WO2015119130A1 - 造形物およびその製造方法 - Google Patents
造形物およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2015119130A1 WO2015119130A1 PCT/JP2015/053039 JP2015053039W WO2015119130A1 WO 2015119130 A1 WO2015119130 A1 WO 2015119130A1 JP 2015053039 W JP2015053039 W JP 2015053039W WO 2015119130 A1 WO2015119130 A1 WO 2015119130A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- layer
- ink
- transparent
- decorative
- colored
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 169
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 1874
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 117
- 238000005034 decoration Methods 0.000 claims abstract description 72
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 36
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 37
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 claims description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 30
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 28
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 19
- 239000012463 white pigment Substances 0.000 claims description 8
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 710
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 45
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 45
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 description 28
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 24
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 22
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 description 12
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 9
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 8
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 8
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 7
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 6
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 6
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 3
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 206010048744 Fear of falling Diseases 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000000110 selective laser sintering Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
- B29C64/112—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using individual droplets, e.g. from jetting heads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
- B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
- B29C64/129—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/40—Structures for supporting 3D objects during manufacture and intended to be sacrificed after completion thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B1/00—Layered products having a non-planar shape
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/0005—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing compounding ingredients
- B29K2105/0032—Pigments, colouring agents or opacifiyng agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/0058—Liquid or visquous
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
- B29K2105/16—Fillers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2505/00—Use of metals, their alloys or their compounds, as filler
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
- B32B2307/402—Coloured
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
- B32B2307/412—Transparent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
- B32B2307/416—Reflective
Definitions
- the present invention relates to a shaped article and a manufacturing method thereof.
- a melt deposition method FDM: Fused Deposition Molding
- an inkjet method an inkjet binder method
- an optical modeling method SL: Stereo Lithography
- powder sintering method SLS: Selective Laser Sintering
- an ink jet method a method of laminating a pattern by spraying an ultraviolet curable resin with a 3D printer is frequently used.
- the design and mechanism of the appearance and appearance of the final product is converted into data by three-dimensional CAD, and then the data is sliced by a computer and multilayer pattern data is created such that thin plates are superimposed, and UV curable.
- a three-dimensional object is manufactured by spraying and laminating resin from a head in accordance with pattern data.
- the inventor of the present application ejected ink for modeling and ink for decoration (for example, colored inks of yellow, magenta, cyan, black, etc.) by the ink jet method. It has been found that there is a case where the inks are mixed at the interface between the ink and the ink for decoration and the desired decoration (color recording of characters, images, etc. by the subtractive color mixing method) cannot be realized.
- Such a mixture is particularly remarkable in a decorative portion formed on a modeling surface that spreads in a direction perpendicular to the surface direction of each layer to be laminated. This is because the positional accuracy in the surface direction of the ink discharged from the ink jet head is lowered because the ink jet head and the modeled object move relative to each other along the surface direction of the stacked layers. This is because the ink for decoration and the ink for decoration are mixed.
- the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a shaped article that realizes a desired decoration and a manufacturing method thereof.
- a modeled object according to the present invention includes a light reflecting layer formed from an ink having light reflectivity, a decorative layer, and a first transparent layer formed from a transparent ink.
- the decorative layer, the first transparent layer, and the light reflecting layer are formed in this order from the surface layer side toward the inside.
- the first transparent layer is formed between the decorative layer and the light reflecting layer, it does not mix with the light reflective ink that forms the light reflecting layer.
- the decorative layer is a colored layer formed from an ink containing a colorant
- the color of the ink in the decorative layer is lost when mixed with the light-reflective ink that forms the light-reflecting layer. Color tone cannot be realized.
- the color of the ink of the decorative layer is not lost. It does not affect the decoration that the model exhibits. Therefore, it is possible to provide a modeled object that achieves desired decoration.
- the light reflecting layer is formed from an ink containing a white pigment.
- the light which entered via the decoration layer from the surface layer side of a molded article can be favorably reflected by the light reflection layer formed from the ink containing a white pigment, As a result, subtractive color mixing Coloring by law becomes possible.
- a second transparent layer made of a transparent ink is formed on the surface layer side of the decorative layer.
- the decorative layer is protected by the second transparent layer to prevent discoloration due to friction and fading due to ultraviolet rays, and it is also possible to contribute to the formation of a dense and accurate shaped object. .
- one aspect of the shaped article according to the present invention is a transparent supplemental ink for a portion where the ink filling density of the decorative layer does not satisfy a predetermined ink filling density with only the decorative ink.
- the ink filling density of the decorative layer is compensated.
- the amount of ink is large in the portion with a high decorative concentration, the amount of ink is small in the thin portion, and the ink filling density of the decorative layer varies depending on the location.
- the ink filling density of the decorative layer is compensated by the transparent filling ink, such irregularities and gaps do not occur. Therefore, a desired decoration can be realized and a shaped article having a desired shape can be provided.
- one aspect of the modeled object according to the present invention is formed by stacking a plurality of layers, and two or more layers of the plurality of layers include: A part of the decorative layer, a part of the first transparent layer, and a part of the light reflecting layer are formed in this order from the end side to the center side of each layer.
- a second transparent layer formed from a transparent ink is formed on the surface layer side of the decorative layer, and the two Each of the above layers has a part of the decorative layer between a part of the first transparent layer and a part of the second transparent layer.
- mode of the molded article which concerns on this invention has a part of said decoration layer between a part of said 1st transparent layer, and a part of said 2nd transparent layer.
- the portion of the decorative layer included in the portion that does not overlap is included in a portion of the decorative layer included in a certain layer and a layer laminated on or under the certain layer.
- a part of the first transparent layer or a part of the second transparent layer overlaps.
- the decorative layer and the transparent layer are superposed in the vertical direction, the possibility that the light reflecting layer is superposed on the top and bottom of the decorative layer (ratio of superposition) can be suppressed. If the decorative layer and the transparent layer overlap in the vertical direction, even if the ink forming the decorative layer is mixed with the transparent ink, the desired decoration can be realized.
- the method for manufacturing a shaped article according to the present invention includes a decoration layer, a first transparent layer, and a light reflection layer formed from an ink having light reflectivity. From the surface layer side toward the inside, the decorative layer, the first transparent layer, and the light reflecting layer are formed in this order in a manufacturing method of a modeled object, and the formation method is a lamination method. Forming a layer including forming a part of the decorative layer, a part of the first transparent layer, and a part of the light reflecting layer in this order from the end side toward the center side. It is characterized by including a process.
- the ink which forms a decoration layer in a manufacture process comprises a 1st transparent layer. Even if it mixes with the transparent ink, it does not mix with the light-reflective ink that forms the light reflection layer.
- the decorative layer is a colored layer formed from an ink containing a colorant
- the color of the ink in the decorative layer is lost when mixed with the light-reflective ink that forms the light-reflecting layer. Color tone cannot be realized.
- the ink that forms the decorative layer is mixed with the transparent ink that forms the first transparent layer, the color of the ink of the decorative layer is not lost. It does not affect the decoration that the model exhibits. Therefore, it is possible to provide a modeled object that achieves desired decoration.
- the method for producing a shaped article according to the present invention includes the step of forming the layer in order to form a second transparent layer using a transparent ink on the surface layer side of the decorative layer. A part of the second transparent layer is formed closer to the end than to a part of the decorative layer in each layer to be laminated.
- the decorative layer is protected by the second transparent layer, so that not only decoloring due to friction and fading due to ultraviolet rays can be prevented, but also it can contribute to the formation of a dense and highly accurate shaped object.
- a part of the second transparent layer functions as an outer moat of a part of the decorative layer. And there is no possibility that a part of decoration layer spreads inadvertently.
- the formation allowable region is expanded by the presence of the second transparent layer in the lower layer. That is, when the formation allowable region is expanded, when forming the upper decorative layer, there is no possibility that the ink forming the decorative layer protrudes from the end of the lower layer and falls, and a desired shaped article is manufactured. be able to.
- the method for manufacturing a shaped article according to the present invention includes the step of forming a part of the decorative layer and the first transparent layer using a transparent ink in the step of forming the layer. Forming a part of the second transparent layer using a transparent ink, and forming a part of the second transparent layer using a transparent ink. After performing the step of forming a part of the first transparent layer and the step of forming a part of the second transparent layer, the step of forming a part of the decorative layer is performed. A part of the decorative layer is formed between a part of the transparent layer and a part of the second transparent layer.
- the first transparent layer and the part of the second transparent layer are formed before the part of the decorative layer, the first transparent layer And a part of the second transparent layer function as an outer moat when a part of the decorative layer is formed, and there is no possibility that a part of the decorative layer spreads undesirably. Therefore, it can contribute to manufacture of a desired shaped article.
- the method for manufacturing a shaped article according to the present invention is included in a part of the decorative layer included in a certain layer and a layer stacked on or below the certain layer.
- a part of the decorative layer included in the certain layer and the first transparent included in a layer laminated on or under the certain layer A part of the layer or a part of the second transparent layer is overlapped.
- the decorative layer is sandwiched between the transparent layers in the stacking direction, and a part of the decorative layer does not overlap in the upper and lower layers.
- the method for manufacturing a shaped article according to the present invention uses a transparent supplemental ink for a portion where the ink filling density of a part of the decorative layer does not satisfy a predetermined ink filling density with only the decorative ink.
- a part of the decorative layer is formed by supplementing the ink filling density of a part of the decorative layer.
- the ink filling density of a part of the decorative layer is supplemented by the supplementary ink, so that no inconvenient irregularities and gaps are generated in a part of the decorative layer. That is, when the decoration layer is formed only with the decoration ink, the portion with a high decoration density has a large amount of ink, the thin portion has a small amount of ink, and the ink filling density of the decoration layer differs depending on the location. Unevenness or gaps may occur in the layer. Such irregularities and gaps may cause optical irregular reflection and refraction, impairing the appearance of the decoration, and incurring a situation in which the model cannot be formed into a desired shape during the manufacturing process of the model.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a cutting line AA ′ shown in FIG. It is a schematic diagram by the side of the nozzle hole of the inkjet head used for manufacture of the molded article shown in FIG. It is a figure which shows the manufacture process of the molded article shown in FIG. It is a top view in the middle of the manufacturing process of the molded article shown in FIG. It is a fragmentary sectional view of this model for explaining the merit of the model shown in FIG. It is a fragmentary sectional view of a modeling thing of comparative composition. It is a perspective view which shows the modification of the molded article which concerns on this invention.
- FIG. 1 It is a perspective view which shows sectional drawing of other embodiment of the molded article which concerns on this invention.
- FIG. 1 It is a schematic diagram which shows the other aspect of the inkjet head used for manufacture of the molded article which concerns on this invention.
- the modeled object according to the present invention is a structure that is three-dimensionally modeled by stacking a plurality of layers (stacking method).
- stacking method a method which used the inkjet method as a manufacturing method of a molded article
- this invention is not limited to this, and it decorates the surface of a molded article while modeling with a lamination
- FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a modeled object 50 of the present embodiment.
- the modeled object 50 of the present embodiment has a substantially cylindrical shape in which the side surface is curved and swells.
- the shape of the shaped object according to the present invention and the shape of the shaped object manufactured by the manufacturing method according to the present invention are not limited to the shapes shown in FIG. It can be applied to all shapes such as hollow structures, ring structures, and horseshoe types.
- the ink containing the second transparent layer and the colorant from the surface layer side (outer peripheral side) to the inner side (center side) of the modeled object 50 ( The colored layer (decorative layer) formed by the decorative ink), the first transparent layer formed by the transparent ink, and the light reflecting layer formed from the ink having light reflectivity are formed in this order.
- FIG. 1 shows a state in which the second transparent layer 4 formed from a transparent ink located on the most surface layer side of the modeled object 50 is visible on the curved side surface of the modeled object 50.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ shown in FIG.
- the cross section of the model 50 shown in FIG. 2 is a cross section along the XZ plane at the center position of the model 50 with respect to the XYZ coordinate system shown in FIG.
- a three-dimensionally shaped object 50 is illustrated by laminating 21 layers 50 a in the Z direction.
- the number of layers is not limited to 21.
- FIG. 5 shows an XY plane of one layer 50a in the vicinity of the middle stage.
- Each layer 50a has a second transparent layer portion 54, a colored layer portion 53, a first transparent layer portion 52, and a light reflecting layer portion 51 from the outer peripheral side toward the center side. It is formed in order. That is, the modeled object 50 of the present embodiment has the first transparent layer 2, the colored layer 3, and the second transparent layer 4 from the light reflecting layer 1, which is the modeled object body, toward the surface layer side (outer peripheral side). It can also be said that and are coated in this order.
- the thickness of one layer 50a in the Z direction is a value suitable for multicolor formation mainly by subtractive color mixing of the colored layer 3 and is in the range of 5 ⁇ m to 50 ⁇ m.
- the preferred range when forming a layer by the ink jet method is 10 ⁇ m to 25 ⁇ m.
- the light reflecting layer 1 is regarded as a modeled body, but the light reflecting layer may or may not belong to the modeled body. That is, the molded object body or cavity separate from the light reflecting layer is in the center of the modeled object, and the modeled object body (which may not have light reflectivity) is directed to the surface layer side (outer peripheral side).
- the light reflecting layer, the first transparent layer, the colored layer, and the second transparent layer may be formed in this order. Or you may consider the core part (it does not need to have light reflectivity) and the light reflection layer 1 formed in the surface as a molded article main body.
- the plurality of layers 50 a are stacked in the Z direction, so that a portion 54 of the second transparent layer of each layer 50 a is generally connected to the outermost peripheral surface direction of the modeled object 50, so that the second transparent Layer 4 is formed.
- the colored layer 3 is formed by a portion 53 of the colored layer of each layer 50 a being substantially continuous with the outermost surface of the model 50.
- a part 52 of the first transparent layer of each layer 50 a is generally connected to the outermost peripheral surface direction of the modeled object 50 to form the first transparent layer 2.
- a part 51 of the light reflecting layer is substantially continuous with the outermost surface of the model 50 to form the light reflecting layer 1.
- the color tone expressed by subtractive color mixture can be recognized.
- the dimension in the XY plane direction of the portion 52 of the first transparent layer is set slightly wider than the dimension of the portion 53 of the colored layer with which the portion 52 of the first transparent layer is in contact with the top and bottom. And prevention of mixing of the inks constituting the light reflection layer 1 can be ensured.
- the dimension of the second transparent layer portion 54 in the XY plane direction is set to be slightly wider than the dimension of the colored layer portion 53 with which the second transparent layer portion 54 is vertically contacted. Can be more reliably protected.
- the width of the shaped object 50 along the Z direction (hereinafter referred to as the thickness in the Z direction, which can also be referred to as the height in the Z direction) is not limited, and the thickness in the Z direction of the layer 50a (high) ) Can also be set as appropriate depending on the number of layers. Further, as will be described later, in this embodiment, since the ink-jet method is used for lamination, the thickness in the Z direction of the layer 50a that can be realized by the lamination method may be considered.
- the thickness of the layer 50a when an ultraviolet curable ink, which will be described later, is formed by an ink jet method is 5 ⁇ m to 20 ⁇ m depending on the size of the ink droplets.
- the same data may be stacked and larger ink droplets may be used. In that case, the data amount can be reduced and the modeling speed can be increased.
- the light reflecting layer 1 (part 51 of the Light reflecting layer) is a layer formed of light reflective ink. It has a light reflectivity that can reflect light in the entire visible light region at least on the surface of the colored layer.
- the light reflecting layer 1 (a portion 51 of the light reflecting layer) can be formed from an ink containing a metal powder or an ink containing a white pigment, but is preferably formed from a white ink.
- a white ink By forming from a white ink, the light which entered from the surface layer side of the molded article in the light reflection layer 1 can be favorably reflected, and coloring by subtractive color mixture can be realized.
- the modeled body is configured by the light reflecting layer 1, but when the light reflecting layer 1 is formed on the surface of a separate modeled body that may not have light reflectivity,
- the thickness of the light reflecting layer 1, that is, the width from the outer peripheral side to the center side direction of the portion 51 of the light reflecting layer shown in FIG. 2 (hereinafter referred to as the thickness of the light reflecting layer 1) is 5 ⁇ m to 20 ⁇ m at a minimum. can do.
- the present invention is not limited to this numerical range.
- first transparent layer 2 (first transparent layer portion 52)
- the first transparent layer 2 (first transparent layer portion 52) is formed of a transparent ink.
- the transparent ink may be any ink that can form a transparent layer having a light transmittance of 50% or more per unit thickness. If the light transmittance per unit thickness of the transparent layer is less than 50%, the light transmission is undesirably blocked, and the molded article cannot exhibit a desired color tone due to subtractive color mixing, which is not desirable.
- an ink having a light transmittance of 80% or more per unit thickness of the transparent layer is used, and an ink having a light transmittance of 90% or more per unit thickness of the transparent layer is more preferably used.
- the first transparent layer 2 (a part 52 of the first transparent layer) between the light reflecting layer 1 (a part 51 of the light reflecting layer) and the colored layer 3 (a part 53 of the colored layer). It is possible to avoid mixing the colored ink forming the colored layer 3 and the ink forming the light reflecting layer 1. Even if the colored ink that forms the colored layer is mixed with the transparent ink that forms the first transparent layer, the color of the colored layer is not lost, and therefore, an undesirable change in color tone is not caused. Therefore, it is possible to realize a shaped article that exhibits a desired color tone (decoration) in the colored layer 3.
- the width from the outer peripheral side to the center side direction of the portion 52 of the first transparent layer (hereinafter referred to as the thickness of the first transparent layer) is a minimum of 5 ⁇ m to 20 ⁇ m in the decorative portion on the surface perpendicular to the stacking direction. is there.
- the present invention is not limited to this numerical range.
- the colored layer 3 (colored layer part 53) is formed of a colored ink containing a colorant.
- Examples of the ink containing a colorant include yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), and light-colored inks.
- Y yellow
- M magenta
- C cyan
- K black
- R red
- G green
- B blue
- Or orange
- metallic, pearl and phosphor colors In order to express a desired color tone, one or more of these colored inks are used.
- the amount of the color ink used for forming the colored layer 3 varies depending on the desired (desired) color tone. Therefore, in the case of a light color tone with a low density, the ink filling density of the colored layer 3 does not reach a predetermined ink filling density with colored ink alone, and unevenness is formed in the height in the Z direction, or X, Y There is a case where a dent without colored ink is formed in the middle along the direction. In any case, inconvenient irregularities are generated in the shaped article formed by the lamination method as in this embodiment, which is not preferable. In particular, in the case of a vertical modeling surface near the middle of the laminated structure shown in FIG.
- one cross section of the colored layer 3 has a filling density of a total of four drops of two ink drops vertically and horizontally.
- the number of colored inks is 4 drops at the maximum (maximum density) and 0 at the minimum (zero density, that is, white), so in the case of the minimum, a gap space of 4 drops may be formed,
- the quality is greatly impaired from both the modeling and color aspects.
- the colored layer 3 (colored layer portion 53) is filled with the supplementary ink at a location where the ink filling density of the colored layer 3 (colored layer portion 53) does not satisfy the predetermined ink filling density with only the colored ink.
- the ink filling density is compensated. That is, the colored layer 3 (the colored layer part 53) is formed so that the total density (number of ink droplets) of the colored ink and the supplemental ink is constant.
- the compensation amount and the compensation position (landing position) of the compensation ink can be determined by taking these into account. This determination can be made in the inkjet head device 10 or another control device (not shown).
- the surface formed by the colored layer 3 becomes flat, so that a glossy feeling can be given.
- the supplementary ink may be any ink that does not adversely affect the color tone to be exhibited in the colored layer 3 (colored layer portion 53).
- the first transparent layer 2 first transparent layer portion 52
- the second transparent layer 4 a portion 54 of the first transparent layer
- the thickness of the colored layer 3 that is, the width from the outer peripheral side to the center side direction of the portion 53 of the colored layer shown in FIG. 2 (hereinafter referred to as the thickness of the colored layer 3) is, for example, 5 ⁇ m to 20 ⁇ m. Can do.
- this embodiment demonstrates based on the colored layer 3, this invention is not limited to a colored layer, There will be no restriction
- the second transparent layer 4 (part 54 of the second transparent layer) is the first transparent layer 2 (first transparent layer). It is formed using the transparent ink described in part 52) of the layer.
- the second transparent layer 4 and the first transparent layer 2 may be formed using the same type of transparent ink, or may be formed using different types of transparent ink.
- the thickness of the second transparent layer 4 that is, the width along the center side direction from the outer peripheral side of the portion 54 of the second transparent layer shown in FIG. 2 (hereinafter referred to as the thickness of the second transparent layer 4).
- the second transparent layer 4 not only functions as a protective layer for the colored layer 3, but also makes it possible to manufacture a molded object densely in the present invention (this embodiment) that employs a lamination method. Has an advantageous effect.
- the colored layer 3 constitutes the outermost layer of the modeled object 50, that is, if a portion 53 of the colored layer is located at the end most in each layer 50a shown in FIG. There is a possibility that (a part 53 of the colored layer) cannot be formed with high accuracy.
- the colored layer 3 (the colored layer portion 53) is formed by forming the second transparent layer 4 (a portion 54 of the second transparent layer) on the outermost layer of the modeled object 50 as in the present embodiment. Since it forms accurately, it can contribute to exhibiting a desired color tone by the 2nd transparent layer 4 (part 54 of a 2nd transparent layer).
- the colored layer 3 constitutes the outermost layer of the modeled object 50
- the colored layer 3 is exposed, so that decoloration due to rubbing and fading due to ultraviolet rays are likely to occur.
- the 2nd transparent layer 4 part 54 of a 2nd transparent layer
- decoloring and fading can be prevented.
- FIG. 3 is a view showing the lower surface of the inkjet head device 10 used in the manufacturing method.
- FIG. 4 is a view schematically showing a state in the process of manufacturing the modeled object 50 of the present embodiment.
- Three ink jet heads 11H to 13H are roughly divided on the lower surface of the ink jet head device 10. As shown in FIG. 3, the arrangement positions of the first inkjet head 11H, the second inkjet head 12H, and the third inkjet head 13H are shifted along the X direction. In addition, as shown in FIG. 3, the first ink jet head 11H, the second ink jet head 12H, and the third ink jet head 13H are arranged at different positions along the Y direction. That is, the inkjet heads 11H to 13H are arranged in a so-called staggered arrangement.
- the first inkjet head 11H includes a cyan ink nozzle 10 (C) for discharging cyan ink, a magenta ink nozzle 10 (M) for discharging magenta ink, and a yellow ink nozzle 10 (Y for discharging yellow ink). ) And a black ink nozzle 10 (K) for discharging black ink.
- the order and number of the nozzles 10 (C), 10 (M), 10 (Y), and 10 (K) are not limited to those shown in FIG.
- Each of the inks ejected from these nozzles is a colored ink used for forming the colored layer 3 (colored layer portion 53) shown in FIG.
- the second inkjet head 12H is provided with a white ink nozzle 10 (W) for discharging white ink (W).
- This white ink (W) is an ink used for forming the light reflecting layer 1 (a part 51 of the light reflecting layer) shown in FIG.
- the third inkjet head 13H is provided with a transparent ink nozzle 10 (CL) for discharging transparent ink (CL).
- This transparent ink (CL) is used to form the first transparent layer 2 (first transparent layer portion 52) and the second transparent layer 4 (second transparent layer portion 54) shown in FIG. This is the ink used.
- the inkjet head device 10 is provided so that the lower surface shown in FIG. 3 faces the layer 50a being formed. Further, the inkjet head device 10 can reciprocate in the X direction, and ejects ink during the movement. Further, the inkjet head device 10 is moved in a predetermined direction in the XYZ coordinate system, or the formation table on which the layer 50a is placed (the formation surface B of the formation table is shown in FIG. 4) is determined in the XYZ coordinate system. The relative position between the inkjet head device 10 and the layer 50a being formed is changed depending on whether the ink is moved in the direction. Either movement may be performed.
- each ink is an ultraviolet curable ink. Therefore, it is necessary to irradiate the discharged ink with ultraviolet rays.
- the ultraviolet irradiator may be mounted on the inkjet head device 10 or may be configured separately. By irradiating with ultraviolet rays, the ink is cured and finally each layer 50a shown in FIG. 2 is formed.
- the first layer 50a (described as the first layer 50a (1)) is formed on the formation surface B of the forming table.
- each ink is ejected from the ink-jet head device 10 at a predetermined timing using an ink-jet method, and is centered from the end side of the first layer 50a.
- a part of the second transparent layer, a part of the colored layer, a part of the first transparent layer, and a part of the light reflecting layer are formed in this order.
- step S1 shown in FIG. 4A a step of forming the second transparent layer portion 54 using the transparent ink and forming the first transparent layer portion 52 using the transparent ink is performed.
- the inkjet head device 10 is moved in the positive direction along the X axis, and the transparent ink is ejected from the transparent ink nozzle 10 (CL) shown in FIG.
- the ink reservoir is irradiated with ultraviolet rays and cured.
- a first transparent layer portion 52 and a second transparent layer portion 54 are formed.
- step S2 shown in FIG. 4B the inkjet head device 10 is moved in the negative direction along the X axis, and white ink (W) as light-reflective ink is whitened at a predetermined timing.
- An ink reservoir is formed by discharging from the ink nozzle 10 (W), and this is cured by irradiation with ultraviolet rays.
- FIG.4 (b) the part 51 of a light reflection layer is formed.
- step S3 shown in FIG. 4 (c) the inkjet head device 10 is moved in the positive direction along the X axis, and the colored layer forming ink composed of the colored ink and the supplementary ink is added to both of them at a predetermined timing.
- the ink is discharged so that the total amount of ink is constant, and is cured by ultraviolet rays.
- the predetermined timing refers to the first inkjet head at a position where the colored layer forming ink can be ejected to a region between the first transparent layer portion 52 and the second transparent layer portion 54 formed in step S1. This is the timing when each 11H nozzle is present.
- a predetermined amount of ink droplets are ejected using an ink jet method to form an ink reservoir, which is cured by irradiating it with ultraviolet rays.
- a colored layer portion 53 having a desired color tone is formed between the first transparent layer portion 52 and the second transparent layer portion 54.
- the first layer 50a (1) has the same form as the top view of the layer 50a shown in FIG. Step S1 and step S2 may be switched in order. Steps S2 and S3 may also be switched in order.
- a new layer 50a (described as the second layer 50a (2)) is then formed (laminated) on the first layer 50a (1).
- the shaped object 50 of the present embodiment has a gradually increasing size (area) along the XY plane of the layer 50 a that is laminated from the bottom to the middle of the laminate.
- stack is already formed of the lower layer 50a.
- the shape protrudes to the side rather than the end.
- a support material layer may be formed.
- FIG. 4D illustrates the step of forming the second layer 50a (2), but the colored layer portion 53 (2) included in the second layer 50a (2) is the first layer. 50a (1) is formed so as to overlap with a portion 54 (1) of the second transparent layer.
- the second layer 50a (2) since the second layer 50a (2) has a larger size (area) along the XY plane than the first layer 50a (1), the second layer 50a (2) constitutes the end of the second layer 50a (2).
- the portion 54 (2) of the second transparent layer protrudes laterally from the portion 54 (1) of the second transparent layer constituting the end of the first layer 50a (1).
- the support material 60 is formed on the outer side (side side) than 1).
- the support material 60 can be formed from ink ejected using an inkjet method. Although the support material 60 has such a strength that the layer does not fall even if a layer is formed thereon, the support material 60 is configured by a removable ink because it is a portion that is not included in the molded object 50 in the end. .
- the ink of the support material 60 is also preferably cured by ultraviolet rays (cured to such an extent that it can be removed in the subsequent process) or water-soluble and can be removed by dissolving in water in the subsequent process.
- the 2 can be manufactured by repeating the process of laminating the layers 50a as necessary in the X and Y directions to form one layer and further laminating in the Z direction. In forming a single layer, good modeling and decoration with little unevenness can be obtained by performing known interlace scanning for two-dimensional image formation.
- the step of forming the second transparent layer portion 54 using the transparent ink the step of forming the colored layer portion 53 using the colored ink, and the above step using the transparent ink.
- the step of forming the second transparent layer portion 54 and then the step of forming the colored layer portion 53 using the colored ink to form the first transparent layer portion 52 and the second transparent layer portion 52.
- a colored layer portion 53 is formed between the transparent layer portion 54 and the transparent layer portion 54.
- the part 54 of the second transparent layer forms the part 53 of the colored layer, it functions as an outer moat of the ink reservoir constituting the colored layer, and there is no risk that the ink constituting the colored layer will undesirably spread out.
- the colored layer portion 53 can be formed with high accuracy.
- FIG. 6 is a view obtained by removing the support material from the view of FIG.
- FIG. 7 is a cross-sectional view of a modeled object having a comparative configuration.
- the modeled object of the comparative configuration is the same as the modeled object 50 of the present embodiment in that it is formed by the lamination method, but each layer of the comparative structure is a part of the first transparent layer in the modeled object 50 of the present embodiment.
- the problem occurring in the comparative configuration will be described assuming that the upper layer has a larger size (area) along the XY plane than the lower layer.
- the end of the upper layer is constituted by the colored layer 152 (2), and this colored layer 152 (2) is more than the colored layer 152 (1) constituted at the end of the lower layer. Jumping out to the side. For this reason, when the ink for forming the colored layer is ejected to form the protruding portion, the ink may drop below the coloring position.
- the color tone of the modeled object is exhibited by the colored layer, if the ink constituting the colored layer falls, the color tone of the modeled object may change from a predetermined color tone.
- a part 54 of the second transparent layer is formed at the end of each layer 50a.
- the ink for constituting the second transparent layer portion 54 falls, it is the colored layer that determines the color tone, so the color tone is not affected. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to manufacture a highly reliable model 50 that exhibits a desired color tone.
- the present invention includes an embodiment in which the second transparent layer portion 54 is formed after the colored layer portion 53.
- the modeled object 50 of this embodiment becomes the form which coated the surface of the colored layer 3 with the 2nd transparent layer 4, the 2nd transparent layer 4 also has a function as a protective layer of the colored layer 3. ing.
- the manufacturing method described above can be basically applied to the manufacturing of the upper half structure when the modeled object in FIG. 1 is divided into two parts, the upper half of the modeled object 50 is manufactured as shown in FIG.
- the upper colored layer is provided closer to the center side of the layer 50a than the lower colored layer, and a portion 53 of the upper colored layer is superimposed on a portion 52 of the lower first transparent layer. ing. Further, a part 54 of the upper second transparent layer is superimposed on a part 53 of the lower colored layer.
- the lower layer has a larger size (area) along the XY plane than the layer to be laminated. For this reason, there is almost no possibility that the ink constituting the upper colored layer falls. In addition, when manufacturing this upper half, it is not necessary to form a support material.
- the modeled object of the present embodiment shown in FIG. 2 includes a first transparent layer portion 52, a colored layer portion 53, and a second layer in the lowermost layer and its neighboring layers, and the uppermost layer and its neighboring layers.
- the present invention is not limited to this.
- the upper surface and the lower surface of the shaped object include a second transparent layer, a colored layer, and a first transparent layer as in a laminated structure shown in FIG. The structure may be omitted.
- Modification 1 It can be said that the molded object 50 of the present embodiment has the first transparent layer 2, the colored layer 3, and the second transparent layer 4 formed along the surface shape of the light reflecting layer 1.
- this invention is not limited to this,
- the shape of the molded article shown in FIG. 8 may be sufficient.
- the shapes of the shaped objects shown in FIGS. 8A to 8D are obtained by utilizing the fact that the end of each layer 50a (FIG. 2) is a part 54 of the second transparent layer, so that the second transparent layer 4
- the shape of the second transparent layer 4 is not the shape along the surface shape of the light reflecting layer 1, and the second transparent layer 4 is formed as shown in FIGS. 8A to 8D. It is good also as a desired shape including the colored layer 3, the 1st transparent layer, and the structure which consists of a light reflection layer.
- the embodiment including the second transparent layer 4 with the modeled object may be performed when the modeled object is a mechanically weak structure.
- it is effective for modeling legs and wings for insects, flower stems and petals.
- living things and plants are used as specimens and decorations, they can be returned to nature as they are by taking them in with a 3D scanner.
- support material is unnecessary, no waste material is generated and the system is naturally friendly.
- the second transparent layer 4 forms a hexahedron, and has a spherical structure composed of the colored layer 3, the first transparent layer, and the light reflecting layer. .
- the entire structure shown in FIG. 8A can be manufactured using the same manufacturing method as in FIG.
- a model 50 shown in FIG. 8B has a structure in which a second transparent layer 4 includes a doll composed of the colored layer 3, the first transparent layer, and the light reflecting layer.
- the transparent layer 4 is a stationary-type shaped object 50 having a shape that allows the entire shaped object to stand on its own.
- This stationary type shaped object 50 can also be manufactured (produced) using the manufacturing method described in the above-described embodiment.
- a model 50 shown in FIG. 8C has a structure in which the second transparent layer 4 includes a doll composed of the colored layer 3, the first transparent layer, and the light reflecting layer.
- This is a strap-type shaped article 50 in which a hole 70 is formed in a part of the transparent layer 4.
- the hole 70 may be formed in a part of the second transparent layer 4 at the same time as the outer shape is formed by the second transparent layer 4. If a hole is formed in the second transparent layer 4, there is an advantage that it is not necessary to make a hole in the doll itself composed of the colored layer 3, the first transparent layer, and the light reflecting layer.
- the model 50 shown in FIG. 8D has a structure in which the second transparent layer 4 includes the upper body portion of the doll composed of the colored layer 3, the first transparent layer, and the light reflecting layer.
- This is a model 50 in which a decorative three-dimensional image 71 configured by a mark, a frame, a light color, or the like is applied on the surface of the second transparent layer 4 or inside the second transparent layer 4.
- the shaped object 50 is provided with a character area 72 for writing characters such as a date, a person name, or a place name on the surface of the second transparent layer 4 or inside the second transparent layer 4.
- the decorative three-dimensional image 71 and the character area 72 may be formed at the same time as the outer shape is formed by the second transparent layer 4.
- other additional information may be formed on the surface of the second transparent layer 4 or inside the second transparent layer 4.
- FIGS. 8B to 8D an integrated doll is included in the second transparent layer 4, but the number of dolls included in the second transparent layer 4 is limited to this. It is not a thing.
- the colored layer can be provided not only near the outer peripheral end of the ring but also near the inner peripheral end.
- a colored layer can be provided on the surface of the modeled article, and a second transparent layer can be provided on the colored layer.
- the second transparent layer 4 is not formed in a desired shape as in the present modification, but the second transparent layer 4 is shaped along the surface shape of the light reflecting layer 1 as in the above embodiment. It may be formed as follows, and the obtained shaped article may be enclosed in a resin of an arbitrary shape.
- the shaped object 50 of the present embodiment has the second transparent layer 4 as the outermost layer, but the object of the present invention is to form the first transparent layer between the colored layer and the light reflecting layer. Can be achieved. Therefore, even if it is modeling object 50 'shown to sectional drawing shown in FIG. 9, it can be set as one Embodiment of this invention.
- this modification 2 is demonstrated based on FIGS. 9-11.
- FIG. 9 is a cross-sectional view of a modeled object 50 ′ of the second modification, and corresponds to FIG.
- FIG. 10 is a schematic diagram showing the lower surface of the inkjet head device used for manufacturing the modeled object 50 ′ of the second modification.
- FIG. 11 is a diagram illustrating a manufacturing process of the shaped object 50 ′ of the second modification.
- the difference between the modeled object 50 ′ of the second modified example and the modeled object 50 of the above embodiment is that the modeled object 50 ′ of the second modified example is formed on the outermost layer of the modeled object 50 of the embodiment.
- the second transparent layer 4 is not provided, and the colored layer 3 forms the outermost layer.
- Each layer 50'a constituting the model 50 'of the second modification shown in FIG. 9 is provided with a part 54 of the second transparent layer disposed at the end of the layer 50a (FIG. 2) of the embodiment. It is not done.
- the first transparent layer portion 52 is formed between the colored layer portion 53 and the light reflecting layer portion 51 for each layer 50′a. It is possible to avoid mixing the colored ink contained in the portion 53 of the ink and the ink constituting the portion 51 of the light reflecting layer. Even if the colored ink contained in the part 53 of the colored layer is mixed with the transparent ink constituting the part 52 of the first transparent layer, no adverse change is caused in the color tone of the part 53 of the colored layer. Therefore, it is possible to realize a shaped article that exhibits a desired color tone in the colored layer.
- a manufacturing method for manufacturing the modeled object 50 ′ shown in FIG. 9 will be described.
- a model 50 ′ shown in FIG. 9 can be manufactured using, for example, the inkjet head device 10 ′ shown in FIG.
- two inkjet heads 11H ′ and 12H ′ are mounted on the lower surface of the inkjet head device 10 ′ shown in FIG.
- the first inkjet head 11H ′ and the second inkjet head 12H ′ are displaced in the arrangement direction along the X direction and are displaced in the Y direction. .
- the first inkjet head 11H ′ is the same as the first inkjet head 11H shown in FIG.
- the second inkjet head 12H ′ is provided with a white ink nozzle 10 (W) that discharges a white ink (W) that is an ink used to form the light reflecting layer 1 (a part 51 of the light reflecting layer).
- a transparent ink nozzle 10 (CL) for discharging the transparent ink (CL) is provided.
- step S1 ′ shown in FIG. 11A a step of forming the first transparent layer portion 52 using the transparent ink and forming the light reflecting layer portion 51 using the white ink (W) is performed.
- the inkjet head device 10 is moved in the negative direction along the X axis, the transparent ink is ejected from the transparent ink nozzle 10 (CL) at a predetermined timing, and the white ink (W) at a predetermined timing.
- the white ink (W) are ejected from the white ink nozzle 10 (W) and landed at a position to be a portion 52 of the first transparent layer and a position to be a portion 51 of the light reflecting layer to form an ink reservoir. UV cure.
- the first transparent layer portion 52 and the light reflecting layer portion 51 can be formed.
- step S2 ′ shown in FIG. 11B the inkjet head device 10 is moved in the positive direction along the X axis, and the colored layer forming ink containing the colored ink is ejected at a predetermined timing.
- An ink reservoir is formed by landing at a position to be a portion 53 of the colored layer, and the ink reservoir is irradiated with ultraviolet rays to be cured.
- the layer 50'a is completed through the steps S1 and S2. Note that the support member 60 described in the above embodiment is also formed in the second modification.
- a new layer 50′a is formed on the layer 50′a shown in FIG. 11B in the same manner as steps S1 ′ to S2 ′. To do.
- step S3 ′ shown in FIG. 11C the first transparent layer portion 52 and the light reflecting layer portion 51 are formed in the same manner as step S1 ′.
- the upper layer 50′a needs to be formed larger in size (area) along the XY plane than the lower layer 50′a. Therefore, as shown in FIG. 11C, the first transparent layer included in the upper layer 50'a is formed on the portion 53 of the colored layer included in the lower layer 50'a completed up to step S2 '. The transparent ink is landed so that the part 52 of the layer overlaps.
- the light reflecting layer portion 51 included in the upper layer 50 ′ a overlaps the light reflecting layer portion 51 and the first transparent layer portion 52 included in the lower layer 50 ′ a.
- the white ink (W) is landed to form an ink reservoir, and this is cured with ultraviolet rays.
- step S4 ′ shown in FIG. 11D the colored layer forming ink is ejected at a predetermined timing in the same manner as in step S1 ′, and landed at a position where the colored layer becomes a part 53, thereby collecting the ink.
- the predetermined timing means that the colored layer forming ink is placed outside the first transparent layer portion 52 included in the upper layer 50 ′ a that does not overlap the colored layer portion 53 included in the lower layer 50 ′ a. This is the timing at which ejection is possible.
- a portion 53 of the colored layer included in the upper layer 50 ′ a is formed by irradiating the formed ink reservoir with ultraviolet rays and curing it.
- 9A and 9B can be manufactured by repeating the process of laminating the layer 50'a as described above.
- FIG. 12 is a view showing a modified example of the ink jet head device, and corresponds to FIG. 3 and FIG.
- a cyan ink nozzle 10 (C) a magenta ink nozzle 10 (M), a yellow ink nozzle 10 (Y), a black ink nozzle 10 (K)
- the white ink nozzles 10 (W) and the transparent ink nozzles 10 (CL) are arranged in this order in the X direction.
- FIG. 13 is a view showing still another modified example of the inkjet head device, and corresponds to FIG. 3 and FIG.
- the cyan ink nozzle 10 (C), the black ink nozzle 10 (K), the transparent ink nozzle 10 (CL), and the white ink nozzle 10 (W) are arranged in this order in the X direction. Is provided.
- FIG. 14 is a diagram showing still another modified example of the ink jet head device.
- the inkjet head device 10b shown in FIG. 14 includes a carriage 21 that can reciprocate along the X axis, a plurality of nozzle rows mounted on the carriage 21, and ultraviolet irradiators 24a and 24b mounted on the carriage 21. .
- the carriage 21 is moved in the Y direction, and ultraviolet curable ink is ejected from the nozzle rows, and scanning is performed to irradiate ultraviolet rays from the ultraviolet irradiators 24a and 24b.
- the plurality of nozzle rows are arranged along the X direction as shown in FIG. 14, and the cyan ink nozzle row C, the magenta ink nozzle row M, and the yellow ink are arranged from the left side to the right side in the X direction.
- the nozzle row Y for black, the nozzle row K for black ink, the nozzle row W for white ink, and the nozzle row CL for transparent ink are arranged in this order. Since each of the plurality of nozzle rows is mounted on the carriage 21, it is possible to discharge ultraviolet curable ink when moving in the X direction as the carriage 21 moves.
- FIG. 12 since all the nozzles are arranged in the X direction, it is possible to form a layer by ejecting all the ink in one layer by a single movement in the X direction. .
- ultraviolet irradiation is performed simultaneously with ink ejection by a single movement in the X direction. Therefore, further curing in the case of ultraviolet curable ink can be performed at the same timing as ejection.
- the modeled object 50 is provided with the first transparent layer 2 formed of a transparent ink between the light reflecting layer 1 formed of light-reflecting ink and the colored layer 3.
- the colored layer 3, the first transparent layer 2, and the light reflecting layer 1 are formed in this order from the surface layer side to the inside of the shaped object 50. .
- the 1st transparent layer 2 is formed between the colored layer 3 and the light reflection layer 1, even if mixing of colored ink and lower layer ink arises, colored ink is It does not mix with the ink having light reflectivity, and mixes with the transparent ink constituting the first transparent layer 2. Therefore, an inconvenient change does not occur in the color tone of the colored layer 3 containing the colored ink. Therefore, it is possible to realize a model 50 that exhibits a desired color tone.
- the modeled object 50 enters from the surface layer side of the modeled object with the ink containing the white pigment if the light reflecting layer 1 is configured with the ink containing the white pigment.
- the reflected light can be reflected well.
- the second transparent layer 4 is formed on the surface layer side of the colored layer 3 in addition to the above configuration.
- the colored layer 3 is protected by the second transparent layer 4, but also it is possible to contribute to the formation of a dense and accurate shaped object 50.
- the shaped article 50 according to one embodiment of the present invention is colored with a transparent ink at portions where the ink filling density of the colored layer 3 does not satisfy a predetermined ink filling density with only the colored ink.
- the ink filling density of layer 3 is compensated.
- the ink filling density of the colored layer 3 is supplemented by the transparent ink, no inconvenient gap or step is generated in the colored layer 3. Thereby, it can contribute to formation of a dense and highly accurate three-dimensional structure.
- the modeled object 50 is formed by stacking a plurality of layers 50a and 50′a, and the plurality of layers 50a and 50 ′. For at least one layer of a, from the end side to the center side of the one layer, a part of the colored layer 3 (a part 53 of the colored layer) and a part of the first transparent layer 2 (a first transparent layer) A part of the layer 52) and a part of the light reflecting layer 1 (a part 51 of the light reflecting layer) are formed in this order.
- the molded article 50 which concerns on 1 aspect of this invention has the 2nd transparent layer 4 formed in the said surface layer side of the said colored layer 3,
- Part of the colored layer 3 (a part 53 of the colored layer) included in a is composed of a part of the first transparent layer 2 (a part 52 of the first transparent layer) and a part of the second transparent layer 4 ( A portion 54) of the second transparent layer.
- the modeled object 50 includes a part of the first transparent layer 2 (a part 52 of the first transparent layer) and a part of the second transparent layer 4 (of the first transparent layer). A portion 52) between which the layers 50a and 50'a having a portion of the colored layer 3 (a portion 53 of the colored layer) are laminated. A part of the colored layer 3 included in the layer (a part 53 of the colored layer) and the layer 50a, 50′a stacked above or below the certain layer 50a, 50′a. A portion where the portion of the colored layer 3 (a portion 53 of the colored layer) does not overlap is a portion of the colored layer 3 (a portion 53 of the colored layer) included in a certain layer 50a, 50'a.
- the manufacturing method of the modeled object 50 is the modeled object 50 including the colored layer 3, the first transparent layer 2, and the light reflecting layer 1 formed from an ink having light reflectivity.
- the colored layer 3, the first transparent layer 2, and the light reflecting layer 1 are formed in this order from the surface layer side to the inside of the modeled object 50.
- a part of the colored layer 3 (a part 53 of the colored layer) and a part of the first transparent layer 2 from the end side to the center side of the layers 50a and 50'a and the part of the first transparent layer 2
- the method includes a step of forming a layer including a part 52 of the first transparent layer and a part of the light reflecting layer 1 (a part 51 of the light reflecting layer) in this order.
- the 1st transparent layer 2 is formed between the colored layer 3 and the light reflection layer 1, even if a colored ink may mix with a lower layer, it has light reflectivity. It mixes with not the ink but the transparent ink constituting the first transparent layer 2. For this reason, even if such mixing occurs, an undesirable change in color tone does not occur. Therefore, it is possible to realize a model 50 that exhibits a desired color tone.
- the manufacturing method of the model 50 includes the step of forming the layer in order to form the second transparent layer 4 on the surface layer side of the colored layer 3.
- a part of the second transparent layer 4 (a part 54 of the second transparent layer) is located closer to the end portion than a part of the colored layer 3 (a part 53 of the colored layer) in each of the layers 50a and 50'a to be laminated. ).
- the 2nd transparent layer 4 in the surface layer side of the colored layer 3, it can not only manufacture the modeling thing by which the colored layer 3 was protected, but it is a compact and highly accurate modeling. This can contribute to the formation of the object 50.
- the second transparent layer (second transparent layer portion 54) functions as an outer moat for the colored layer (colored layer portion 53), and the ink forming the colored layer (colored layer portion 53) spreads undesirably. There is no risk of falling.
- the formation allowable region is formed in the lower layer 50a and 50'a.
- the presence of the second transparent layer expands. That is, when the formation allowable region is expanded, when forming the colored layer of the upper layers 50a and 50'a (the colored layer portion 53), the colored ink contained in the colored layer (the colored layer portion 53) becomes lower layer 50a. , 50'a, there is no fear of falling off and falling, and the desired shaped object 50 can be manufactured.
- the method for manufacturing a shaped article 50 includes a step of forming a part of the colored layer 3 using colored ink (coloring) in the step of forming the layers 50a and 50′a. Forming a portion 53) of the layer, forming a portion of the first transparent layer 2 using the transparent ink (a portion 52 of the first transparent layer), and using an ink having light reflectivity.
- the first transparent layer (a part 52 of the first transparent layer) and the second transparent layer (a part 54 of the second transparent layer) are colored layers in the same manner as described above. If formed before (colored layer part 53), the first transparent layer (first transparent layer part 52) and the second transparent layer (second transparent layer part 54) are colored layers. It functions as an outer moat of (colored layer portion 53), and there is no possibility that the colored layer (colored layer portion 53) undesirably spreads. Therefore, it can contribute to manufacture of the desired shaped object 50.
- the method for manufacturing a shaped article 50 includes a part of the colored layer 3 (a part 53 of the colored layer) included in a certain layer 50a, 50′a, A portion where the portion of the colored layer 3 (a portion 53 of the colored layer) included in the layer 50a, 50′a laminated on or below the certain layer 50a, 50′a is not overlapped is A part of the colored layer 3 included in the layer (a part 53 of the colored layer) and a part of the first transparent layer 2 included in the layer laminated on or under the certain layer (first transparent layer) ) Or a part of the second transparent layer 4 (a part 54 of the second transparent layer) is overlapped.
- the colored layer (colored layer portion 53) is sandwiched between the transparent ink layers (first transparent layer portion 52 and second transparent layer portion 54) in the stacking direction.
- a part of the colored layer (a part 53 of the colored layer) does not overlap.
- the method for manufacturing the shaped article 50 according to one aspect of the present invention is transparent with respect to a portion where the ink filling density of a part of the decorative layer does not satisfy the predetermined ink filling density with only the decorative ink.
- the ink filling density of the colored layer 3 (colored layer part 53) is compensated for by the transparent ink that forms a part of the decorative layer by supplementing the ink filling density of a part of the decorative layer with the supplementary ink.
- the ink filling density of the colored layer 3 (colored layer portion 53) is supplemented by the transparent ink, so that no inconvenient gap or step is generated in the colored layer 3 (colored layer portion 53). .
- the transparent ink so that no inconvenient gap or step is generated in the colored layer 3 (colored layer portion 53). .
- it can contribute to formation of the compact and highly accurate shaped article 50.
- the amount of ink discharged for decoration varies depending on the content of the decoration, and as a result, the ink filling density of the decoration layer may not satisfy the predetermined ink filling density. It was. If coloring is given as an example of decoration (color recording of characters, images, etc. by subtractive color mixing method), the discharge amount of the colored ink that determines the color tone of the colored layer differs depending on the color tone, so the discharge amount is relatively small In some cases, the ink filling density of the colored layer may not satisfy a predetermined ink filling density. It has been found that such a lack of ink filling density causes the above-described irregularities and gaps. Unevenness and gaps are undesirable because they impair the color tone of the decoration and adversely affect the overall structure of the model.
- an object of the present invention is to provide a shaped article that realizes a desired decoration and a desired shape, and a manufacturing method thereof.
- a modeled object according to the present invention is a modeled object formed by a lamination method, has a decorative layer, and the ink filling density of the decorative layer is only the decorative ink. It is characterized in that the ink filling density of the decorative layer is supplemented by the supplementary ink at a location that does not satisfy the predetermined ink filling density.
- the ink filling density of the decorative layer does not satisfy the predetermined ink filling density, and a dent is formed in the decorative layer or a gap may be formed in the decorative layer.
- dents and gaps may cause a situation in which the model cannot be formed into a desired shape during the manufacturing process of the model.
- the ink filling density of the decoration layer is compensated by the supplementary ink, such a dent or gap does not occur. Therefore, a desired decoration can be realized and a shaped article having a desired shape can be provided.
- the supplementary ink is formed from a transparent ink.
- the method for manufacturing a modeled object according to the present invention is a manufacturing method for manufacturing a modeled object having a decorative layer by a laminating method. It is characterized in that the density of the decorative layer is supplemented with a supplementary ink at a place where the filling density does not satisfy a predetermined ink filling density.
- the ink filling density of the decorative layer does not satisfy the predetermined ink filling density, and a dent is formed in the decorative layer or a gap may be formed in the decorative layer.
- dents and gaps may cause a situation in which the model cannot be formed into a desired shape during the manufacturing process of the model.
- the ink filling density of the decorative layer is compensated by the supplementary ink, so that such a dent or gap does not occur. Therefore, desired decoration can be realized, and the shape of the modeled object can be densely modeled.
- the method for manufacturing a shaped article according to the present invention includes a layer forming step of forming a layer having a part of the decorative layer, and on the layer formed by the layer forming step. By forming a new layer, a part of the decorative layer between the layers is connected to form the decorative layer. In the layer forming step, only a decorative ink is used to fill a part of the decorative layer. For portions where the density does not satisfy the predetermined ink filling density, the ink filling density of a part of the decorative layer is compensated with the supplementary ink.
- the ink filling density is compensated for a part of the decorative layer formed in the layer forming step, it is possible to form a layer in which no dent or gap as described above occurs.
- a shaped article that realizes a desired decoration and realizes a desired shape, and a manufacturing method thereof.
- the modeled object according to the present invention is a structure that is three-dimensionally modeled by stacking a plurality of layers (stacking method).
- stacking method a plurality of layers
- the following embodiment demonstrates the form which used the inkjet method as a manufacturing method of a molded article, this invention is not limited to this, and it decorates the surface of a molded article while modeling with a lamination
- FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a modeled object 50 of the present embodiment.
- the modeled object 50 of the present embodiment has a substantially cylindrical shape in which the side surface is curved and swells.
- the shape of the shaped object according to the present invention and the shape of the shaped object manufactured by the manufacturing method according to the present invention are not limited to the shapes shown in FIG. It can be applied to all shapes such as hollow structures, ring structures, and horseshoe types.
- the ink containing the second transparent layer and the colorant from the surface layer side (outer peripheral side) to the inner side (center side) of the modeled object 50 ( The colored layer (decorative layer) formed by the decorative ink), the first transparent layer formed by the transparent ink, and the light reflecting layer formed from the ink having light reflectivity are formed in this order.
- FIG. 1 shows a state in which the second transparent layer 4 formed from a transparent ink located on the most surface layer side of the modeled object 50 is visible on the curved side surface of the modeled object 50.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ shown in FIG.
- the cross section of the model 50 shown in FIG. 2 is a cross section along the XZ plane at the center position of the model 50 with respect to the XYZ coordinate system shown in FIG.
- a three-dimensionally shaped object 50 is illustrated by laminating 21 layers 50 a in the Z direction.
- the number of layers is not limited to 21.
- FIG. 5 shows an XY plane of one layer 50a in the vicinity of the middle stage.
- Each layer 50a has a second transparent layer portion 54, a colored layer portion 53, a first transparent layer portion 52, and a light reflecting layer portion 51 from the outer peripheral side toward the center side. It is formed in order. That is, the modeled object 50 of the present embodiment has the first transparent layer 2, the colored layer 3, and the second transparent layer 4 from the light reflecting layer 1, which is the modeled object body, toward the surface layer side (outer peripheral side). It can also be said that and are coated in this order.
- the thickness of one layer 50a in the Z direction is a value suitable for multicolor formation mainly by subtractive color mixing of the colored layer 3 and is in the range of 5 ⁇ m to 50 ⁇ m.
- the preferred range when forming a layer by the ink jet method is 10 ⁇ m to 25 ⁇ m.
- the light reflecting layer 1 is regarded as a modeled body, but the light reflecting layer may or may not belong to the modeled body. That is, the molded object body or cavity separate from the light reflecting layer is in the center of the modeled object, and the modeled object body (which may not have light reflectivity) is directed to the surface layer side (outer peripheral side).
- the light reflecting layer, the first transparent layer, the colored layer, and the second transparent layer may be formed in this order. Or you may consider the core part (it does not need to have light reflectivity) and the light reflection layer 1 formed in the surface as a molded article main body.
- the plurality of layers 50 a are stacked in the Z direction, so that a portion 54 of the second transparent layer of each layer 50 a is generally connected to the outermost peripheral surface direction of the modeled object 50, so that the second transparent Layer 4 is formed.
- the colored layer 3 is formed by a portion 53 of the colored layer of each layer 50 a being substantially continuous with the outermost surface of the model 50.
- a part 52 of the first transparent layer of each layer 50 a is generally connected to the outermost peripheral surface direction of the modeled object 50 to form the first transparent layer 2.
- a part 51 of the light reflecting layer is substantially continuous with the outermost surface of the model 50 to form the light reflecting layer 1.
- the color tone expressed by subtractive color mixture can be recognized.
- the dimension in the XY plane direction of the portion 52 of the first transparent layer is set slightly wider than the dimension of the portion 53 of the colored layer with which the portion 52 of the first transparent layer is in contact with the top and bottom. And prevention of mixing of the inks constituting the light reflection layer 1 can be ensured.
- the dimension of the second transparent layer portion 54 in the XY plane direction is set to be slightly wider than the dimension of the colored layer portion 53 with which the second transparent layer portion 54 is vertically contacted. Can be more reliably protected.
- the width of the shaped object 50 along the Z direction (hereinafter referred to as the thickness in the Z direction, which can also be referred to as the height in the Z direction) is not limited, and the thickness in the Z direction of the layer 50a (high) ) Can also be set as appropriate depending on the number of layers. Further, as will be described later, in this embodiment, since the ink-jet method is used for lamination, the thickness in the Z direction of the layer 50a that can be realized by the lamination method may be considered.
- the thickness of the layer 50a when an ultraviolet curable ink, which will be described later, is formed by an ink jet method is 5 ⁇ m to 20 ⁇ m depending on the size of the ink droplets.
- the same data may be stacked and larger ink droplets may be used. In that case, the data amount can be reduced and the modeling speed can be increased.
- the light reflecting layer 1 (part 51 of the Light reflecting layer) is a layer formed of light reflective ink. It has a light reflectivity that can reflect light in the entire visible light region at least on the surface of the colored layer.
- the light reflecting layer 1 (a portion 51 of the light reflecting layer) can be formed from an ink containing a metal powder or an ink containing a white pigment, but is preferably formed from a white ink.
- a white ink By forming from a white ink, the light which entered from the surface layer side of the molded article in the light reflection layer 1 can be favorably reflected, and coloring by subtractive color mixture can be realized.
- the modeled body is configured by the light reflecting layer 1, but when the light reflecting layer 1 is formed on the surface of a separate modeled body that may not have light reflectivity,
- the thickness of the light reflecting layer 1, that is, the width from the outer peripheral side to the center side direction of the portion 51 of the light reflecting layer shown in FIG. 2 (hereinafter referred to as the thickness of the light reflecting layer 1) is 5 ⁇ m to 20 ⁇ m at a minimum. can do.
- the present invention is not limited to this numerical range.
- first transparent layer 2 (first transparent layer portion 52)
- the first transparent layer 2 (first transparent layer portion 52) is formed of a transparent ink.
- the transparent ink may be any ink that can form a transparent layer having a light transmittance of 50% or more per unit thickness. If the light transmittance per unit thickness of the transparent layer is less than 50%, the light transmission is undesirably blocked, and the molded article cannot exhibit a desired color tone due to subtractive color mixing, which is not desirable.
- an ink having a light transmittance of 80% or more per unit thickness of the transparent layer is used, and an ink having a light transmittance of 90% or more per unit thickness of the transparent layer is more preferably used.
- the first transparent layer 2 (a part 52 of the first transparent layer) between the light reflecting layer 1 (a part 51 of the light reflecting layer) and the colored layer 3 (a part 53 of the colored layer). It is possible to avoid mixing the colored ink forming the colored layer 3 and the ink forming the light reflecting layer 1. Even if the colored ink that forms the colored layer is mixed with the transparent ink that forms the first transparent layer, the color of the colored layer is not lost, and therefore, an undesirable change in color tone is not caused. Therefore, it is possible to realize a shaped article that exhibits a desired color tone (decoration) in the colored layer 3.
- the width from the outer peripheral side to the center side direction of the portion 52 of the first transparent layer (hereinafter referred to as the thickness of the first transparent layer) is a minimum of 5 ⁇ m to 20 ⁇ m in the decorative portion on the surface perpendicular to the stacking direction. is there.
- the present invention is not limited to this numerical range.
- the colored layer 3 (colored layer part 53) is formed of a colored ink containing a colorant.
- Examples of the ink containing a colorant include yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), and light-colored inks.
- Y yellow
- M magenta
- C cyan
- K black
- R red
- G green
- B blue
- Or orange
- metallic, pearl and phosphor colors In order to express a desired color tone, one or more of these colored inks are used.
- the amount of the color ink used for forming the colored layer 3 varies depending on the desired (desired) color tone. Therefore, in the case of a light color tone with a low density, the ink filling density of the colored layer 3 does not reach a predetermined ink filling density with colored ink alone, and unevenness is formed in the height in the Z direction, or X, Y There is a case where a dent without colored ink is formed in the middle along the direction. In any case, inconvenient irregularities are generated in the shaped article formed by the lamination method as in this embodiment, which is not preferable. In particular, in the case of a vertical modeling surface near the middle of the laminated structure shown in FIG.
- one cross section of the colored layer 3 has a filling density of a total of four drops of two ink drops vertically and horizontally.
- the number of colored inks is 4 drops at the maximum (maximum density) and 0 at the minimum (zero density, that is, white), so in the case of the minimum, a gap space of 4 drops may be formed,
- the quality is greatly impaired from both the modeling and color aspects.
- the colored layer 3 (colored layer portion 53) is filled with the supplementary ink at a location where the ink filling density of the colored layer 3 (colored layer portion 53) does not satisfy the predetermined ink filling density with only the colored ink.
- the ink filling density is compensated. That is, the colored layer 3 (the colored layer part 53) is formed so that the total density (number of ink droplets) of the colored ink and the supplemental ink is constant.
- the compensation amount and the compensation position (landing position) of the compensation ink can be determined by taking these into account. This determination can be made in the inkjet head device 10 or another control device (not shown).
- the surface formed by the colored layer 3 becomes flat, so that a glossy feeling can be given.
- the supplementary ink may be any ink that does not adversely affect the color tone to be exhibited in the colored layer 3 (colored layer portion 53).
- the first transparent layer 2 first transparent layer portion 52
- the second transparent layer 4 a portion 54 of the first transparent layer
- the thickness of the colored layer 3 that is, the width from the outer peripheral side to the center side direction of the portion 53 of the colored layer shown in FIG. 2 (hereinafter referred to as the thickness of the colored layer 3) is, for example, 5 ⁇ m to 20 ⁇ m. Can do.
- this embodiment demonstrates based on the colored layer 3, this invention is not limited to a colored layer, There will be no restriction
- the second transparent layer 4 (part 54 of the second transparent layer) is the first transparent layer 2 (first transparent layer). It is formed using the transparent ink described in part 52) of the layer.
- the second transparent layer 4 and the first transparent layer 2 may be formed using the same type of transparent ink, or may be formed using different types of transparent ink.
- the thickness of the second transparent layer 4 that is, the width along the center side direction from the outer peripheral side of the portion 54 of the second transparent layer shown in FIG. 2 (hereinafter referred to as the thickness of the second transparent layer 4).
- the second transparent layer 4 not only functions as a protective layer for the colored layer 3, but also makes it possible to manufacture a molded object densely in the present invention (this embodiment) that employs a lamination method. Has an advantageous effect.
- the colored layer 3 constitutes the outermost layer of the modeled object 50, that is, if a portion 53 of the colored layer is located at the end most in each layer 50a shown in FIG. There is a possibility that (a part 53 of the colored layer) cannot be formed with high accuracy.
- the colored layer 3 (the colored layer portion 53) is formed by forming the second transparent layer 4 (a portion 54 of the second transparent layer) on the outermost layer of the modeled object 50 as in the present embodiment. Since it forms accurately, it can contribute to exhibiting a desired color tone by the 2nd transparent layer 4 (part 54 of a 2nd transparent layer).
- the colored layer 3 constitutes the outermost layer of the modeled object 50
- the colored layer 3 is exposed, so that decoloration due to rubbing and fading due to ultraviolet rays are likely to occur.
- the 2nd transparent layer 4 part 54 of a 2nd transparent layer
- decoloring and fading can be prevented.
- FIG. 3 is a view showing the lower surface of the inkjet head device 10 used in the manufacturing method.
- FIG. 4 is a view schematically showing a state in the process of manufacturing the modeled object 50 of the present embodiment.
- Three ink jet heads 11H to 13H are roughly divided on the lower surface of the ink jet head device 10. As shown in FIG. 3, the arrangement positions of the first inkjet head 11H, the second inkjet head 12H, and the third inkjet head 13H are shifted along the X direction. In addition, as shown in FIG. 3, the first ink jet head 11H, the second ink jet head 12H, and the third ink jet head 13H are arranged at different positions along the Y direction. That is, the inkjet heads 11H to 13H are arranged in a so-called staggered arrangement.
- the first inkjet head 11H includes a cyan ink nozzle 10 (C) for discharging cyan ink, a magenta ink nozzle 10 (M) for discharging magenta ink, and a yellow ink nozzle 10 (Y for discharging yellow ink). ) And a black ink nozzle 10 (K) for discharging black ink.
- the order and number of the nozzles 10 (C), 10 (M), 10 (Y), and 10 (K) are not limited to those shown in FIG.
- Each of the inks ejected from these nozzles is a colored ink used for forming the colored layer 3 (colored layer portion 53) shown in FIG.
- the second inkjet head 12H is provided with a white ink nozzle 10 (W) for discharging white ink (W).
- This white ink (W) is an ink used for forming the light reflecting layer 1 (a part 51 of the light reflecting layer) shown in FIG.
- the third inkjet head 13H is provided with a transparent ink nozzle 10 (CL) for discharging transparent ink (CL).
- This transparent ink (CL) is used to form the first transparent layer 2 (first transparent layer portion 52) and the second transparent layer 4 (second transparent layer portion 54) shown in FIG. This is the ink used.
- the inkjet head device 10 is provided so that the lower surface shown in FIG. 3 faces the layer 50a being formed. Further, the inkjet head device 10 can reciprocate in the X direction, and ejects ink during the movement. Further, the inkjet head device 10 is moved in a predetermined direction in the XYZ coordinate system, or the formation table on which the layer 50a is placed (the formation surface B of the formation table is shown in FIG. 4) is determined in the XYZ coordinate system. The relative position between the inkjet head device 10 and the layer 50a being formed is changed depending on whether the ink is moved in the direction. Either movement may be performed.
- each ink is an ultraviolet curable ink. Therefore, it is necessary to irradiate the discharged ink with ultraviolet rays.
- the ultraviolet irradiator may be mounted on the inkjet head device 10 or may be configured separately. By irradiating with ultraviolet rays, the ink is cured and finally each layer 50a shown in FIG. 2 is formed.
- the first layer 50a (described as the first layer 50a (1)) is formed on the formation surface B of the forming table.
- each ink is ejected from the ink-jet head device 10 at a predetermined timing using an ink-jet method, and is centered from the end side of the first layer 50a.
- a part of the second transparent layer, a part of the colored layer, a part of the first transparent layer, and a part of the light reflecting layer are formed in this order.
- step S1 shown in FIG. 4A a step of forming the second transparent layer portion 54 using the transparent ink and forming the first transparent layer portion 52 using the transparent ink is performed.
- the inkjet head device 10 is moved in the positive direction along the X axis, and the transparent ink is ejected from the transparent ink nozzle 10 (CL) shown in FIG.
- the ink reservoir is irradiated with ultraviolet rays and cured.
- a first transparent layer portion 52 and a second transparent layer portion 54 are formed.
- step S2 shown in FIG. 4B the inkjet head device 10 is moved in the negative direction along the X axis, and white ink (W) as light-reflective ink is whitened at a predetermined timing.
- An ink reservoir is formed by discharging from the ink nozzle 10 (W), and this is cured by irradiation with ultraviolet rays.
- FIG.4 (b) the part 51 of a light reflection layer is formed.
- step S3 shown in FIG. 4 (c) the inkjet head device 10 is moved in the positive direction along the X axis, and the colored layer forming ink composed of the colored ink and the supplementary ink is added to both of them at a predetermined timing.
- the ink is discharged so that the total amount of ink is constant, and is cured by ultraviolet rays.
- the predetermined timing refers to the first inkjet head at a position where the colored layer forming ink can be ejected to a region between the first transparent layer portion 52 and the second transparent layer portion 54 formed in step S1. This is the timing when each 11H nozzle is present.
- a predetermined amount of ink droplets are ejected using an ink jet method to form an ink reservoir, which is cured by irradiating it with ultraviolet rays.
- a colored layer portion 53 having a desired color tone is formed between the first transparent layer portion 52 and the second transparent layer portion 54.
- the first layer 50a (1) has the same form as the top view of the layer 50a shown in FIG. Step S1 and step S2 may be switched in order. Steps S2 and S3 may also be switched in order.
- a new layer 50a (described as the second layer 50a (2)) is then formed (laminated) on the first layer 50a (1).
- the shaped object 50 of the present embodiment has a gradually increasing size (area) along the XY plane of the layer 50 a that is laminated from the bottom to the middle of the laminate.
- stack is already formed of the lower layer 50a.
- the shape protrudes to the side rather than the end.
- a support material layer may be formed.
- FIG. 4D illustrates the step of forming the second layer 50a (2), but the colored layer portion 53 (2) included in the second layer 50a (2) is the first layer. 50a (1) is formed so as to overlap with a portion 54 (1) of the second transparent layer.
- the second layer 50a (2) since the second layer 50a (2) has a larger size (area) along the XY plane than the first layer 50a (1), the second layer 50a (2) constitutes the end of the second layer 50a (2).
- the portion 54 (2) of the second transparent layer protrudes laterally from the portion 54 (1) of the second transparent layer constituting the end of the first layer 50a (1).
- the support material 60 is formed on the outer side (side side) than 1).
- the support material 60 can be formed from ink ejected using an inkjet method. Although the support material 60 has such a strength that the layer does not fall even if a layer is formed thereon, the support material 60 is configured by a removable ink because it is a portion that is not included in the molded object 50 in the end. .
- the ink of the support material 60 is also preferably cured by ultraviolet rays (cured to such an extent that it can be removed in the subsequent process) or water-soluble and can be removed by dissolving in water in the subsequent process.
- the 2 can be manufactured by repeating the process of laminating the layers 50a as necessary in the X and Y directions to form one layer and further laminating in the Z direction. In forming a single layer, good modeling and decoration with little unevenness can be obtained by performing known interlace scanning for two-dimensional image formation.
- the step of forming the second transparent layer portion 54 using the transparent ink the step of forming the colored layer portion 53 using the colored ink, and the above step using the transparent ink.
- the step of forming the second transparent layer portion 54 and then the step of forming the colored layer portion 53 using the colored ink to form the first transparent layer portion 52 and the second transparent layer portion 52.
- a colored layer portion 53 is formed between the transparent layer portion 54 and the transparent layer portion 54.
- the part 54 of the second transparent layer forms the part 53 of the colored layer, it functions as an outer moat of the ink reservoir constituting the colored layer, and there is no risk that the ink constituting the colored layer will undesirably spread out.
- the colored layer portion 53 can be formed with high accuracy.
- FIG. 6 is a view obtained by removing the support material from the view of FIG.
- FIG. 7 is a cross-sectional view of a modeled object having a comparative configuration.
- the modeled object of the comparative configuration is the same as the modeled object 50 of the present embodiment in that it is formed by the lamination method, but each layer of the comparative structure is a part of the first transparent layer in the modeled object 50 of the present embodiment.
- the problem occurring in the comparative configuration will be described assuming that the upper layer has a larger size (area) along the XY plane than the lower layer.
- the end of the upper layer is constituted by the colored layer 152 (2), and this colored layer 152 (2) is more than the colored layer 152 (1) constituted at the end of the lower layer. Jumping out to the side. For this reason, when the ink for forming the colored layer is ejected to form the protruding portion, the ink may drop below the coloring position.
- the color tone of the modeled object is exhibited by the colored layer, if the ink constituting the colored layer falls, the color tone of the modeled object may change from a predetermined color tone.
- a part 54 of the second transparent layer is formed at the end of each layer 50a.
- the ink for constituting the second transparent layer portion 54 falls, it is the colored layer that determines the color tone, so the color tone is not affected. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to manufacture a highly reliable model 50 that exhibits a desired color tone.
- the present invention includes an embodiment in which the second transparent layer portion 54 is formed after the colored layer portion 53.
- the modeled object 50 of this embodiment becomes the form which coated the surface of the colored layer 3 with the 2nd transparent layer 4, the 2nd transparent layer 4 also has a function as a protective layer of the colored layer 3. ing.
- the manufacturing method described above can be basically applied to the manufacturing of the upper half structure when the modeled object in FIG. 1 is divided into two parts, the upper half of the modeled object 50 is manufactured as shown in FIG.
- the upper colored layer is provided closer to the center side of the layer 50a than the lower colored layer, and a portion 53 of the upper colored layer is superimposed on a portion 52 of the lower first transparent layer. ing. Further, a part 54 of the upper second transparent layer is superimposed on a part 53 of the lower colored layer.
- the lower layer has a larger size (area) along the XY plane than the layer to be laminated. For this reason, there is almost no possibility that the ink constituting the upper colored layer falls. In addition, when manufacturing this upper half, it is not necessary to form a support material.
- the modeled object of the present embodiment shown in FIG. 2 includes a first transparent layer portion 52, a colored layer portion 53, and a second layer in the lowermost layer and its neighboring layers, and the uppermost layer and its neighboring layers.
- the present invention is not limited to this.
- the upper surface and the lower surface of the shaped object include a second transparent layer, a colored layer, and a first transparent layer as in a laminated structure shown in FIG. The structure may be omitted.
- Modification 1 It can be said that the molded object 50 of the present embodiment has the first transparent layer 2, the colored layer 3, and the second transparent layer 4 formed along the surface shape of the light reflecting layer 1.
- this invention is not limited to this,
- the shape of the molded article shown in FIG. 8 may be sufficient.
- the shapes of the shaped objects shown in FIGS. 8A to 8D are obtained by utilizing the fact that the end of each layer 50a (FIG. 2) is a part 54 of the second transparent layer, so that the second transparent layer 4
- the shape of the second transparent layer 4 is not the shape along the surface shape of the light reflecting layer 1, and the second transparent layer 4 is formed as shown in FIGS. 8A to 8D. It is good also as a desired shape including the colored layer 3, the 1st transparent layer, and the structure which consists of a light reflection layer.
- the embodiment including the second transparent layer 4 with the modeled object may be performed when the modeled object is a mechanically weak structure.
- it is effective for modeling legs and wings for insects, flower stems and petals.
- living things and plants are used as specimens and decorations, they can be returned to nature as they are by taking them in with a 3D scanner.
- support material is unnecessary, no waste material is generated and the system is naturally friendly.
- the second transparent layer 4 forms a hexahedron, and has a spherical structure composed of the colored layer 3, the first transparent layer, and the light reflecting layer. .
- the entire structure shown in FIG. 8A can be manufactured using the same manufacturing method as in FIG.
- a model 50 shown in FIG. 8B has a structure in which a second transparent layer 4 includes a doll composed of the colored layer 3, the first transparent layer, and the light reflecting layer.
- the transparent layer 4 is a stationary-type shaped object 50 having a shape that allows the entire shaped object to stand on its own.
- This stationary type shaped object 50 can also be manufactured (produced) using the manufacturing method described in the above-described embodiment.
- a model 50 shown in FIG. 8C has a structure in which the second transparent layer 4 includes a doll composed of the colored layer 3, the first transparent layer, and the light reflecting layer.
- This is a strap-type shaped article 50 in which a hole 70 is formed in a part of the transparent layer 4.
- the hole 70 may be formed in a part of the second transparent layer 4 at the same time as the outer shape is formed by the second transparent layer 4. If a hole is formed in the second transparent layer 4, there is an advantage that it is not necessary to make a hole in the doll itself composed of the colored layer 3, the first transparent layer, and the light reflecting layer.
- the model 50 shown in FIG. 8D has a structure in which the second transparent layer 4 includes the upper body portion of the doll composed of the colored layer 3, the first transparent layer, and the light reflecting layer.
- This is a model 50 in which a decorative three-dimensional image 71 configured by a mark, a frame, a light color, or the like is applied on the surface of the second transparent layer 4 or inside the second transparent layer 4.
- the shaped object 50 is provided with a character area 72 for writing characters such as a date, a person name, or a place name on the surface of the second transparent layer 4 or inside the second transparent layer 4.
- the decorative three-dimensional image 71 and the character area 72 may be formed at the same time as the outer shape is formed by the second transparent layer 4.
- other additional information may be formed on the surface of the second transparent layer 4 or inside the second transparent layer 4.
- FIGS. 8B to 8D an integrated doll is included in the second transparent layer 4, but the number of dolls included in the second transparent layer 4 is limited to this. It is not a thing.
- the colored layer can be provided not only near the outer peripheral end of the ring but also near the inner peripheral end.
- a colored layer can be provided on the surface of the modeled article, and a second transparent layer can be provided on the colored layer.
- the second transparent layer 4 is not formed in a desired shape as in the present modification, but the second transparent layer 4 is shaped along the surface shape of the light reflecting layer 1 as in the above embodiment. It may be formed as follows, and the obtained shaped article may be enclosed in a resin of an arbitrary shape.
- the shaped object 50 of the present embodiment has the second transparent layer 4 as the outermost layer, but the object of the present invention is to form the first transparent layer between the colored layer and the light reflecting layer. Can be achieved. Therefore, even if it is modeling object 50 'shown to sectional drawing shown in FIG. 9, it can be set as one Embodiment of this invention.
- this modification 2 is demonstrated based on FIGS. 9-11.
- FIG. 9 is a cross-sectional view of a modeled object 50 ′ of the second modification, and corresponds to FIG.
- FIG. 10 is a schematic diagram showing the lower surface of the inkjet head device used for manufacturing the modeled object 50 ′ of the second modification.
- FIG. 11 is a diagram illustrating a manufacturing process of the shaped object 50 ′ of the second modification.
- the difference between the modeled object 50 ′ of the second modified example and the modeled object 50 of the above embodiment is that the modeled object 50 ′ of the second modified example is formed on the outermost layer of the modeled object 50 of the embodiment.
- the second transparent layer 4 is not provided, and the colored layer 3 forms the outermost layer.
- Each layer 50'a constituting the model 50 'of the second modification shown in FIG. 9 is provided with a part 54 of the second transparent layer disposed at the end of the layer 50a (FIG. 2) of the embodiment. It is not done.
- the first transparent layer portion 52 is formed between the colored layer portion 53 and the light reflecting layer portion 51 for each layer 50′a. It is possible to avoid mixing the colored ink contained in the portion 53 of the ink and the ink constituting the portion 51 of the light reflecting layer. Even if the colored ink contained in the part 53 of the colored layer is mixed with the transparent ink constituting the part 52 of the first transparent layer, no adverse change is caused in the color tone of the part 53 of the colored layer. Therefore, it is possible to realize a shaped article that exhibits a desired color tone in the colored layer.
- a manufacturing method for manufacturing the modeled object 50 ′ shown in FIG. 9 will be described.
- a model 50 ′ shown in FIG. 9 can be manufactured using, for example, the inkjet head device 10 ′ shown in FIG.
- two inkjet heads 11H ′ and 12H ′ are mounted on the lower surface of the inkjet head device 10 ′ shown in FIG.
- the first inkjet head 11H ′ and the second inkjet head 12H ′ are displaced in the arrangement direction along the X direction and are displaced in the Y direction. .
- the first inkjet head 11H ′ is the same as the first inkjet head 11H shown in FIG.
- the second inkjet head 12H ′ is provided with a white ink nozzle 10 (W) that discharges a white ink (W) that is an ink used to form the light reflecting layer 1 (a part 51 of the light reflecting layer).
- a transparent ink nozzle 10 (CL) for discharging the transparent ink (CL) is provided.
- step S1 ′ shown in FIG. 11A a step of forming the first transparent layer portion 52 using the transparent ink and forming the light reflecting layer portion 51 using the white ink (W) is performed.
- the inkjet head device 10 is moved in the negative direction along the X axis, the transparent ink is ejected from the transparent ink nozzle 10 (CL) at a predetermined timing, and the white ink (W) at a predetermined timing.
- the white ink (W) are ejected from the white ink nozzle 10 (W) and landed at a position to be a portion 52 of the first transparent layer and a position to be a portion 51 of the light reflecting layer to form an ink reservoir. UV cure.
- the first transparent layer portion 52 and the light reflecting layer portion 51 can be formed.
- step S2 ′ shown in FIG. 11B the inkjet head device 10 is moved in the positive direction along the X axis, and the colored layer forming ink containing the colored ink is ejected at a predetermined timing.
- An ink reservoir is formed by landing at a position to be a portion 53 of the colored layer, and the ink reservoir is irradiated with ultraviolet rays to be cured.
- the layer 50'a is completed through the steps S1 and S2. Note that the support member 60 described in the above embodiment is also formed in the second modification.
- a new layer 50′a is formed on the layer 50′a shown in FIG. 11B in the same manner as steps S1 ′ to S2 ′. To do.
- step S3 ′ shown in FIG. 11C the first transparent layer portion 52 and the light reflecting layer portion 51 are formed in the same manner as step S1 ′.
- the upper layer 50′a needs to be formed larger in size (area) along the XY plane than the lower layer 50′a. Therefore, as shown in FIG. 11C, the first transparent layer included in the upper layer 50'a is formed on the portion 53 of the colored layer included in the lower layer 50'a completed up to step S2 '. The transparent ink is landed so that the part 52 of the layer overlaps.
- the light reflecting layer portion 51 included in the upper layer 50 ′ a overlaps the light reflecting layer portion 51 and the first transparent layer portion 52 included in the lower layer 50 ′ a.
- the white ink (W) is landed to form an ink reservoir, and this is cured with ultraviolet rays.
- step S4 ′ shown in FIG. 11D the colored layer forming ink is ejected at a predetermined timing in the same manner as in step S1 ′, and landed at a position where the colored layer becomes a part 53, thereby collecting the ink.
- the predetermined timing means that the colored layer forming ink is placed outside the first transparent layer portion 52 included in the upper layer 50 ′ a that does not overlap the colored layer portion 53 included in the lower layer 50 ′ a. This is the timing at which ejection is possible.
- a portion 53 of the colored layer included in the upper layer 50 ′ a is formed by irradiating the formed ink reservoir with ultraviolet rays and curing it.
- 9A and 9B can be manufactured by repeating the process of laminating the layer 50'a as described above.
- FIG. 12 is a view showing a modified example of the ink jet head device, and corresponds to FIG. 3 and FIG.
- a cyan ink nozzle 10 (C) a magenta ink nozzle 10 (M), a yellow ink nozzle 10 (Y), a black ink nozzle 10 (K)
- the white ink nozzles 10 (W) and the transparent ink nozzles 10 (CL) are arranged in this order in the X direction.
- FIG. 13 is a view showing still another modified example of the inkjet head device, and corresponds to FIG. 3 and FIG.
- the cyan ink nozzle 10 (C), the black ink nozzle 10 (K), the transparent ink nozzle 10 (CL), and the white ink nozzle 10 (W) are arranged in this order in the X direction. Is provided.
- FIG. 14 is a diagram showing still another modified example of the ink jet head device.
- the inkjet head device 10b shown in FIG. 14 includes a carriage 21 that can reciprocate along the X axis, a plurality of nozzle rows mounted on the carriage 21, and ultraviolet irradiators 24a and 24b mounted on the carriage 21. .
- the carriage 21 is moved in the Y direction, and ultraviolet curable ink is ejected from the nozzle rows, and scanning is performed to irradiate ultraviolet rays from the ultraviolet irradiators 24a and 24b.
- the plurality of nozzle rows are arranged along the X direction as shown in FIG. 14, and the cyan ink nozzle row C, the magenta ink nozzle row M, and the yellow ink are arranged from the left side to the right side in the X direction.
- the nozzle row Y for black, the nozzle row K for black ink, the nozzle row W for white ink, and the nozzle row CL for transparent ink are arranged in this order. Since each of the plurality of nozzle rows is mounted on the carriage 21, it is possible to discharge ultraviolet curable ink when moving in the X direction as the carriage 21 moves.
- FIG. 12 since all the nozzles are arranged in the X direction, it is possible to form a layer by ejecting all the ink in one layer by a single movement in the X direction. .
- ultraviolet irradiation is performed simultaneously with ink ejection by a single movement in the X direction. Therefore, further curing in the case of ultraviolet curable ink can be performed at the same timing as ejection.
- the modeled object 50 is a modeled object 50 formed by a laminating method, includes the colored layer 3, and the ink filling density of the colored layer 3 is a predetermined ink filling density only with the colored ink. It is characterized in that the ink filling density of the colored layer 3 is compensated for by a supplementary ink at a location that does not satisfy the above.
- the ink filling density of the colored layer may not satisfy the predetermined ink filling density, and a dent may be formed in the colored layer or a gap may be formed in the decorative layer.
- dents and gaps may cause a situation in which the model cannot be formed into a desired shape during the manufacturing process of the model.
- the configuration of the modeled object 50 according to one aspect of the present invention since the ink filling density of the colored layer 3 is compensated by the supplementary ink, such a dent or gap does not occur. Therefore, a desired color tone (decoration) can be realized, and a shaped object 50 having a desired shape can be provided.
- the shaped object 50 achieves a desired color tone without affecting the color tone of the colored layer if the supplementary ink is formed of a transparent ink.
- a model can be provided.
- the manufacturing method of the molded article 50 is a manufacturing method for manufacturing a molded article having the colored layer 3 by a lamination method, and includes a step of forming the colored layer 3, and in this step, a colored ink Only, the ink filling density of the colored layer 3 is supplemented with the supplementary ink at a portion where the ink filling density of the colored layer 3 does not satisfy the predetermined ink filling density.
- the ink filling density of the colored layer may not satisfy the predetermined ink filling density, and a dent may be formed in the colored layer or a gap may be formed in the decorative layer. Such dents and gaps may cause a situation in which the model cannot be formed into a desired shape during the manufacturing process of the model.
- the ink filling density of the colored layer 3 is compensated by the supplementary ink, such a dent or gap does not occur. Therefore, a desired color tone (decoration) can be realized, and a shaped object 50 having a desired shape can be provided.
- the manufacturing method of the shaped article 50 includes a layer forming step of forming the layer 50a having the portion 53 of the colored layer in addition to the above configuration, and is formed by the layer forming step.
- a layer forming step of forming the layer 50a having the portion 53 of the colored layer in addition to the above configuration, and is formed by the layer forming step.
- a portion 53 of the colored layer between the layers 50a is connected to form the colored layer 3, and in the layer forming step, the coloring is performed only with colored ink.
- the ink filling density of the portion 53 of the colored layer is supplemented with the supplementary ink at a portion where the ink filling density of the portion 53 of the layer does not satisfy the predetermined ink filling density.
- an object of the present invention is to provide a shaped article exhibiting a desired decoration and a manufacturing method thereof.
- a modeled object according to the present invention is provided with a light reflecting layer formed from an ink having light reflectivity, a decorative layer, and a transparent layer formed from a transparent ink.
- the decorative layer is formed on the outer side of the light reflecting layer, and the transparent layer is formed on the outer side of the decorative layer.
- a part of the region that can be formed includes not only a region that overlaps a part of the decorative layer included in the lower layer to be laminated, but also a region that overlaps a part of the transparent layer, and can be widely secured. Thereby, the precision of manufacture becomes somewhat loose, and it can contribute to the improvement of manufacturing efficiency.
- a manufacturing method of a modeled object is a manufacturing method of manufacturing a modeled object by laminating a plurality of layers, and the modeled object is a surface layer side of the modeled object. From the inside to the inside, it is a shaped article having a transparent layer formed from a transparent ink and a decorative layer in this order, and as two or more layers of the plurality of layers, the end of each layer A layer forming step of forming a layer having a part of the transparent layer and a part of the decorative layer in this order from the side toward the center side is characterized.
- a part of the transparent layer is provided on the end side with respect to a part of the decorative layer. Therefore, even when the two or more layers are formed, even if the ink of the layer to be formed on the end side of each layer falls, the layer formed on the end side of the layer is a transparent layer. It is not a decorative layer. Therefore, the modeling object which realized the desired decoration by losing the ink of a decoration layer can be formed.
- stack A region where a part of the layer can be formed includes not only a region overlapping with a part of the decorative layer included in the lower layer to be laminated, but also a region overlapping with a part of the transparent layer, and can be widely secured. Thereby, the precision of manufacture becomes somewhat loose, and it can contribute to the improvement of manufacturing efficiency.
- the layer forming step includes a step of forming a part of the transparent layer and a step of forming a part of the decorative layer. And a step of forming a part of the transparent layer is performed before the step of forming a part of the decorative layer.
- this decoration when a part of this transparent layer forms a part of this decoration layer serves as an outer moat for part of the layer.
- a part of the decorative layer included is formed so as to overlap a part of the transparent layer of the lower layer.
- the modeled object according to the present invention is a structure that is three-dimensionally modeled by stacking a plurality of layers (stacking method).
- stacking method a plurality of layers
- the following embodiment demonstrates the form which used the inkjet method as a manufacturing method of a molded article, this invention is not limited to this, and it decorates the surface of a molded article while modeling with a lamination
- FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a modeled object 50 of the present embodiment.
- the modeled object 50 of the present embodiment has a substantially cylindrical shape in which the side surface is curved and swells.
- the shape of the shaped object according to the present invention and the shape of the shaped object manufactured by the manufacturing method according to the present invention are not limited to the shapes shown in FIG. It can be applied to all shapes such as hollow structures, ring structures, and horseshoe types.
- the ink containing the second transparent layer and the colorant from the surface layer side (outer peripheral side) to the inner side (center side) of the modeled object 50 ( The colored layer (decorative layer) formed by the decorative ink), the first transparent layer formed by the transparent ink, and the light reflecting layer formed from the ink having light reflectivity are formed in this order.
- FIG. 1 shows a state in which the second transparent layer 4 formed from a transparent ink located on the most surface layer side of the modeled object 50 is visible on the curved side surface of the modeled object 50.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ shown in FIG.
- the cross section of the model 50 shown in FIG. 2 is a cross section along the XZ plane at the center position of the model 50 with respect to the XYZ coordinate system shown in FIG.
- a three-dimensionally shaped object 50 is illustrated by laminating 21 layers 50 a in the Z direction.
- the number of layers is not limited to 21.
- FIG. 5 shows an XY plane of one layer 50a in the vicinity of the middle stage.
- Each layer 50a has a second transparent layer portion 54, a colored layer portion 53, a first transparent layer portion 52, and a light reflecting layer portion 51 from the outer peripheral side toward the center side. It is formed in order. That is, the modeled object 50 of the present embodiment has the first transparent layer 2, the colored layer 3, and the second transparent layer 4 from the light reflecting layer 1, which is the modeled object body, toward the surface layer side (outer peripheral side). It can also be said that and are coated in this order.
- the thickness of one layer 50a in the Z direction is a value suitable for multicolor formation mainly by subtractive color mixing of the colored layer 3 and is in the range of 5 ⁇ m to 50 ⁇ m.
- the preferred range when forming a layer by the ink jet method is 10 ⁇ m to 25 ⁇ m.
- the light reflecting layer 1 is regarded as a modeled body, but the light reflecting layer may or may not belong to the modeled body. That is, the molded object body or cavity separate from the light reflecting layer is in the center of the modeled object, and the modeled object body (which may not have light reflectivity) is directed to the surface layer side (outer peripheral side).
- the light reflecting layer, the first transparent layer, the colored layer, and the second transparent layer may be formed in this order. Or you may consider the core part (it does not need to have light reflectivity) and the light reflection layer 1 formed in the surface as a molded article main body.
- the plurality of layers 50 a are stacked in the Z direction, so that a portion 54 of the second transparent layer of each layer 50 a is generally connected to the outermost peripheral surface direction of the modeled object 50, so that the second transparent Layer 4 is formed.
- the colored layer 3 is formed by a portion 53 of the colored layer of each layer 50 a being substantially continuous with the outermost surface of the model 50.
- a part 52 of the first transparent layer of each layer 50 a is generally connected to the outermost peripheral surface direction of the modeled object 50 to form the first transparent layer 2.
- a part 51 of the light reflecting layer is substantially continuous with the outermost surface of the model 50 to form the light reflecting layer 1.
- the color tone expressed by subtractive color mixture can be recognized.
- the dimension in the XY plane direction of the portion 52 of the first transparent layer is set slightly wider than the dimension of the portion 53 of the colored layer with which the portion 52 of the first transparent layer is in contact with the top and bottom. And prevention of mixing of the inks constituting the light reflection layer 1 can be ensured.
- the dimension of the second transparent layer portion 54 in the XY plane direction is set to be slightly wider than the dimension of the colored layer portion 53 with which the second transparent layer portion 54 is vertically contacted. Can be more reliably protected.
- the width of the shaped object 50 along the Z direction (hereinafter referred to as the thickness in the Z direction, which can also be referred to as the height in the Z direction) is not limited, and the thickness in the Z direction of the layer 50a (high) ) Can also be set as appropriate depending on the number of layers. Further, as will be described later, in this embodiment, since the ink-jet method is used for lamination, the thickness in the Z direction of the layer 50a that can be realized by the lamination method may be considered.
- the thickness of the layer 50a when an ultraviolet curable ink, which will be described later, is formed by an ink jet method is 5 ⁇ m to 20 ⁇ m depending on the size of the ink droplets.
- the same data may be stacked and larger ink droplets may be used. In that case, the data amount can be reduced and the modeling speed can be increased.
- the light reflecting layer 1 (part 51 of the Light reflecting layer) is a layer formed of light reflective ink. It has a light reflectivity that can reflect light in the entire visible light region at least on the surface of the colored layer.
- the light reflecting layer 1 (a portion 51 of the light reflecting layer) can be formed from an ink containing a metal powder or an ink containing a white pigment, but is preferably formed from a white ink.
- a white ink By forming from a white ink, the light which entered from the surface layer side of the molded article in the light reflection layer 1 can be favorably reflected, and coloring by subtractive color mixture can be realized.
- the modeled body is configured by the light reflecting layer 1, but when the light reflecting layer 1 is formed on the surface of a separate modeled body that may not have light reflectivity,
- the thickness of the light reflecting layer 1, that is, the width from the outer peripheral side to the center side direction of the portion 51 of the light reflecting layer shown in FIG. 2 (hereinafter referred to as the thickness of the light reflecting layer 1) is 5 ⁇ m to 20 ⁇ m at a minimum. can do.
- the present invention is not limited to this numerical range.
- first transparent layer 2 (first transparent layer portion 52)
- the first transparent layer 2 (first transparent layer portion 52) is formed of a transparent ink.
- the transparent ink may be any ink that can form a transparent layer having a light transmittance of 50% or more per unit thickness. If the light transmittance per unit thickness of the transparent layer is less than 50%, the light transmission is undesirably blocked, and the molded article cannot exhibit a desired color tone due to subtractive color mixing, which is not desirable.
- an ink having a light transmittance of 80% or more per unit thickness of the transparent layer is used, and an ink having a light transmittance of 90% or more per unit thickness of the transparent layer is more preferably used.
- the first transparent layer 2 (a part 52 of the first transparent layer) between the light reflecting layer 1 (a part 51 of the light reflecting layer) and the colored layer 3 (a part 53 of the colored layer). It is possible to avoid mixing the colored ink forming the colored layer 3 and the ink forming the light reflecting layer 1. Even if the colored ink that forms the colored layer is mixed with the transparent ink that forms the first transparent layer, the color of the colored layer is not lost, and therefore, an undesirable change in color tone is not caused. Therefore, it is possible to realize a shaped article that exhibits a desired color tone (decoration) in the colored layer 3.
- the width from the outer peripheral side to the center side direction of the portion 52 of the first transparent layer (hereinafter referred to as the thickness of the first transparent layer) is a minimum of 5 ⁇ m to 20 ⁇ m in the decorative portion on the surface perpendicular to the stacking direction. is there.
- the present invention is not limited to this numerical range.
- the colored layer 3 (colored layer part 53) is formed of a colored ink containing a colorant.
- Examples of the ink containing a colorant include yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), and light-colored inks.
- Y yellow
- M magenta
- C cyan
- K black
- R red
- G green
- B blue
- Or orange
- metallic, pearl and phosphor colors In order to express a desired color tone, one or more of these colored inks are used.
- the amount of the color ink used for forming the colored layer 3 varies depending on the desired (desired) color tone. Therefore, in the case of a light color tone with a low density, the ink filling density of the colored layer 3 does not reach a predetermined ink filling density with colored ink alone, and unevenness is formed in the height in the Z direction, or X, Y There is a case where a dent without colored ink is formed in the middle along the direction. In any case, inconvenient irregularities are generated in the shaped article formed by the lamination method as in this embodiment, which is not preferable. In particular, in the case of a vertical modeling surface near the middle of the laminated structure shown in FIG.
- one cross section of the colored layer 3 has a filling density of a total of four drops of two ink drops vertically and horizontally.
- the number of colored inks is 4 drops at the maximum (maximum density) and 0 at the minimum (zero density, that is, white), so in the case of the minimum, a gap space of 4 drops may be formed,
- the quality is greatly impaired from both the modeling and color aspects.
- the colored layer 3 (colored layer portion 53) is filled with the supplementary ink at a location where the ink filling density of the colored layer 3 (colored layer portion 53) does not satisfy the predetermined ink filling density with only the colored ink.
- the ink filling density is compensated. That is, the colored layer 3 (the colored layer part 53) is formed so that the total density (number of ink droplets) of the colored ink and the supplemental ink is constant.
- the compensation amount and the compensation position (landing position) of the compensation ink can be determined by taking these into account. This determination can be made in the inkjet head device 10 or another control device (not shown).
- the surface formed by the colored layer 3 becomes flat, so that a glossy feeling can be given.
- the supplementary ink may be any ink that does not adversely affect the color tone to be exhibited in the colored layer 3 (colored layer portion 53).
- the first transparent layer 2 first transparent layer portion 52
- the second transparent layer 4 a portion 54 of the first transparent layer
- the thickness of the colored layer 3 that is, the width from the outer peripheral side to the center side direction of the portion 53 of the colored layer shown in FIG. 2 (hereinafter referred to as the thickness of the colored layer 3) is, for example, 5 ⁇ m to 20 ⁇ m. Can do.
- this embodiment demonstrates based on the colored layer 3, this invention is not limited to a colored layer, There will be no restriction
- the second transparent layer 4 (part 54 of the second transparent layer) is the first transparent layer 2 (first transparent layer). It is formed using the transparent ink described in part 52) of the layer.
- the second transparent layer 4 and the first transparent layer 2 may be formed using the same type of transparent ink, or may be formed using different types of transparent ink.
- the thickness of the second transparent layer 4 that is, the width along the center side direction from the outer peripheral side of the portion 54 of the second transparent layer shown in FIG. 2 (hereinafter referred to as the thickness of the second transparent layer 4).
- the second transparent layer 4 not only functions as a protective layer for the colored layer 3, but also makes it possible to manufacture a molded object densely in the present invention (this embodiment) that employs a lamination method. Has an advantageous effect.
- the colored layer 3 constitutes the outermost layer of the modeled object 50, that is, if a portion 53 of the colored layer is located at the end most in each layer 50a shown in FIG. There is a possibility that (a part 53 of the colored layer) cannot be formed with high accuracy.
- the colored layer 3 (the colored layer portion 53) is formed by forming the second transparent layer 4 (a portion 54 of the second transparent layer) on the outermost layer of the modeled object 50 as in the present embodiment. Since it forms accurately, it can contribute to exhibiting a desired color tone by the 2nd transparent layer 4 (part 54 of a 2nd transparent layer).
- the colored layer 3 constitutes the outermost layer of the modeled object 50
- the colored layer 3 is exposed, so that decoloration due to rubbing and fading due to ultraviolet rays are likely to occur.
- the 2nd transparent layer 4 part 54 of a 2nd transparent layer
- decoloring and fading can be prevented.
- FIG. 3 is a view showing the lower surface of the inkjet head device 10 used in the manufacturing method.
- FIG. 4 is a view schematically showing a state in the process of manufacturing the modeled object 50 of the present embodiment.
- Three ink jet heads 11H to 13H are roughly divided on the lower surface of the ink jet head device 10. As shown in FIG. 3, the arrangement positions of the first inkjet head 11H, the second inkjet head 12H, and the third inkjet head 13H are shifted along the X direction. In addition, as shown in FIG. 3, the first ink jet head 11H, the second ink jet head 12H, and the third ink jet head 13H are arranged at different positions along the Y direction. That is, the inkjet heads 11H to 13H are arranged in a so-called staggered arrangement.
- the first inkjet head 11H includes a cyan ink nozzle 10 (C) for discharging cyan ink, a magenta ink nozzle 10 (M) for discharging magenta ink, and a yellow ink nozzle 10 (Y for discharging yellow ink). ) And a black ink nozzle 10 (K) for discharging black ink.
- the order and number of the nozzles 10 (C), 10 (M), 10 (Y), and 10 (K) are not limited to those shown in FIG.
- Each of the inks ejected from these nozzles is a colored ink used for forming the colored layer 3 (colored layer portion 53) shown in FIG.
- the second inkjet head 12H is provided with a white ink nozzle 10 (W) for discharging white ink (W).
- This white ink (W) is an ink used for forming the light reflecting layer 1 (a part 51 of the light reflecting layer) shown in FIG.
- the third inkjet head 13H is provided with a transparent ink nozzle 10 (CL) for discharging transparent ink (CL).
- This transparent ink (CL) is used to form the first transparent layer 2 (first transparent layer portion 52) and the second transparent layer 4 (second transparent layer portion 54) shown in FIG. This is the ink used.
- the inkjet head device 10 is provided so that the lower surface shown in FIG. 3 faces the layer 50a being formed. Further, the inkjet head device 10 can reciprocate in the X direction, and ejects ink during the movement. Further, the inkjet head device 10 is moved in a predetermined direction in the XYZ coordinate system, or the formation table on which the layer 50a is placed (the formation surface B of the formation table is shown in FIG. 4) is determined in the XYZ coordinate system. The relative position between the inkjet head device 10 and the layer 50a being formed is changed depending on whether the ink is moved in the direction. Either movement may be performed.
- each ink is an ultraviolet curable ink. Therefore, it is necessary to irradiate the discharged ink with ultraviolet rays.
- the ultraviolet irradiator may be mounted on the inkjet head device 10 or may be configured separately. By irradiating with ultraviolet rays, the ink is cured and finally each layer 50a shown in FIG. 2 is formed.
- the first layer 50a (described as the first layer 50a (1)) is formed on the formation surface B of the forming table.
- each ink is ejected from the ink-jet head device 10 at a predetermined timing using an ink-jet method, and is centered from the end side of the first layer 50a.
- a part of the second transparent layer, a part of the colored layer, a part of the first transparent layer, and a part of the light reflecting layer are formed in this order.
- step S1 shown in FIG. 4A a step of forming the second transparent layer portion 54 using the transparent ink and forming the first transparent layer portion 52 using the transparent ink is performed.
- the inkjet head device 10 is moved in the positive direction along the X axis, and the transparent ink is ejected from the transparent ink nozzle 10 (CL) shown in FIG.
- the ink reservoir is irradiated with ultraviolet rays and cured.
- a first transparent layer portion 52 and a second transparent layer portion 54 are formed.
- step S2 shown in FIG. 4B the inkjet head device 10 is moved in the negative direction along the X axis, and white ink (W) as light-reflective ink is whitened at a predetermined timing.
- An ink reservoir is formed by discharging from the ink nozzle 10 (W), and this is cured by irradiation with ultraviolet rays.
- FIG.4 (b) the part 51 of a light reflection layer is formed.
- step S3 shown in FIG. 4 (c) the inkjet head device 10 is moved in the positive direction along the X axis, and the colored layer forming ink composed of the colored ink and the supplementary ink is added to both of them at a predetermined timing.
- the ink is discharged so that the total amount of ink is constant, and is cured by ultraviolet rays.
- the predetermined timing refers to the first inkjet head at a position where the colored layer forming ink can be ejected to a region between the first transparent layer portion 52 and the second transparent layer portion 54 formed in step S1. This is the timing when each 11H nozzle is present.
- a predetermined amount of ink droplets are ejected using an ink jet method to form an ink reservoir, which is cured by irradiating it with ultraviolet rays.
- a colored layer portion 53 having a desired color tone is formed between the first transparent layer portion 52 and the second transparent layer portion 54.
- the first layer 50a (1) has the same form as the top view of the layer 50a shown in FIG. Step S1 and step S2 may be switched in order. Steps S2 and S3 may also be switched in order.
- a new layer 50a (described as the second layer 50a (2)) is then formed (laminated) on the first layer 50a (1).
- the shaped object 50 of the present embodiment has a gradually increasing size (area) along the XY plane of the layer 50 a that is laminated from the bottom to the middle of the laminate.
- stack is already formed of the lower layer 50a.
- the shape protrudes to the side rather than the end.
- a support material layer may be formed.
- FIG. 4D illustrates the step of forming the second layer 50a (2), but the colored layer portion 53 (2) included in the second layer 50a (2) is the first layer. 50a (1) is formed so as to overlap with a portion 54 (1) of the second transparent layer.
- the second layer 50a (2) since the second layer 50a (2) has a larger size (area) along the XY plane than the first layer 50a (1), the second layer 50a (2) constitutes the end of the second layer 50a (2).
- the portion 54 (2) of the second transparent layer protrudes laterally from the portion 54 (1) of the second transparent layer constituting the end of the first layer 50a (1).
- the support material 60 is formed on the outer side (side side) than 1).
- the support material 60 can be formed from ink ejected using an inkjet method. Although the support material 60 has such a strength that the layer does not fall even if a layer is formed thereon, the support material 60 is configured by a removable ink because it is a portion that is not included in the molded object 50 in the end. .
- the ink of the support material 60 is also preferably cured by ultraviolet rays (cured to such an extent that it can be removed in the subsequent process) or water-soluble and can be removed by dissolving in water in the subsequent process.
- the 2 can be manufactured by repeating the process of laminating the layers 50a as necessary in the X and Y directions to form one layer and further laminating in the Z direction. In forming a single layer, good modeling and decoration with little unevenness can be obtained by performing known interlace scanning for two-dimensional image formation.
- the step of forming the second transparent layer portion 54 using the transparent ink the step of forming the colored layer portion 53 using the colored ink, and the above step using the transparent ink.
- the step of forming the second transparent layer portion 54 and then the step of forming the colored layer portion 53 using the colored ink to form the first transparent layer portion 52 and the second transparent layer portion 52.
- a colored layer portion 53 is formed between the transparent layer portion 54 and the transparent layer portion 54.
- the part 54 of the second transparent layer forms the part 53 of the colored layer, it functions as an outer moat of the ink reservoir constituting the colored layer, and there is no risk that the ink constituting the colored layer will undesirably spread out.
- the colored layer portion 53 can be formed with high accuracy.
- FIG. 6 is a view obtained by removing the support material from the view of FIG.
- FIG. 7 is a cross-sectional view of a modeled object having a comparative configuration.
- the modeled object of the comparative configuration is the same as the modeled object 50 of the present embodiment in that it is formed by the lamination method, but each layer of the comparative structure is a part of the first transparent layer in the modeled object 50 of the present embodiment.
- the problem occurring in the comparative configuration will be described assuming that the upper layer has a larger size (area) along the XY plane than the lower layer.
- the end of the upper layer is constituted by the colored layer 152 (2), and this colored layer 152 (2) is more than the colored layer 152 (1) constituted at the end of the lower layer. Jumping out to the side. For this reason, when the ink for forming the colored layer is ejected to form the protruding portion, the ink may drop below the coloring position.
- the color tone of the modeled object is exhibited by the colored layer, if the ink constituting the colored layer falls, the color tone of the modeled object may change from a predetermined color tone.
- a part 54 of the second transparent layer is formed at the end of each layer 50a.
- the ink for constituting the second transparent layer portion 54 falls, it is the colored layer that determines the color tone, so the color tone is not affected. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to manufacture a highly reliable model 50 that exhibits a desired color tone.
- the present invention includes an embodiment in which the second transparent layer portion 54 is formed after the colored layer portion 53.
- the modeled object 50 of this embodiment becomes the form which coated the surface of the colored layer 3 with the 2nd transparent layer 4, the 2nd transparent layer 4 also has a function as a protective layer of the colored layer 3. ing.
- the manufacturing method described above can be basically applied to the manufacturing of the upper half structure when the modeled object in FIG. 1 is divided into two parts, the upper half of the modeled object 50 is manufactured as shown in FIG.
- the upper colored layer is provided closer to the center side of the layer 50a than the lower colored layer, and a portion 53 of the upper colored layer is superimposed on a portion 52 of the lower first transparent layer. ing. Further, a part 54 of the upper second transparent layer is superimposed on a part 53 of the lower colored layer.
- the lower layer has a larger size (area) along the XY plane than the layer to be laminated. For this reason, there is almost no possibility that the ink constituting the upper colored layer falls. In addition, when manufacturing this upper half, it is not necessary to form a support material.
- the modeled object of the present embodiment shown in FIG. 2 includes a first transparent layer portion 52, a colored layer portion 53, and a second layer in the lowermost layer and its neighboring layers, and the uppermost layer and its neighboring layers.
- this invention is not limited to this, For example, it is good also as a structure where a 2nd transparent layer, a colored layer, and a 1st transparent layer are not included in the upper surface and lower surface of a molded article.
- Modification 1 It can be said that the molded object 50 of the present embodiment has the first transparent layer 2, the colored layer 3, and the second transparent layer 4 formed along the surface shape of the light reflecting layer 1.
- this invention is not limited to this,
- the shape of the molded article shown in FIG. 8 may be sufficient.
- the shapes of the shaped objects shown in FIGS. 8A to 8D are obtained by utilizing the fact that the end of each layer 50a (FIG. 2) is a part 54 of the second transparent layer, so that the second transparent layer 4
- the shape of the second transparent layer 4 is not the shape along the surface shape of the light reflecting layer 1, and the second transparent layer 4 is formed as shown in FIGS. 8A to 8D. It is good also as a desired shape including the colored layer 3, the 1st transparent layer, and the structure which consists of a light reflection layer.
- the embodiment including the second transparent layer 4 with the modeled object may be performed when the modeled object is a mechanically weak structure.
- it is effective for modeling legs and wings for insects, flower stems and petals.
- living things and plants are used as specimens and decorations, they can be returned to nature as they are by taking them in with a 3D scanner.
- support material is unnecessary, no waste material is generated and the system is naturally friendly.
- the second transparent layer 4 forms a hexahedron, and has a spherical structure composed of the colored layer 3, the first transparent layer, and the light reflecting layer. .
- the entire structure shown in FIG. 8A can be manufactured using the same manufacturing method as in FIG.
- a model 50 shown in FIG. 8B has a structure in which a second transparent layer 4 includes a doll composed of the colored layer 3, the first transparent layer, and the light reflecting layer.
- the transparent layer 4 is a stationary-type shaped object 50 having a shape that allows the entire shaped object to stand on its own.
- This stationary type shaped object 50 can also be manufactured (produced) using the manufacturing method described in the above-described embodiment.
- a model 50 shown in FIG. 8C has a structure in which the second transparent layer 4 includes a doll composed of the colored layer 3, the first transparent layer, and the light reflecting layer.
- This is a strap-type shaped article 50 in which a hole 70 is formed in a part of the transparent layer 4.
- the hole 70 may be formed in a part of the second transparent layer 4 at the same time as the outer shape is formed by the second transparent layer 4. If a hole is formed in the second transparent layer 4, there is an advantage that it is not necessary to make a hole in the doll itself composed of the colored layer 3, the first transparent layer, and the light reflecting layer.
- the model 50 shown in FIG. 8D has a structure in which the second transparent layer 4 includes the upper body portion of the doll composed of the colored layer 3, the first transparent layer, and the light reflecting layer.
- This is a model 50 in which a decorative three-dimensional image 71 configured by a mark, a frame, a light color, or the like is applied on the surface of the second transparent layer 4 or inside the second transparent layer 4.
- the shaped object 50 is provided with a character area 72 for writing characters such as a date, a person name, or a place name on the surface of the second transparent layer 4 or inside the second transparent layer 4.
- the decorative three-dimensional image 71 and the character area 72 may be formed at the same time as the outer shape is formed by the second transparent layer 4.
- other additional information may be formed on the surface of the second transparent layer 4 or inside the second transparent layer 4.
- FIGS. 8B to 8D an integrated doll is included in the second transparent layer 4, but the number of dolls included in the second transparent layer 4 is limited to this. It is not a thing.
- the colored layer can be provided not only near the outer peripheral end of the ring but also near the inner peripheral end.
- a colored layer can be provided on the surface of the modeled article, and a second transparent layer can be provided on the colored layer.
- the second transparent layer 4 is not formed in a desired shape as in the present modification, but the second transparent layer 4 is shaped along the surface shape of the light reflecting layer 1 as in the above embodiment. It may be formed as follows, and the obtained shaped article may be enclosed in a resin of an arbitrary shape.
- FIG. 10 is a view showing a modification of the ink jet head device, and corresponds to FIG.
- Two inkjet heads 11H ′ and 12H ′ are mounted on the lower surface of the inkjet head device 10 ′ shown in FIG.
- the first inkjet head 11H ′ and the second inkjet head 12H ′ are displaced in the arrangement direction along the X direction and are displaced in the Y direction.
- the first inkjet head 11H ′ is the same as the first inkjet head 11H shown in FIG.
- the second inkjet head 12H ′ is provided with a white ink nozzle 10 (W) that discharges a white ink (W) that is an ink used to form the light reflecting layer 1 (a part 51 of the light reflecting layer).
- a transparent ink nozzle 10 (CL) for discharging the transparent ink (CL) is provided.
- FIG. 12 is a view showing still another modified example of the ink jet head device, and corresponds to FIG.
- a cyan ink nozzle 10 (C) a magenta ink nozzle 10 (M), a yellow ink nozzle 10 (Y), a black ink nozzle 10 (K)
- the white ink nozzles 10 (W) and the transparent ink nozzles 10 (CL) are arranged in this order in the X direction.
- FIG. 13 is a view showing still another modified example of the ink jet head device, and corresponds to FIG.
- the cyan ink nozzle 10 (C), the black ink nozzle 10 (K), the transparent ink nozzle 10 (CL), and the white ink nozzle 10 (W) are arranged in this order in the X direction. Is provided.
- FIG. 14 is a diagram showing still another modified example of the ink jet head device.
- the inkjet head device 10b shown in FIG. 14 includes a carriage 21 that can reciprocate along the X axis, a plurality of nozzle rows mounted on the carriage 21, and ultraviolet irradiators 24a and 24b mounted on the carriage 21. .
- the carriage 21 is moved in the Y direction, and ultraviolet curable ink is ejected from the nozzle rows, and scanning is performed to irradiate ultraviolet rays from the ultraviolet irradiators 24a and 24b.
- the plurality of nozzle rows are arranged along the X direction as shown in FIG. 14, and the cyan ink nozzle row C, the magenta ink nozzle row M, and the yellow ink are arranged from the left side to the right side in the X direction.
- the nozzle row Y for black, the nozzle row K for black ink, the nozzle row W for white ink, and the nozzle row CL for transparent ink are arranged in this order. Since each of the plurality of nozzle rows is mounted on the carriage 21, it is possible to discharge ultraviolet curable ink when moving in the X direction as the carriage 21 moves.
- FIG. 12 since all the nozzles are arranged in the X direction, it is possible to form a layer by ejecting all the ink in one layer by a single movement in the X direction. .
- ultraviolet irradiation is performed simultaneously with ink ejection by a single movement in the X direction. Therefore, further curing in the case of ultraviolet curable ink can be performed at the same timing as ejection.
- the modeled object 50 includes a light reflecting layer 1 formed from an ink having light reflectivity, a colored layer 3, and a second transparent layer 4 formed from a transparent ink.
- the colored layer 3 is formed outside the light reflecting layer 1, and the second transparent layer 4 is formed outside the colored layer 3.
- the layer in which the part 54 of the 2nd transparent layer is not formed in the edge part side rather than the part 53 of a coloring layer is laminated
- the region where the color layer portion 53, 53 (2) can be formed overlaps the color layer portion 53, 53 (1) included in the lower layer to be laminated, but also the second transparent layer portion 54, By including a region overlapping with 54 (2), a wide area can be secured. Thereby, the precision of manufacture becomes somewhat loose, and it can contribute to the improvement of manufacturing efficiency.
- the manufacturing method of the modeled object 50 is a manufacturing method for manufacturing the modeled object 50 by laminating a plurality of layers 50 a, and the modeled object 50 is from the surface layer side of the modeled object 50. Inwardly, it is a shaped article 50 having a second transparent ink layer 4 formed from transparent ink and a colored layer 3 in this order, and as two or more layers 50a of the plurality of layers 50a, And a layer forming step of forming a layer 50a having a part 54 of the second transparent layer and a part 53 of the colored layer in this order from the end side to the center side of each layer 50a. It is characterized by.
- the second transparent layer portion 54 is formed on the end side of the colored layer portion 53, so that the second transparent layer portion 54 is configured in the manufacturing process. Even if the ink falls from a position where the second transparent layer portion 54 is to be formed, the color tone is determined by the colored layer 3 (colored layer portion 53), and thus the color tone is not affected. Therefore, it is possible to manufacture a highly reliable model 50 that exhibits a desired color tone (decoration).
- stacked A part of the second transparent layer is formed not only in a region where the part 53, 53 (2) of the colored layer to be formed overlaps the part 53, 53 (1) of the colored layer included in the lower layer to be laminated.
- the layer forming step includes a step of forming a part 54 of the second transparent layer, and a part 53 of the colored layer.
- a step of forming the second transparent layer portion 54 before the step of forming the colored layer portion 53 is performed.
- the second transparent layer portion 54 is formed before the colored layer portion 53 with respect to the certain layer 50a, the second transparent layer portion 54 is formed on the colored layer. It functions as an outer moat for the portion 53 of the colored layer when the portion 53 is formed. Thereby, there is no possibility that the ink forming the part 53 of the colored layer may be undesirably spread or dropped.
- the new layer 50a is formed on the layer 50a formed by the layer forming step.
- a portion 53 of the colored layer included in the layer 50a is formed so as to overlap the portion 54 of the second transparent layer of the lower layer 50a.
- the new layer 50a is formed on the layer 50a formed by the layer forming step.
- a part 54 of the second transparent layer included in the layer 50a is formed so as to overlap the part 53 of the colored layer of the lower layer 50a.
- the present invention can be used in a method for manufacturing a three-dimensional model and a manufacturing apparatus for realizing the method, and can provide a three-dimensional model with a desired decoration such as full color.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
所望の加飾を実現した造形物を提供することを課題とする。 解決手段として、本発明の一態様に係る造形物(50)は、積層方式により製造され、造形物(50)の表層側から内側に向かって、着色層(3)と第1の透明層(2)と光反射層(1)とがこの順で形成されている。
Description
本発明は、造形物およびその製造方法に関する。
三次元の立体物を造形する手法としては、特許文献1にあるようなシート積層法のほか、溶融物堆積法(FDM:Fused Deposition Molding)、インクジェット法、インクジェットバインダ法、光造形法(SL:Stereo
Lithography)、粉末焼結法(SLS:Selective Laser Sintering)などが知られている。
Lithography)、粉末焼結法(SLS:Selective Laser Sintering)などが知られている。
中でも、インクジェット法として、3Dプリンターによって紫外線硬化性樹脂を噴射しパターンを積層する方法が多用されている。この方法は、最終製品の外観内観のデザイン・機構等を三次元CADによってデータ化した後、コンピュータによって該データをスライスして薄板を重ね合わせるような多層型のパターンデータを作成し、紫外線硬化性樹脂をパターンデータに則してヘッドより噴射して積層することにより立体物を製造する。
また、このような手法を用いて造形した立体物に対して、加飾(模様や色)を施すことも知られている。
従来周知のインクジェット法による立体造形に関して、本願発明者が、造形用のインク、および加飾用のインク(例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の着色インク)をインクジェット法によって吐出したところ、造形用のインクと加飾用のインクとの界面においてインク同士が混じり合い所望の加飾(減法混色法による文字、画像等のカラー記録)を実現することができない場合があることを見出した。
このような混じり合いは、特に、積層される各層の面方向に対して垂直な方向に広がった造形面に形成される加飾部で顕著である。これは、積層された層の面方向に沿ってインクジェットヘッドと造形物が相対移動するために、インクジェットヘッドから吐出したインクの面方向の位置精度が低下することが原因であり、結果として造形用のインクと加飾用のインクとが混じり合うためである。
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、所望の加飾を実現する造形物と、その製造方法を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明に係る造形物は、光反射性を有するインクから形成された光反射層と、加飾層と、透明インクによって形成された第1の透明層とが設けられており、表層側から内側に向かって、上記加飾層、上記第1の透明層、上記光反射層の順で形成されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、加飾層と光反射層との間に第1の透明層が形成されているため、光反射層を形成する光反射性を有するインクと混じり合うことはない。例えば加飾層が着色剤を含むインクから形成された着色層である場合、光反射層を形成する光反射性を有するインクと混じり合うと、加飾層のインクの色が失われて所望する色調を実現することができない。しかしながら、本発明の上記構成によれば、仮に加飾層を形成するインクが、第1の透明層を構成する透明インクと混じり合ったとしても、加飾層のインクの色は失われないので、造形物が呈する加飾に影響は与えない。したがって、所望の加飾を実現した造形物を提供することができる。
また、本発明に係る造形物の一態様は、上記の構成に加えて、上記光反射層が白色顔料を含むインクから形成されている。
上記の構成によれば、白色顔料を含むインクから形成された光反射層によって造形物の表層側から加飾層を経由して入った光を良好に反射することができ、結果として、減法混色法による着色が可能となる。
また、本発明に係る造形物の一態様は、上記の構成に加えて、上記加飾層の上記表層側に、透明インクから形成された第2の透明層が形成されている。
上記の構成によれば、第2の透明層によって加飾層が保護されて摩擦による脱色や紫外線による退色を防止できるだけでなく、ち密で精度の高い造形物の形成に寄与することが可能となる。
また、本発明に係る造形物の一態様は、上記の構成に加えて、加飾インクのみでは上記加飾層のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない箇所について、透明な補填インクによって該加飾層のインク充填密度が補填されている。
加飾インクのみで加飾層を形成すると、加飾濃度の濃い部分はインク量が多く、薄い部分はインク量が少なくなり、加飾層のインク充填密度が場所によって異なるために加飾層内に凹凸や隙間が生じる場合がある。この凹凸や隙間は、光学的な乱反射や屈折の原因となって加飾の見栄えを損ねたり、造形物の製造過程において造形物を所望の形状に造形することができない事態を招く虞がある。しかしながら、本発明の上記の構成によれば、透明な補填インクによって加飾層のインク充填密度を補填しているため、そのような凹凸や隙間が生じない。したがって、所望の加飾を実現することができ、且つ、所望の形状の造形物を提供することができる。
また、本発明に係る造形物の一態様は、上記の構成に加えて、上記造形物は複数の層を積層して形成されており、該複数の層のうちの二つ以上の層は、各該層の端部側から中心側に向けて、上記加飾層の一部分と、上記第1の透明層の一部分と、上記光反射層の一部分とがこの順で形成されている。
また、本発明に係る造形物の一態様は、上記の構成に加えて、上記加飾層の上記表層側に、透明インクから形成された第2の透明層が形成されており、上記二つ以上の層の各層は、上記加飾層の一部分を、上記第1の透明層の一部分と、該第2の透明層の一部分との間に有している。
また、本発明に係る造形物の一態様は、上記の構成に加えて、上記第1の透明層の一部分と上記第2の透明層の一部分との間に上記加飾層の一部分を有している上記層同士が積層している領域を有しており、上記領域では、或る上記層に含まれる上記加飾層の一部分と、該或る層の上または下に積層されている層に含まれる上記加飾層の一部分とが重畳していない部分は、或る上記層に含まれる上記加飾層の一部分と、該或る層の上または下に積層されている層に含まれる上記第1の透明層の一部分または上記第2の透明層の一部分とが重畳している。
上記の構成によれば、加飾層と透明層とが上下方向に重畳しているため、加飾層の上下に光反射層が重畳する可能性(重畳する割合)を抑制することができる。加飾層と透明層とが上下方向に重畳していれば、仮に加飾層を形成するインクが、透明インクと混じり合ったとしても、所望の加飾を実現することができる。
本発明に係る造形物の製造方法は、上記の課題を解決するために、加飾層と、第1の透明層と、光反射性を有するインクから形成される光反射層とを有し、表層側から内側に向かって、上記加飾層、上記第1の透明層、上記光反射層の順で形成されている造形物の製造方法であって、形成の方式が積層方式であり、層の端部側から中心側に向かって、上記加飾層の一部分と、上記第1の透明層の一部分と、上記光反射層の一部分とをこの順番で形成することを含む、層を形成する工程を含むことを特徴としている。
上記の構成によれば、加飾層と光反射層との間に第1の透明層が形成されているため、製造過程において加飾層を形成するインクが、第1の透明層を構成する透明インクと混じり合うことはあっても、光反射層を形成する光反射性を有するインクと混じり合うことはない。例えば加飾層が着色剤を含むインクから形成された着色層である場合、光反射層を形成する光反射性を有するインクと混じり合うと、加飾層のインクの色が失われて所望する色調を実現することができない。しかしながら、本発明の上記構成によれば、仮に加飾層を形成するインクが、第1の透明層を構成する透明インクと混じり合ったとしても、加飾層のインクの色は失われないので、造形物が呈する加飾に影響は与えない。したがって、所望の加飾を実現した造形物を提供することができる。
本発明に係る造形物の製造方法は、上記の構成に加えて、上記加飾層の表層側に透明インクを用いて第2の透明層を形成するために、上記層を形成する工程では、積層する各上記層における上記加飾層の一部分よりも上記端部側に、該第2の透明層の一部分を形成する。
上記の構成によれば、第2の透明層によって加飾層が保護されて摩擦による脱色や紫外線による退色が防止できるだけでなく、ち密で精度の高い造形物の形成に寄与することができる。
具体的には、例えば、積層する各層において、第2の透明層の一部分を加飾層の一部分よりも先に形成すれば、第2の透明層の一部分が加飾層の一部分の外堀として機能し、加飾層の一部分が不都合に拡がる虞がない。
また、積層する上下の二層に関して、上層の加飾層を形成する際に、その形成許容領域が、下層に第2の透明層が在ることによって拡がる。すなわち、形成許容領域が拡がることにより、上層の加飾層を形成する際に、該加飾層を形成するインクが下層の端部からはみ出て落下する虞がなく、所望の造形物を製造することができる。
本発明に係る造形物の製造方法は、上記の構成に加えて、上記層を形成する工程には、上記加飾層の一部分を形成する工程と、透明インクを用いて上記第1の透明層の一部分を形成する工程と、光反射性を有するインクを用いて上記光反射層の一部分を形成する工程と、透明インクを用いて上記第2の透明層の一部分を形成する工程とが含まれ、上記第1の透明層の一部分を形成する工程と、上記第2の透明層の一部分を形成する工程とをおこなった後に、上記加飾層の一部分を形成する工程をおこなって、該第1の透明層の一部分と該第2の透明層の一部分との間に上記加飾層の一部分を形成する。
上記の構成によれば、上述したものと同じように、第1の透明層の一部分と第2の透明層の一部分とを加飾層の一部分よりも先に形成すれば、第1の透明層の一部分と第2の透明層の一部分とが加飾層の一部分を形成する際の外堀として機能し、加飾層の一部分が不都合に拡がる虞がない。したがって、所望の造形物の製造に寄与することができる。
本発明に係る造形物の製造方法は、上記の構成に加えて、或る上記層に含まれる上記加飾層の一部分と、該或る層の上または下に積層されている層に含まれる上記加飾層の一部分とが重畳しない部分については、或る上記層に含まれる上記加飾層の一部分と、該或る層の上または下に積層される層に含まれる上記第1の透明層の一部分または上記第2の透明層の一部分とを重畳させる。
上記の構成によれば、積層方向に関しても加飾層が透明層によって挟まれる態様となり、上下層において加飾層の一部分同士が重畳しない。これにより、造形物を或る方向から見た場合、それより傾斜した斜め方向から見た場合とで、色調に不都合な変化を生じさせない造形物を製造することができる。
本発明に係る造形物の製造方法は、上記の構成に加えて、加飾インクのみでは該加飾層の一部分のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない箇所について、透明な補填インクによって該加飾層の一部分のインク充填密度を補填して該加飾層の一部分を形成する。
上記の構成によれば、加飾層の一部分のインク充填密度が補填インクによって補填されることにより、上記加飾層の一部分に不都合な凹凸や隙間を生じさせない。すなわち、加飾インクのみで加飾層を形成すると、加飾濃度の濃い部分はインク量が多く、薄い部分はインク量が少なくなり、加飾層のインク充填密度が場所によって異なるために加飾層内に凹凸や隙間が生じる場合がある。この凹凸や隙間は、光学的な乱反射や屈折の原因となって加飾の見栄えを損ねたり、造形物の製造過程において造形物を所望の形状に造形することができない事態を招く虞がある。しかしながら、本発明の上記の構成によれば、透明な補填インクによって上記加飾層の一部のインク充填密度を補填しているため、そのような凹凸や隙間が生じない。したがって、所望の加飾を実現することができ、且つ、所望の形状の造形物を提供することができる。
本発明によれば、所望の色調を呈する造形物を提供することができる。
<実施形態1>
本発明に係る造形物とその製造方法についての一実施形態を、図1から図8に基づいて説明する。なお、本発明に係る造形物は、複数の層を積層すること(積層方式)によって立体造形された構造物である。また、以下の実施形態では、造形物の製造方法としてインクジェット法を用いた形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、積層方式で造形するとともに造形物の表面を加飾(文字、画像等をカラーで記録)するあらゆるタイプの製造方法に適用することができる。
本発明に係る造形物とその製造方法についての一実施形態を、図1から図8に基づいて説明する。なお、本発明に係る造形物は、複数の層を積層すること(積層方式)によって立体造形された構造物である。また、以下の実施形態では、造形物の製造方法としてインクジェット法を用いた形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、積層方式で造形するとともに造形物の表面を加飾(文字、画像等をカラーで記録)するあらゆるタイプの製造方法に適用することができる。
〔1〕造形物の構成
図1は、本実施形態の造形物50の外観を示した斜視図である。本実施形態の造形物50は、側面が湾曲して膨らんだ略円筒形状を有している。なお、本発明に係る造形物の形状、並びに本発明に係る製造方法によって製造される造形物の形状は、図1に示す形状に限定されるものではなく、例えば後述する六面体のほか、球型や中空構造やリング構造や蹄鉄型などあらゆる形状に適用することができる。
図1は、本実施形態の造形物50の外観を示した斜視図である。本実施形態の造形物50は、側面が湾曲して膨らんだ略円筒形状を有している。なお、本発明に係る造形物の形状、並びに本発明に係る製造方法によって製造される造形物の形状は、図1に示す形状に限定されるものではなく、例えば後述する六面体のほか、球型や中空構造やリング構造や蹄鉄型などあらゆる形状に適用することができる。
本発明の特徴的構成の一つとして、本実施形態では、造形物50の表層側(外周側)から内側(中心部側)に向かって、第2の透明層と、着色剤を含むインク(加飾インク)によって形成された着色層(加飾層)と、透明インクによって形成された第1の透明層と、光反射性を有するインクから形成された光反射層とがこの順番で形成されている点にある。図1は、造形物50の湾曲側面に、造形物50の最も表層側に位置する、透明インクから形成された第2の透明層4が見えた状態である。
図2は、図1に示す切断線A-A´における矢視断面図である。図2に示す造形物50の断面は、図1に示すXYZ座標系に関して、造形物50の中央位置においてXZ平面に沿った断面を出現させたものである。
図2に示す本実施形態では、一例として21枚の層50aをZ方向に積層することによって立体造形された造形物50を示している。なお、層数は21に限定されるものではない。
〔2〕積層される各層の構成
中段付近に在る1つの層50aのXY平面を、図5に示す。各層50aは、その外周側から中心側に向けて、第2の透明層の一部分54と、着色層の一部分53と、第1の透明層の一部分52と、光反射層の一部分51とがこの順で形成されている。つまり、本実施形態の造形物50は、造形物本体である光反射層1から表層側(外周側)に向けて、第1の透明層2と、着色層3と、第2の透明層4とがこの順でコーティングしていると換言することもできる。また、層50aの一層のZ方向(図の縦方向)の厚さは主に着色層3の減法混色による多色形成に適切な値で5μm~50μmの範囲であり、例えば紫外線硬化型インクをインクジェット法で層形成する場合の好ましい範囲は10μm~25μmである。
中段付近に在る1つの層50aのXY平面を、図5に示す。各層50aは、その外周側から中心側に向けて、第2の透明層の一部分54と、着色層の一部分53と、第1の透明層の一部分52と、光反射層の一部分51とがこの順で形成されている。つまり、本実施形態の造形物50は、造形物本体である光反射層1から表層側(外周側)に向けて、第1の透明層2と、着色層3と、第2の透明層4とがこの順でコーティングしていると換言することもできる。また、層50aの一層のZ方向(図の縦方向)の厚さは主に着色層3の減法混色による多色形成に適切な値で5μm~50μmの範囲であり、例えば紫外線硬化型インクをインクジェット法で層形成する場合の好ましい範囲は10μm~25μmである。
ここで、本実施形態では、光反射層1を造形物本体と見なすが、光反射層は造形物本体に属するものであってもそうでなくても良い。すなわち、光反射層とは別体の造形物本体或いは空洞が造形物の中心部に在り、その造形物本体(光反射性を有していなくても良い)から表層側(外周側)に向けて、光反射層と、第1の透明層と、着色層と、第2の透明層とがこの順で形成されていても良い。あるいは、芯部(光反射性を有していなくても良い)とその表面に形成された光反射層1とを造形物本体と見なしても良い。
図2に示すように複数の層50aがZ方向に積層されていることにより、各層50aの第2の透明層の一部分54が概ね造形物50の最外周表面方向に連なって、第2の透明層4を形成している。また、各層50aの着色層の一部分53が概ね造形物50の最外周表面方向に連なって、着色層3を形成している。また、各層50aの第1の透明層の一部分52が概ね造形物50の最外周表面方向に連なって、第1の透明層2を形成している。また、光反射層の一部分51が概ね造形物50の最外周表面方向に連なって、光反射層1を形成している。
また、このように配置することにより、造形物50の表面をX、Y、Zのあらゆる方向から見ても、第2の透明層、着色層、第1の透明層、光反射層の順となるので、減法混色により表現された色調を認識することができる。
なお、第1の透明層の一部分52のXY平面方向の寸法は、第1の透明層の一部分52が上下で接する着色層の一部分53の寸法よりも若干広めに設定することで、着色層3と光反射層1とを構成するインク同士の混じり合いの防止をより確実にすることができる。
また、第2の透明層の一部分54のXY平面方向の寸法は、第2の透明層の一部分54が上下で接する着色層の一部分53の寸法よりも若干広めに設定することで、着色層3の保護をより確実にすることができる。
造形物50のZ方向に沿った幅(以下、Z方向の厚さと記載する。Z方向の高さとも称することができる)は限定されるものではなく、層50aのZ方向の厚さ(高さ)も積層数等により適宜設定することができる。また、後述するように、本実施形態ではインクジェット法を用いて積層するため、その積層方法において実現可能な層50aのZ方向の厚さを考慮すれば良い。例えば後述する紫外線硬化型インクをインクジェット法で層形成する場合の層50aの厚さはインク滴の大きさに依り5μm~20μmであるが、大型の造形物で解像度が要求されない場合は複数層を同じデータで積層してもよく、より大きなインク滴にすれば良いので、その場合、データ量の減少と造形速度の高速化が見込める。
〔3〕光反射層1(光反射層の一部分51)の構成
光反射層1(光反射層の一部分51)は、光反射性を有するインクによって形成された層であり、光反射層1の少なくとも着色層側の表面において可視光の全領域の光を反射することができる光反射性を有している。
光反射層1(光反射層の一部分51)は、光反射性を有するインクによって形成された層であり、光反射層1の少なくとも着色層側の表面において可視光の全領域の光を反射することができる光反射性を有している。
光反射層1(光反射層の一部分51)は、具体的には、金属粉末を含んだインク、あるいは、白色顔料を含むインクから形成することができるが、白色インクから形成することが好ましい。白色インクから形成することにより、光反射層1において造形物の表層側から入った光を良好に反射し、減法混色による着色を実現することができる。
本実施形態では造形物本体が光反射層1によって構成されているが、光反射性を有していなくても良い別体の造形物本体の表面に光反射層1を形成する場合には、光反射層1の厚さ、すなわち図2に示す光反射層の一部分51の外周側から中心側方向に沿った幅(以下、光反射層1の厚さと記載する)は最小で5μm~20μmとすることができる。なお、本発明はこの数値範囲に限定されるものではない。
〔4〕第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)の構成
第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)は、透明インクから形成される。
第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)は、透明インクから形成される。
ここで、透明インクとは、単位厚さ当たりの光透過率が50%以上である透明層を形成することができるインクであれば良い。透明層の単位厚さ当たりの光透過率が50%を下回ると、光の透過が不都合に阻止されて、造形物が減法混色による所望の色調を呈することができないため望ましくない。また、好ましくは、透明層の単位厚さ当たりの光透過率が80%以上となるインクを用い、透明層の単位厚さ当たりの光透過率が90%以上となるインクを用いることがより好ましい。
光反射層1(光反射層の一部分51)と、着色層3(着色層の一部分53)との間に第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)を配設することにより、着色層3を形成する着色インクと光反射層1を形成するインクとが混じり合うことを回避することができる。仮に、着色層を形成する着色インクが、第1の透明層を形成する透明インクと混じり合っても着色層の色は失われないので色調に不都合な変化を生じさせることはない。したがって、着色層3において所望の色調(加飾)を呈した造形物を実現することができる。
第1透明層の一部分52の外周側から中心側方向に沿った幅(以下、第1透明層の厚さと記載する)は、積層方向に垂直な面の加飾部分において最小で5μm~20μmである。なお、本発明はこの数値範囲に限定されるものではない。
〔5〕着色層3(着色層の一部分53)の構成
着色層3(着色層の一部分53)は、着色剤を含む着色インクによって形成される。
着色層3(着色層の一部分53)は、着色剤を含む着色インクによって形成される。
着色剤を含むインク(以下、着色インクと記載することもある)としては、イエロー(Y)、マゼンタ(M)およびシアン(C)、ブラック(K)、各々の淡色のインクが含まれるが、これに限定されるものではなく、赤(R)、緑(G)、青(B)や、オレンジ(Or)等を加えても良い。また、メタリックやパールや蛍光体色を使用することも可能である。所望の色調を表現するべく、これらの着色インクの1種類または複数種類を用いる。
ところで、着色層3(着色層の一部分53)を形成するために用いられる着色インクの量は、所望の(呈したい)色調によってばらつきがある。そのため、低濃度の明るい色調の場合は着色インクのみでは着色層3のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たすに至らず、Z方向の高さに凹凸が形成される場合や、X、Y方向に沿った途中に着色インクが無い凹みが形成される場合がある。何れの場合も、本実施形態のように積層方式によって形成される造形物には不都合な凹凸を生じることになり、好ましくない。特に、図2に示す積層構造の真ん中付近の垂直な造形面では、誤差拡散法によるインク形成で、着色層3の一つの断面が縦横各々のインク滴二滴の計四滴の充填密度の場合で、着色インクの数は最大(最高濃度)で四滴、最小(濃度ゼロ、つまり白色)でゼロとなるので、最小の場合は四滴分の隙間の空間を形成してしまう場合があり、造形面からも色調面からも大きく品質を損なう。
そこで、本実施形態では、着色インクのみでは着色層3(着色層の一部分53)のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない箇所について、補填インクによって着色層3(着色層の一部分53)のインク充填密度を補填することをおこなう。すなわち、着色層3(着色層の一部分53)を、着色インクと補填インクの合算の密度(インク滴の数)を一定となるように形成する。これにより、上述した凹みの発生を回避して、造形物50の形状をち密に造形することができる。
着色インクの吐出量、着色インクに構成される各色インクの着弾位置は予めわかっているため、これらを考慮すれば補填インクの補填量と補填位置(着弾位置)を判断することができる。該判断は、インクジェットヘッド装置10あるいは、図示しない他の制御装置においておこなうことができる。
また、補填インクによりインク充填密度を補填することにより、着色層3で形成される面が平坦になるために光沢感を持たせることができる。
補填インクは、着色層3(着色層の一部分53)に呈されるべき色調に悪影響を与えないインクであればよく、一例としては、第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)および第2の透明層4(第1の透明層の一部分54)において用いる透明インクを採用することができる。
着色層3の厚さ、すなわち、図2に示す着色層の一部分53の外周側から中心側方向に沿った幅(以下、着色層3の厚さと記載する)は、例えば5μm~20μmとすることができる。
なお、本実施形態では着色層3に基づいて説明しているが、本発明は着色層に限定されるものではなく、加飾層であれば特に制限はない。
〔6〕第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)の構成
第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)は、第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)において説明した透明インクを用いて形成される。なお、第2の透明層4と第1の透明層2とは同一種の透明インクを用いても形成されても良く、異種の透明インクを用いても形成されても良い。
第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)は、第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)において説明した透明インクを用いて形成される。なお、第2の透明層4と第1の透明層2とは同一種の透明インクを用いても形成されても良く、異種の透明インクを用いても形成されても良い。
第2の透明層4の厚さ、すなわち、図2に示す第2の透明層の一部分54の外周側から中心側方向に沿った幅(以下、第2の透明層4の厚さと記載する)は、例えば10μm~100μmとすることができる。
第2の透明層4は、着色層3の保護層として機能するだけでなく、積層方式を採用している本発明(本実施形態)において、造形物をち密に製造することを可能にするという優位な効果を奏する。
すなわち、仮に着色層3が造形物50の最表層を構成している場合、つまり図2に示す各層50aにおいて仮に着色層の一部分53が最も端部に位置している場合には、着色層3(着色層の一部分53)が精度よく形成できない虞がある。しかしながら、本実施形態のように造形物50の最表層に第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)が形成されていることにより、着色層3(着色層の一部分53)が精度よく形成されることから、第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)によって、所望の色調を呈することに寄与できる。
また、仮に着色層3が造形物50の最表層を構成している場合は、着色層3がむき出しになるので、擦れによる脱色や、紫外線による退色が起き易くなる。しかしながら、本実施形態のように造形物50の最表層に第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)が形成されていることにより、脱色や退色を防止することができる。
〔7〕造形物の製造方法
次に、本実施形態の造形物50を製造する製造方法について説明する。図3は、製造方法に用いるインクジェットヘッド装置10の下面を示した図である。図4は、本実施形態の造形物50を製造する過程での途中の状態を模式的に示した図である。
次に、本実施形態の造形物50を製造する製造方法について説明する。図3は、製造方法に用いるインクジェットヘッド装置10の下面を示した図である。図4は、本実施形態の造形物50を製造する過程での途中の状態を模式的に示した図である。
インクジェットヘッド装置10の下面には、大きく分けて3つのインクジェットヘッド11H~13Hが搭載されている。図3に示すように、第1インクジェットヘッド11Hと、第2インクジェットヘッド12Hおよび第3インクジェットヘッド13Hとは、X方向に沿って配設位置がずれている。また、図3に示すように、第1インクジェットヘッド11Hと、第2インクジェットヘッド12Hと、第3インクジェットヘッド13Hとは、Y方向に沿って配設位置がずれている。つまりインクジェットヘッド11H~13Hは、いわゆるスタガ配列で並んでいる。
第1インクジェットヘッド11Hには、シアンインクを吐出するシアンインク用ノズル10(C)と、マゼンタインクを吐出するマゼンタインク用ノズル10(M)と、イエローインクを吐出するイエローインク用ノズル10(Y)と、ブラックインクを吐出するブラックインク用ノズル10(K)とが設けられている。なお、各ノズル10(C)、10(M)、10(Y)および10(K)の配列順や数は図3に示すものに限定されない。これらノズルから吐出されるインクは何れも図2に示す着色層3(着色層の一部分53)を形成するために用いる着色インクである。
第2インクジェットヘッド12Hには、白色インク(W)を吐出する白色インク用ノズル10(W)が設けられている。この白色インク(W)は、図2に示す光反射層1(光反射層の一部分51)を形成するために用いるインクである。
第3インクジェットヘッド13Hには、透明インク(CL)を吐出する透明インク用ノズル10(CL)が設けられている。この透明インク(CL)は、図2に示す第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)および第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)を形成するために用いるインクである。
インクジェットヘッド装置10は図3に示す下面を形成中の層50aに対向させるように設けられている。また、インクジェットヘッド装置10はX方向に往復移動することができ、その移動中にインクを吐出する。また、インクジェットヘッド装置10をXYZ座標系において所定の方向に移動させるか、層50aが載せられている形成台(形成台の形成面Bを図4に図示)のほうをXYZ座標系において所定の方向に移動させるかによって、インクジェットヘッド装置10と、形成途中の層50aとの相対位置を変化させる。移動は、どちらがおこなっても良い。
ここで、各インクは、紫外線硬化性を有するインクである。したがって、吐出後のインクに対して紫外線を照射する必要がある。紫外線照射器は、インクジェットヘッド装置10に搭載されていても良いし、別体で構成されていても良い。紫外線が照射されることによってインクが硬化して、最終的に図2に示す各層50aが形成される。
以下に、図4を用いて、このインクジェットヘッド装置10を用いておこなう造形物50の製造過程を説明する。
まず、最初の層50a(第1の層50a(1)と記載する)を形成台の形成面Bに形成する。
この第1の層50a(1)の形成(製造)工程では、インクジェット法を用いて、インクジェットヘッド装置10から各インクを所定のタイミングで吐出して、第1の層50aの端部側から中心側に向かって、第2の透明層の一部分、着色層の一部分と、第1の透明層の一部分と、光反射層の一部分とをこの順番で含むように形成する。
第1の層50a(1)の形成(製造)工程について、図4(a)~図4(c)を用いて具体的に説明する。
図4(a)に示すステップS1では、透明インクを用いて第2の透明層の一部分54を形成するとともに、透明インクを用いて第1の透明層の一部分52を形成する工程をおこなう。この工程では、インクジェットヘッド装置10をX軸に沿って正方向に移動させて、所定のタイミングで透明インクを図3に示す透明インク用ノズル10(CL)から吐出して、第2の透明層の一部分54となる位置、および第1の透明層の一部分52となる位置に着弾させて透明インクのインク溜まりを形成した後、インク溜まりに対して紫外線を照射してこれを硬化させる。これにより、図4(a)に示すように第1の透明層の一部分52および第2の透明層の一部分54が形成される。
続いて、図4(b)に示すステップS2では、インクジェットヘッド装置10をX軸に沿って負方向に移動させて、所定のタイミングで光反射性を有するインクとしての白色インク(W)を白色インク用ノズル10(W)から吐出してインク溜まりを形成し、これに紫外線を照射して硬化させる。これにより、図4(b)に示すように光反射層の一部分51が形成される。
続いて、図4(c)に示すステップS3では、インクジェットヘッド装置10をX軸に沿って正方向に移動させて、所定のタイミングで着色インクおよび補填インクからなる着色層形成用インクを両者のインクの合算量が一定となるように吐出して、紫外線硬化する。ここで所定のタイミングとは、ステップS1において形成した第1の透明層の一部分52と第2の透明層の一部分54との間の領域に着色層形成用インクを吐出できる位置に第1インクジェットヘッド11Hの各ノズルが在るタイミングである。このタイミングで予め決められた量のインク滴をインクジェット法を用いて吐出してインク溜まりを形成し、これに紫外線を照射することによって、硬化させる。これにより、図4(c)に示すように、第1の透明層の一部分52と第2の透明層の一部分54との間に、所望の色調を呈する着色層の一部分53が形成される。
このステップS1~S3を経ることにより、第1の層50a(1)が完成する。第1の層50a(1)は、図5に示す層50aの上面図と同じ態様である。なお、ステップS1およびステップS2は順序を入れ替えても良い。また、ステップS2およびステップS3も順序を入れ替えても良い。
第1の層50a(1)が完成すると、次に、第1の層50a(1)の上に新たな層50a(第2の層50a(2)と記載する)を形成(積層)する。
ここで、本実施形態の造形物50は、図2に示すように、積層体の最も下段から中段にかけて積層する層50aのXY平面に沿ったサイズ(面積)が徐々に大きくなっている。このように断面に関して積層方向に沿ってサイズが大きくなるような形状の造形物50をインクジェット法を用いて製造する場合には、積層する上層50aの端部が、既に形成されている下層50aの端部よりも側方に飛び出した形となる。このように飛び出した構造を形成するためにはサポート材層を形成すれば良い。
図4(d)に第2の層50a(2)を形成するステップを図示しているが、第2の層50a(2)に含まれる着色層の一部分53(2)は、第1の層50a(1)の第2の透明層の一部分54(1)に重畳するように形成されている。このように第2の層50a(2)が第1の層50a(1)よりもXY平面に沿ったサイズ(面積)が大きいため、第2の層50a(2)の端部を構成する第2の透明層の一部分54(2)は、第1の層50a(1)の端部を構成する第2の透明層の一部分54(1)よりも側方に飛び出すかたちとなる。そこで、飛び出した部分を形成する際に飛び出した部分に堆積されるべきインクが飛び出した部分よりも下に落ちないように、第1の層50a(1)の第2の透明層の一部分54(1)よりも外側(側方側)にサポート材60を形成する。
サポート材60は、インクジェット法を用いて吐出するインクから形成することができることが好ましい。サポート材60は、その上に層が形成されても該層が落下しない程度の強度を有するが、最終的には造形物50には含まれない部分であるため除去可能なインクから構成される。サポート材60のインクも紫外線によって硬化(後工程で除去できる程度に硬化)するものや、水溶性のもので後工程で水で溶かして除去可能であることが好ましい。
このように層50aを積層する処理をX、Y方向に必要回数繰り返して一層を形成し、更にZ方向に積層を繰り返すことにより、図2に示す造形物50を製造することができる。なお、一層を形成するにあたっては、二次元の画像形成の公知のインターレイス走査をすることによってムラの少ない良好な造形や加飾が得られる。
本実施形態の製造方法では、透明インクを用いて第2の透明層の一部分54を形成する工程と、着色インクを用いて上記着色層の一部分53を形成する工程と、透明インクを用いて上記第1の透明層の一部分52を形成する工程と、光反射性を有するインクを用いて上記光反射層の一部分51を形成する工程とを含み、第1の透明層の一部分52を形成する工程と、第2の透明層の一部分54を形成する工程とをおこなった後に、着色インクを用いて着色層の一部分53を形成する工程をおこなって、第1の透明層の一部分52と第2の透明層の一部分54との間に着色層の一部分53を形成する。これにより、第2の透明層の一部分54が着色層の一部分53を形成する際に着色層を構成するインク溜まりの外堀として機能し、着色層を構成するインクが不都合に濡れ拡がる虞がなく、精度良く着色層の一部分53を形成することができる。
第2の透明層の一部分54が形成されることの更なるメリットについて、図6および図7を用いて説明する。図6は、図4(d)の図からサポート材を除いたものであり、本実施形態の造形物50の一部を示す。図7は、比較構成の造形物の断面図である。比較構成の造形物は、積層方式で形成されている点では本実施形態の造形物50と同じであるが、比較構成の各層は、本実施形態の造形物50における第1の透明層の一部分52および第2の透明層の一部分54に相当する部分が無い。すなわち、比較構成の造形物は、光反射層に着色層が直接コーティングされている態様である。この比較構成においても下層よりも上層のほうがXY平面に沿ったサイズ(面積)が大きい場合を仮定して、比較構成に生じる問題点を説明する。
図7に示す比較構成では、上層の端部が着色層152(2)によって構成されており、この着色層152(2)が、下層の端部に構成される着色層152(1)よりも側方に飛び出している。そのため、飛び出した部分を形成するために着色層を構成するためのインクを吐出したときに、インクが着色位置よりも下に落下する虞がある。
造形物の色調は着色層が呈するものであるから、着色層を構成するインクが落下してしまうと、造形物の色調が所定の色調から変わることに成りかねない。
一方、図6に示す本実施形態の造形物50は、各層50aの端部には第2の透明層の一部分54を形成する。図6において仮に第2の透明層の一部分54を構成するためのインクが落下したとしても、色調を決定するのは着色層であるため色調に影響を与えない。したがって、本実施形態によれば、所望の色調を呈する信頼性の高い造形物50を製造できる。
メリットは他にもある。例えば、第1の層50a(1)において第2の透明層の一部分54を形成すれば、第2の層50a(2)に含まれる着色層の形成可能範囲(形成許容領域)を広く確保できるというメリットがある。これにより、製造の精密性が多少緩くなり、製造効率の向上に寄与することができる。
なお、この形成可能領域を広く確保できるというメリットは、第2の透明層の一部分54を、着色層の一部分53よりも後に形成した場合であっても奏する。したがって、本発明には、第2の透明層の一部分54を、着色層の一部分53よりも後に形成する態様も含まれる。
また、本実施形態の造形物50は、着色層3の表面を第2の透明層4によってコーティングしたかたちとなるため、第2の透明層4は着色層3の保護層としての機能も有している。
なお、図4では、下層よりもXY平面に沿ったサイズ(面積)が大きい層を積層する場合を説明した。これは、図1の造形物50を上下に二分した場合の下半分の構造の製造に関するものであると言える。
図1の造形物を上下に二分した場合の上半分の構造の製造の際にも上述した製造方法は基本的に適用できるが、図2に示すように造形物50の上半分を製造する際には、下層の着色層よりも上層の着色層のほうが層50aの中心側に設けられており、上層の着色層の一部分53は、下層の第1の透明層の一部分52の上に重畳している。また、下層の着色層の一部分53の上には、上層の第2の透明層の一部分54が重畳している。
また、図2に示すように造形物50の上半分では、下層のほうが、積層する層よりもXY平面に沿ったサイズ(面積)が大きい。また、そのため、上層の着色層を構成するインクが落下する虞はほぼ無い。なお、この上半分を製造する際には、サポート材を形成しなくても良い。
なお、図2に示す本実施形態の造形物は、最下段とその近傍の層、および最上段とその近傍の層には、第1の透明層の一部分52、着色層の一部分53および第2の透明層の一部分54のみからなる層と、着色層の一部分53および第2の透明層の一部分54のみからなる層と、第2の透明層の一部分54のみからなる層とが積層されている。このような積層構造とすれば、造形物の全面が第2の透明層4と着色層3と第1の透明層2とに覆われた構造を実現することができる。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば後述する図9に示す積層構造のように造形物の上面および下面には第2の透明層と着色層と第1の透明層が含まない構造としてもよい。
〔8〕変形例
(変形例1)
本実施形態の造形物50は、光反射層1の表面形状に沿って、第1の透明層2と、着色層3と、第2の透明層4とが形成されていると言える。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図8に示す造形物の形状であっても良い。
(変形例1)
本実施形態の造形物50は、光反射層1の表面形状に沿って、第1の透明層2と、着色層3と、第2の透明層4とが形成されていると言える。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図8に示す造形物の形状であっても良い。
図8の(a)~(d)に示す造形物の形状は、各層50a(図2)の端部が第2の透明層の一部分54であることを利用して、第2の透明層4の形状を、光反射層1の表面形状に沿わせた形状とせず、図8の(a)~(d)にそれぞれ示すように第2の透明層4を、造形物(先述の実施形態における着色層3、第1の透明層および光反射層からなる構造物)を包含する所望の形状としても良い。
本変形例1のように第2の透明層4を造形物を包含する態様は、造形物が機械的に弱い構造物の場合に実施すると良い。すなわち、昆虫の場合の脚や羽、草花の茎や花弁などを造形する場合に有効である。生物や植物を標本や飾りとする場合は、三次元スキャナーで取り込んで造形することにより、生かしたままで自然に返すことができる。更には前述のサポート材が不要であるので、無駄な廃材が発生せず、自然に優しいシステムである。
図8の(a)に示す造形物は、第2の透明層4が六面体を構成し、その内部に着色層3、第1の透明層および光反射層からなる球体の構造を有している。図8の(a)に示す全体の構造は、図4と同様の製造方法を用いて製造することができる。
図8の(b)に示す造形物50は、着色層3、第1の透明層および光反射層からなる人形を、第2の透明層4が包含した構造を有しており、第2の透明層4が造形物全体を自立させることができる形状を有している据え置きタイプの造形物50である。この据え置きタイプの造形物50も、先述の実施形態において説明した製造方法を用いて製造(作製)することができる。
図8の(c)に示す造形物50は、着色層3、第1の透明層および光反射層からなる人形を、第2の透明層4が包含した構造を有しており、第2の透明層4の一部に穴70を形成したストラップタイプの造形物50である。例えば携帯電話に取り付けるストラップやキーホルダーとして実現される。穴70は、第2の透明層4で外形を形成すると同時に第2の透明層4の一部に穴を形成すれば良い。第2の透明層4に穴を形成すれば、着色層3、第1の透明層および光反射層からなる人形自体に穴をあけずに済む利点がある。
図8の(d)に示す造形物50は、着色層3、第1の透明層および光反射層からなる人形の上半身部分を、第2の透明層4が包含した構造を有しており、第2の透明層4の表面、または第2の透明層4の内部に、マーク、フレーム、または淡色等によって構成された装飾三次元画像71が施されている造形物50である。更に、この造形物50には、日付、人名、または場所名などの文字を記す文字エリア72が、第2の透明層4の表面、または第2の透明層4の内部に設けられている。装飾三次元画像71および文字エリア72も、第2の透明層4で外形を形成すると同時に形成すれば良い。なお、装飾三次元画像71および文字エリア72に限らず、第2の透明層4の表面または第2の透明層4の内部に形成されるのは、他の付加情報であってもよい。
なお、図8の(b)~(d)では、一体の人形が第2の透明層4によって包含されているが、第2の透明層4によって包含される人形の数はこれに限定されるものではない。
なお、本発明に係る造形物がリング形状を有している場合、着色層は、リングの外周端部近傍に設けられているだけでなく、内周端部近傍にも設けることができる。要するに、造形物の表面に着色層を設けることができ、その着色層の上に第2の透明層を設けることができる。
また、本変形例のように第2の透明層4を所望の形状とするのではなく、上述の実施形態と同様に第2の透明層4は光反射層1の表面形状に沿わせた形状として形成しておき、得られた造形物を任意の形状の樹脂中に封入してもよい。
(変形例2)
本実施形態の造形物50は、第2の透明層4を最表層に形成しているが、本発明の目的は、着色層と光反射層との間に第1の透明層が形成されていれば達成できる。そのため、図9に示す断面図に示す造形物50´であっても、本発明の一実施形態とすることができる。以下に、本変形例2について、図9から図11に基づいて説明する。図9は、本変形例2の造形物50´の断面図であり、図2に対応している。図10は、本変形例2の造形物50´の製造に用いるインクジェットヘッド装置の下面を示す模式図である。図11は、本変形例2の造形物50´の製造過程を示す図である。
本実施形態の造形物50は、第2の透明層4を最表層に形成しているが、本発明の目的は、着色層と光反射層との間に第1の透明層が形成されていれば達成できる。そのため、図9に示す断面図に示す造形物50´であっても、本発明の一実施形態とすることができる。以下に、本変形例2について、図9から図11に基づいて説明する。図9は、本変形例2の造形物50´の断面図であり、図2に対応している。図10は、本変形例2の造形物50´の製造に用いるインクジェットヘッド装置の下面を示す模式図である。図11は、本変形例2の造形物50´の製造過程を示す図である。
本変形例2の造形物50´と、上記実施形態の造形物50との相違点は、本変形例2の造形物50´には、実施形態の造形物50の最表層に形成された第2の透明層4が配設されておらず、着色層3が最表層を形成している点にある。
図9に示す本変形例2の造形物50´を構成する各層50´aは、実施形態の層50a(図2)の端部に配設されている第2の透明層の一部分54が設けられていない。
図9に示す造形物50´によっても、各層50´aに関して、着色層の一部分53と光反射層の一部分51との間に第1の透明層の一部分52が形成されているため、着色層の一部分53に含まれる着色インクと光反射層の一部分51を構成するインクとが混じり合うことを回避することができる。仮に、着色層の一部分53に含まれる着色インクが、第1の透明層の一部分52を構成する透明インクと混じり合っても着色層の一部分53の色調に不都合な変化を生じさせることはない。したがって、着色層において所望の色調を呈した造形物を実現することができる。
図9に示す造形物50´を製造する製造方法について説明する。図9に示す造形物50´は、例えば図10に示すインクジェットヘッド装置10´を用いて製造することができる。
図10に示すインクジェットヘッド装置10´の下面には、大きく分けて2つのインクジェットヘッド11H´および12H´が搭載されている。図10に示すように、第1インクジェットヘッド11H´と、第2インクジェットヘッド12H´とは、X方向に沿って配設位置がずれており、且つY方向に沿って配設位置がずれている。
第1インクジェットヘッド11H´は、図3に示した第1インクジェットヘッド11Hと同一である。
第2インクジェットヘッド12H´には、光反射層1(光反射層の一部分51)を形成するために用いるインクであるである白色インク(W)を吐出する白色インク用ノズル10(W)が設けられているほか、透明インク(CL)を吐出する透明インク用ノズル10(CL)が設けられている。
以下に、図11を用いて、このインクジェットヘッド装置10´を用いておこなう造形物50´の製造過程を説明する。
図11(a)に示すステップS1´では、透明インクを用いて第1の透明層の一部分52を形成するとともに、白色インク(W)を用いて光反射層の一部分51を形成する工程をおこなう。この工程では、インクジェットヘッド装置10をX軸に沿って負方向に移動させて、所定のタイミングで透明インクを透明インク用ノズル10(CL)から吐出し、また所定のタイミングで白色インク(W)を白色インク用ノズル10(W)から吐出して、それぞれを第1の透明層の一部分52となる位置、および光反射層の一部分51となる位置に着弾させてインク溜まりを形成した後、これを紫外線硬化させる。これにより、図11(a)に示すように第1の透明層の一部分52および光反射層の一部分51を形成することができる。
続いて、図11(b)に示すステップS2´では、インクジェットヘッド装置10をX軸に沿って正方向に移動させて、所定のタイミングで着色インクを含む着色層形成用インクを吐出して、着色層の一部分53となる位置に着弾させてインク溜まりを形成し、インク溜まりに紫外線を照射してこれを硬化させる。
このステップS1~S2を経ることにより、或る層50´aが完成する。なお、上記実施形態において説明したサポート材60を本変形例2においても形成する。
図11(b)に示す層50´aが完成すると、ステップS1´~S2´と同じ要領で、図11(b)に示す層50´aの上に新たな層50´aを形成するステップをおこなう。
具体的には、図11(c)に示すステップS3´では、ステップS1´と同じ要領で第1の透明層の一部分52および光反射層の一部分51を形成する。このステップS3´では、実施形態において説明したように下の層50´aよりも上の層50´aがXY平面に沿ったサイズ(面積)を大きく形成する必要がある。そこで、図11(c)に示すように、ステップS2´までで完成した下の層50´aに含まれる着色層の一部分53の上に、上の層50´aに含まれる第1の透明層の一部分52が重畳するように透明インクを着弾させる。これと同時に、下の層50´aに含まれる光反射層の一部分51および第1の透明層の一部分52の上に、上の層50´aに含まれる光反射層の一部分51が重畳するように、白色インク(W)を着弾させインク溜まりを形成し、これを紫外線硬化させる。
続いて、図11(d)に示すステップS4´では、ステップS1´と同じ要領で所定のタイミングで着色層形成用インクを吐出して、着色層の一部分53となる位置に着弾させてインク溜まりを形成する。所定のタイミングとは、下の層50´aに含まれる着色層の一部分53に重畳しない、上の層50´aに含まれる第1の透明層の一部分52の外側に着色層形成用インクを吐出できるタイミングである。形成されたインク溜りに紫外線を照射してこれを硬化させることにより、上の層50´aに含まれる着色層の一部分53が形成される。
このように層50´aを積層する処理を繰り返すことにより、図9に示す造形物50´を製造することができる。
(変形例3)
上記実施形態では図3に示すインクジェットヘッド装置10を用いて造形物50を製造し、上記変形例2では図10に示すインクジェットヘッド装置10´を用いて造形物50´を製造しているが、用いるインクジェットヘッド装置はこれらに限定されるものではなく、図12から図14にそれぞれ示すインクジェットヘッド装置を用いることも可能である。
上記実施形態では図3に示すインクジェットヘッド装置10を用いて造形物50を製造し、上記変形例2では図10に示すインクジェットヘッド装置10´を用いて造形物50´を製造しているが、用いるインクジェットヘッド装置はこれらに限定されるものではなく、図12から図14にそれぞれ示すインクジェットヘッド装置を用いることも可能である。
図12は、インクジェットヘッド装置の変形例を示す図であり、図3および図10に対応している。図12に示すインクジェットヘッド装置10aでは、シアンインク用ノズル10(C)と、マゼンタインク用ノズル10(M)と、イエローインク用ノズル10(Y)と、ブラックインク用ノズル10(K)と、白色インク用ノズル10(W)と、透明インク用ノズル10(CL)とが、この順でX方向に配列して設けられている。
図13は、インクジェットヘッド装置の更に別の変形例を示す図であり、図3および図10に対応している。図13に示すインクジェットヘッド装置10bでは、白色インク用ノズル10(W)と、透明インク用ノズル10(CL)と、イエローインク用ノズル10(Y)と、マゼンタインク用ノズル10(M)と、シアンインク用ノズル10(C)と、ブラックインク用ノズル10(K)と、透明インク用ノズル10(CL)と、白色インク用ノズル10(W)とが、この順でX方向に配列して設けられている。
図14は、インクジェットヘッド装置の更に別の変形例を示す図である。図14に示すインクジェットヘッド装置10bは、X軸に沿って往復移動可能なキャリッジ21と、キャリッジ21に搭載された複数のノズル列と、キャリッジ21に搭載された紫外線照射器24a,24bとを備える。キャリッジ21をY方向に移動させて、ノズル列から紫外線硬化型インクを吐出するとともに、紫外線照射器24a,24bから紫外線を照射させる走査をおこなう。
複数のノズル列は、図14に示すようにX方向に沿って併設されており、X方向における紙面左側から紙面右側に向けて、シアンインク用ノズル列C、マゼンタインク用ノズル列M、イエローインク用ノズル列Y、ブラックインク用ノズル列K、白色インク用ノズル列W、および透明インク用ノズル列CLがこの順に配列されている。複数のノズル列各々は、キャリッジ21に搭載されているため、キャリッジ21の移動に伴うX方向への移動時に紫外線硬化型インクを吐出することが可能となっている。
図12、図13および図14では全てのノズルがX方向に配列して設けられているため、一回のX方向への移動で一層の全てのインクを吐出しての層形成も可能である。図14では一回のX方向への移動でインクの吐出と同時に紫外線照射もおこなわれるため、紫外線硬化型インクの場合での一層の硬化も吐出と同じタイミングでおこなうことができる。
[付記事項]
本発明の一態様に係る造形物50は、光反射性を有するインクから形成された光反射層1と、着色層3との間に、透明インクによって形成された第1の透明層2が設けられており、造形物50の表層側から内側に向かって、該着色層3と、該第1の透明層2と、該光反射層1とがこの順で形成されていることを特徴としている。
本発明の一態様に係る造形物50は、光反射性を有するインクから形成された光反射層1と、着色層3との間に、透明インクによって形成された第1の透明層2が設けられており、造形物50の表層側から内側に向かって、該着色層3と、該第1の透明層2と、該光反射層1とがこの順で形成されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、着色層3と光反射層1との間に第1の透明層2が形成されているため、着色インクと下層インクとの混じり合いが生じても、着色インクは、光反射性を有するインクとは混じり合わず、第1の透明層2を構成する透明インクと混じり合う。そのため、着色インクを含む着色層3の色調に不都合な変化は生じない。したがって、所望の色調を呈する造形物50を実現することができる。
また、本発明の一態様に係る造形物50は、上記の構成に加えて、上記光反射層1が白色顔料を含むインクから構成すれば、白色顔料を含むインクによって造形物の表層側から入った光を良好に反射することができる。
また、本発明の一態様に係る造形物50は、上記の構成に加えて上記着色層3の上記表層側に、第2の透明層4が形成されている。
上記の構成によれば、第2の透明層4によって着色層3が保護されるだけでなく、ち密で精度の高い造形物50の形成に寄与することが可能となる。
また、本発明の一態様に係る造形物50は、上記の構成に加えて、着色インクのみでは上記着色層3のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない箇所について、透明インクによって該着色層3のインク充填密度が補填されている。
上記の構成によれば、着色層3のインク充填密度が透明インクによって補填されているため、着色層3に不都合な隙間や段差が生じない。これにより、ち密で精度の高い立体構造の形成に寄与することができる。
また、本発明の一態様に係る造形物50は、上記の構成に加えて、上記造形物は複数の層50a,50´aを積層して形成されており、該複数の層50a,50´aのうちの少なくとも一層について、該一層の端部側から中心側に向けて、上記着色層3の一部分(着色層の一部分53)と、上記第1の透明層2の一部分(第1の透明層の一部分52)と、上記光反射層1の一部分(光反射層の一部分51)とがこの順で形成されている。
また、本発明の一態様に係る造形物50は、上記の構成に加えて、上記着色層3の上記表層側に、第2の透明層4が形成されており、上記少なくとも一層50a,50´aに含まれる上記着色層3の一部分(着色層の一部分53)は、上記第1の透明層2の一部分(第1の透明層の一部分52)と、該第2の透明層4の一部分(第2の透明層の一部分54)との間に在る。
また、本発明の一態様に係る造形物50は、上記第1の透明層2の一部分(第1の透明層の一部分52)と上記第2の透明層4の一部分(第1の透明層の一部分52)との間に上記着色層3の一部分(着色層の一部分53)を有している上記層50a,50´a同士が積層している領域を有しており、上記領域では、或る上記層に含まれる上記着色層3の一部分(着色層の一部分53)と、該或る層50a,50´aの上または下に積層されている上記層50a,50´aに含まれる上記着色層3の一部分(着色層の一部分53)とが重畳していない部分は、或る上記層50a,50´aに含まれる上記着色層3の一部分(着色層の一部分53)と、該或る層50a,50´aの上または下に積層されている層50a,50´aに含まれる上記第1の透明層2の一部分(第1の透明層の一部分52)または上記第2の透明層4の一部分(第2の透明層の一部分54)とが重畳している。
本発明の一態様に係る造形物50の製造方法は、着色層3と、第1の透明層2と、光反射性を有するインクから形成される光反射層1とを有する造形物50であって、該造形物50の表層側から内側に向かって、該着色層3と該第1の透明層2と該光反射層1とがこの順で形成されている造形物50の製造方法であって、積層方式により形成し、層50a,50´aの端部側から中心側に向かって、上記着色層3の一部分(着色層の一部分53)と、上記第1の透明層2の一部分(第1の透明層の一部分52)と、上記光反射層1の一部分(光反射層の一部分51)とをこの順番で含む層を形成する工程を含むことを特徴としている。
上記の構成によれば、着色層3と光反射層1との間に第1の透明層2が形成されているため、着色インクが下層と混じり合うことがあっても、光反射性を有するインクとではなく、第1の透明層2を構成する透明インクと混じり合う。そのため、たとえそのような混合が生じても、色調に不都合な変化は生じない。したがって、所望の色調を呈する造形物50を実現することができる。
本発明の一態様に係る造形物50の製造方法は、上記の構成に加えて、上記着色層3の表層側に第2の透明層4を形成するために、上記層を形成する工程では、積層する各上記層50a,50´aにおける上記着色層3の一部分(着色層の一部分53)よりも上記端部側に、該第2の透明層4の一部分(第2の透明層の一部分54)を形成する。
上記の構成によれば、着色層3の表層側に第2の透明層4を形成することにより、着色層3が保護された造形物を製造することができるだけでなく、ち密で精度の高い造形物50の形成に寄与することができる。
具体的には、例えば、積層する各層50a,50´aにおいて、第2の透明層(第2の透明層の一部分54)を着色層(着色層の一部分53)よりも先に形成すれば、第2の透明層(第2の透明層の一部分54)が着色層(着色層の一部分53)の外堀として機能し、着色層(着色層の一部分53)を形成するインクが不都合に拡がったり、落下したりする虞がない。
また、積層する上下の二層50a,50´aに関して、上層50a,50´aの着色層(着色層の一部分53)を形成する際に、その形成許容領域が、下層50a,50´aに第2の透明層(第2の透明層の一部分54)が在ることによって拡がる。すなわち、形成許容領域が拡がることにより、上層50a,50´aの着色層(着色層の一部分53)を形成する際に、該着色層(着色層の一部分53)に含まれる着色インクが下層50a,50´aの端部からはみ出て落下する虞がなく、所望の造形物50を製造することができる。
本発明の一態様に係る造形物50の製造方法は、上記の構成に加えて、上記層50a,50´aを形成する上記工程には、着色インクを用いて上記着色層3の一部分(着色層の一部分53)を形成する工程と、透明インクを用いて上記第1の透明層2の一部分(第1の透明層の一部分52)を形成する工程と、光反射性を有するインクを用いて上記光反射層1の一部分(光反射層の一部分51)を形成する工程と、透明インクを用いて上記第2の透明層4の一部分(第2の透明層の一部分54)を形成する工程とが含まれ、上記第1の透明層の一部分(第1の透明層の一部分52)を形成する工程と、上記第2の透明層の一部を形成する工程とをおこなった後に、着色インクを用いて上記着色層3の一部分(着色層の一部分53)を形成する工程をおこなって、該第1の透明層2の一部分(第1の透明層の一部分52)と該第2の透明層4の一部分(第2の透明層の一部分54)との間に上記着色層3の一部分(着色層の一部分53)を形成する。
上記の構成によれば、上述したものと同じように、第1の透明層(第1の透明層の一部分52)と第2の透明層(第2の透明層の一部分54)とを着色層(着色層の一部分53)よりも先に形成すれば、第1の透明層(第1の透明層の一部分52)と第2の透明層(第2の透明層の一部分54)とが着色層(着色層の一部分53)の外堀として機能し、着色層(着色層の一部分53)が不都合に拡がる虞がない。したがって、所望の造形物50の製造に寄与することができる。
本発明の一態様に係る造形物50の製造方法は、上記の構成に加えて、或る上記層50a,50´aに含まれる上記着色層3の一部分(着色層の一部分53)と、該或る層50a,50´aの上または下に積層されている層50a,50´aに含まれる上記着色層3の一部分(着色層の一部分53)とが重畳しない部分については、或る上記層に含まれる上記着色層3の一部分(着色層の一部分53)と、該或る層の上または下に積層される層に含まれる上記第1の透明層2の一部分(第1の透明層の一部分52)または上記第2の透明層4の一部分(第2の透明層の一部分54)とを重畳させる。
上記の構成によれば、積層方向に関しても着色層(着色層の一部分53)が透明インク層(第1の透明層の一部分52および第2の透明層の一部分54)によって挟まれる態様となり、上下層50a,50´aにおいて着色層の一部分(着色層の一部分53)同士が重畳しない。これにより、造形物50を或る方向から見た場合、それより傾斜した斜め方向から見た場合とで、色調に不都合な変化を生じさせない造形物50を製造することができる。
本発明の一態様に係る造形物50の製造方法は、上記の構成に加えて、加飾インクのみでは該加飾層の一部分のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない箇所について、透明な補填インクによって該加飾層の一部分のインク充填密度を補填して該加飾層の一部分を形成する透明インクによって上記着色層3(着色層の一部分53)のインク充填密度を補填する。
上記の構成によれば、着色層3(着色層の一部分53)のインク充填密度が透明インクによって補填されることにより、着色層3(着色層の一部分53)に不都合な隙間や段差が生じさせない。これにより、ち密で精度の高い造形物50の形成に寄与することができる。
本発明は上述した実施形態および変形例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態および変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、実施形態および変形例にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
<実施形態2>
従来周知のインクジェット法による立体造形に関して、本願発明者が、造形用のインク、および加飾用のインク(例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の着色インク)をインクジェット法によって吐出したところ、加飾用のインクによって形成される層に不都合な凹凸や該層の内部に隙間が生じることがあることを見出した。
従来周知のインクジェット法による立体造形に関して、本願発明者が、造形用のインク、および加飾用のインク(例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の着色インク)をインクジェット法によって吐出したところ、加飾用のインクによって形成される層に不都合な凹凸や該層の内部に隙間が生じることがあることを見出した。
原因を追究したところ、加飾の内容によって加飾用のインクの吐出量にばらつきがあり、これに伴って加飾層のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない場合があることがわかった。加飾(減法混色法による文字、画像等のカラー記録)の一例として着色を挙げると、着色層の色調を決定する着色インクは、その吐出量が色調によって異なることから、吐出量が比較的少ない場合には、着色層のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない場合がある。そのようなインク充填密度の不足が、上述の凹凸や隙間を生じさせる原因となっていることを見出した。凹凸や隙間は、加飾による色調を損ない、また造形物の全体構造に悪影響をあたえるため、望ましくない。
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、所望の加飾を実現し、且つ、所望の形状を実現した造形物、およびその製造方法を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明に係る造形物は、積層方式により形成された造形物であって、加飾層を有し、加飾インクのみでは上記加飾層のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない箇所について、補填インクによって該加飾層のインク充填密度が補填されていることを特徴としている。
加飾インクのみで加飾層を形成すると加飾層のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさず加飾層に凹みが生じる場合や加飾層内に隙間が生じる場合がある。このような凹みや隙間は、造形物の製造過程において造形物を所望の形状に造形することができない事態を招く虞がある。しかしながら、本発明の上記の構成によれば、補填インクによって加飾層のインク充填密度が補填しているため、そのような凹みや隙間が生じない。したがって、所望の加飾を実現することができ、且つ、所望の形状の造形物を提供することができる。
また、本発明に係る造形物の一態様は、上記の構成に加えて、上記補填インクは、透明インクから形成されている。
上記の構成によれば、透明インクを用いるため、加飾層の加飾内容に影響せず、所望の加飾を実現した造形物を提供することができる。
本発明に係る造形物の製造方法は、上記の課題を解決するために、加飾層を有する造形物を積層方式によって製造する製造方法であって、加飾インクのみでは上記加飾層のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない箇所について、補填インクによって該加飾層の密度を補填することを特徴としている。
加飾インクのみで加飾層を形成すると加飾層のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさず加飾層に凹みが生じる場合や加飾層内に隙間が生じる場合がある。このような凹みや隙間は、造形物の製造過程において造形物を所望の形状に造形することができない事態を招く虞がある。しかしながら、本発明の上記の構成によれば、補填インクによって加飾層のインク充填密度を補填するため、そのような凹みや隙間が生じない。したがって、所望の加飾を実現することができ、且つ、造形物の形状をち密に造形することができる。
本発明に係る造形物の製造方法は、上記の構成に加えて、上記加飾層の一部分を有した層を形成する層形成工程を含み、上記層形成工程によって形成された上記層の上に新たな上記層を形成することによって該層同士の上記加飾層の一部分が連なって上記加飾層を形成し、上記層形成工程では、加飾インクのみでは上記加飾層の一部分のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない箇所について、補填インクによって該加飾層の一部分のインク充填密度を補填する。
上記の構成によれば、層形成工程において形成される加飾層の一部分に関して、インク充填密度が補填されるため、上述したような凹みや隙間が生じない層を形成することができる。
本発明によれば、所望の加飾を実現し、且つ、所望の形状を実現した造形物、およびその製造方法を提供する。
本発明に係る造形物とその製造方法についての一実施形態を、図1から図8に基づいて説明する。なお、本発明に係る造形物は、複数の層を積層すること(積層方式)によって立体造形された構造物である。また、以下の実施形態では、造形物の製造方法としてインクジェット法を用いた形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、積層方式で造形するとともに造形物の表面を加飾(文字、画像等をカラーで記録)するあらゆるタイプの製造方法に適用することができる。
〔1〕造形物の構成
図1は、本実施形態の造形物50の外観を示した斜視図である。本実施形態の造形物50は、側面が湾曲して膨らんだ略円筒形状を有している。なお、本発明に係る造形物の形状、並びに本発明に係る製造方法によって製造される造形物の形状は、図1に示す形状に限定されるものではなく、例えば後述する六面体のほか、球型や中空構造やリング構造や蹄鉄型などあらゆる形状に適用することができる。
図1は、本実施形態の造形物50の外観を示した斜視図である。本実施形態の造形物50は、側面が湾曲して膨らんだ略円筒形状を有している。なお、本発明に係る造形物の形状、並びに本発明に係る製造方法によって製造される造形物の形状は、図1に示す形状に限定されるものではなく、例えば後述する六面体のほか、球型や中空構造やリング構造や蹄鉄型などあらゆる形状に適用することができる。
本発明の特徴的構成の一つとして、本実施形態では、造形物50の表層側(外周側)から内側(中心部側)に向かって、第2の透明層と、着色剤を含むインク(加飾インク)によって形成された着色層(加飾層)と、透明インクによって形成された第1の透明層と、光反射性を有するインクから形成された光反射層とがこの順番で形成されている点にある。図1は、造形物50の湾曲側面に、造形物50の最も表層側に位置する、透明インクから形成された第2の透明層4が見えた状態である。
図2は、図1に示す切断線A-A´における矢視断面図である。図2に示す造形物50の断面は、図1に示すXYZ座標系に関して、造形物50の中央位置においてXZ平面に沿った断面を出現させたものである。
図2に示す本実施形態では、一例として21枚の層50aをZ方向に積層することによって立体造形された造形物50を示している。なお、層数は21に限定されるものではない。
〔2〕積層される各層の構成
中段付近に在る1つの層50aのXY平面を、図5に示す。各層50aは、その外周側から中心側に向けて、第2の透明層の一部分54と、着色層の一部分53と、第1の透明層の一部分52と、光反射層の一部分51とがこの順で形成されている。つまり、本実施形態の造形物50は、造形物本体である光反射層1から表層側(外周側)に向けて、第1の透明層2と、着色層3と、第2の透明層4とがこの順でコーティングしていると換言することもできる。また、層50aの一層のZ方向(図の縦方向)の厚さは主に着色層3の減法混色による多色形成に適切な値で5μm~50μmの範囲であり、例えば紫外線硬化型インクをインクジェット法で層形成する場合の好ましい範囲は10μm~25μmである。
中段付近に在る1つの層50aのXY平面を、図5に示す。各層50aは、その外周側から中心側に向けて、第2の透明層の一部分54と、着色層の一部分53と、第1の透明層の一部分52と、光反射層の一部分51とがこの順で形成されている。つまり、本実施形態の造形物50は、造形物本体である光反射層1から表層側(外周側)に向けて、第1の透明層2と、着色層3と、第2の透明層4とがこの順でコーティングしていると換言することもできる。また、層50aの一層のZ方向(図の縦方向)の厚さは主に着色層3の減法混色による多色形成に適切な値で5μm~50μmの範囲であり、例えば紫外線硬化型インクをインクジェット法で層形成する場合の好ましい範囲は10μm~25μmである。
ここで、本実施形態では、光反射層1を造形物本体と見なすが、光反射層は造形物本体に属するものであってもそうでなくても良い。すなわち、光反射層とは別体の造形物本体或いは空洞が造形物の中心部に在り、その造形物本体(光反射性を有していなくても良い)から表層側(外周側)に向けて、光反射層と、第1の透明層と、着色層と、第2の透明層とがこの順で形成されていても良い。あるいは、芯部(光反射性を有していなくても良い)とその表面に形成された光反射層1とを造形物本体と見なしても良い。
図2に示すように複数の層50aがZ方向に積層されていることにより、各層50aの第2の透明層の一部分54が概ね造形物50の最外周表面方向に連なって、第2の透明層4を形成している。また、各層50aの着色層の一部分53が概ね造形物50の最外周表面方向に連なって、着色層3を形成している。また、各層50aの第1の透明層の一部分52が概ね造形物50の最外周表面方向に連なって、第1の透明層2を形成している。また、光反射層の一部分51が概ね造形物50の最外周表面方向に連なって、光反射層1を形成している。
また、このように配置することにより、造形物50の表面をX、Y、Zのあらゆる方向から見ても、第2の透明層、着色層、第1の透明層、光反射層の順となるので、減法混色により表現された色調を認識することができる。
なお、第1の透明層の一部分52のXY平面方向の寸法は、第1の透明層の一部分52が上下で接する着色層の一部分53の寸法よりも若干広めに設定することで、着色層3と光反射層1とを構成するインク同士の混じり合いの防止をより確実にすることができる。
また、第2の透明層の一部分54のXY平面方向の寸法は、第2の透明層の一部分54が上下で接する着色層の一部分53の寸法よりも若干広めに設定することで、着色層3の保護をより確実にすることができる。
造形物50のZ方向に沿った幅(以下、Z方向の厚さと記載する。Z方向の高さとも称することができる)は限定されるものではなく、層50aのZ方向の厚さ(高さ)も積層数等により適宜設定することができる。また、後述するように、本実施形態ではインクジェット法を用いて積層するため、その積層方法において実現可能な層50aのZ方向の厚さを考慮すれば良い。例えば後述する紫外線硬化型インクをインクジェット法で層形成する場合の層50aの厚さはインク滴の大きさに依り5μm~20μmであるが、大型の造形物で解像度が要求されない場合は複数層を同じデータで積層してもよく、より大きなインク滴にすれば良いので、その場合、データ量の減少と造形速度の高速化が見込める。
〔3〕光反射層1(光反射層の一部分51)の構成
光反射層1(光反射層の一部分51)は、光反射性を有するインクによって形成された層であり、光反射層1の少なくとも着色層側の表面において可視光の全領域の光を反射することができる光反射性を有している。
光反射層1(光反射層の一部分51)は、光反射性を有するインクによって形成された層であり、光反射層1の少なくとも着色層側の表面において可視光の全領域の光を反射することができる光反射性を有している。
光反射層1(光反射層の一部分51)は、具体的には、金属粉末を含んだインク、あるいは、白色顔料を含むインクから形成することができるが、白色インクから形成することが好ましい。白色インクから形成することにより、光反射層1において造形物の表層側から入った光を良好に反射し、減法混色による着色を実現することができる。
本実施形態では造形物本体が光反射層1によって構成されているが、光反射性を有していなくても良い別体の造形物本体の表面に光反射層1を形成する場合には、光反射層1の厚さ、すなわち図2に示す光反射層の一部分51の外周側から中心側方向に沿った幅(以下、光反射層1の厚さと記載する)は最小で5μm~20μmとすることができる。なお、本発明はこの数値範囲に限定されるものではない。
〔4〕第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)の構成
第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)は、透明インクから形成される。
第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)は、透明インクから形成される。
ここで、透明インクとは、単位厚さ当たりの光透過率が50%以上である透明層を形成することができるインクであれば良い。透明層の単位厚さ当たりの光透過率が50%を下回ると、光の透過が不都合に阻止されて、造形物が減法混色による所望の色調を呈することができないため望ましくない。また、好ましくは、透明層の単位厚さ当たりの光透過率が80%以上となるインクを用い、透明層の単位厚さ当たりの光透過率が90%以上となるインクを用いることがより好ましい。
光反射層1(光反射層の一部分51)と、着色層3(着色層の一部分53)との間に第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)を配設することにより、着色層3を形成する着色インクと光反射層1を形成するインクとが混じり合うことを回避することができる。仮に、着色層を形成する着色インクが、第1の透明層を形成する透明インクと混じり合っても着色層の色は失われないので色調に不都合な変化を生じさせることはない。したがって、着色層3において所望の色調(加飾)を呈した造形物を実現することができる。
第1透明層の一部分52の外周側から中心側方向に沿った幅(以下、第1透明層の厚さと記載する)は、積層方向に垂直な面の加飾部分において最小で5μm~20μmである。なお、本発明はこの数値範囲に限定されるものではない。
〔5〕着色層3(着色層の一部分53)の構成
着色層3(着色層の一部分53)は、着色剤を含む着色インクによって形成される。
着色層3(着色層の一部分53)は、着色剤を含む着色インクによって形成される。
着色剤を含むインク(以下、着色インクと記載することもある)としては、イエロー(Y)、マゼンタ(M)およびシアン(C)、ブラック(K)、各々の淡色のインクが含まれるが、これに限定されるものではなく、赤(R)、緑(G)、青(B)や、オレンジ(Or)等を加えても良い。また、メタリックやパールや蛍光体色を使用することも可能である。所望の色調を表現するべく、これらの着色インクの1種類または複数種類を用いる。
ところで、着色層3(着色層の一部分53)を形成するために用いられる着色インクの量は、所望の(呈したい)色調によってばらつきがある。そのため、低濃度の明るい色調の場合は着色インクのみでは着色層3のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たすに至らず、Z方向の高さに凹凸が形成される場合や、X、Y方向に沿った途中に着色インクが無い凹みが形成される場合がある。何れの場合も、本実施形態のように積層方式によって形成される造形物には不都合な凹凸を生じることになり、好ましくない。特に、図2に示す積層構造の真ん中付近の垂直な造形面では、誤差拡散法によるインク形成で、着色層3の一つの断面が縦横各々のインク滴二滴の計四滴の充填密度の場合で、着色インクの数は最大(最高濃度)で四滴、最小(濃度ゼロ、つまり白色)でゼロとなるので、最小の場合は四滴分の隙間の空間を形成してしまう場合があり、造形面からも色調面からも大きく品質を損なう。
そこで、本実施形態では、着色インクのみでは着色層3(着色層の一部分53)のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない箇所について、補填インクによって着色層3(着色層の一部分53)のインク充填密度を補填することをおこなう。すなわち、着色層3(着色層の一部分53)を、着色インクと補填インクの合算の密度(インク滴の数)を一定となるように形成する。これにより、上述した凹みの発生を回避して、造形物50の形状をち密に造形することができる。
着色インクの吐出量、着色インクに構成される各色インクの着弾位置は予めわかっているため、これらを考慮すれば補填インクの補填量と補填位置(着弾位置)を判断することができる。該判断は、インクジェットヘッド装置10あるいは、図示しない他の制御装置においておこなうことができる。
また、補填インクによりインク充填密度を補填することにより、着色層3で形成される面が平坦になるために光沢感を持たせることができる。
補填インクは、着色層3(着色層の一部分53)に呈されるべき色調に悪影響を与えないインクであればよく、一例としては、第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)および第2の透明層4(第1の透明層の一部分54)において用いる透明インクを採用することができる。
着色層3の厚さ、すなわち、図2に示す着色層の一部分53の外周側から中心側方向に沿った幅(以下、着色層3の厚さと記載する)は、例えば5μm~20μmとすることができる。
なお、本実施形態では着色層3に基づいて説明しているが、本発明は着色層に限定されるものではなく、加飾層であれば特に制限はない。
〔6〕第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)の構成
第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)は、第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)において説明した透明インクを用いて形成される。なお、第2の透明層4と第1の透明層2とは同一種の透明インクを用いても形成されても良く、異種の透明インクを用いても形成されても良い。
第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)は、第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)において説明した透明インクを用いて形成される。なお、第2の透明層4と第1の透明層2とは同一種の透明インクを用いても形成されても良く、異種の透明インクを用いても形成されても良い。
第2の透明層4の厚さ、すなわち、図2に示す第2の透明層の一部分54の外周側から中心側方向に沿った幅(以下、第2の透明層4の厚さと記載する)は、例えば10μm~100μmとすることができる。
第2の透明層4は、着色層3の保護層として機能するだけでなく、積層方式を採用している本発明(本実施形態)において、造形物をち密に製造することを可能にするという優位な効果を奏する。
すなわち、仮に着色層3が造形物50の最表層を構成している場合、つまり図2に示す各層50aにおいて仮に着色層の一部分53が最も端部に位置している場合には、着色層3(着色層の一部分53)が精度よく形成できない虞がある。しかしながら、本実施形態のように造形物50の最表層に第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)が形成されていることにより、着色層3(着色層の一部分53)が精度よく形成されることから、第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)によって、所望の色調を呈することに寄与できる。
また、仮に着色層3が造形物50の最表層を構成している場合は、着色層3がむき出しになるので、擦れによる脱色や、紫外線による退色が起き易くなる。しかしながら、本実施形態のように造形物50の最表層に第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)が形成されていることにより、脱色や退色を防止することができる。
〔7〕造形物の製造方法
次に、本実施形態の造形物50を製造する製造方法について説明する。図3は、製造方法に用いるインクジェットヘッド装置10の下面を示した図である。図4は、本実施形態の造形物50を製造する過程での途中の状態を模式的に示した図である。
次に、本実施形態の造形物50を製造する製造方法について説明する。図3は、製造方法に用いるインクジェットヘッド装置10の下面を示した図である。図4は、本実施形態の造形物50を製造する過程での途中の状態を模式的に示した図である。
インクジェットヘッド装置10の下面には、大きく分けて3つのインクジェットヘッド11H~13Hが搭載されている。図3に示すように、第1インクジェットヘッド11Hと、第2インクジェットヘッド12Hおよび第3インクジェットヘッド13Hとは、X方向に沿って配設位置がずれている。また、図3に示すように、第1インクジェットヘッド11Hと、第2インクジェットヘッド12Hと、第3インクジェットヘッド13Hとは、Y方向に沿って配設位置がずれている。つまりインクジェットヘッド11H~13Hは、いわゆるスタガ配列で並んでいる。
第1インクジェットヘッド11Hには、シアンインクを吐出するシアンインク用ノズル10(C)と、マゼンタインクを吐出するマゼンタインク用ノズル10(M)と、イエローインクを吐出するイエローインク用ノズル10(Y)と、ブラックインクを吐出するブラックインク用ノズル10(K)とが設けられている。なお、各ノズル10(C)、10(M)、10(Y)および10(K)の配列順や数は図3に示すものに限定されない。これらノズルから吐出されるインクは何れも図2に示す着色層3(着色層の一部分53)を形成するために用いる着色インクである。
第2インクジェットヘッド12Hには、白色インク(W)を吐出する白色インク用ノズル10(W)が設けられている。この白色インク(W)は、図2に示す光反射層1(光反射層の一部分51)を形成するために用いるインクである。
第3インクジェットヘッド13Hには、透明インク(CL)を吐出する透明インク用ノズル10(CL)が設けられている。この透明インク(CL)は、図2に示す第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)および第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)を形成するために用いるインクである。
インクジェットヘッド装置10は図3に示す下面を形成中の層50aに対向させるように設けられている。また、インクジェットヘッド装置10はX方向に往復移動することができ、その移動中にインクを吐出する。また、インクジェットヘッド装置10をXYZ座標系において所定の方向に移動させるか、層50aが載せられている形成台(形成台の形成面Bを図4に図示)のほうをXYZ座標系において所定の方向に移動させるかによって、インクジェットヘッド装置10と、形成途中の層50aとの相対位置を変化させる。移動は、どちらがおこなっても良い。
ここで、各インクは、紫外線硬化性を有するインクである。したがって、吐出後のインクに対して紫外線を照射する必要がある。紫外線照射器は、インクジェットヘッド装置10に搭載されていても良いし、別体で構成されていても良い。紫外線が照射されることによってインクが硬化して、最終的に図2に示す各層50aが形成される。
以下に、図4を用いて、このインクジェットヘッド装置10を用いておこなう造形物50の製造過程を説明する。
まず、最初の層50a(第1の層50a(1)と記載する)を形成台の形成面Bに形成する。
この第1の層50a(1)の形成(製造)工程では、インクジェット法を用いて、インクジェットヘッド装置10から各インクを所定のタイミングで吐出して、第1の層50aの端部側から中心側に向かって、第2の透明層の一部分、着色層の一部分と、第1の透明層の一部分と、光反射層の一部分とをこの順番で含むように形成する。
第1の層50a(1)の形成(製造)工程について、図4(a)~図4(c)を用いて具体的に説明する。
図4(a)に示すステップS1では、透明インクを用いて第2の透明層の一部分54を形成するとともに、透明インクを用いて第1の透明層の一部分52を形成する工程をおこなう。この工程では、インクジェットヘッド装置10をX軸に沿って正方向に移動させて、所定のタイミングで透明インクを図3に示す透明インク用ノズル10(CL)から吐出して、第2の透明層の一部分54となる位置、および第1の透明層の一部分52となる位置に着弾させて透明インクのインク溜まりを形成した後、インク溜まりに対して紫外線を照射してこれを硬化させる。これにより、図4(a)に示すように第1の透明層の一部分52および第2の透明層の一部分54が形成される。
続いて、図4(b)に示すステップS2では、インクジェットヘッド装置10をX軸に沿って負方向に移動させて、所定のタイミングで光反射性を有するインクとしての白色インク(W)を白色インク用ノズル10(W)から吐出してインク溜まりを形成し、これに紫外線を照射して硬化させる。これにより、図4(b)に示すように光反射層の一部分51が形成される。
続いて、図4(c)に示すステップS3では、インクジェットヘッド装置10をX軸に沿って正方向に移動させて、所定のタイミングで着色インクおよび補填インクからなる着色層形成用インクを両者のインクの合算量が一定となるように吐出して、紫外線硬化する。ここで所定のタイミングとは、ステップS1において形成した第1の透明層の一部分52と第2の透明層の一部分54との間の領域に着色層形成用インクを吐出できる位置に第1インクジェットヘッド11Hの各ノズルが在るタイミングである。このタイミングで予め決められた量のインク滴をインクジェット法を用いて吐出してインク溜まりを形成し、これに紫外線を照射することによって、硬化させる。これにより、図4(c)に示すように、第1の透明層の一部分52と第2の透明層の一部分54との間に、所望の色調を呈する着色層の一部分53が形成される。
このステップS1~S3を経ることにより、第1の層50a(1)が完成する。第1の層50a(1)は、図5に示す層50aの上面図と同じ態様である。なお、ステップS1およびステップS2は順序を入れ替えても良い。また、ステップS2およびステップS3も順序を入れ替えても良い。
第1の層50a(1)が完成すると、次に、第1の層50a(1)の上に新たな層50a(第2の層50a(2)と記載する)を形成(積層)する。
ここで、本実施形態の造形物50は、図2に示すように、積層体の最も下段から中段にかけて積層する層50aのXY平面に沿ったサイズ(面積)が徐々に大きくなっている。このように断面に関して積層方向に沿ってサイズが大きくなるような形状の造形物50をインクジェット法を用いて製造する場合には、積層する上層50aの端部が、既に形成されている下層50aの端部よりも側方に飛び出した形となる。このように飛び出した構造を形成するためにはサポート材層を形成すれば良い。
図4(d)に第2の層50a(2)を形成するステップを図示しているが、第2の層50a(2)に含まれる着色層の一部分53(2)は、第1の層50a(1)の第2の透明層の一部分54(1)に重畳するように形成されている。このように第2の層50a(2)が第1の層50a(1)よりもXY平面に沿ったサイズ(面積)が大きいため、第2の層50a(2)の端部を構成する第2の透明層の一部分54(2)は、第1の層50a(1)の端部を構成する第2の透明層の一部分54(1)よりも側方に飛び出すかたちとなる。そこで、飛び出した部分を形成する際に飛び出した部分に堆積されるべきインクが飛び出した部分よりも下に落ちないように、第1の層50a(1)の第2の透明層の一部分54(1)よりも外側(側方側)にサポート材60を形成する。
サポート材60は、インクジェット法を用いて吐出するインクから形成することができることが好ましい。サポート材60は、その上に層が形成されても該層が落下しない程度の強度を有するが、最終的には造形物50には含まれない部分であるため除去可能なインクから構成される。サポート材60のインクも紫外線によって硬化(後工程で除去できる程度に硬化)するものや、水溶性のもので後工程で水で溶かして除去可能であることが好ましい。
このように層50aを積層する処理をX、Y方向に必要回数繰り返して一層を形成し、更にZ方向に積層を繰り返すことにより、図2に示す造形物50を製造することができる。なお、一層を形成するにあたっては、二次元の画像形成の公知のインターレイス走査をすることによってムラの少ない良好な造形や加飾が得られる。
本実施形態の製造方法では、透明インクを用いて第2の透明層の一部分54を形成する工程と、着色インクを用いて上記着色層の一部分53を形成する工程と、透明インクを用いて上記第1の透明層の一部分52を形成する工程と、光反射性を有するインクを用いて上記光反射層の一部分51を形成する工程とを含み、第1の透明層の一部分52を形成する工程と、第2の透明層の一部分54を形成する工程とをおこなった後に、着色インクを用いて着色層の一部分53を形成する工程をおこなって、第1の透明層の一部分52と第2の透明層の一部分54との間に着色層の一部分53を形成する。これにより、第2の透明層の一部分54が着色層の一部分53を形成する際に着色層を構成するインク溜まりの外堀として機能し、着色層を構成するインクが不都合に濡れ拡がる虞がなく、精度良く着色層の一部分53を形成することができる。
第2の透明層の一部分54が形成されることの更なるメリットについて、図6および図7を用いて説明する。図6は、図4(d)の図からサポート材を除いたものであり、本実施形態の造形物50の一部を示す。図7は、比較構成の造形物の断面図である。比較構成の造形物は、積層方式で形成されている点では本実施形態の造形物50と同じであるが、比較構成の各層は、本実施形態の造形物50における第1の透明層の一部分52および第2の透明層の一部分54に相当する部分が無い。すなわち、比較構成の造形物は、光反射層に着色層が直接コーティングされている態様である。この比較構成においても下層よりも上層のほうがXY平面に沿ったサイズ(面積)が大きい場合を仮定して、比較構成に生じる問題点を説明する。
図7に示す比較構成では、上層の端部が着色層152(2)によって構成されており、この着色層152(2)が、下層の端部に構成される着色層152(1)よりも側方に飛び出している。そのため、飛び出した部分を形成するために着色層を構成するためのインクを吐出したときに、インクが着色位置よりも下に落下する虞がある。
造形物の色調は着色層が呈するものであるから、着色層を構成するインクが落下してしまうと、造形物の色調が所定の色調から変わることに成りかねない。
一方、図6に示す本実施形態の造形物50は、各層50aの端部には第2の透明層の一部分54を形成する。図6において仮に第2の透明層の一部分54を構成するためのインクが落下したとしても、色調を決定するのは着色層であるため色調に影響を与えない。したがって、本実施形態によれば、所望の色調を呈する信頼性の高い造形物50を製造できる。
メリットは他にもある。例えば、第1の層50a(1)において第2の透明層の一部分54を形成すれば、第2の層50a(2)に含まれる着色層の形成可能範囲(形成許容領域)を広く確保できるというメリットがある。これにより、製造の精密性が多少緩くなり、製造効率の向上に寄与することができる。
なお、この形成可能領域を広く確保できるというメリットは、第2の透明層の一部分54を、着色層の一部分53よりも後に形成した場合であっても奏する。したがって、本発明には、第2の透明層の一部分54を、着色層の一部分53よりも後に形成する態様も含まれる。
また、本実施形態の造形物50は、着色層3の表面を第2の透明層4によってコーティングしたかたちとなるため、第2の透明層4は着色層3の保護層としての機能も有している。
なお、図4では、下層よりもXY平面に沿ったサイズ(面積)が大きい層を積層する場合を説明した。これは、図1の造形物50を上下に二分した場合の下半分の構造の製造に関するものであると言える。
図1の造形物を上下に二分した場合の上半分の構造の製造の際にも上述した製造方法は基本的に適用できるが、図2に示すように造形物50の上半分を製造する際には、下層の着色層よりも上層の着色層のほうが層50aの中心側に設けられており、上層の着色層の一部分53は、下層の第1の透明層の一部分52の上に重畳している。また、下層の着色層の一部分53の上には、上層の第2の透明層の一部分54が重畳している。
また、図2に示すように造形物50の上半分では、下層のほうが、積層する層よりもXY平面に沿ったサイズ(面積)が大きい。また、そのため、上層の着色層を構成するインクが落下する虞はほぼ無い。なお、この上半分を製造する際には、サポート材を形成しなくても良い。
なお、図2に示す本実施形態の造形物は、最下段とその近傍の層、および最上段とその近傍の層には、第1の透明層の一部分52、着色層の一部分53および第2の透明層の一部分54のみからなる層と、着色層の一部分53および第2の透明層の一部分54のみからなる層と、第2の透明層の一部分54のみからなる層とが積層されている。このような積層構造とすれば、造形物の全面が第2の透明層4と着色層3と第1の透明層2とに覆われた構造を実現することができる。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば後述する図9に示す積層構造のように造形物の上面および下面には第2の透明層と着色層と第1の透明層が含まない構造としてもよい。
〔8〕変形例
(変形例1)
本実施形態の造形物50は、光反射層1の表面形状に沿って、第1の透明層2と、着色層3と、第2の透明層4とが形成されていると言える。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図8に示す造形物の形状であっても良い。
(変形例1)
本実施形態の造形物50は、光反射層1の表面形状に沿って、第1の透明層2と、着色層3と、第2の透明層4とが形成されていると言える。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図8に示す造形物の形状であっても良い。
図8の(a)~(d)に示す造形物の形状は、各層50a(図2)の端部が第2の透明層の一部分54であることを利用して、第2の透明層4の形状を、光反射層1の表面形状に沿わせた形状とせず、図8の(a)~(d)にそれぞれ示すように第2の透明層4を、造形物(先述の実施形態における着色層3、第1の透明層および光反射層からなる構造物)を包含する所望の形状としても良い。
本変形例1のように第2の透明層4を造形物を包含する態様は、造形物が機械的に弱い構造物の場合に実施すると良い。すなわち、昆虫の場合の脚や羽、草花の茎や花弁などを造形する場合に有効である。生物や植物を標本や飾りとする場合は、三次元スキャナーで取り込んで造形することにより、生かしたままで自然に返すことができる。更には前述のサポート材が不要であるので、無駄な廃材が発生せず、自然に優しいシステムである。
図8の(a)に示す造形物は、第2の透明層4が六面体を構成し、その内部に着色層3、第1の透明層および光反射層からなる球体の構造を有している。図8の(a)に示す全体の構造は、図4と同様の製造方法を用いて製造することができる。
図8の(b)に示す造形物50は、着色層3、第1の透明層および光反射層からなる人形を、第2の透明層4が包含した構造を有しており、第2の透明層4が造形物全体を自立させることができる形状を有している据え置きタイプの造形物50である。この据え置きタイプの造形物50も、先述の実施形態において説明した製造方法を用いて製造(作製)することができる。
図8の(c)に示す造形物50は、着色層3、第1の透明層および光反射層からなる人形を、第2の透明層4が包含した構造を有しており、第2の透明層4の一部に穴70を形成したストラップタイプの造形物50である。例えば携帯電話に取り付けるストラップやキーホルダーとして実現される。穴70は、第2の透明層4で外形を形成すると同時に第2の透明層4の一部に穴を形成すれば良い。第2の透明層4に穴を形成すれば、着色層3、第1の透明層および光反射層からなる人形自体に穴をあけずに済む利点がある。
図8の(d)に示す造形物50は、着色層3、第1の透明層および光反射層からなる人形の上半身部分を、第2の透明層4が包含した構造を有しており、第2の透明層4の表面、または第2の透明層4の内部に、マーク、フレーム、または淡色等によって構成された装飾三次元画像71が施されている造形物50である。更に、この造形物50には、日付、人名、または場所名などの文字を記す文字エリア72が、第2の透明層4の表面、または第2の透明層4の内部に設けられている。装飾三次元画像71および文字エリア72も、第2の透明層4で外形を形成すると同時に形成すれば良い。なお、装飾三次元画像71および文字エリア72に限らず、第2の透明層4の表面または第2の透明層4の内部に形成されるのは、他の付加情報であってもよい。
なお、図8の(b)~(d)では、一体の人形が第2の透明層4によって包含されているが、第2の透明層4によって包含される人形の数はこれに限定されるものではない。
なお、本発明に係る造形物がリング形状を有している場合、着色層は、リングの外周端部近傍に設けられているだけでなく、内周端部近傍にも設けることができる。要するに、造形物の表面に着色層を設けることができ、その着色層の上に第2の透明層を設けることができる。
また、本変形例のように第2の透明層4を所望の形状とするのではなく、上述の実施形態と同様に第2の透明層4は光反射層1の表面形状に沿わせた形状として形成しておき、得られた造形物を任意の形状の樹脂中に封入してもよい。
(変形例2)
本実施形態の造形物50は、第2の透明層4を最表層に形成しているが、本発明の目的は、着色層と光反射層との間に第1の透明層が形成されていれば達成できる。そのため、図9に示す断面図に示す造形物50´であっても、本発明の一実施形態とすることができる。以下に、本変形例2について、図9から図11に基づいて説明する。図9は、本変形例2の造形物50´の断面図であり、図2に対応している。図10は、本変形例2の造形物50´の製造に用いるインクジェットヘッド装置の下面を示す模式図である。図11は、本変形例2の造形物50´の製造過程を示す図である。
本実施形態の造形物50は、第2の透明層4を最表層に形成しているが、本発明の目的は、着色層と光反射層との間に第1の透明層が形成されていれば達成できる。そのため、図9に示す断面図に示す造形物50´であっても、本発明の一実施形態とすることができる。以下に、本変形例2について、図9から図11に基づいて説明する。図9は、本変形例2の造形物50´の断面図であり、図2に対応している。図10は、本変形例2の造形物50´の製造に用いるインクジェットヘッド装置の下面を示す模式図である。図11は、本変形例2の造形物50´の製造過程を示す図である。
本変形例2の造形物50´と、上記実施形態の造形物50との相違点は、本変形例2の造形物50´には、実施形態の造形物50の最表層に形成された第2の透明層4が配設されておらず、着色層3が最表層を形成している点にある。
図9に示す本変形例2の造形物50´を構成する各層50´aは、実施形態の層50a(図2)の端部に配設されている第2の透明層の一部分54が設けられていない。
図9に示す造形物50´によっても、各層50´aに関して、着色層の一部分53と光反射層の一部分51との間に第1の透明層の一部分52が形成されているため、着色層の一部分53に含まれる着色インクと光反射層の一部分51を構成するインクとが混じり合うことを回避することができる。仮に、着色層の一部分53に含まれる着色インクが、第1の透明層の一部分52を構成する透明インクと混じり合っても着色層の一部分53の色調に不都合な変化を生じさせることはない。したがって、着色層において所望の色調を呈した造形物を実現することができる。
図9に示す造形物50´を製造する製造方法について説明する。図9に示す造形物50´は、例えば図10に示すインクジェットヘッド装置10´を用いて製造することができる。
図10に示すインクジェットヘッド装置10´の下面には、大きく分けて2つのインクジェットヘッド11H´および12H´が搭載されている。図10に示すように、第1インクジェットヘッド11H´と、第2インクジェットヘッド12H´とは、X方向に沿って配設位置がずれており、且つY方向に沿って配設位置がずれている。
第1インクジェットヘッド11H´は、図3に示した第1インクジェットヘッド11Hと同一である。
第2インクジェットヘッド12H´には、光反射層1(光反射層の一部分51)を形成するために用いるインクであるである白色インク(W)を吐出する白色インク用ノズル10(W)が設けられているほか、透明インク(CL)を吐出する透明インク用ノズル10(CL)が設けられている。
以下に、図11を用いて、このインクジェットヘッド装置10´を用いておこなう造形物50´の製造過程を説明する。
図11(a)に示すステップS1´では、透明インクを用いて第1の透明層の一部分52を形成するとともに、白色インク(W)を用いて光反射層の一部分51を形成する工程をおこなう。この工程では、インクジェットヘッド装置10をX軸に沿って負方向に移動させて、所定のタイミングで透明インクを透明インク用ノズル10(CL)から吐出し、また所定のタイミングで白色インク(W)を白色インク用ノズル10(W)から吐出して、それぞれを第1の透明層の一部分52となる位置、および光反射層の一部分51となる位置に着弾させてインク溜まりを形成した後、これを紫外線硬化させる。これにより、図11(a)に示すように第1の透明層の一部分52および光反射層の一部分51を形成することができる。
続いて、図11(b)に示すステップS2´では、インクジェットヘッド装置10をX軸に沿って正方向に移動させて、所定のタイミングで着色インクを含む着色層形成用インクを吐出して、着色層の一部分53となる位置に着弾させてインク溜まりを形成し、インク溜まりに紫外線を照射してこれを硬化させる。
このステップS1~S2を経ることにより、或る層50´aが完成する。なお、上記実施形態において説明したサポート材60を本変形例2においても形成する。
図11(b)に示す層50´aが完成すると、ステップS1´~S2´と同じ要領で、図11(b)に示す層50´aの上に新たな層50´aを形成するステップをおこなう。
具体的には、図11(c)に示すステップS3´では、ステップS1´と同じ要領で第1の透明層の一部分52および光反射層の一部分51を形成する。このステップS3´では、実施形態において説明したように下の層50´aよりも上の層50´aがXY平面に沿ったサイズ(面積)を大きく形成する必要がある。そこで、図11(c)に示すように、ステップS2´までで完成した下の層50´aに含まれる着色層の一部分53の上に、上の層50´aに含まれる第1の透明層の一部分52が重畳するように透明インクを着弾させる。これと同時に、下の層50´aに含まれる光反射層の一部分51および第1の透明層の一部分52の上に、上の層50´aに含まれる光反射層の一部分51が重畳するように、白色インク(W)を着弾させインク溜まりを形成し、これを紫外線硬化させる。
続いて、図11(d)に示すステップS4´では、ステップS1´と同じ要領で所定のタイミングで着色層形成用インクを吐出して、着色層の一部分53となる位置に着弾させてインク溜まりを形成する。所定のタイミングとは、下の層50´aに含まれる着色層の一部分53に重畳しない、上の層50´aに含まれる第1の透明層の一部分52の外側に着色層形成用インクを吐出できるタイミングである。形成されたインク溜りに紫外線を照射してこれを硬化させることにより、上の層50´aに含まれる着色層の一部分53が形成される。
このように層50´aを積層する処理を繰り返すことにより、図9に示す造形物50´を製造することができる。
(変形例3)
上記実施形態では図3に示すインクジェットヘッド装置10を用いて造形物50を製造し、上記変形例2では図10に示すインクジェットヘッド装置10´を用いて造形物50´を製造しているが、用いるインクジェットヘッド装置はこれらに限定されるものではなく、図12から図14にそれぞれ示すインクジェットヘッド装置を用いることも可能である。
上記実施形態では図3に示すインクジェットヘッド装置10を用いて造形物50を製造し、上記変形例2では図10に示すインクジェットヘッド装置10´を用いて造形物50´を製造しているが、用いるインクジェットヘッド装置はこれらに限定されるものではなく、図12から図14にそれぞれ示すインクジェットヘッド装置を用いることも可能である。
図12は、インクジェットヘッド装置の変形例を示す図であり、図3および図10に対応している。図12に示すインクジェットヘッド装置10aでは、シアンインク用ノズル10(C)と、マゼンタインク用ノズル10(M)と、イエローインク用ノズル10(Y)と、ブラックインク用ノズル10(K)と、白色インク用ノズル10(W)と、透明インク用ノズル10(CL)とが、この順でX方向に配列して設けられている。
図13は、インクジェットヘッド装置の更に別の変形例を示す図であり、図3および図10に対応している。図13に示すインクジェットヘッド装置10bでは、白色インク用ノズル10(W)と、透明インク用ノズル10(CL)と、イエローインク用ノズル10(Y)と、マゼンタインク用ノズル10(M)と、シアンインク用ノズル10(C)と、ブラックインク用ノズル10(K)と、透明インク用ノズル10(CL)と、白色インク用ノズル10(W)とが、この順でX方向に配列して設けられている。
図14は、インクジェットヘッド装置の更に別の変形例を示す図である。図14に示すインクジェットヘッド装置10bは、X軸に沿って往復移動可能なキャリッジ21と、キャリッジ21に搭載された複数のノズル列と、キャリッジ21に搭載された紫外線照射器24a,24bとを備える。キャリッジ21をY方向に移動させて、ノズル列から紫外線硬化型インクを吐出するとともに、紫外線照射器24a,24bから紫外線を照射させる走査をおこなう。
複数のノズル列は、図14に示すようにX方向に沿って併設されており、X方向における紙面左側から紙面右側に向けて、シアンインク用ノズル列C、マゼンタインク用ノズル列M、イエローインク用ノズル列Y、ブラックインク用ノズル列K、白色インク用ノズル列W、および透明インク用ノズル列CLがこの順に配列されている。複数のノズル列各々は、キャリッジ21に搭載されているため、キャリッジ21の移動に伴うX方向への移動時に紫外線硬化型インクを吐出することが可能となっている。
図12、図13および図14では全てのノズルがX方向に配列して設けられているため、一回のX方向への移動で一層の全てのインクを吐出しての層形成も可能である。図14では一回のX方向への移動でインクの吐出と同時に紫外線照射もおこなわれるため、紫外線硬化型インクの場合での一層の硬化も吐出と同じタイミングでおこなうことができる。
[付記事項]
本発明の一態様に係る造形物50は、積層方式により形成された造形物50であって、着色層3を有し、着色インクのみでは上記着色層3のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない箇所について、補填インクによって該着色層3のインク充填密度が補填されていることを特徴としている。
本発明の一態様に係る造形物50は、積層方式により形成された造形物50であって、着色層3を有し、着色インクのみでは上記着色層3のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない箇所について、補填インクによって該着色層3のインク充填密度が補填されていることを特徴としている。
仮に着色インクのみで着色層を形成すると着色層のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさず着色層に凹みが生じる場合や加飾層内に隙間が生じる場合がある。このような凹みや隙間は、造形物の製造過程において造形物を所望の形状に造形することができない事態を招く虞がある。しかしながら、本発明の一態様に係る造形物50の構成によれば、補填インクによって着色層3のインク充填密度が補填しているため、そのような凹みや隙間が生じない。したがって、所望の色調(加飾)を実現することができ、且つ、所望の形状の造形物50を提供することができる。
また、本発明の一態様に係る造形物50は、上記の構成に加えて、上記補填インクは、透明インクから形成されていれば、着色層の色調に影響せず、所望の色調を実現した造形物を提供することができる。
本発明の一態様に係る造形物50の製造方法は、着色層3を有する造形物を積層方式によって製造する製造方法であって、着色層3を形成する工程を含み、該工程では、着色インクのみでは上記着色層3のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない箇所について、補填インクによって該着色層3のインク充填密度を補填することを特徴としている。
仮に着色インクのみで着色層を形成すると着色層のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさず着色層に凹みが生じる場合や加飾層内に隙間が生じる場合がある。このような凹みや隙間は、造形物の製造過程において造形物を所望の形状に造形することができない事態を招く虞がある。しかしながら、本発明の一態様によれば、補填インクによって着色層3のインク充填密度を補填するため、そのような凹みや隙間が生じない。したがって、所望の色調(加飾)を実現することができ、且つ、所望の形状の造形物50を提供することができる。
本発明の一態様に係る造形物50の製造方法は、上記の構成に加えて、上記着色層の一部分53を有した層50aを形成する層形成工程を含み、上記層形成工程によって形成された上記層50aの上に新たな上記層50aを形成することによって該層50a同士の上記着色層の一部分53が連なって上記着色層3を形成し、上記層形成工程では、着色インクのみでは上記着色層の一部分53のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない箇所について、補填インクによって該着色層の一部分53のインク充填密度を補填する。
上記の構成によれば、層形成工程において形成される着色層の一部分53に関して、インク充填密度が補填されるため、上述したような凹みや隙間が生じない層を形成することができる。
本発明は上述した実施形態および変形例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態および変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、実施形態および変形例にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
<実施形態3>
従来周知のインクジェット法による立体造形に関して、本願発明者が、造形用のインク、および加飾用のインク(例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の着色インク)をインクジェット法によって吐出したところ、所望の加飾(減法混色法による文字、画像等のカラー記録)を表現できない場合があることを見出した。その原因を追究すると、加飾用のインクから形成される加飾層を造形物の最外層に設けると、該加飾層を形成する過程でインクジェットヘッドから重力(下)方向に吐出された加飾用のインクが本来堆積すべき箇所に堆積せずに落下してしまう場合があることがわかった。
従来周知のインクジェット法による立体造形に関して、本願発明者が、造形用のインク、および加飾用のインク(例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の着色インク)をインクジェット法によって吐出したところ、所望の加飾(減法混色法による文字、画像等のカラー記録)を表現できない場合があることを見出した。その原因を追究すると、加飾用のインクから形成される加飾層を造形物の最外層に設けると、該加飾層を形成する過程でインクジェットヘッドから重力(下)方向に吐出された加飾用のインクが本来堆積すべき箇所に堆積せずに落下してしまう場合があることがわかった。
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、所望の加飾を呈する造形物およびその製造方法を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明に係る造形物は、光反射性を有するインクから形成された光反射層と、加飾層と、透明インクから形成された透明層とが設けられており、該加飾層が該光反射層の外側に形成されており、該透明層が該加飾層の外側に形成されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、加飾層の一部分よりも端部側に透明層の一部分が形成されていない層同士を積層する場合に比べて、積層する上層に含まれることになる加飾層の一部分の形成可能領域を、積層される下層に含まれる加飾層の一部分に重畳する領域だけでなく、透明層の一部分に重畳する領域も含み、広く確保することができる。これにより、製造の精密性が多少緩くなり、製造効率の向上に寄与することができる。
上記の課題を解決するために、本発明に係る造形物の製造方法は、複数の層を積層することによって造形物を製造する製造方法であって、上記造形物は、該造形物の表層側から内側に向かって、透明インクから形成された透明層と、加飾層とをこの順で有する造形物であり、上記複数の層のうちの二つ以上の層として、各該層の端部側から中心側に向かって、上記透明層の一部分と、上記加飾層の一部分とをこの順で有する層を形成する層形成工程を含むことを特徴としている。
上記の構成によれば、積層される複数の層のうちの二つ以上の層において、上記加飾層の一部分よりも端部側に上記透明層の一部分が設けられている。このことから、仮に該二つ以上の層を形成する際に各該層の端部側に形成されるべき層のインクが落下したとしても、層の端部側に形成される層は透明層であり、加飾層ではない。そのため、加飾層のインクが失われて所望の加飾を実現した造形物を形成することができる。
また、上記の構成によれば、加飾層の一部分よりも端部側に透明層の一部分が形成されていない層同士を積層する場合に比べて、積層する上層に含まれることになる加飾層の一部分の形成可能領域を、積層される下層に含まれる加飾層の一部分に重畳する領域だけでなく、透明層の一部分に重畳する領域も含み、広く確保することができる。これにより、製造の精密性が多少緩くなり、製造効率の向上に寄与することができる。
本発明に係る造形物の製造方法の一態様は、上記の構成に加えて、上記層形成工程には、上記透明層の一部分を形成する工程と、上記加飾層の一部分を形成する工程とが含まれ、上記加飾層の一部分を形成する工程の前に上記透明層の一部分を形成する工程をおこなう。
上記の構成によれば、或る層に関して透明層の一部分を加飾層の一部分よりも先に形成するので、該透明層の一部分が、該加飾層の一部分を形成するときの該加飾層の一部分の外堀として機能する。これにより、該加飾層の一部分を形成するインクが不都合に拡がったり、落下したりする虞がない。
また、本発明に係る造形物の製造方法の一態様は、上記の構成に加えて、上記層形成工程によって形成した上記層の上に新たな上記層を形成する際に、該新たな層に含まれる上記加飾層の一部分を、下の上記層の上記透明層の一部分の上に重畳させて形成する。
また、本発明に係る造形物の製造方法の一態様は、上記の構成に加えて、上記層形成工程によって形成した上記層の上に新たな上記層を形成する際に、該新たな層に含まれる上記透明層の一部分を、下の上記層の上記加飾層の一部分の上に重畳させて形成する。
本発明によれば、所望の色調を呈する造形物を提供することができる。
本発明に係る造形物とその製造方法についての一実施形態を、図1から図8に基づいて説明する。なお、本発明に係る造形物は、複数の層を積層すること(積層方式)によって立体造形された構造物である。また、以下の実施形態では、造形物の製造方法としてインクジェット法を用いた形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、積層方式で造形するとともに造形物の表面を加飾(文字、画像等をカラーで記録)するあらゆるタイプの製造方法に適用することができる。
〔1〕造形物の構成
図1は、本実施形態の造形物50の外観を示した斜視図である。本実施形態の造形物50は、側面が湾曲して膨らんだ略円筒形状を有している。なお、本発明に係る造形物の形状、並びに本発明に係る製造方法によって製造される造形物の形状は、図1に示す形状に限定されるものではなく、例えば後述する六面体のほか、球型や中空構造やリング構造や蹄鉄型などあらゆる形状に適用することができる。
図1は、本実施形態の造形物50の外観を示した斜視図である。本実施形態の造形物50は、側面が湾曲して膨らんだ略円筒形状を有している。なお、本発明に係る造形物の形状、並びに本発明に係る製造方法によって製造される造形物の形状は、図1に示す形状に限定されるものではなく、例えば後述する六面体のほか、球型や中空構造やリング構造や蹄鉄型などあらゆる形状に適用することができる。
本発明の特徴的構成の一つとして、本実施形態では、造形物50の表層側(外周側)から内側(中心部側)に向かって、第2の透明層と、着色剤を含むインク(加飾インク)によって形成された着色層(加飾層)と、透明インクによって形成された第1の透明層と、光反射性を有するインクから形成された光反射層とがこの順番で形成されている点にある。図1は、造形物50の湾曲側面に、造形物50の最も表層側に位置する、透明インクから形成された第2の透明層4が見えた状態である。
図2は、図1に示す切断線A-A´における矢視断面図である。図2に示す造形物50の断面は、図1に示すXYZ座標系に関して、造形物50の中央位置においてXZ平面に沿った断面を出現させたものである。
図2に示す本実施形態では、一例として21枚の層50aをZ方向に積層することによって立体造形された造形物50を示している。なお、層数は21に限定されるものではない。
〔2〕積層される各層の構成
中段付近に在る1つの層50aのXY平面を、図5に示す。各層50aは、その外周側から中心側に向けて、第2の透明層の一部分54と、着色層の一部分53と、第1の透明層の一部分52と、光反射層の一部分51とがこの順で形成されている。つまり、本実施形態の造形物50は、造形物本体である光反射層1から表層側(外周側)に向けて、第1の透明層2と、着色層3と、第2の透明層4とがこの順でコーティングしていると換言することもできる。また、層50aの一層のZ方向(図の縦方向)の厚さは主に着色層3の減法混色による多色形成に適切な値で5μm~50μmの範囲であり、例えば紫外線硬化型インクをインクジェット法で層形成する場合の好ましい範囲は10μm~25μmである。
中段付近に在る1つの層50aのXY平面を、図5に示す。各層50aは、その外周側から中心側に向けて、第2の透明層の一部分54と、着色層の一部分53と、第1の透明層の一部分52と、光反射層の一部分51とがこの順で形成されている。つまり、本実施形態の造形物50は、造形物本体である光反射層1から表層側(外周側)に向けて、第1の透明層2と、着色層3と、第2の透明層4とがこの順でコーティングしていると換言することもできる。また、層50aの一層のZ方向(図の縦方向)の厚さは主に着色層3の減法混色による多色形成に適切な値で5μm~50μmの範囲であり、例えば紫外線硬化型インクをインクジェット法で層形成する場合の好ましい範囲は10μm~25μmである。
ここで、本実施形態では、光反射層1を造形物本体と見なすが、光反射層は造形物本体に属するものであってもそうでなくても良い。すなわち、光反射層とは別体の造形物本体或いは空洞が造形物の中心部に在り、その造形物本体(光反射性を有していなくても良い)から表層側(外周側)に向けて、光反射層と、第1の透明層と、着色層と、第2の透明層とがこの順で形成されていても良い。あるいは、芯部(光反射性を有していなくても良い)とその表面に形成された光反射層1とを造形物本体と見なしても良い。
図2に示すように複数の層50aがZ方向に積層されていることにより、各層50aの第2の透明層の一部分54が概ね造形物50の最外周表面方向に連なって、第2の透明層4を形成している。また、各層50aの着色層の一部分53が概ね造形物50の最外周表面方向に連なって、着色層3を形成している。また、各層50aの第1の透明層の一部分52が概ね造形物50の最外周表面方向に連なって、第1の透明層2を形成している。また、光反射層の一部分51が概ね造形物50の最外周表面方向に連なって、光反射層1を形成している。
また、このように配置することにより、造形物50の表面をX、Y、Zのあらゆる方向から見ても、第2の透明層、着色層、第1の透明層、光反射層の順となるので、減法混色により表現された色調を認識することができる。
なお、第1の透明層の一部分52のXY平面方向の寸法は、第1の透明層の一部分52が上下で接する着色層の一部分53の寸法よりも若干広めに設定することで、着色層3と光反射層1とを構成するインク同士の混じり合いの防止をより確実にすることができる。
また、第2の透明層の一部分54のXY平面方向の寸法は、第2の透明層の一部分54が上下で接する着色層の一部分53の寸法よりも若干広めに設定することで、着色層3の保護をより確実にすることができる。
造形物50のZ方向に沿った幅(以下、Z方向の厚さと記載する。Z方向の高さとも称することができる)は限定されるものではなく、層50aのZ方向の厚さ(高さ)も積層数等により適宜設定することができる。また、後述するように、本実施形態ではインクジェット法を用いて積層するため、その積層方法において実現可能な層50aのZ方向の厚さを考慮すれば良い。例えば後述する紫外線硬化型インクをインクジェット法で層形成する場合の層50aの厚さはインク滴の大きさに依り5μm~20μmであるが、大型の造形物で解像度が要求されない場合は複数層を同じデータで積層してもよく、より大きなインク滴にすれば良いので、その場合、データ量の減少と造形速度の高速化が見込める。
〔3〕光反射層1(光反射層の一部分51)の構成
光反射層1(光反射層の一部分51)は、光反射性を有するインクによって形成された層であり、光反射層1の少なくとも着色層側の表面において可視光の全領域の光を反射することができる光反射性を有している。
光反射層1(光反射層の一部分51)は、光反射性を有するインクによって形成された層であり、光反射層1の少なくとも着色層側の表面において可視光の全領域の光を反射することができる光反射性を有している。
光反射層1(光反射層の一部分51)は、具体的には、金属粉末を含んだインク、あるいは、白色顔料を含むインクから形成することができるが、白色インクから形成することが好ましい。白色インクから形成することにより、光反射層1において造形物の表層側から入った光を良好に反射し、減法混色による着色を実現することができる。
本実施形態では造形物本体が光反射層1によって構成されているが、光反射性を有していなくても良い別体の造形物本体の表面に光反射層1を形成する場合には、光反射層1の厚さ、すなわち図2に示す光反射層の一部分51の外周側から中心側方向に沿った幅(以下、光反射層1の厚さと記載する)は最小で5μm~20μmとすることができる。なお、本発明はこの数値範囲に限定されるものではない。
〔4〕第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)の構成
第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)は、透明インクから形成される。
第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)は、透明インクから形成される。
ここで、透明インクとは、単位厚さ当たりの光透過率が50%以上である透明層を形成することができるインクであれば良い。透明層の単位厚さ当たりの光透過率が50%を下回ると、光の透過が不都合に阻止されて、造形物が減法混色による所望の色調を呈することができないため望ましくない。また、好ましくは、透明層の単位厚さ当たりの光透過率が80%以上となるインクを用い、透明層の単位厚さ当たりの光透過率が90%以上となるインクを用いることがより好ましい。
光反射層1(光反射層の一部分51)と、着色層3(着色層の一部分53)との間に第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)を配設することにより、着色層3を形成する着色インクと光反射層1を形成するインクとが混じり合うことを回避することができる。仮に、着色層を形成する着色インクが、第1の透明層を形成する透明インクと混じり合っても着色層の色は失われないので色調に不都合な変化を生じさせることはない。したがって、着色層3において所望の色調(加飾)を呈した造形物を実現することができる。
第1透明層の一部分52の外周側から中心側方向に沿った幅(以下、第1透明層の厚さと記載する)は、積層方向に垂直な面の加飾部分において最小で5μm~20μmである。なお、本発明はこの数値範囲に限定されるものではない。
〔5〕着色層3(着色層の一部分53)の構成
着色層3(着色層の一部分53)は、着色剤を含む着色インクによって形成される。
着色層3(着色層の一部分53)は、着色剤を含む着色インクによって形成される。
着色剤を含むインク(以下、着色インクと記載することもある)としては、イエロー(Y)、マゼンタ(M)およびシアン(C)、ブラック(K)、各々の淡色のインクが含まれるが、これに限定されるものではなく、赤(R)、緑(G)、青(B)や、オレンジ(Or)等を加えても良い。また、メタリックやパールや蛍光体色を使用することも可能である。所望の色調を表現するべく、これらの着色インクの1種類または複数種類を用いる。
ところで、着色層3(着色層の一部分53)を形成するために用いられる着色インクの量は、所望の(呈したい)色調によってばらつきがある。そのため、低濃度の明るい色調の場合は着色インクのみでは着色層3のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たすに至らず、Z方向の高さに凹凸が形成される場合や、X、Y方向に沿った途中に着色インクが無い凹みが形成される場合がある。何れの場合も、本実施形態のように積層方式によって形成される造形物には不都合な凹凸を生じることになり、好ましくない。特に、図2に示す積層構造の真ん中付近の垂直な造形面では、誤差拡散法によるインク形成で、着色層3の一つの断面が縦横各々のインク滴二滴の計四滴の充填密度の場合で、着色インクの数は最大(最高濃度)で四滴、最小(濃度ゼロ、つまり白色)でゼロとなるので、最小の場合は四滴分の隙間の空間を形成してしまう場合があり、造形面からも色調面からも大きく品質を損なう。
そこで、本実施形態では、着色インクのみでは着色層3(着色層の一部分53)のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない箇所について、補填インクによって着色層3(着色層の一部分53)のインク充填密度を補填することをおこなう。すなわち、着色層3(着色層の一部分53)を、着色インクと補填インクの合算の密度(インク滴の数)を一定となるように形成する。これにより、上述した凹みの発生を回避して、造形物50の形状をち密に造形することができる。
着色インクの吐出量、着色インクに構成される各色インクの着弾位置は予めわかっているため、これらを考慮すれば補填インクの補填量と補填位置(着弾位置)を判断することができる。該判断は、インクジェットヘッド装置10あるいは、図示しない他の制御装置においておこなうことができる。
また、補填インクによりインク充填密度を補填することにより、着色層3で形成される面が平坦になるために光沢感を持たせることができる。
補填インクは、着色層3(着色層の一部分53)に呈されるべき色調に悪影響を与えないインクであればよく、一例としては、第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)および第2の透明層4(第1の透明層の一部分54)において用いる透明インクを採用することができる。
着色層3の厚さ、すなわち、図2に示す着色層の一部分53の外周側から中心側方向に沿った幅(以下、着色層3の厚さと記載する)は、例えば5μm~20μmとすることができる。
なお、本実施形態では着色層3に基づいて説明しているが、本発明は着色層に限定されるものではなく、加飾層であれば特に制限はない。
〔6〕第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)の構成
第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)は、第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)において説明した透明インクを用いて形成される。なお、第2の透明層4と第1の透明層2とは同一種の透明インクを用いても形成されても良く、異種の透明インクを用いても形成されても良い。
第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)は、第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)において説明した透明インクを用いて形成される。なお、第2の透明層4と第1の透明層2とは同一種の透明インクを用いても形成されても良く、異種の透明インクを用いても形成されても良い。
第2の透明層4の厚さ、すなわち、図2に示す第2の透明層の一部分54の外周側から中心側方向に沿った幅(以下、第2の透明層4の厚さと記載する)は、例えば10μm~100μmとすることができる。
第2の透明層4は、着色層3の保護層として機能するだけでなく、積層方式を採用している本発明(本実施形態)において、造形物をち密に製造することを可能にするという優位な効果を奏する。
すなわち、仮に着色層3が造形物50の最表層を構成している場合、つまり図2に示す各層50aにおいて仮に着色層の一部分53が最も端部に位置している場合には、着色層3(着色層の一部分53)が精度よく形成できない虞がある。しかしながら、本実施形態のように造形物50の最表層に第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)が形成されていることにより、着色層3(着色層の一部分53)が精度よく形成されることから、第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)によって、所望の色調を呈することに寄与できる。
また、仮に着色層3が造形物50の最表層を構成している場合は、着色層3がむき出しになるので、擦れによる脱色や、紫外線による退色が起き易くなる。しかしながら、本実施形態のように造形物50の最表層に第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)が形成されていることにより、脱色や退色を防止することができる。
〔7〕造形物の製造方法
次に、本実施形態の造形物50を製造する製造方法について説明する。図3は、製造方法に用いるインクジェットヘッド装置10の下面を示した図である。図4は、本実施形態の造形物50を製造する過程での途中の状態を模式的に示した図である。
次に、本実施形態の造形物50を製造する製造方法について説明する。図3は、製造方法に用いるインクジェットヘッド装置10の下面を示した図である。図4は、本実施形態の造形物50を製造する過程での途中の状態を模式的に示した図である。
インクジェットヘッド装置10の下面には、大きく分けて3つのインクジェットヘッド11H~13Hが搭載されている。図3に示すように、第1インクジェットヘッド11Hと、第2インクジェットヘッド12Hおよび第3インクジェットヘッド13Hとは、X方向に沿って配設位置がずれている。また、図3に示すように、第1インクジェットヘッド11Hと、第2インクジェットヘッド12Hと、第3インクジェットヘッド13Hとは、Y方向に沿って配設位置がずれている。つまりインクジェットヘッド11H~13Hは、いわゆるスタガ配列で並んでいる。
第1インクジェットヘッド11Hには、シアンインクを吐出するシアンインク用ノズル10(C)と、マゼンタインクを吐出するマゼンタインク用ノズル10(M)と、イエローインクを吐出するイエローインク用ノズル10(Y)と、ブラックインクを吐出するブラックインク用ノズル10(K)とが設けられている。なお、各ノズル10(C)、10(M)、10(Y)および10(K)の配列順や数は図3に示すものに限定されない。これらノズルから吐出されるインクは何れも図2に示す着色層3(着色層の一部分53)を形成するために用いる着色インクである。
第2インクジェットヘッド12Hには、白色インク(W)を吐出する白色インク用ノズル10(W)が設けられている。この白色インク(W)は、図2に示す光反射層1(光反射層の一部分51)を形成するために用いるインクである。
第3インクジェットヘッド13Hには、透明インク(CL)を吐出する透明インク用ノズル10(CL)が設けられている。この透明インク(CL)は、図2に示す第1の透明層2(第1の透明層の一部分52)および第2の透明層4(第2の透明層の一部分54)を形成するために用いるインクである。
インクジェットヘッド装置10は図3に示す下面を形成中の層50aに対向させるように設けられている。また、インクジェットヘッド装置10はX方向に往復移動することができ、その移動中にインクを吐出する。また、インクジェットヘッド装置10をXYZ座標系において所定の方向に移動させるか、層50aが載せられている形成台(形成台の形成面Bを図4に図示)のほうをXYZ座標系において所定の方向に移動させるかによって、インクジェットヘッド装置10と、形成途中の層50aとの相対位置を変化させる。移動は、どちらがおこなっても良い。
ここで、各インクは、紫外線硬化性を有するインクである。したがって、吐出後のインクに対して紫外線を照射する必要がある。紫外線照射器は、インクジェットヘッド装置10に搭載されていても良いし、別体で構成されていても良い。紫外線が照射されることによってインクが硬化して、最終的に図2に示す各層50aが形成される。
以下に、図4を用いて、このインクジェットヘッド装置10を用いておこなう造形物50の製造過程を説明する。
まず、最初の層50a(第1の層50a(1)と記載する)を形成台の形成面Bに形成する。
この第1の層50a(1)の形成(製造)工程では、インクジェット法を用いて、インクジェットヘッド装置10から各インクを所定のタイミングで吐出して、第1の層50aの端部側から中心側に向かって、第2の透明層の一部分、着色層の一部分と、第1の透明層の一部分と、光反射層の一部分とをこの順番で含むように形成する。
第1の層50a(1)の形成(製造)工程について、図4(a)~図4(c)を用いて具体的に説明する。
図4(a)に示すステップS1では、透明インクを用いて第2の透明層の一部分54を形成するとともに、透明インクを用いて第1の透明層の一部分52を形成する工程をおこなう。この工程では、インクジェットヘッド装置10をX軸に沿って正方向に移動させて、所定のタイミングで透明インクを図3に示す透明インク用ノズル10(CL)から吐出して、第2の透明層の一部分54となる位置、および第1の透明層の一部分52となる位置に着弾させて透明インクのインク溜まりを形成した後、インク溜まりに対して紫外線を照射してこれを硬化させる。これにより、図4(a)に示すように第1の透明層の一部分52および第2の透明層の一部分54が形成される。
続いて、図4(b)に示すステップS2では、インクジェットヘッド装置10をX軸に沿って負方向に移動させて、所定のタイミングで光反射性を有するインクとしての白色インク(W)を白色インク用ノズル10(W)から吐出してインク溜まりを形成し、これに紫外線を照射して硬化させる。これにより、図4(b)に示すように光反射層の一部分51が形成される。
続いて、図4(c)に示すステップS3では、インクジェットヘッド装置10をX軸に沿って正方向に移動させて、所定のタイミングで着色インクおよび補填インクからなる着色層形成用インクを両者のインクの合算量が一定となるように吐出して、紫外線硬化する。ここで所定のタイミングとは、ステップS1において形成した第1の透明層の一部分52と第2の透明層の一部分54との間の領域に着色層形成用インクを吐出できる位置に第1インクジェットヘッド11Hの各ノズルが在るタイミングである。このタイミングで予め決められた量のインク滴をインクジェット法を用いて吐出してインク溜まりを形成し、これに紫外線を照射することによって、硬化させる。これにより、図4(c)に示すように、第1の透明層の一部分52と第2の透明層の一部分54との間に、所望の色調を呈する着色層の一部分53が形成される。
このステップS1~S3を経ることにより、第1の層50a(1)が完成する。第1の層50a(1)は、図5に示す層50aの上面図と同じ態様である。なお、ステップS1およびステップS2は順序を入れ替えても良い。また、ステップS2およびステップS3も順序を入れ替えても良い。
第1の層50a(1)が完成すると、次に、第1の層50a(1)の上に新たな層50a(第2の層50a(2)と記載する)を形成(積層)する。
ここで、本実施形態の造形物50は、図2に示すように、積層体の最も下段から中段にかけて積層する層50aのXY平面に沿ったサイズ(面積)が徐々に大きくなっている。このように断面に関して積層方向に沿ってサイズが大きくなるような形状の造形物50をインクジェット法を用いて製造する場合には、積層する上層50aの端部が、既に形成されている下層50aの端部よりも側方に飛び出した形となる。このように飛び出した構造を形成するためにはサポート材層を形成すれば良い。
図4(d)に第2の層50a(2)を形成するステップを図示しているが、第2の層50a(2)に含まれる着色層の一部分53(2)は、第1の層50a(1)の第2の透明層の一部分54(1)に重畳するように形成されている。このように第2の層50a(2)が第1の層50a(1)よりもXY平面に沿ったサイズ(面積)が大きいため、第2の層50a(2)の端部を構成する第2の透明層の一部分54(2)は、第1の層50a(1)の端部を構成する第2の透明層の一部分54(1)よりも側方に飛び出すかたちとなる。そこで、飛び出した部分を形成する際に飛び出した部分に堆積されるべきインクが飛び出した部分よりも下に落ちないように、第1の層50a(1)の第2の透明層の一部分54(1)よりも外側(側方側)にサポート材60を形成する。
サポート材60は、インクジェット法を用いて吐出するインクから形成することができることが好ましい。サポート材60は、その上に層が形成されても該層が落下しない程度の強度を有するが、最終的には造形物50には含まれない部分であるため除去可能なインクから構成される。サポート材60のインクも紫外線によって硬化(後工程で除去できる程度に硬化)するものや、水溶性のもので後工程で水で溶かして除去可能であることが好ましい。
このように層50aを積層する処理をX、Y方向に必要回数繰り返して一層を形成し、更にZ方向に積層を繰り返すことにより、図2に示す造形物50を製造することができる。なお、一層を形成するにあたっては、二次元の画像形成の公知のインターレイス走査をすることによってムラの少ない良好な造形や加飾が得られる。
本実施形態の製造方法では、透明インクを用いて第2の透明層の一部分54を形成する工程と、着色インクを用いて上記着色層の一部分53を形成する工程と、透明インクを用いて上記第1の透明層の一部分52を形成する工程と、光反射性を有するインクを用いて上記光反射層の一部分51を形成する工程とを含み、第1の透明層の一部分52を形成する工程と、第2の透明層の一部分54を形成する工程とをおこなった後に、着色インクを用いて着色層の一部分53を形成する工程をおこなって、第1の透明層の一部分52と第2の透明層の一部分54との間に着色層の一部分53を形成する。これにより、第2の透明層の一部分54が着色層の一部分53を形成する際に着色層を構成するインク溜まりの外堀として機能し、着色層を構成するインクが不都合に濡れ拡がる虞がなく、精度良く着色層の一部分53を形成することができる。
第2の透明層の一部分54が形成されることの更なるメリットについて、図6および図7を用いて説明する。図6は、図4(d)の図からサポート材を除いたものであり、本実施形態の造形物50の一部を示す。図7は、比較構成の造形物の断面図である。比較構成の造形物は、積層方式で形成されている点では本実施形態の造形物50と同じであるが、比較構成の各層は、本実施形態の造形物50における第1の透明層の一部分52および第2の透明層の一部分54に相当する部分が無い。すなわち、比較構成の造形物は、光反射層に着色層が直接コーティングされている態様である。この比較構成においても下層よりも上層のほうがXY平面に沿ったサイズ(面積)が大きい場合を仮定して、比較構成に生じる問題点を説明する。
図7に示す比較構成では、上層の端部が着色層152(2)によって構成されており、この着色層152(2)が、下層の端部に構成される着色層152(1)よりも側方に飛び出している。そのため、飛び出した部分を形成するために着色層を構成するためのインクを吐出したときに、インクが着色位置よりも下に落下する虞がある。
造形物の色調は着色層が呈するものであるから、着色層を構成するインクが落下してしまうと、造形物の色調が所定の色調から変わることに成りかねない。
一方、図6に示す本実施形態の造形物50は、各層50aの端部には第2の透明層の一部分54を形成する。図6において仮に第2の透明層の一部分54を構成するためのインクが落下したとしても、色調を決定するのは着色層であるため色調に影響を与えない。したがって、本実施形態によれば、所望の色調を呈する信頼性の高い造形物50を製造できる。
メリットは他にもある。例えば、第1の層50a(1)において第2の透明層の一部分54を形成すれば、第2の層50a(2)に含まれる着色層の形成可能範囲(形成許容領域)を広く確保できるというメリットがある。これにより、製造の精密性が多少緩くなり、製造効率の向上に寄与することができる。
なお、この形成可能領域を広く確保できるというメリットは、第2の透明層の一部分54を、着色層の一部分53よりも後に形成した場合であっても奏する。したがって、本発明には、第2の透明層の一部分54を、着色層の一部分53よりも後に形成する態様も含まれる。
また、本実施形態の造形物50は、着色層3の表面を第2の透明層4によってコーティングしたかたちとなるため、第2の透明層4は着色層3の保護層としての機能も有している。
なお、図4では、下層よりもXY平面に沿ったサイズ(面積)が大きい層を積層する場合を説明した。これは、図1の造形物50を上下に二分した場合の下半分の構造の製造に関するものであると言える。
図1の造形物を上下に二分した場合の上半分の構造の製造の際にも上述した製造方法は基本的に適用できるが、図2に示すように造形物50の上半分を製造する際には、下層の着色層よりも上層の着色層のほうが層50aの中心側に設けられており、上層の着色層の一部分53は、下層の第1の透明層の一部分52の上に重畳している。また、下層の着色層の一部分53の上には、上層の第2の透明層の一部分54が重畳している。
また、図2に示すように造形物50の上半分では、下層のほうが、積層する層よりもXY平面に沿ったサイズ(面積)が大きい。また、そのため、上層の着色層を構成するインクが落下する虞はほぼ無い。なお、この上半分を製造する際には、サポート材を形成しなくても良い。
なお、図2に示す本実施形態の造形物は、最下段とその近傍の層、および最上段とその近傍の層には、第1の透明層の一部分52、着色層の一部分53および第2の透明層の一部分54のみからなる層と、着色層の一部分53および第2の透明層の一部分54のみからなる層と、第2の透明層の一部分54のみからなる層とが積層されている。このような積層構造とすれば、造形物の全面が第2の透明層4と着色層3と第1の透明層2とに覆われた構造を実現することができる。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば造形物の上面および下面には第2の透明層と着色層と第1の透明層が含まない構造としてもよい。
〔8〕変形例
(変形例1)
本実施形態の造形物50は、光反射層1の表面形状に沿って、第1の透明層2と、着色層3と、第2の透明層4とが形成されていると言える。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図8に示す造形物の形状であっても良い。
(変形例1)
本実施形態の造形物50は、光反射層1の表面形状に沿って、第1の透明層2と、着色層3と、第2の透明層4とが形成されていると言える。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図8に示す造形物の形状であっても良い。
図8の(a)~(d)に示す造形物の形状は、各層50a(図2)の端部が第2の透明層の一部分54であることを利用して、第2の透明層4の形状を、光反射層1の表面形状に沿わせた形状とせず、図8の(a)~(d)にそれぞれ示すように第2の透明層4を、造形物(先述の実施形態における着色層3、第1の透明層および光反射層からなる構造物)を包含する所望の形状としても良い。
本変形例1のように第2の透明層4を造形物を包含する態様は、造形物が機械的に弱い構造物の場合に実施すると良い。すなわち、昆虫の場合の脚や羽、草花の茎や花弁などを造形する場合に有効である。生物や植物を標本や飾りとする場合は、三次元スキャナーで取り込んで造形することにより、生かしたままで自然に返すことができる。更には前述のサポート材が不要であるので、無駄な廃材が発生せず、自然に優しいシステムである。
図8の(a)に示す造形物は、第2の透明層4が六面体を構成し、その内部に着色層3、第1の透明層および光反射層からなる球体の構造を有している。図8の(a)に示す全体の構造は、図4と同様の製造方法を用いて製造することができる。
図8の(b)に示す造形物50は、着色層3、第1の透明層および光反射層からなる人形を、第2の透明層4が包含した構造を有しており、第2の透明層4が造形物全体を自立させることができる形状を有している据え置きタイプの造形物50である。この据え置きタイプの造形物50も、先述の実施形態において説明した製造方法を用いて製造(作製)することができる。
図8の(c)に示す造形物50は、着色層3、第1の透明層および光反射層からなる人形を、第2の透明層4が包含した構造を有しており、第2の透明層4の一部に穴70を形成したストラップタイプの造形物50である。例えば携帯電話に取り付けるストラップやキーホルダーとして実現される。穴70は、第2の透明層4で外形を形成すると同時に第2の透明層4の一部に穴を形成すれば良い。第2の透明層4に穴を形成すれば、着色層3、第1の透明層および光反射層からなる人形自体に穴をあけずに済む利点がある。
図8の(d)に示す造形物50は、着色層3、第1の透明層および光反射層からなる人形の上半身部分を、第2の透明層4が包含した構造を有しており、第2の透明層4の表面、または第2の透明層4の内部に、マーク、フレーム、または淡色等によって構成された装飾三次元画像71が施されている造形物50である。更に、この造形物50には、日付、人名、または場所名などの文字を記す文字エリア72が、第2の透明層4の表面、または第2の透明層4の内部に設けられている。装飾三次元画像71および文字エリア72も、第2の透明層4で外形を形成すると同時に形成すれば良い。なお、装飾三次元画像71および文字エリア72に限らず、第2の透明層4の表面または第2の透明層4の内部に形成されるのは、他の付加情報であってもよい。
なお、図8の(b)~(d)では、一体の人形が第2の透明層4によって包含されているが、第2の透明層4によって包含される人形の数はこれに限定されるものではない。
なお、本発明に係る造形物がリング形状を有している場合、着色層は、リングの外周端部近傍に設けられているだけでなく、内周端部近傍にも設けることができる。要するに、造形物の表面に着色層を設けることができ、その着色層の上に第2の透明層を設けることができる。
また、本変形例のように第2の透明層4を所望の形状とするのではなく、上述の実施形態と同様に第2の透明層4は光反射層1の表面形状に沿わせた形状として形成しておき、得られた造形物を任意の形状の樹脂中に封入してもよい。
(変形例2)
上記実施形態では図3に示すインクジェットヘッド装置10を用いて造形物50を製造しているが、用いるインクジェットヘッド装置はこれに限定されるものではなく、図10、図12、図13、図14にそれぞれ示すインクジェットヘッド装置を用いることも可能である。
上記実施形態では図3に示すインクジェットヘッド装置10を用いて造形物50を製造しているが、用いるインクジェットヘッド装置はこれに限定されるものではなく、図10、図12、図13、図14にそれぞれ示すインクジェットヘッド装置を用いることも可能である。
図10は、インクジェットヘッド装置の変形例を示す図であり、図3に対応している。図10に示すインクジェットヘッド装置10´の下面には、大きく分けて2つのインクジェットヘッド11H´および12H´が搭載されている。図10に示すように、第1インクジェットヘッド11H´と、第2インクジェットヘッド12H´とは、X方向に沿って配設位置がずれており、且つY方向に沿って配設位置がずれている。第1インクジェットヘッド11H´は、図3に示した第1インクジェットヘッド11Hと同一である。第2インクジェットヘッド12H´には、光反射層1(光反射層の一部分51)を形成するために用いるインクであるである白色インク(W)を吐出する白色インク用ノズル10(W)が設けられているほか、透明インク(CL)を吐出する透明インク用ノズル10(CL)が設けられている。
図12は、インクジェットヘッド装置の更に別の変形例を示す図であり、図3に対応している。図12に示すインクジェットヘッド装置10aでは、シアンインク用ノズル10(C)と、マゼンタインク用ノズル10(M)と、イエローインク用ノズル10(Y)と、ブラックインク用ノズル10(K)と、白色インク用ノズル10(W)と、透明インク用ノズル10(CL)とが、この順でX方向に配列して設けられている。
図13は、インクジェットヘッド装置の更に別の変形例を示す図であり、図3に対応している。図13に示すインクジェットヘッド装置10bでは、白色インク用ノズル10(W)と、透明インク用ノズル10(CL)と、イエローインク用ノズル10(Y)と、マゼンタインク用ノズル10(M)と、シアンインク用ノズル10(C)と、ブラックインク用ノズル10(K)と、透明インク用ノズル10(CL)と、白色インク用ノズル10(W)とが、この順でX方向に配列して設けられている。
図14は、インクジェットヘッド装置の更に別の変形例を示す図である。図14に示すインクジェットヘッド装置10bは、X軸に沿って往復移動可能なキャリッジ21と、キャリッジ21に搭載された複数のノズル列と、キャリッジ21に搭載された紫外線照射器24a,24bとを備える。キャリッジ21をY方向に移動させて、ノズル列から紫外線硬化型インクを吐出するとともに、紫外線照射器24a,24bから紫外線を照射させる走査をおこなう。
複数のノズル列は、図14に示すようにX方向に沿って併設されており、X方向における紙面左側から紙面右側に向けて、シアンインク用ノズル列C、マゼンタインク用ノズル列M、イエローインク用ノズル列Y、ブラックインク用ノズル列K、白色インク用ノズル列W、および透明インク用ノズル列CLがこの順に配列されている。複数のノズル列各々は、キャリッジ21に搭載されているため、キャリッジ21の移動に伴うX方向への移動時に紫外線硬化型インクを吐出することが可能となっている。
図12、図13および図14では全てのノズルがX方向に配列して設けられているため、一回のX方向への移動で一層の全てのインクを吐出しての層形成も可能である。図14では一回のX方向への移動でインクの吐出と同時に紫外線照射もおこなわれるため、紫外線硬化型インクの場合での一層の硬化も吐出と同じタイミングでおこなうことができる。
[付記事項]
本発明の一態様に係る造形物50は、光反射性を有するインクから形成された光反射層1と、着色層3と、透明インクから形成された第2の透明層4とが設けられており、該着色層3が該光反射層1の外側に形成されており、該第2の透明層4が該着色層3の外側に形成されている。
本発明の一態様に係る造形物50は、光反射性を有するインクから形成された光反射層1と、着色層3と、透明インクから形成された第2の透明層4とが設けられており、該着色層3が該光反射層1の外側に形成されており、該第2の透明層4が該着色層3の外側に形成されている。
上記の構成によれば、着色層の一部分53よりも端部側に第2の透明層の一部分54が形成されていない層同士を積層する場合に比べて、積層する上層に含まれることになる着色層の一部分53,53(2)の形成可能領域を、積層される下層に含まれる着色層の一部分53,53(1)に重畳する領域だけでなく、第2の透明層の一部分54,54(2)に重畳する領域も含まれることによって、広く確保することができる。これにより、製造の精密性が多少緩くなり、製造効率の向上に寄与することができる。
本発明の一態様に係る造形物50の製造方法は、複数の層50aを積層することによって造形物50を製造する製造方法であって、上記造形物50は、該造形物50の表層側から内側に向かって、透明インクから形成された第2の透明インク層4と、着色層3とをこの順で有する造形物50であり、上記複数の層50aのうちの二つ以上の層50aとして、各該層50aの端部側から中心側に向かって、上記第2の透明層の一部分54と、上記着色層の一部分53とをこの順で有する層50aを形成する層形成工程を含むことを特徴としている。
上記の構成によれば、上記着色層の一部分53よりも端部側に第2の透明層の一部分54を形成することから、仮に製造過程において第2の透明層の一部分54を構成するためのインクが第2の透明層の一部分54を形成すべき箇所から落下したとしても、色調を決定するのは着色層3(着色層の一部分53)であるため色調に影響を与えない。したがって、所望の色調(加飾)を呈する信頼性の高い造形物50を製造することができる。
また、上記の構成によれば、着色層の一部分53よりも端部側に第2の透明層の一部分54が形成されていない層同士を積層する場合に比べて、積層する上層に含まれることになる着色層の一部分53,53(2)の形成可能領域を、積層される下層に含まれる着色層の一部分53,53(1)に重畳する領域だけでなく、第2の透明層の一部分54,54(2)に重畳する領域も含まれることによって、広く確保することができる。これにより、製造の精密性が多少緩くなり、製造効率の向上に寄与することができる。
本発明に係る造形物の製造方法の一態様は、上記の構成に加えて、上記層形成工程には、上記第2の透明層の一部分54を形成する工程と、上記着色層の一部分53を形成する工程とが含まれ、上記着色層の一部分53を形成する工程の前に上記第2の透明層の一部分54を形成する工程をおこなう。
上記の構成によれば、或る層50aに関して第2の透明層の一部分54を着色層の一部分53よりも先に形成することから、該第2の透明層の一部分54が、該着色層の一部分53を形成するときの該着色層の一部分53の外堀として機能する。これにより、該着色層の一部分53を形成するインクが不都合に拡がったり、落下したりする虞がない。
また、本発明に係る造形物の製造方法の一態様は、上記の構成に加えて、上記層形成工程によって形成した上記層50aの上に新たな上記層50aを形成する際に、該新たな層50aに含まれる上記着色層の一部分53を、下の上記層50aの上記第2の透明層の一部分54の上に重畳させて形成する。
また、本発明に係る造形物の製造方法の一態様は、上記の構成に加えて、上記層形成工程によって形成した上記層50aの上に新たな上記層50aを形成する際に、該新たな層50aに含まれる上記第2の透明層の一部分54を、下の上記層50aの上記着色層の一部分53の上に重畳させて形成する。
本発明は上述した実施形態および変形例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態および変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、実施形態および変形例にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
本発明は、立体造形物の製造方法、並びにそれを実現するための製造装置に利用することができ、例えばフルカラーなど所望する加飾を施した立体造形物の提供を可能にする。
1 光反射層
2 第1の透明層
3 着色層(加飾層)
4 第2の透明層
10、10´、10a、10b インクジェットヘッド装置
10(Y) イエローインク用ノズル
10(C) シアンインク用ノズル
10(K) ブラックインク用ノズル
10(M) マゼンタインク用ノズル
10(CL) 透明インク用ノズル
10(W) 白色インク用ノズル
11H 第1インクジェットヘッド
12H 第2インクジェットヘッド
13H 第3インクジェットヘッド
21 キャリッジ
24a,24b 紫外線照射器
50 造形物
50a,50´a 層
51 光反射層の一部分
52 第1の透明層の一部分
53 着色層の一部分(加飾層の一部分)
54 第2の透明層の一部分
60 サポート材
2 第1の透明層
3 着色層(加飾層)
4 第2の透明層
10、10´、10a、10b インクジェットヘッド装置
10(Y) イエローインク用ノズル
10(C) シアンインク用ノズル
10(K) ブラックインク用ノズル
10(M) マゼンタインク用ノズル
10(CL) 透明インク用ノズル
10(W) 白色インク用ノズル
11H 第1インクジェットヘッド
12H 第2インクジェットヘッド
13H 第3インクジェットヘッド
21 キャリッジ
24a,24b 紫外線照射器
50 造形物
50a,50´a 層
51 光反射層の一部分
52 第1の透明層の一部分
53 着色層の一部分(加飾層の一部分)
54 第2の透明層の一部分
60 サポート材
Claims (21)
- 光反射性を有するインクから形成された光反射層と、加飾層と、透明インクによって形成された第1の透明層とが設けられており、
表層側から内側に向かって、上記加飾層、上記第1の透明層、上記光反射層の順で形成されていることを特徴とする造形物。 - 上記光反射層が白色顔料を含むインクから形成されていることを特徴とする請求項1に記載の造形物。
- 上記加飾層の上記表層側に、透明インクから形成された第2の透明層が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の造形物。
- 加飾インクのみでは上記加飾層のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない箇所について、透明な補填インクによって該加飾層のインク充填密度が補填されていることを特徴とする請求項1に記載の造形物。
- 上記造形物は複数の層を積層して形成されており、該複数の層のうちの二つ以上の層は、各該層の端部側から中心側に向けて、上記加飾層の一部分と、上記第1の透明層の一部分と、上記光反射層の一部分とがこの順で形成されていることを特徴とする請求項1から4までの何れか1項に記載の造形物。
- 上記加飾層の上記表層側に、透明インクから形成された第2の透明層が形成されており、
上記二つ以上の層の各層は、上記加飾層の一部分を、上記第1の透明層の一部分と、該第2の透明層の一部分との間に有していることを特徴とする請求項5に記載の造形物。 - 上記第1の透明層の一部分と上記第2の透明層の一部分との間に上記加飾層の一部分を有している上記層同士が積層している領域を有しており、
上記領域では、或る上記層に含まれる上記加飾層の一部分と、該或る層の上または下に積層されている層に含まれる上記加飾層の一部分とが重畳していない部分は、或る上記層に含まれる上記加飾層の一部分と、該或る層の上または下に積層されている層に含まれる上記第1の透明層の一部分または上記第2の透明層の一部分とが重畳している
ことを特徴とする請求項6に記載の造形物。 - 加飾層と、第1の透明層と、光反射性を有するインクから形成される光反射層とを有し、表層側から内側に向かって、上記加飾層、上記第1の透明層、上記光反射層の順で形成されている造形物の製造方法であって、
形成の方式が積層方式であり、
層の端部側から中心側に向かって、上記加飾層の一部分と、上記第1の透明層の一部分と、上記光反射層の一部分とをこの順番で形成することを含む、層を形成する工程を含むことを特徴とする造形物の製造方法。 - 上記加飾層の表層側に透明インクを用いて第2の透明層を形成するために、上記層を形成する工程では、上記加飾層の一部分よりも上記端部側に、該第2の透明層の一部分を形成することを特徴とする請求項8に記載の造形物の製造方法。
- 上記層を形成する工程には、
上記加飾層の一部分を形成する工程と、
透明インクを用いて上記第1の透明層の一部分を形成する工程と、
光反射性を有するインクを用いて上記光反射層の一部分を形成する工程と、
透明インクを用いて上記第2の透明層の一部分を形成する工程とが含まれ、
上記第1の透明層の一部分を形成する工程と、上記第2の透明層の一部分を形成する工程とをおこなった後に、上記加飾層の一部分を形成する工程をおこなって、該第1の透明層の一部分と該第2の透明層の一部分との間に上記加飾層の一部分を形成することを特徴とする請求項9に記載の造形物の製造方法。 - 或る上記層に含まれる上記加飾層の一部分と、該或る層の上または下に積層されている層に含まれる上記加飾層の一部分とが重畳しない部分については、或る上記層に含まれる上記加飾層の一部分と、該或る層の上または下に積層される層に含まれる上記第1の透明層の一部分または上記第2の透明層の一部分とを重畳させることを特徴とする請求項9に記載の造形物の製造方法。
- 上記加飾層の一部分を形成する工程では、加飾インクのみでは該加飾層の一部分のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない箇所について、透明な補填インクによって該加飾層の一部分のインク充填密度を補填して該加飾層の一部分を形成することを特徴とする請求項8から11までの何れか1項に記載の造形物の製造方法。
- 積層方式により形成された造形物であって、
加飾層を有し、
加飾インクのみでは該加飾層のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない箇所について、補填インクによって該加飾層のインク充填密度が補填されていることを特徴とする造形物。 - 上記補填インクは、透明インクから形成されていることを特徴とする請求項13に記載の造形物。
- 加飾層を有する造形物を積層方式によって製造する製造方法であって、
加飾インクのみでは上記加飾層のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない箇所について、補填インクによって該加飾層のインク充填密度を補填することを特徴とする造形物の製造方法。 - 上記加飾層の一部分を有した層を形成する層形成工程を含み、
上記層形成工程によって形成された上記層の上に新たな上記層を形成することによって該層同士の上記加飾層の一部分が連なって上記加飾層を形成し、
上記層形成工程では、加飾インクのみでは上記加飾層の一部分のインク充填密度が所定のインク充填密度を満たさない箇所について、補填インクによって該加飾層の一部分のインク充填密度を補填することを特徴とする請求項15に記載の造形物の製造方法。 - 光反射性を有するインクから形成された光反射層と、加飾層と、透明インクから形成された透明層とが設けられており、該加飾層が該光反射層の外側に形成されており、該透明層が該加飾層の外側に形成されていることを特徴とする造形物。
- 複数の層を積層することによって造形物を製造する製造方法であって、
上記造形物は、光反射性を有するインクから形成された光反射層と、加飾層と、透明インクから形成された透明層とが設けられており、該加飾層が該光反射層の外側に形成されており、該透明層が該加飾層の外側に形成されている造形物であり、
上記複数の層のうちの二つ以上の層として、各該層の端部側から中心側に向かって、上記透明層の一部分と、上記加飾層の一部分とをこの順で有する層を形成する層形成工程を含むことを特徴とする造形物の製造方法。 - 上記層形成工程には、
上記透明層の一部分を形成する工程と、
上記加飾層の一部分を形成する工程と
が含まれ、
上記加飾層の一部分を形成する工程の前に、上記透明層の一部分を形成する工程をおこなうことを特徴とする請求項18に記載の造形物の製造方法。 - 上記層形成工程によって形成した上記層の上に新たな上記層を形成する際に、該新たな層に含まれる上記加飾層の一部分を、下の上記層の上記透明層の一部分の上に重畳させて形成することを特徴とする請求項18または19に記載の造形物の製造方法。
- 上記層形成工程によって形成した上記層の上に新たな上記層を形成する際に、該新たな層に含まれる上記透明層の一部分を、下の上記層の上記加飾層の一部分の上に重畳させて形成することを特徴とする請求項18または19に記載の造形物の製造方法。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/116,513 US10647052B2 (en) | 2014-02-05 | 2015-02-04 | Shaped article |
CN201580007428.1A CN105980142B (zh) | 2014-02-05 | 2015-02-04 | 造型物及其制造方法 |
EP20190728.4A EP3756878A1 (en) | 2014-02-05 | 2015-02-04 | Shaped article and manufacturing method for the same |
EP15746171.6A EP3103633B8 (en) | 2014-02-05 | 2015-02-04 | Molded object and production method therefor |
US16/005,719 US20180290376A1 (en) | 2014-02-05 | 2018-06-12 | Manufacturing method for shaped article |
US16/005,718 US10500787B2 (en) | 2014-02-05 | 2018-06-12 | Shaped article |
US16/659,578 US11135762B2 (en) | 2014-02-05 | 2019-10-22 | Shaped article, and manufacturing method for the shaped article |
US17/406,110 US20210379816A1 (en) | 2014-02-05 | 2021-08-19 | Shaped article |
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014020786A JP6276049B2 (ja) | 2014-02-05 | 2014-02-05 | 造形物およびその製造方法 |
JP2014020776A JP6261363B2 (ja) | 2014-02-05 | 2014-02-05 | 造形物およびその製造方法 |
JP2014-020776 | 2014-02-05 | ||
JP2014-020784 | 2014-02-05 | ||
JP2014-020786 | 2014-02-05 | ||
JP2014020784A JP6316611B2 (ja) | 2014-02-05 | 2014-02-05 | 造形物およびその製造方法 |
Related Child Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
US15/116,513 A-371-Of-International US10647052B2 (en) | 2014-02-05 | 2015-02-04 | Shaped article |
US16/005,718 Division US10500787B2 (en) | 2014-02-05 | 2018-06-12 | Shaped article |
US16/005,719 Division US20180290376A1 (en) | 2014-02-05 | 2018-06-12 | Manufacturing method for shaped article |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2015119130A1 true WO2015119130A1 (ja) | 2015-08-13 |
Family
ID=53777934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2015/053039 WO2015119130A1 (ja) | 2014-02-05 | 2015-02-04 | 造形物およびその製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (5) | US10647052B2 (ja) |
EP (3) | EP3756878A1 (ja) |
CN (1) | CN105980142B (ja) |
WO (1) | WO2015119130A1 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2539644A (en) * | 2015-06-16 | 2016-12-28 | Mcor Tech Ltd | Desktop 3-dimensional printing apparatus |
EP3132922A1 (en) * | 2015-08-21 | 2017-02-22 | Mimaki Engineering Co., Ltd. | Inkjet forming method |
WO2017061603A1 (ja) * | 2015-10-08 | 2017-04-13 | 株式会社ミマキエンジニアリング | 立体物の製造方法及び造形装置 |
JP2017071154A (ja) * | 2015-10-08 | 2017-04-13 | 株式会社ミマキエンジニアリング | 立体物の製造方法及び造形装置 |
JP2019014225A (ja) * | 2017-07-04 | 2019-01-31 | 三緯國際立體列印科技股▲ふん▼有限公司XYZprinting, Inc. | 3dプリンティング方法 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6451234B2 (ja) * | 2014-11-12 | 2019-01-16 | セイコーエプソン株式会社 | 立体物造形装置、立体物造形装置の制御方法、立体物造形装置の制御プログラム |
JP6462466B2 (ja) * | 2015-04-07 | 2019-01-30 | 株式会社ミマキエンジニアリング | 三次元造形物の製造方法および製造装置 |
JP2018065289A (ja) | 2016-10-19 | 2018-04-26 | 富士ゼロックス株式会社 | データ処理装置、立体造形システム及びプログラム |
JP2018065293A (ja) | 2016-10-19 | 2018-04-26 | 富士ゼロックス株式会社 | データ処理装置、立体造形システム及びプログラム |
US20200114572A1 (en) * | 2017-06-09 | 2020-04-16 | Signify Holding B.V. | Optical component for generating light effect |
CN109421256A (zh) * | 2017-08-31 | 2019-03-05 | 三纬国际立体列印科技股份有限公司 | 具有保护层的彩色3d实体模型的切层与打印方法 |
TWI716633B (zh) * | 2017-08-31 | 2021-01-21 | 三緯國際立體列印科技股份有限公司 | 彩色3d物件的著色區域內縮方法 |
PL423754A1 (pl) * | 2017-12-05 | 2019-06-17 | Bibus Menos Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Sposób wytwarzania obiektów trójwymiarowych |
WO2019197289A1 (en) | 2018-04-10 | 2019-10-17 | Signify Holding B.V. | Decorative light source shielding |
EP3840938A4 (en) * | 2019-03-15 | 2022-03-23 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | COLORED OBJECTS IN ADDITIONAL MANUFACTURING |
US11794404B2 (en) * | 2020-11-10 | 2023-10-24 | Ford Global Technologies, Llc | Offset layer slicing and offset layer forming of vat photopolymerization additive manufactured parts |
CN113665101A (zh) * | 2021-10-21 | 2021-11-19 | 广东职业技术学院 | 一种fdm打印方法及fdm打印机 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000280354A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-10-10 | Minolta Co Ltd | 三次元造形装置および三次元造形方法 |
JP2011104875A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Brother Industries Ltd | インクジェット記録装置、インクジェット記録方法及びインクジェット記録に用いられるプログラム |
JP2013043338A (ja) * | 2011-08-23 | 2013-03-04 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 立体物造形装置及び立体物造形方法 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4324087A1 (de) * | 1993-07-17 | 1995-01-19 | Basf Magnetics Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Antikopierfilms |
CA2269794C (en) * | 1996-10-24 | 2005-03-29 | Contra Vision Limited | Method for forming durable images on substrates |
JPH10296906A (ja) | 1997-04-25 | 1998-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 金属装飾パネル、その製造方法及び金属板用印刷装置 |
US6196738B1 (en) * | 1998-07-31 | 2001-03-06 | Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. | Key top element, push button switch element and method for manufacturing same |
US6612824B2 (en) * | 1999-03-29 | 2003-09-02 | Minolta Co., Ltd. | Three-dimensional object molding apparatus |
JP2001150624A (ja) * | 1999-11-25 | 2001-06-05 | Honda Motor Co Ltd | 化粧シート |
JP2003071530A (ja) | 2001-06-18 | 2003-03-11 | Moltec:Kk | 金属シート積層造形物と金属シート積層造形物の造形装置及び造形方法 |
JP4319882B2 (ja) * | 2003-09-29 | 2009-08-26 | 大日本印刷株式会社 | 加飾シート、加飾成形品、及び射出成形同時加飾方法 |
US8703279B2 (en) * | 2004-11-25 | 2014-04-22 | Nissha Printing Co., Ltd. | Decorated molded article and method for producing the same |
JP2006232933A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Brother Ind Ltd | インクジェット記録用水性インクセット及びインクジェット記録方法 |
EP2664443B1 (en) * | 2007-07-25 | 2021-08-25 | Stratasys Ltd. | Solid freeform fabrication using a plurality of modeling materials |
JP2009160877A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 印刷方法および印刷装置 |
US7991498B2 (en) * | 2009-02-03 | 2011-08-02 | Objet Geometries Ltd. | Method and system for building painted three-dimensional objects |
JP5653818B2 (ja) * | 2011-03-29 | 2015-01-14 | 富士フイルム株式会社 | インクジェット記録装置及び画像形成方法 |
JP5212562B2 (ja) * | 2011-06-20 | 2013-06-19 | ソニー株式会社 | 成形品及びインモールド転写箔 |
JP5824955B2 (ja) * | 2011-08-12 | 2015-12-02 | ソニー株式会社 | 造形物の製造方法 |
EP2834059A1 (en) | 2012-04-03 | 2015-02-11 | LUXeXcel Holding B.V. | Device and method for producing custom-made spectacles |
-
2015
- 2015-02-04 US US15/116,513 patent/US10647052B2/en active Active
- 2015-02-04 EP EP20190728.4A patent/EP3756878A1/en not_active Withdrawn
- 2015-02-04 EP EP18154498.2A patent/EP3332943A1/en not_active Withdrawn
- 2015-02-04 EP EP15746171.6A patent/EP3103633B8/en active Active
- 2015-02-04 WO PCT/JP2015/053039 patent/WO2015119130A1/ja active Application Filing
- 2015-02-04 CN CN201580007428.1A patent/CN105980142B/zh active Active
-
2018
- 2018-06-12 US US16/005,719 patent/US20180290376A1/en not_active Abandoned
- 2018-06-12 US US16/005,718 patent/US10500787B2/en active Active
-
2019
- 2019-10-22 US US16/659,578 patent/US11135762B2/en active Active
-
2021
- 2021-08-19 US US17/406,110 patent/US20210379816A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000280354A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-10-10 | Minolta Co Ltd | 三次元造形装置および三次元造形方法 |
JP2011104875A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Brother Industries Ltd | インクジェット記録装置、インクジェット記録方法及びインクジェット記録に用いられるプログラム |
JP2013043338A (ja) * | 2011-08-23 | 2013-03-04 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 立体物造形装置及び立体物造形方法 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2539644A (en) * | 2015-06-16 | 2016-12-28 | Mcor Tech Ltd | Desktop 3-dimensional printing apparatus |
EP3132922A1 (en) * | 2015-08-21 | 2017-02-22 | Mimaki Engineering Co., Ltd. | Inkjet forming method |
JP2017039293A (ja) * | 2015-08-21 | 2017-02-23 | 株式会社ミマキエンジニアリング | インクジェット造形方法 |
US10538038B2 (en) | 2015-08-21 | 2020-01-21 | Mimaki Engineering Co., Ltd. | Inkjet forming method |
WO2017061603A1 (ja) * | 2015-10-08 | 2017-04-13 | 株式会社ミマキエンジニアリング | 立体物の製造方法及び造形装置 |
JP2017071154A (ja) * | 2015-10-08 | 2017-04-13 | 株式会社ミマキエンジニアリング | 立体物の製造方法及び造形装置 |
EP3360668A4 (en) * | 2015-10-08 | 2018-10-10 | Mimaki Engineering Co., Ltd. | Three-dimensional object manufacturing method and manufacturing apparatus |
US11571849B2 (en) | 2015-10-08 | 2023-02-07 | Mimaki Engineering Co., Ltd. | Three-dimensional object manufacturing method and manufacturing apparatus |
JP2019014225A (ja) * | 2017-07-04 | 2019-01-31 | 三緯國際立體列印科技股▲ふん▼有限公司XYZprinting, Inc. | 3dプリンティング方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10500787B2 (en) | 2019-12-10 |
EP3103633A4 (en) | 2017-04-19 |
US11135762B2 (en) | 2021-10-05 |
EP3332943A1 (en) | 2018-06-13 |
US20200047403A1 (en) | 2020-02-13 |
US20160346996A1 (en) | 2016-12-01 |
CN105980142B (zh) | 2017-10-17 |
US20180290375A1 (en) | 2018-10-11 |
US10647052B2 (en) | 2020-05-12 |
EP3756878A1 (en) | 2020-12-30 |
EP3103633B1 (en) | 2019-04-17 |
EP3103633A1 (en) | 2016-12-14 |
US20210379816A1 (en) | 2021-12-09 |
EP3103633B8 (en) | 2019-06-19 |
US20180290376A1 (en) | 2018-10-11 |
CN105980142A (zh) | 2016-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2015119130A1 (ja) | 造形物およびその製造方法 | |
JP6389061B2 (ja) | 立体物造形装置および立体物造形方法、並びに立体物 | |
JP6461488B2 (ja) | 三次元構造物を形成する形成装置 | |
JP6444077B2 (ja) | 三次元構造物の形成装置および形成方法 | |
JP6378932B2 (ja) | 三次元構造物の形成装置および形成方法 | |
US10926455B2 (en) | Apparatus for forming three-dimensional object and method for forming three-dimensional object | |
JP6836897B2 (ja) | 造形物および造形方法 | |
JP6454497B2 (ja) | 立体物造形装置および立体物造形方法 | |
JP2015143023A (ja) | 造形物の製造方法 | |
JP6532390B2 (ja) | 立体物造形装置および立体物造形方法 | |
JP6316611B2 (ja) | 造形物およびその製造方法 | |
JP6261363B2 (ja) | 造形物およびその製造方法 | |
JP6276049B2 (ja) | 造形物およびその製造方法 | |
JP6612404B2 (ja) | 三次元構造物の形成装置および形成方法 | |
JP2018027707A (ja) | 造形物およびその製造方法 | |
JP6824950B2 (ja) | 三次元構造物を形成する形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 15746171 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 15116513 Country of ref document: US |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
REEP | Request for entry into the european phase |
Ref document number: 2015746171 Country of ref document: EP |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2015746171 Country of ref document: EP |