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JP5418325B2 - Modeling method - Google Patents

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JP5418325B2 JP2010058837A JP2010058837A JP5418325B2 JP 5418325 B2 JP5418325 B2 JP 5418325B2 JP 2010058837 A JP2010058837 A JP 2010058837A JP 2010058837 A JP2010058837 A JP 2010058837A JP 5418325 B2 JP5418325 B2 JP 5418325B2
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本発明は、造形方法等に関する。   The present invention relates to a modeling method and the like.

従来から、立体を造形する方法(造形方法)の1つとして、積層法が知られている。積層法では、一般的に、立体の外形を規定する複数の断面要素のそれぞれを、順次に断面パターンとして形成しながら積層することによって立体が造形され得る。
このような積層法では、従来、液体バインダー法と呼ばれる方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, a lamination method is known as one of methods for modeling a solid (modeling method). In the laminating method, generally, a solid body can be formed by laminating each of a plurality of cross-sectional elements that define a solid external shape while sequentially forming a cross-sectional pattern.
In such a lamination method, a method called a liquid binder method is conventionally known (see, for example, Patent Document 1).

特表2003−531220号公報JP-T-2003-531220 gazette

上記特許文献1に記載された液体バインダー法では、層状に敷きつめた粉末材料の層に液体のバインダーで断面要素を描画することによって、断面パターンを形成する方法が採用されている。このような液体バインダー法は、粉末積層法とも呼ばれる。
ところで、粉末材料としては、例えば、石膏などが考えられる。石膏などの粉末材料を固めた造形物は、一般的に脆い性質を有する。このため、石膏などの粉末材料を固めた造形物は、割れや欠けなどが発生しやすい。
つまり、従来の造形方法では、造形物の強度を高めることが困難であるという課題がある。
In the liquid binder method described in Patent Document 1, a method of forming a cross-sectional pattern by drawing a cross-sectional element with a liquid binder on a layer of powder material spread in layers is employed. Such a liquid binder method is also called a powder lamination method.
By the way, as a powder material, for example, plaster can be considered. A shaped object obtained by solidifying a powder material such as gypsum generally has a brittle property. For this reason, a molded object obtained by solidifying a powder material such as gypsum is likely to be cracked or chipped.
That is, the conventional modeling method has a problem that it is difficult to increase the strength of the modeled object.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現され得る。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]造形対象である立体を複数の断面要素に分割し、前記断面要素ごとに、第1液状体の塗布を受けて硬化する性質を有する粉末を、前記第1液状体に対して可溶性を有する樹脂で束ねた構成を有する粉束を層状に敷くことによって、前記粉束で粉束層を形成する層形成工程と、前記粉束層に前記第1液状体を塗布することによって、前記粉束層に前記第1液状体で前記断面要素を第1断面パターンとして描画する第1描画工程と、活性エネルギーを受けることによって硬化する性質を有する第2液状体を、前記第1断面パターンに重ねて塗布することによって、前記断面要素を第2断面パターンとして描画する第2描画工程と、前記第2断面パターンに前記活性エネルギーを付与するエネルギー付与工程と、を前記複数の断面要素にわたって順次に実施する造形工程を含む、ことを特徴とする造形方法。   [Application Example 1] A solid to be shaped is divided into a plurality of cross-sectional elements, and a powder having a property of being cured by receiving the application of the first liquid for each of the cross-sectional elements is applied to the first liquid. By layering a powder bundle having a configuration bundled with a resin having solubility, a layer forming step of forming a powder bundle layer with the powder bundle, and by applying the first liquid material to the powder bundle layer, A first drawing step of drawing the cross-sectional element as a first cross-sectional pattern with the first liquid on the powder bundle layer, and a second liquid having a property of being cured by receiving active energy, the first cross-sectional pattern A plurality of cross-sectional elements including: a second drawing step of drawing the cross-sectional element as a second cross-sectional pattern by applying to the second cross-sectional pattern; and an energy applying step of applying the active energy to the second cross-sectional pattern. Molding method comprising the shaping step, it is characterized in that sequentially carried over.

この適用例の造形方法は、造形工程を含む。
造形工程では、造形対象である立体を複数の断面要素に分割し、断面要素ごとに、層形成工程と、第1描画工程と、第2描画工程と、エネルギー付与工程とを、複数の断面要素にわたって順次に実施する。
層形成工程では、粉末を樹脂で束ねた構成を有する粉束を層状に敷くことによって、粉束で粉束層を形成する。これにより、粉末の飛散を発生させにくくすることができる。この結果、造形装置などへの付着を低く抑えやすくすることができるので、造形装置の信頼性を維持しやすくすることができる。
第1描画工程では、粉束層に液状体を塗布することによって、粉束層に第1液状体で断面要素を第1断面パターンとして描画する。
ここで、樹脂は、第1液状体に対して可溶性を有している。また、粉末は、第1液状体の塗布を受けて硬化する性質を有している。このため、粉束層に第1液状体で第1断面パターンを描画すると、第1断面パターンに重なる粉束では、第1液状体が樹脂を溶かしてから、粉末に塗布される。これにより、第1断面パターンに重なる領域において、粉末が硬化する。この結果、第1断面パターンが形成され得る。
The modeling method of this application example includes a modeling process.
In the modeling process, the solid to be modeled is divided into a plurality of cross-sectional elements, and for each cross-sectional element, a layer forming process, a first drawing process, a second drawing process, and an energy application process are performed. In order.
In the layer forming step, a powder bundle layer is formed with a powder bundle by laying a powder bundle having a configuration in which the powder is bundled with a resin in a layer shape. Thereby, it is possible to make it difficult for the powder to scatter. As a result, it is possible to easily suppress adhesion to the modeling apparatus or the like, and thus it is possible to easily maintain the reliability of the modeling apparatus.
In the first drawing step, the liquid material is applied to the powder bundle layer, thereby drawing the cross-sectional element as the first cross-sectional pattern with the first liquid material on the powder bundle layer.
Here, the resin is soluble in the first liquid. Further, the powder has a property of being cured by receiving the application of the first liquid. For this reason, when the first cross-sectional pattern is drawn with the first liquid material on the powder bundle layer, the first liquid material dissolves the resin and is applied to the powder in the powder bundle overlapping the first cross-sectional pattern. Thereby, in the area | region which overlaps with a 1st cross-sectional pattern, powder hardens | cures. As a result, a first cross-sectional pattern can be formed.

第2描画工程では、第2液状体を第1断面パターンに重ねて塗布することによって、断面要素を第2断面パターンとして描画する。第2液状体は、活性エネルギーを受けることによって硬化する性質を有する。
第2描画工程の後に、エネルギー付与工程では、第2断面パターンに活性エネルギーを付与する。これにより、第2断面パターンが硬化する。この結果、第1断面パターンを第2断面パターンで補強することができる。つまり、断面要素に基づく断面パターンの強度を高めやすくすることができる。
そして、この造形方法では、層形成工程と、第1描画工程と、第2描画工程と、エネルギー付与工程とを、複数の断面要素にわたって順次に実施するので、複数の断面パターンが重なった立体が造形され得る。
この造形方法によれば、断面要素に基づく断面パターンの強度を高めやすくすることができるので、複数の断面パターンが重なった立体の強度を高めやすくすることができる。
In the second drawing step, the second liquid is applied to the first cross-sectional pattern so as to draw the cross-sectional element as the second cross-sectional pattern. The second liquid has a property of being cured by receiving active energy.
After the second drawing process, in the energy application process, active energy is applied to the second cross-sectional pattern. Thereby, the second cross-sectional pattern is cured. As a result, the first cross-sectional pattern can be reinforced with the second cross-sectional pattern. That is, the strength of the cross-sectional pattern based on the cross-sectional element can be easily increased.
And in this modeling method, since a layer formation process, a 1st drawing process, a 2nd drawing process, and an energy grant process are carried out sequentially over a plurality of section elements, a solid in which a plurality of section patterns overlap is formed. Can be shaped.
According to this modeling method, since the strength of the cross-sectional pattern based on the cross-sectional elements can be easily increased, it is possible to easily increase the strength of a solid in which a plurality of cross-sectional patterns overlap.

[適用例2]上記の造形方法であって、前記粉束は、前記粉末をフィルム状の前記樹脂で包んだ構成を有している、ことを特徴とする造形方法。   Application Example 2 In the modeling method described above, the powder bundle has a configuration in which the powder is wrapped with the resin in the form of a film.

この適用例では、粉束は、粉末をフィルム状の樹脂で包んだ構成を有している。これにより、粉末をフィルム状の樹脂で包んだ構成を有する粉束で粉束層を形成することができる。   In this application example, the powder bundle has a configuration in which the powder is wrapped with a film-like resin. Thereby, a powder bundle layer can be formed with the powder bundle which has the structure which wrapped powder with film-form resin.

[適用例3]上記の造形方法であって、前記層形成工程において、複数の前記粉束を並べることによって、前記粉束層を形成する、ことを特徴とする造形方法。   Application Example 3 In the modeling method described above, in the layer formation step, the powder bundle layer is formed by arranging a plurality of the powder bundles.

この適用例では、層形成工程において、複数の粉束を並べることによって、粉束層を形成することができる。   In this application example, the powder bundle layer can be formed by arranging a plurality of powder bundles in the layer forming step.

[適用例4]上記の造形方法であって、前記第2液状体は、光の照射を受けることによって硬化する性質である光硬化性を有しており、前記エネルギー付与工程では、前記第2液状体に前記光を照射する、ことを特徴とする造形方法。   Application Example 4 In the above modeling method, the second liquid material has photocurability that is a property of being cured by being irradiated with light, and in the energy application step, the second liquid material A modeling method, wherein the liquid is irradiated with the light.

この適用例では、第2液状体が光硬化性を有している。光硬化性は、光の照射を受けることによって硬化する性質である。そして、エネルギー付与工程では、第2液状体に光を照射する。これにより、断面要素を構成する第2液状体を硬化させることができる。   In this application example, the second liquid material has photocurability. The photo-curing property is a property that cures when irradiated with light. In the energy application step, the second liquid material is irradiated with light. Thereby, the 2nd liquid which comprises a section element can be hardened.

[適用例5]上記の造形方法であって、前記第1液状体は、水を含んでおり、前記樹脂は、水溶性を示し、前記粉末は、前記水の塗布を受けて硬化する性質である水硬性を有している、ことを特徴とする造形方法。   Application Example 5 In the above modeling method, the first liquid body contains water, the resin exhibits water solubility, and the powder is cured by receiving the application of water. A modeling method characterized by having a certain hydraulic property.

この適用例では、第1液状体は、水を含んでいる。樹脂は、水溶性を示す。また、粉末は、水硬性を有している。水硬性は、水の塗布を受けて硬化する性質である。
上記の構成により、水を含んだ第1液状体で第1断面パターンを形成することができる。
In this application example, the first liquid body contains water. The resin exhibits water solubility. Moreover, the powder has hydraulic properties. Hydraulic property is a property of being cured by application of water.
With the above configuration, the first cross-sectional pattern can be formed with the first liquid containing water.

[適用例6]上記の造形方法であって、前記粉末は、石膏である、ことを特徴とする造形方法。   [Application Example 6] A modeling method as described above, wherein the powder is plaster.

この適用例では、粉末は、石膏である。これにより、石膏に水を含む第1液状体を塗布することによって第1断面パターンを形成することができる。   In this application example, the powder is gypsum. Thereby, a 1st cross-section pattern can be formed by apply | coating the 1st liquid body containing water to gypsum.

[適用例7]上記の造形方法であって、前記樹脂は、前記第1液状体に溶けることによって、前記粉末のバインダーとして機能する、ことを特徴とする造形方法。   Application Example 7 In the modeling method described above, the resin functions as a binder of the powder by being dissolved in the first liquid body.

この適用例では、樹脂が、第1液状体に溶けることによって、粉末のバインダーとして機能するので、粉末同士をつなぎとめやすくすることができる。この結果、断面パターンの強度を一層高めやすくすることができるので、造形された造形物の強度を一層高めやすくすることができる。   In this application example, the resin functions as a powder binder by being dissolved in the first liquid body, so that the powders can be easily held together. As a result, the strength of the cross-sectional pattern can be further increased, so that the strength of the modeled object can be further increased.

[適用例8]上記の造形方法であって、前記第2液状体は、色素を含有している、ことを特徴とする造形方法。   Application Example 8 In the above modeling method, the second liquid material contains a pigment.

この適用例では、第2液状体は、色素を含有している。これにより、着色された断面パターンを形成することができる。   In this application example, the second liquid material contains a pigment. Thereby, a colored cross-sectional pattern can be formed.

[適用例9]上記の造形方法であって、前記第1描画工程では、前記第1液状体をインクジェット法で前記粉束層に吐出することによって、前記粉束層に前記第1断面パターンを描画する、ことを特徴とする造形方法。   Application Example 9 In the modeling method described above, in the first drawing step, the first cross-sectional pattern is formed on the powder bundle layer by discharging the first liquid material onto the powder bundle layer by an inkjet method. A modeling method characterized by drawing.

この適用例では、第1描画工程において、第1液状体をインクジェット法で粉束層に吐出することによって、粉束層に第1断面パターンを描画することができる。   In this application example, in the first drawing step, the first cross-section pattern can be drawn on the powder bundle layer by discharging the first liquid material onto the powder bundle layer by an inkjet method.

[適用例10]上記の造形方法であって、前記第2描画工程では、前記第2液状体をインクジェット法で前記粉束層に吐出することによって、前記粉束層に前記第2断面パターンを描画する、ことを特徴とする造形方法。   Application Example 10 In the modeling method described above, in the second drawing step, the second cross-sectional pattern is formed on the powder bundle layer by discharging the second liquid material onto the powder bundle layer by an inkjet method. A modeling method characterized by drawing.

この適用例では、第2描画工程において、第2液状体をインクジェット法で粉束層に吐出することによって、粉束層に第2断面パターンを描画することができる。   In this application example, in the second drawing step, the second cross-sectional pattern can be drawn on the powder bundle layer by discharging the second liquid material onto the powder bundle layer by an inkjet method.

本実施形態における造形システムの概略の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the outline of the modeling system in this embodiment. 本実施形態における造形装置の概略の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the outline of the modeling apparatus in this embodiment. 本実施形態におけるキャリッジを図2中のA視方向に見たときの正面図。The front view when the carriage in this embodiment is seen in the A viewing direction in FIG. 本実施形態における吐出ヘッドの底面図。FIG. 6 is a bottom view of the ejection head in the present embodiment. 図3中のB−B線における断面図。Sectional drawing in the BB line in FIG. 本実施形態における造形システムの概略の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the outline of the modeling system in this embodiment. 本実施形態における描画処理の流れを示す図。The figure which shows the flow of the drawing process in this embodiment. 本実施形態における露光処理の流れを示す図。The figure which shows the flow of the exposure process in this embodiment. 本実施形態における造形方法の流れを示す図。The figure which shows the flow of the modeling method in this embodiment. 本実施形態における複数の断面要素を説明する図。The figure explaining the some cross-sectional element in this embodiment. 本実施形態における積層体を説明する断面図。Sectional drawing explaining the laminated body in this embodiment. 本実施形態における造形方法の流れを示す図。The figure which shows the flow of the modeling method in this embodiment. 図12(a)中のD部の拡大図。The enlarged view of the D section in Fig.12 (a). 本実施形態における石膏カプセルの製造方法の流れを示す図。The figure which shows the flow of the manufacturing method of the gypsum capsule in this embodiment. 本実施形態における造形方法の流れを示す図。The figure which shows the flow of the modeling method in this embodiment. 本実施形態における造形方法の流れを示す図。The figure which shows the flow of the modeling method in this embodiment. 本実施形態における造形方法の流れを示す図。The figure which shows the flow of the modeling method in this embodiment.

図面を参照しながら、実施形態について説明する。なお、各図面において、それぞれの構成を認識可能な程度の大きさにするために、構成や部材の縮尺が異なっていることがある。
本実施形態の造形システム1は、図1に示すように、コンピューター3と、造形装置5と、を有している。
コンピューター3は、造形対象である立体7の形状データから、複数の断面要素を抽出するための演算処理を行う。また、コンピューター3は、抽出した断面要素のデータ(以下、断面データと呼ぶ)を造形装置5に出力する。
造形装置5は、コンピューター3から出力される断面データに基づいて、断面要素を描画し、描画した断面要素を順次に積層することによって、立体7を造形する。
Embodiments will be described with reference to the drawings. In addition, in each drawing, in order to make each structure the size which can be recognized, the structure and the scale of a member may differ.
The modeling system 1 of this embodiment has the computer 3 and the modeling apparatus 5 as shown in FIG.
The computer 3 performs arithmetic processing for extracting a plurality of cross-sectional elements from the shape data of the solid 7 that is a modeling target. Further, the computer 3 outputs the extracted section element data (hereinafter referred to as section data) to the modeling apparatus 5.
The modeling apparatus 5 models the solid 7 by drawing cross-sectional elements based on the cross-sectional data output from the computer 3 and sequentially stacking the drawn cross-sectional elements.

実施形態における造形装置5は、概略の構成を示す斜視図である図2に示すように、テーブル9と、テーブル搬送装置11と、キャリッジ12と、キャリッジ搬送装置13と、キャリッジ昇降装置15と、露光装置17と、を有している。
キャリッジ12には、ヘッドユニット14が設けられている。
造形装置5では、ヘッドユニット14とワークWとの平面視での相対位置を変化させつつ、ヘッドユニット14から液状体を液滴として吐出させることによって、ワークWに液状体で所望のパターンを描画することができる。本実施形態では、造形装置5は、コンピューター3(図1)から出力される断面データに基づいて、ワークWに断面要素を描画する。
なお、図中のY方向はワークWの移動方向を示し、X方向は平面視でY方向とは直交する方向を示している。また、X方向及びY方向によって規定されるXY平面と直交する方向は、Z方向として規定される。
As shown in FIG. 2, which is a perspective view showing a schematic configuration, the modeling device 5 in the embodiment includes a table 9, a table transport device 11, a carriage 12, a carriage transport device 13, a carriage lifting device 15, And an exposure device 17.
The carriage 12 is provided with a head unit 14.
In the modeling apparatus 5, a desired pattern is drawn on the workpiece W by discharging the liquid material as droplets from the head unit 14 while changing the relative position of the head unit 14 and the workpiece W in plan view. can do. In the present embodiment, the modeling apparatus 5 draws a cross-sectional element on the workpiece W based on the cross-sectional data output from the computer 3 (FIG. 1).
In the figure, the Y direction indicates the moving direction of the workpiece W, and the X direction indicates a direction orthogonal to the Y direction in plan view. A direction orthogonal to the XY plane defined by the X direction and the Y direction is defined as the Z direction.

テーブル搬送装置11は、図2に示すように、定盤21と、ガイドレール23aと、ガイドレール23bと、を有している。
定盤21は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料で構成されており、Y方向に沿って延びるように据えられている。ガイドレール23a及びガイドレール23bは、定盤21の上面21a上に配設されている。ガイドレール23a及びガイドレール23bは、それぞれ、Y方向に沿って延在している。ガイドレール23aとガイドレール23bとは、互いにX方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
テーブル9は、ガイドレール23a及びガイドレール23bを挟んで定盤21の上面21aに対向した状態で設けられている。テーブル9は、定盤21から浮いた状態でガイドレール23a及びガイドレール23b上に載置されている。テーブル9は、ワークWが載置される面であるテーブル面9aを有している。テーブル面9aは、定盤21側とは反対側(上側)に向けられている。テーブル9は、ガイドレール23a及びガイドレール23bによってY方向に沿って案内され、定盤21上をY方向に沿って往復移動可能に構成されている。
As shown in FIG. 2, the table transport device 11 includes a surface plate 21, a guide rail 23a, and a guide rail 23b.
The surface plate 21 is made of a material having a small coefficient of thermal expansion, such as stone, and is placed so as to extend along the Y direction. The guide rail 23 a and the guide rail 23 b are disposed on the upper surface 21 a of the surface plate 21. Each of the guide rail 23a and the guide rail 23b extends along the Y direction. The guide rail 23a and the guide rail 23b are arranged in a state where there is a gap in the X direction.
The table 9 is provided in a state of facing the upper surface 21a of the surface plate 21 with the guide rail 23a and the guide rail 23b interposed therebetween. The table 9 is placed on the guide rail 23 a and the guide rail 23 b in a state where it floats from the surface plate 21. The table 9 has a table surface 9a that is a surface on which the workpiece W is placed. The table surface 9a is directed to the side (upper side) opposite to the surface plate 21 side. The table 9 is guided along the Y direction by the guide rail 23a and the guide rail 23b, and is configured to be able to reciprocate on the surface plate 21 along the Y direction.

テーブル9は、図示しない移動機構及び動力源によって、Y方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。本実施形態では、テーブル9をY方向に沿って移動させるための動力源として、後述するテーブル搬送モーターが採用されている。テーブル搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
テーブル搬送モーターからの動力は、移動機構を介してテーブル9に伝達される。これにより、テーブル9は、ガイドレール23a及びガイドレール23bに沿って、すなわちY方向に沿って往復移動することができる。つまり、テーブル搬送装置11は、テーブル9のテーブル面9aに載置されたワークWを、Y方向に沿って往復移動させることができる。
また、テーブル搬送装置11は、後述するテーブル位置検出装置を有している。テーブル位置検出装置は、テーブル9のY方向における位置を検出する。テーブル位置検出装置での検出結果に基づいて、ワークWのY方向における位置が把握され得る。
The table 9 is configured to reciprocate in the Y direction by a moving mechanism and a power source (not shown). As the moving mechanism, for example, a mechanism combining a ball screw and a ball nut, a linear guide mechanism, or the like may be employed. In the present embodiment, a table transport motor described later is employed as a power source for moving the table 9 along the Y direction. Various motors such as a stepping motor, a servo motor, and a linear motor can be adopted as the table transport motor.
The power from the table transport motor is transmitted to the table 9 through the moving mechanism. Thereby, the table 9 can reciprocate along the guide rail 23a and the guide rail 23b, ie, along the Y direction. That is, the table transport device 11 can reciprocate the workpiece W placed on the table surface 9a of the table 9 along the Y direction.
Further, the table transport device 11 has a table position detection device to be described later. The table position detection device detects the position of the table 9 in the Y direction. Based on the detection result of the table position detection device, the position of the workpiece W in the Y direction can be grasped.

ヘッドユニット14は、キャリッジ12を図2中のA視方向に見たときの正面図である図3に示すように、ヘッドプレート31と、吐出ヘッド33と、を有している。
吐出ヘッド33は、底面図である図4に示すように、ノズル面35を有している。ノズル面35には、複数のノズル37が形成されている。なお、図4では、ノズル37をわかりやすく示すため、ノズル37が誇張され、且つノズル37の個数が減じられている。
吐出ヘッド33において、複数のノズル37は、Y方向に沿って配列する12本のノズル列39を構成している。12本のノズル列39は、X方向に互いに隙間をあけた状態で並んでいる。各ノズル列39において、複数のノズル37は、Y方向に沿って所定のノズル間隔Pで形成されている。
The head unit 14 has a head plate 31 and an ejection head 33 as shown in FIG. 3 which is a front view when the carriage 12 is viewed in the direction A in FIG.
As shown in FIG. 4 which is a bottom view, the discharge head 33 has a nozzle surface 35. A plurality of nozzles 37 are formed on the nozzle surface 35. In FIG. 4, the nozzles 37 are exaggerated and the number of the nozzles 37 is reduced in order to easily show the nozzles 37.
In the ejection head 33, the plurality of nozzles 37 constitute twelve nozzle rows 39 arranged along the Y direction. The twelve nozzle rows 39 are arranged in a state where there is a gap in the X direction. In each nozzle row 39, the plurality of nozzles 37 are formed at a predetermined nozzle interval P along the Y direction.

以下において、12本のノズル列39のそれぞれが識別される場合に、ノズル列39a、ノズル列39b、ノズル列39c、ノズル列39d、ノズル列39e、ノズル列39f、ノズル列39g、ノズル列39h、ノズル列39i、ノズル列39j、ノズル列39k、及びノズル列39mという表記が用いられる。
吐出ヘッド33において、ノズル列39aとノズル列39bとは、互いにY方向にP/2の距離だけずれている。ノズル列39c及びノズル列39dも、互いにY方向にP/2の距離だけずれている。同様に、ノズル列39e及びノズル列39fも、互いにY方向にP/2の距離だけずれており、ノズル列39g及びノズル列39hも、互いにY方向にP/2の距離だけずれている。同様に、ノズル列39i及びノズル列39jも、互いにY方向にP/2の距離だけずれており、ノズル列39k及びノズル列39mも、互いにY方向にP/2の距離だけずれている。
In the following, when each of the 12 nozzle rows 39 is identified, the nozzle row 39a, the nozzle row 39b, the nozzle row 39c, the nozzle row 39d, the nozzle row 39e, the nozzle row 39f, the nozzle row 39g, the nozzle row 39h, The notation of nozzle row 39i, nozzle row 39j, nozzle row 39k, and nozzle row 39m is used.
In the ejection head 33, the nozzle row 39a and the nozzle row 39b are shifted from each other by a distance of P / 2 in the Y direction. The nozzle row 39c and the nozzle row 39d are also shifted from each other by a distance of P / 2 in the Y direction. Similarly, the nozzle row 39e and the nozzle row 39f are also shifted from each other by a distance of P / 2 in the Y direction, and the nozzle row 39g and the nozzle row 39h are also shifted from each other by a distance of P / 2 in the Y direction. Similarly, the nozzle row 39i and the nozzle row 39j are also shifted from each other by a distance of P / 2 in the Y direction, and the nozzle row 39k and the nozzle row 39m are also shifted from each other by a distance of P / 2 in the Y direction.

吐出ヘッド33は、図3中のB−B線における断面図である図5に示すように、ノズルプレート46と、キャビティープレート47と、振動板48と、複数の圧電素子49と、を有している。
ノズルプレート46は、ノズル面35を有している。複数のノズル37は、ノズルプレート46に設けられている。
キャビティープレート47は、ノズルプレート46のノズル面35とは反対側の面に設けられている。キャビティープレート47には、複数のキャビティー51が形成されている。各キャビティー51は、各ノズル37に対応して設けられており、対応する各ノズル37に連通している。各キャビティー51には、図示しないタンクから機能液53(液状体)が供給される。
The ejection head 33 includes a nozzle plate 46, a cavity plate 47, a vibration plate 48, and a plurality of piezoelectric elements 49, as shown in FIG. doing.
The nozzle plate 46 has a nozzle surface 35. The plurality of nozzles 37 are provided on the nozzle plate 46.
The cavity plate 47 is provided on the surface opposite to the nozzle surface 35 of the nozzle plate 46. A plurality of cavities 51 are formed in the cavity plate 47. Each cavity 51 is provided corresponding to each nozzle 37 and communicates with each corresponding nozzle 37. A functional liquid 53 (liquid material) is supplied to each cavity 51 from a tank (not shown).

振動板48は、キャビティープレート47のノズルプレート46側とは反対側の面に設けられている。振動板48は、Z方向に振動(縦振動)することによって、キャビティー51内の容積を拡大したり、縮小したりする。
複数の圧電素子49は、それぞれ、振動板48のキャビティープレート47側とは反対側の面に設けられている。各圧電素子49は、各キャビティー51に対応して設けられており、振動板48を挟んで各キャビティー51に対向している。各圧電素子49は、駆動信号に基づいて、伸張する。これにより、振動板48がキャビティー51内の容積を縮小する。このとき、キャビティー51内の機能液53に圧力が付与される。その結果、ノズル37から、機能液53が液滴55として吐出される。吐出ヘッド33による液滴55の吐出法は、インクジェット法の1つである。インクジェット法は、塗布法の1つである。
The diaphragm 48 is provided on the surface of the cavity plate 47 opposite to the nozzle plate 46 side. The vibration plate 48 vibrates in the Z direction (longitudinal vibration), thereby enlarging or reducing the volume in the cavity 51.
The plurality of piezoelectric elements 49 are respectively provided on the surface of the diaphragm 48 opposite to the cavity plate 47 side. Each piezoelectric element 49 is provided corresponding to each cavity 51 and faces each cavity 51 with the diaphragm 48 interposed therebetween. Each piezoelectric element 49 expands based on the drive signal. Thereby, the diaphragm 48 reduces the volume in the cavity 51. At this time, pressure is applied to the functional liquid 53 in the cavity 51. As a result, the functional liquid 53 is discharged as droplets 55 from the nozzle 37. The method of discharging the droplet 55 by the discharge head 33 is one of ink jet methods. The ink jet method is one of coating methods.

上記の構成を有する吐出ヘッド33は、図3に示すように、ノズル面35がヘッドプレート31から突出した状態で、ヘッドプレート31に支持されている。
キャリッジ12は、図3に示すように、ヘッドユニット14を支持している。ここで、ヘッドユニット14は、ノズル面35がZ方向の下方に向けられた状態でキャリッジ12に支持されている。
なお、本実施形態では、縦振動型の圧電素子49が採用されているが、機能液53に圧力を付与するための加圧手段は、これに限定されず、例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電素子も採用され得る。また、加圧手段としては、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなども採用され得る。さらに、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によって機能液に圧力を付与する構成も採用され得る。
As shown in FIG. 3, the ejection head 33 having the above configuration is supported by the head plate 31 with the nozzle surface 35 protruding from the head plate 31.
As shown in FIG. 3, the carriage 12 supports a head unit 14. Here, the head unit 14 is supported by the carriage 12 with the nozzle surface 35 facing downward in the Z direction.
In the present embodiment, the longitudinal vibration type piezoelectric element 49 is adopted, but the pressurizing means for applying pressure to the functional liquid 53 is not limited to this, and for example, the lower electrode and the piezoelectric layer A flexural deformation type piezoelectric element in which an electrode and an upper electrode are laminated may be employed. Further, as the pressurizing means, a so-called electrostatic actuator that generates static electricity between the diaphragm and the electrode, deforms the diaphragm by electrostatic force, and ejects droplets from the nozzles can be employed. Furthermore, the structure which generate | occur | produces a bubble in a nozzle using a heat generating body, and gives a pressure to a functional liquid with the bubble may be employ | adopted.

本実施形態では、機能液53として、活性エネルギーを受けることによって硬化する液状体と、水を含む液状体との2種類が採用されている。以下において、活性エネルギーを受けることによって硬化する機能液53は、硬化性機能液57と呼ばれる。また、水を含む液状体で構成される機能液53は、水系機能液59と呼ばれる。
本実施形態では、活性エネルギーとして光が採用されている。つまり、本実施形態では、硬化性機能液57は、光の照射を受けることによって硬化する性質である光硬化性を有している。さらに、本実施形態では、硬化性機能液57を硬化させる光として紫外光が採用されている。硬化性機能液57は、硬化した状態において、非水溶性を示す。
光の照射を受けることによって硬化する硬化性機能液57としては、樹脂材料に光硬化剤を添加したものなどが採用され得る。樹脂材料としては、例えば、アクリル系やエポキシ系の樹脂材料などが採用され得る。光硬化剤としては、例えば、ラジカル重合型の光重合開始剤や、カチオン重合型の光重合開始剤などが採用され得る。
ラジカル重合型の光重合開始剤としては、例えば、イソブチルベンゾインエーテルや、イソプロピルベンゾインエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、ベンジル、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジエトキシアセトフェノン、クロロチオキサントン、イソプロピルチオキサントンなどが挙げられる。
また、カチオン重合型の光重合開始剤としては、例えば、アリールスルホニウム塩誘導体や、アリルヨードニウム塩誘導体、ジアゾニウム塩誘導体、トリアジン系開始剤などが挙げられる。
In this embodiment, as the functional liquid 53, two kinds of liquid bodies that are cured by receiving active energy and liquid bodies containing water are employed. Hereinafter, the functional liquid 53 that is cured by receiving active energy is referred to as a curable functional liquid 57. Further, the functional liquid 53 composed of a liquid containing water is called an aqueous functional liquid 59.
In this embodiment, light is adopted as the active energy. That is, in this embodiment, the curable functional liquid 57 has photocurability that is a property of being cured by receiving light irradiation. Furthermore, in this embodiment, ultraviolet light is adopted as light for curing the curable functional liquid 57. The curable functional liquid 57 is insoluble in the cured state.
As the curable functional liquid 57 that is cured by receiving light irradiation, a resin material to which a photocuring agent is added can be used. As the resin material, for example, an acrylic or epoxy resin material may be employed. As the photocuring agent, for example, a radical polymerization type photopolymerization initiator or a cationic polymerization type photopolymerization initiator may be employed.
Examples of radical polymerization type photopolymerization initiators include isobutyl benzoin ether, isopropyl benzoin ether, benzoin ethyl ether, benzoin methyl ether, benzyl, hydroxycyclohexyl phenyl ketone, diethoxyacetophenone, chlorothioxanthone, and isopropylthioxanthone. .
Examples of the cationic polymerization type photopolymerization initiator include aryl sulfonium salt derivatives, allyl iodonium salt derivatives, diazonium salt derivatives, and triazine initiators.

上記の構成を有する硬化性機能液57に、顔料や染料等の色素や、親液性や撥液性等の表面改質材料などの機能性材料を添加することによって固有の機能を有する硬化性機能液57を生成することができる。
顔料や染料等の色素を含有する硬化性機能液57では、例えば、ワークWに描画する断面要素をカラー表現することができる。以下において、顔料や染料等の色素を含有する硬化性機能液57は、カラー塗料と呼ばれる。
また、硬化性機能液57の成分としての樹脂材料に、例えば、光透過性を有する樹脂材料を採用することによって、光透過性を有する機能液53を構成することができる。以下において、光透過性を有する機能液53は、透光塗料と呼ばれる。このような光透過性を有する硬化性機能液57は、例えば、クリアインクとしての用途が考えられる。
クリアインクの用途としては、例えば、画像を被覆するオーバーコート層としての用途や、画像を形成する前の下地層としての用途などが考えられる。以下において、下地層として適用される硬化性機能液57は、下地塗料と呼ばれる。
下地塗料としては、透光塗料だけでなく、透光塗料に種々の顔料を添加した硬化性機能液57を採用することもできる。
Curability having unique functions by adding functional materials such as pigments and dyes such as pigments and surface modifying materials such as lyophilicity and liquid repellency to the curable functional liquid 57 having the above-described configuration. A functional liquid 57 can be generated.
In the curable functional liquid 57 containing pigments such as pigments and dyes, for example, cross-sectional elements drawn on the workpiece W can be expressed in color. Hereinafter, the curable functional liquid 57 containing a pigment such as a pigment or a dye is referred to as a color paint.
Further, for example, by adopting a resin material having optical transparency as the resin material as a component of the curable functional liquid 57, the functional liquid 53 having optical transparency can be configured. Hereinafter, the functional liquid 53 having light transmittance is referred to as a light-transmitting paint. The curable functional liquid 57 having such light permeability can be used as a clear ink, for example.
As the use of the clear ink, for example, a use as an overcoat layer for covering an image, a use as a base layer before forming an image, and the like can be considered. In the following, the curable functional liquid 57 applied as a base layer is referred to as a base paint.
As the base paint, not only the light-transmitting paint but also a curable functional liquid 57 obtained by adding various pigments to the light-transmitting paint can be employed.

本実施形態では、硬化性機能液57として、相互に色が異なる5種類のカラー塗料が採用されている。5種類のカラー塗料において、相互に異なる色は、それぞれ、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)及びホワイト(W)である。
なお、以下において、5種類の硬化性機能液57を色ごとに識別する場合に、硬化性機能液57Y、硬化性機能液57M、硬化性機能液57C、硬化性機能液57K、及び硬化性機能液57Wという表記が用いられる。
カラー塗料に適用され得る顔料としては、例えば、有機顔料の一種であるアゾ系顔料や、多環式系顔料などが挙げられる。
イエロー(Y)の顔料としては、例えば、アゾ系顔料であるファストイエロー、ジスアゾイエローなどや、多環式系顔料であるイソインドリノンイエローなどが挙げられる。
マゼンタ(M)の顔料としては、例えば、多環式系顔料であるキナクリドンマゼンタや、無置換キナクリドンなどが挙げられる。
シアン(C)の顔料としては、例えば、多環式系顔料であるフタロシアニンブルーなどが挙げられる。
また、ブラック(K)の顔料としては、例えば、カーボンブラックなどが挙げられ、ホワイト(W)の顔料としては、例えば、酸化チタンなどが挙げられる。
In the present embodiment, five types of color paints having different colors are employed as the curable functional liquid 57. In the five types of color paints, colors different from each other are yellow (Y), magenta (M), cyan (C), black (K), and white (W), respectively.
In the following description, when the five types of the curable functional liquid 57 are identified for each color, the curable functional liquid 57Y, the curable functional liquid 57M, the curable functional liquid 57C, the curable functional liquid 57K, and the curable function The notation liquid 57W is used.
Examples of pigments that can be applied to color paints include azo pigments, which are a kind of organic pigments, and polycyclic pigments.
Examples of yellow (Y) pigments include azo pigments such as fast yellow and disazo yellow, and polycyclic pigments such as isoindolinone yellow.
Examples of the magenta (M) pigment include quinacridone magenta, which is a polycyclic pigment, and unsubstituted quinacridone.
Examples of the cyan (C) pigment include phthalocyanine blue which is a polycyclic pigment.
Examples of the black (K) pigment include carbon black, and examples of the white (W) pigment include titanium oxide.

本実施形態では、異なる5色のカラー塗料(硬化性機能液57)が採用されているので、立体7におけるカラー表現が実現され得る。
吐出ヘッド33において、前述した12本のノズル列39(図4)は、機能液53の色ごとに区分されている。本実施形態では、ノズル列39a及びノズル列39bに属するノズル37は、硬化性機能液57Kを液滴55として吐出する。ノズル列39c及びノズル列39dに属するノズル37は、硬化性機能液57Cを液滴55として吐出する。ノズル列39e及びノズル列39fに属するノズル37は、硬化性機能液57Mを液滴55として吐出する。ノズル列39g及びノズル列39hに属するノズル37は、硬化性機能液57Yを液滴55として吐出する。ノズル列39i及びノズル列39jに属するノズル37は、硬化性機能液57Wを液滴55として吐出する。ノズル列39k及びノズル列39mに属するノズル37は、水系機能液59を液滴55として吐出する。
In the present embodiment, since different five color paints (curable functional liquid 57) are employed, color expression in the three-dimensional object 7 can be realized.
In the ejection head 33, the 12 nozzle rows 39 (FIG. 4) described above are divided for each color of the functional liquid 53. In the present embodiment, the nozzles 37 belonging to the nozzle row 39a and the nozzle row 39b discharge the curable functional liquid 57K as the droplets 55. The nozzles 37 belonging to the nozzle row 39c and the nozzle row 39d discharge the curable functional liquid 57C as droplets 55. The nozzles 37 belonging to the nozzle row 39e and the nozzle row 39f discharge the curable functional liquid 57M as droplets 55. The nozzles 37 belonging to the nozzle row 39g and the nozzle row 39h discharge the curable functional liquid 57Y as droplets 55. The nozzles 37 belonging to the nozzle row 39i and the nozzle row 39j discharge the curable functional liquid 57W as droplets 55. The nozzles 37 belonging to the nozzle row 39k and the nozzle row 39m discharge the aqueous functional liquid 59 as droplets 55.

キャリッジ搬送装置13は、図2に示すように、架台61と、ガイドレール63と、を有している。また、キャリッジ搬送装置13は、後述するキャリッジ位置検出装置(図示せず)と、後述するキャリッジ搬送モーター(図示せず)と、を有している。
架台61は、X方向に延在しており、テーブル搬送装置11をX方向にまたいでいる。架台61は、テーブル9の定盤21側とは反対側で、テーブル搬送装置11に対向している。架台61は、支柱67aと支柱67bとによって支持されている。支柱67a及び支柱67bは、定盤21を挟んでX方向に互いに対峙する位置に設けられている。支柱67a及び支柱67bは、それぞれ、テーブル9よりもZ方向の上方に突出している。これにより、架台61とテーブル9との間に隙間が保たれている。
As shown in FIG. 2, the carriage transport device 13 includes a gantry 61 and a guide rail 63. Further, the carriage transport device 13 includes a carriage position detection device (not shown) described later and a carriage transport motor (not shown) described later.
The gantry 61 extends in the X direction and straddles the table transport device 11 in the X direction. The gantry 61 faces the table transport device 11 on the side opposite to the surface plate 21 side of the table 9. The gantry 61 is supported by a column 67a and a column 67b. The column 67a and the column 67b are provided at positions facing each other in the X direction across the surface plate 21. Each of the support columns 67a and the support columns 67b protrudes above the table 9 in the Z direction. Thereby, a gap is maintained between the gantry 61 and the table 9.

ガイドレール63は、架台61の定盤21側に設けられている。ガイドレール63は、X方向に沿って延在しており、架台61のX方向における幅にわたって設けられている。
前述したキャリッジ12は、ガイドレール63に支持されている。キャリッジ12がガイドレール63に支持された状態において、吐出ヘッド33のノズル面35は、Z方向においてテーブル9側に向いている。キャリッジ12は、ガイドレール63によってX方向に沿って案内され、X方向に往復動可能な状態でガイドレール63に支持されている。なお、平面視で、キャリッジ12がテーブル9に重なっている状態において、ノズル面35とテーブル9のテーブル面9aとは、互いに隙間を保った状態で対向する。
なお、キャリッジ位置検出装置は、キャリッジ12のX方向における位置を検出する。
The guide rail 63 is provided on the surface plate 21 side of the gantry 61. The guide rail 63 extends along the X direction, and is provided across the width of the gantry 61 in the X direction.
The carriage 12 described above is supported by the guide rail 63. In a state where the carriage 12 is supported by the guide rail 63, the nozzle surface 35 of the discharge head 33 faces the table 9 side in the Z direction. The carriage 12 is guided along the X direction by the guide rail 63 and is supported by the guide rail 63 in a state where the carriage 12 can reciprocate in the X direction. In plan view, the nozzle surface 35 and the table surface 9a of the table 9 face each other with a gap therebetween when the carriage 12 overlaps the table 9.
The carriage position detection device detects the position of the carriage 12 in the X direction.

キャリッジ12は、図示しない移動機構及び動力源によって、X方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、本実施形態では、キャリッジ12をX方向に沿って移動させるための動力源として、後述するキャリッジ搬送モーターが採用されている。キャリッジ搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
キャリッジ搬送モーターからの動力は、移動機構を介してキャリッジ12に伝達される。これにより、キャリッジ12は、ガイドレール63に沿って、すなわちX方向に沿って往復移動することができる。つまり、キャリッジ搬送装置13は、キャリッジ12に支持されたヘッドユニット14を、X方向に沿って往復移動させることができる。
The carriage 12 is configured to reciprocate in the X direction by a moving mechanism and a power source (not shown). As the moving mechanism, for example, a mechanism combining a ball screw and a ball nut, a linear guide mechanism, or the like may be employed. In the present embodiment, a carriage transport motor described later is employed as a power source for moving the carriage 12 along the X direction. As the carriage conveyance motor, various motors such as a stepping motor, a servo motor, and a linear motor can be employed.
The power from the carriage transport motor is transmitted to the carriage 12 via the moving mechanism. Thus, the carriage 12 can reciprocate along the guide rail 63, that is, along the X direction. That is, the carriage conveyance device 13 can reciprocate the head unit 14 supported by the carriage 12 along the X direction.

キャリッジ昇降装置15は、前述した支柱67a及び支柱67bを有している。また、キャリッジ昇降装置15は、後述する昇降位置検出装置(図示せず)と、後述する昇降モーター(図示せず)と、を有している。
支柱67aは、ガイドレール69aを有している。支柱67bは、ガイドレール69bを有している。ガイドレール69a及びガイドレール69bは、それぞれ、Z方向に沿って延在している。ガイドレール69a及びガイドレール69bは、架台61をZ方向に沿って昇降可能に案内する。つまり、支柱67a及び支柱67bは、ガイドレール69a及びガイドレール69bを介して、架台61をZ方向に昇降可能な状態で支持している。
The carriage lifting / lowering device 15 includes the above-described support 67a and support 67b. The carriage lifting / lowering device 15 includes a lifting / lowering position detection device (not shown) described later and a lifting motor (not shown) described later.
The column 67a has a guide rail 69a. The column 67b has a guide rail 69b. Each of the guide rail 69a and the guide rail 69b extends along the Z direction. The guide rail 69a and the guide rail 69b guide the gantry 61 so as to be movable up and down along the Z direction. That is, the column 67a and the column 67b support the gantry 61 in a state in which it can be moved up and down in the Z direction via the guide rail 69a and the guide rail 69b.

架台61は、図示しない昇降機構及び動力源によって、Z方向に昇降可能に構成されている。昇降機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。本実施形態では、架台61をZ方向に沿って昇降させるための動力源として、後述する昇降モーターが採用されている。昇降モーターとしては、例えば、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
昇降モーターからの動力は、昇降機構を介して架台61に伝達される。これにより、架台61は、ガイドレール69a及びガイドレール69bに沿って、すなわちZ方向に沿って昇降することができる。つまり、キャリッジ昇降装置15は、キャリッジ12に支持されたヘッドユニット14を、Z方向に沿って昇降させることができる。
なお、昇降位置検出装置は、キャリッジ12のZ方向における位置を検出する。昇降位置検出装置での検出結果に基づいて、吐出ヘッド33のZ方向における位置が把握され得る。
The gantry 61 is configured to be movable up and down in the Z direction by a lifting mechanism and a power source (not shown). As the lifting mechanism, for example, a mechanism in which a ball screw and a ball nut are combined, a linear guide mechanism, or the like can be employed. In the present embodiment, a lifting motor, which will be described later, is employed as a power source for lifting the gantry 61 along the Z direction. As the lifting motor, for example, various motors such as a stepping motor, a servo motor, and a linear motor can be employed.
The power from the lifting motor is transmitted to the gantry 61 via the lifting mechanism. Thereby, the mount frame 61 can be moved up and down along the guide rail 69a and the guide rail 69b, that is, along the Z direction. That is, the carriage lifting / lowering device 15 can lift / lower the head unit 14 supported by the carriage 12 along the Z direction.
The lift position detection device detects the position of the carriage 12 in the Z direction. The position of the ejection head 33 in the Z direction can be grasped based on the detection result of the lift position detection device.

露光装置17は、支柱81と、光源装置83と、を有している。露光装置17は、ワークWに描画された断面要素に紫外光を照射する装置である。露光装置17は、定盤21のY方向における一端側に設けられている。
支柱81は、定盤21のY方向における一端側に設けられており、平面視で、X方向に定盤21をまたいでいる。
光源装置83は、平面視で、定盤21に重なる位置に設けられている。光源装置83は、支柱81の梁部81aからZ方向の下方に向かって吊り下げられている。なお、テーブル9と光源装置83とが平面視で互いに重畳した状態において、テーブル9と光源装置83との間に隙間が保たれている。
The exposure device 17 includes a support column 81 and a light source device 83. The exposure device 17 is a device that irradiates the cross-sectional element drawn on the workpiece W with ultraviolet light. The exposure device 17 is provided on one end side of the surface plate 21 in the Y direction.
The support column 81 is provided on one end side in the Y direction of the surface plate 21 and straddles the surface plate 21 in the X direction in plan view.
The light source device 83 is provided at a position overlapping the surface plate 21 in plan view. The light source device 83 is suspended from the beam portion 81a of the column 81 downward in the Z direction. Note that a gap is maintained between the table 9 and the light source device 83 in a state where the table 9 and the light source device 83 overlap each other in plan view.

上記の構成により、テーブル9は、平面視で、光源装置83に重畳し得る。
光源装置83は、図示しない光源を有している。光源は、紫外光を発する。光源としては、例えば、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等が採用され得る。
光源装置83の光源からの紫外光は、光源装置83から定盤21に向かって照射される。このため、テーブル9と光源装置83とが平面視で互いに重畳した状態において、光源装置83からの紫外光は、テーブル9に載置されたワークWに届き得る。
With the above configuration, the table 9 can be superimposed on the light source device 83 in plan view.
The light source device 83 has a light source (not shown). The light source emits ultraviolet light. As the light source, for example, a mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, an excimer lamp, or the like can be employed.
Ultraviolet light from the light source of the light source device 83 is irradiated from the light source device 83 toward the surface plate 21. For this reason, the ultraviolet light from the light source device 83 can reach the workpiece W placed on the table 9 in a state where the table 9 and the light source device 83 are superimposed on each other in plan view.

造形装置5は、図6に示すように、上記の各構成の動作を制御する制御部111を有している。制御部111は、CPU(Central Processing Unit)113と、駆動制御部115と、メモリー部117と、を有している。駆動制御部115及びメモリー部117は、バス119を介してCPU113に接続されている。
また、造形装置5は、キャリッジ搬送モーター121と、テーブル搬送モーター122と、昇降モーター124と、キャリッジ位置検出装置125と、テーブル位置検出装置126と、昇降位置検出装置127と、を有している。
キャリッジ搬送モーター121、テーブル搬送モーター122、及び昇降モーター124は、それぞれ、入出力インターフェース133とバス119とを介して制御部111に接続されている。また、キャリッジ位置検出装置125、テーブル位置検出装置126及び昇降位置検出装置127も、それぞれ、入出力インターフェース133とバス119とを介して制御部111に接続されている。
As illustrated in FIG. 6, the modeling apparatus 5 includes a control unit 111 that controls the operation of each of the above-described configurations. The control unit 111 includes a CPU (Central Processing Unit) 113, a drive control unit 115, and a memory unit 117. The drive control unit 115 and the memory unit 117 are connected to the CPU 113 via the bus 119.
The modeling apparatus 5 includes a carriage transport motor 121, a table transport motor 122, a lift motor 124, a carriage position detection device 125, a table position detection device 126, and a lift position detection device 127. .
The carriage transport motor 121, the table transport motor 122, and the lifting motor 124 are connected to the control unit 111 via the input / output interface 133 and the bus 119, respectively. Further, the carriage position detection device 125, the table position detection device 126, and the lift position detection device 127 are also connected to the control unit 111 via the input / output interface 133 and the bus 119, respectively.

キャリッジ搬送モーター121は、キャリッジ12をX方向に沿って駆動するための動力を発生させる。テーブル搬送モーター122は、テーブル9を駆動するための動力を発生させる。昇降モーター124は、キャリッジ12をZ方向に沿って昇降させるための動力を発生させる。
キャリッジ位置検出装置125は、キャリッジ12のX方向における位置を検出する。テーブル位置検出装置126は、テーブル9のY方向における位置を検出する。昇降位置検出装置127は、キャリッジ12のZ方向における位置を検出する。
なお、吐出ヘッド33及び光源装置83も、それぞれ、入出力インターフェース133とバス119とを介して制御部111に接続されている。また、コンピューター3も、入出力インターフェース133とバス119とを介して制御部111に接続されている。
The carriage transport motor 121 generates power for driving the carriage 12 along the X direction. The table transport motor 122 generates power for driving the table 9. The elevating motor 124 generates power for elevating the carriage 12 along the Z direction.
The carriage position detection device 125 detects the position of the carriage 12 in the X direction. The table position detection device 126 detects the position of the table 9 in the Y direction. The lift position detection device 127 detects the position of the carriage 12 in the Z direction.
The ejection head 33 and the light source device 83 are also connected to the control unit 111 via the input / output interface 133 and the bus 119, respectively. The computer 3 is also connected to the control unit 111 via the input / output interface 133 and the bus 119.

CPU113は、プロセッサーとして各種の演算処理を行う。駆動制御部115は、各構成の駆動を制御する。メモリー部117は、RAM(Random Access Memory)や、ROM(Read-Only Memory)などを含んでいる。メモリー部117には、造形装置5における動作の制御手順が記述されたプログラムソフト135を記憶する領域や、各種のデータを一時的に展開する領域であるデータ展開部137などが設定されている。データ展開部137に展開されるデータとしては、例えば、描画すべき断面要素が示される断面データや、描画処理等のプログラムデータなどが挙げられる。
駆動制御部115は、モーター制御部141と、位置検出制御部143と、吐出制御部145と、露光制御部147と、を有している。
The CPU 113 performs various arithmetic processes as a processor. The drive control unit 115 controls driving of each component. The memory unit 117 includes a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read-Only Memory), and the like. In the memory unit 117, an area for storing program software 135 in which a procedure for controlling the operation of the modeling apparatus 5 is described, a data development unit 137 that is a region for temporarily developing various data, and the like are set. Examples of data developed in the data development unit 137 include cross-sectional data indicating cross-sectional elements to be drawn, program data such as drawing processing, and the like.
The drive control unit 115 includes a motor control unit 141, a position detection control unit 143, a discharge control unit 145, and an exposure control unit 147.

モーター制御部141は、CPU113からの指令に基づいて、キャリッジ搬送モーター121の駆動と、テーブル搬送モーター122の駆動と、昇降モーター124の駆動とを、個別に制御する。
位置検出制御部143は、CPU113からの指令に基づいて、キャリッジ位置検出装置125と、テーブル位置検出装置126と、昇降位置検出装置127とを、個別に制御する。
位置検出制御部143は、CPU113からの指令に基づいて、キャリッジ位置検出装置125にキャリッジ12のX方向における位置を検出させ、且つ検出結果をCPU113に出力する。
The motor control unit 141 individually controls driving of the carriage transport motor 121, driving of the table transport motor 122, and driving of the lifting motor 124 based on a command from the CPU 113.
The position detection control unit 143 individually controls the carriage position detection device 125, the table position detection device 126, and the lift position detection device 127 based on a command from the CPU 113.
The position detection control unit 143 causes the carriage position detection device 125 to detect the position of the carriage 12 in the X direction based on a command from the CPU 113 and outputs the detection result to the CPU 113.

また、位置検出制御部143は、CPU113からの指令に基づいて、テーブル位置検出装置126にテーブル9のY方向における位置を検出させ、且つ検出結果をCPU113に出力する。
また、位置検出制御部143は、CPU113からの指令に基づいて、昇降位置検出装置127にキャリッジ12のZ方向における位置を検出させ、且つ検出結果をCPU113に出力する。
吐出制御部145は、CPU113からの指令に基づいて、吐出ヘッド33の駆動を制御する。
露光制御部147は、CPU113からの指令に基づいて、光源装置83の光源の発光状態を制御する。
Further, the position detection control unit 143 causes the table position detection device 126 to detect the position of the table 9 in the Y direction based on a command from the CPU 113 and outputs the detection result to the CPU 113.
Further, the position detection control unit 143 causes the lift position detection device 127 to detect the position of the carriage 12 in the Z direction based on a command from the CPU 113 and outputs the detection result to the CPU 113.
The discharge controller 145 controls the driving of the discharge head 33 based on a command from the CPU 113.
The exposure control unit 147 controls the light emission state of the light source of the light source device 83 based on a command from the CPU 113.

ここで、造形装置5における描画処理について説明する。
造形装置5では、制御部111(図6)がコンピューター3から入出力インターフェース133及びバス119を介して断面データを取得すると、断面データごとにCPU113によって図7に示す描画処理が実施される。
ここで、断面データでは、描画すべき断面要素がビットマップ状に表現されている。ワークWへの断面要素の描画は、吐出ヘッド33をワークWに対向させた状態で、吐出ヘッド33とワークWとを相対的に往復移動させながら、吐出ヘッド33から液滴55を所定周期で吐出させることによって行われる。
Here, the drawing process in the modeling apparatus 5 will be described.
In the modeling apparatus 5, when the control unit 111 (FIG. 6) acquires cross-sectional data from the computer 3 via the input / output interface 133 and the bus 119, the drawing process illustrated in FIG. 7 is performed by the CPU 113 for each cross-sectional data.
Here, in the cross-sectional data, the cross-sectional elements to be drawn are expressed in a bitmap shape. The drawing of the cross-sectional element on the workpiece W is performed with the droplet 55 being ejected from the ejection head 33 at a predetermined cycle while the ejection head 33 and the workpiece W are relatively reciprocated while the ejection head 33 faces the workpiece W. This is done by discharging.

描画処理では、CPU113は、まず、ステップS1において、キャリッジ搬送指令をモーター制御部141(図6)に出力する。このとき、モーター制御部141は、キャリッジ搬送モーター121の駆動を制御して、キャリッジ12を描画エリアの往路開始位置に移動させる。ここで、描画エリアは、図2に示すテーブル9によってY方向に沿って描かれる軌跡と、吐出ヘッド33によってX方向に沿って描かれる軌跡とが重なり合う領域である。往路開始位置は、キャリッジ12を往復移動させるときの往路が開始する位置である。本実施形態では、往路開始位置は、X方向において、定盤21の支柱67a側に位置している。往路開始位置は、平面視で、定盤21の外側に位置している。
次いで、ステップS2において、CPU113は、基板搬送指令をモーター制御部141(図6)に出力する。このとき、モーター制御部141は、テーブル搬送モーター122の駆動を制御して、ワークWを描画エリアに移動させる。
In the drawing process, the CPU 113 first outputs a carriage conveyance command to the motor control unit 141 (FIG. 6) in step S1. At this time, the motor control unit 141 controls driving of the carriage transport motor 121 to move the carriage 12 to the forward path start position of the drawing area. Here, the drawing area is an area where the locus drawn along the Y direction by the table 9 shown in FIG. 2 and the locus drawn along the X direction by the ejection head 33 overlap. The forward path start position is a position where the forward path when the carriage 12 is reciprocated is started. In the present embodiment, the forward path start position is located on the column 67a side of the surface plate 21 in the X direction. The forward path start position is located outside the surface plate 21 in plan view.
Next, in step S2, the CPU 113 outputs a substrate transport command to the motor control unit 141 (FIG. 6). At this time, the motor control unit 141 controls the drive of the table transport motor 122 to move the workpiece W to the drawing area.

次いで、ステップS3において、CPU113は、キャリッジ走査指令をモーター制御部141(図6)に出力する。このとき、モーター制御部141は、キャリッジ搬送モーター121の駆動を制御して、キャリッジ12の往復移動を開始させる。
ここで、キャリッジ12の往復移動では、キャリッジ12は、上述した往路開始位置と復路開始位置との間を往復移動する。つまり、往路開始位置から復路開始位置で折り返して往路開始位置に戻る経路がキャリッジ12の1往復である。このため、本実施形態では、往路開始位置から復路開始位置に向かう経路がキャリッジ12の往路である。他方で、復路開始位置から往路開始位置に向かう経路がキャリッジ12の復路である。
なお、復路開始位置は、X方向に定盤21(図2)を挟んで往路開始位置に対峙する位置である。復路開始位置は、平面視で、定盤21の外側に位置している。このため、往路開始位置と復路開始位置とは、平面視で、定盤21をX方向に挟んで互いに対峙している。
Next, in step S3, the CPU 113 outputs a carriage scanning command to the motor control unit 141 (FIG. 6). At this time, the motor control unit 141 controls the drive of the carriage transport motor 121 to start the reciprocation of the carriage 12.
Here, in the reciprocating movement of the carriage 12, the carriage 12 reciprocates between the above-described forward path start position and the backward path start position. That is, the path that returns from the forward path start position to the forward path start position and returns to the forward path start position is one round trip of the carriage 12. For this reason, in the present embodiment, the path from the forward path start position to the return path start position is the forward path of the carriage 12. On the other hand, the path from the return path start position to the forward path start position is the return path of the carriage 12.
The return path start position is a position facing the forward path start position with the surface plate 21 (FIG. 2) sandwiched in the X direction. The return path start position is located outside the surface plate 21 in plan view. For this reason, the forward path start position and the backward path start position are opposed to each other with the surface plate 21 sandwiched in the X direction in plan view.

次いで、ステップS4において、CPU113は、吐出指令を吐出制御部145(図6)に出力する。このとき、吐出制御部145は、吐出ヘッド33の駆動を制御して、断面データに基づいて、各ノズル37から液滴55を吐出させる。これにより、往路での描画が行われる。
次いで、ステップS5において、CPU113は、キャリッジ12の位置が復路開始位置に到達したか否かを判定する。このとき、キャリッジ12の位置が復路開始位置に到達した(Yes)と判定されると、処理がステップS6に移行する。他方で、キャリッジ12の位置が復路開始位置に到達していない(No)と判定されると、キャリッジ12の位置が復路開始位置に到達するまで処理が待機される。
Next, in step S4, the CPU 113 outputs a discharge command to the discharge control unit 145 (FIG. 6). At this time, the discharge controller 145 controls the drive of the discharge head 33 and discharges the droplet 55 from each nozzle 37 based on the cross-sectional data. As a result, the forward drawing is performed.
Next, in step S5, the CPU 113 determines whether or not the position of the carriage 12 has reached the return path start position. At this time, if it is determined that the position of the carriage 12 has reached the return path start position (Yes), the process proceeds to step S6. On the other hand, if it is determined that the position of the carriage 12 has not reached the return path start position (No), the process waits until the position of the carriage 12 reaches the return path start position.

ステップS6において、CPU113は、吐出停止指令を吐出制御部145(図6)に出力する。このとき、吐出制御部145は、吐出ヘッド33の駆動を停止して、各ノズル37からの液滴55の吐出を停止させる。これにより、往路での描画が終了する。
次いで、ステップS7において、CPU113は、改行指令をモーター制御部141(図6)に出力する。このとき、モーター制御部141は、テーブル搬送モーター122の駆動を制御して、ワークWをY方向に移動(改行)させ、ワークWにおいてパターンを描画すべき新たな領域を描画エリアに移動させる。
次いで、ステップS8において、CPU113は、吐出指令を吐出制御部145(図6)に出力する。このとき、吐出制御部145は、吐出ヘッド33の駆動を制御して、断面データに基づいて、各ノズル37から液滴55を吐出させる。これにより、復路での描画が行われる。
In step S6, the CPU 113 outputs a discharge stop command to the discharge control unit 145 (FIG. 6). At this time, the ejection control unit 145 stops driving the ejection head 33 and stops ejection of the droplet 55 from each nozzle 37. Thereby, the drawing in the forward path is completed.
Next, in step S7, the CPU 113 outputs a line feed command to the motor control unit 141 (FIG. 6). At this time, the motor control unit 141 controls driving of the table transport motor 122 to move the work W in the Y direction (new line), and move a new area in the work W where a pattern is to be drawn to the drawing area.
Next, in step S8, the CPU 113 outputs a discharge command to the discharge control unit 145 (FIG. 6). At this time, the discharge controller 145 controls the drive of the discharge head 33 and discharges the droplet 55 from each nozzle 37 based on the cross-sectional data. As a result, drawing on the return path is performed.

次いで、ステップS9において、CPU113は、キャリッジ12の位置が往路開始位置に到達したか否かを判定する。このとき、キャリッジ12の位置が往路開始位置に到達した(Yes)と判定されると、処理がステップS10に移行する。他方で、キャリッジ12の位置が往路開始位置に到達していない(No)と判定されると、キャリッジ12の位置が往路開始位置に到達するまで処理が待機される。
ステップS10において、CPU113は、吐出停止指令を吐出制御部145(図6)に出力する。このとき、吐出制御部145は、吐出ヘッド33の駆動を停止して、各ノズル37からの液滴55の吐出を停止させる。これにより、復路での描画が終了する。
Next, in step S9, the CPU 113 determines whether the position of the carriage 12 has reached the forward path start position. At this time, if it is determined that the position of the carriage 12 has reached the forward path start position (Yes), the process proceeds to step S10. On the other hand, if it is determined that the position of the carriage 12 has not reached the forward path start position (No), the process waits until the position of the carriage 12 reaches the forward path start position.
In step S10, the CPU 113 outputs a discharge stop command to the discharge control unit 145 (FIG. 6). At this time, the ejection control unit 145 stops driving the ejection head 33 and stops ejection of the droplet 55 from each nozzle 37. Thereby, drawing on the return path is completed.

次いで、ステップS11において、CPU113は、断面データに基づく断面要素の描画が終了したか否かを判定する。このとき、断面要素の描画が終了した(Yes)と判定されると、処理が終了する。他方で、断面要素の描画が終了していない(No)と判定されると、処理がステップS12に移行する。
ステップS12において、CPU113は、改行指令をモーター制御部141(図6)に出力してから、処理をステップS4に移行させる。このとき、ステップS12では、モーター制御部141は、テーブル搬送モーター122の駆動を制御して、ワークWをY方向に移動(改行)させ、ワークWにおいてパターンを描画すべき新たな領域を描画エリアに移動させる。
Next, in step S <b> 11, the CPU 113 determines whether drawing of the cross-sectional element based on the cross-sectional data is finished. At this time, if it is determined that the drawing of the cross-sectional element is finished (Yes), the processing is finished. On the other hand, if it is determined that the drawing of the cross-sectional element is not completed (No), the process proceeds to step S12.
In step S12, the CPU 113 outputs a line feed command to the motor control unit 141 (FIG. 6), and then shifts the processing to step S4. At this time, in step S12, the motor control unit 141 controls the driving of the table transport motor 122 to move the work W in the Y direction (new line), and to draw a new area in the work W where a pattern is to be drawn. Move to.

次に、造形装置5における露光処理について説明する。
造形装置5では、硬化性機能液57での描画処理が終了すると、CPU113によって図8に示す露光処理が開始される。なお、露光処理は、断面データに基づく硬化性機能液57での描画処理が実施されるごとに実施される。
露光処理では、CPU113は、まず、ステップS31において、基板搬送指令をモーター制御部141(図6)に出力する。このとき、モーター制御部141は、テーブル搬送モーター122の駆動を制御して、ワークWを露光エリアに移動させる。なお、露光エリアは、平面視で露光装置17に重なる領域である。
Next, the exposure process in the modeling apparatus 5 will be described.
In the modeling apparatus 5, when the drawing process with the curable functional liquid 57 is completed, the exposure process shown in FIG. 8 is started by the CPU 113. The exposure process is performed every time the drawing process is performed with the curable functional liquid 57 based on the cross-sectional data.
In the exposure process, the CPU 113 first outputs a substrate transport command to the motor control unit 141 (FIG. 6) in step S31. At this time, the motor control unit 141 controls the drive of the table transport motor 122 to move the workpiece W to the exposure area. The exposure area is an area overlapping the exposure device 17 in plan view.

次いで、ステップS32において、CPU113は、露光指令を露光制御部147(図6)に出力する。このとき、露光制御部147は、露光装置17の光源の駆動を制御して、露光装置17の光源を点灯させる。
次いで、ステップS33において、CPU113は、露光停止指令を露光制御部147(図6)に出力してから、処理を終了させる。このとき、ステップS33では、露光制御部147は、露光装置17の光源の駆動を制御して、露光装置17の光源を消灯させる。
上記により、断面要素が紫外光で露光される。
Next, in step S32, the CPU 113 outputs an exposure command to the exposure control unit 147 (FIG. 6). At this time, the exposure control unit 147 controls the driving of the light source of the exposure device 17 to turn on the light source of the exposure device 17.
Next, in step S33, the CPU 113 outputs an exposure stop command to the exposure control unit 147 (FIG. 6), and then ends the process. At this time, in step S <b> 33, the exposure control unit 147 controls the driving of the light source of the exposure apparatus 17 to turn off the light source of the exposure apparatus 17.
As described above, the cross-sectional element is exposed to ultraviolet light.

ここで、本実施形態における造形方法の流れについて説明する。
本実施形態における造形方法は、図9に示すように、断面データ生成工程S51と、造形工程S52と、洗浄工程S53と、を含む。
さらに、造形工程S52は、層形成工程S521と、第1描画工程S522と、第2描画工程S523と、露光工程S524と、を含む。
断面データ生成工程S51では、上述したように、造形対象である立体7の形状データから複数の断面データを生成する。断面データ生成工程S51では、コンピューター3によって、断面データの生成が行われる。
Here, the flow of the modeling method in the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 9, the modeling method in the present embodiment includes a cross-section data generation step S51, a modeling step S52, and a cleaning step S53.
Furthermore, the modeling step S52 includes a layer forming step S521, a first drawing step S522, a second drawing step S523, and an exposure step S524.
In the cross-section data generation step S51, as described above, a plurality of cross-section data is generated from the shape data of the solid 7 that is the modeling target. In the cross section data generation step S51, the computer 3 generates cross section data.

造形システム1では、コンピューター3によって、造形対象である立体7の形状データから複数の断面要素が抽出される。立体7は、図10に示すように、複数の断面要素161によって構成される。複数の断面要素161を順次に重ねると、造形対象である立体7が構成される。つまり、複数の断面要素161は、それぞれ、造形対象である立体7の形状を構成する要素である。本例では、立体7を3つの断面要素161に分割した例が示される。以下において、3つの断面要素161のそれぞれを個別に識別する場合に、3つの断面要素161は、断面要素161j(jは、1〜3までの整数)と表記される。また、本例での断面要素161jは、それぞれ、厚みtjを有している。
コンピューター3は、抽出した複数の断面要素161に基づいて、複数の断面データを生成する。このとき、1つの断面要素161から1つの断面データが生成される。複数の断面データは、それぞれ、造形装置5に出力される。
In the modeling system 1, the computer 3 extracts a plurality of cross-sectional elements from the shape data of the solid 7 to be modeled. As shown in FIG. 10, the three-dimensional body 7 includes a plurality of cross-sectional elements 161. When a plurality of cross-sectional elements 161 are sequentially stacked, a solid 7 that is a modeling target is formed. That is, the plurality of cross-sectional elements 161 are elements that form the shape of the solid 7 that is a modeling target. In this example, an example in which the solid 7 is divided into three cross-sectional elements 161 is shown. In the following, when each of the three cross-sectional elements 161 is individually identified, the three cross-sectional elements 161 are expressed as cross-sectional elements 161 j (j is an integer from 1 to 3). In addition, each of the cross-sectional elements 161 j in this example has a thickness t j .
The computer 3 generates a plurality of cross-sectional data based on the extracted plurality of cross-sectional elements 161. At this time, one section data is generated from one section element 161. Each of the plurality of cross-section data is output to the modeling apparatus 5.

層形成工程S521では、図10に示す断面要素161ごとに、図11に示すように、石膏で層162を形成する。このとき、層162は、断面要素161ごとに、断面要素161jの厚みtjに対応した厚さで形成される。
層形成工程S521の後に、第1描画工程S522では、断面データに基づいて、石膏の層162に水系機能液59を塗布することによって、断面要素161を描画する。第1描画工程S522では、造形装置5における描画処理(図7)に基づいて、断面要素161の描画が行われる。なお、水系機能液59で描画された断面要素161は、第1断面パターン166と呼ばれる。
ここで、水系機能液59には、水が含まれている。このため、石膏の層162において水系機能液59で描画された第1断面パターン166に重なる領域が硬化する。
In the layer forming step S521, as shown in FIG. 11, a layer 162 is formed with gypsum for each cross-sectional element 161 shown in FIG. At this time, the layer 162 is formed with a thickness corresponding to the thickness t j of the cross-sectional element 161 j for each cross-sectional element 161.
After the layer forming step S521, in the first drawing step S522, the cross-sectional element 161 is drawn by applying the aqueous functional liquid 59 to the gypsum layer 162 based on the cross-sectional data. In the first drawing step S <b> 522, drawing of the cross-sectional element 161 is performed based on the drawing process (FIG. 7) in the modeling apparatus 5. The cross-sectional element 161 drawn with the aqueous functional liquid 59 is referred to as a first cross-sectional pattern 166.
Here, the aqueous functional liquid 59 contains water. For this reason, the area | region which overlaps with the 1st cross-sectional pattern 166 drawn with the aqueous | water-based functional liquid 59 in the layer 162 of a gypsum hardens | cures.

第1描画工程S522の後に、第2描画工程S523では、断面データに基づいて、石膏の層162に硬化性機能液57を塗布することによって、断面要素161を描画する。第2描画工程S523では、造形装置5における描画処理(図7)に基づいて、断面要素161の描画が行われる。なお、硬化性機能液57で描画された断面要素161は、第2断面パターン168と呼ばれる。
第2描画工程S523では、石膏の層162のうちで第1描画工程S522で描画された第1断面パターン166に硬化性機能液57を重ねて塗布することによって、第2断面パターン168を描画する。つまり、同一の断面要素161において、第1断面パターン166と第2断面パターン168とは、互いに重なり合う。
第2描画工程S523の後に、露光工程S524では、描画された第2断面パターン168ごとに、露光装置17で第2断面パターン168を紫外光で露光する。これにより、第2断面パターン168が硬化する。
After the first drawing step S522, in the second drawing step S523, the cross-sectional element 161 is drawn by applying the curable functional liquid 57 to the gypsum layer 162 based on the cross-sectional data. In 2nd drawing process S523, drawing of the cross-sectional element 161 is performed based on the drawing process in the modeling apparatus 5 (FIG. 7). The cross-sectional element 161 drawn with the curable functional liquid 57 is called a second cross-sectional pattern 168.
In the second drawing step S523, the second cross-sectional pattern 168 is drawn by applying the curable functional liquid 57 in an overlapping manner on the first cross-sectional pattern 166 drawn in the first drawing step S522 in the plaster layer 162. . That is, in the same sectional element 161, the first sectional pattern 166 and the second sectional pattern 168 overlap each other.
After the second drawing step S523, in the exposure step S524, the second sectional pattern 168 is exposed with ultraviolet light by the exposure device 17 for each drawn second sectional pattern 168. Thereby, the second cross-sectional pattern 168 is cured.

造形工程S52では、層形成工程S521、第1描画工程S522、第2描画工程S523及び露光工程S524を、すべての断面要素161にわたって順次に実施する。つまり、層形成工程S521、第1描画工程S522、第2描画工程S523及び露光工程S524は、描画すべき新たな断面要素161の断面データが尽きるまで反復して行われる。これにより、図11に示す積層体163が形成され得る。積層体163では、複数の断面パターン165が重畳している。なお、各断面パターン165jでは、上述した第1断面パターン166jと第2断面パターン168jとが複合している。また、積層体163では、断面パターン165に未硬化の石膏167が付着している。
複数の断面要素161にわたって層形成工程S521、第1描画工程S522、第2描画工程S523及び露光工程S524を反復して実施した後に、洗浄工程S53では、立体7に付着している未硬化の石膏167を洗浄する。
上記により、立体7が形成され得る。上記の方法によって造形された立体7では、各断面パターン165jにおいて第1断面パターン166jと第2断面パターン168jとが複合しているので、各断面パターン165jの強度を高めやすくすることができる。この結果、複数の断面パターン165が重なった立体7の強度を高めやすくすることができる。
In modeling process S52, layer formation process S521, 1st drawing process S522, 2nd drawing process S523, and exposure process S524 are sequentially implemented over all the cross-sectional elements 161. FIG. That is, the layer forming step S521, the first drawing step S522, the second drawing step S523, and the exposure step S524 are repeatedly performed until the sectional data of the new sectional element 161 to be drawn is exhausted. Thereby, the laminated body 163 shown in FIG. 11 can be formed. In the stacked body 163, a plurality of cross-sectional patterns 165 are overlapped. In each cross-sectional pattern 165 j , the first cross-sectional pattern 166 j and the second cross-sectional pattern 168 j described above are combined. In the laminate 163, uncured gypsum 167 is attached to the cross-sectional pattern 165.
After repeatedly performing the layer forming step S521, the first drawing step S522, the second drawing step S523, and the exposure step S524 over the plurality of cross-sectional elements 161, in the cleaning step S53, uncured gypsum adhering to the solid 7 167 is washed.
By the above, the solid 7 can be formed. The stereoscopic 7 are shaped by the method described above, since the first cross-sectional pattern 166 j and a second cross-sectional pattern 168 j are combined in each cross section pattern 165 j, to easily increase the strength of the cross pattern 165 j Can do. As a result, the strength of the solid 7 in which the plurality of cross-sectional patterns 165 overlap can be easily increased.

本実施形態では、第1描画工程S522及び第2描画工程S523が、造形装置5における描画処理によって実現される。本実施形態では、第1描画工程S522において、水系機能液59の塗布工程(第1断面パターン166の描画)が、造形装置5における描画処理(図7)に基づいて実施される。また、第2描画工程S523において、硬化性機能液57の塗布工程(第2断面パターン168の描画)が、造形装置5における描画処理(図7)に基づいて実施される。   In the present embodiment, the first drawing step S522 and the second drawing step S523 are realized by a drawing process in the modeling apparatus 5. In the present embodiment, in the first drawing step S522, the application step of the aqueous functional liquid 59 (drawing of the first cross-sectional pattern 166) is performed based on the drawing process (FIG. 7) in the modeling apparatus 5. Moreover, in 2nd drawing process S523, the application | coating process (drawing of the 2nd cross-sectional pattern 168) of the sclerosing | hardenable functional liquid 57 is implemented based on the drawing process (FIG. 7) in the modeling apparatus 5. FIG.

ここで、図10に示す立体7を例に、造形工程S52の流れを説明する。
まず、層形成工程S521において、図12(a)に示すように、基板などのワークWに石膏で層1711を形成する。
ここで、本実施形態では、石膏の態様として、図12(a)中のD部の拡大図である図13に示すように、石膏カプセル173が採用されている。石膏カプセル173では、粉状の石膏175が樹脂177で束ねられている。
樹脂177は、フィルム状の態様を有しており、水溶性を示す。本実施形態では、樹脂177としてPVA(polyvinyl alcohol)が採用されている。
石膏カプセル173では、粉状の石膏175をフィルム状の樹脂177で包むことによって、石膏175が樹脂177によって束ねられている。言い換えると樹脂177によって石膏175が保持されている状態となる。
Here, the flow of modeling process S52 is demonstrated for the solid 7 shown in FIG. 10 as an example.
First, in the layer forming step S521, as shown in FIG. 12 (a), to form a layer 171 1 in plaster work W such as a substrate.
Here, in this embodiment, as shown in FIG. 13 which is an enlarged view of a D portion in FIG. 12A, a gypsum capsule 173 is employed as a gypsum mode. In the gypsum capsule 173, powdery gypsum 175 is bundled with a resin 177.
The resin 177 has a film-like aspect and exhibits water solubility. In this embodiment, PVA (polyvinyl alcohol) is adopted as the resin 177.
In the gypsum capsule 173, the gypsum 175 is bundled with the resin 177 by wrapping the powdery gypsum 175 with the film-like resin 177. In other words, the gypsum 175 is held by the resin 177.

石膏カプセル173の製造方法としては、例えば、次に述べる方法が採用され得る。
まず、図14(a)に示すように、一対の金型181a及び金型181bの間に、PVAのシート183aを敷いてから、シート183a上に石膏175を並べて載置する。
次に、石膏175と金型181bとの間にPVAのシート183bを敷く。
次に、図14(b)に示すように、一対の金型181a及び金型181bを閉じる。すなわち、シート183a及びシート183bを金型181a及び金型181bで挟持させる。
次に、金型181a及び金型181bを介して、シート183a及びシート183bを、約100〜120℃の温度に加熱する。これにより、シート183a及びシート183b同士が圧着(ヒートシール)される。
上記により、石膏カプセル173が製造され得る。なお、石膏カプセル173の大きさは、任意の大きさが採用され得る。造形物に緻密さが要求される場合には、石膏カプセル173の大きさが細かいことが好ましい。
As a method for manufacturing the gypsum capsule 173, for example, the following method can be adopted.
First, as shown in FIG. 14A, a PVA sheet 183a is laid between a pair of molds 181a and 181b, and then gypsum 175 is placed side by side on the sheet 183a.
Next, a PVA sheet 183b is laid between the plaster 175 and the mold 181b.
Next, as shown in FIG. 14B, the pair of molds 181a and 181b are closed. That is, the sheet 183a and the sheet 183b are sandwiched between the mold 181a and the mold 181b.
Next, the sheet 183a and the sheet 183b are heated to a temperature of about 100 to 120 ° C. through the mold 181a and the mold 181b. Thereby, the sheets 183a and 183b are pressure-bonded (heat sealed).
By the above, the gypsum capsule 173 can be manufactured. An arbitrary size can be adopted as the size of the gypsum capsule 173. When the molded article is required to be dense, it is preferable that the size of the gypsum capsule 173 is small.

層形成工程S521では、複数の石膏カプセル173を敷くことによって、図12(a)に示す層1711を形成する。
なお、層1711の厚みは、図12(a)に示すように、t1の厚みに設定される。前述したように、厚みt1は、断面要素1611の厚み(図10)である。
層1711の形成に次いで、第1描画工程S522において、図12(b)に示すように、吐出ヘッド33から水系機能液59を液滴55として吐出させることによって、層1711に水系機能液59で断面要素1611に基づく第1断面パターン1661を描画する。このとき、層1711において、第1断面パターン1661に重なる領域内の石膏カプセル173に水系機能液59が塗布される。前述したように、水系機能液59には、水が含まれている。このため、水系機能液59が塗布された石膏カプセル173では、樹脂177が水系機能液59に溶解してから、石膏175に水系機能液59が付着する。この結果、層1711において、第1断面パターン1661に重なる領域内の石膏175が硬化する。
In the layer forming step S521, by laying a plurality of gypsum capsule 173, to form a layer 171 1 shown in Figure 12 (a).
The thickness of the layer 171 1 is set to the thickness of t 1 as shown in FIG. As described above, the thickness t 1 is the thickness of the cross-sectional element 161 1 (FIG. 10).
Following formation of the layer 171 1, in the first drawing step S522, as shown in FIG. 12 (b), the aqueous functional fluid 59 by ejecting droplets 55 from the ejection head 33, the water-based functional fluid in the layer 171 1 59 to draw the first cross-sectional pattern 166 1 based on the cross sectional element 161 1. At this time, in the layer 171 1, water-based functional fluid 59 is applied to the gypsum capsule 173 in the region overlapping the first section pattern 166 1. As described above, the aqueous functional liquid 59 contains water. Therefore, in the gypsum capsule 173 to which the aqueous functional liquid 59 is applied, the aqueous functional liquid 59 adheres to the gypsum 175 after the resin 177 is dissolved in the aqueous functional liquid 59. As a result, in the layer 171 1 , the gypsum 175 in the region overlapping the first cross-sectional pattern 166 1 is cured.

第1描画工程S522に次いで、第2描画工程S523において、図12(c)に示すように、吐出ヘッド33から硬化性機能液57を液滴55として吐出させることによって、層1711に硬化性機能液57で断面要素1611に基づく第2断面パターン1681を描画する。このとき、層1711において、第2断面パターン1681に重なる第1断面パターン1661に硬化性機能液57が塗布される。
第2描画工程S523に次いで、露光工程S524において、図12(d)に示すように、第2断面パターン1681を構成する硬化性機能液57に紫外光187を照射する。このとき、硬化性機能液57に対する紫外光187の照射は、前述した露光処理(図8)に基づいて実施される。これにより、第2断面パターン1681を構成する硬化性機能液57が硬化する。この結果、図15(a)に示す断面パターン1651が形成され得る。
Following the first draw step S522, in the second drawing step S523, as shown in FIG. 12 (c), the curable functional liquid 57 by ejecting droplets 55 from the ejection head 33, curability layer 171 1 drawing a second cross-sectional pattern 168 1 based on the cross sectional element 161 by a functional fluid 57. At this time, in the layer 171 1 , the curable functional liquid 57 is applied to the first cross-sectional pattern 166 1 that overlaps the second cross-sectional pattern 168 1 .
Following the second drawing step S523, in the exposure step S524, as shown in FIG. 12 (d), it is irradiated with ultraviolet light 187 into the curable functional liquid 57 constituting the second cross-sectional pattern 168 1. At this time, the irradiation of the ultraviolet light 187 with respect to the curable functional liquid 57 is performed based on the exposure process (FIG. 8) described above. Thus, the curable functional liquid 57 constituting the second cross-sectional pattern 168 1 is cured. As a result, cross-sectional pattern 165 1 shown in FIG. 15 (a) can be formed.

露光工程S524に次いで、層形成工程S521において、図15(a)に示すように、層1711上に複数の石膏カプセル173を敷くことによって、層1711上に層1712を形成する。このとき、層1712の厚みは、t2の厚みに設定される。前述したように、厚みt2は、断面要素1612の厚み(図10)である。
層1712の形成に次いで、第1描画工程S522において、図15(b)に示すように、吐出ヘッド33から水系機能液59を液滴55として吐出させることによって、層1712に水系機能液59で断面要素1612に基づく第1断面パターン1662を描画する。このとき、層1712において、第1断面パターン1662に重なる領域内の石膏カプセル173に水系機能液59が塗布される。水系機能液59が塗布された石膏カプセル173では、樹脂177が水系機能液59に溶解してから、石膏175に水系機能液59が付着する。この結果、層1712において、第1断面パターン1662に重なる領域内の石膏175が硬化する。
Following the exposure step S524, in the layer forming step S521, as shown in FIG. 15 (a), by laying a plurality of gypsum capsule 173 on layer 171 1, a layer 171 2 on layer 171 1. At this time, the thickness of the layer 171 2 is set to the thickness of t 2 . As described above, the thickness t 2 is the thickness of the cross-sectional element 161 2 (FIG. 10).
Following formation of the layer 171 2, in the first drawing step S522, as shown in FIG. 15 (b), by ejecting the water-based functional fluid 59 as droplets 55 from the ejection head 33, the water-based functional fluid in the layer 171 2 59 to draw the first cross-sectional pattern 166 2 based on the cross sectional element 161 2. At this time, in the layer 171 2, aqueous functional fluid 59 is applied to the gypsum capsule 173 in the region overlapping the first section pattern 166 2. In the gypsum capsule 173 to which the aqueous functional liquid 59 is applied, the aqueous functional liquid 59 adheres to the gypsum 175 after the resin 177 is dissolved in the aqueous functional liquid 59. As a result, in the layer 171 2, gypsum 175 in the region overlapping the first section pattern 166 2 is cured.

第1描画工程S522に次いで、第2描画工程S523において、図15(c)に示すように、吐出ヘッド33から硬化性機能液57を液滴55として吐出させることによって、層1712に硬化性機能液57で断面要素1612に基づく第2断面パターン1682を描画する。このとき、層1712において、第2断面パターン1682に重なる第1断面パターン1662に硬化性機能液57が塗布される。
第2描画工程S523に次いで、露光工程S524において、図16(a)に示すように、第2断面パターン1682を構成する硬化性機能液57に紫外光187を照射する。このとき、硬化性機能液57に対する紫外光187の照射は、前述した露光処理(図8)に基づいて実施される。これにより、第2断面パターン1682を構成する硬化性機能液57が硬化する。この結果、図16(b)に示す断面パターン1652が形成され得る。
Following the first draw step S522, in the second drawing step S523, as shown in FIG. 15 (c), by ejecting a curable functional liquid 57 from the ejection head 33 as droplets 55, curability layer 171 2 drawing a second cross-sectional pattern 168 2 based on the cross sectional element 161 2 at the functional fluid 57. At this time, in the layer 171 2, the first cross-sectional pattern 166 2-curable functional liquid 57 that overlaps the second cross-sectional pattern 168 2 is applied.
Following the second drawing step S523, in the exposure step S524, as shown in FIG. 16 (a), irradiated with ultraviolet light 187 into the curable functional liquid 57 constituting the second cross-sectional pattern 168 2. At this time, the irradiation of the ultraviolet light 187 with respect to the curable functional liquid 57 is performed based on the exposure process (FIG. 8) described above. Thus, the curable functional liquid 57 constituting the second cross-sectional pattern 168 2 is cured. As a result, cross-sectional pattern 165 2 shown in FIG. 16 (b) can be formed.

露光工程S524に次いで、層形成工程S521において、図16(b)に示すように、層1712上に複数の石膏カプセル173を敷くことによって、層1712上に層1713を形成する。このとき、層1713の厚みは、t3の厚みに設定される。前述したように、厚みt3は、断面要素1613の厚み(図10)である。
層1713の形成に次いで、第1描画工程S522において、図16(c)に示すように、吐出ヘッド33から水系機能液59を液滴55として吐出させることによって、層1713に水系機能液59で断面要素1613に基づく第1断面パターン1663を描画する。このとき、層1713において、第1断面パターン1663に重なる領域内の石膏カプセル173に水系機能液59が塗布される。水系機能液59が塗布された石膏カプセル173では、樹脂177が水系機能液59に溶解してから、石膏175に水系機能液59が付着する。この結果、層1713において、第1断面パターン1663に重なる領域内の石膏175が硬化する。
Following the exposure step S524, in the layer forming step S521, as shown in FIG. 16 (b), by laying a plurality of gypsum capsule 173 on the layer 171 2, to form a layer 171 3 on layer 171 2. At this time, the thickness of the layer 171 3 is set to a thickness of t 3 . As described above, the thickness t 3 is the thickness of the cross-sectional element 161 3 (FIG. 10).
Subsequent to the formation of the layer 171 3 , in the first drawing step S 522, as shown in FIG. 16C, the aqueous functional liquid 59 is ejected as droplets 55 from the ejection head 33, thereby causing the layer 171 3 to eject the aqueous functional liquid. 59 to draw the first cross-sectional pattern 166 3 based on the cross sectional element 161 3. At this time, in the layer 171 3 , the aqueous functional liquid 59 is applied to the gypsum capsule 173 in the region overlapping the first cross-sectional pattern 166 3 . In the gypsum capsule 173 to which the aqueous functional liquid 59 is applied, the aqueous functional liquid 59 adheres to the gypsum 175 after the resin 177 is dissolved in the aqueous functional liquid 59. As a result, in the layer 171 3 , the gypsum 175 in the region overlapping the first cross-sectional pattern 166 3 is cured.

第1描画工程S522に次いで、第2描画工程S523において、図17(a)に示すように、吐出ヘッド33から硬化性機能液57を液滴55として吐出させることによって、層1713に硬化性機能液57で断面要素1613に基づく第2断面パターン1683を描画する。このとき、層1713において、第2断面パターン1683に重なる第1断面パターン1663に硬化性機能液57が塗布される。
第2描画工程S523に次いで、露光工程S524において、図17(b)に示すように、第2断面パターン1683を構成する硬化性機能液57に紫外光187を照射する。このとき、硬化性機能液57に対する紫外光187の照射は、前述した露光処理(図8)に基づいて実施される。これにより、第2断面パターン1683を構成する硬化性機能液57が硬化する。この結果、図17(c)に示す断面パターン1653が形成され得る。
なお、本実施形態では、層1711、層1712及び層1713ごとに、吐出ヘッド33と層1711、層1712及び層1713のそれぞれとの間のギャップ量が調整される。これは、図6に示す昇降モーター124の駆動を制御することによって達成され得る。
上記により、図17(c)に示す積層体163が形成され得る。
Following the first draw step S522, in the second drawing step S523, as shown in FIG. 17 (a), the curable functional liquid 57 by ejecting droplets 55 from the ejection head 33, curability layer 171 3 drawing a second cross-sectional patterns 168 3 based on the cross sectional element 161 3 functional fluid 57. At this time, in the layer 171 3 , the curable functional liquid 57 is applied to the first cross-sectional pattern 166 3 overlapping the second cross-sectional pattern 168 3 .
Following the second drawing step S523, in the exposure step S524, as shown in FIG. 17 (b), is irradiated with ultraviolet light 187 into the curable functional liquid 57 constituting the second cross-sectional patterns 168 3. At this time, the irradiation of the ultraviolet light 187 with respect to the curable functional liquid 57 is performed based on the exposure process (FIG. 8) described above. Thus, the curable functional liquid 57 constituting the second cross-sectional pattern 168 3 is cured. As a result, the cross-sectional pattern 165 3 shown in FIG. 17 (c) may be formed.
In the present embodiment, the layer 171 1, layer by layer 171 2 and layer 171 3, the gap amount between the respective ejection heads 33 and the layer 171 1, a layer 171 2 and layer 171 3 is adjusted. This can be achieved by controlling the drive of the lifting motor 124 shown in FIG.
With the above, a stacked body 163 shown in FIG. 17C can be formed.

そして、洗浄工程S53において、積層体163を洗浄することによって、未硬化の石膏カプセル173が洗い流される。これにより、立体7が形成され得る。
洗浄工程S53では、例えば、アルコールやアセトンなどの液体が洗浄剤として採用され得る。石膏175を束ねる樹脂177(図13)は、これらの洗浄剤に対して溶けにくい性質を有している。
そして、洗浄工程S53では、積層体163を洗浄剤に浸漬する。積層体163を洗浄剤に浸漬することによって、石膏カプセル173同士間の結着状態が解放され得る。このため、積層体163を洗浄剤に浸漬することによって、石膏カプセル173を洗い流すことができる。このとき、洗浄剤を加温したり、洗浄剤中で積層体163に超音波を照射したりすることによって、洗浄を促進させることができる。
And in washing | cleaning process S53, the non-hardened gypsum capsule 173 is washed away by wash | cleaning the laminated body 163. FIG. Thereby, the solid 7 can be formed.
In the cleaning step S53, for example, a liquid such as alcohol or acetone can be employed as the cleaning agent. Resin 177 (FIG. 13) that bundles gypsum 175 has a property that it is difficult to dissolve in these cleaning agents.
In the cleaning step S53, the laminate 163 is immersed in a cleaning agent. The bonded state between the gypsum capsules 173 can be released by immersing the laminate 163 in the cleaning agent. For this reason, the gypsum capsule 173 can be washed away by immersing the laminate 163 in the cleaning agent. At this time, cleaning can be promoted by heating the cleaning agent or irradiating the laminate 163 with ultrasonic waves in the cleaning agent.

本実施形態において、石膏カプセル173が粉束に対応し、層1711、層1712及び層1713のそれぞれが粉束層に対応し、水系機能液59が第1液状体に対応し、硬化性機能液57が第2液状体に対応している。
本実施形態では、層1711、層1712及び層1713ごとに、第1断面パターン166と第2断面パターン168とを重ねて形成するので、断面パターン165の強度を高めやすくすることができる。この結果、複数の断面パターン165が重なった立体7の強度を高めやすくすることができる。
In this embodiment, the gypsum capsule 173 corresponds to the powder bundle, each of the layers 171 1 , 171 2 and 171 3 corresponds to the powder bundle layer, the aqueous functional liquid 59 corresponds to the first liquid, and is cured. The sexual function liquid 57 corresponds to the second liquid material.
In this embodiment, the layer 171 1, layer by layer 171 2 and layer 171 3, since the formed overlapping with the first cross-sectional pattern 166 and a second cross-sectional pattern 168, it is possible to easily increase the strength of the cross pattern 165 . As a result, the strength of the solid 7 in which the plurality of cross-sectional patterns 165 overlap can be easily increased.

また、本実施形態では、粉状の石膏175をフィルム状の樹脂177で包んだ石膏カプセル173が採用されているので、石膏175の粉末の飛散を発生させにくくすることができる。この結果、造形装置5などへの粉末の付着を低く抑えやすくすることができるので、造形装置5の信頼性を維持しやすくすることができる。
また、本実施形態では、層形成工程S521において、複数の石膏カプセル173を敷くことによって、層1711、層1712及び層1713のそれぞれを形成する。このため、例えば、層1711、層1712及び層1713のそれぞれを1つの石膏カプセル173で構成する場合に比較して、未硬化の石膏175を洗い流しやすい。この結果、立体7を造形しやすくすることができる。また、複数の石膏カプセル173を敷くことによって、層1711、層1712及び層1713のそれぞれを形成するので、高精細な立体7を造形することができる。
In this embodiment, since the gypsum capsule 173 in which the powdery gypsum 175 is wrapped with the film-like resin 177 is employed, it is possible to make it difficult for the gypsum 175 powder to be scattered. As a result, it is possible to easily suppress the adhesion of the powder to the modeling apparatus 5 and the like, so that the reliability of the modeling apparatus 5 can be easily maintained.
In the present embodiment, in the layer forming step S521, the plurality of gypsum capsules 173 are laid to form each of the layers 171 1 , 171 2, and 171 3 . Therefore, for example, the uncured gypsum 175 can be easily washed out as compared with the case where each of the layers 171 1 , 171 2, and 171 3 is constituted by one gypsum capsule 173. As a result, the solid 7 can be easily modeled. Moreover, since each of the layer 171 1 , the layer 171 2, and the layer 171 3 is formed by laying a plurality of gypsum capsules 173, a high-definition solid 7 can be formed.

また、本実施形態では、第1描画工程S522において、機能液53に溶解した樹脂177は、粉状の石膏175の粉末同士間に浸透すると、粉末同士をつなぎとめるバインダーとして機能することがある。本実施形態では、複数の石膏カプセル173を敷くことによって、層1711、層1712及び層1713のそれぞれを形成するので、機能液53に溶解した樹脂177が石膏175の粉末同士間に浸透しやすい。このため、造形した立体7の強度を一層高めやすくすることができる。
さらに、この立体7に加熱処理を施すことによって、粉末同士間に浸透した樹脂177と粉末との密着性を高めやすくすることができる。この結果、造形した立体7の強度を、加熱処理によって一層高めやすくすることができる。加熱処理としては、立体7に赤外線を照射する方法や、立体7をクリーンオーブンなどの炉で加熱する方法などの種々の方法が採用され得る。
Further, in the present embodiment, in the first drawing step S522, when the resin 177 dissolved in the functional liquid 53 penetrates between powders of powdery gypsum 175, it may function as a binder that holds the powders together. In this embodiment, the layers 171 1 , 171 2 and 171 3 are formed by laying a plurality of gypsum capsules 173, so that the resin 177 dissolved in the functional liquid 53 penetrates between the gypsum 175 powders. It's easy to do. For this reason, it is possible to further increase the strength of the shaped solid 7.
Further, by applying heat treatment to the solid 7, it is possible to easily increase the adhesion between the resin 177 that has penetrated between the powders and the powder. As a result, the strength of the shaped solid 7 can be further enhanced by heat treatment. As the heat treatment, various methods such as a method of irradiating the solid 7 with infrared rays and a method of heating the solid 7 in a furnace such as a clean oven can be adopted.

なお、本実施形態では、石膏175を束ねる態様として、石膏175をフィルム状の樹脂177で包んだ石膏カプセル173が採用されている。しかしながら、石膏175を束ねる態様としては、石膏カプセル173に限定されない。石膏175を束ねる態様としては、例えば、樹脂177に石膏175を練り込んだ態様も採用され得る。
また、石膏カプセル173では、石膏175がフィルム状の樹脂177に包まれていなくてもよい。粉末が樹脂177に固着していれば、石膏175が樹脂177からはみ出ていてもよい。すわなち、石膏175が樹脂177によって束ねられていればよい。言い換えると樹脂177によって石膏175が保持されていればよい。これにより、石膏175の粉末が飛散することを低く抑えやすくすることができる。
In the present embodiment, a gypsum capsule 173 in which gypsum 175 is wrapped with a film-like resin 177 is used as a mode in which gypsum 175 is bundled. However, the mode in which the gypsum 175 is bundled is not limited to the gypsum capsule 173. As a mode of binding the gypsum 175, for example, a mode in which the gypsum 175 is kneaded into the resin 177 can be adopted.
In the gypsum capsule 173, the gypsum 175 does not have to be wrapped in the film-like resin 177. If the powder is fixed to the resin 177, the gypsum 175 may protrude from the resin 177. That is, gypsum 175 only needs to be bundled with resin 177. In other words, the gypsum 175 may be held by the resin 177. Thereby, it is possible to easily suppress the powder of the gypsum 175 from being scattered.

また、本実施形態では、第1描画工程S522及び第2描画工程S523のそれぞれにおいて、機能液53を塗布する方法として、塗布法の1つであるインクジェット法が採用されている。しかしながら、塗布法は、インクジェット法に限定されず、ディスペンス法や、印刷法なども採用され得る。しかしながら、インクジェット法を採用することは、ワークWの任意の箇所に任意の量の機能液53を塗布しやすい点で好ましい。   In the present embodiment, in each of the first drawing step S522 and the second drawing step S523, an ink jet method that is one of the application methods is employed as a method of applying the functional liquid 53. However, the coating method is not limited to the inkjet method, and a dispensing method, a printing method, or the like can also be employed. However, it is preferable to employ the ink jet method in that an arbitrary amount of the functional liquid 53 can be easily applied to an arbitrary portion of the workpiece W.

また、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック及びホワイトの5種類のカラー塗料が採用されている。しかしながら、カラー塗料の色は、これらの5種類に限定されない。カラー塗料の色としては、例えば、これらの5種類にライトシアンやライトマゼンタなどを加えた7種類等、1種類以上の任意の種類のカラー塗料が採用され得る。   In this embodiment, five kinds of color paints of yellow, magenta, cyan, black and white are employed. However, the color of the color paint is not limited to these five types. As the color of the color paint, for example, one kind or more of any kind of color paint such as seven kinds obtained by adding light cyan or light magenta to these five kinds can be adopted.

また、本実施形態では、硬化性機能液57の硬化を促進させるための活性エネルギーとして光が採用されているが、活性エネルギーは、光に限定されず、例えば、熱も採用され得る。つまり、硬化性機能液57としては、加熱を受けることによって硬化する性質である熱硬化性を有するものも採用され得る。
この場合、露光装置17が加熱装置に替えられ、露光工程S524が加熱工程に替えられる。加熱工程において、第2断面パターン168を構成する硬化性機能液57を加熱装置で加熱することによって、断面パターン165を形成することができる。
Moreover, in this embodiment, although light is employ | adopted as active energy for promoting hardening of the curable functional liquid 57, active energy is not limited to light, For example, heat can also be employ | adopted. In other words, as the curable functional liquid 57, a liquid having thermosetting property that is cured by being heated can be employed.
In this case, the exposure device 17 is replaced with a heating device, and the exposure step S524 is replaced with a heating step. In the heating step, the cross-sectional pattern 165 can be formed by heating the curable functional liquid 57 constituting the second cross-sectional pattern 168 with a heating device.

1…造形システム、5…造形装置、7…立体、33…吐出ヘッド、35…ノズル面、37…ノズル、53…機能液、55…液滴、57…硬化性機能液、57Y,57M,57C,57K,57W…硬化性機能液、59…水系機能液、161…断面要素、163…積層体、165…断面パターン、166…第1断面パターン、168…第2断面パターン、1711,1712,1713…層、173…石膏カプセル、175…石膏、177…樹脂、181a,181b…金型、183a,183b…シート、187…紫外光。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Modeling system, 5 ... Modeling apparatus, 7 ... Solid, 33 ... Discharge head, 35 ... Nozzle surface, 37 ... Nozzle, 53 ... Functional liquid, 55 ... Droplet, 57 ... Hardening functional liquid, 57Y, 57M, 57C 57K, 57W ... curable functional fluid, 59 ... aqueous functional fluid, 161 ... cross-sectional element, 163 ... laminate, 165 ... cross-sectional pattern, 166 ... first cross-sectional pattern, 168 ... second cross-sectional pattern, 171 1 , 171 2 , 171 3 ... layer, 173 ... gypsum capsule, 175 ... gypsum, 177 ... resin, 181a, 181b ... mold, 183a, 183b ... sheet, 187 ... ultraviolet light.

Claims (10)

造形対象である立体を複数の断面要素に分割し、前記断面要素ごとに、
第1液状体の塗布を受けて硬化する性質を有する粉末を、前記第1液状体に対して可溶性を有する樹脂で束ねた構成を有する粉束を層状に敷くことによって、前記粉束で粉束層を形成する層形成工程と、
前記粉束層に前記第1液状体を塗布することによって、前記粉束層に前記第1液状体で前記断面要素を第1断面パターンとして描画する第1描画工程と、
活性エネルギーを受けることによって硬化する性質を有する第2液状体を、前記第1断面パターンに重ねて塗布することによって、前記断面要素を第2断面パターンとして描画する第2描画工程と、
前記第2断面パターンに前記活性エネルギーを付与するエネルギー付与工程と、
を前記複数の断面要素にわたって順次に実施する造形工程を含む、
ことを特徴とする造形方法。
The solid to be shaped is divided into a plurality of cross-sectional elements, and for each cross-sectional element,
A powder bundle having a configuration in which a powder having a property of being cured upon application of the first liquid is bundled with a resin that is soluble in the first liquid is laid in layers, whereby the powder bundle is powdered with the powder bundle. A layer forming step of forming a layer;
A first drawing step of drawing the cross-sectional element as a first cross-sectional pattern with the first liquid on the powder bundle layer by applying the first liquid to the powder bundle layer;
A second drawing step of drawing the cross-sectional element as a second cross-sectional pattern by applying a second liquid material having a property of being cured by receiving active energy so as to overlap the first cross-sectional pattern;
An energy application step of applying the active energy to the second cross-sectional pattern;
Including a modeling step of sequentially performing the plurality of cross-sectional elements.
A modeling method characterized by this.
前記粉束は、前記粉末をフィルム状の前記樹脂で包んだ構成を有している、
ことを特徴とする請求項1に記載の造形方法。
The powder bundle has a configuration in which the powder is wrapped with the film-like resin.
The modeling method according to claim 1, wherein:
前記層形成工程において、複数の前記粉束を並べることによって、前記粉束層を形成する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の造形方法。
In the layer formation step, the powder bundle layer is formed by arranging a plurality of the powder bundles.
The modeling method according to claim 1 or 2, characterized in that.
前記第2液状体は、光の照射を受けることによって硬化する性質である光硬化性を有しており、
前記エネルギー付与工程では、前記第2液状体に前記光を照射する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の造形方法。
The second liquid material has photocurability, which is a property of being cured by receiving light irradiation,
In the energy application step, the second liquid is irradiated with the light.
The shaping | molding method as described in any one of Claims 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned.
前記第1液状体は、水を含んでおり、
前記樹脂は、水溶性を示し、
前記粉末は、前記水の塗布を受けて硬化する性質である水硬性を有している、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の造形方法。
The first liquid contains water,
The resin exhibits water solubility,
The powder has hydraulic properties that are properties of being cured upon application of the water,
The modeling method according to any one of claims 1 to 4, wherein:
前記粉末は、石膏である、
ことを特徴とする請求項5に記載の造形方法。
The powder is gypsum,
The modeling method according to claim 5, wherein:
前記樹脂は、前記第1液状体に溶けることによって、前記粉末のバインダーとして機能する、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の造形方法。
The resin functions as a binder of the powder by dissolving in the first liquid.
The modeling method according to any one of claims 1 to 6, wherein:
前記第2液状体は、色素を含有している、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の造形方法。
The second liquid contains a pigment,
The modeling method according to claim 1, wherein:
前記第1描画工程では、前記第1液状体をインクジェット法で前記粉束層に吐出することによって、前記粉束層に前記第1断面パターンを描画する、
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の造形方法。
In the first drawing step, the first liquid pattern is drawn onto the powder bundle layer by an inkjet method to draw the first cross-sectional pattern on the powder bundle layer.
The modeling method according to any one of claims 1 to 8, wherein:
前記第2描画工程では、前記第2液状体をインクジェット法で前記粉束層に吐出することによって、前記粉束層に前記第2断面パターンを描画する、
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の造形方法。
In the second drawing step, the second cross-sectional pattern is drawn on the powder bundle layer by discharging the second liquid material onto the powder bundle layer by an inkjet method.
The modeling method according to any one of claims 1 to 9, wherein
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