface) of the recording unit 10. As shown in FIG. 3, the recording unit 10 includes a carriage 23, an inkjet head 21, and a UV irradiation unit 22.

[キャリッジ]
キャリッジ23は、Y軸に沿って往復移動可能であり、インクジェットヘッド21およびUV照射部22を搭載している。キャリッジ23の移動は、後述する制御ユニット30によって制御される。
[carriage]
The carriage 23 can reciprocate along the Y axis, and has the inkjet head 21 and the UV irradiation unit 22 mounted thereon. The movement of the carriage 23 is controlled by a control unit 30 described later.

[インクジェットヘッド]
インクジェットヘッド21は、インクジェット法を用いて先述したインクを吐出する。具体的には、インクジェットヘッド21は、異なるインクを吐出するために、図3に示すように、第1インクジェットヘッドノズル部21Aと、第2インクジェットヘッドノズル部21Bと、第3インクジェットヘッドノズル部21Cを有している。
[Inkjet head]
The inkjet head 21 ejects the ink described above using an inkjet method. Specifically, in order to eject different inks, the inkjet head 21 has a first inkjet head nozzle portion 21A, a second inkjet head nozzle portion 21B, and a third inkjet head nozzle portion 21C as shown in FIG. have.

第1インクジェットヘッドノズル部21Aは、図1の(b)に示した三次元造形物5の一部である造形本体部分(図1の(b)に示した造形層1および光反射層2)を形成するための造形用インクを吐出する。本実施形態では、モデル材用インクとして、造形層1を形成するためのモデル材11と、光反射層2を形成するための白色インク12とを用いる。そのため、第1インクジェットヘッドノズル部21Aには、モデル材11を吐出するモデル材用ノズル列MDと、白色インク12を吐出する白色インク用ノズル列Wとを有している。モデル材11には、従来周知のモデル材を用いることができるが、白色インク用ノズル列Wから吐出する白色インク12、または後述する透明インク用ノズル列CLから吐出する透明インク14を用いることも可能である。   21 A of 1st inkjet head nozzle parts are the modeling main body parts (the modeling layer 1 and the light reflection layer 2 which were shown to (b) of FIG. 1) which are some 3D modeling objects 5 shown to (b) of FIG. The ink for forming for forming is ejected. In this embodiment, a model material 11 for forming the modeling layer 1 and a white ink 12 for forming the light reflection layer 2 are used as the model material ink. For this reason, the first inkjet head nozzle portion 21 </ b> A includes a model material nozzle row MD for discharging the model material 11 and a white ink nozzle row W for discharging the white ink 12. Conventionally known model materials can be used as the model material 11, but white ink 12 ejected from the white ink nozzle row W or transparent ink 14 ejected from the transparent ink nozzle row CL described later may be used. Is possible.

第2インクジェットヘッドノズル部21Bは、図1の(b)に示した三次元造形物5の一部である加飾部分(図1の(b)に示したカラー層3および透明層4)を形成するための加飾用インクを吐出する。本実施形態では、加飾用インクとして、カラー層3を形成するための加飾インク13(イエローインク、マゼンタインク、シアンインクおよびブラックインク)と、透明層4を形成するための透明インク14とを用いる。そのため、第2インクジェットヘッドノズル部21Bには、イエローインクを吐出するイエローインク用ノズル列Yと、マゼンタインクを吐出するマゼンタインク用ノズル列Mと、シアンインクを吐出するシアンインク用ノズル列Cと、ブラックインクを吐出するブラックインク用ノズル列Kと、透明インクを吐出する透明インク用ノズル列CLとが設けられている。   The 2nd inkjet head nozzle part 21B is a decoration part (the color layer 3 and the transparent layer 4 which were shown to (b) of FIG. 1) which is a part of the three-dimensional structure 5 shown to (b) of FIG. The decorative ink for forming is discharged. In the present embodiment, as the decorative ink, a decorative ink 13 (yellow ink, magenta ink, cyan ink, and black ink) for forming the color layer 3 and a transparent ink 14 for forming the transparent layer 4 are used. Is used. Therefore, the second ink jet head nozzle section 21B includes a yellow ink nozzle row Y for discharging yellow ink, a magenta ink nozzle row M for discharging magenta ink, and a cyan ink nozzle row C for discharging cyan ink. , A black ink nozzle row K for discharging black ink and a transparent ink nozzle row CL for discharging transparent ink are provided.

第3インクジェットヘッドノズル部21Cは、三次元造形物には構成されない支持体を形成するためのサポート材用インクを吐出する。本実施形態では、サポート材用インクとして、サポート材16を吐出する。そのため、第3インクジェットヘッドノズル部21Cには、サポート材16を吐出するサポート材用ノズル列Sが設けられている。サポート材には、水溶性の紫外線硬化樹脂等の従来周知のものを用いることができる。   The third inkjet head nozzle portion 21C ejects support material ink for forming a support that is not configured in the three-dimensional structure. In the present embodiment, the support material 16 is ejected as the support material ink. Therefore, a support material nozzle row S that discharges the support material 16 is provided in the third inkjet head nozzle portion 21C. Conventionally known materials such as a water-soluble ultraviolet curable resin can be used as the support material.

第1インクジェットヘッドノズル部21Aに具備される複数のノズル列と、第2インクジェットヘッドノズル部21Bに具備される複数のノズル列と、第3インクジェットヘッドノズル部21Cに具備されるノズル例とは、記録ユニット10の走査方向(Y軸方向)に沿って配列している。すなわち、図3に示すように、イエローインク用ノズル列Yと、マゼンタインク用ノズル列Mと、シアンインク用ノズル列Cと、ブラックインク用ノズル列Kと、透明インク用ノズル列CLと、白色インク用ノズル列Wと、モデル材用ノズル列MDと、サポート材用ノズル列Sとが、この順でY軸方向に沿って配列している。   A plurality of nozzle rows provided in the first inkjet head nozzle portion 21A, a plurality of nozzle rows provided in the second inkjet head nozzle portion 21B, and a nozzle example provided in the third inkjet head nozzle portion 21C are: The recording units 10 are arranged along the scanning direction (Y-axis direction). That is, as shown in FIG. 3, a yellow ink nozzle row Y, a magenta ink nozzle row M, a cyan ink nozzle row C, a black ink nozzle row K, a transparent ink nozzle row CL, and a white ink The ink nozzle row W, the model material nozzle row MD, and the support material nozzle row S are arranged in this order along the Y-axis direction.

なお、各ノズル列は、図3に示すように複数のノズル孔をX軸方向に配列している。これら複数のノズル孔の一部のノズル孔のみからインクを吐出することがあってもよい。また、ノズル列の配列順および数も、図3に示すものに限定されない。   Each nozzle row has a plurality of nozzle holes arranged in the X-axis direction as shown in FIG. Ink may be ejected from only some of the plurality of nozzle holes. Further, the arrangement order and number of the nozzle rows are not limited to those shown in FIG.

本実施形態では、三次元造形物5を形成するためのインク(すなわち、モデル材用インクおよび加飾用インク)を三次元造形材15とみなす。したがって、本実施形態では、三次元造形物5となる三次元造形材15および当該三次元造形材15を支持する支持体となるサポート材16からなる層を積層して、三次元造形物5を形成する。なお、加飾用インクは、モデル材11よりもロールRの進行方向の下流側であってサポート材16よりも上流側に吐出されるものである。   In the present embodiment, ink for forming the three-dimensional structure 5 (that is, ink for model material and ink for decoration) is regarded as the three-dimensional structure material 15. Therefore, in the present embodiment, the three-dimensional structure 5 is formed by laminating a layer composed of the three-dimensional structure 15 serving as the three-dimensional structure 5 and the support material 16 serving as a support that supports the three-dimensional structure 15. Form. The decorative ink is ejected downstream of the model material 11 in the traveling direction of the roll R and upstream of the support material 16.

ここで、図2に示したように、サポート材16とは、三次元造形物5には構成されないものであるが、三次元造形物5の形成過程において、三次元造形材15を支持あるいは保持するためのものである。支持の一例を挙げると、図1に示す三次元造形物5は、積層方向にしたがって層の径が徐々に拡がった形状を有している。すなわち、積層される上下二つの層のうち、上層の外周端部は、下層の外周端部よりも張り出した構造(オーバーハング)となっている。この場合には、下の層の三次元造形材15の外周端に隣接してサポート材16を形成し、サポート材16上に上の層のオーバーハング部分を三次元造形材15で形成する。なお、サポート材16は、三次元造形物5に構成されるものではない部分であるため、適当なタイミングで除去される。   Here, as shown in FIG. 2, the support material 16 is not configured on the three-dimensional structure 5, but supports or holds the three-dimensional structure 15 in the formation process of the three-dimensional structure 5. Is to do. If an example of support is given, the three-dimensional structure 5 shown in FIG. 1 has a shape in which the diameter of the layers gradually expands in the stacking direction. That is, of the two upper and lower layers to be laminated, the outer peripheral end portion of the upper layer has a structure (overhang) protruding from the outer peripheral end portion of the lower layer. In this case, the support material 16 is formed adjacent to the outer peripheral edge of the lower layer of the three-dimensional modeling material 15, and the overhang portion of the upper layer is formed of the three-dimensional modeling material 15 on the support material 16. In addition, since the support material 16 is a part which is not comprised in the three-dimensional structure 5, it is removed at an appropriate timing.

このサポート材16を用いた形成方式は、オーバーハング部分を形成する場合の他に、アーチ状の三次元造形物5を形成する場合にも用いることができる。また、サポート材16は、他の機能として、各層の外周端部のインクを堆積させる際に当該インクが更に外側に不都合に拡がることがないように堰き止める堰き止め機能を有する。そのため、オーバーハング部分を持たない三次元造形物5を形成する場合にも、各層を積層する際に、各層の外周にサポート材を形成してもよい。   The formation method using the support material 16 can be used not only when the overhang portion is formed but also when the arch-shaped three-dimensional structure 5 is formed. In addition, the support material 16 has a damming function as another function for damming the ink so that the ink does not undesirably spread further outward when the ink at the outer peripheral edge of each layer is deposited. Therefore, also when forming the three-dimensional structure 5 having no overhang portion, a support material may be formed on the outer periphery of each layer when the layers are stacked.

[UV照射部]
UV照射部22は、インク硬化用の光源を有した複数の照射器22Aを有しており、これをキャリッジ23に搭載されている。具体的には、UV照射部22は、Y軸方向に沿って配列した3つの照射器22Aを有している。なお、UV照射部22は、独立にUV照射ユニットとして設けてもよく、記録ユニット10に付属しているものに限定されない。
[UV irradiation part]
The UV irradiation unit 22 includes a plurality of irradiators 22 </ b> A each having a light source for ink curing, and these are mounted on the carriage 23. Specifically, the UV irradiation unit 22 includes three irradiators 22A arranged along the Y-axis direction. The UV irradiation unit 22 may be provided independently as a UV irradiation unit, and is not limited to the one attached to the recording unit 10.

<平坦化ユニット>
平坦化ユニット20は、記録ユニット10から吐出されたインクにより形成された層の表面を平坦化するユニットである。平坦化ユニット20は、記録ユニット10から吐出された直後の三次元造形材15およびサポート材16の表面の凹凸を平坦化部材によって平坦にする。本図では、平坦化部材としてローラRを用いており、インクジェットヘッド21から三次元造形材15およびサポート材16が吐出されて一層が形成されるごとに、ローラRは回転しながら、インクジェットヘッド21から吐出された三次元造形材15およびサポート材16の層の上をY軸方向(第1方向)に移動する。これによって、当該層の表面を加圧して、三次元造形材15およびサポート材16をならしながら層の厚さを均一にする。
<Flatening unit>
The flattening unit 20 is a unit that flattens the surface of the layer formed by the ink ejected from the recording unit 10. The flattening unit 20 flattens the unevenness of the surfaces of the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 immediately after being discharged from the recording unit 10 by using a flattening member. In this figure, a roller R is used as a flattening member, and each time the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 are discharged from the inkjet head 21 to form a single layer, the roller R rotates and the inkjet head 21 is rotated. Is moved in the Y-axis direction (first direction) on the layer of the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 ejected from. Thereby, the surface of the layer is pressurized, and the thickness of the layer is made uniform while leveling the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16.

ローラRの具体的な形態については、特に限定されるものではないが、外周面はインクに対して親和性のない材料とすることがより好ましい。例えば、金属のローラ表面にPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素コーティングを施したもの、フッ素系またはシリコン系のゴムを貼り付けたもの等が好ましい。   Although the specific form of the roller R is not particularly limited, it is more preferable that the outer peripheral surface is made of a material having no affinity for ink. For example, a metal roller surface with a fluorine coating such as PTFE (polytetrafluoroethylene) or a fluorine or silicon rubber attached thereto is preferable.

なお、ローラR以外の平坦化部材を用いてもよく、例えば、ブレードを平坦化部材として用いることができる。この場合は、Y軸方向に直交する主面を持つブレードを、インクジェットヘッド21から吐出された三次元造形材15およびサポート材16の層の上をY軸方向に移動させながら、三次元造形材15およびサポート材16をならして層の厚さを均一にする。   A flattening member other than the roller R may be used. For example, a blade can be used as the flattening member. In this case, the three-dimensional modeling material is moved while moving the blade having the main surface perpendicular to the Y-axis direction on the layer of the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 ejected from the inkjet head 21 in the Y-axis direction. 15 and the support material 16 are made uniform so that the layer thickness is uniform.

<制御ユニット>
制御ユニット30は、インクジェットヘッド21によるインク吐出の制御、UV照射部22によるUV照射の制御、キャリッジ23の移動(走査)の制御および平坦化ユニット20の制御等、各種部材の制御を行うユニットである。本実施形態では、インクジェットヘッド21によるインク吐出の制御を行うにあたり、三次元造形物5のオーバーハング部分の有無に応じて、三次元造形物5の造形データを補正している。この処理は、制御ユニット30が有する造形データ受付部31、造形データ補正部32および印刷制御部33によって行われる。
<Control unit>
The control unit 30 is a unit that controls various members such as ink ejection control by the inkjet head 21, UV irradiation control by the UV irradiation unit 22, movement (scanning) control of the carriage 23, and control of the flattening unit 20. is there. In the present embodiment, when controlling the ink ejection by the inkjet head 21, the modeling data of the three-dimensional structure 5 is corrected according to the presence or absence of the overhang portion of the three-dimensional structure 5. This process is performed by the modeling data reception unit 31, the modeling data correction unit 32, and the print control unit 33 included in the control unit 30.

造形データ受付部31は、三次元造形物5の造形データ(加飾部分を形成するための入力データも含む)等を取得する。三次元造形物5の造形データとは、最終的に得たい三次元造形物5の外観内観のデザイン・機構等を三次元CADによってデータ化した後、当該データを一定間隔でスライスした多層型のパターンデータである。各層のパターンデータは、三次元造形材15の吐出パターンを示しており、三次元造形物5がオーバーハング部分を有している場合、このパターンデータには、サポート材16の吐出パターンも含まれている。なお、この三次元造形物5の形状データは、造形データ受付部31の外部から取得するものであってもよいし、造形データ受付部31に予め記憶されているものであってもよいし、あるいは造形データ受付部31の外部から取得した情報に基づいて造形データ受付部31が生成するものであってもよい。   The modeling data reception unit 31 acquires modeling data (including input data for forming a decorated portion) of the three-dimensional model 5. The modeling data of the three-dimensional structure 5 is a multilayer type in which the design and mechanism of the internal appearance of the three-dimensional structure 5 to be finally obtained is converted into data by three-dimensional CAD, and then the data is sliced at regular intervals. Pattern data. The pattern data of each layer indicates the discharge pattern of the three-dimensional structure 15, and when the three-dimensional structure 5 has an overhang portion, the pattern data includes the discharge pattern of the support material 16. ing. The shape data of the three-dimensional structure 5 may be acquired from the outside of the modeling data receiving unit 31, or may be stored in advance in the modeling data receiving unit 31, Or the modeling data reception part 31 may produce | generate based on the information acquired from the exterior of the modeling data reception part 31. FIG.

造形データ補正部32は、三次元造形物5のオーバーハング部分の有無に応じて、造形データを補正した補正造形データを生成する。具体的には、三次元造形物5がオーバーハング部分を有していない場合、すなわち造形データ受付部31が取得した造形データが三次元造形材15のみのパターンデータである場合は、造形データ補正部32は、造形データ受付部31が取得した造形データを補正せずに、印刷制御部33に送る。   The modeling data correction unit 32 generates corrected modeling data in which the modeling data is corrected according to the presence or absence of the overhang portion of the three-dimensional model 5. Specifically, when the three-dimensional structure 5 does not have an overhang portion, that is, when the modeling data acquired by the modeling data receiving unit 31 is pattern data of only the three-dimensional modeling material 15, the modeling data correction The unit 32 sends the modeling data acquired by the modeling data receiving unit 31 to the print control unit 33 without correcting the modeling data.

一方、三次元造形物5がオーバーハング部分を有している場合、すなわち造形データ受付部31が取得した造形データが三次元造形材15およびサポート材16のパターンデータを含む場合は、造形データ補正部32は、造形データ受付部31が取得した造形データを補正する。造形データ補正部32は、造形データ受付部31が取得した造形データに基づき、各層における三次元造形材15およびサポート材16の境界に隙間を形成した補正造形データを生成する。そして、造形データ補正部32は、生成した補正造形データを印刷制御部33に送る。なお、隙間とは、ローラRが三次元造形材15およびサポート材16をならした際に生じた余分の三次元造形材15またはサポート材16を収容するための隙間である。   On the other hand, when the three-dimensional structure 5 has an overhang portion, that is, when the modeling data acquired by the modeling data receiving unit 31 includes the pattern data of the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16, the modeling data correction is performed. The unit 32 corrects the modeling data acquired by the modeling data receiving unit 31. The modeling data correction unit 32 generates corrected modeling data in which a gap is formed at the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 in each layer based on the modeling data acquired by the modeling data receiving unit 31. Then, the modeling data correction unit 32 sends the generated corrected modeling data to the print control unit 33. Note that the gap is a gap for accommodating the extra three-dimensional modeling material 15 or the support material 16 generated when the roller R levels the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16.

印刷制御部33は、造形データ補正部32から受け取った造形データまたは補正造形データに基づいて、インクジェットヘッド21によるインク吐出(具体的には、インクの吐出、その吐出量およびその吐出力等)を制御して各層を形成する。印刷制御部33は、インクジェットヘッド21によるインク吐出の制御と同時に、キャリッジ23の移動(走査)の制御を行う。また、印刷制御部33は、平坦化ユニット20の制御(具体的には、平坦化ユニット20移動(走査)速度およびローラRの回転速度等の制御)を行い、一層を形成するごとに当該層を平坦化する。そして、印刷制御部33は、UV照射部22のUV照射を制御し、平坦化ユニット20によって平坦化された層に紫外線を照射することにより、当該層を硬化させる。   Based on the modeling data or the corrected modeling data received from the modeling data correction unit 32, the print control unit 33 performs ink ejection (specifically, ink ejection, its ejection amount, its ejection force, etc.) by the inkjet head 21. Control to form each layer. The print control unit 33 controls the movement (scanning) of the carriage 23 at the same time as the ink ejection control by the inkjet head 21. Further, the print control unit 33 controls the flattening unit 20 (specifically, control of the flattening unit 20 moving (scanning) speed, the rotation speed of the roller R, etc.), and the layer is formed every time one layer is formed. To flatten. Then, the print control unit 33 controls the UV irradiation of the UV irradiation unit 22 and irradiates the layer flattened by the flattening unit 20 with ultraviolet rays, thereby curing the layer.

<基台40>
基台40は、記録ユニット10のインクジェットヘッド21から吐出されたインクを堆積させるプレート状のステージである。基台40上に、図2に示すように三次元造形物5が形成される。
<Base 40>
The base 40 is a plate-like stage on which the ink ejected from the inkjet head 21 of the recording unit 10 is deposited. A three-dimensional structure 5 is formed on the base 40 as shown in FIG.

基台40の上面に記録ユニット10の下面を対向配置し、記録ユニット10をY軸方向に往復移動させてその移動中にインクを吐出させることにより、基台40の上面に沿って広がる層を積層することができる。   A layer extending along the upper surface of the base 40 is formed by disposing the lower surface of the recording unit 10 on the upper surface of the base 40 so as to reciprocate the recording unit 10 in the Y-axis direction and ejecting ink during the movement. Can be stacked.

なお、本実施形態では、基台40の位置は固定されており、記録ユニット10のみが移動する態様について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。記録ユニット10と、基台40との相対位置が所定の方向に変化すればよいため、記録ユニット10がXYZ座標系において所定の方向に移動してもよいし、基台40をXYZ座標系において所定の方向に移動させてもよく、どちらがおこなってもよい。   In the present embodiment, the position of the base 40 is fixed and only the recording unit 10 is moved. However, the present invention is not limited to this. Since the relative position between the recording unit 10 and the base 40 may be changed in a predetermined direction, the recording unit 10 may move in a predetermined direction in the XYZ coordinate system, and the base 40 may be moved in the XYZ coordinate system. It may be moved in a predetermined direction, and either may be performed.

(三次元造形物の形成方法)
本実施形態に係る、三次元造形物5の形成方法について、図4および図5を参照して説明する。図4は、三次元造形物5の形成方法の流れを示すフロー図である。また、図5中の(a)〜(c)は、三次元造形物5の形成方法の各工程を示す図である。
(Method for forming a three-dimensional structure)
A method for forming the three-dimensional structure 5 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the method for forming the three-dimensional structure 5. Moreover, (a)-(c) in FIG. 5 is a figure which shows each process of the formation method of the three-dimensional structure 5. FIG.

まず、制御ユニット30の造形データ受付部31は、造形データを取得し(ステップS1;以下、「S1」と略記する)、その造形データを造形データ補正部32に送る。造形データ補正部32は、造形データ受付部31から受け取った造形データに基づき、形成する三次元造形物5にオーバーハング部分が存在するか否かを判別する(S2)。   First, the modeling data receiving unit 31 of the control unit 30 acquires modeling data (step S1; hereinafter, abbreviated as “S1”), and sends the modeling data to the modeling data correction unit 32. Based on the modeling data received from the modeling data receiving unit 31, the modeling data correcting unit 32 determines whether or not an overhang portion exists in the three-dimensional model 5 to be formed (S2).

形成する三次元造形物5にオーバーハング部分がある場合(S2,Yes)、造形データ補正部32は、造形データ受付部31が取得した造形データに基づき、各層における三次元造形材15およびサポート材16の境界に隙間を形成した補正造形データを生成する(S3)。そして、造形データ補正部32は、生成した補正造形データを印刷制御部33に送り、印刷制御部33は、造形データ補正部32から受け取った補正造形データに基づいて印刷を行う(S4)。   When there is an overhang part in the three-dimensional structure 5 to be formed (S2, Yes), the modeling data correction unit 32 is based on the modeling data acquired by the modeling data receiving unit 31, and the three-dimensional modeling material 15 and the support material in each layer. Corrected modeling data in which a gap is formed at the boundary of 16 is generated (S3). Then, the modeling data correction unit 32 sends the generated corrected modeling data to the print control unit 33, and the print control unit 33 performs printing based on the corrected modeling data received from the modeling data correction unit 32 (S4).

具体的には、印刷制御部33は、補正造形データが示す各層のパターンデータに基づき、記録ユニット10を制御して各層を形成させる。上述したように、補正造形データでは、各層における三次元造形材15およびサポート材16の境界に隙間を形成している。そのため、図5の(a)に示すように、記録ユニット10は、三次元造形材15およびサポート材16の境界に隙間17を形成して1つの層を形成する。   Specifically, the printing control unit 33 controls the recording unit 10 to form each layer based on the pattern data of each layer indicated by the corrected modeling data. As described above, in the corrected modeling data, a gap is formed at the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 in each layer. Therefore, as shown in FIG. 5A, the recording unit 10 forms a single layer by forming a gap 17 at the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16.

記録ユニット10が補正造形データに則して1つの層を形成すると、記録ユニット10から吐出された直後の三次元造形材15およびサポート材16の表面の凹凸を、平坦化ユニット20がローラRによって平坦にする。具体的には、図5の(b)に示すように、記録ユニット10によって形成された層上をローラRが回転方向Bに回転しながら、進行方向Aに移動して、当該層を加圧して厚さを均一にしていく。この際、ローラRの進行に伴い、ローラRによって進行方向Aの下流側へと引きずられるサポート材16が生じる。しかし、引きずられたサポート材16は、ローラRにさらに下流側に引きずられて隙間17に入り込む。引き続きローラRが移動していくと、図5の(c)に示すように、ローラRによって進行方向Aの下流側へと引きずられる三次元造形材15が生じる。しかし、引きずられた三次元造形材15も同様に、ローラRによってさらに下流側に引きずられて隙間17に入り込む。   When the recording unit 10 forms one layer in accordance with the corrected modeling data, the flattening unit 20 uses the roller R to cause irregularities on the surfaces of the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 immediately after being discharged from the recording unit 10. Make it flat. Specifically, as shown in FIG. 5B, while the roller R rotates in the rotational direction B on the layer formed by the recording unit 10, it moves in the traveling direction A and pressurizes the layer. To make the thickness uniform. At this time, as the roller R travels, the support material 16 dragged downstream in the traveling direction A by the roller R is generated. However, the dragged support member 16 is drawn further downstream by the roller R and enters the gap 17. When the roller R continues to move, the three-dimensional modeling material 15 dragged to the downstream side in the traveling direction A by the roller R is generated as shown in FIG. However, the dragged three-dimensional modeling material 15 is similarly dragged further downstream by the roller R and enters the gap 17.

その結果、三次元造形材15およびサポート材16の境界に形成された隙間17は、ローラRによって引きずられた三次元造形材15またはサポート材16によって埋められることになるため、図5の(d)に示すように、厚さが均一なひとつなぎの層が得られる。このように、三次元造形材15およびサポート材16の境界に隙間17を形成することにより、ローラRによって引きずられた三次元造形材15およびサポート材16は、それぞれ隙間17に入り込むため、引きずられた三次元造形材15およびサポート材16がそれぞれ両者の境界において混合するのを防ぐことができる。そのため、三次元造形材15およびサポート材16が両者の境界において混合することにより三次元造形物5の表面が粗くなってしまうのを防ぐことができ、得られる三次元造形物5の表面は滑らかになる。このように、本実施形態に係る、三次元造形物5の形成方法により、良好な表面品質の三次元造形物5が得られる。   As a result, the gap 17 formed at the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 is filled with the three-dimensional modeling material 15 or the support material 16 dragged by the roller R, and FIG. ), A single layer having a uniform thickness can be obtained. In this way, by forming the gap 17 at the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16, the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 dragged by the roller R enter the gap 17, respectively. Further, it is possible to prevent the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 from being mixed at the boundary between them. Therefore, it is possible to prevent the surface of the three-dimensional structure 5 from being roughened by mixing the three-dimensional structure 15 and the support material 16 at the boundary between them, and the surface of the obtained three-dimensional structure 5 is smooth. become. Thus, the three-dimensional structure 5 with good surface quality is obtained by the method for forming the three-dimensional structure 5 according to this embodiment.

なお、形成する三次元造形物5にオーバーハング部分がない場合(S2,No)、三次元造形物5の形成にはサポート材16は不要である。すなわち、この場合は、造形データ補正部32は、各層における三次元造形材15およびサポート材16の境界に隙間を形成した補正造形データを生成する必要がない。そのため、造形データ補正部32は、造形データ受付部31が取得した造形データを補正せずに、当該造形データを印刷制御部33に送る。そして、印刷制御部33は、造形データ補正部32から受け取った造形データに基づいて印刷を行う(S4)。   In addition, when there is no overhang part in the three-dimensional structure 5 to be formed (S2, No), the support material 16 is not necessary for forming the three-dimensional structure 5. That is, in this case, the modeling data correction unit 32 does not need to generate corrected modeling data in which a gap is formed at the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 in each layer. Therefore, the modeling data correction unit 32 sends the modeling data to the print control unit 33 without correcting the modeling data acquired by the modeling data receiving unit 31. Then, the print control unit 33 performs printing based on the modeling data received from the modeling data correction unit 32 (S4).

(隙間のパターン)
図6の(a)および(b)は、平坦化前の三次元造形材15およびサポート材16の層の上面図であり、三次元造形材15およびサポート材16の境界に設ける隙間17の形状例を示す図である。
(Gap pattern)
6A and 6B are top views of the layers of the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 before flattening, and the shape of the gap 17 provided at the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16. It is a figure which shows an example.

三次元造形材15およびサポート材16の境界において、両者が混合することによる三次元造形物5の表面への影響は、ローラRによって引きずられた三次元造形材15がサポート材16側に巻き込まれる場合に顕著に現れる。すなわち、三次元造形材15が、サポート材16よりもローラRの進行方向の上流側に位置する場合に、三次元造形物5の表面への影響は顕著に現れる。これは、ローラRによって引きずられた三次元造形材15が、三次元造形物5の表面から飛び出し、三次元造形物5の表面品質を一際低下させるためである。   At the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16, the influence on the surface of the three-dimensional modeling object 5 due to the mixing of both causes the three-dimensional modeling material 15 dragged by the roller R to be wound on the support material 16 side. Appears prominently in cases. That is, when the three-dimensional structure 15 is positioned on the upstream side of the support material 16 in the traveling direction of the roller R, the influence on the surface of the three-dimensional structure 5 appears remarkably. This is because the three-dimensional modeling material 15 dragged by the roller R jumps out from the surface of the three-dimensional model 5, and the surface quality of the three-dimensional model 5 is drastically reduced.

そこで、図6の(a)に示すように、図の左側をローラRの進行方向の上流側とすると、少なくとも三次元造形材15が、サポート材16よりもローラRの進行方向の上流側に位置する箇所の両者の境界に、隙間17を設けることが好ましい。これにより、ローラRによる平坦化の過程において、ローラRによって当該ローラRの進行方向の下流側へと引きずられた三次元造形材15は隙間17に入り込み、当該引きずられた三次元造形材15がサポート材16側に巻き込まれるのを防ぐことができる。その結果、三次元造形材15が、サポート材16よりもローラRの進行方向の上流側に位置する箇所の両者の境界において、両者が混合することにより三次元造形物5の表面から三次元造形材15が飛び出してしまうのを防ぐことができ、滑らかな表面を有する三次元造形物5を形成することができる。このように、1つの層における三次元造形材15およびサポート材16の境界の少なくとも一部分に隙間17を形成するだけでも、十分に良好な表面品質を持つ三次元造形物5が得られる。   Therefore, as shown in FIG. 6A, when the left side of the drawing is the upstream side in the traveling direction of the roller R, at least the three-dimensional modeling material 15 is more upstream in the traveling direction of the roller R than the support material 16. It is preferable to provide a gap 17 at the boundary between the two positions. Thereby, in the process of flattening by the roller R, the three-dimensional modeling material 15 dragged by the roller R to the downstream side in the traveling direction of the roller R enters the gap 17, and the dragged three-dimensional modeling material 15 is It can prevent being caught in the support material 16 side. As a result, the three-dimensional modeling material 15 is mixed from the surface of the three-dimensional modeling object 5 at the boundary between the support material 16 and the portion located upstream of the support material 16 in the traveling direction of the roller R. The material 15 can be prevented from jumping out, and the three-dimensional structure 5 having a smooth surface can be formed. In this way, the three-dimensional structure 5 having a sufficiently good surface quality can be obtained even by forming the gap 17 at least at a part of the boundary between the three-dimensional structure material 15 and the support material 16 in one layer.

ここで、ローラRによる平坦化の際、ローラRによって下流側へと引きずられる三次元造形材15の他に、ローラRによって当該ローラRの進行方向と直交する方向に押し広げられる三次元造形材15も生じる。ローラRの進行方向と直交する方向に押し広げられる三次元造形材15もまた、三次元造形材15とサポート材16との境界においてサポート材16側に巻き込まれることにより、三次元造形物5の表面から飛び出し、三次元造形物5の表面品質を低下させてしまう。   Here, in the case of flattening by the roller R, in addition to the three-dimensional modeling material 15 dragged downstream by the roller R, the three-dimensional modeling material that is pushed by the roller R in a direction orthogonal to the traveling direction of the roller R. 15 also occurs. The 3D modeling material 15 that is spread in the direction orthogonal to the traveling direction of the roller R is also wound on the support material 16 side at the boundary between the 3D modeling material 15 and the support material 16, thereby It jumps out of the surface and deteriorates the surface quality of the three-dimensional structure 5.

そこで、図6の(b)に示すように、1つの層における三次元造形材15およびサポート材16の境界全体にわたって、隙間17を形成してもよい。これにより、ローラRによる平坦化の過程において、ローラRによって当該ローラRの進行方向の下流側へと引きずられた三次元造形材15、ならびにローラRの進行方向と直交する方向に押し広げられる三次元造形材15は隙間17に入り込み、これらの三次元造形材15がサポート材16側に巻き込まれるのを防ぐことができる。また、サポート材16が、三次元造形材15よりもローラRの進行方向の上流側に位置する箇所の両者の境界にも隙間17が形成されているため、ローラRによる平坦化の過程において、ローラRによって当該ローラRの進行方向の下流側へと引きずられたサポート材16は隙間17に入り込み、当該引きずられたサポート材16が三次元造形材15側に巻き込まれるのを防ぐことができる。その結果、三次元造形材15およびサポート材16の境界において、両者が混合することにより三次元造形物5の表面が粗くなってしまうのを防ぐことができ、滑らかな表面を有する三次元造形物5を形成することができる。   Therefore, as shown in FIG. 6B, a gap 17 may be formed over the entire boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 in one layer. Thereby, in the process of flattening by the roller R, the three-dimensional modeling material 15 dragged by the roller R to the downstream side in the traveling direction of the roller R and the tertiary expanded in the direction orthogonal to the traveling direction of the roller R. The original modeling material 15 enters the gap 17 and can prevent the three-dimensional modeling material 15 from being caught on the support material 16 side. In addition, since a gap 17 is formed at the boundary between the support material 16 and the location located upstream of the three-dimensional modeling material 15 in the traveling direction of the roller R, in the process of flattening by the roller R, The support material 16 dragged to the downstream side in the traveling direction of the roller R by the roller R enters the gap 17, and the dragged support material 16 can be prevented from being caught on the three-dimensional modeling material 15 side. As a result, it is possible to prevent the surface of the three-dimensional structure 5 from becoming rough due to the mixing of both at the boundary between the three-dimensional structure material 15 and the support material 16, and the three-dimensional structure having a smooth surface. 5 can be formed.

なお、本実施形態では、三次元造形材15は、三次元造形物5を形成するためのインク(すなわち、モデル材用インクおよび加飾用インク)である。そこで、図5の(a)において、三次元造形材15に含まれるモデル材用インクおよび加飾用インクを明示した図を図7に示す。図7に示すように、各層における三次元造形材15およびサポート材16の境界に隙間17を形成するとは、各層における三次元造形材15に含まれるインクのうち最外端に位置するインク(図7の場合は、透明インク14)とサポート材16との境界に隙間17を形成することを意味する。   In the present embodiment, the three-dimensional modeling material 15 is ink for forming the three-dimensional modeling object 5 (that is, ink for model material and ink for decoration). Therefore, in FIG. 5A, FIG. 7 shows a diagram in which the model material ink and the decoration ink included in the three-dimensional modeling material 15 are clearly shown. As shown in FIG. 7, the formation of the gap 17 at the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 in each layer means that the ink located at the outermost edge among the inks contained in the three-dimensional modeling material 15 in each layer (FIG. 7 means that a gap 17 is formed at the boundary between the transparent ink 14) and the support material 16.

以上では、隙間17を、1つの層における三次元造形材15およびサポート材16の境界の一部分または全体に形成する例を示したが、本発明は必ずしもこれに限定されるわけではない。上述したように、1つの層における三次元造形材15およびサポート材16の境界の少なくとも一部分に隙間17を形成すればよく、例えば三次元造形材15およびサポート材16の境界に複数の隙間17を形成してもよい。   Although the example which forms the clearance gap 17 in a part or the whole of the boundary of the three-dimensional modeling material 15 in one layer and the support material 16 was shown above, this invention is not necessarily limited to this. As described above, the gap 17 may be formed in at least a part of the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 in one layer. For example, a plurality of gaps 17 are formed at the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16. It may be formed.

(隙間の幅)
三次元造形材15およびサポート材16の境界に設ける隙間17の好適な幅は、硬化前のインク(三次元造形材15およびサポート材16)の粘度、インクのインク吐出対象面に対する濡れ広がり(濡れ性)、ローラRの径および回転数、平坦化によるインク除去量(引きずられるインクの量)、平坦化後の層の厚み、キャリッジ23の走査速度、および一走査によるインク吐出量等の条件に応じて変動する。そのため、隙間17の幅は、これらの条件に応じた幅に設定すればよい。
(Gap width)
The suitable width of the gap 17 provided at the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 is the viscosity of the ink (three-dimensional modeling material 15 and the support material 16) before curing, and wetting and spreading (wetting) of the ink onto the ink ejection target surface. Characteristics), the diameter and rotation speed of the roller R, the amount of ink removed by the flattening (the amount of ink dragged), the thickness of the layer after the flattening, the scanning speed of the carriage 23, and the amount of ink discharged by one scanning. Fluctuate accordingly. Therefore, the width of the gap 17 may be set to a width according to these conditions.

例えば、粘度が20〜22mPa・Sの三次元造形材15を用い、ローラRの径30mm、ローラRの回転数370rpm、平坦化によるインク除去量8μm、キャリッジ23の走査速度28.2mm/s、平坦化後の層の厚み6μm、一走査によるインク吐出量0.1/inchの条件で三次元造形物5の形成を行った場合、隙間17の幅は、0.05〜0.1mmが好適である。同じ条件で粘度が32〜34mPa・Sの三次元造形材15を用いた場合は、隙間17の幅を10%小さくすることができる。 For example, using a three-dimensional modeling material 15 having a viscosity of 20 to 22 mPa · S, a roller R diameter of 30 mm, a rotation speed of the roller R of 370 rpm, an ink removal amount of 8 μm by flattening, a scanning speed of the carriage 23 of 28.2 mm / s, When the three-dimensional structure 5 is formed under the conditions that the layer thickness after flattening is 6 μm and the ink discharge amount is 0.1 / inch 2 by one scanning, the width of the gap 17 is 0.05 to 0.1 mm. Is preferred. When the three-dimensional modeling material 15 having a viscosity of 32 to 34 mPa · S is used under the same conditions, the width of the gap 17 can be reduced by 10%.

三次元造形材15およびサポート材16の境界に設ける隙間17の好適な幅とは、ローラRによって当該ローラRの進行方向の下流側へと引きずられる三次元造形材15またはサポート材16のすべてが入り込むことができる幅である。ただし、本発明はこれに限定されるわけではなく、隙間17の幅を、ローラRによって当該ローラRの進行方向の下流側へと引きずられる三次元造形材15またはサポート材16の一部が入り込むことができる幅に設定してもよい。   The preferable width of the gap 17 provided at the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 is that all of the three-dimensional modeling material 15 or the support material 16 dragged by the roller R to the downstream side in the traveling direction of the roller R. It is the width that can enter. However, the present invention is not limited to this, and a part of the three-dimensional modeling material 15 or the support material 16 that is dragged by the roller R toward the downstream side in the traveling direction of the roller R enters. You may set to the width which can be.

隙間17の位置および幅については、ユーザが予め設定した設定値が制御ユニット30に記憶されていてもよいし、上述した各種の条件に応じた最適な設定値を算出するプログラムが予め制御ユニット30に記憶されていてもよい。造形データ補正部32は、制御ユニット30に記憶されたユーザの設定値または上記のプログラムを用いて、隙間17の位置および幅を設定すればよい。   Regarding the position and width of the gap 17, setting values preset by the user may be stored in the control unit 30, or a program for calculating optimal setting values according to the various conditions described above may be stored in advance in the control unit 30. May be stored. The modeling data correction unit 32 may set the position and width of the gap 17 using the user setting value stored in the control unit 30 or the above program.

なお、ローラRによって当該ローラRの進行方向の下流側へと引きずられた三次元造形材15またはサポート材16の方が、ローラRの進行方向と直交する方向に押し広げられる三次元造形材15よりも量が多い。そのため、図6の(b)の場合、ローラRによって当該ローラRの進行方向の下流側へと引きずられた三次元造形材15またはサポート材16が入り込む隙間17の幅(w1)よりも、ローラRの進行方向と直交する方向に押し広げられる三次元造形材15が入り込む隙間17の幅(w2)の方が小さくてもよい。   Note that the three-dimensional modeling material 15 or the support material 16 dragged by the roller R to the downstream side in the traveling direction of the roller R is pushed out in a direction perpendicular to the traveling direction of the roller R. More than the amount. Therefore, in the case of FIG. 6B, the roller R is larger than the width (w1) of the gap 17 into which the three-dimensional modeling material 15 or the support material 16 dragged to the downstream side in the traveling direction of the roller R enters. The width (w2) of the gap 17 into which the three-dimensional modeling material 15 that is expanded in a direction orthogonal to the traveling direction of R enters may be smaller.

(光沢度の調整)
各層における三次元造形材15およびサポート材16の境界に形成する隙間17の幅を、ローラRによって当該ローラRの進行方向の下流側へと引きずられる三次元造形材15またはサポート材16が入り込むのに十分な幅に設定することにより、得られる三次元造形物5の表面は滑らかである。そのため、表面の光沢度が高い、すなわちグロス調の表面を有する三次元造形物5が得られる。
(Glossiness adjustment)
The three-dimensional modeling material 15 or the support material 16 that is dragged by the roller R toward the downstream side in the traveling direction of the roller R enters the gap 17 formed at the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 in each layer. By setting the width sufficiently, the surface of the obtained three-dimensional structure 5 is smooth. Therefore, the three-dimensional structure 5 having a high surface glossiness, that is, a glossy surface is obtained.

反対に、各層における三次元造形材15およびサポート材16の境界に形成する隙間17の幅を小さくすると、ローラRによって当該ローラRの進行方向の下流側へと引きずられる三次元造形材15またはサポート材16のうち当該隙間17に入りきらない三次元造形材15またはサポート材16が生じる。この三次元造形材15またはサポート材16が、それぞれサポート材16側または三次元造形材15側に巻き込まれ、三次元造形材15とサポート材16とが混合することにより、サポート材16を除去した後に得られる三次元造形物5の表面には凹凸が形成される。そのため、表面の光沢度の低い、すなわちマット調の表面を有する三次元造形物5が得られる。   On the contrary, when the width of the gap 17 formed at the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 in each layer is reduced, the three-dimensional modeling material 15 or the support dragged by the roller R to the downstream side in the traveling direction of the roller R. The three-dimensional modeling material 15 or the support material 16 that does not fit in the gap 17 of the material 16 is generated. The 3D modeling material 15 or the support material 16 is respectively wound on the support material 16 side or the 3D modeling material 15 side, and the support material 16 is removed by mixing the 3D modeling material 15 and the support material 16. Unevenness is formed on the surface of the three-dimensional structure 5 obtained later. Therefore, the three-dimensional structure 5 having a low surface glossiness, that is, a mat-like surface is obtained.

このように、各層における三次元造形材15およびサポート材16の境界に形成する隙間17の幅を変えることにより、最終的に得られる三次元造形物5の表面の光沢度を調整することができる。これにより、三次元造形物5の表面をグロス調の表面に仕上げたい場合、各層における三次元造形材15およびサポート材16の境界に形成する隙間17の幅を十分な大きさにし、三次元造形材15およびサポート材16が混合しないようにすることによって、光沢度の高い三次元造形物5を作製することができる。また、三次元造形物5の表面をマット調の表面に仕上げたい場合、各層における三次元造形材15およびサポート材16の境界に形成する隙間17の幅を狭めて、三次元造形材15とサポート材16とを意図的に混合することによって、光沢度の低い三次元造形物5を作製することができる。   Thus, the glossiness of the surface of the finally obtained three-dimensional structure 5 can be adjusted by changing the width of the gap 17 formed at the boundary between the three-dimensional structure material 15 and the support material 16 in each layer. . Thereby, when it is desired to finish the surface of the three-dimensional structure 5 to a glossy surface, the width of the gap 17 formed at the boundary between the three-dimensional structure material 15 and the support material 16 in each layer is set to a sufficient size. By preventing the material 15 and the support material 16 from mixing, the three-dimensional structure 5 having a high glossiness can be produced. In addition, when finishing the surface of the three-dimensional structure 5 to be a matte surface, the width of the gap 17 formed at the boundary between the three-dimensional structure 15 and the support material 16 in each layer is narrowed, and the three-dimensional structure 15 and the support are formed. By intentionally mixing the material 16, the three-dimensional structure 5 having a low glossiness can be produced.

〔第2の実施形態〕
上述した実施形態では、1つの層における三次元造形材15およびサポート材16の境界の少なくとも一部分に隙間17を形成する構成を示したが、本発明は必ずしもこれに限定されるわけではない。そこで、本実施形態では、上述した実施形態の変形例を図8に示す。図8は、記録ユニット10が、三次元造形材15およびサポート材16によって1つの層を形成する工程を示す図である。
[Second Embodiment]
In the embodiment described above, the configuration in which the gap 17 is formed in at least a part of the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 in one layer is shown, but the present invention is not necessarily limited thereto. Therefore, in this embodiment, a modification of the above-described embodiment is shown in FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating a process in which the recording unit 10 forms one layer with the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16.

(三次元造形物の形成方法)
図8に示すように、記録ユニット10は、三次元造形材15内に、三次元造形材15およびサポート材16の境界に沿った隙間17(図中の右側)を形成してもよい。この場合、造形データ補正部32は、造形データ受付部31が取得した造形データに基づき、各層における三次元造形材15内に、三次元造形材15およびサポート材16の境界に沿った隙間17を形成した補正造形データを生成する。そして、造形データ補正部32は、生成した補正造形データを印刷制御部33に送り、印刷制御部33は、受け取った補正造形データに基づいて印刷を行う。
(Method for forming a three-dimensional structure)
As shown in FIG. 8, the recording unit 10 may form a gap 17 (on the right side in the drawing) along the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 in the three-dimensional modeling material 15. In this case, the modeling data correction unit 32 creates a gap 17 along the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 in the three-dimensional modeling material 15 in each layer based on the modeling data acquired by the modeling data receiving unit 31. The formed corrected modeling data is generated. Then, the modeling data correction unit 32 sends the generated corrected modeling data to the printing control unit 33, and the printing control unit 33 performs printing based on the received corrected modeling data.

図5の(a)に示したように、三次元造形材15およびサポート材16の境界に隙間17を形成して1つの層を形成する場合、図中の右側の隙間17には、ローラRによって当該ローラRの進行方向の下流側へと引きずられた三次元造形材15が入り込むことになる。したがって、図中の右側の隙間17部分では、当該隙間17に流れ込んだ三次元造形材15が三次元造形物5の最表層(最外周)を形成することになる。そのため、図中の右側の隙間17部分の三次元造形物5の最表層(最外周)のエッジは、やや丸みを帯びた形状となってしまう。   As shown in FIG. 5A, when a gap 17 is formed at the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 to form one layer, the right gap 17 in FIG. As a result, the three-dimensional modeling material 15 dragged to the downstream side in the traveling direction of the roller R enters. Therefore, in the gap 17 portion on the right side in the figure, the three-dimensional modeling material 15 that has flowed into the gap 17 forms the outermost layer (outermost circumference) of the three-dimensional structure 5. Therefore, the edge of the outermost layer (outermost circumference) of the three-dimensional structure 5 in the right-side gap 17 in the figure has a slightly rounded shape.

これに対して、図8に示したように、三次元造形材15内に、三次元造形材15およびサポート材16の境界に沿った隙間17(図中の右側)を形成して1つの層を形成する場合、当該隙間17よりも表層側(外周側)に三次元造形材15が形成されている。したがって、図中の右側の隙間17には、ローラRによって当該ローラRの進行方向の下流側へと引きずられた三次元造形材15が入り込むことになるが、当該引きずられた三次元造形材15は三次元造形物5の最表層(最外周)を形成することにはならない。図中の右側の隙間17よりも表層側(外周側)に形成されている三次元造形材15が三次元造形物5の最表層(最外周)を形成することになるため、図中の右側の隙間17部分の三次元造形物5の最表層(最外周)のエッジは、図5の(a)の場合と比較して曲率半径を小さくすることができ、角状のエッジとなる。   On the other hand, as shown in FIG. 8, a gap 17 (on the right side in the figure) along the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 is formed in the three-dimensional modeling material 15 to form one layer. Is formed, the three-dimensional modeling material 15 is formed on the surface layer side (outer peripheral side) from the gap 17. Therefore, the three-dimensional modeling material 15 dragged by the roller R to the downstream side in the traveling direction of the roller R enters the gap 17 on the right side in the figure, but the dragged three-dimensional modeling material 15 is inserted. Does not form the outermost layer (outermost circumference) of the three-dimensional structure 5. Since the 3D modeling material 15 formed on the surface layer side (outer peripheral side) than the gap 17 on the right side in the figure forms the outermost layer (outermost circumference) of the three-dimensional model 5, the right side in the figure The edge of the outermost layer (outermost periphery) of the three-dimensional structure 5 in the gap 17 portion can have a radius of curvature smaller than that in the case of FIG.

(隙間のパターン)
図9の(a)および(b)は、平坦化前の三次元造形材15およびサポート材16の層の上面図であり、三次元造形材15内に設ける、三次元造形材15およびサポート材16の境界に沿った隙間17の形状例を示す図である。
(Gap pattern)
FIGS. 9A and 9B are top views of layers of the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 before flattening, and the three-dimensional modeling material 15 and the support material provided in the three-dimensional modeling material 15. It is a figure which shows the example of the shape of the clearance gap 17 along the boundary of 16. FIG.

図8では、図中の左側の隙間17は、三次元造形材15およびサポート材16の境界に形成されている。この場合、当該隙間17には、ローラRによって当該ローラRの進行方向の下流側へと引きずられたサポート材16が入り込むのであって、三次元造形物5の最表層(最外周)を形成する三次元造形材15は、当該隙間17に隣接して形成されている三次元造形材15である。そのため、図中の左側の隙間17部分の三次元造形物5の最表層(最外周)のエッジは、図中の右側の隙間17部分の三次元造形物5の最表層(最外周)のエッジと同様に角状のエッジとなる。   In FIG. 8, the left gap 17 in the drawing is formed at the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16. In this case, the support material 16 dragged by the roller R toward the downstream side in the traveling direction of the roller R enters the gap 17 and forms the outermost layer (outermost periphery) of the three-dimensional structure 5. The three-dimensional modeling material 15 is a three-dimensional modeling material 15 formed adjacent to the gap 17. Therefore, the edge of the outermost layer (outermost circumference) of the three-dimensional structure 5 in the left gap 17 portion in the drawing is the edge of the outermost layer (outermost circumference) of the three-dimensional structure 5 in the right gap 17 portion in the drawing. It becomes a square edge like

このように、ローラRによって当該ローラRの進行方向の下流側へと引きずられた三次元造形材15によって、三次元造形物5の最表層(最外周)が形成される場合に、当該最表層(最外周)のエッジがやや丸みを帯びた形状となる。すなわち、三次元造形材15が、サポート材16よりもローラRの進行方向の上流側に位置する場合に、三次元造形物5の最表層(最外周)が形成される場合に、当該最表層(最外周)のエッジがやや丸みを帯びた形状となる。   Thus, when the outermost layer (outermost circumference) of the three-dimensional structure 5 is formed by the three-dimensional structure 15 dragged by the roller R to the downstream side in the traveling direction of the roller R, the outermost surface layer. The (outermost) edge has a slightly rounded shape. That is, when the three-dimensional structure 15 is positioned upstream of the support member 16 in the traveling direction of the roller R, when the outermost layer (outermost circumference) of the three-dimensional structure 5 is formed, the outermost layer The (outermost) edge has a slightly rounded shape.

そこで、図9の(a)に示すように、図の左側をローラRの進行方向の上流側とすると、少なくとも三次元造形材15が、サポート材16よりもローラRの進行方向の上流側に位置する箇所の両者の境界に沿った隙間17を三次元造形材15内に設けることが好ましい。これにより、ローラRによる平坦化の過程において、ローラRによって当該ローラRの進行方向の下流側へと引きずられた三次元造形材15は隙間17に入り込むが、当該隙間17よりも表層側(外周側)に形成されている三次元造形材15が三次元造形物5の最表層(最外周)を形成することになる。そのため、図中の右側の隙間17部分の三次元造形物5の最表層(最外周)のエッジを、曲率半径が小さい角状のエッジにすることができる。このように、1つの層の三次元造形材15内における、三次元造形材15およびサポート材16の境界に沿った少なくとも一部分に、隙間17を形成すればよい。   Therefore, as shown in FIG. 9A, when the left side of the drawing is the upstream side in the traveling direction of the roller R, at least the three-dimensional modeling material 15 is more upstream in the traveling direction of the roller R than the support material 16. It is preferable to provide a gap 17 along the boundary between the two positions in the three-dimensional modeling material 15. Thereby, in the process of flattening by the roller R, the three-dimensional modeling material 15 dragged by the roller R to the downstream side in the traveling direction of the roller R enters the gap 17, but on the surface layer side (outer periphery) from the gap 17. The three-dimensional structure 15 formed on the side) forms the outermost layer (outermost periphery) of the three-dimensional structure 5. Therefore, the edge of the outermost layer (outermost periphery) of the three-dimensional structure 5 in the right gap 17 portion in the drawing can be a square edge with a small curvature radius. In this way, the gap 17 may be formed in at least a portion along the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 in the one-dimensional three-dimensional modeling material 15.

ここで、上述したように、ローラRによる平坦化の際、ローラRによって下流側へと引きずられる三次元造形材15の他に、ローラRによって当該ローラRの進行方向と直交する方向に押し広げられる三次元造形材15も生じる。ローラRの進行方向と直交する方向に押し広げられる三次元造形材15もまた、三次元造形物5の最表層(最外周)を形成することになるため、当該最表層(最外周)のエッジがやや丸みを帯びた形状となる。   Here, as described above, when flattening by the roller R, in addition to the three-dimensional modeling material 15 dragged downstream by the roller R, the roller R spreads in a direction perpendicular to the traveling direction of the roller R. A three-dimensional modeling material 15 is also produced. Since the three-dimensional modeling material 15 that is spread in the direction orthogonal to the traveling direction of the roller R also forms the outermost layer (outermost circumference) of the three-dimensional structure 5, the edge of the outermost layer (outermost circumference) The shape is slightly rounded.

そこで、図9の(b)に示すように、1つの層の三次元造形材15内における、三次元造形材15およびサポート材16の境界に沿った部分の全体に、隙間17を形成してもよい。これにより、ローラRによる平坦化の過程において、ローラRによって当該ローラRの進行方向の下流側へと引きずられた三次元造形材15、ならびにローラRの進行方向と直交する方向に押し広げられる三次元造形材15は隙間17に入り込むが、当該隙間17よりも表層側(外周側)に形成されている三次元造形材15が三次元造形物5の最表層(最外周)を形成することになる。その結果、三次元造形物5の最表層(最外周)のエッジ全体を、曲率半径が小さい角状のエッジにすることができる。   Therefore, as shown in FIG. 9B, a gap 17 is formed in the entire portion along the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 in the three-dimensional modeling material 15 of one layer. Also good. Thereby, in the process of flattening by the roller R, the three-dimensional modeling material 15 dragged by the roller R to the downstream side in the traveling direction of the roller R and the tertiary expanded in the direction orthogonal to the traveling direction of the roller R. The original modeling material 15 enters the gap 17, but the three-dimensional modeling material 15 formed on the surface layer side (outer peripheral side) than the gap 17 forms the outermost layer (outermost periphery) of the three-dimensional modeled object 5. Become. As a result, the entire edge of the outermost layer (outermost circumference) of the three-dimensional structure 5 can be formed into a square edge having a small curvature radius.

なお、本実施形態では、三次元造形材15は、三次元造形物5を形成するためのインク(すなわち、モデル材用インクおよび加飾用インク)である。そこで、図9の(a)において、三次元造形材15に含まれるモデル材用インクおよび加飾用インクを明示した図を図10の(a)に示す。図10の(a)に示すように、各層における三次元造形材15およびサポート材16の境界に沿った隙間17を三次元造形材15内に形成する一例として、各層における三次元造形材15に含まれるインクのうち最外端に位置するインク(図10の(a)の場合は、透明インク14)と、当該インクに隣接するインク(図10の(a)の場合は、加飾インク13)との境界に隙間17を形成する場合を挙げることができる。   In the present embodiment, the three-dimensional modeling material 15 is ink for forming the three-dimensional modeling object 5 (that is, ink for model material and ink for decoration). Therefore, in FIG. 9A, a diagram clearly showing the model material ink and the decoration ink included in the three-dimensional modeling material 15 is shown in FIG. As shown in (a) of FIG. 10, as an example of forming the gap 17 along the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 in each layer in the three-dimensional modeling material 15, Among the included inks, the ink located at the outermost end (transparent ink 14 in the case of FIG. 10A) and the ink adjacent to the ink (decorative ink 13 in the case of FIG. 10A) The case where the clearance gap 17 is formed in the boundary with) can be mentioned.

ただし、本発明はこれに限定されるわけではなく、モデル材11と白色インク12との境界に隙間17を形成してもよいし、白色インク12と加飾インク13との境界に隙間17を形成してもよい。すなわち、1つの層における三次元造形材15に含まれるインクのうち、隣り合う2つのインク同士の境界に隙間17を形成することができる。その他にも、1つの層における三次元造形材15に含まれるインクのうちの1つのインク内に、三次元造形材15およびサポート材16の境界に沿った隙間17を形成することもできる。   However, the present invention is not limited to this, and a gap 17 may be formed at the boundary between the model material 11 and the white ink 12, or the gap 17 may be formed at the boundary between the white ink 12 and the decorative ink 13. It may be formed. That is, the gap 17 can be formed at the boundary between two adjacent inks among the inks included in the three-dimensional modeling material 15 in one layer. In addition, a gap 17 along the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 can be formed in one of the inks included in the three-dimensional modeling material 15 in one layer.

モデル材11と白色インク12との境界、または白色インク12と加飾インク13との境界に隙間17を形成することは、オーバーハング部分を持たない三次元造形物5を形成する場合でも好適である。これは、ローラRによって引きずられたモデル材11が白色インク12側または加飾インク13側に巻き込まれたり、ローラRによって引きずられた白色インク12が加飾インク13側に巻き込まれたりすることにより、モデル材11および白色インク12の境界、または白色インク12および加飾インク13の境界においてこれらのインクが混合してしまうのを防ぐことができるためである。   Forming the gap 17 at the boundary between the model material 11 and the white ink 12 or the boundary between the white ink 12 and the decorative ink 13 is preferable even when the three-dimensional structure 5 having no overhang portion is formed. is there. This is because the model material 11 dragged by the roller R is wound on the white ink 12 side or the decorative ink 13 side, or the white ink 12 dragged by the roller R is wound on the decorative ink 13 side. This is because these inks can be prevented from mixing at the boundary between the model material 11 and the white ink 12 or at the boundary between the white ink 12 and the decorative ink 13.

したがって、本発明に係る三次元造形物5の形成方法は、モデル材用インク、加飾用インク、およびサポート材用インクのうち、少なくとも2種類のインクからなる層を積層して三次元造形物5を形成しており、1つの層における隣り合う2種類のインクの境界の少なくとも一部分、および当該境界に沿った少なくとも一部分の少なくともいずれかに、隙間17を形成していると換言することができる。   Therefore, in the method for forming the three-dimensional structure 5 according to the present invention, the three-dimensional structure is formed by laminating layers of at least two types of ink among the ink for model material, the ink for decoration, and the ink for support material. In other words, the gap 17 is formed in at least one part of the boundary between two adjacent inks in one layer and at least one part along the boundary. .

図10の(a)では、1つの層の三次元造形材15内における、三次元造形材15およびサポート材16の境界に沿った隙間17を1つ形成する例を示したが、本発明は必ずしもこれに限定されるわけではない。上述したように、1つの層の三次元造形材15における、三次元造形材15およびサポート材16の境界に沿った少なくとも一部分に隙間17を形成すればよく、例えば図10の(b)に示すように、1つの層の三次元造形材15内における、三次元造形材15およびサポート材16の境界に沿った隙間17を複数形成してもよい。また、同図に示すように、三次元造形材15およびサポート材16の境界にも隙間17を形成することができる。すなわち、1つの層における三次元造形材15およびサポート材16の境界の少なくとも一部分、および三次元造形材15内における当該境界に沿った少なくとも一部分の少なくともいずれかに、隙間17を形成すればよい。   FIG. 10A shows an example in which one gap 17 is formed along the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 in the three-dimensional modeling material 15 of one layer. It is not necessarily limited to this. As described above, the gap 17 may be formed in at least a part of the one-layer three-dimensional modeling material 15 along the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16, for example, as shown in FIG. As described above, a plurality of gaps 17 along the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 in the three-dimensional modeling material 15 of one layer may be formed. Further, as shown in the figure, a gap 17 can also be formed at the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16. That is, the gap 17 may be formed in at least one part of the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 in one layer and at least one part along the boundary in the three-dimensional modeling material 15.

(隙間の幅)
上述したように、三次元造形材15およびサポート材16の境界に設ける隙間17の好適な幅は、硬化前のインク(三次元造形材15およびサポート材16)の粘度、インクのインク吐出対象面に対する濡れ広がり(濡れ性)、ローラRの径および回転数、平坦化によるインク除去量(引きずられるインクの量)、平坦化後の層の厚み、キャリッジ23の走査速度、および一走査によるインク吐出量等の条件に応じて変動する。そのため、隙間17の幅は、これらの条件に応じた幅に設定すればよく、例えば0.1〜0.3mmに設定することができる。
(Gap width)
As described above, the preferred width of the gap 17 provided at the boundary between the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 is the viscosity of the ink (three-dimensional modeling material 15 and the support material 16) before curing, and the ink ejection target surface of the ink. Spread (wetability), roller R diameter and rotation speed, ink removal amount by flattening (amount of dragged ink), layer thickness after flattening, scanning speed of carriage 23, and ink ejection by one scan It fluctuates according to conditions such as quantity. Therefore, the width of the gap 17 may be set to a width according to these conditions, for example, 0.1 to 0.3 mm.

〔第3の実施形態〕
サポート材16が、三次元造形材15よりもローラRの進行方向の上流側に位置する場合、ローラRによる平坦化の過程において、ローラRの進行に伴い、ローラRによって進行方向の下流側へと引きずられるサポート材16が生じ、三次元造形材15側に巻き込まれたサポート材16により、三次元造形物5の表面が粗くなってしまう。この場合は、サポート材16が、三次元造形材15よりもローラRの進行方向の上流側に位置する箇所における両者の境界または境界に沿った部分にも隙間17を形成することが好ましい。
[Third Embodiment]
When the support material 16 is positioned upstream of the three-dimensional modeling material 15 in the traveling direction of the roller R, in the process of flattening by the roller R, as the roller R proceeds, the roller R moves downstream in the traveling direction. The support material 16 to be dragged is generated, and the surface of the three-dimensional structure 5 becomes rough due to the support material 16 wound on the three-dimensional structure material 15 side. In this case, it is preferable to form the gap 17 at the boundary between the support material 16 and the portion along the boundary at the position located upstream of the three-dimensional modeling material 15 in the traveling direction of the roller R.

これにより、ローラRによる平坦化の過程において、ローラRによって当該ローラRの進行方向の下流側へと引きずられたサポート材16は隙間17に入り込み、当該引きずられたサポート材16が三次元造形材15側に巻き込まれるのを防ぐことができ、滑らかな表面を有する三次元造形物5を形成することができる。   Thereby, in the process of flattening by the roller R, the support material 16 dragged by the roller R to the downstream side in the traveling direction of the roller R enters the gap 17, and the dragged support material 16 becomes the three-dimensional modeling material. The three-dimensional structure 5 having a smooth surface can be formed because it can be prevented from being caught on the 15 side.

ここで、図11に、サポート材16が、三次元造形材15よりもローラRの進行方向の上流側に位置する箇所に隙間17を設ける場合の隙間17の位置の例を示す。図11の(a)に示すように、図の左側をローラRの進行方向の上流側とすると、1つの層において、サポート材16が、三次元造形材15よりもローラRの進行方向の上流側に位置する箇所における両者の境界に隙間17を形成してもよい。   Here, FIG. 11 shows an example of the position of the gap 17 in the case where the gap 17 is provided at a location where the support material 16 is located upstream of the three-dimensional modeling material 15 in the traveling direction of the roller R. As shown in FIG. 11A, when the left side of the drawing is the upstream side in the traveling direction of the roller R, the support material 16 is upstream of the three-dimensional modeling material 15 in the traveling direction of the roller R in one layer. You may form the clearance gap 17 in the boundary of both in the location located in the side.

あるいは、図11の(b)に示すように、図の左側をローラRの進行方向の上流側とすると、1つの層において、サポート材16が、三次元造形材15よりもローラRの進行方向の上流側に位置する箇所における両者の境界に沿った隙間17をサポート材16内に設けてもよい。   Alternatively, as illustrated in FIG. 11B, when the left side of the drawing is the upstream side in the traveling direction of the roller R, the support material 16 is in the traveling direction of the roller R rather than the three-dimensional modeling material 15 in one layer. A gap 17 may be provided in the support member 16 along the boundary between the two at a location located on the upstream side.

この場合、サポート材16が、三次元造形材15よりもローラRの進行方向の上流側に位置する箇所における両者の境界に沿った隙間17よりも内側(中心部側)にサポート材16が形成されている。したがって、当該隙間17よりも内側(中心部側)に形成されているサポート材16に隣接して、三次元造形物5の最表層(最外周)を形成する三次元造形材15が吐出されることになる。その結果、三次元造形物5の最表層(最外周)のエッジ全体を、より曲率半径が小さい角状のエッジにすることができる。   In this case, the support material 16 is formed on the inner side (center side) of the gap 17 along the boundary between both of the support material 16 at a position located upstream of the three-dimensional modeling material 15 in the traveling direction of the roller R. Has been. Therefore, the three-dimensional modeling material 15 that forms the outermost layer (outermost circumference) of the three-dimensional structure 5 is discharged adjacent to the support material 16 formed on the inner side (center side) than the gap 17. It will be. As a result, the entire edge of the outermost layer (outermost periphery) of the three-dimensional structure 5 can be formed into a square edge having a smaller curvature radius.

〔第4の実施形態〕
形成する三次元造形物が中空構造を有している場合でも本発明は適用可能である。そこで、中空構造の三次元造形物を形成する場合について、図12を参照して説明する。図12は、本実施形態において形成される三次元造形物を示す図である。図12の(a)は、三次元造形物の外観図であり、図12の(b)は、図1の(a)の切断線A−A´における矢視断面を示す図である。
[Fourth Embodiment]
The present invention is applicable even when the three-dimensional structure to be formed has a hollow structure. Accordingly, a case where a three-dimensional structure having a hollow structure is formed will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a diagram illustrating a three-dimensional structure formed in the present embodiment. (A) of FIG. 12 is an external view of a three-dimensional structure, and (b) of FIG. 12 is a view showing a cross section taken along the cutting line AA ′ of (a) of FIG.

図12の(a)に示す三次元造形物5aは、底面が開口しており、中空となっている四角柱の形状をしている。図12の(b)に示すように、三次元造形物5aは、造形層1の周りを造形層1、光反射層2、カラー層3および透明層4がこの順番で覆って形成されている。   A three-dimensional structure 5a shown in FIG. 12 (a) has a shape of a quadrangular prism having an open bottom and a hollow shape. As shown in FIG. 12B, the three-dimensional structure 5a is formed by covering the modeling layer 1 with the modeling layer 1, the light reflection layer 2, the color layer 3 and the transparent layer 4 in this order. .

図12に示す三次元造形物5aの中空部分は、積層される上下二つの層のうち、上層の中空部分側の端部が、下層の中空部分側の端部よりも張り出した構造(オーバーハング)となっている。したがって、下の層の三次元造形材15の外周端に隣接してサポート材16を形成し、サポート材16上に上の層のオーバーハング部分を三次元造形材15で形成する。すなわち、三次元造形物5aの中空部分に相当する領域をサポート材で形成し、後にサポート材16を除去することにより、三次元造形物5aに中空部分が形成されることになる。   The hollow part of the three-dimensional structure 5a shown in FIG. 12 has a structure (overhang) in which the end on the hollow part side of the upper layer protrudes from the end part on the hollow part side of the lower layer among the two upper and lower layers stacked. ). Therefore, the support material 16 is formed adjacent to the outer peripheral end of the lower layer of the three-dimensional modeling material 15, and the overhang portion of the upper layer is formed of the three-dimensional modeling material 15 on the support material 16. That is, by forming a region corresponding to the hollow portion of the three-dimensional structure 5a with the support material and then removing the support material 16, a hollow portion is formed in the three-dimensional structure 5a.

図13に、中空構造の三次元造形物5aを形成する場合に設ける隙間の位置の例を示す。図13の(a)に示すように、中空構造の三次元造形物5aを形成する場合は、1つの層において、三次元造形材15と三次元造形材15との間にサポート材16が吐出されることになる。   In FIG. 13, the example of the position of the clearance gap provided when forming the three-dimensional structure 5a of a hollow structure is shown. As shown in FIG. 13A, when forming a three-dimensional structure 5a having a hollow structure, the support material 16 is discharged between the three-dimensional structure 15 and the three-dimensional structure 15 in one layer. Will be.

そこで、図13の(a)に示すように、図の左側をローラRの進行方向の上流側とすると、1つの層において、三次元造形材15がサポート材16よりも上流側に位置する箇所における両者の境界に隙間17を形成し、サポート材16が三次元造形材15よりも上流側に位置している箇所における両者の境界に隙間17を形成すればよい。   Therefore, as shown in FIG. 13A, when the left side of the drawing is the upstream side in the traveling direction of the roller R, the three-dimensional modeling material 15 is located upstream of the support material 16 in one layer. The gap 17 may be formed at the boundary between the two, and the gap 17 may be formed at the boundary between the support material 16 at the upstream side of the three-dimensional modeling material 15.

これにより、ローラRによる平坦化の過程において、ローラRの進行に伴い、ローラRによって進行方向の下流側へと引きずられる三次元造形材15は、ローラRにさらに下流側に引きずられて図中の左側の隙間17に入り込む。引き続きローラRが移動していくと、ローラRによって進行方向の下流側へと引きずられるサポート材16も同様に、ローラRによってさらに下流側に引きずられて図中の右側の隙間17に入り込む。   Thereby, in the process of flattening by the roller R, the three-dimensional modeling material 15 dragged by the roller R to the downstream side in the traveling direction is dragged further downstream by the roller R in the drawing. It enters the gap 17 on the left side of. When the roller R continues to move, the support member 16 dragged by the roller R to the downstream side in the traveling direction is similarly dragged further downstream by the roller R and enters the right gap 17 in the drawing.

このように、平坦化の際に引きずられた三次元造形材15およびサポート材16は、それぞれ隙間17に入り込むため、引きずられた三次元造形材15およびサポート材16がそれぞれ両者の境界において混合するのを防ぐことができる。そのため、三次元造形材15およびサポート材16が両者の境界において混合することにより三次元造形物5aの表面が粗くなってしまうのを防ぐことができ、得られる三次元造形物5aの表面は滑らかになる。このように、中空構造の三次元造形物5aを形成する場合でも、良好な表面品質の三次元造形物5aが得られる。   Thus, since the three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 dragged during the flattening enter the gap 17, respectively, the dragged three-dimensional modeling material 15 and the support material 16 are mixed at the boundary between them. Can be prevented. Therefore, it is possible to prevent the surface of the three-dimensional structure 5a from becoming rough due to the mixing of the three-dimensional structure 15 and the support material 16 at the boundary between them, and the surface of the obtained three-dimensional structure 5a is smooth. become. Thus, even when the three-dimensional structure 5a having a hollow structure is formed, the three-dimensional structure 5a having a good surface quality can be obtained.

あるいは、図13の(b)に示すように、図の左側をローラRの進行方向の上流側とすると、1つの層において、三次元造形材15がサポート材16よりも上流側に位置する箇所における両者の境界に沿った隙間17を三次元造形材15内に形成し、サポート材16が三次元造形材15よりも上流側に位置する箇所における両者の境界に沿った隙間17をサポート材16内に形成してもよい。   Alternatively, as illustrated in FIG. 13B, when the left side of the drawing is the upstream side in the traveling direction of the roller R, the three-dimensional modeling material 15 is located upstream of the support material 16 in one layer. A gap 17 along the boundary between the two is formed in the three-dimensional modeling material 15, and the gap 17 along the boundary between the two at the position where the support material 16 is located upstream of the three-dimensional modeling material 15. You may form in.

これにより、図中の左側の隙間17よりも表層側に三次元造形材15が形成されている。したがって、図中の左側の隙間17には、ローラRによって当該ローラRの進行方向の下流側へと引きずられた三次元造形材15が入り込むことになるが、当該引きずられた三次元造形材15は三次元造形物5の最表層を形成することにはならない。図中の左側の隙間17よりも表層側に形成されている三次元造形材15が三次元造形物5の最表層を形成することになるため、図中の左側の隙間17部分の三次元造形物5の最表層のエッジは、曲率半径が小さい角状のエッジとなる。   As a result, the three-dimensional modeling material 15 is formed on the surface layer side of the gap 17 on the left side in the drawing. Therefore, the three-dimensional modeling material 15 dragged by the roller R to the downstream side in the traveling direction of the roller R enters the gap 17 on the left side in the figure, but the dragged three-dimensional modeling material 15 is inserted. Does not form the outermost layer of the three-dimensional structure 5. Since the three-dimensional modeling material 15 formed on the surface layer side of the left gap 17 in the figure forms the outermost layer of the three-dimensional model 5, the three-dimensional modeling of the left gap 17 portion in the figure The edge of the outermost layer of the object 5 is a square edge with a small radius of curvature.

また、図中の右側の隙間17よりも外側(外周側)に形成されているサポート材16に隣接して、三次元造形物5の最表層を形成する三次元造形材15が吐出されることになる。その結果、三次元造形物5の最表層のエッジ全体を、より曲率半径が小さい角状のエッジにすることができる。   In addition, the three-dimensional modeling material 15 that forms the outermost layer of the three-dimensional structure 5 is discharged adjacent to the support material 16 that is formed on the outer side (outer peripheral side) of the right gap 17 in the drawing. become. As a result, the entire edge of the outermost layer of the three-dimensional structure 5 can be a square edge with a smaller curvature radius.

〔まとめ〕
本発明の一態様に係る、三次元造形物5の形成方法は、モデル材用インク(モデル材11および白色インク12)、加飾用インク(加飾インク13および透明インク14)、およびサポート材用インク(サポート材16)のうち、少なくとも2種類のインクからなる層を積層して形成する三次元造形物5の形成方法であって、上記少なくとも2種類のインクを吐出して1つの上記層を形成する形成工程と、上記形成工程で形成した上記1つの層の表面上を、平坦化部材(ローラR)が当該表面上の上記インクをならしながら第1方向に移動することにより、当該1つの層の表面を平坦化する平坦化工程と、を含み、上記形成工程では、上記1つの層における隣り合う2種類の上記インクの境界の少なくとも一部分、および当該境界に沿った少なくとも一部分の少なくともいずれかに、上記平坦化工程で上記インクをならした際に生じた余分の上記インクを収容するための隙間17を形成することを特徴とする。
[Summary]
The method for forming the three-dimensional structure 5 according to one embodiment of the present invention includes model material ink (model material 11 and white ink 12), decorative ink (decorative ink 13 and transparent ink 14), and support material. A method for forming a three-dimensional structure 5 in which layers of at least two types of ink among support inks (support material 16) are laminated, wherein one layer is formed by ejecting the at least two types of ink. And a planarizing member (roller R) moving in the first direction while leveling the ink on the surface, on the surface of the one layer formed in the forming step, Flattening step of flattening the surface of one layer, and in the forming step, at least a part of a boundary between two kinds of adjacent inks in the one layer and a small amount along the boundary. At least one of Kutomo portion, and forming a gap 17 for accommodating excess of the ink caused when the leveling of the ink in the planarization process.

上記の方法によれば、平坦化の際に引きずられたインクは、隙間17に入り込むため、引きずられたインクが、当該インクと隣り合うインクとの境界において混合するのを防ぐことができる。そのため、隣り合う2種類のインクが両者の境界において混合することにより三次元造形物5の表面品質が悪くなってしまうのを防ぐことができる。このように、本発明の一態様に係る、三次元造形物5の形成方法により、良好な表面品質の三次元造形物5が得られる。   According to the above method, since the ink dragged during the flattening enters the gap 17, it is possible to prevent the dragged ink from being mixed at the boundary between the ink and the adjacent ink. Therefore, it is possible to prevent the surface quality of the three-dimensional structure 5 from being deteriorated by mixing two kinds of adjacent inks at the boundary between them. Thus, the three-dimensional structure 5 having good surface quality is obtained by the method for forming the three-dimensional structure 5 according to one aspect of the present invention.

本発明の一態様に係る、三次元造形物5の形成方法は、上記形成工程では、上記モデル材用インクおよび上記加飾用インクの少なくとも一方と、上記サポート材用インクとを吐出して上記1つの層を形成しており、上記1つの層において、上記モデル材用インクおよび上記加飾用インクの少なくとも一方が、上記サポート材用インクよりも上記第1方向の上流側に位置する箇所における両者の境界の少なくとも一部分、および当該サポート材用インクよりも上記第1方向の上流側に位置する上記インク内における当該境界に沿った少なくとも一部分の少なくともいずれかに、上記隙間17を形成する。   In the formation method of the three-dimensional structure 5 according to an aspect of the present invention, in the formation step, at least one of the model material ink and the decoration ink and the support material ink are ejected. One layer is formed, and in the one layer, at least one of the model material ink and the decoration ink is located at a position located upstream of the support material ink in the first direction. The gap 17 is formed in at least one part of the boundary between the two and at least one part along the boundary in the ink that is located upstream of the support material ink in the first direction.

上記の方法によれば、平坦化部材による平坦化の過程において、平坦化部材によって当該平坦化部材の進行方向の下流側へと引きずられたインクは隙間17に入り込み、当該引きずられたインクがサポート材用インク側に巻き込まれるのを防ぐことができ、滑らかな表面を有する三次元造形物5を形成することができる。   According to the above method, in the process of flattening by the flattening member, the ink dragged by the flattening member to the downstream side in the traveling direction of the flattening member enters the gap 17, and the dragged ink is supported. The three-dimensional structure 5 having a smooth surface can be formed because it can be prevented from being caught on the material ink side.

本発明の一態様に係る、三次元造形物5の形成方法は、上記形成工程では、上記モデル材用インクおよび上記加飾用インクの少なくとも一方と、上記サポート材用インクとを吐出して上記1つの層を形成しており、上記1つの層において、上記サポート材用インクが、上記モデル材用インクおよび上記加飾用インクの少なくとも一方よりも上記第1方向の上流側に位置する箇所における両者の境界の少なくとも一部分、および上記サポート材用インク内における当該境界に沿った少なくとも一部分の少なくともいずれかに、上記隙間17を形成する。   In the formation method of the three-dimensional structure 5 according to an aspect of the present invention, in the formation step, at least one of the model material ink and the decoration ink and the support material ink are ejected. 1 layer is formed, and in the one layer, the support material ink is located at a position upstream of at least one of the model material ink and the decoration ink in the first direction. The gap 17 is formed in at least one part of the boundary between the two and at least one part along the boundary in the support material ink.

上記の方法によれば、平坦化部材による平坦化の過程において、平坦化部材によって当該平坦化部材の進行方向の下流側へと引きずられたサポート材用インクは隙間17に入り込み、当該引きずられたサポート材用インクが当該サポート材用インクと隣り合うインク側に巻き込まれるのを防ぐことができ、滑らかな表面を有する三次元造形物5を形成することができる。   According to the above method, in the process of flattening by the flattening member, the support material ink dragged by the flattening member to the downstream side in the traveling direction of the flattening member enters the gap 17 and is dragged. The support material ink can be prevented from being caught on the ink side adjacent to the support material ink, and the three-dimensional structure 5 having a smooth surface can be formed.

本発明の一態様に係る、三次元造形物5の形成方法は、上記形成工程において、上記1つの層における隣り合う2種類の上記インクの境界の全体、または当該境界に沿った部分の全体に、上記隙間17を形成する。   The method for forming a three-dimensional structure 5 according to one aspect of the present invention is such that, in the forming step, the entire boundary between the two adjacent inks in the one layer, or the entire portion along the boundary. The gap 17 is formed.

上記の方法によれば、隣り合う2種類のインクの境界全体において、両者が混合することにより三次元造形物5の表面品質が悪くなってしまうのを防ぐことができ、良好な表面品質を有する三次元造形物5を形成することができる。   According to said method, it can prevent that the surface quality of the three-dimensional structure 5 deteriorates by mixing both in the whole boundary of two types of adjacent ink, and has favorable surface quality. A three-dimensional structure 5 can be formed.

本発明の一態様に係る、三次元造形物5の形成方法においては、上記形成工程では、上記モデル材用インク、上記加飾用インク、および上記サポート材用インクを吐出して上記1つの層を形成しており、上記1つの層において、上記加飾用インクが、上記モデル材用インクよりも上記第1方向の下流側であって、上記サポート材用インクよりも上記第1方向の上流側に位置する箇所における上記加飾用インクおよび上記サポート材用インクの境界の少なくとも一部分に、上記隙間17を形成する。   In the method for forming the three-dimensional structure 5 according to one aspect of the present invention, in the forming step, the one ink layer is ejected from the model material ink, the decoration ink, and the support material ink. In the one layer, the decorative ink is downstream of the model material ink in the first direction and upstream of the support material ink in the first direction. The gap 17 is formed in at least a part of the boundary between the decorative ink and the support material ink at a location located on the side.

上記の方法によれば、加飾用インクおよびサポート材用インクの境界に隙間17を形成することにより、平坦化の際に引きずられたモデル材用インクまたは加飾用インクは、隙間17に入り込むため、引きずられたモデル材用インクまたは加飾用インクとサポート材用インクとが上記の境界において混合するのを防ぐことができる。そのため、得られる三次元造形物5の表面は滑らかになり、良好な表面品質の三次元造形物5が得られる。   According to the above method, by forming the gap 17 at the boundary between the decorative ink and the support material ink, the model material ink or the decorative ink dragged during the planarization enters the gap 17. Therefore, it is possible to prevent the dragged model material ink or decoration ink and support material ink from being mixed at the boundary. Therefore, the surface of the obtained three-dimensional structure 5 becomes smooth, and the three-dimensional structure 5 with good surface quality is obtained.

本発明の一態様に係る、三次元造形物5の形成方法においては、上記形成工程では、
上記モデル材用インク、少なくとも1種類の上記加飾用インク、および上記サポート材用インクを吐出して上記1つの層を形成しており、上記1つの層において、少なくとも1種類の上記加飾用インクが、上記モデル材用インクよりも上記第1方向の下流側に位置する箇所における隣り合う上記モデル材用インクおよび上記加飾用インクの境界、または隣り合う2種類の上記加飾用インクの境界の少なくとも一部分に、上記隙間17を形成する。
In the forming method of the three-dimensional structure 5 according to one aspect of the present invention, in the forming step,
The model material ink, at least one kind of the decoration ink, and the support material ink are ejected to form the one layer. In the one layer, at least one kind of the decoration material is used. The boundary between the adjacent model material ink and the decorative ink at the location where the ink is located downstream of the model material ink in the first direction, or two adjacent types of the decorative ink. The gap 17 is formed in at least a part of the boundary.

上記の方法によれば、隣り合うモデル材用インクおよび加飾用インクの境界、または隣り合う2種類の加飾用インクの境界に隙間17が形成されているため、当該隙間17よりも表層側(外周側)に加飾用インクが形成されている。したがって、当該隙間17よりも表層側(外周側)に形成されている加飾用インクが三次元造形物5の最表層(最外周)を形成することになる。そのため、三次元造形物5の最表層(最外周)のエッジを、曲率半径が小さい角状のエッジにすることができ、より良好な表面品質の三次元造形物5が得られる。   According to the above method, since the gap 17 is formed at the boundary between the adjacent ink for the model material and the decorative ink, or the boundary between the two types of the adjacent decorative ink, the surface layer side from the gap 17 A decorative ink is formed on the outer peripheral side. Therefore, the decorative ink formed on the surface layer side (outer periphery side) than the gap 17 forms the outermost layer (outermost periphery) of the three-dimensional structure 5. Therefore, the edge of the outermost layer (outermost circumference) of the three-dimensional structure 5 can be a square edge with a small radius of curvature, and the three-dimensional structure 5 with better surface quality can be obtained.

本発明の一態様に係る、三次元造形物5の形成方法は、上記形成工程では、上記モデル材用インクおよび上記加飾用インクの少なくとも一方と、上記サポート材用インクとを吐出して上記1つの層を形成しており、上記1つの層における上記サポート材用インク、および当該サポート材用インクと隣り合う上記インクの境界の少なくとも一部分に上記隙間を形成し、上記形成工程において形成される上記隙間17の幅を調整することにより、上記三次元造形物の表面の光沢度を調整する。   In the formation method of the three-dimensional structure 5 according to an aspect of the present invention, in the formation step, at least one of the model material ink and the decoration ink and the support material ink are ejected. One layer is formed, and the gap is formed in at least part of the boundary between the ink for the support material and the ink for the support material adjacent to the ink for the support material in the one layer, and is formed in the forming step. By adjusting the width of the gap 17, the glossiness of the surface of the three-dimensional structure is adjusted.

上記の方法によれば、各層におけるサポート材用インク、および当該サポート材用インクと隣り合うインクの境界に形成する隙間の幅を変えることにより、最終的に得られる三次元造形物5の表面の光沢度を調整することができる。   According to the above method, by changing the width of the gap formed at the boundary between the ink for the support material in each layer and the ink adjacent to the ink for the support material, the surface of the finally obtained three-dimensional structure 5 can be obtained. Glossiness can be adjusted.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、医療、建築または玩具分野等の三次元造形物を作製する必要がある分野において、模型、工業製品または玩具等の製造に、好適に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used for manufacturing a model, an industrial product, a toy, etc. in a field where it is necessary to produce a three-dimensional structure such as medical, architectural, or toy fields.

1 造形層
2 光反射層
3 カラー層
4 透明層
5 三次元造形物
10 記録ユニット
11 モデル材
12 白色インク
13 加飾インク
14 透明インク
15 三次元造形材
16 サポート材
17 隙間
20 平坦化ユニット
21 インクジェットヘッド
22 UV照射部
23 キャリッジ
30 制御ユニット
31 造形データ受付部
32 造形データ補正部
33 印刷制御部
40 基台
50 形成装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Modeling layer 2 Light reflection layer 3 Color layer 4 Transparent layer 5 Three-dimensional modeling object 10 Recording unit 11 Model material 12 White ink 13 Decorating ink 14 Transparent ink 15 Three-dimensional modeling material 16 Support material 17 Gap 20 Flattening unit 21 Inkjet Head 22 UV irradiation unit 23 Carriage 30 Control unit 31 Modeling data receiving unit 32 Modeling data correcting unit 33 Print control unit 40 Base 50 Forming device

Claims (7)

モデル材用インク、加飾用インク、およびサポート材用インクのうち、少なくとも2種類のインクからなる層を積層して形成する三次元造形物の形成方法であって、
上記少なくとも2種類のインクを吐出して1つの上記層を形成する形成工程と、
上記形成工程で形成した上記1つの層の表面上を、平坦化部材が当該表面上の上記インクをならしながら第1方向に移動することにより、当該1つの層の表面を平坦化する平坦化工程と、を含み、
上記形成工程では、上記1つの層における隣り合う2種類の上記インクの境界の少なくとも一部分、および当該境界に沿った少なくとも一部分の少なくともいずれかに、上記平坦化工程で上記インクをならした際に生じた余分の上記インクを収容するための隙間を形成することを特徴とする、三次元造形物の形成方法。
Among the ink for model material, the ink for decoration, and the ink for support material, a method for forming a three-dimensional structure formed by laminating and forming layers composed of at least two types of inks,
Forming the one layer by discharging the at least two types of ink;
Flattening that flattens the surface of the one layer by moving the flattening member in the first direction while leveling the ink on the surface on the surface of the one layer formed in the forming step. Including a process,
The forming step occurs when the ink is leveled in the flattening step on at least a part of a boundary between two adjacent inks in the one layer and at least a part along the boundary. A method for forming a three-dimensional structure, characterized by forming a gap for accommodating excess ink.
上記形成工程では、
上記モデル材用インクおよび上記加飾用インクの少なくとも一方と、上記サポート材用インクとを吐出して上記1つの層を形成しており、
上記1つの層において、上記モデル材用インクおよび上記加飾用インクの少なくとも一方が、上記サポート材用インクよりも上記第1方向の上流側に位置する箇所における両者の境界の少なくとも一部分、および当該サポート材用インクよりも上記第1方向の上流側に位置する上記インク内における当該境界に沿った少なくとも一部分の少なくともいずれかに、上記隙間を形成することを特徴とする請求項1に記載の、三次元造形物の形成方法。
In the formation process,
Discharging at least one of the model material ink and the decorative ink and the support material ink to form the one layer;
In the one layer, at least one of the boundary between the at least one of the model material ink and the decorative ink at a position located upstream of the support material ink in the first direction, and the The gap is formed in at least one of at least a part along the boundary in the ink located upstream of the support material ink in the first direction. A method for forming a three-dimensional structure.
上記形成工程では、
上記モデル材用インクおよび上記加飾用インクの少なくとも一方と、上記サポート材用インクとを吐出して上記1つの層を形成しており、
上記1つの層において、上記サポート材用インクが、上記モデル材用インクおよび上記加飾用インクの少なくとも一方よりも上記第1方向の上流側に位置する箇所における両者の境界の少なくとも一部分、および上記サポート材用インク内における当該境界に沿った少なくとも一部分の少なくともいずれかに、上記隙間を形成することを特徴とする請求項1に記載の、三次元造形物の形成方法。
In the formation process,
Discharging at least one of the model material ink and the decorative ink and the support material ink to form the one layer;
In the one layer, at least a part of a boundary between the support material ink at a position located upstream of at least one of the model material ink and the decorating ink in the first direction, and the above The method for forming a three-dimensional structure according to claim 1, wherein the gap is formed in at least one of at least a portion along the boundary in the support material ink.
上記形成工程において、上記1つの層における隣り合う2種類の上記インクの境界の全体、または当該境界に沿った部分の全体に、上記隙間を形成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の、三次元造形物の形成方法。   4. The method according to claim 1, wherein, in the forming step, the gap is formed in the entire boundary between the two adjacent inks in the one layer, or in the entire portion along the boundary. The method for forming a three-dimensional structure according to claim 1. 上記形成工程では、
上記モデル材用インク、上記加飾用インク、および上記サポート材用インクを吐出して上記1つの層を形成しており、
上記1つの層において、上記加飾用インクが、上記モデル材用インクよりも上記第1方向の下流側であって、上記サポート材用インクよりも上記第1方向の上流側に位置する箇所における上記加飾用インクおよび上記サポート材用インクの境界の少なくとも一部分に、上記隙間を形成することを特徴とする請求項2に記載の、三次元造形物の形成方法。
In the formation process,
The model material ink, the decorative ink, and the support material ink are ejected to form the one layer.
In the one layer, the decorative ink is located downstream of the model material ink in the first direction and upstream of the support material ink in the first direction. The method for forming a three-dimensional structure according to claim 2, wherein the gap is formed in at least a part of a boundary between the decoration ink and the support material ink.
上記形成工程では、
上記モデル材用インク、少なくとも1種類の上記加飾用インク、および上記サポート材用インクを吐出して上記1つの層を形成しており、
上記1つの層において、少なくとも1種類の上記加飾用インクが、上記モデル材用インクよりも上記第1方向の下流側に位置する箇所における隣り合う上記モデル材用インクおよび上記加飾用インクの境界、または隣り合う2種類の上記加飾用インクの境界の少なくとも一部分に、上記隙間を形成することを特徴とする請求項2に記載の、三次元造形物の形成方法。
In the formation process,
The model material ink, at least one kind of the decoration ink, and the support material ink are ejected to form the one layer.
In the one layer, at least one of the decorative inks is adjacent to the model material ink and the decorative ink at a location located downstream of the model material ink in the first direction. The method for forming a three-dimensional structure according to claim 2, wherein the gap is formed at least at a part of a boundary or a boundary between two kinds of the decorative inks adjacent to each other.
上記形成工程では、
上記モデル材用インクおよび上記加飾用インクの少なくとも一方と、上記サポート材用インクとを吐出して上記1つの層を形成しており、
上記1つの層における上記サポート材用インク、および当該サポート材用インクと隣り合う上記インクの境界の少なくとも一部分に上記隙間を形成し、
上記形成工程において形成される上記隙間の幅を調整することにより、上記三次元造形物の表面の光沢度を調整することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の、三次元造形物の形成方法。
In the formation process,
Discharging at least one of the model material ink and the decorative ink and the support material ink to form the one layer;
Forming the gap in at least part of the boundary between the ink for the support material in the one layer and the ink adjacent to the ink for the support material,
The tertiary of any one of claims 1 to 6, wherein the glossiness of the surface of the three-dimensional structure is adjusted by adjusting the width of the gap formed in the forming step. Forming method of original model.
JP2015078781A 2015-04-07 2015-04-07 Method for forming three-dimensional molded object Pending JP2016198897A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015078781A JP2016198897A (en) 2015-04-07 2015-04-07 Method for forming three-dimensional molded object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015078781A JP2016198897A (en) 2015-04-07 2015-04-07 Method for forming three-dimensional molded object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016198897A true JP2016198897A (en) 2016-12-01

Family

ID=57423207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015078781A Pending JP2016198897A (en) 2015-04-07 2015-04-07 Method for forming three-dimensional molded object

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016198897A (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018516787A (en) * 2015-06-07 2018-06-28 ストラタシス リミテッド Method and apparatus for printing three-dimensional (3D) objects
JP2018114750A (en) * 2017-01-14 2018-07-26 株式会社リコー Method for shaping three-dimentional object, apparatus for shaping three-dimentional object and program
JP2019018526A (en) * 2017-07-21 2019-02-07 東芝テック株式会社 Three-dimensional object forming apparatus and three-dimensional object forming method
CN110505953A (en) * 2017-03-07 2019-11-26 维纳米技术公司 Composite component is manufactured using inkjet printing
JP2020530822A (en) * 2017-07-28 2020-10-29 ストラタシス リミテッド Additional manufacturing process using a liquid material or a formulation that gives a liquid-like material
JP2022010180A (en) * 2017-07-21 2022-01-14 東芝テック株式会社 Three-dimensional model forming method
US11559936B2 (en) 2017-07-28 2023-01-24 Stratasys Ltd. Additive manufacturing processes employing a material featuring properties of a soft bodily tissue
US11696832B2 (en) 2017-07-28 2023-07-11 Stratasys Ltd. Method and system for fabricating object featuring properties of a hard tissue
US11801630B2 (en) 2017-07-28 2023-10-31 Stratasys Ltd. Method and system for fabricating object featuring properties of a blood vessel
US11939468B2 (en) 2017-07-28 2024-03-26 Stratasys Ltd. Formulations usable in additive manufacturing of a three-dimensional object made of a soft material
JP7484006B1 (en) 2023-12-13 2024-05-15 前澤化成工業株式会社 Method for manufacturing objects

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11020896B2 (en) 2015-06-07 2021-06-01 Stratasys Ltd. Method for printing three-dimensional (3D) objects
US11752689B2 (en) 2015-06-07 2023-09-12 Stratasys Ltd Apparatus for printing three-dimensional (3D) objects
JP2019069613A (en) * 2015-06-07 2019-05-09 ストラタシス リミテッド Method and apparatus for printing three-dimensional (3D) objects
US10427354B2 (en) 2015-06-07 2019-10-01 Stratasys Ltd. Method and apparatus for printing three-dimensional (3D) objects
JP2018516787A (en) * 2015-06-07 2018-06-28 ストラタシス リミテッド Method and apparatus for printing three-dimensional (3D) objects
JP2018114750A (en) * 2017-01-14 2018-07-26 株式会社リコー Method for shaping three-dimentional object, apparatus for shaping three-dimentional object and program
CN110505953A (en) * 2017-03-07 2019-11-26 维纳米技术公司 Composite component is manufactured using inkjet printing
EP3592531A4 (en) * 2017-03-07 2021-02-17 Nano-Dimension Technologies, Ltd. Composite component fabrication using inkjet printing
CN110505953B (en) * 2017-03-07 2022-07-08 维纳米技术公司 Manufacture of composite components using ink jet printing
JP2019018526A (en) * 2017-07-21 2019-02-07 東芝テック株式会社 Three-dimensional object forming apparatus and three-dimensional object forming method
JP2022010180A (en) * 2017-07-21 2022-01-14 東芝テック株式会社 Three-dimensional model forming method
JP7155378B2 (en) 2017-07-21 2022-10-18 東芝テック株式会社 Three-dimensional object forming method
JP7289290B2 (en) 2017-07-28 2023-06-09 ストラタシス リミテッド Additive manufacturing processes using formulations that give liquid or liquid-like materials
US11559936B2 (en) 2017-07-28 2023-01-24 Stratasys Ltd. Additive manufacturing processes employing a material featuring properties of a soft bodily tissue
US11696832B2 (en) 2017-07-28 2023-07-11 Stratasys Ltd. Method and system for fabricating object featuring properties of a hard tissue
JP2020530822A (en) * 2017-07-28 2020-10-29 ストラタシス リミテッド Additional manufacturing process using a liquid material or a formulation that gives a liquid-like material
US11801630B2 (en) 2017-07-28 2023-10-31 Stratasys Ltd. Method and system for fabricating object featuring properties of a blood vessel
US11939468B2 (en) 2017-07-28 2024-03-26 Stratasys Ltd. Formulations usable in additive manufacturing of a three-dimensional object made of a soft material
JP7549705B2 (en) 2017-07-28 2024-09-11 ストラタシス リミテッド Additive manufacturing processes using formulations that provide liquid or liquid-like materials
JP7484006B1 (en) 2023-12-13 2024-05-15 前澤化成工業株式会社 Method for manufacturing objects

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2016198897A (en) Method for forming three-dimensional molded object
US20210245421A1 (en) Liquid drop discharge system
JP6462466B2 (en) Manufacturing method and manufacturing apparatus of three-dimensional structure
US11318681B2 (en) Forming apparatus for forming three-dimensional structure
US10065376B2 (en) Three-dimensional object fabrication device, three-dimensional object fabrication method, and three-dimensional object
JP6444077B2 (en) Three-dimensional structure forming apparatus and forming method
JP6378932B2 (en) Three-dimensional structure forming apparatus and forming method
JP6651584B2 (en) Modeling apparatus and modeling method
JP6513660B2 (en) Three-dimensional printing apparatus and three-dimensional printing method
JP2018024117A (en) Molding method, molding system and molding apparatus
JP6725361B2 (en) Modeling method and modeling device for three-dimensional object
JP2016016553A (en) Three-dimensional object molding method and device
US20180178444A1 (en) Shaped object and shaping method
JP2018144290A (en) Method for molding three-dimensional object and three-dimensional printer
JP6602555B2 (en) Manufacturing method and modeling apparatus of three-dimensional structure
JP2018030332A (en) Molding apparatus and molding method
US20180056583A1 (en) Shaping device and shaping method
JP2017071211A (en) Molding apparatus and molding method
JP6773517B2 (en) Three-dimensional model, three-dimensional model manufacturing method, and three-dimensional model manufacturing equipment
JP2015202689A (en) Method and apparatus for production of three-dimensional molded object
JP6823435B2 (en) Modeling equipment and modeling method
JP6612404B2 (en) Three-dimensional structure forming apparatus and forming method
JP6600548B2 (en) Manufacturing method and manufacturing apparatus of three-dimensional structure
WO2021125028A1 (en) Molding device, clear ink compensation amount input method, and molding method