專利名稱：造形方法以及造形物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及造形方法以及造形物等。
背景技術：
一直以來，作為對立體進行造形的方法(造形方法)之一，已知層疊法。就層疊法 而言，一般來說，通過一邊順次形成一邊層疊規(guī)定立體的外形的多個截面要素的各個，就能 造形出立體。就這樣的層疊法而言，以往，有通過打印機在片材上印刷立體的各截面要素、并順 次層疊所印刷的片材的方法(例如參照專利文獻1)。專利文獻1 特開平7-285179號公報就上述專利文獻1所記載的造形方法而言，在層疊多個片材而成的層疊體中，通 過使各片材沿著截面要素的外形圖形分解，從而從層疊體分離出立體。根據(jù)專利文獻1，印 刷中所使用的墨液，為分解片材的特別的墨液。在專利文獻1中，作為特別的墨液，例示了 含有化學試劑的墨液。作為化學試劑，例示了硫酸和鹽酸等。通過使這些化學試劑與片材接觸，從而使片 材分解。另外，在專利文獻1中記載了也可采用易燃性的化學試劑的內(nèi)容。易燃性的化學 試劑，通過活化，發(fā)生燃燒。由此，能夠使截面要素從片材分離。但是，從安全性的觀點出發(fā)，優(yōu)選，在造形方法中，避免使用上述的各種化學試劑 和/或發(fā)生燃燒。作為能夠提高安全性的方法之一，可以考慮例如用非水溶性的墨液在水溶性的片 材上印刷截面要素后，形成層疊體的方法。接著，在由層疊體形成立體時，對層疊體灑水。由 此，片材溶解于水，所以能夠得到立體。但是，在該方法中，在層疊體中，水溶性的片材和非水溶性的墨液交替重疊。因此， 在層疊體中，在2個截面要素之間夾著水溶性的片材。在對這樣的層疊體灑水時，2個截面 要素之間的片材溶解。在2個截面要素之間的片材溶解時，2個截面要素變得容易相互分 離。其結(jié)果是，在使用水溶性片材和非水溶性的墨液的造形方法中，形成立體變得很困難。如上所述，就現(xiàn)有的造形方法而言，如果要提高安全性，則難以形成立體。也就是說，在現(xiàn)有的造形方法中，存在難以提高安全性這樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述的問題的至少一部分而完成的，能夠作為以下的方式或應 用例來實現(xiàn)。(應用例1)一種造形方法，其特征在于，包括用通過被添加光固化劑而表現(xiàn)出光 固化性且至少在固化了的狀態(tài)下表現(xiàn)出非水溶性的液狀體，在為水溶性并相對于所述液狀 體表現(xiàn)出相容性且含有所述光固化劑的記錄介質(zhì)，描繪作為造形對象的立體的截面圖形的描繪步驟；關于描繪有所述截面圖形的多個所述記錄介質(zhì)，對所述多個記錄介質(zhì)順次實施 下述步驟的光照射步驟，該步驟為在對描繪有所述截面圖形的所述記錄介質(zhì)重疊描繪有 所述截面圖形的其他的所述記錄介質(zhì)后，對所述其他的記錄介質(zhì)中的至少所述截面圖形照 射光；和在所述光照射步驟之后，在被層疊了的所述多個記錄介質(zhì)的各個中，用含水的液體 溶解至少所述截面圖形的外側(cè)的區(qū)域的溶解步驟。該應用例的造形方法包括描繪步驟、光照射步驟和溶解步驟。在描繪步驟中，在記錄介質(zhì)用液狀體描繪作為造形對象的立體的截面圖形。液狀 體通過被添加光固化劑而表現(xiàn)出光固化性。液狀體，至少在固化了的狀態(tài)下表現(xiàn)出非水溶 性。記錄介質(zhì)為水溶性。記錄介質(zhì)相對于液狀體表現(xiàn)出相容性。記錄介質(zhì)含有光固化劑。 在描繪步驟中，在附著于記錄介質(zhì)的液狀體中混合光固化劑。由此，附著于記錄介質(zhì)的液狀 體表現(xiàn)出光固化性。另外，光固化性是通過受到光的照射而促進固化的性質(zhì)。在光照射步驟中，關于描繪有截面圖形的多個記錄介質(zhì)，對多個記錄介質(zhì)順次實 施下述步驟在對描繪有截面圖形的記錄介質(zhì)重疊描繪有截面圖形的其他的記錄介質(zhì)后， 對其他的記錄介質(zhì)中的至少截面圖形照射光。通過光照射步驟促進液狀體的固化。在光照射步驟之后，在溶解步驟中，在被層疊了的多個記錄介質(zhì)的各個用含水的 液體溶解至少截面圖形的外側(cè)的區(qū)域。通過溶解步驟，至少殘留截面圖形。由此，得到層疊 了多個截面圖形而成的立體。在該造形方法中，記錄介質(zhì)具有相對于液狀體的相容性。也就是說，附著于記錄介 質(zhì)的液狀體的至少一部分滲入記錄介質(zhì)。因此，在重疊了多個記錄介質(zhì)的狀態(tài)下，相鄰的2 個截面圖形彼此變得容易重合。其結(jié)果是，即使經(jīng)過了溶解步驟，截面圖形彼此也難以分 離。因此，根據(jù)該造形方法，能夠既提高安全性又形成立體。(應用例2)根據(jù)上述的造形方法，其特征在于，在所述光照射步驟中，邊對所述其 他的記錄介質(zhì)加壓邊照射所述光。在該應用例中，在光照射步驟中，邊對其他的記錄介質(zhì)加壓邊照射光，所以能夠使 相鄰的2個截面圖形彼此變得容易接觸。其結(jié)果是，能夠使截面圖形彼此變得更加難以分罔。(應用例3)根據(jù)上述的造形方法，其特征在于，在所述光照射步驟中，通過使所述 光中的至少一部分透射的基板，對所述其他的記錄介質(zhì)加壓。在該應用例中，在光照射步驟中，通過使光中的至少一部分透射的基板，對其他的 記錄介質(zhì)加壓，所以能夠邊加壓邊對截面圖形照射光。(應用例4)根據(jù)上述的造形方法，其特征在于，所述記錄介質(zhì)為多孔質(zhì)。在該應用例中，記錄介質(zhì)是多孔質(zhì)，所以能夠使記錄介質(zhì)具有相對于液狀體的相 容性。(應用例5)根據(jù)上述的造形方法，其特征在于，還包括使樹脂滲透于在所述溶解 步驟之后所得的造形物的步驟。在該應用例中，使樹脂滲透于在溶解步驟之后所得的造形物，所以能夠容易地提 高造形物的強度。(應用例6)根據(jù)上述的造形方法，其特征在于，在所述描繪步驟中，用噴墨裝置在 所述記錄介質(zhì)描繪所述截面圖形。
在該應用例中，在描繪步驟中，用噴墨裝置在記錄介質(zhì)描繪截面圖形，所以能夠用 液狀體描繪截面圖形。(應用例7)根據(jù)上述的造形方法，其特征在于，在所述描繪步驟中，用著色了的所 述液狀體在所述記錄介質(zhì)描繪所述截面圖形。在該應用例中，在描繪步驟中，用著色了的液狀體在記錄介質(zhì)描繪截面圖形，所以 能夠得到著色了的造形物。(應用例8)—種造形物，其特征在于，通過上述的造形方法造形。該應用例的造形物，通過包括描繪步驟、光照射步驟和溶解步驟的造形方法造形。在描繪步驟中，用液狀體在記錄介質(zhì)描繪作為造形對象的立體的截面圖形。液狀 體通過被添加光固化劑而表現(xiàn)出光固化性。液狀體，至少在固化了的狀態(tài)下表現(xiàn)出非水溶 性。記錄介質(zhì)為水溶性。記錄介質(zhì)相對于液狀體表現(xiàn)出相容性。記錄介質(zhì)含有光固化劑。 在描繪步驟中，在附著于記錄介質(zhì)的液狀體中混合光固化劑。由此，附著于記錄介質(zhì)的液狀 體表現(xiàn)出光固化性。另外，光固化性是通過受到光的照射而促進固化的性質(zhì)。在光照射步驟中，關于描繪有截面圖形的多個記錄介質(zhì)，對多個記錄介質(zhì)順次實 施下述步驟在對描繪有截面圖形的記錄介質(zhì)重疊描繪有截面圖形的其他的記錄介質(zhì)后， 對其他的記錄介質(zhì)中的至少截面圖形照射光。通過光照射步驟促進液狀體的固化。在光照射步驟之后，在溶解步驟中，在被層疊了的多個記錄介質(zhì)的各個用含水的 液體溶解至少截面圖形的外側(cè)的區(qū)域。通過溶解步驟，至少殘留截面圖形。由此，得到層疊 了多個截面圖形而成的造形物。在該造形方法中，記錄介質(zhì)具有相對于液狀體的相容性。也就是說，附著于記錄介 質(zhì)的液狀體的至少一部分滲入記錄介質(zhì)。因此，在重疊了多個記錄介質(zhì)的狀態(tài)下，相鄰的2 個截面圖形彼此變得容易重合。其結(jié)果是，即使經(jīng)過了溶解步驟，截面圖形彼此也難以分 離。因此，根據(jù)該造形方法，能夠既提高安全性又形成造形物。而且，根據(jù)該造形物，能夠提高造形方法的安全性。


圖1是表示本實施方式的造形系統(tǒng)的概略構(gòu)成的圖。圖2是說明本實施方式的打印機的概略構(gòu)成的圖。圖3是本實施方式的排出頭的仰視圖。圖4是圖2 (b)中的B-B線的截面圖。圖5是表示本實施方式的造形系統(tǒng)的概略的構(gòu)成的框圖。圖6是說明第一實施方式的造形方法的流程的圖。圖7是表示第一實施方式的層疊體的立體圖。圖8是表示第一實施方式的層疊體的分解立體圖。圖9是用圖7中的D-D線剖切多個記錄介質(zhì)時的截面圖。圖10是說明第一實施方式的加熱步驟的圖。圖11是說明本實施方式的溶解步驟的圖。圖12是表示本實施方式的立體的一例的立體圖。圖13是說明第三實施方式的造形方法的流程的說明圖。
圖14是說明第三實施方式的光照射步驟的圖。圖15是說明第三實施方式的光照射步驟的圖。圖16是表示第三實施方式的層疊體的立體圖。符號說明1造形系統(tǒng)3計算機5打印機7立體11記錄介質(zhì)31傳送裝置33排出頭35滑架37滑架移動裝置43控制電路61 噴嘴面63 噴嘴 81 液狀體 81K、81C、81M、81Y 液狀體83 液滴 91 墨盒 91K、91C、91M、91Y 墨盒111 控制部 123 CPU 131 層疊體 133 截面圖形135加熱爐 137夾持用具 139 區(qū)域141液體143紫外光 145基板147載置臺151層疊體
具體實施例方式邊參照附圖邊對實施方式進行說明。另外，在各附圖中，為了使各個構(gòu)成成為能夠 識別的程度的大小，有時使得構(gòu)成、部件的比例尺不同。本實施方式的造形系統(tǒng)1，如圖1所示，具有計算機3和打印機5。計算機3，執(zhí)行用于從作為造形對象的立體7的形狀數(shù)據(jù)抽取多個截面要素的運 算處理。另外，計算機3，將抽取到的截面要素的數(shù)據(jù)(下面稱為截面數(shù)據(jù))輸出到打印機 5。打印機5，基于從計算機3輸出的截面數(shù)據(jù)，在記錄介質(zhì)11用后述的液狀體描繪與 截面要素相對應的截面圖形。打印機5，如作為俯視圖的圖2(a)以及作為主視圖的圖2 (b)所示，具有傳送裝置 31、排出頭33、滑架35、滑架移動裝置37、線性標尺39、線性編碼器41和控制電路43。打印 機5是噴墨裝置之一。另外，圖中的Y方向是俯視看到的記錄介質(zhì)11的傳送方向。另外， X方向是俯視看到的與Y方向垂直的方向。傳送裝置31具有傳送輥51、按壓輥53和傳送 電機55。傳送輥51和按壓輥53構(gòu)成為，能夠在相互在外周接合的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)。傳送電機 55，其工作由控制電路43控制，產(chǎn)生用于驅(qū)動傳送輥51旋轉(zhuǎn)的動力。傳送裝置31，從傳送電機55將動力傳遞至傳送輥51，將夾持在傳送輥51和按壓 輥53之間的記錄介質(zhì)11按作為傳送方向的Y方向間歇傳送。排出頭33，基于從控制電路43輸出的驅(qū)動信號，從后述的多個噴嘴作為液滴而排 出液狀體。排出頭33，如作為仰視圖的圖3所示，具有噴嘴面61。在噴嘴面61形成有多個噴 嘴63。另外，在圖3中，為了使噴嘴63易懂地表示，夸張地表示了噴嘴63并減少了噴嘴63 的個數(shù)。在排出頭33中，多個噴嘴63構(gòu)成沿著Y方向排列的8個噴嘴列65。8個噴嘴列 65，以在X方向上相互空出間隙的狀態(tài)排列。在各噴嘴列65，多個噴嘴63沿著Y方向以預 定的噴嘴間隔P形成。下面，在分別對8個噴嘴列65進行標識的情況下，用噴嘴列65a、噴嘴列65b、噴嘴 列65c、噴嘴列65d、噴嘴列65e、噴嘴列65f、噴嘴列65g和噴嘴列65h這樣的標記。
在排出頭33中，噴嘴列65a和噴嘴列65b相互在Y方向上錯開P/2的距離。噴嘴 列65c和噴嘴列65d也相互在Y方向上錯開P/2的距離。同樣，噴嘴列65e和噴嘴列65f也 相互在Y方向上錯開P/2的距離，噴嘴列65g和噴嘴列65h也相互在Y方向上錯開P/2的距離。排出頭33，如圖2(b)中的B-B線處的截面圖即圖4所示，具有噴嘴板71、腔室板 73、振動板75和多個壓電元件77。噴嘴板71具有噴嘴面61。多個噴嘴63設置于噴嘴板71。腔室板73設置在噴嘴板71的與噴嘴面61相反一側(cè)的面。在腔室板73形成有多 個腔室79。各腔室79與各噴嘴63對應地設置，連通于對應的各噴嘴63。從后述的墨盒對 各腔室79供給液狀體81。振動板75，設置在腔室板73的與噴嘴板71側(cè)相反一側(cè)的面。振動板75，通過在 Z方向上振動(縱向振動)，擴大或縮小腔室79內(nèi)的容積。多個壓電元件77，分別設置在振動板75的與腔室板73側(cè)相反的一側(cè)的面。各壓 電元件77，與各腔室79對應地設置，夾著振動板75，與各腔室79相對。各壓電元件77，基 于驅(qū)動信號伸展。由此，振動板75縮小腔室79內(nèi)的容積。此時，對腔室79內(nèi)的液狀體81 施加壓力。其結(jié)果是，液狀體81從噴嘴63作為液滴83排出。由排出頭33進行的液滴83 的排出法為噴墨法之一。噴墨法為涂敷法之一。具有上述構(gòu)成的排出頭33，如圖2(b)所 示，其噴嘴面61朝向記錄介質(zhì)11側(cè)?；?5如圖2所示，支持排出頭33。這里，排出頭33，在噴嘴面61朝向記錄介質(zhì) 11側(cè)的狀態(tài)下被支持于滑架35。另外，在本實施方式中，采用了縱向振動型的壓電元件77，但用于對液狀體81施 加壓力的加壓機構(gòu)，不限定于此，也可采用例如層疊下電極、壓電體層和上電極而形成的彎 曲變形型的壓電元件。另外，作為加壓機構(gòu)，也可采用在振動板和電極之間使得靜電產(chǎn)生、 通過靜電力使振動板變形而使液滴從噴嘴排出的所謂靜電式致動器等。而且，也可采用使 用發(fā)熱體而在噴嘴內(nèi)產(chǎn)生泡、通過該泡對液狀體施加壓力的構(gòu)成。在滑架35搭載有4個墨盒91。各墨盒91在內(nèi)部保持上述的液狀體81。在本實 施方式中，液狀體81按墨盒91含有不同顏色的顏料。在本實施方式中，按墨盒91而不同 的顏色分別是黃色(Y)、洋紅色(M)、青綠色(C)和黑色(K)。另外，下面，在按顏色標識4個墨盒91的情況下，使用墨盒91 Y、墨盒91M、墨盒9IC 以及墨盒91K這樣的標記。另外，在按顏色標識液狀體81的情況下，使用液狀體81Y、液狀 體81M、液狀體8IC以及液狀體8IK這樣的標記。在本實施方式中，采用4種不同顏色的液狀體81，所以能夠造形被著色了的立體 7。這里，上述的8個噴嘴列65 (圖3)是按液狀體81的顏色區(qū)分的。在本實施方式 中，屬于噴嘴列65a以及噴嘴列65b的噴嘴63，將液狀體81K作為液滴83排出。屬于噴嘴 列65c以及噴嘴列65d的噴嘴63將液狀體81C作為液滴83排出。屬于噴嘴列65e以及噴 嘴列65f的噴嘴63將液狀體81M作為液滴83排出。屬于噴嘴列65g以及噴嘴列65h的噴 嘴63將液狀體81Y作為液滴83排出。排出頭33如圖2(b)所示，在噴嘴面61與記錄介質(zhì)11之間保持間隙的狀態(tài)下，設
7置于滑架35。從控制電路43(圖2(a))輸出的驅(qū)動信號通過纜線93被傳輸?shù)脚懦鲱^33?；芤苿友b置37，如圖2(a)所示，具有皮帶輪101a、皮帶輪101b、同步帶103、滑 架電機105和引導軸107。同步帶103沿著作為主掃描方向的X方向張設在一對皮帶輪 IOla和皮帶輪IOlb之間，一部分固定于滑架35?；茈姍C105由控制電路43控制工作，產(chǎn)生用于驅(qū)動皮帶輪10Ia旋轉(zhuǎn)的動力。引 導軸107，沿著X方向延伸，兩端被沒有圖示的框體支持。引導軸107將滑架35在X方向上 引導。在滑架移動裝置37中，從滑架電機105通過皮帶輪IOla以及同步帶103將動力 傳遞到滑架35。由此，滑架移動裝置37使滑架35在X方向上往復移動。這里，在打印機5沿著X方向設置有線性標尺39。在線性標尺39，沿著X方向以 預定間隔刻有多個刻度。另外，在滑架35配置有光學性地檢測刻在線性標尺39上的刻度 的線性編碼器41。在打印機5，基于由線性編碼器41所進行的刻度的檢測，控制滑架35在X方向上 的位置。另外，將線性編碼器41檢測刻度所得到的檢測信號，通過纜線93向控制電路43 傳輸。 控制電路43，如圖5所示，具有控制部111、排出頭驅(qū)動器113、電機驅(qū)動器115、電 機驅(qū)動器117、編碼器檢測電路119和接口部121?？刂撇?11例如由微型計算機構(gòu)成，具有CPU (Central ProcessingUnit，中央處 理單元)123和存儲部125。CPU123，作為處理器執(zhí)行各種運算處理。存儲部125，含有 RAM (Random Access Memory,隨機存取存儲器)、ROM (Read-OnIy Memory，只讀存儲器)等。在存儲部125，設定有存儲記述有打印機5的工作的控制步驟 的程序軟件127的區(qū)域和作為暫時展開各種數(shù)據(jù)的區(qū)域的數(shù)據(jù)展開部129等。排出頭驅(qū)動器113，基于來自CPU123的指令，對排出頭33輸出驅(qū)動信號。排出頭 驅(qū)動器113，通過對排出頭33輸出驅(qū)動信號，控制排出頭33的驅(qū)動。電機驅(qū)動器115基于來自CPU123的指令，控制傳送電機55。電機驅(qū)動器117基于來自CPU123的指令控制滑架電機105。編碼器檢測電路119，檢測來自線性編碼器41的檢測信號，將其結(jié)果輸出到控制 部 111。接口部121，將從計算機3獲取的截面數(shù)據(jù)輸出到控制部111、將從控制部111獲 得的各種信息輸出到計算機3。在具有上述構(gòu)成的造形系統(tǒng)1中，通過計算機3從作為造形對象的立體7的形狀 數(shù)據(jù)抽取多個截面要素。如果順次重疊多個截面要素，則構(gòu)成作為造形對象的立體7。也就 是說，多個截面要素，分別是構(gòu)成作為造形對象的立體7的形狀的要素。計算機3，基于所抽取的多個截面要素，生成多個截面數(shù)據(jù)。此時，由一個截面要素 生成一個截面數(shù)據(jù)。多個截面數(shù)據(jù)分別被輸出到打印機5。而且，在打印機5中，當控制部111獲得截面數(shù)據(jù)時，通過CPU123開始進行描繪處 理。在描繪處理中，傳送電機55的驅(qū)動由控制部111控制，傳送裝置31邊使得記錄介質(zhì)11 與排出頭33相對邊沿著Y方向間歇地傳送。此時，控制部111，控制滑架電機105的驅(qū)動，邊使滑架35沿著X方向往復移動，邊控制排出頭33的驅(qū)動，使液滴83排出到預定的位置。 通過這樣的工作，在記錄介質(zhì)11形成由液滴83構(gòu)成的墨點。其結(jié)果是，在該記錄介質(zhì)11 執(zhí)行基于截面數(shù)據(jù)的截面圖形的描繪。在本實施方式中，在截面圖形的描繪中，在一個記錄 介質(zhì)11描繪出一個截面圖形。在本實施方式中，作為記錄介質(zhì)11，采用多孔質(zhì)的片材。作為片材的材料，采用 PVA(polyvinyl alcohol，聚乙烯醇)。PVA為水溶性的材質(zhì)。因此，本實施方式中的記錄介 質(zhì)11為水溶性。另外，記錄介質(zhì)11為多孔質(zhì)，所以具有相對于液狀體81的相容性。相容性為容易 滲入的性質(zhì)。也就是說，記錄介質(zhì)11具有相對于液狀體81的相容性，這是說液狀體81容 易滲入記錄介質(zhì)11。多孔質(zhì)的片材，能夠通過靈活運用例如在特表2007-519788號公報中記載的制造 方法而制成。根據(jù)該制造方法，首先，調(diào)制在聚乙烯醇的水溶液中混合有表面活性劑和有機 溶劑的混合液。接著，利用該混合液制備乳液，接著使乳液凍結(jié)干燥。由此，能形成聚乙烯 醇的多孔質(zhì)體。另外，使乳液在延伸成片狀的狀態(tài)下凍結(jié)干燥，將凍結(jié)干燥后的多孔質(zhì)體切 斷成片狀，從而能夠制造多孔質(zhì)的片材。這里，對于第一實施方式進行說明。在第一實施方式中，作為液狀體81，采用具有熱固化性的液狀體81。所謂熱固化 性為受熱促進固化的性質(zhì)。作為具有熱固化性的液狀體81，可采用含有具有熱固化性的樹脂和/或溶劑等的 物質(zhì)。作為具有熱固化性的樹脂，可采用在樹脂中添加有熱固化劑的物質(zhì)等。作為樹脂，可 采用例如丙烯酸系和/或環(huán)氧系的樹脂等。作為熱固化劑，可舉出例如多元羧酸酐和/或 脂肪族多元羧酸酐、芳香族多元羧酸酐、含酯基的酸酐等。而且，在第一實施方式中所采用的液狀體81在固化了的狀態(tài)下表現(xiàn)出非水溶性。另外，作為第一實施方式的液狀體81，除了上述具有熱固化性的樹脂之外，也可采 用含有溶劑的構(gòu)成。由此，能夠降低液狀體81的粘度。其結(jié)果是，在排出頭33能夠容易地 提高排出液滴83的性能。另外，作為溶劑，可舉出例如醇類和/或酚類、芳香族醚類、烷氧基醇類、二醇低聚 物類、烷氧基醇酯類、酮類、二醇醚類、二醇醚酯類、二醇低聚醚類、二醇低聚醚酯類等。這里，對于第一實施方式的造形方法的流程進行說明。第一實施方式的造形方法，如圖6所示包括截面數(shù)據(jù)生成步驟Si、描繪步驟S2、層 疊步驟S3、加熱步驟S4和溶解步驟S5。在截面數(shù)據(jù)生成步驟Sl中，如前所述，由作為造形對象的立體7的形狀數(shù)據(jù)生成 多個截面數(shù)據(jù)。在截面數(shù)據(jù)生成步驟Sl中，通過計算機3執(zhí)行截面數(shù)據(jù)的生成。在描繪步驟S2中，如前所述，基于截面數(shù)據(jù)在記錄介質(zhì)11上用液狀體81描繪截 面圖形。在描繪步驟S2中，通過打印機5執(zhí)行截面圖形的描繪。在層疊步驟S3中，將多個記錄介質(zhì)11按照截面圖形的順序?qū)盈B。通過層疊步驟 S3，能夠形成圖7所示的層疊體131。層疊體131，如圖8所示，包括用液狀體81描繪出了截面圖形133的記錄介質(zhì) Ila ；和沒有涂敷液狀體81的新的記錄介質(zhì)lib。層疊體131包括多個記錄介質(zhì)lib。在層疊體131中，由多個(本例中為2個)記錄介質(zhì)lib夾持多個記錄介質(zhì)11a。在層疊體131 中，多個截面圖形133，如作為用圖7中的D-D線剖切多個記錄介質(zhì)Ila時的截面圖的圖9 所示，按截面圖形133的順序即沿立體7的形狀層疊。另外，在圖9中，為了易懂地表示構(gòu) 成，在截面圖形133的區(qū)域劃上影線。在加熱步驟S4中，加熱層疊體131。在本實施方式中，層疊體131的加熱利用圖 10所示的加熱爐135。在加熱步驟S4中，在將層疊體131收置于加熱爐135內(nèi)的狀態(tài)下， 加熱層疊體131。此時，在使用夾持用具137對層疊體131進行加壓的狀態(tài)下，對層疊體131進行加 熱。在加熱步驟S4中，通過夾持用具137對層疊體131施加加壓力F。由此，能夠在對 層疊體131加壓的狀態(tài)下，對層疊體131加熱。此時，在層疊體131中，如前所述，多個記錄 介質(zhì)Ila(圖8)由多個記錄介質(zhì)lib夾持。因此，夾持用具137隔著記錄介質(zhì)lib夾持多 個記錄介質(zhì)11a。由此，即使對層疊體131施加加壓力F，也能夠?qū)⒁籂铙w81附著于夾持用 具137的情況抑制到很低。其結(jié)果是，能夠?qū)A持用具137的污損抑制到很低。在溶解步驟S5中，在圖9所示的多個記錄介質(zhì)Ila的各個，用含水的液體至少溶 解截面圖形133的外側(cè)的區(qū)域139。如前所述，液狀體81，在固化了的狀態(tài)下表現(xiàn)出非水溶性。也就是說，經(jīng)過了加熱 步驟S4而固化了的截面圖形133，表現(xiàn)出非水溶性。另外，記錄介質(zhì)11為水溶性。因此，在 多個記錄介質(zhì)Ila的各個，能夠用含水的液體溶解至少截面圖形133的外側(cè)的區(qū)域139。在本實施方式中，如圖11所示，通過將層疊體131浸漬于含水的液體141，從而溶 解區(qū)域139。層疊體131中的記錄介質(zhì)11b，如果在層疊步驟S3和/或加熱步驟S4中沒有附著 液狀體81，則能夠在溶解步驟S5中溶解。另一方面，即使液狀體81附著于記錄介質(zhì)11b， 在液狀體81的附著形狀中也反映了截面圖形133。因此，即使在記錄介質(zhì)lib也能夠溶解 截面圖形133的外側(cè)的區(qū)域139。其結(jié)果是，通過將層疊體131浸漬于含水的液體141，從 而如圖12所示，能夠形成立體7作為造形物。這里，使得記錄介質(zhì)11為多孔質(zhì)，從而相對于液狀體81表現(xiàn)出相容性。因此，在 各記錄介質(zhì)lla(圖9)中，截面圖形133的至少一部分在滲入記錄介質(zhì)Ila的狀態(tài)下固化。 而且，在相鄰的2個記錄介質(zhì)Ila之間，截面圖形133彼此容易接觸。因此，在相鄰的2個 記錄介質(zhì)Ila之間，截面圖形133彼此容易接合。其結(jié)果是，在經(jīng)過溶解步驟S5所造形出 的立體7中，能夠容易地將相鄰的截面圖形133之間分離的情況抑制到很低。也就是說，經(jīng) 過溶解步驟S5所造形出的立體7，具有保持立體7的形狀的保持力。在第一實施方式中，在加熱步驟S4中，在對層疊體131加壓的狀態(tài)下，對層疊體 131加熱，所以在相鄰的2個記錄介質(zhì)Ila之間，截面圖形133彼此能夠容易地接觸。其結(jié) 果是，在經(jīng)過溶解步驟S5所造形出的立體7中，能夠容易地將相鄰的截面圖形133之間分 離的情況抑制到更低。對于第二實施方式進行說明。在第二實施方式中，液狀體81的構(gòu)成以及記錄介質(zhì)11的構(gòu)成，不同于第一實施方 式。第二實施方式，除了液狀體81的構(gòu)成以及記錄介質(zhì)11的構(gòu)成不同外，其他的與第一實施方式一樣。因此，下面，對于與第一實施方式相同的構(gòu)成和步驟，通過標注與第一實施方 式相同的符號，省略詳細的說明。在第二實施方式中，作為液狀體81，采用從第一實施方式中的液狀體81省略了熱 固化劑所得的物質(zhì)。第二實施方式的液狀體81，除了省略了熱固化劑外，具有與第一實施方 式的液狀體81同樣的構(gòu)成。另外，在第二實施方式中，作為記錄介質(zhì)11，采用在第一實施方 式中的記錄介質(zhì)11中添加了熱固化劑后的物質(zhì)。第二實施方式中的記錄介質(zhì)11，除了添加 了熱固化劑外，具有與第一實施方式中的記錄介質(zhì)11同樣的構(gòu)成。第二實施方式中的制造方法，具有與第一實施方式中的制造方法(圖6)同樣的步 馬聚ο在第二實施方式中，當在描繪步驟S2中在記錄介質(zhì)11上描繪截面圖形133時，液 狀體81和熱固化劑混合。由此，截面圖形133中的液狀體81表現(xiàn)出熱固化性。因此，能夠 通過與第一實施方式相同的造形方法(圖6)，造形立體7。此外，在第二實施方式中，也通 過層疊步驟S3，形成用多個記錄介質(zhì)lib夾持多個記錄介質(zhì)Ila而成的層疊體131。在第二實施方式中，也能得到與第一實施方式同樣的效果。在第一實施方式和第二實施方式的各個中，記錄介質(zhì)lib對應于新的記錄介質(zhì)。另外，作為對記錄介質(zhì)11添加熱固化劑的添加方式，可采用使熱固化劑浸漬于記 錄介質(zhì)11的方式、將內(nèi)含熱固化劑的微囊等添加于記錄介質(zhì)11的方式等各種方式。對于第三實施方式進行說明。在第三實施方式中，液狀體81的構(gòu)成不同于第一實施方式。在第三實施方式中， 作為液狀體81，采用具有受到作為光的一種的紫外光的照射就促進固化的光固化性的液狀 體81。另外，第三實施方式的造形方法，如圖13所示，包括光照射步驟S21。在第三實施 方式的造形方法中，從第一實施方式的造形方法(圖6)中省略了層疊步驟S3以及加熱步 驟S4。第三實施方式，除了上述的不同點外，與第一實施方式相同。因此，下面，對于與第 一實施方式同樣的構(gòu)成和步驟，標注與第一實施方式相同的符號，從而省略詳細的說明。作為具有光固化性的液狀體81，可采用含有具有光固化性的樹脂等的物質(zhì)。作為 具有光固化性的樹脂，可采用在樹脂中添加有光固化劑的物質(zhì)等。作為樹脂，可以采用例如 丙烯酸類和/或環(huán)氧類樹脂等。作為光固化劑可以采用例如，自由基聚合型光聚合引發(fā)劑 和/或陽離子聚合型光聚合引發(fā)劑等。作為自由基聚合型的光聚合引發(fā)劑，可以列舉出例如，苯偶姻異丁基醚和/或苯 偶姻異丙基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻甲基醚、苯偶酰、羥基環(huán)己基苯基酮、二乙氧基苯乙 酮、氯代噻噸酮、異丙基噻噸酮等。此外，作為陽離子聚合型光聚合引發(fā)劑，可以列舉出例如，芳基锍鹽衍生物和/或 芳基碘條t衍生物、重氮鹽衍生物、三嗪類引發(fā)劑等。而且，在第三實施方式中采用的液狀體81，在固化了的狀態(tài)下表現(xiàn)出非水溶性。對于第三實施方式中的造形方法的流程進行說明。第三實施方式的造形方法，如圖13所示，包括截面數(shù)據(jù)生成步驟Si、描繪步驟S2、 光照射步驟S21和溶解步驟S5。光照射步驟S21，設置在描繪步驟S2與溶解步驟S5之間。
截面數(shù)據(jù)生成步驟Si、描繪步驟S2以及溶解步驟S5，分別與第一實施方式的相 同。因此，下面，對于光照射步驟S21的流程進行說明。在光照射步驟S21中，如圖14所示， 首先，在將描繪有最初的截面圖形133的記錄介質(zhì)Ila重疊于記錄介質(zhì)lib之后，用紫外光 143照射記錄介質(zhì)Ila的至少截面圖形133。此時，在記錄介質(zhì)Ila重疊基板145?；?45具有使紫外光143的至少一部分透射的性質(zhì)即光透射性。作為基板145， 可采用例如石英或玻璃等。對記錄介質(zhì)11a，通過基板145照射紫外光143。而且，此時，對 記錄介質(zhì)11a，通過基板145施加加壓力F。由此，能夠在對記錄介質(zhì)Ila加壓的狀態(tài)下，對 記錄介質(zhì)Ila照射紫外光143。這里，記錄介質(zhì)lib介于工作臺等的載置臺147與記錄介質(zhì)Ila之間。因此，即使 對記錄介質(zhì)Ila施加加壓力F，也能夠?qū)⒁籂铙w81附著于載置臺147的情況抑制到很低。 其結(jié)果是，能夠?qū)⑤d置臺147的污損抑制到很低。在光照射步驟S21中，接著，如圖15所示，在已經(jīng)接受了紫外光143的照射的記錄 介質(zhì)Ila即記錄介質(zhì)Ilc上，重疊接受紫外光143的照射之前的記錄介質(zhì)Ila即其他的記 錄介質(zhì)Ild(下面稱為介質(zhì)載置步驟)。接下來，在其他的記錄介質(zhì)Ild上重疊基板145(下面稱為基板載置步驟)。接著， 對記錄介質(zhì)Ild的至少截面圖形133，通過基板145照射紫外光143 (下面稱為照射步驟)。 此時，通過基板145對記錄介質(zhì)Ild施加加壓力F。由此，能夠在對記錄介質(zhì)Ild加壓的狀 態(tài)下，對記錄介質(zhì)Ild照射紫外光143。其結(jié)果是，能夠使記錄介質(zhì)Ild的截面圖形133和 記錄介質(zhì)Ilc的截面圖形相互容易接觸。此后，按照介質(zhì)載置步驟、基板載置步驟和照射步驟這樣的順序?qū)⑦@些步驟，按記 錄介質(zhì)Ila的每個，直到最后的截面圖形133結(jié)束為止(直到記錄介質(zhì)Ild用盡為止)反 復執(zhí)行。由此，能形成圖16所示的層疊體151。在第三實施方式中，也能得到與第一實施方式和第二實施方式的各個相同的效^ ο對于第四實施方式進行說明。在第四實施方式中，液狀體81的構(gòu)成以及記錄介質(zhì)11的構(gòu)成，與第三實施方式的 不同。第四實施方式，除了液狀體81的構(gòu)成以及記錄介質(zhì)11的構(gòu)成不同外，與第三實施方 式相同。因此，下面，對于與第三實施方式相同的構(gòu)成和步驟，標注與第三實施方式相同的 符號，從而省略詳細的說明。在第四實施方式中，作為液狀體81，采用從第三實施方式中的液狀體81中省略了 光固化劑的物質(zhì)。第四實施方式的液狀體81，除了省略了光固化劑外，具有與第三實施方式 的液狀體81同樣的構(gòu)成。另外，在第四實施方式中，作為記錄介質(zhì)11，采用在第一實施方 式、第三實施方式中的記錄介質(zhì)11中添加了光固化劑后的物質(zhì)。第四實施方式中的記錄介 質(zhì)11，除了添加光固化劑外，具有與第一實施方式、第三實施方式中的記錄介質(zhì)11同樣的 構(gòu)成。在第四實施方式中，當在描繪步驟S2中在記錄介質(zhì)11上描繪截面圖形133時，液 狀體81和光固化劑混合。由此，截面圖形133中的液狀體81表現(xiàn)出光固化性。因此，能夠 通過與第三實施方式相同的造形方法(圖13)，造形立體7。在第四實施方式中，也能得到與第三實施方式同樣的效果。
在第三實施方式和第四實施方式的各個中，記錄介質(zhì)Ild對應于其他的記錄介 質(zhì)。另外，作為對記錄介質(zhì)11添加光固化劑的添加方式，可采用使光固化劑浸漬于記 錄介質(zhì)11的方式、將內(nèi)含光固化劑的微囊等添加于記錄介質(zhì)11的方式等各種方式。在第一實施方式 第四實施方式的各個中，可通過在溶解步驟S5中對液體141進 行加熱和/或調(diào)整液體141的PH值，來促進溶解。另外，在第一實施方式 第四實施方式 的各個中，能夠追加使樹脂滲入到造形出的立體7的步驟。由此，能夠使立體7的強度增加 和/或?qū)αⅢw7賦予光澤。另外，在第一實施方式 第四實施方式中，作為記錄介質(zhì)11的材料分別采用PVA， 但記錄介質(zhì)11的材料不限定于此，可采用各種各樣的水溶性的材料。另外，在第一實施方式 第四實施方式中，分別采用了多孔質(zhì)的記錄介質(zhì)11，但記 錄介質(zhì)11的形態(tài)不限定于此。作為記錄介質(zhì)11的形態(tài)，可采用例如編織重疊纖維狀的材 料而成的形態(tài)、或網(wǎng)孔狀地形成有間隙或孔的形態(tài)等的各種各樣的形態(tài)。另外，在第一實施方式 第四實施方式中，液狀體81分別含有顏料，但液狀體81 的構(gòu)成不限定于此，也可采用省略了顏料的構(gòu)成。另外，液狀體81的顏色，不限定于黃色、 洋紅色、青綠色以及黑色，也可采用對這些顏色增加了白色的5種顏色、或增加了淺青綠色 和淺洋紅色的6種顏色等的任意的種類的顏色。另外，作為液狀體81，也可采用具有光透射 性的液狀體81。
權(quán)利要求
1.一種造形方法，其特征在于，包括描繪步驟，其中，用通過被添加光固化劑而表現(xiàn)出光固化性且至少在固化了的狀態(tài)下 表現(xiàn)出非水溶性的液狀體，在為水溶性并相對于所述液狀體表現(xiàn)出相容性且含有所述光固 化劑的記錄介質(zhì)，描繪作為造形對象的立體的截面圖形；光照射步驟，其中，關于描繪有所述截面圖形的多個所述記錄介質(zhì)，對所述多個記錄介 質(zhì)順次實施下述步驟在對描繪有所述截面圖形的所述記錄介質(zhì)重疊描繪有所述截面圖形 的其他的所述記錄介質(zhì)后，對所述其他的記錄介質(zhì)中的至少所述截面圖形照射光；和溶解步驟，其中，在所述光照射步驟之后，在被層疊了的所述多個記錄介質(zhì)的各個中， 用含水的液體溶解至少所述截面圖形的外側(cè)的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造形方法，其特征在于，在所述光照射步驟中，邊對所述其他的記錄介質(zhì)加壓邊照射所述光。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的造形方法，其特征在于，在所述光照射步驟中，通過使所述光的至少一部分透射的基板，對所述其他的記錄介 質(zhì)加壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的造形方法，其特征在于，所述記錄介質(zhì)為多孔質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的造形方法，其特征在于，還包括使樹脂滲透于在所述溶解步驟之后所得的造形物的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的造形方法，其特征在于，在所述描繪步驟中，用噴墨裝置在所述記錄介質(zhì)描繪所述截面圖形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的造形方法，其特征在于，在所述描繪步驟中，用著色了的所述液狀體在所述記錄介質(zhì)描繪所述截面圖形。
8.一種造形物，其特征在于，通過權(quán)利要求1至7中任一項所述的造形方法造形。
全文摘要
本發(fā)明提供造形方法和造形物。該造形方法的特征在于，包括用通過被添加光固化劑而表現(xiàn)出光固化性且在固化了的狀態(tài)下表現(xiàn)出非水溶性的液狀體，在相對于所述液狀體表現(xiàn)出相容性且含有所述光固化劑的水溶性的記錄介質(zhì)，描繪作為造形對象的立體的截面圖形的描繪步驟；對所述多個記錄介質(zhì)順次實施下述步驟的光照射步驟，該步驟為在對描繪有所述截面圖形的所述記錄介質(zhì)重疊描繪有所述截面圖形的其他的所述記錄介質(zhì)后，對所述其他的記錄介質(zhì)的所述截面圖形照射光；和在所述光照射步驟之后，用含水的液體溶解被層疊的所述多個記錄介質(zhì)的所述截面圖形的外側(cè)的區(qū)域的溶解步驟。
文檔編號B29C67/00GK102126290SQ20111000599
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月13日
發(fā)明者野田洋一 申請人:精工愛普生株式會社