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JP2018030239A - Three-dimensional shaping device - Google Patents

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JP2018030239A
JP2018030239A JP2016161801A JP2016161801A JP2018030239A JP 2018030239 A JP2018030239 A JP 2018030239A JP 2016161801 A JP2016161801 A JP 2016161801A JP 2016161801 A JP2016161801 A JP 2016161801A JP 2018030239 A JP2018030239 A JP 2018030239A
Authority
JP
Japan
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discharge
modeling
head
ejection
discharges
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2016161801A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
貴文 高野
Takafumi Takano
貴文 高野
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Roland DG Corp
Original Assignee
Roland DG Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To propose a three-dimensional shaping device capable of suppressing deposition of material powder to discharge heads.SOLUTION: The three-dimensional shaping device proposed herein comprises a shaping table, a plurality of discharge heads, a moving mechanism, a movement control part and a discharge control part. At least a discharge head that discharges a hardening liquid for hardening material powder is included in the plurality of discharge heads. The moving mechanism includes a holding part that holds the plurality of discharge heads, and the movement control part controls the moving mechanism so as to feed the discharge heads defined in advance among the plurality of discharge heads in order to a shaping position defined in advance on the shaping table. The discharge control part sets a discharge condition of the first discharge head discharging to the shaping position first, out of the discharge heads to be fed to the shaping position in order, to a discharge condition with which the material powder is not easily scattered than a discharge condition of the second discharge head discharging second.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、三次元造形装置に関する。   The present invention relates to a three-dimensional modeling apparatus.

材料粉末に硬化液等を吐出して硬化させ三次元造形物を造形する三次元造形装置において、液の吐出によって材料粉末が飛散し、液を吐出する吐出ヘッドに材料粉末が付着するという問題が発生する。材料粉末が吐出ヘッドに付着すると、吐出口から正常に液が吐出されず、被造形物の品質に影響することがある。特許文献1は、吐出不良に陥った吐出ヘッドが出ても被造形物の品質を損なう可能性が少ない吐出ヘッドの動かし方を特徴とする三次元造形装置を開示している。   In a 3D modeling apparatus that forms a 3D model by discharging a curing liquid or the like to a material powder and curing it, the material powder is scattered by the discharge of the liquid, and the material powder adheres to the discharge head that discharges the liquid. Occur. When the material powder adheres to the discharge head, the liquid is not normally discharged from the discharge port, which may affect the quality of the object to be modeled. Patent Document 1 discloses a three-dimensional modeling apparatus characterized by how to move an ejection head that is less likely to impair the quality of an object to be modeled even if an ejection head that has suffered an ejection failure appears.

特開2011−212862JP2011-212862

本発明は、材料粉末に硬化液等を吐出して硬化させ三次元造形物を造形する三次元造形装置において、吐出ヘッドへの材料粉末の付着を抑えることを目的とする。   An object of the present invention is to suppress adhesion of material powder to a discharge head in a three-dimensional modeling apparatus that forms a three-dimensional model by discharging a curing liquid or the like to a material powder and curing it.

ここに提案する三次元造形装置は、造形テーブルと、複数の吐出ヘッドと、移動機構と、移動制御部と、吐出制御部と、を備えている。造形テーブルには、材料粉末が載せられる。複数の吐出ヘッドのうちには、材料粉末を硬化させる硬化液を吐出する吐出ヘッドが少なくとも含まれている。移動機構は、複数の吐出ヘッドを保持した保持部を備え、複数の吐出ヘッドを、造形テーブルに対して動かす。移動制御部は、造形テーブル上に予め定められた造形位置に、複数の吐出ヘッドのうち予め定められた吐出ヘッドを順に送るように移動機構を制御する。吐出制御部は、造形位置に順に送られる吐出ヘッドのうち、造形位置に最初に吐出する第1の吐出ヘッドの吐出条件を、造形位置に二番目に吐出する吐出ヘッドの吐出条件よりも、造形テーブルに載せられる材料粉末を飛散させにくい吐出条件に設定する。   The proposed 3D modeling apparatus includes a modeling table, a plurality of ejection heads, a movement mechanism, a movement control unit, and a ejection control unit. Material powder is placed on the modeling table. Among the plurality of discharge heads, at least a discharge head that discharges a curable liquid that hardens the material powder is included. The moving mechanism includes a holding unit that holds a plurality of ejection heads, and moves the plurality of ejection heads with respect to the modeling table. The movement control unit controls the movement mechanism so as to sequentially send a predetermined ejection head among the plurality of ejection heads to a predetermined modeling position on the modeling table. The discharge control unit is configured such that, out of the discharge heads that are sequentially sent to the modeling position, the discharge condition of the first discharge head that discharges first to the modeling position is set to be higher than the discharge condition of the discharge head that discharges second to the modeling position. The discharge conditions are set so that the material powder placed on the table is less likely to be scattered.

上述の三次元造形装置においては、最初に第1の吐出ヘッドが造形位置の材料粉末を濡らし、材料粉末を飛散しにくい状態にする。それにより、第2の吐出ヘッド以降の吐出ヘッドが吐出する時に材料粉末の飛散が抑制され、第2の吐出ヘッド以降の吐出ヘッドへの材料粉末の付着が抑えられる。また、第2の吐出ヘッド以降の吐出ヘッドの吐出時には材料粉末の飛散に配慮する必要が少ないため、生産性に影響を与えにくい。第1の吐出ヘッドの吐出条件は材料粉末を飛散させにくい吐出条件に設定されているので、第1の吐出ヘッドへの材料粉末の付着も抑えられる。   In the above-described three-dimensional modeling apparatus, first, the first discharge head wets the material powder at the modeling position so that the material powder is hardly scattered. Thereby, scattering of the material powder is suppressed when the discharge heads after the second discharge head discharge, and adhesion of the material powder to the discharge heads after the second discharge head is suppressed. Further, since it is less necessary to consider the scattering of the material powder when discharging the discharge heads after the second discharge head, the productivity is hardly affected. Since the discharge conditions of the first discharge head are set to discharge conditions that make it difficult for the material powder to scatter, adhesion of the material powder to the first discharge head can also be suppressed.

一実施形態における三次元造形装置を模式的に表した断面図である。It is sectional drawing which represented typically the three-dimensional modeling apparatus in one Embodiment. 図1の三次元造形装置を上方から見た平面図である。It is the top view which looked at the three-dimensional modeling apparatus of FIG. 1 from upper direction. 保持部周辺を前方から見た模式図である。It is the schematic diagram which looked at the holding | maintenance part periphery from the front. 一実施形態において、主走査方向への1回の走査間に吐出制御部が行う処理のフローチャートである。6 is a flowchart of processing performed by the ejection control unit during one scan in the main scanning direction in an embodiment. 第1の吐出ヘッドのプレコート開始時の造形テーブル上を模式的に表した平面図である。It is the top view which represented typically the modeling table top at the time of the precoat start of a 1st discharge head. 第2の吐出ヘッドの吐出開始時の造形テーブル上を模式的に表した平面図である。It is the top view which represented typically the modeling table at the time of the discharge start of a 2nd discharge head. 第1の吐出ヘッドのプレコート終了時の造形テーブル上を模式的に表した平面図である。It is the top view which represented typically the modeling table at the time of the completion | finish of the precoat of a 1st discharge head. 第6の吐出ヘッドの吐出終了時の造形テーブル上を模式的に表した平面図である。It is the top view which represented typically the modeling table at the time of completion | finish of discharge of a 6th discharge head. 第1の吐出ヘッドを副走査方向の前方に配置した実施形態における、最初の走査中の造形テーブル上を模式的に表した平面図である。FIG. 5 is a plan view schematically showing a modeling table on the first scanning in the embodiment in which the first ejection head is arranged in front of the sub-scanning direction. 第1の吐出ヘッドを副走査方向の前方に配置した実施形態における、2回目の走査中の造形テーブル上を模式的に表した平面図である。FIG. 10 is a plan view schematically showing a modeling table on the second scanning in the embodiment in which the first ejection head is arranged in front of the sub-scanning direction. 双方向造形の場合の吐出ヘッドの一配置例である。It is an arrangement example of the ejection head in the case of bidirectional modeling. 双方向造形の場合の、図11とは別の吐出ヘッドの配置例である。It is an example of arrangement of an ejection head different from FIG. 11 in the case of bidirectional modeling.

以下、本発明の実施形態について説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡潔化する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The embodiments described herein are, of course, not intended to limit the present invention. Further, members / parts having the same action are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted or simplified.

図1は一実施形態における三次元造形装置10を模式的に表した断面図である。ここでは、図1の左方を三次元造形装置10の左方L、図1の右方を三次元造形装置10の右方R、図1の上方を装置の上方U、図1の下方を装置の下方Dとする。また、図2は、図1の三次元造形装置10を上方から見た平面図である。図1は、図2におけるI−I断面図である。そこで、図2の左方は三次元造形装置10の左方L、図2の右方は三次元造形装置10の右方R、図2の下方は装置の前方F、図2の上方は三次元造形装置の後方Rrである。以後、実施形態の説明において、方向について述べるときは、上述の方向を意味するものとする。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、三次元造形装置10の設置態様を限定するものではない。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a three-dimensional modeling apparatus 10 according to an embodiment. Here, the left side of FIG. 1 is the left side L of the 3D modeling apparatus 10, the right side of FIG. 1 is the right side R of the 3D modeling apparatus 10, the upper side of FIG. 1 is the upper side U of the apparatus, and the lower side of FIG. Let D be the lower part of the apparatus. FIG. 2 is a plan view of the three-dimensional modeling apparatus 10 of FIG. 1 as viewed from above. 1 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. Therefore, the left side of FIG. 2 is the left side L of the 3D modeling apparatus 10, the right side of FIG. 2 is the right side R of the 3D modeling apparatus 10, the lower side of FIG. 2 is the front F of the apparatus, and the upper side of FIG. It is the rear Rr of the original modeling apparatus. Hereinafter, in the description of the embodiment, when the direction is described, the above direction is meant. However, these are only directions for convenience of explanation, and do not limit the installation mode of the three-dimensional modeling apparatus 10.

図1、図2に示すように、本実施形態によれば、三次元造形装置10は、吐出ヘッド20a〜20fと、タンク30a〜30fと、造形テーブル40と、造形槽42と、第1昇降機構44と、材料槽46と、第2昇降機構48と、ローラー50と、移動機構52と、移動制御部70と、吐出制御部72と、を備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, according to the present embodiment, the three-dimensional modeling apparatus 10 includes ejection heads 20 a to 20 f, tanks 30 a to 30 f, a modeling table 40, a modeling tank 42, and a first lifting / lowering. The mechanism 44, the material tank 46, the 2nd raising / lowering mechanism 48, the roller 50, the moving mechanism 52, the movement control part 70, and the discharge control part 72 are provided.

吐出ヘッドは、材料粉末100に液を吐出する機構である。吐出ヘッドは、複数あって、そのうちの少なくとも一つは、材料粉末100を硬化させる硬化液を吐出する吐出ヘッドである。図1、図2に示す実施形態においては、吐出ヘッドは20a〜20fの6個あり、保持部52aによって左右方向に沿って一列に保持されている。そして、吐出ヘッド20a〜20fは、それぞれタンク30a〜30fと接続され、それぞれに接続されたタンクに収納された吐出液を吐出する。図2に示した例によれば、吐出ヘッド20aは後述するプレコート液110Pを、吐出ヘッド20bはシアンカラー液110Cを、吐出ヘッド20cはマゼンタカラー液110Mを、吐出ヘッド20dはイエローカラー液110Yを、吐出ヘッド20eは黒カラー液110Kを、吐出ヘッド20fは硬化液110Bを吐出するように、タンクと接続されている。本例においては、吐出ヘッド20a〜20fにおける吐出液の選択および並び方を上述の通りとしているが、勿論これは一例である。吐出ヘッド20a〜20fは、Y1方向に走査されるときに吐出を行うよう制御されている。Y1方向は、三次元造形装置10の左方Lと一致している。吐出ヘッドの駆動方式は、例えば、ピエゾ駆動方式が採用されている。ピエゾ駆動方式の吐出ヘッドは、吐出する液体で満たされた圧力室を備えている。そして、圧力室には、微細なノズル孔が開けられている。圧力室の外壁には、圧電素子(ピエゾ素子)が接している。ピエゾ素子に電圧を印加すると、電圧印加によるピエゾ素子の変異が圧力室に伝わる。それによって圧力室の体積が減少させられ、体積減少分が液滴として吐出される。ノズル孔は、吐出ヘッドの吐出面に、X方向に並んで配置されている。X方向は、Y方向と直交する方向であり、三次元造形装置10の前後方向と一致している。このノズル孔の密度が、X方向の液滴の密度を決定する。液滴の密度は、通常1インチ当たりのドット数(dpi:dot per inch)で表される。例えば、ノズル孔が、X方向に、1インチ当たり200個並んで配置されているとすれば、X方向のドット密度は200dpiである。吐出ヘッド20a〜20fは、造形テーブル40上の材料粉末100に向けて液を吐出できるよう、吐出面を下方Dに向けて保持されている。   The ejection head is a mechanism that ejects liquid onto the material powder 100. There are a plurality of discharge heads, at least one of which is a discharge head that discharges a curable liquid that hardens the material powder 100. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, there are six ejection heads 20a to 20f, which are held in a line along the left-right direction by a holding portion 52a. The discharge heads 20a to 20f are connected to the tanks 30a to 30f, respectively, and discharge the discharge liquid stored in the tanks connected thereto. According to the example shown in FIG. 2, the discharge head 20a uses a precoat liquid 110P, which will be described later, the discharge head 20b uses a cyan color liquid 110C, the discharge head 20c uses a magenta color liquid 110M, and the discharge head 20d uses a yellow color liquid 110Y. The discharge head 20e is connected to the tank so as to discharge the black color liquid 110K, and the discharge head 20f discharges the curable liquid 110B. In this example, the selection and arrangement of the discharge liquids in the discharge heads 20a to 20f are as described above. Of course, this is an example. The ejection heads 20a to 20f are controlled to perform ejection when scanned in the Y1 direction. The Y1 direction coincides with the left L of the three-dimensional modeling apparatus 10. For example, a piezo drive system is adopted as the drive system of the ejection head. A piezo drive type discharge head includes a pressure chamber filled with a liquid to be discharged. A fine nozzle hole is formed in the pressure chamber. A piezoelectric element (piezo element) is in contact with the outer wall of the pressure chamber. When a voltage is applied to the piezo element, the variation of the piezo element due to the voltage application is transmitted to the pressure chamber. As a result, the volume of the pressure chamber is reduced, and the reduced volume is ejected as droplets. The nozzle holes are arranged side by side in the X direction on the ejection surface of the ejection head. The X direction is a direction orthogonal to the Y direction and coincides with the front-rear direction of the three-dimensional modeling apparatus 10. The density of the nozzle holes determines the density of the droplets in the X direction. The density of droplets is usually expressed in dots per inch (dpi). For example, if 200 nozzle holes are arranged side by side in the X direction, the dot density in the X direction is 200 dpi. The discharge heads 20 a to 20 f are held with the discharge surface facing downward D so that the liquid can be discharged toward the material powder 100 on the modeling table 40.

造形テーブル40には、材料粉末100が載せられている。造形テーブル40は、その上で造形が行われる部材であり、造形を進める毎に、被造形物200のそれまでに造形の終わった部分の上に新しい層が積層されていく。そこで、造形テーブル40上には、被造形物200のそれまでに造形の終わった部分が載置されている。造形テーブル40は、造形槽42の内側に設置されており、上下に摺動可能である。また、造形テーブル40は、造形槽42内において、下方から第1昇降機構44に接続されている。第1昇降機構44は、造形槽42内で、造形テーブル40を上下に移動させることができる。   A material powder 100 is placed on the modeling table 40. The modeling table 40 is a member on which modeling is performed, and each time modeling proceeds, a new layer is stacked on the part of the modeling target 200 that has been modeled so far. Therefore, on the modeling table 40, a part of the modeling target 200 that has been modeled so far is placed. The modeling table 40 is installed inside the modeling tank 42 and can slide up and down. The modeling table 40 is connected to the first lifting mechanism 44 from below in the modeling tank 42. The first lifting mechanism 44 can move the modeling table 40 up and down in the modeling tank 42.

材料槽46は、本実施形態にあっては、造形テーブル40の隣にあり、材料粉末100を収納している。材料槽46は、材料粉末100を造形テーブル40上に供給する機構の一つである。材料槽46の底部46aは、材料槽46内を、上下に摺動可能となっている。底部46aの下面には、第2昇降機構48が接続されている。第2昇降機構48は、材料槽46内で、底部46aを上下に移動させることができる。材料槽46に収納されている材料粉末100は、例えば、石膏、セラミックス、金属、プラスチック等である。   In this embodiment, the material tank 46 is next to the modeling table 40 and stores the material powder 100. The material tank 46 is one of mechanisms for supplying the material powder 100 onto the modeling table 40. The bottom 46 a of the material tank 46 can slide up and down in the material tank 46. A second lifting mechanism 48 is connected to the lower surface of the bottom 46a. The second elevating mechanism 48 can move the bottom 46 a up and down in the material tank 46. The material powder 100 stored in the material tank 46 is, for example, gypsum, ceramics, metal, plastic, or the like.

本実施形態に係る三次元造形装置10には、ローラー50が備えられている。図1のように、ローラー50は、表面下部が、造形テーブル40上の堆積の最上面(以後、造形面Lyと呼ぶ。)と同じ高さになるように設置されている。また、図2のように、ローラー50の前後方向の長さは、造形槽42、および材料槽46の前後方向の幅よりも長い。ローラー50は、図示されない駆動部によって、左右方向に水平移動するようになっている。   The three-dimensional modeling apparatus 10 according to this embodiment includes a roller 50. As shown in FIG. 1, the roller 50 is installed such that the lower surface is at the same height as the uppermost surface of deposition on the modeling table 40 (hereinafter referred to as a modeling surface Ly). As shown in FIG. 2, the length of the roller 50 in the front-rear direction is longer than the width of the modeling tank 42 and the material tank 46 in the front-rear direction. The roller 50 is horizontally moved in the left-right direction by a drive unit (not shown).

移動機構52は、吐出ヘッド20a〜20fを保持して、造形テーブル40上を動かす機構である。移動機構52は、吐出ヘッド20a〜20fを保持した保持部52aを備えている。保持部52aに保持された吐出ヘッド20a〜20fの吐出面と、造形テーブル40上の造形面Lyとの間には、例えば2mm程度の所定の間隔が空いている。図1、図2に示した実施形態によれば、移動機構52は、Y方向とX方向に、吐出ヘッド20a〜20fを動かす。Y1方向は、三次元造形装置10の左方Lと一致するように定められ、吐出ヘッド20a〜20fが吐出を行いながら走査される主走査方向である。また、Y方向と交差し、吐出と吐出の間に吐出ヘッド20a〜20fが走査される方向が副走査方向X1である。本実施形態においては、副走査方向X1は、主走査方向Y1と直交し、三次元造形装置10の前方Fと一致している。本例においては、X方向とY方向は直交しているが、この交差は直交に限られるものではない。移動機構52は、Y方向に吐出ヘッド20a〜20fを動かす主走査部52yと、X方向に吐出ヘッド20a〜20fを動かす副走査部52xを備えている。主走査部52yは、保持部52aと接続され、保持部52aを主走査部ガイドレール52ygに沿ってY方向に動かす。副走査部52xは、主走査部52yと接続され、主走査部52yを副走査部ガイドレール52xgに沿ってX方向に動かす。なお、ここに示した実施形態では、造形テーブル40は不動であって、吐出ヘッド20a〜20fが移動機構52によって動かされるが、この動きは相対的なものであればよく、造形テーブル40が、Y方向、X方向のいずれか一方、または両方に動かされても構わない。また、ここに示した実施形態では、移動機構52は、Y方向、X方向の両方に吐出ヘッド20a〜20fを動かすが、Y方向にだけ動かしてもよい。その場合、保持部52aは、X方向の造形領域全幅をカバーするように吐出ヘッドを多数並べて配置する、いわゆるラインヘッド方式の構造を取るのが通常である。   The moving mechanism 52 is a mechanism that holds the discharge heads 20 a to 20 f and moves the modeling table 40. The moving mechanism 52 includes a holding unit 52a that holds the ejection heads 20a to 20f. A predetermined interval of, for example, about 2 mm is provided between the ejection surfaces of the ejection heads 20a to 20f held by the holding unit 52a and the modeling surface Ly on the modeling table 40. According to the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the moving mechanism 52 moves the ejection heads 20 a to 20 f in the Y direction and the X direction. The Y1 direction is determined to coincide with the left L of the three-dimensional modeling apparatus 10, and is the main scanning direction in which the ejection heads 20a to 20f are scanned while ejecting. Further, the direction in which the ejection heads 20a to 20f are scanned between the ejection and the ejection intersecting with the Y direction is the sub-scanning direction X1. In the present embodiment, the sub-scanning direction X1 is orthogonal to the main scanning direction Y1 and coincides with the front F of the three-dimensional modeling apparatus 10. In this example, the X direction and the Y direction are orthogonal, but this intersection is not limited to orthogonal. The moving mechanism 52 includes a main scanning unit 52y that moves the ejection heads 20a to 20f in the Y direction and a sub-scanning unit 52x that moves the ejection heads 20a to 20f in the X direction. The main scanning unit 52y is connected to the holding unit 52a and moves the holding unit 52a in the Y direction along the main scanning unit guide rail 52yg. The sub-scanning unit 52x is connected to the main scanning unit 52y and moves the main scanning unit 52y in the X direction along the sub-scanning unit guide rail 52xg. In the embodiment shown here, the modeling table 40 is stationary, and the ejection heads 20a to 20f are moved by the moving mechanism 52. However, this movement may be relative, and the modeling table 40 is It may be moved in either the Y direction or the X direction, or both. In the embodiment shown here, the moving mechanism 52 moves the ejection heads 20a to 20f in both the Y direction and the X direction, but may move only in the Y direction. In that case, the holding part 52a usually takes a so-called line head type structure in which a large number of ejection heads are arranged so as to cover the entire width of the modeling region in the X direction.

移動制御部70は、造形テーブル40上に予め定められた造形位置に、吐出ヘッド20a〜20fを順に送るように、移動機構52を制御する。また、移動制御部70は、吐出ヘッド20a〜20fを所定の走査速度で動かすように、移動機構52を制御する。移動制御部70は、Y方向の走査においては主走査部52yを制御し、X方向の走査においては副走査部52xを制御する。   The movement control unit 70 controls the movement mechanism 52 so that the ejection heads 20a to 20f are sequentially sent to a modeling position predetermined on the modeling table 40. Further, the movement control unit 70 controls the movement mechanism 52 so as to move the ejection heads 20a to 20f at a predetermined scanning speed. The movement control unit 70 controls the main scanning unit 52y in the Y-direction scanning, and controls the sub-scanning unit 52x in the X-direction scanning.

吐出制御部72は、吐出ヘッド20a〜20fを制御する。吐出制御部72は、吐出ヘッド20a〜20fが主走査方向Y1に走査されているとき、所定のタイミングで、吐出ヘッド20a〜20fに液を吐出させる。吐出のタイミングは、被造形物200の図面データ等の情報に基づく。吐出条件は、各吐出ヘッド毎に個別に設定できるようになっているのが望ましい。   The discharge controller 72 controls the discharge heads 20a to 20f. The ejection control unit 72 causes the ejection heads 20a to 20f to eject liquid at a predetermined timing when the ejection heads 20a to 20f are scanned in the main scanning direction Y1. The discharge timing is based on information such as drawing data of the object 200. It is desirable that the discharge conditions can be set individually for each discharge head.

移動制御部70および吐出制御部72は、単一の装置(例えば、三次元造形装置10本体に組み込まれたユニット)に限られない。例えば、本体と接続された外部のコンピュータ等で、機能の一部または全部を担ってもよい。外部コンピュータ等は、データ等を送受信するインターフェイス(I/F)と、中央演算処理装置(CPU)と、CPUが実施する演算プログラムを格納するROMと、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるRAMと、各種データを格納する記憶装置とを備えているとよい。   The movement control unit 70 and the discharge control unit 72 are not limited to a single device (for example, a unit incorporated in the main body of the three-dimensional modeling apparatus 10). For example, some or all of the functions may be performed by an external computer or the like connected to the main body. An external computer or the like includes an interface (I / F) for transmitting and receiving data and the like, a central processing unit (CPU), a ROM for storing a calculation program executed by the CPU, and a RAM used as a working area for developing the program And a storage device for storing various data.

三次元造形装置10は、下記のようなプロセスで、被造形物200の造形を行う。即ち、本三次元造形装置10は、例えば0.1mm程度の所定の厚みの層を、上方に次々に積層してゆくことによって、被造形物200の造形を行う。鉛直方向の、ある高さにおける造形された層の形状は、その高さにおける被造形物200の断面形状である。ある一層の造形が終了したとき、造形テーブル40は、第1昇降機構44によって、造形槽42内を下方Dに移動される。このときの移動量は、造形時の一層の厚み分である。次に、材料槽46の底部46aが、第2昇降機構48によって、材料槽46内を、上方Uに移動される。そこで、材料槽46内の材料粉末100の一部が、材料槽46の上端(造形面Lyと同一面)よりも上に盛り上がって積まれる形になる。その盛り上がって積まれた材料粉末100は、ローラー50のR方向への水平移動によって、造形槽42方向に移動させられ、上面が造形面Lyの高さの層を形成するように、造形テーブル40上でならされる。余分な材料粉末100は、そのままローラー50によって払い落とされ、図示されない材料回収槽に回収される。こうして、造形面Lyを上面とし、所定の一層分の厚みを持った材料粉末100の層が、造形テーブル40上に形成される。ただし、これは一つの実施例であって、材料粉末100の供給方式は、上述の方式に限られるものではない。   The three-dimensional modeling apparatus 10 models the object 200 by the following process. That is, the three-dimensional modeling apparatus 10 models the workpiece 200 by laminating layers having a predetermined thickness of about 0.1 mm, for example, one after another. The shape of the layer formed at a certain height in the vertical direction is the cross-sectional shape of the object 200 at that height. When one layer of modeling is completed, the modeling table 40 is moved downward D in the modeling tank 42 by the first lifting mechanism 44. The amount of movement at this time is the thickness of one layer at the time of modeling. Next, the bottom 46 a of the material tank 46 is moved upward U in the material tank 46 by the second lifting mechanism 48. Therefore, a part of the material powder 100 in the material tank 46 is raised and stacked above the upper end of the material tank 46 (the same surface as the modeling surface Ly). The material powder 100 swelled and stacked is moved in the direction of the modeling tank 42 by the horizontal movement of the roller 50 in the R direction, and the modeling table 40 is formed such that the upper surface forms a layer having the height of the modeling surface Ly. Leveled up. Excess material powder 100 is removed as it is by the roller 50 and collected in a material collection tank (not shown). Thus, a layer of the material powder 100 having the modeling surface Ly as the upper surface and having a predetermined thickness is formed on the modeling table 40. However, this is one embodiment, and the supply method of the material powder 100 is not limited to the above-described method.

続いて、吐出ヘッド20a〜20fが、層に形成された材料粉末100に、硬化液110Bほかの液を吐出する。それによって、被造形物200の造形および着色が行われる。吐出ヘッド20a〜20fは、保持部52aによって保持されながら、主走査部52yによって、造形テーブル40上を主走査方向Y1に走査される。主走査部52yの動きは、移動制御部70によって制御されている。Y1方向に走査中、吐出ヘッド20a〜20fは、吐出制御部72の制御に従って、所定のタイミングと吐出条件で、それぞれに接続されたタンク30a〜30fに収納されている液を吐出する。こうしてX方向の一つの位置で吐出作業が完了すると、吐出ヘッド20a〜20fは、主走査部52yによって、Y2方向に戻され、続いて副走査部52xによって、副走査方向X1に移動させられる。この移動後のX位置においても、吐出ヘッド20a〜20fは、主走査方向Y1に走査されながら、造形・着色作業を行う。このようにして、全造形領域に吐出ヘッド20a〜20fが走査されると、一層分の造形が完了する。この一層分の造形プロセスを繰り返して、本三次元造形装置10は、被造形物200の三次元形状を造形する。   Subsequently, the discharge heads 20a to 20f discharge the curable liquid 110B and other liquids onto the material powder 100 formed in the layer. Thereby, modeling and coloring of the object 200 are performed. The ejection heads 20a to 20f are scanned by the main scanning unit 52y in the main scanning direction Y1 while being held by the holding unit 52a. The movement of the main scanning unit 52y is controlled by the movement control unit 70. During scanning in the Y1 direction, the ejection heads 20a to 20f eject liquids stored in the tanks 30a to 30f connected to the ejection heads 20a to 20f, respectively, at a predetermined timing and ejection conditions according to the control of the ejection control unit 72. When the ejection operation is completed at one position in the X direction, the ejection heads 20a to 20f are returned to the Y2 direction by the main scanning unit 52y, and then moved in the sub scanning direction X1 by the sub scanning unit 52x. Even at the X position after the movement, the ejection heads 20a to 20f perform the modeling / coloring operation while being scanned in the main scanning direction Y1. In this way, when the ejection heads 20a to 20f are scanned over the entire modeling area, one layer of modeling is completed. By repeating this one-layer modeling process, the three-dimensional modeling apparatus 10 models the three-dimensional shape of the workpiece 200.

ところで、既に述べたように、材料粉末に液を吐出する三次元造形装置においては、吐出ヘッドによる液の吐出の際、吐出ヘッドに材料粉末が付着するという問題が発生していた。本発明の発明者は、付着の問題の研究を行う中で、下記(1)(2)の知見を得た。   Incidentally, as already described, in the three-dimensional modeling apparatus that discharges a liquid to a material powder, there has been a problem that the material powder adheres to the discharge head when the liquid is discharged by the discharge head. The inventor of the present invention has obtained the following knowledge (1) and (2) while studying the adhesion problem.

(1)吐出ヘッドからの液の吐出条件を調整することにより、材料粉末の飛散を抑えることができる。具体的には、造形位置に吐出する単位時間当たりの吐出量を抑えることで、材料粉末の飛散を抑制できる。ただし、単位時間当たりの吐出量を抑えると、吐出の密度としては粗となる。吐出の密度を維持しようとすれば、走査速度を遅くしなければならず、生産性は低下する。 (1) Scattering of the material powder can be suppressed by adjusting the liquid discharge conditions from the discharge head. Specifically, the scattering of the material powder can be suppressed by suppressing the discharge amount per unit time discharged to the modeling position. However, if the discharge amount per unit time is suppressed, the discharge density becomes rough. In order to maintain the discharge density, the scanning speed must be slowed down, and the productivity is lowered.

(2)一度吐出を行った造形位置では、吐出ヘッドへの材料粉末の付着は抑えられる。即ち、一度吐出によって濡らした材料粉末は飛散しにくい。このとき、一度目の吐出で吐出する液は、硬化液であっても、硬化液ではない液でも構わない。実験結果によれば、硬化液でも、ほとんど水である液であっても、効果は同様であった。   (2) At the modeling position where the ejection has been performed once, the adhesion of the material powder to the ejection head is suppressed. That is, the material powder once wetted by discharge is not easily scattered. At this time, the liquid discharged by the first discharge may be a curable liquid or a liquid that is not a curable liquid. According to the experimental results, the effect was the same whether it was a curable liquid or a liquid that was almost water.

ここに提案する三次元造形装置10において、吐出制御部72は、造形位置に順に送られる吐出ヘッドのうち、造形位置に最初に吐出する第1の吐出ヘッドの吐出条件を、造形位置に二番目に吐出する吐出ヘッドの吐出条件よりも、造形テーブル40に載せられる材料粉末100を飛散させにくい吐出条件に設定する。   In the three-dimensional modeling apparatus 10 proposed here, the ejection control unit 72 sets the ejection condition of the first ejection head that is first ejected to the modeling position among the ejection heads that are sequentially sent to the modeling position to the modeling position. The discharge conditions are set such that the material powder 100 placed on the modeling table 40 is less likely to be scattered than the discharge conditions of the discharge head that discharges the liquid.

まず、第1の吐出ヘッドと、第2の吐出ヘッド以降の吐出ヘッドについて説明する。定義により、造形テーブル40上に予め定められた造形位置に最初に吐出する吐出ヘッドが、第1の吐出ヘッドである。その造形位置に二番目に吐出する吐出ヘッドが第2の吐出ヘッドである。造形位置とは、吐出ヘッドが吐出を行う造形領域上の地点一つ一つのことであり、一つの造形位置で見れば、吐出ヘッドが吐出を行いながら、順にその上方を動かされていく。以下、造形位置に吐出される順番に、第3の吐出ヘッド、第4の吐出ヘッド、第5の吐出ヘッド、第6の吐出ヘッドと続く。また、本例では、6個の吐出ヘッド20a〜20fは、20aを先頭に、主走査方向Y1に沿って一列に配置されている。従って、主走査方向Y1に保持部52aを動かせば、吐出ヘッドは、20a、20b、20c、20d、20e、20fの順に造形位置を走査される。そこで本例においては、20aを第1の吐出ヘッド、20bを第2の吐出ヘッド、20cを第3の吐出ヘッド、20dを第4の吐出ヘッド、20eを第5の吐出ヘッド、20fを第6の吐出ヘッドとする。このように吐出ヘッドを配置すれば、吐出ヘッドの配置順がそのまま吐出順となる。なお、第1の吐出ヘッド、第2の吐出ヘッド等の概念は、専ら吐出の順番によるものであって、吐出ヘッド自体の種類、性能等に関わるものではない。吐出ヘッドは同じものであって差し支えない。また、この順番は、保持部52a上での吐出ヘッドの配置を限定するものではなく、全ての吐出ヘッドが使用されることを意味するものでもない。   First, the first ejection head and the ejection heads after the second ejection head will be described. By definition, the first discharge head is the first discharge head that discharges to a modeling position that is predetermined on the modeling table 40. The second discharge head is the second discharge head that discharges to the modeling position. The modeling position refers to each point on the modeling area where the discharge head discharges, and when viewed at one modeling position, the discharge head is sequentially moved upward while discharging. Hereinafter, the third ejection head, the fourth ejection head, the fifth ejection head, and the sixth ejection head follow in the order of ejection to the modeling position. In this example, the six ejection heads 20a to 20f are arranged in a line along the main scanning direction Y1 with 20a at the head. Therefore, if the holding portion 52a is moved in the main scanning direction Y1, the ejection head is scanned at the modeling position in the order of 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, and 20f. Therefore, in this example, 20a is the first ejection head, 20b is the second ejection head, 20c is the third ejection head, 20d is the fourth ejection head, 20e is the fifth ejection head, and 20f is the sixth ejection head. Discharge head. If the ejection heads are arranged in this way, the arrangement order of the ejection heads becomes the ejection order as it is. Note that the concepts of the first ejection head, the second ejection head, and the like are solely based on the order of ejection, and are not related to the type, performance, or the like of the ejection head itself. The discharge head can be the same. Further, this order does not limit the arrangement of the ejection heads on the holding unit 52a, and does not mean that all the ejection heads are used.

各吐出ヘッド20a〜20fには、吐出制御部72によって、それぞれ吐出条件が設定されている。第1の吐出ヘッド20aには、第2の吐出ヘッド20bの吐出条件よりも材料粉末100を飛散させにくい吐出条件が設定されている。第1の吐出ヘッド20aが液を吐出する目的は、造形・着色ではなく、吐出ヘッド20bが吐出を行うとき材料粉末100が飛散しないように材料粉末100を濡らしておくことである。そこで、第1の吐出ヘッド20aに設定される吐出条件に求められているのは、第2の吐出ヘッド20bが吐出を行っても飛散が抑制される程度に材料粉末100を濡らすこと、および、その吐出によって第1の吐出ヘッド20a自身に材料粉末100が付着することが少ないことである。以降、この材料粉末100を濡らすための吐出をプレコートと呼ぶ。本願発明者の知見によれば、単位時間当たりの液の吐出量を抑えることによって、材料粉末100を飛散させにくい吐出条件を実現することができる。例えば、第1の吐出ヘッド20aの単位時間当たりの吐出量は、第2の吐出ヘッド20bの単位時間当たりの吐出量の50%にすればよい。第2の吐出ヘッド20b以下、第6の吐出ヘッド20fまでの吐出ヘッドには、被造形物200の造形品質、生産性等から条件出しされた吐出条件が設定されている。図3は、保持部52a周辺を前方Fから見た模式図である。図3中のPrは、プレコートによって既に濡れている領域を表している。図3に示されるように、第2の吐出ヘッド20bが吐出を行うとき、材料粉末100は、プレコートによって既に濡らされているので、造形のための吐出条件で液を吐出しても飛散しにくい状態になっている。なお、以下ではプレコートにおいて吐出する液をプレコート液と呼ぶが、プレコート液110Pとして何を用いるかについては限定されない。つまり、プレコート液110Pとは、液の種類を指すものではなく、プレコートに使用する液全般を意味する。プレコート液110Pは、例えば、水であってもよい。   In each of the ejection heads 20 a to 20 f, ejection conditions are set by the ejection control unit 72. In the first discharge head 20a, discharge conditions are set such that the material powder 100 is less likely to be scattered than the discharge conditions of the second discharge head 20b. The purpose of discharging the liquid by the first discharge head 20a is not modeling and coloring, but is to wet the material powder 100 so that the material powder 100 does not scatter when the discharge head 20b discharges. Therefore, the discharge conditions set for the first discharge head 20a are required to wet the material powder 100 to such an extent that scattering is suppressed even when the second discharge head 20b performs discharge, The material powder 100 is less likely to adhere to the first ejection head 20a itself due to the ejection. Hereinafter, the discharge for wetting the material powder 100 is referred to as a precoat. According to the knowledge of the inventor of the present application, by suppressing the discharge amount of the liquid per unit time, it is possible to realize a discharge condition in which the material powder 100 is hardly scattered. For example, the discharge amount per unit time of the first discharge head 20a may be 50% of the discharge amount per unit time of the second discharge head 20b. In the discharge heads up to and including the second discharge head 20b and the sixth discharge head 20f, discharge conditions determined from the modeling quality and productivity of the article 200 are set. FIG. 3 is a schematic view of the periphery of the holding portion 52a as viewed from the front F. FIG. Pr in FIG. 3 represents a region that has already been wetted by the precoat. As shown in FIG. 3, when the second discharge head 20b discharges, since the material powder 100 is already wetted by the precoat, it is difficult to scatter even if liquid is discharged under the discharge conditions for modeling. It is in a state. In the following, a liquid discharged in the pre-coating is referred to as a pre-coating liquid, but what is used as the pre-coating liquid 110P is not limited. That is, the precoat liquid 110P does not indicate the type of liquid, but means all liquids used for precoating. The precoat liquid 110P may be water, for example.

図4は、主走査方向Y1への1回の走査において、吐出制御部72が行う処理のフローチャートである。フローチャートのSTART時点において、吐出ヘッド20a〜20fは主走査方向Y1に走査されている。そして、第1の吐出ヘッド20aが、その層において造形を行うことが予定されている造形領域に差し掛かったとき、ステップS01に入る。即ち、第1の吐出ヘッド20aにプレコートを開始させる処理を行うステップに入る。このプレコート開始時点の造形テーブル40上を模式的に表した平面図が図5である。図5の120で表された領域が、造形領域である。また、造形領域120のうち、既に造形済みの領域が120aである。図5に示された吐出ヘッドのX方向位置よりもX2側の造形領域では、既に造形が終わっている。このX方向位置における造形はまだ始まっておらず、これから開始されるところである。次いで、第2の吐出ヘッド20bが造形領域120に到達したとき、処理フローはステップS02bに入る。即ち、吐出ヘッド20bによるシアンカラー液110Cの吐出が開始される。吐出ヘッド20bによる吐出が開始された時点の造形テーブル40上を模式的に表した平面図が図6である。図6中、120bで示した領域が、プレコートは終了し、まだ造形・着色が行われていない領域である。図6に示されるように、主走査方向Y1に沿って、第2の吐出ヘッド20bの前方はプレコート済みの領域120bである。吐出ヘッド20bはY1方向に進みながら吐出を行っていくので、吐出ヘッド20bが吐出を行う領域は、プレコート済みの領域120bである。このまま造形が進行していっても、常に吐出ヘッド20bの前方の造形領域120は、第1の吐出ヘッド20aによってプレコートされている。こうして、吐出ヘッド20bは、材料粉末100の飛散を気にすることなく、吐出を行うことができる。以下、吐出ヘッド20cが造形領域120に差し掛かり、マゼンタカラー液110M吐出開始のステップS02cに入るところから、吐出ヘッド20fによる硬化液110B吐出開始のステップS02fに入るところまで同様である。図4のフローチャートでは、ステップS02c〜ステップS02fまでを省略している。そして、さらに造形が進行すると、第1の吐出ヘッド20aが造形領域120を抜け、ステップS03に入る。ステップS03において、吐出制御部72は、第1の吐出ヘッド20aにプレコートを終了させる処理を行う。図7は、このプレコート終了時点の造形テーブル40上を模式的に表した平面図である。図7の120cで示した領域は、まだ全ての液が吐出されていない造形途中の領域である。本例においては、ステップS02b〜S02fとステップS03の順序は、ステップS02b〜S02fの方がすべて先であるが、被造形物200の断面形状によっては、部分的に逆になり得る。そして、第2の吐出ヘッド20bが、造形領域120を抜けると、吐出制御部72が行う処理は、ステップS04bに入る。ステップS04bにおいては、吐出ヘッド20bに吐出を終了させる処理が行われる。以下、吐出ヘッド20c〜20fが造形領域120を抜ける毎にステップS04c〜S04fが行われ、吐出ヘッド20c〜20fによる液の吐出が終了される。ステップS04b〜S04fまでは同様の処理であるので、図4のフローチャートでは、S04c〜S04eまでを省略する。図8は、第6の吐出ヘッド20fが吐出を終了する時点の造形テーブル40上を模式的に表した平面図である。図8の時点において、このX方向位置の造形が終了している。この後、吐出ヘッド20a〜20fは、主走査部52yによってY2方向に戻される。さらに、吐出ヘッド20a〜20fは、副走査部52xによって、X1方向に移動させられる。以下同様にして造形および着色が進行する。   FIG. 4 is a flowchart of processing performed by the ejection control unit 72 in one scan in the main scanning direction Y1. At the START time point in the flowchart, the ejection heads 20a to 20f are scanned in the main scanning direction Y1. Then, when the first discharge head 20a reaches the modeling area where modeling is planned to be performed in the layer, the process enters step S01. In other words, the process enters a step of performing a process for starting the pre-coating on the first ejection head 20a. FIG. 5 is a plan view schematically showing the modeling table 40 at the start of the pre-coating. An area represented by 120 in FIG. 5 is a modeling area. In addition, of the modeling area 120, an already modeled area is 120a. Modeling has already been completed in the modeling region on the X2 side of the X-direction position of the ejection head shown in FIG. Modeling at this X-direction position has not yet started and is about to start. Next, when the second ejection head 20b reaches the modeling area 120, the processing flow enters step S02b. That is, the discharge of the cyan color liquid 110C by the discharge head 20b is started. FIG. 6 is a plan view schematically showing the modeling table 40 at the time when the discharge by the discharge head 20b is started. In FIG. 6, an area indicated by 120 b is an area where pre-coating is finished and modeling and coloring are not yet performed. As shown in FIG. 6, along the main scanning direction Y1, the front of the second ejection head 20b is a pre-coated region 120b. Since the discharge head 20b discharges while proceeding in the Y1 direction, the area where the discharge head 20b discharges is the pre-coated area 120b. Even if the modeling proceeds as it is, the modeling area 120 in front of the ejection head 20b is always pre-coated by the first ejection head 20a. Thus, the ejection head 20b can perform ejection without worrying about the scattering of the material powder 100. Hereinafter, the same applies from the time when the discharge head 20c reaches the modeling area 120 and enters the step S02c where the discharge of the magenta color liquid 110M starts and the time when the discharge head 20f starts the step S02f where the discharge of the curable liquid 110B starts. In the flowchart of FIG. 4, steps S02c to S02f are omitted. And if modeling further advances, the 1st discharge head 20a will pass through modeling area 120, and will enter Step S03. In step S03, the ejection control unit 72 performs a process of finishing precoating on the first ejection head 20a. FIG. 7 is a plan view schematically showing the modeling table 40 at the end of the precoat. The area indicated by 120c in FIG. 7 is an area in the middle of modeling where all the liquid has not yet been discharged. In this example, the order of steps S02b to S02f and step S03 is all first in steps S02b to S02f, but may be partially reversed depending on the cross-sectional shape of the object 200. And if the 2nd discharge head 20b passes the modeling area | region 120, the process which the discharge control part 72 performs will enter step S04b. In step S04b, a process for causing the ejection head 20b to terminate ejection is performed. Hereinafter, every time the ejection heads 20c to 20f pass through the modeling region 120, steps S04c to S04f are performed, and the ejection of the liquid by the ejection heads 20c to 20f is completed. Since steps S04b to S04f are similar processing, steps S04c to S04e are omitted in the flowchart of FIG. FIG. 8 is a plan view schematically showing the modeling table 40 at the time when the sixth discharge head 20f finishes discharging. At the time of FIG. 8, the modeling at the position in the X direction has been completed. Thereafter, the ejection heads 20a to 20f are returned to the Y2 direction by the main scanning unit 52y. Further, the ejection heads 20a to 20f are moved in the X1 direction by the sub-scanning part 52x. Thereafter, modeling and coloring proceed in the same manner.

以上のように、吐出制御部72は、造形位置に順に送られる吐出ヘッドのうち、造形位置に最初に吐出する第1の吐出ヘッド20aの吐出条件を、造形位置に二番目に吐出する吐出ヘッド20bの吐出条件よりも、造形テーブル40に載せられる材料粉末100を飛散させにくい吐出条件に設定する。第1の吐出ヘッド20aの吐出によって造形位置の材料粉末100が濡らされ、飛散しにくい状態になることにより、第2の吐出ヘッド20b以降の吐出ヘッドが吐出する時には材料粉末100の飛散は抑制される。それにより、吐出ヘッド20b〜20fへの材料粉末100の付着が抑えられる。また、第2の吐出ヘッド20b以下の吐出ヘッドの吐出時には材料粉末100の飛散に配慮する必要が少ないため、生産性に影響を与えにくい。第1の吐出ヘッド20aの吐出条件は材料粉末100を飛散させにくい吐出条件に設定されているので、第1の吐出ヘッド20aへの材料粉末100の付着も抑えられる。   As described above, the discharge control unit 72 discharges the discharge conditions of the first discharge head 20a that discharges first to the modeling position among the discharge heads that are sequentially sent to the modeling position to the second position. The discharge conditions are set so that the material powder 100 placed on the modeling table 40 is less likely to be scattered than the discharge conditions of 20b. The material powder 100 at the modeling position is wetted by the discharge of the first discharge head 20a and becomes difficult to be scattered, so that the discharge of the material powder 100 is suppressed when the discharge heads after the second discharge head 20b are discharged. The Thereby, adhesion of the material powder 100 to the ejection heads 20b to 20f is suppressed. In addition, since it is not necessary to consider the scattering of the material powder 100 when discharging from the discharge heads below the second discharge head 20b, productivity is hardly affected. Since the discharge conditions of the first discharge head 20a are set to the discharge conditions that make it difficult for the material powder 100 to scatter, adhesion of the material powder 100 to the first discharge head 20a is also suppressed.

プレコートは、双方向造形を行う場合においても実施できる。双方向造形とは、吐出ヘッドがY1方向に走査されるときだけでなく、Y2方向に走査されるときにも造形を行う方式である。双方向造形においては、主走査方向は、Y1のときとY2のときがあり、造形の進行方向によって都度変わる。従って、双方向造形の場合、主走査方向がY1のときと、主走査方向がY2のときとで、吐出ヘッドの役割が変わるのが好ましい。図3の例では、Y1方向に造形するとき、第1の吐出ヘッドは20aである。第2の吐出ヘッドは20bである。そこで、吐出制御部72は、吐出ヘッド20aに、吐出ヘッド20bよりも材料粉末100を飛散させにくい吐出条件を設定する。一方、Y2方向に造形するとき、第1の吐出ヘッドは20fになり、第2の吐出ヘッドは20eになる。吐出制御部72は、吐出ヘッド20fに、吐出ヘッド20eよりも材料粉末100を飛散させにくい吐出条件を設定する。このようにして、双方向造形の場合においても、プレコートが実施できる。Y1方向の造形中に吐出制御部72が行う処理フローは、図4の場合と同様である。Y2方向の造形中に吐出制御部72が行う処理フローも、Y1方向の造形の場合と吐出ヘッドの順番が逆になること以外は同様である。   Pre-coating can also be performed when performing bidirectional modeling. Bidirectional modeling is a method in which modeling is performed not only when the ejection head is scanned in the Y1 direction but also when it is scanned in the Y2 direction. In bidirectional modeling, the main scanning direction may be Y1 or Y2, and changes depending on the progression direction of modeling. Therefore, in the case of bidirectional modeling, it is preferable that the role of the ejection head changes between when the main scanning direction is Y1 and when the main scanning direction is Y2. In the example of FIG. 3, when modeling in the Y1 direction, the first ejection head is 20a. The second ejection head is 20b. Therefore, the discharge controller 72 sets discharge conditions in the discharge head 20a that make it difficult for the material powder 100 to scatter more than the discharge head 20b. On the other hand, when modeling in the Y2 direction, the first ejection head is 20f, and the second ejection head is 20e. The ejection control unit 72 sets ejection conditions in the ejection head 20f such that the material powder 100 is less likely to be scattered than the ejection head 20e. In this way, pre-coating can be performed even in the case of bidirectional modeling. The processing flow performed by the discharge control unit 72 during modeling in the Y1 direction is the same as in the case of FIG. The processing flow performed by the discharge control unit 72 during modeling in the Y2 direction is the same as that in the modeling in the Y1 direction except that the order of the ejection heads is reversed.

プレコートは、いわゆるラインヘッド方式の三次元造形装置にも適用できる。ラインヘッド方式とは、主走査方向だけに走査が行われ、副走査方向を持たない方式であり、副走査方向への走査の代わりに、主走査方向と交差する方向の造形領域全幅をカバーするように吐出ヘッド群が多数配置される方式である。これまでに説明した符号と方向に倣って説明すると、ラインヘッド方式においては、保持部52aは、Y方向に沿って並んだ吐出ヘッド群を、X方向に沿って多数保持する。一つの吐出ヘッド群は、主走査方向Y1に沿って、第1の吐出ヘッド、第2の吐出ヘッド以下、プレコートおよび造形に必要な吐出ヘッドをそれぞれ備えている。ラインヘッド方式では、一層分のプレコートおよび造形を1回の走査で行う。従って、装置の製作コストは高くなりがちであるが、生産性は高い。また、完全なラインヘッド方式でなくとも、三次元造形装置10は、複数の吐出ヘッド群を備えていてもよい。吐出ヘッド群を複数持つことにより、生産性の向上を図ることができる。   The precoat can also be applied to a so-called line head type three-dimensional modeling apparatus. The line head method is a method in which scanning is performed only in the main scanning direction and no sub-scanning direction, and instead of scanning in the sub-scanning direction, the entire formation area width in the direction intersecting the main scanning direction is covered. In this way, a large number of ejection head groups are arranged. In the line head system, the holding unit 52a holds a number of ejection head groups arranged along the Y direction along the X direction. One ejection head group includes a first ejection head, a second ejection head and the following ejection heads necessary for pre-coating and modeling along the main scanning direction Y1. In the line head method, pre-coating and modeling for one layer are performed by one scan. Therefore, the manufacturing cost of the apparatus tends to be high, but the productivity is high. Moreover, even if it is not a complete line head system, the three-dimensional modeling apparatus 10 may include a plurality of ejection head groups. By having a plurality of discharge head groups, productivity can be improved.

移動機構52が、吐出ヘッド20a〜20fを主走査方向Y1に動かす主走査部52y、および副走査方向X1に動かす副走査部52xを備えている場合には、第1の吐出ヘッド20aは、第2の吐出ヘッド20bよりも副走査方向X1に沿って前方に保持されていてもよい。   When the moving mechanism 52 includes a main scanning unit 52y that moves the ejection heads 20a to 20f in the main scanning direction Y1 and a sub-scanning unit 52x that moves the ejection heads 20a to 20f in the sub-scanning direction X1, the first ejection head 20a The second discharge head 20b may be held forward along the sub-scanning direction X1.

副走査方向X1への走査を伴う実施形態においては、第1の吐出ヘッド20aを第2の吐出ヘッド20bよりも副走査方向X1に沿って前方に保持することによって、第1の吐出ヘッド20aを、第2の吐出ヘッド20bよりも先に造形位置に走査させることができる。このような吐出ヘッドの配置を取ることにより、第1の吐出ヘッド20aと第2の吐出ヘッド20bの間の走査順と吐出順を容易に一致させることができる。また、この実施形態によれば、第1の吐出ヘッド20aの吐出から第2の吐出ヘッド20bの吐出までに、1走査分以上の時間間隔が空く。この時間により、プレコートされた液が材料粉末100に染み込み、より確実に材料粉末100の飛散を抑制することができる。   In an embodiment that involves scanning in the sub-scanning direction X1, the first discharge head 20a is held in front of the second discharge head 20b along the sub-scanning direction X1 than the second discharge head 20b. The modeling position can be scanned before the second ejection head 20b. By taking such an arrangement of the ejection heads, the scanning order and the ejection order between the first ejection head 20a and the second ejection head 20b can be easily matched. Further, according to this embodiment, there is a time interval of one scan or more from the discharge of the first discharge head 20a to the discharge of the second discharge head 20b. With this time, the pre-coated liquid permeates the material powder 100, and the scattering of the material powder 100 can be more reliably suppressed.

第1の吐出ヘッドを副走査方向の前方に配置した三次元造形装置10について、図9、図10を使って説明する。図9は、第1の吐出ヘッドを副走査方向の前方に配置した実施形態における、最初の走査中の造形テーブル40上を模式的に表した平面図である。図5〜図8と同様に、120は造形領域を、120bは造形領域120のうちプレコートのみ終了した領域を、120cは、造形領域120のうちプレコートは済みであるが造形途中の領域を表している。図9に示すように、第1の吐出ヘッド20aは、第2の吐出ヘッド20bよりも、副走査方向X1に沿って、前方に保持されている。図9において、保持部52aは、第1の吐出ヘッド20aによってプレコートのみを実施する、最初の走査をされている。この最初の走査によって、造形領域120の一番X2側の領域が、幅L1分に渡って帯状にプレコートされる。L1は、第1の吐出ヘッド20aのX方向の幅である。続いて図10では、保持部52aは、L1分だけX1方向に走査され、そのX位置でY1方向に走査されている。この走査で第2の吐出ヘッド20b以下20eまでの吐出ヘッドが走査される領域は、最初の走査によってプレコート済みの領域120bである。以下、X1方向にL1ずつ移動しながら3回目以降の走査が続く。以上のように、副走査方向への走査を伴う造形の場合には、副走査方向X1の前方にプレコート用の吐出ヘッドを配置することによっても、プレコートを実施することができる。ここで、副走査方向X1の前方側とは、副走査方向X1に沿って正面前方に限られず、第2の吐出ヘッド20bよりもX1側の領域を指す。この副走査方向X1の前方側にプレコート用の吐出ヘッドを配置する実施形態は、主走査方向Y1の前方にプレコート用の吐出ヘッドを配置する実施形態に比べると、プレコートのみ行う最初の1回の走査分だけ走査回数が多くなるが、プレコートと造形の間に1走査分以上の時間が確保される。この時間で、プレコートされた液が材料粉末100に染み込むことができ、プレコートの効果がより確実に現れるという利点がある。勿論、本実施形態においても双方向造形は可能である。また、プレコートを行う吐出ヘッドを一番X1側に1個配置し、それよりもX2側に造形を行う吐出ヘッド群を複数列並べるといった形態も可能である。   A three-dimensional modeling apparatus 10 in which the first ejection head is disposed in front of the sub-scanning direction will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a plan view schematically showing the modeling table 40 during the first scan in the embodiment in which the first ejection head is arranged in the front in the sub-scanning direction. 5 to 8, 120 indicates a modeling area, 120 b indicates an area where only pre-coating is completed in the modeling area 120, and 120 c indicates an area where pre-coating is completed in the modeling area 120 but is in the middle of modeling. Yes. As shown in FIG. 9, the first ejection head 20a is held forward along the sub-scanning direction X1 than the second ejection head 20b. In FIG. 9, the holding unit 52a is subjected to the first scan in which only pre-coating is performed by the first ejection head 20a. By this first scanning, the region on the most X2 side of the modeling region 120 is precoated in a strip shape over the width L1. L1 is the width of the first ejection head 20a in the X direction. Subsequently, in FIG. 10, the holding unit 52a is scanned in the X1 direction by L1 and is scanned in the Y1 direction at the X position. A region where the ejection heads up to the second ejection head 20b and below 20e are scanned in this scanning is a region 120b which has been pre-coated by the first scanning. Thereafter, the third and subsequent scans continue while moving by L1 in the X1 direction. As described above, in the case of modeling with scanning in the sub-scanning direction, pre-coating can also be performed by disposing a pre-coating discharge head in front of the sub-scanning direction X1. Here, the front side in the sub-scanning direction X1 is not limited to the front front side along the sub-scanning direction X1, and refers to a region on the X1 side with respect to the second ejection head 20b. Compared with the embodiment in which the precoat ejection head is disposed in front of the main scanning direction Y1, the first embodiment in which the precoat ejection head is disposed in front of the sub-scanning direction X1 is performed in the first time. Although the number of scans is increased by the amount corresponding to the scan, a time of one scan or more is ensured between the precoat and modeling. In this time, the pre-coated liquid can permeate into the material powder 100, and there is an advantage that the effect of the pre-coating appears more reliably. Of course, bidirectional modeling is also possible in this embodiment. Further, it is also possible to arrange a single discharge head for pre-coating on the X1 side and arrange a plurality of discharge head groups for modeling on the X2 side.

ここに開示される三次元造形装置10が備える複数の吐出ヘッドは、硬化液110Bを吐出する吐出ヘッドを、第1の吐出ヘッド20a以外の吐出ヘッドのうちに含んでいてもよい。   The plurality of ejection heads provided in the three-dimensional modeling apparatus 10 disclosed herein may include an ejection head that ejects the curable liquid 110B in an ejection head other than the first ejection head 20a.

第1の吐出ヘッド20a以外の吐出ヘッドのうちに含まれ、硬化液110Bを吐出する吐出ヘッドは、既に濡らされた材料粉末100に硬化液110Bを吐出する。従って、その吐出条件は、材料粉末100の飛散に配慮する必要が少なく、使用者は、より確実に材料粉末100を硬化させられる吐出条件を選択できる。   The discharge head that is included in the discharge heads other than the first discharge head 20a and discharges the curable liquid 110B discharges the curable liquid 110B onto the material powder 100 that has already been wetted. Therefore, there is little need to consider the scattering of the material powder 100 as the discharge condition, and the user can select a discharge condition that can cure the material powder 100 more reliably.

吐出制御部72は、第1の吐出ヘッドが造形位置に吐出する単位時間当たりの吐出量を、第2の吐出ヘッドが造形位置に吐出する単位時間当たりの吐出量よりも少なく設定してもよい。   The discharge controller 72 may set the discharge amount per unit time that the first discharge head discharges to the modeling position smaller than the discharge amount per unit time that the second discharge head discharges to the modeling position. .

上述の第1の吐出ヘッドの単位時間当たり吐出量は、第2の吐出ヘッドの単位時間当たり吐出量の20%以上90%未満に設定されてもよい。   The discharge amount per unit time of the first discharge head described above may be set to 20% or more and less than 90% of the discharge amount per unit time of the second discharge head.

第1の吐出ヘッドが造形位置に吐出する単位時間当たりの吐出量を少なく設定することにより、三次元造形装置10は、プレコート時の材料粉末100の飛散を抑えることができ、第1の吐出ヘッドへの材料粉末100の付着を抑えることができる。   By setting a small discharge amount per unit time that the first discharge head discharges to the modeling position, the three-dimensional modeling apparatus 10 can suppress scattering of the material powder 100 during pre-coating, and the first discharge head The adhesion of the material powder 100 to the surface can be suppressed.

本願発明者の知見によれば、吐出ヘッドが材料粉末100に吐出する単位時間当たりの液の吐出量を少なく設定することによって、材料粉末100の吐出ヘッドへの付着を抑えることができる。本願発明者が、単位時間当たりの液の吐出量を調整して、吐出ヘッドへの材料粉末100の付着を目視にて確認した結果、従前の吐出条件における単位時間当たり吐出量の20%〜90%に調整した場合に、従前の吐出条件における場合との明瞭な差が見られた。単位時間当たり吐出量が少なすぎると材料粉末100の濡れが不十分になるため、単位時間当たりの吐出量は、従前の場合の30%以上に設定されているとさらに好ましい。また、単位時間当たり吐出量が多すぎると材料粉末100が飛散する。そこで、単位時間当たりの液の吐出量は、従前の場合の70%未満に設定すれば、さらに好ましい。単位時間当たりの吐出量は、いくつかの方法で調整可能である。例えばその一つの方法は、単位時間当たりの吐出回数の調整である。液滴1個の質量が固定であるとすれば、単位時間当たりの吐出回数を抑制することで、単位時間当たりの吐出量を抑制できる。逆に、液滴1個の質量を調整によっても単位時間当たりの吐出量を調整できる。勿論、両者を組み合わせることも可能である。   According to the knowledge of the inventor of the present application, by setting the discharge amount of the liquid per unit time that the discharge head discharges to the material powder 100 to be small, adhesion of the material powder 100 to the discharge head can be suppressed. As a result of the inventor of the present application adjusting the discharge amount of the liquid per unit time and visually confirming the adhesion of the material powder 100 to the discharge head, 20% to 90% of the discharge amount per unit time under the previous discharge conditions When adjusted to%, a clear difference from the case of the previous discharge conditions was observed. If the discharge amount per unit time is too small, the material powder 100 will be insufficiently wetted. Therefore, the discharge amount per unit time is more preferably set to 30% or more of the conventional case. In addition, when the discharge amount per unit time is too large, the material powder 100 is scattered. Therefore, it is more preferable to set the liquid discharge amount per unit time to less than 70% of the conventional case. The discharge amount per unit time can be adjusted by several methods. For example, one method is adjustment of the number of ejections per unit time. If the mass of one droplet is fixed, the discharge amount per unit time can be suppressed by suppressing the number of discharges per unit time. On the contrary, the discharge amount per unit time can be adjusted by adjusting the mass of one droplet. Of course, it is also possible to combine the two.

単位時間当たり吐出回数および液滴の大きさを調整する方法には、例えば、以下のような方法がある。吐出ヘッドの駆動方式に、例えば、ピエゾ駆動方式を採用する場合、単位時間当たりの吐出回数は、ピエゾ素子に印加する駆動周波数と、仕事率によって決定される。駆動周波数は、単位時間当たりの吐出回数の最大値を決定する。この駆動周波数は、通常、設計パラメータであり、三次元造形装置10の製作後は固定である。そこで使用者は、駆動周波数に乗じる仕事率を被造形物200の仕様等に応じて変更することによって、単位時間当たりの吐出回数を調整する。例えば、駆動周波数が1000Hzであった場合、仕事率を40%に設定すると、10回中4回しか吐出を行わない間引き吐出となり、400Hz相当の仕事になる。液滴の大きさについては、最小の液滴サイズが決まっており、瞬時に同じ位置に打ち込む液滴の数で、液滴の大きさが決まる。従って、液滴の大きさを小さくするためには、同じ位置に打ち込む液滴数を少なくすればよい。   Examples of the method for adjusting the number of ejections per unit time and the size of the droplet include the following methods. For example, when a piezo drive system is employed as the drive system of the discharge head, the number of discharges per unit time is determined by the drive frequency applied to the piezo element and the power. The driving frequency determines the maximum value of the number of ejections per unit time. This drive frequency is usually a design parameter and is fixed after the three-dimensional modeling apparatus 10 is manufactured. Therefore, the user adjusts the number of ejections per unit time by changing the power multiplied by the drive frequency in accordance with the specification of the object 200 to be modeled. For example, when the driving frequency is 1000 Hz, if the work rate is set to 40%, the thinning discharge is performed only four times out of ten times, and the work is equivalent to 400 Hz. As for the size of the droplet, the minimum droplet size is determined, and the size of the droplet is determined by the number of droplets that are instantaneously shot at the same position. Therefore, in order to reduce the size of the droplets, the number of droplets to be ejected at the same position may be reduced.

吐出制御部72は、第1の吐出ヘッドが造形位置に吐出する単位面積当たりの吐出量を、第2の吐出ヘッドが造形位置に吐出する単位面積当たりの吐出量よりも少なく設定してもよい。   The discharge control unit 72 may set the discharge amount per unit area that the first discharge head discharges to the modeling position to be smaller than the discharge amount per unit area that the second discharge head discharges to the modeling position. .

上述の第1の吐出ヘッドの単位面積当たりの吐出量は、第2の吐出ヘッドの単位面積当たりの吐出量の20%以上90%未満に設定されてもよい。   The discharge amount per unit area of the first discharge head described above may be set to 20% or more and less than 90% of the discharge amount per unit area of the second discharge head.

単位面積当たりの吐出量は、造形領域の単位面積当たりに吐出される吐出液の吐出量、即ち、造形領域への吐出密度である。単位面積当たりの吐出量の調整によっても、プレコート時の材料粉末100の飛散を抑えることができる。第1の吐出ヘッド20aと第2の吐出ヘッド20bはともに保持部52aに保持され、走査速度が同じなので、第1の吐出ヘッド20aと第2の吐出ヘッド20bとの比較においては、単位面積当たりの吐出量と単位時間当たりの吐出量は同じ意味である。   The discharge amount per unit area is the discharge amount of the discharge liquid discharged per unit area of the modeling area, that is, the discharge density to the modeling area. Also by adjusting the discharge amount per unit area, scattering of the material powder 100 during pre-coating can be suppressed. Since both the first ejection head 20a and the second ejection head 20b are held by the holding unit 52a and have the same scanning speed, in the comparison between the first ejection head 20a and the second ejection head 20b, per unit area The discharge amount per unit time and the discharge amount per unit time have the same meaning.

第1の吐出ヘッドは、硬化液110B、硬化液110Bでない液、のいずれを吐出してもよい。   The first ejection head may eject either the curable liquid 110B or a liquid that is not the curable liquid 110B.

プレコート液として硬化液110Bを使用する場合は、液を別に準備する必要がなく、互換性の点で有利である。双方向造形の場合にはさらに、プレコート液として硬化液110Bを使用すると、硬化液110Bでない液を使用する場合に比べ、吐出ヘッドの個数を節約し得るという利点がある。また、プレコート液として硬化液110Bでない液を使用する場合は、目的に応じて液の選択が可能である。例えば、より安価なプレコート液を選択する、より乾燥が早いプレコート液を選択する等である。   When the curable liquid 110B is used as the precoat liquid, it is not necessary to prepare the liquid separately, which is advantageous in terms of compatibility. In the case of bidirectional modeling, the use of the curable liquid 110B as the precoat liquid has an advantage that the number of ejection heads can be saved as compared with the case where a liquid other than the curable liquid 110B is used. Moreover, when using the liquid which is not the hardening liquid 110B as a precoat liquid, the liquid can be selected according to the purpose. For example, a cheaper precoat liquid is selected, or a precoat liquid that dries faster is selected.

プレコート液は、硬化液110Bであっても、硬化液110Bでない液であっても、効果にほとんど差はない。プレコート液の特性として好ましい特性は、例えば、透明であることである。プレコート液は、透明であって、造形物に色を付けないことが好ましい。また、プレコート液は、表面張力が、吐出ヘッドから吐出するのに適した表面張力の範囲内であることが好ましい。さらに、プレコート液は、吐出ヘッドから吐出するのに適した粘度の範囲内であることが好ましい。その他、適度な揮発性を持つことも望ましい特性の一つである。常温で揮発性が高い液体では吐出ヘッドが乾燥する。また、加熱しても揮発しにくい液体は、造形後の乾燥工程に時間が掛かる。よって、両者の間の適度な揮発性を持つことが望ましい。上記のような特性、さらにはコスト、入手性等を考慮しながら、プレコート液を選択するとよい。   Whether the precoat liquid is the curable liquid 110B or a liquid that is not the curable liquid 110B, there is almost no difference in effect. A preferable characteristic as the characteristic of the precoat liquid is, for example, transparency. It is preferable that the precoat liquid is transparent and does not color the shaped object. The precoat liquid preferably has a surface tension within a range of surface tension suitable for discharging from the discharge head. Furthermore, the precoat liquid is preferably within a viscosity range suitable for discharging from the discharge head. Another desirable characteristic is that it has moderate volatility. For liquids that are highly volatile at room temperature, the ejection head dries. Moreover, the liquid which does not volatilize easily even if heated takes time for the drying process after modeling. Therefore, it is desirable to have moderate volatility between the two. The precoat liquid may be selected in consideration of the above characteristics, cost, availability, and the like.

双方向造形の場合には、プレコート液として硬化液110Bを使用すると、硬化液110Bでない液を使用する場合に比べ、吐出ヘッドの個数を節約し得るという利点がある。図11に、双方向造形の場合の吐出ヘッドの一つの配置例を示す。図12は、双方向造形の場合の、図11とは別の吐出ヘッドの配置例である。図11の例において、造形・着色に必要な液は、硬化液110B、シアンカラー液110C、マゼンタカラー液110M、イエローカラー液110Y、黒カラー液110Kである。図11においては、プレコート液は硬化液110Bでないプレコート液110Pであり、図12においては、プレコート液は硬化液110Bである。図11の場合、必要な吐出ヘッドは、20a〜20gの7個である。プレコート液110Pは、Y1方向の造形における第1の吐出ヘッド20a、および、Y2方向の造形における第1の吐出ヘッド20gから吐出される。一方、図12に示すように、プレコート液に硬化液110Bを使用すれば、吐出ヘッド20gをなくして吐出ヘッドを6個にしても双方向造形が成立する。図12の例において、Y1方向の造形における第1の吐出ヘッド20a、および、Y2方向の造形における第1の吐出ヘッド20fが吐出するプレコート液は、いずれも硬化液110Bである。Y1方向に造形を行うときは、吐出ヘッド20aがプレコートを行い、吐出ヘッド20fは硬化を行う。逆に、Y2方向に造形を行うときは、吐出ヘッド20fがプレコートを行い、吐出ヘッド20aは硬化を行う。このようにして、両端の吐出ヘッドに、硬化液110Bを吐出させることで、一列の吐出ヘッド群につき1個の吐出ヘッドの節約が可能である。本実施例は1列なので、節約できる吐出ヘッドの数は1個であるが、例えばラインヘッド方式の場合には、列の数だけ吐出ヘッドの節約ができ、装置の製作コストをより削減する効果が見込まれる。   In the case of bidirectional modeling, the use of the curable liquid 110B as the precoat liquid has the advantage that the number of ejection heads can be saved as compared with the case where a liquid other than the curable liquid 110B is used. FIG. 11 shows one arrangement example of the ejection head in the case of bidirectional modeling. FIG. 12 is an arrangement example of the ejection head different from FIG. 11 in the case of bidirectional modeling. In the example of FIG. 11, the liquids required for modeling and coloring are the curable liquid 110B, the cyan color liquid 110C, the magenta color liquid 110M, the yellow color liquid 110Y, and the black color liquid 110K. In FIG. 11, the precoat liquid is a precoat liquid 110P that is not the curable liquid 110B, and in FIG. 12, the precoat liquid is the curable liquid 110B. In the case of FIG. 11, the required discharge heads are seven, 20a to 20g. The precoat liquid 110P is discharged from the first discharge head 20a in modeling in the Y1 direction and the first discharge head 20g in modeling in the Y2 direction. On the other hand, as shown in FIG. 12, if the curable liquid 110B is used as the precoat liquid, bidirectional modeling can be achieved even if the discharge head 20g is eliminated and the number of discharge heads is six. In the example of FIG. 12, the precoat liquid discharged from the first discharge head 20a in the Y1 direction modeling and the first discharge head 20f in the Y2 direction modeling is the curable liquid 110B. When modeling in the Y1 direction, the ejection head 20a performs pre-coating, and the ejection head 20f performs curing. Conversely, when modeling in the Y2 direction, the ejection head 20f pre-coats and the ejection head 20a cures. In this way, by discharging the curable liquid 110B to the ejection heads at both ends, it is possible to save one ejection head per one ejection head group. Since the present embodiment has one row, the number of discharge heads that can be saved is one. For example, in the case of the line head method, the number of rows can be reduced by the number of rows, and the manufacturing cost of the apparatus can be further reduced. Is expected.

プレコート液として使用される、硬化液110Bでない液は、水であってもよい。   The liquid that is not the curable liquid 110B used as the precoat liquid may be water.

プレコート液を水にすれば、安価であり、かつ、入手が容易である。   If the precoat solution is made into water, it is inexpensive and easily available.

プレコート液は水であっても構わない。ここで、水とは、物性の調整等のために、水に若干の添加物が添加されたものを含む。添加物は、例えば、表面張力を調整するための界面活性剤、水の腐食防止のための防腐剤等である。添加量は、例えば、0.1〜3wt%程度である。   The precoat liquid may be water. Here, water includes water in which some additives are added to adjust the physical properties. The additive is, for example, a surfactant for adjusting the surface tension, a preservative for preventing corrosion of water, and the like. The amount added is, for example, about 0.1 to 3 wt%.

以上のように、造形位置に最初に吐出する第1の吐出ヘッドの吐出条件が、造形位置に二番目に吐出する吐出ヘッドの吐出条件よりも、造形テーブル40に載せられる材料粉末100を飛散させにくい吐出条件に設定されていれば、吐出ヘッドへの材料粉末100の付着が抑えられ、かつ、第2の吐出ヘッド以降の吐出ヘッドの吐出条件の自由度が上がる。   As described above, the discharge condition of the first discharge head that discharges first to the modeling position causes the material powder 100 placed on the modeling table 40 to scatter more than the discharge condition of the discharge head that discharges second to the modeling position. If the discharge conditions are set to be difficult, the adhesion of the material powder 100 to the discharge head is suppressed, and the degree of freedom of the discharge conditions of the discharge heads after the second discharge head is increased.

また、第1の吐出ヘッドを、主走査方向Y1に沿って、第2の吐出ヘッドよりも前方に保持することで、第1の吐出ヘッドと第2の吐出ヘッドの間の走査順と吐出順を容易に一致させることができる。さらにその場合、吐出ヘッドは、主走査方向Y1に沿って一列に保持されてもよい。このような配置を採用することで、吐出ヘッドの走査順と吐出順とを、容易に一致させることができる。このような一列配置は、吐出ヘッドをコンパクトに配置するのにも役立つ。 Further, the first ejection head is held in front of the second ejection head along the main scanning direction Y1, so that the scanning order and ejection order between the first ejection head and the second ejection head are increased. Can be easily matched. Further, in that case, the ejection heads may be held in a line along the main scanning direction Y1. By adopting such an arrangement, it is possible to easily match the scanning order of the ejection heads with the ejection order. Such a one-row arrangement is also useful for arranging the discharge heads in a compact manner.

移動機構52が、吐出ヘッドを主走査方向Y1に動かす主走査部52yの他に、副走査方向X1に動かす副走査部52xも備えている場合には、第1の吐出ヘッドは、第2の吐出ヘッドよりも副走査方向X1に沿って前方に保持されていてもよい。このような吐出ヘッドの配置を取ることにより、第1の吐出ヘッドと第2の吐出ヘッドの間の走査順と吐出順を容易に一致させることができる。さらに、この実施形態によれば、プレコートされた液が材料粉末100に染み込む時間が取れ、より確実に材料粉末100の飛散を抑制することができる。   When the moving mechanism 52 includes a sub-scanning unit 52x that moves the ejection head in the sub-scanning direction X1 in addition to the main scanning unit 52y that moves the ejection head in the main scanning direction Y1, the first ejection head You may hold | maintain ahead along the subscanning direction X1 rather than the discharge head. By taking such an arrangement of the ejection heads, the scanning order and the ejection order between the first ejection head and the second ejection head can be easily matched. Furthermore, according to this embodiment, it is possible to take time for the pre-coated liquid to soak into the material powder 100, and to more reliably suppress scattering of the material powder 100.

第1の吐出ヘッドの単位時間当たりの吐出量は、第2の吐出ヘッドの単位時間当たりの吐出量の20%以上90%未満であれば好ましく、また、第1の吐出ヘッドの単位面積当たりの吐出量は、第2の吐出ヘッドの単位面積当たりの吐出量の20%以上90%未満であれば好ましい。プレコート液110Pは、硬化液110Bでも、硬化液110Bでない液であってもよい。プレコート液110Pは水であってもよい。   The discharge amount per unit time of the first discharge head is preferably 20% or more and less than 90% of the discharge amount per unit time of the second discharge head, and moreover, per unit area of the first discharge head. The discharge amount is preferably 20% or more and less than 90% of the discharge amount per unit area of the second discharge head. The precoat liquid 110P may be a curable liquid 110B or a liquid that is not the curable liquid 110B. The precoat liquid 110P may be water.

以上に説明した三次元造形装置は、以下の三次元造形物の製造方法に基づいている。即ち、本三次元造形物の製造方法は、硬化液を吐出する吐出ヘッドを少なくとも含む複数の吐出ヘッドを、材料粉末が載せられた造形テーブルに対して動かしながら、前記複数の吐出ヘッドに前記材料粉末に対して液体を吐出させる三次元造形物の製造方法であって、造形テーブル上に予め定められた造形位置に最初に吐出する吐出ヘッドの吐出条件が、前記造形位置に二番目に吐出する吐出ヘッドの吐出条件よりも、材料粉末を飛散させにくい吐出条件に設定されていることを特徴とする、三次元造形物の製造方法である。   The three-dimensional modeling apparatus described above is based on the following three-dimensional model manufacturing method. That is, in the manufacturing method of the three-dimensional structure, the material is placed on the plurality of discharge heads while moving a plurality of discharge heads including at least a discharge head for discharging a curable liquid with respect to a modeling table on which material powder is placed. A method for manufacturing a three-dimensional structure in which liquid is discharged onto powder, and the discharge condition of a discharge head that discharges first to a predetermined modeling position on the modeling table is second to the modeling position It is a manufacturing method of a three-dimensional structure characterized by being set to discharge conditions in which material powder is less likely to be scattered than the discharge conditions of the discharge head.

上記の三次元造形物の製造方法においては、造形位置に最初に吐出する吐出ヘッドの単位時間当たりの吐出量を、造形位置に二番目に吐出する吐出ヘッドの単位時間当たりの吐出量の20%以上90%未満に設定してもよい。   In the method for manufacturing a three-dimensional structure, the discharge amount per unit time of the discharge head that discharges first to the modeling position is 20% of the discharge amount per unit time of the discharge head that discharges second to the modeling position. It may be set to less than 90%.

上記の三次元造形物の製造方法においては、造形位置に最初に吐出する吐出ヘッドの単位面積当たりの吐出量を、造形位置に二番目に吐出する吐出ヘッドの単位面積当たりの吐出量の20%以上90%未満に設定してもよい。   In the above three-dimensional structure manufacturing method, the discharge amount per unit area of the discharge head that discharges first to the modeling position is 20% of the discharge amount per unit area of the discharge head that discharges second to the modeling position. It may be set to less than 90%.

この三次元造形物の製造方法によれば、最初に吐出する吐出ヘッドが、その造形位置の材料粉末を濡らし、材料粉末を飛散させにくい状態にする。それにより、二番目以降に吐出する吐出ヘッドの吐出時には材料粉末の飛散が抑制され、材料粉末の吐出ヘッドへの付着を抑えることができる。また、二番目以降の吐出ヘッドの吐出時には、材料粉末の飛散に配慮する必要が少なく、生産性に影響を与えにくい。最初の吐出ヘッドの吐出条件は材料粉末を飛散させにくい吐出条件に設定されているので、最初の吐出ヘッドへの材料粉末の付着も抑えられる。   According to this method of manufacturing a three-dimensional structure, the discharge head that discharges first wets the material powder at the modeling position, making it difficult for the material powder to scatter. Thereby, scattering of the material powder is suppressed at the time of discharge of the discharge head that discharges the second or later, and adhesion of the material powder to the discharge head can be suppressed. In addition, when discharging from the second and subsequent discharge heads, there is little need to consider the scattering of the material powder, and the productivity is hardly affected. Since the discharge conditions of the first discharge head are set to the discharge conditions that make it difficult for the material powder to scatter, adhesion of the material powder to the first discharge head can also be suppressed.

本三次元造形物の製造方法は、ここに開示した三次元造形装置以外にも適用可能である。この方法においては、吐出ヘッドが液を吐出する時間的順序が問題であるので、必ずしも吐出ヘッドの配置が走査方向に沿って吐出順になっていることを要しない。例えば、プレコートを実施する吐出ヘッドの位置は任意であって、先に造形領域全域にプレコートを実施する方法等も可能である。   This manufacturing method of a three-dimensional structure is applicable to other than the three-dimensional structure forming apparatus disclosed herein. In this method, since the temporal order in which the ejection heads eject the liquid is a problem, it is not always necessary that the ejection heads be arranged in the ejection order along the scanning direction. For example, the position of the ejection head for performing the pre-coating is arbitrary, and a method of performing the pre-coating on the entire modeling area first is also possible.

以上、吐出ヘッドへの材料粉末の付着を抑制する三次元造形装置の実施の形態について説明した。当然ながら、ここに開示される三次元造形装置は、上記に説明された形態だけに限られるものではない。   The embodiment of the three-dimensional modeling apparatus that suppresses the adhesion of the material powder to the discharge head has been described above. Of course, the three-dimensional modeling apparatus disclosed here is not limited to the form described above.

10 三次元造形装置
20a〜20f 吐出ヘッド
30a〜30f タンク
40 造形テーブル
42 造形槽
44 第1昇降機構
46 材料槽
48 第2昇降機構
50 ローラー
52 移動機構
52a 保持部
70 移動制御部
72 吐出制御部
100 材料粉末
110B 硬化液
200 被造形物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Three-dimensional modeling apparatus 20a-20f Discharge head 30a-30f Tank 40 Modeling table 42 Modeling tank 44 1st raising / lowering mechanism 46 Material tank 48 2nd raising / lowering mechanism 50 Roller 52 Movement mechanism 52a Holding part 70 Movement control part 72 Discharge control part 100 Material powder 110B Hardening liquid 200 Model object

Claims (14)

材料粉末が載せられる造形テーブルと、
前記材料粉末を硬化させる硬化液を吐出する吐出ヘッドを少なくとも含む複数の吐出ヘッドと、
前記複数の吐出ヘッドを保持した保持部を備え、前記造形テーブルに対して前記保持部に保持された前記複数の吐出ヘッドを動かす移動機構と、
前記造形テーブル上に予め定められた造形位置に、前記複数の吐出ヘッドのうち予め定められた吐出ヘッドを順に送るように前記移動機構を制御する移動制御部と、
前記造形位置に順に送られる吐出ヘッドのうち、前記造形位置に最初に吐出する第1の吐出ヘッドの吐出条件を、前記造形位置に二番目に吐出する第2の吐出ヘッドの吐出条件よりも、前記造形テーブルに載せられる前記材料粉末を飛散させにくい吐出条件に設定する吐出制御部と、
を備えた、
三次元造形装置。
A modeling table on which material powder is placed,
A plurality of discharge heads including at least a discharge head for discharging a curable liquid for curing the material powder;
A holding mechanism that holds the plurality of discharge heads, and a moving mechanism that moves the plurality of discharge heads held by the holding unit with respect to the modeling table;
A movement control unit that controls the movement mechanism so as to sequentially send a predetermined ejection head among the plurality of ejection heads to a predetermined modeling position on the modeling table;
Among the discharge heads that are sequentially sent to the modeling position, the discharge condition of the first discharge head that discharges first to the modeling position is higher than the discharge condition of the second discharge head that discharges second to the modeling position. A discharge control unit for setting the discharge conditions such that the material powder placed on the modeling table is less likely to be scattered,
With
3D modeling equipment.
前記移動機構は、前記複数の吐出ヘッドを、前記造形テーブルに対して予め定められた主走査方向に沿って動かす主走査部を備え、
前記第1の吐出ヘッドは、前記主走査方向に沿って、前記第2の吐出ヘッドよりも前方に保持された、
請求項1に記載の三次元造形装置。
The moving mechanism includes a main scanning unit that moves the plurality of ejection heads along a predetermined main scanning direction with respect to the modeling table,
The first ejection head is held in front of the second ejection head along the main scanning direction.
The three-dimensional modeling apparatus according to claim 1.
前記複数の吐出ヘッドは、前記主走査方向に沿って一列に保持された、
請求項2に記載の三次元造形装置。
The plurality of ejection heads are held in a line along the main scanning direction.
The three-dimensional modeling apparatus according to claim 2.
前記移動機構は、前記造形テーブルに対して予め定められた主走査方向に沿って前記複数の吐出ヘッドを動かす主走査部と、前記主走査方向と交差する副走査方向に沿って前記複数の吐出ヘッドを動かす副走査部と、を備え、
前記第1の吐出ヘッドは、前記第2の吐出ヘッドよりも前記副走査方向の前方に保持された、
請求項1に記載の三次元造形装置。
The moving mechanism includes a main scanning unit that moves the plurality of ejection heads along a predetermined main scanning direction with respect to the modeling table, and the plurality of ejections along a sub-scanning direction that intersects the main scanning direction. A sub-scanning unit for moving the head,
The first ejection head is held in front of the second ejection head in the sub-scanning direction;
The three-dimensional modeling apparatus according to claim 1.
前記複数の吐出ヘッドは、前記第1の吐出ヘッド以外の吐出ヘッドのうちに、前記硬化液を吐出する吐出ヘッドを含む、
請求項1〜4のいずれか一つに記載の三次元造形装置。
The plurality of ejection heads include an ejection head that ejects the curable liquid among ejection heads other than the first ejection head.
The three-dimensional modeling apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記吐出制御部は、前記第1の吐出ヘッドが前記造形位置に吐出する単位時間当たりの吐出量を、前記第2の吐出ヘッドが前記造形位置に吐出する単位時間当たりの吐出量よりも少なく設定する、
請求項1〜5のいずれか一つに記載の三次元造形装置。
The discharge control unit sets a discharge amount per unit time that the first discharge head discharges to the modeling position smaller than a discharge amount per unit time that the second discharge head discharges to the modeling position. To
The three-dimensional modeling apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記吐出制御部は、前記第1の吐出ヘッドが前記造形位置に吐出する単位時間当たりの吐出量を、前記第2の吐出ヘッドが前記造形位置に吐出する単位時間当たりの吐出量の20%以上90%未満に設定する、
請求項6に記載の三次元造形装置。
The discharge control unit is configured such that a discharge amount per unit time that the first discharge head discharges to the modeling position is 20% or more of a discharge amount per unit time that the second discharge head discharges to the modeling position. Set to less than 90%,
The three-dimensional modeling apparatus according to claim 6.
前記吐出制御部は、前記第1の吐出ヘッドが前記造形位置に吐出する単位面積当たりの吐出量を、前記第2の吐出ヘッドが前記造形位置に吐出する単位面積当たりの吐出量よりも少なく設定する、
請求項1〜5のいずれか一つに記載の三次元造形装置。
The discharge control unit sets a discharge amount per unit area that the first discharge head discharges to the modeling position smaller than a discharge amount per unit area that the second discharge head discharges to the modeling position. To
The three-dimensional modeling apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記吐出制御部は、前記第1の吐出ヘッドが前記造形位置に吐出する単位面積当たりの吐出量を、前記第2の吐出ヘッドが前記造形位置に吐出する単位面積当たりの吐出量の20%以上90%未満に設定する、
請求項8に記載の三次元造形装置。
The discharge control unit is configured such that a discharge amount per unit area discharged from the first discharge head to the modeling position is 20% or more of a discharge amount per unit area discharged from the second discharge head to the modeling position. Set to less than 90%,
The three-dimensional modeling apparatus according to claim 8.
前記第1の吐出ヘッドは、前記硬化液、または前記硬化液でない液のいずれかを吐出する、
請求項1〜9のいずれか一つに記載の三次元造形装置。
The first discharge head discharges either the curable liquid or a liquid that is not the curable liquid.
The three-dimensional modeling apparatus according to any one of claims 1 to 9.
前記硬化液でない液は、水である、
請求項10に記載の三次元造形装置。
The liquid that is not the curable liquid is water.
The three-dimensional modeling apparatus according to claim 10.
材料粉末を硬化させる硬化液を吐出する吐出ヘッドを少なくとも含む複数の吐出ヘッドを、前記材料粉末が載せられた造形テーブルに対して動かし、
前記複数の吐出ヘッドを動かしながら、前記複数の吐出ヘッドに、前記材料粉末に対して液体を吐出させる、三次元造形物の製造方法であって、
前記造形テーブル上に予め定められた造形位置に最初に吐出する吐出ヘッドの吐出条件が、前記造形位置に二番目に吐出する吐出ヘッドの吐出条件よりも、前記造形テーブルに載せられた前記材料粉末を飛散させにくい吐出条件に設定されている、ことを特徴とする、
三次元造形物の製造方法。
Moving a plurality of discharge heads including at least a discharge head for discharging a curable liquid for curing the material powder with respect to the modeling table on which the material powder is placed;
A method of manufacturing a three-dimensional structure, wherein the plurality of ejection heads eject liquid to the material powder while moving the plurality of ejection heads,
The material powder placed on the modeling table has a discharge condition of a discharge head that first discharges to a predetermined modeling position on the modeling table, rather than a discharge condition of a discharge head that discharges second to the modeling position. It is set to discharge conditions that make it difficult to scatter,
A manufacturing method of a three-dimensional structure.
前記造形位置に最初に吐出する吐出ヘッドの単位時間当たりの吐出量を、前記造形位置に二番目に吐出する吐出ヘッドの単位時間当たりの吐出量の20%以上90%未満に設定する、
請求項12に記載の三次元造形物の製造方法。
The discharge amount per unit time of the discharge head that discharges first to the modeling position is set to 20% or more and less than 90% of the discharge amount per unit time of the discharge head that discharges second to the modeling position.
The manufacturing method of the three-dimensional structure according to claim 12.
前記造形位置に最初に吐出する吐出ヘッドの単位面積当たりの吐出量を、前記造形位置に二番目に吐出する吐出ヘッドの単位面積当たりの吐出量の20%以上90%未満に設定する、
請求項12に記載の三次元造形物の製造方法。
The discharge amount per unit area of the discharge head that discharges first to the modeling position is set to 20% or more and less than 90% of the discharge amount per unit area of the discharge head that discharges second to the modeling position.
The manufacturing method of the three-dimensional structure according to claim 12.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021160264A (en) * 2020-03-31 2021-10-11 株式会社リコー Modeling apparatus and modeling method
JP2021178471A (en) * 2020-05-14 2021-11-18 ローランドディー.ジー.株式会社 Three-dimensional molding apparatus
US12076922B2 (en) 2021-10-06 2024-09-03 Roland Dg Corporation Three-dimensional printing device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021160264A (en) * 2020-03-31 2021-10-11 株式会社リコー Modeling apparatus and modeling method
JP7468078B2 (en) 2020-03-31 2024-04-16 株式会社リコー Molding apparatus and molding method
JP2021178471A (en) * 2020-05-14 2021-11-18 ローランドディー.ジー.株式会社 Three-dimensional molding apparatus
JP7241049B2 (en) 2020-05-14 2023-03-16 ローランドディー.ジー.株式会社 3D printer
US12076922B2 (en) 2021-10-06 2024-09-03 Roland Dg Corporation Three-dimensional printing device

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