專利名稱：造形方法以及造形物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造形方法以及造形物等。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，作為對(duì)立體進(jìn)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(lái)說(shuō)，通過(guò)一邊順次形成一邊層疊規(guī)定立體的外形的多個(gè)截面要素的各個(gè)，就能 造形出立體。就這樣的層疊法而言，以往，有通過(guò)打印機(jī)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(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 特開(kāi)平7-285179號(hào)公報(bào)就上述專利文獻(xiàn)1所記載的造形方法而言，在層疊多個(gè)片材而成的層疊體中，通 過(guò)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(xiàn)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(xiàn)1中，作為特別的墨液，例示了 含有化學(xué)試劑的墨液。作為化學(xué)試劑，例示了硫酸和鹽酸等。通過(guò)使這些化學(xué)試劑與片材接觸，從而使片 材分解。另外，在專利文獻(xiàn)1中記載了也可采用易燃性的化學(xué)試劑的內(nèi)容。易燃性的化學(xué) 試劑，通過(guò)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(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選，在造形方法中，避免使用上述的各種化學(xué)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(shí)，對(duì)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(gè)截面要素之間夾著水溶性的片材。在對(duì)這樣的層疊體灑水時(shí)，2個(gè)截面 要素之間的片材溶解。在2個(gè)截面要素之間的片材溶解時(shí)，2個(gè)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(shuō)，在現(xiàn)有的造形方法中，存在難以提高安全性這樣的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述的問(wèn)題的至少一部分而完成的，能夠作為以下的方式或應(yīng) 用例來(lái)實(shí)現(xiàn)。(應(yīng)用例1)一種造形方法，其特征在于，包括用具有通過(guò)受到光的照射而促進(jìn) 固化的性質(zhì)即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，在相對(duì)于所述 液狀體具有相容性且為水溶性的記錄介質(zhì)，描繪作為造形對(duì)象的立體的截面圖形的描繪步驟；關(guān)于描繪有所述截面圖形的多個(gè)所述記錄介質(zhì)，對(duì)所述多個(gè)記錄介質(zhì)順次實(shí)施下述步驟的光照射步驟，該步驟為在對(duì)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(duì)所述其他的記錄介質(zhì)中的至少所述截面圖形照射所述 光；和在所述光照射步驟之后，在被層疊的所述多個(gè)記錄介質(zhì)的各個(gè)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(yīng)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(duì)象的立體的截面圖形。液狀體具有通過(guò)受到光的照射而促 進(jìn)固化的性質(zhì)即光固化性。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)具 有相對(duì)于液狀體的相容性。記錄介質(zhì)為水溶性。在光照射步驟中，關(guān)于描繪有截面圖形的多個(gè)記錄介質(zhì)，對(duì)多個(gè)記錄介質(zhì)順次實(shí) 施下述步驟在對(duì)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(duì)其他的記錄介質(zhì)中的至少截面圖形照射光。通過(guò)光照射步驟促進(jìn)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(gè)記錄介質(zhì)的各個(gè)用含水的 液體溶解至少截面圖形的外側(cè)的區(qū)域。通過(guò)溶解步驟，至少殘留截面圖形。由此，可以得到 層疊了多個(gè)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(duì)于液狀體的相容性。也就是說(shuō)，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(gè)記錄介質(zhì)的狀態(tài)下，相鄰的2 個(gè)截面圖形彼此變得容易重合。其結(jié)果是，即使經(jīng)過(guò)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(yīng)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(duì)所述其 他的記錄介質(zhì)加壓邊照射所述光。在該應(yīng)用例中，在光照射步驟中，邊對(duì)其他的記錄介質(zhì)加壓邊照射光，所以能夠使 相鄰的2個(gè)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(yīng)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(guò)使所述 光的至少一部分透射的基板，對(duì)所述其他的記錄介質(zhì)加壓。在該應(yīng)用例中，在光照射步驟中，通過(guò)使光的至少一部分透射的基板，對(duì)其他的記 錄介質(zhì)加壓，所以能夠邊加壓邊對(duì)截面圖形照射光。(應(yīng)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(yīng)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(duì)于液狀體的相 容性。(應(yīng)用例5)根據(jù)上述的造形方法，其特征在于，還包括使樹(shù)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(yīng)用例中，使樹(shù)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(qiáng)度。(應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)用例8)—種造形物，其特征在于，其通過(guò)上述的造形方法造形。該應(yīng)用例的造形物，是通過(guò)包括描繪步驟、光照射步驟和溶解步驟的造形方法造 形的。在描繪步驟中，用液狀體在記錄介質(zhì)上描繪作為造形對(duì)象的立體的截面圖形。液 狀體具有通過(guò)受到光的照射而促進(jìn)固化的性質(zhì)即光固化性。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)具有相對(duì)于液狀體的相容性。記錄介質(zhì)為水溶性。

在光照射步驟中，關(guān)于描繪有截面圖形的多個(gè)記錄介質(zhì)，對(duì)多個(gè)記錄介質(zhì)順次實(shí) 施下述步驟在對(duì)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(duì)其他的記錄介質(zhì)的至少截面圖形照射光。通過(guò)光照射步驟促進(jìn)液狀體的固化。在光照射步驟之后，在溶解步驟中，在被層疊的多個(gè)記錄介質(zhì)的各個(gè)用含水的液 體溶解至少截面圖形的外側(cè)的區(qū)域。通過(guò)溶解步驟，至少殘留截面圖形。由此，可得到層疊 了多個(gè)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(duì)于液狀體的相容性。也就是說(shuō)，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(gè)記錄介質(zhì)的狀態(tài)下，相鄰的2 個(gè)截面圖形彼此變得容易重合。其結(jié)果是，即使經(jīng)過(guò)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(shí)施方式的造形系統(tǒng)的概略構(gòu)成的圖。圖2是說(shuō)明本實(shí)施方式的打印機(jī)的概略構(gòu)成的圖。圖3是本實(shí)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(shí)施方式的造形系統(tǒng)的概略的構(gòu)成的框圖。圖6是說(shuō)明第一實(shí)施方式的造形方法的流程的圖。圖7是表示第一實(shí)施方式的層疊體的立體圖。圖8是表示第一實(shí)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(gè)記錄介質(zhì)時(shí)的截面圖。圖10是說(shuō)明第一實(shí)施方式的加熱步驟的圖。圖11是說(shuō)明本實(shí)施方式的溶解步驟的圖。圖12是表示本實(shí)施方式的立體的一例的立體圖。圖13是說(shuō)明第三實(shí)施方式的造形方法的流程的說(shuō)明圖。圖14是說(shuō)明第三實(shí)施方式的光照射步驟的圖。圖15是說(shuō)明第三實(shí)施方式的光照射步驟的圖。圖16是表示第三實(shí)施方式的層疊體的立體圖。
符號(hào)說(shuō)明1造形系統(tǒng)3計(jì)算機(jī)5打印機(jī)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(dòng)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(tái)151層疊體
具體實(shí)施例方式邊參照附圖邊對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，在各附圖中，為了使各個(gè)構(gòu)成成為能夠 識(shí)別的程度的大小，有時(shí)使得構(gòu)成、部件的比例尺不同。本實(shí)施方式的造形系統(tǒng)1，如圖1所示，具有計(jì)算機(jī)3和打印機(jī)5。計(jì)算機(jī)3，執(zhí)行用于從作為造形對(duì)象的立體7的形狀數(shù)據(jù)抽取多個(gè)截面要素的運(yùn) 算處理。另外，計(jì)算機(jī)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(jī) 5。打印機(jī)5，基于從計(jì)算機(jī)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(duì)應(yīng)的截面圖形。打印機(jī)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(dòng)裝置37、線性標(biāo)尺39、線性編碼器41和控制電路43。打印 機(jī)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(jī)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(jī)55，其工作由控制電路43控制，產(chǎn)生 用于驅(qū)動(dòng)傳送輥51旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力。傳送裝置31，從傳送電機(jī)55將動(dòng)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(dòng)信號(hào)，從后述的多個(gè)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(gè)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(gè)數(shù)。在排出頭33中，多個(gè)噴嘴63構(gòu)成沿著Y方向排列的8個(gè)噴嘴列65。8個(gè)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(gè)噴嘴63沿著Y方向以預(yù) 定的噴嘴間隔P形成。下面，在分別對(duì)8個(gè)噴嘴列65進(jìn)行標(biāo)識(shí)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(biāo)記。在排出頭33中，噴嘴列65a和噴嘴列65b相互在Y方向上錯(cuò)開(kāi)P/2的距離。噴嘴 列65c和噴嘴列65d也相互在Y方向上錯(cuò)開(kāi)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(cuò)開(kāi)P/2的距離，噴嘴列65g和噴嘴列65h也相互在Y方向上錯(cuò)開(kāi)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(dòng)板75和多個(gè)壓電元件77。噴嘴板71具有噴嘴面61。多個(gè)噴嘴63設(shè)置于噴嘴板71。腔室板73設(shè)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(gè)腔室79。各腔室79與各噴嘴63對(duì)應(yīng)地設(shè)置，連通于對(duì)應(yīng)的各噴嘴63。從后述的墨盒對(duì) 各腔室79供給液狀體81。振動(dòng)板75，設(shè)置在腔室板73的與噴嘴板71側(cè)相反一側(cè)的面。振動(dòng)板75，通過(guò)在 Z方向上振動(dòng)(縱向振動(dòng))，擴(kuò)大或縮小腔室79內(nèi)的容積。多個(gè)壓電元件77，分別設(shè)置在振動(dòng)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(duì)應(yīng)地設(shè)置，夾著振動(dòng)板75，與各腔室79相對(duì)。各壓電元件77，基 于驅(qū)動(dòng)信號(hào)伸展。由此，振動(dòng)板75縮小腔室79內(nèi)的容積。此時(shí)，對(duì)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(jìn)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(shí)施方式中，采用了縱向振動(dòng)型的壓電元件77，但用于對(duì)液狀體81施 加壓力的加壓機(jī)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(jī)構(gòu)，也可采用在振動(dòng)板和電極之間使得靜電產(chǎn)生、 通過(guò)靜電力使振動(dòng)板變形而使液滴從噴嘴排出的所謂靜電式致動(dòng)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(guò)該泡對(duì)液狀體施加壓力的構(gòu)成。在滑架35搭載有4個(gè)墨盒91。各墨盒91在內(nèi)部保持上述的液狀體81。在本實(shí) 施方式中，液狀體81按墨盒91含有不同顏色的顏料。在本實(shí)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(biāo)識(shí)4個(gè)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(biāo)記。另外，在按顏色標(biāo)識(shí)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(biāo)記。在本實(shí)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(gè)噴嘴列65 (圖3)是按液狀體81的顏色區(qū)分的。在本實(shí)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(shè) 置于滑架35。從控制電路43(圖2(a))輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過(guò)纜線93被傳輸?shù)脚懦鲱^33?；芤苿?dòng)裝置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(jī)105和引 導(dǎo)軸107。同步帶103沿著作為主掃描方向的X方向張?jiān)O(shè)在一對(duì)皮帶輪 IOla和皮帶輪IOlb之間，一部分固定于滑架35?；茈姍C(jī)105由控制電路43控制工作，產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)皮帶輪10Ia旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力。引 導(dǎo)軸107，沿著X方向延伸，兩端被沒(méi)有圖示的框體支持。引導(dǎo)軸107將滑架35在X方向上 引導(dǎo)。在滑架移動(dòng)裝置37中，從滑架電機(jī)105通過(guò)皮帶輪IOla以及同步帶103將動(dòng)力 傳遞到滑架35。由此，滑架移動(dòng)裝置37使滑架35在X方向上往復(fù)移動(dòng)。這里，在打印機(jī)5沿著X方向設(shè)置有線性標(biāo)尺39。在線性標(biāo)尺39，沿著X方向以 預(yù)定間隔刻有多個(gè)刻度。另外，在滑架35配置有光學(xué)性地檢測(cè)刻在線性標(biāo)尺39上的刻度 的線性編碼器41。在打印機(jī)5，基于由線性編碼器41所進(jìn)行的刻度的檢測(cè)，控制滑架35在X方向上 的位置。另外，將線性編碼器41檢測(cè)刻度所得到的檢測(cè)信號(hào)，通過(guò)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(dòng)器113、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器115、電 機(jī)驅(qū)動(dòng)器117、編碼器檢測(cè)電路119和接口部121?？刂撇?11例如由微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，具有CPU (Central ProcessingUnit，中央處 理單元)123和存儲(chǔ)部125。CPU123，作為處理器執(zhí)行各種運(yùn)算處理。存儲(chǔ)部125，含有 RAM (Random Access Memory,隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、ROM (Read-OnIy Memory，只讀存儲(chǔ)器)等。在存儲(chǔ)部125，設(shè)定有存儲(chǔ)記述有打印機(jī)5的工作的控制步驟 的程序軟件127的區(qū)域和作為暫時(shí)展開(kāi)各種數(shù)據(jù)的區(qū)域的數(shù)據(jù)展開(kāi)部129等。排出頭驅(qū)動(dòng)器113，基于來(lái)自CPU123的指令，對(duì)排出頭33輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。排出頭 驅(qū)動(dòng)器113，通過(guò)對(duì)排出頭33輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制排出頭33的驅(qū)動(dòng)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器115基于來(lái)自CPU123的指令，控制傳送電機(jī)55。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器117基于來(lái)自CPU123的指令控制滑架電機(jī)105。編碼器檢測(cè)電路119，檢測(cè)來(lái)自線性編碼器41的檢測(cè)信號(hào)，將其結(jié)果輸出到控制 部 111。接口部121，將從計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)3。在具有上述構(gòu)成的造形系統(tǒng)1中，通過(guò)計(jì)算機(jī)3從作為造形對(duì)象的立體7的形狀 數(shù)據(jù)抽取多個(gè)截面要素。如果順次重疊多個(gè)截面要素，則構(gòu)成作為造形對(duì)象的立體7。也就 是說(shuō)，多個(gè)截面要素，分別是構(gòu)成作為造形對(duì)象的立體7的形狀的要素。計(jì)算機(jī)3，基于所抽取的多個(gè)截面要素，生成多個(gè)截面數(shù)據(jù)。此時(shí)，由一個(gè)截面要素 生成一個(gè)截面數(shù)據(jù)。多個(gè)截面數(shù)據(jù)分別被輸出到打印機(jī)5。而且，在打印機(jī)5中，當(dāng)控制部111獲得截面數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)CPU123開(kāi)始進(jìn)行描繪處 理。在描繪處理中，傳送電機(jī)55的驅(qū)動(dòng)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(duì)邊沿著Y方向間歇地傳送。此時(shí)，控制部111，控制滑架電機(jī)105的驅(qū)動(dòng)， 邊使滑架35沿著X方向往復(fù)移動(dòng)，邊控制排出頭33的驅(qū)動(dòng)，使液滴83排出到預(yù)定的位置。 通過(guò)這樣的工作，在記錄介質(zhì)11形成由液滴83構(gòu)成的墨點(diǎn)。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(shí)施方式中，在截面圖形的描繪中，在一個(gè)記錄 介質(zhì)11描繪出一個(gè)截面圖形。在本實(shí)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(shí)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(duì)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(shuō)，記錄介質(zhì)11具有相對(duì)于液狀體81的相容性，這是說(shuō)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(guò)靈活運(yùn)用例如在特表2007-519788號(hào)公報(bào)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(jī) 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(duì)于第一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在第一實(shí)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(jìn)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(shù)脂和/或溶劑等的 物質(zhì)。作為具有熱固化性的樹(shù)脂，可采用在樹(shù)脂中添加有熱固化劑的物質(zhì)等。作為樹(shù)脂，可 采用例如丙烯酸系和/或環(huán)氧系的樹(shù)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(shí)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(shí)施方式的液狀體81，除了上述具有熱固化性的樹(shù)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(duì)于第一實(shí)施方式的造形方法的流程進(jìn)行說(shuō)明。第一實(shí)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(duì)象的立體7的形狀數(shù)據(jù)生成 多個(gè)截面數(shù)據(jù)。在截面數(shù)據(jù)生成步驟Sl中，通過(guò)計(jì)算機(jī)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(guò)打印機(jī)5執(zhí)行截面圖形的描繪。在層疊步驟S3中，將多個(gè)記錄介質(zhì)11按照截面圖形的順序?qū)盈B。通過(guò)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(méi)有涂敷液狀體81的新的記錄介質(zhì)lib。層疊體131包括多個(gè)記錄介質(zhì)lib。在層 疊體131中，由多個(gè)(本例中為2個(gè))記錄介質(zhì)lib夾持多個(gè)記錄介質(zhì)11a。在層疊體131 中，多個(gè)截面圖形133，如作為用圖7中的D-D線剖切多個(gè)記錄介質(zhì)Ila時(shí)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(shí)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(shí)，在使用夾持用具137對(duì)層疊體131進(jìn)行加壓的狀態(tài)下，對(duì)層疊體131進(jìn)行加 熱。在加熱步驟S4中，通過(guò)夾持用具137對(duì)層疊體131施加加壓力F。由此，能夠在對(duì) 層疊體131加壓的狀態(tài)下，對(duì)層疊體131加熱。此時(shí)，在層疊體131中，如前所述，多個(gè)記錄 介質(zhì)Ila(圖8)由多個(gè)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(gè)記錄介質(zhì)11a。由此，即使對(duì)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(gè)記錄介質(zhì)Ila的各個(gè)，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(shuō)，經(jīng)過(guò)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(gè)記錄介質(zhì)Ila的各個(gè)，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(shí)施方式中，如圖11所示，通過(guò)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(méi)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(guò)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(duì)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(gè)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(gè) 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(guò)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(shuō)，經(jīng) 過(guò)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(shí)施方式中，在加熱步驟S4中，在對(duì)層疊體131加壓的狀態(tài)下，對(duì)層疊體 131加熱，所以在相鄰的2個(gè)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(guò)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(duì)于第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在第二實(shí)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(shí)施方 式。第二實(shí)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(shí) 施方式一樣。因此，下面，對(duì)于與第一實(shí)施方式相同的構(gòu)成和步驟，通過(guò)標(biāo)注與第一實(shí)施方 式相同的符號(hào)，省略詳細(xì)的說(shuō)明。
在第二實(shí)施方式中，作為液狀體81，采用從第一實(shí)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(shí)施方式的液狀體81，除了省略了熱固化劑外，具有與第一實(shí)施方 式的液狀體81同樣的構(gòu)成。另外，在第二實(shí)施方式中，作為記錄介質(zhì)11，采用在第一實(shí)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(shí)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(shí)施方式中的記錄介質(zhì)11同樣的構(gòu)成。第二實(shí)施方式中的制造方法，具有與第一實(shí)施方式中的制造方法(圖6)同樣的步 馬聚ο在第二實(shí)施方式中，當(dāng)在描繪步驟S2中在記錄介質(zhì)11上描繪截面圖形133時(shí)，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(guò)與第一實(shí)施方式相同的造形方法(圖6)，造形立體7。此外，在第二實(shí)施方式中，也通 過(guò)層疊步驟S3，形成用多個(gè)記錄介質(zhì)lib夾持多個(gè)記錄介質(zhì)Ila而成的層疊體131。 在第二實(shí)施方式中，也能得到與第一實(shí)施方式同樣的效果。在第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的各個(gè)中，記錄介質(zhì)lib對(duì)應(yīng)于新的記錄介質(zhì)。另外，作為對(duì)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(duì)于第三實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在第三實(shí)施方式中，液狀體81的構(gòu)成不同于第一實(shí)施方式。在第三實(shí)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(jìn)固化的光固化性的液狀 體81。另外，第三實(shí)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(shí)施 方式的造形方法中，從第一實(shí)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(shí)施方式，除了上述的不同點(diǎn)外，與第一實(shí)施方式相同。因此，下面，對(duì)于與第 一實(shí)施方式同樣的構(gòu)成和步驟，標(biāo)注與第一實(shí)施方式相同的符號(hào)，從而省略詳細(xì)的說(shuō)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(shù)脂等的物質(zhì)。作為 具有光固化性的樹(shù)脂，可采用在樹(shù)脂中添加有光固化劑的物質(zhì)等。作為樹(shù)脂，可以采用例如 丙烯酸類和/或環(huán)氧類樹(shù)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(yáng)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(yáng)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(shí)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(duì)于第三實(shí)施方式中的造形方法的流程進(jìn)行說(shuō)明。第三實(shí)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(shè)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(shí)施方式的相 同。因此，下面，對(duì)于光照射步驟S21的流程進(jìn)行說(shuō)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(shí)，在記錄介質(zhì)Ila重疊基板145。 基板145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(duì)記錄介質(zhì)11a，通過(guò)基板145照射紫外光143。而且，此時(shí)，對(duì) 記錄介質(zhì)11a，通過(guò)基板145施加加壓力F。由此，能夠在對(duì)記錄介質(zhì)Ila加壓的狀態(tài)下，對(duì) 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(tái)等的載置臺(tái)147與記錄介質(zhì)Ila之間。因此，即使 對(duì)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(tái)147的情況抑制到很低。 其結(jié)果是，能夠?qū)⑤d置臺(tái)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(lái)，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(duì)記錄介質(zhì)Ild的至少截面圖形133，通過(guò)基板145照射紫外光143 (下面稱為照射步驟)。 此時(shí)，通過(guò)基板145對(duì)記錄介質(zhì)Ild施加加壓力F。由此，能夠在對(duì)記錄介質(zhì)Ild加壓的狀 態(tài)下，對(duì)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(gè)，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(fù)執(zhí)行。由此，能形成圖16所示的層疊體151。在第三實(shí)施方式中，也能得到與第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的各個(gè)相同的效^ ο對(duì)于第四實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在第四實(shí)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(shí)施方式的 不同。第四實(shí)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(shí)施方 式相同。因此，下面，對(duì)于與第三實(shí)施方式相同的構(gòu)成和步驟，標(biāo)注與第三實(shí)施方式相同的 符號(hào)，從而省略詳細(xì)的說(shuō)明。在第四實(shí)施方式中，作為液狀體81，采用從第三實(shí)施方式中的液狀體81中省略了 光固化劑的物質(zhì)。第四實(shí)施方式的液狀體81，除了省略了光固化劑外，具有與第三實(shí)施方式 的液狀體81同樣的構(gòu)成。另外，在第四實(shí)施方式中，作為記錄介質(zhì)11，采用在第一實(shí)施方 式、第三實(shí)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(shí)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(shí)施方式、第三實(shí)施方式中的記錄介質(zhì)11同樣的 構(gòu)成。在第四實(shí)施方式中，當(dāng)在描繪步驟S2中在記錄介質(zhì)11上描繪截面圖形133時(shí)，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(guò)與第三實(shí)施方式相同的造形方法(圖13)，造形立體7。在第四實(shí)施方式中，也能得到與第三實(shí)施方式同樣的效果。在第三實(shí)施方式和第四實(shí)施方式的各個(gè)中，記錄介質(zhì)Ild對(duì)應(yīng)于其他的記錄介 質(zhì)。
另外，作為對(duì)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(shí)施方式 第四實(shí)施方式的各個(gè)中，可通過(guò)在溶解步驟S5中對(duì)液體141進(jìn) 行加熱和/或調(diào)整液體141的PH值，來(lái)促進(jìn)溶解。另外，在第一實(shí)施方式 第四實(shí)施方 式 的各個(gè)中，能夠追加使樹(shù)脂滲入到造形出的立體7的步驟。由此，能夠使立體7的強(qiáng)度增加 和/或?qū)αⅢw7賦予光澤。另外，在第一實(shí)施方式 第四實(shí)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(shí)施方式 第四實(shí)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(shí)施方式 第四實(shí)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(duì)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，用具有通過(guò)受到光的照射而促進(jìn)固化的性質(zhì)即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，在相對(duì)于所述液狀體具有相容性且為水溶性的記 錄介質(zhì)，描繪作為造形對(duì)象的立體的截面圖形；光照射步驟，其中，關(guān)于描繪有所述截面圖形的多個(gè)所述記錄介質(zhì)，對(duì)所述多個(gè)記錄介 質(zhì)順次實(shí)施下述步驟在對(duì)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(duì)所述其他的記錄介質(zhì)中的至少所述截面圖形照射所述光；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(gè)記錄介質(zhì)的各個(gè)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(duì)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(guò)使所述光的至少一部分透射的基板，對(duì)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(xiàng)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(shù)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(xiàng)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(xiàng)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，其通過(guò)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的造形方法造形。
全文摘要
本發(fā)明提供造形方法以及造形物。該造形方法，其特征在于，包括用具有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(duì)于所述液狀體具有相容性且為水溶性的記錄介質(zhì)，描繪作為造形對(duì)象的立體的截面圖形的描繪步驟；對(duì)所述多個(gè)記錄介質(zhì)順次實(shí)施下述步驟的光照射步驟，該步驟為在對(duì)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(duì)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了的所述多個(gè)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(hào)B29C67/00GK102126292SQ20111000620
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)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(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社