(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持構造であって、
第１材料を用いて印刷された実体部分と、第２材料を用いて印刷された非実体部分とを含み、
前記実体部分は、メッシュ構造を含み、前記メッシュ構造のそれぞれのメッシュセル内およびメッシュセル外には、いずれも前記非実体部分が充填されており、
前記第１材料の硬度は、前記第２材料の硬度よりも大きく、
前記メッシュ構造のメッシュ密度は、印刷平面内において変化し、及び／又は、
前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向に沿って変化し、
前記実体部分は、前記印刷平面に平行な複数のメッシュ層を含み、前記メッシュ層は、前記メッシュ構造を有し、
前記実体部分は、複数の柱をさらに含み、各前記柱は、少なくとも隣接する２層の前記メッシュ層を貫通し、かつ、前記柱と前記メッシュ層で囲まれた空間内及び空間外に前記非実体部分が充填されていることを特徴とする支持構造。
【請求項２】
各前記メッシュ層は、前記柱を複数のサブセグメントに分割し、各前記サブセグメントの両端はそれぞれ、隣接するメッシュ層に位置するメッシュセルの頂点に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の支持構造。
【請求項３】
前記柱の前記印刷平面内における密集度合いである柱密度は変化し、
及び／又は、
前記柱の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向に沿って変化することを特徴とする請求項２に記載の支持構造。
【請求項４】
前記印刷平面内において、前記メッシュ密度と前記柱密度は、いずれも変化し、且つ、両者の変化傾向が一致し、
及び／又は、
前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積と前記柱の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向において、いずれも変化し、かつ、前記接続辺の横断面の面積の変化傾向が、前記柱の横断面の面積の変化傾向によって決定されることを特徴とする請求項３に記載の支持構造。
【請求項５】
前記柱の横断面の面積の変化は、前記柱の第１寸法が少なくとも第１方向に沿って変化すること、及び第２寸法が少なくとも第２方向に沿って変化することによって実現され、
前記第１寸法とは、前記柱の前記第１方向における寸法を指し、前記第２寸法とは、前記柱の前記第２方向における寸法を指し、前記第１方向と前記第２方向はそれぞれ、前記印刷平面内において隣接し且つ互いに垂直する２つの方向を指すことを特徴とする請求項３に記載の支持構造。
【請求項６】
前記柱の横断面の面積の変化は、前記第１寸法が同時に前記第１方向及び前記第１方向の反対方向に沿って変化すること、および前記第２寸法が同時に前記第２方向及び前記第２方向の反対方向に沿って変化することによって実現されることを特徴とする請求項５に記載の支持構造。
【請求項７】
前記柱密度が前記印刷平面内における１つの方向に沿って変化する傾向は、減少してから増大してその後に減少すること、増大してから減少してその後に増大すること、増大してから減少すること、減少してから増大することのうちの１つ又は複数の組み合わせであることを特徴とする請求項３に記載の支持構造。
【請求項８】
前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積が前記印刷平面に垂直な方向に沿って変化する傾向は、減少してから増大してその後に減少すること、増大してから減少してその後に増大すること、増大してから減少すること、減少してから増大することのうちの１つ又は複数の組み合わせであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の支持構造。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の支持構造を印刷するための支持構造の印刷方法であって、
前記印刷方法は、
同一のスライス層で、支持構造層印刷データに基づき、第１材料を用いて層実体部分を印刷形成し、第２材料を用いて層非実体部分を印刷形成するステップＳ１と、
前記ステップＳ１を繰り返して、複数の前記層実体部分及び複数の前記層非実体部分を印刷し、複数の前記層実体部分が支持構造の実体部分を形成し、複数の前記層非実体部分が前記支持構造の非実体部分を形成するステップＳ２と、を含み、
前記第１材料の硬度は、前記第２材料の硬度よりも大きく、前記実体部分は、メッシュ構造を含み、前記メッシュ構造のそれぞれのメッシュセル内およびメッシュセル外には、いずれも前記非実体部分が充填されており、
前記メッシュ構造のメッシュ密度は、印刷平面内において変化し、及び／又は、
前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向に沿って変化し、
前記実体部分は、前記印刷平面に平行な複数のメッシュ層を含み、前記メッシュ層は、前記メッシュ構造を有し、
前記実体部分は、複数の柱をさらに含み、各前記柱は、少なくとも隣接する２層の前記メッシュ層を貫通し、前記柱と前記メッシュ層で囲まれた空間内及び空間外に前記非実体部分が充填されていることを特徴とする支持構造の印刷方法。
【請求項１０】
前記ステップＳ１の前に、
支持構造領域データを前記支持構造層印刷データに変換するステップＳ０をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の印刷方法。
【請求項１１】
前記支持構造層印刷データは、前記層実体部分を印刷するための層実体データと、前記層非実体部分を印刷するための層非実体データとを含み、
前記支持構造層印刷データに基づき、第１材料を用いて層実体部分を印刷形成し、第２材料を用いて層非実体部分を印刷形成することは、具体的に、前記層実体データに基づき、前記第１材料を用いて前記層実体部分を印刷形成し、前記層非実体データに基づき、前記第２材料を用いて前記層非実体部分を印刷形成することであることを特徴とする請求項１０に記載の印刷方法。
【請求項１２】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の支持構造を印刷するための印刷システムであって、
前記印刷システムは、
同一のスライス層で、支持構造層印刷データに基づき、第１材料を用いて層実体部分を印刷形成し、第２材料を用いて層非実体部分を印刷形成し、また、複数の前記層実体部分が支持構造の実体部分を形成して、複数の前記層非実体部分が前記支持構造の非実体部分を形成するように、複数の前記層実体部分及び複数の前記層非実体部分を印刷するための印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドが印刷操作を行うように制御するためのコントローラと、を含み、
前記第１材料の硬度は、前記第２材料の硬度よりも大きく、前記実体部分は、メッシュ構造を含み、前記メッシュ構造のそれぞれのメッシュセル内およびメッシュセル外には、いずれも前記非実体部分が充填されており、
前記メッシュ構造のメッシュ密度は、印刷平面内において変化し、及び／又は、
前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向に沿って変化し、
前記印刷ヘッドは、前記コントローラに接続され、
前記実体部分は、前記印刷平面に平行な複数のメッシュ層を含み、前記メッシュ層は、前記メッシュ構造を有し、
前記実体部分は、複数の柱をさらに含み、各前記柱は、少なくとも隣接する２層の前記メッシュ層を貫通し、前記柱と前記メッシュ層で囲まれた空間内及び空間外に前記非実体部分が充填されていることを特徴とする印刷システム。
【請求項１３】
データプロセッサをさらに含み、
前記データプロセッサは、支持構造領域データを前記支持構造層印刷データに変換するために用いられ、
前記データプロセッサは、前記コントローラに接続されることを特徴とする請求項１２に記載の印刷システム。
【請求項１４】
前記支持構造層印刷データは、前記層実体部分を印刷するための層実体データと、前記層非実体部分を印刷するための層非実体データとを含むことを特徴とする請求項１３に記載の印刷システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、３次元成形技術分野に関し、特に、支持構造、支持構造の印刷方法および印刷システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高速成形技術は、ラピッドプロトタイピング技術又はアディティブ製造技術とも呼ばれ、その基本原理は、３Ｄモデルスライスに基づいて複数のスライス層を形成し、そしてデータ処理を経て最終的に層ずつ（即ち、一つずつのスライス層）加工堆積する方式で３Ｄ物体を製造する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
インクジェット印刷技術を用いて３Ｄ物体を１層ずつ印刷する過程では、前の層が後の層によって懸架される現象が存在し、３Ｄ物体を正確に印刷するために、印刷中に支持構造を提供し、対応する層に支持を与える必要がある。従来技術において一般的に使用される支持構造を印刷する方法は、支持構造データに基づき、同じ支持材料を用いて１層ずつ印刷するものであるが、支持構造では、支持する必要のある対象物部分を支持するのに十分な硬度を必要とする一方で、印刷済みの対象物から容易に取り外せるように、柔軟性を有する必要があるため、支持構造の印刷に適した支持材料を選択することが困難である。
【０００４】
支持材料の選択が困難な問題を解決するために、一部の研究者は、支持構造自身の構造設計に注目して、例えば、中国特許ＣＮ１０４２７５７９８Ａと米国特許ＵＳ７３６４６８６Ｂ２に支持構造部分で実体材料構造格子又は骨格又は柱を使用して支持材料内に入れて、支持構造に対して余分な強度を提供することが開示されたが、支持構造の硬化中またはその後に応力の作用を受けると、応力集中現象が生じ、支持構造が裂けやすくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願は、上記問題を解決することができる支持構造、支持構造の印刷方法および印刷システムを提供する。
【０００６】
本願の第１態様は、支持構造を提供する。当該支持構造は、第１材料を用いて印刷された実体部分と、第２材料を用いて印刷された非実体部分とを含み、前記実体部分は、メッシュ構造を含み、前記メッシュ構造のそれぞれのメッシュセル内およびメッシュセル外に、いずれも前記非実体部分が充填されており、前記第１材料の硬度は、前記第２材料の硬度よりも大きく、
前記メッシュ構造のメッシュ密度は、印刷平面内において変化し、
及び／又は、
前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向に沿って変化する。
【０００７】
好ましくは、前記実体部分は、前記印刷平面に平行な複数のメッシュ層を含み、前記メッシュ層は、前記メッシュ構造を有し、前記実体部分は、複数の柱をさらに含み、各前記柱は、少なくとも隣接する２層の前記メッシュ層を貫通し、且つ、前記柱と前記メッシュ層で囲まれた空間内及び空間外に前記非実体部分が充填されている。
【０００８】
好ましくは、各前記メッシュ層は、前記柱を複数のサブセグメントに分割し、各前記サブセグメントの両端はそれぞれ、隣接するメッシュ層に位置するメッシュセルの頂点に接続されている。
【０００９】
好ましくは、前記柱は、前記印刷平面内における柱密度が変化し、
及び／又は、
前記柱の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向に沿って変化する。
【００１０】
好ましくは、前記印刷平面内において、前記メッシュ密度と前記柱密度は、いずれも変化し、且つ両者の変化傾向が一致し、
及び／又は、
前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積と前記柱の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向において、いずれも変化し、かつ、前記接続辺の横断面の面積の変化傾向が、前記柱の横断面の面積の変化傾向によって決定される。
【００１１】
好ましくは、前記柱の横断面の面積の変化は、前記柱の第１寸法が少なくとも第１方向に沿って変化すること、及び、第２寸法が少なくとも第２方向に沿って変化することによって実現され、前記第１寸法とは、前記柱の前記第１方向における寸法を指し、前記第２寸法とは、前記柱の前記第２方向における寸法を指し、ただし、前記第１方向と前記第２方向はそれぞれ、前記印刷平面内において隣接し且つ互いに垂直する２つの方向を指す。
【００１２】
好ましくは、前記柱の横断面の面積の変化は、前記第１寸法が同時に前記第１方向及び前記第１方向の反対方向に沿って変化することと、および前記第２寸法が同時に前記第２方向及び前記第２方向の反対方向に沿って変化することによって実現される。
【００１３】
好ましくは、前記柱密度が前記印刷平面内における１つの方向に沿って変化する傾向は、減少してから増大してその後に減少すること、増大してから減少してその後に増大すること、増大してから減少すること、減少してから増大することのうちの１つ又は複数の組み合わせである。
【００１４】
好ましくは、前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積が前記印刷平面に垂直な方向に沿って変化する傾向は、減少してから増大してその後に減少することと、増大してから減少してその後に増大すること、増大してから減少すること、減少してから増大することのうちの１つ又は複数の組み合わせである。
【００１５】
本願の第２態様は、支持構造の印刷方法を提供し、当該支持構造の印刷方法は、上記いずれか１項に記載の支持構造を印刷することに用いられ、前記印刷方法は、
同一のスライス層で、支持構造層印刷データに基づき、第１材料を用いて層実体部分を印刷形成し、第２材料を用いて層非実体部分を印刷形成するステップＳ１と、
前記ステップＳ１を繰り返して、複数の前記層実体部分及び複数の前記層非実体部分を印刷し、複数の前記層実体部分が支持構造の実体部分を形成し、複数の前記層非実体部分が前記支持構造の非実体部分を形成するステップＳ２と、を含み、
但し、前記第１材料の硬度は、前記第２材料の硬度よりも大きく、前記実体部分は、メッシュ構造を含み、前記メッシュ構造のそれぞれのメッシュセル内およびメッシュセル外には、いずれも前記非実体部分が充填されており、
前記メッシュ構造のメッシュ密度は、印刷平面内において変化し、
及び／又は、
前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向に沿って変化する。
【００１６】
好ましくは、前記実体部分は、前記印刷平面に平行な複数のメッシュ層を含み、前記メッシュ層は、前記メッシュ構造を有し、前記実体部分は、複数の柱をさらに含み、各前記柱は、少なくとも隣接する２層の前記メッシュ層を貫通し、前記柱と前記メッシュ層で囲まれた空間内及び空間外に、前記非実体部分が充填されている。
【００１７】
好ましくは、前記ステップＳ１の前に、さらに、支持構造領域データを前記支持構造層印刷データに変換するステップＳ０を含む。
【００１８】
好ましくは、前記支持構造層印刷データは、前記層実体部分を印刷するための層実体データと、前記層非実体部分を印刷するための層非実体データとを含み、前記支持構造層印刷データに基づき、第１材料を用いて、層実体部分を印刷形成、第２材料を用いて層非実体部分を印刷形成することは、具体的に、前記層実体データに基づき、前記第１材料を用いて前記層実体部分を印刷形成し、前記層非実体データに基づき、前記第２材料を用いて前記層非実体部分を印刷形成することである。
【００１９】
本願の第３態様は、印刷システムを提供し、当該印刷システムは、上記いずれか１項に記載の支持構造を印刷するためのものであり、
前記印刷システムは、
同一のスライス層で、支持構造層印刷データに基づき、第１材料を用いて層実体部分を印刷形成し、第２材料を用いて層非実体部分を印刷形成し、また、複数の前記層実体部分が支持構造の実体部分を形成して、複数の前記層非実体部分が前記支持構造の非実体部分を形成するように、複数の前記層実体部分及び複数の前記層非実体部分を印刷するための印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドが印刷操作を行うように制御するためのコントローラと、を含み、
前記第１材料の硬度は、前記第２材料の硬度よりも大きく、前記実体部分は、メッシュ構造を含み、前記メッシュ構造のそれぞれのメッシュセル内およびメッシュセル外には、いずれも前記非実体部分が充填されており、
前記メッシュ構造のメッシュ密度は、印刷平面内において変化し、
及び／又は、
前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積は、前記印刷平面に垂直な方向に沿って変化し、
前記印刷ヘッドは、前記コントローラに接続される。
【００２０】
好ましくは、前記実体部分は、前記印刷平面に平行な複数のメッシュ層を含み、前記メッシュ層は、前記メッシュ構造を有し、前記実体部分は、複数の柱をさらに含み、各前記柱は、少なくとも隣接する２層の前記メッシュ層を貫通し、前記柱と前記メッシュ層で囲まれた空間内及び空間外に前記非実体部分が充填されている。
【００２１】
好ましくは、データプロセッサをさらに含み、当該データプロセッサは、支持構造領域データを前記支持構造層印刷データに変換するためのものであり、前記データプロセッサは、前記コントローラに接続される。
【００２２】
好ましくは、前記支持構造層印刷データは、前記層実体部分を印刷するための層実体データと、前記層非実体部分を印刷するための層非実体データとを含む。
【発明の効果】
【００２３】
本願に提供される技術案は、以下の有益な効果を奏することができる。
【００２４】
本願に提供される支持構造は、実体部分にメッシュ構造を設けることで、メッシュセル内およびメッシュセル外に非実体材料を充填し、且つ、メッシュ構造のメッシュ密度が印刷平面内において変化し、メッシュセルの接続辺の横断面の面積が印刷平面に垂直な方向に沿って変化し、メッシュ密度が変化すること及び接続辺の横断面の面積が変化することによって、支持構造における異なる箇所の強度に差異が生じるようになり、通常、メッシュ密度が大きければ大きいほど、接続辺の横断面の面積が大きければ大きいほど、支持構造における当該部分の強度が高くなり、硬化中またはその後に応力の作用を受けたときの応力集中現象による支持構造の裂けの悪影響を効果的に防止することができるとともに、支持構造においてメッシュ構造を除いた部分に、硬度が小さい非実体部分が用いられるため、支持構造の分離にも便利である。 
【００２５】
上記の一般的記述および後述の詳細は、単に例示的なものであり、本願を制限するものではないと理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
ここでの図面は、明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成するものであって、本願の実施形態に係り、明細書と共に本願の原理を解釈するためのものである。
【図１】本願に提供される支持構造の第１実施形態におけるある１つのスライス層の構造を示す模式図である。
【図２】本願に提供される支持構造の第１実施形態において接続辺のＺ方向における構造を示す模式図である。
【図３ａ】図２におけるいくつかの接続辺の断面図である。
【図３ｂ】図２におけるいくつかの接続辺の断面図である。
【図３ｃ】図２におけるいくつかの接続辺の断面図である。
【図３ｄ】図２におけるいくつかの接続辺の断面図である。
【図４ａ】本願に提供される支持構造の第２実施形態におけるある１つの隣接するスライス層の構造を示す模式図である。
【図４ｂ】本願に提供される支持構造の第２実施形態におけるある１つの隣接するスライス層の構造を示す模式図である。
【図５】本願に提供される支持構造の第２実施形態におけるある１つの柱の１種の構造を示す模式図である。
【図６ａ】図５に示す柱におけるいくつかの部分の横断面を示す構造図である。
【図６ｂ】図５に示す柱におけるいくつかの部分の横断面を示す構造図である。
【図６ｃ】図５に示す柱におけるいくつかの部分の横断面を示す構造図である。
【図７】本願に提供される支持構造の第２実施形態におけるある１つの柱の他の構造を示す模式図である。
【図８ａ】図７に示す柱におけるいくつかの部分の横断面を示す構造図である。
【図８ｂ】図７に示す柱におけるいくつかの部分の横断面を示す構造図である。
【図８ｃ】図７に示す柱におけるいくつかの部分の横断面を示す構造図である。
【図９】本願に提供される印刷方法のフローチャートである。
【図１０】本願に提供される印刷システムのシステム図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本願について、図面を参照しながら実施形態を通じてさらに詳しく説明し、ここで、空間においてＸ―Ｙ―Ｚの３次元座標系を形成し、Ｘ―Ｙ平面は印刷平面であり、印刷平面とは、印刷ヘッドが１つのスライス層を印刷するときに走査した領域であり、Ｘ方向は印刷方向であり、Ｙ方向はＸ方向に垂直であり、Ｚ方向は、デカルト座標系で形成された３つ目の方向である。
【００２８】
本願の実施形態は、支持構造を提供し、当該支持構造は、インクジェット印刷技術を用いて３Ｄ物体を層ずつ印刷するために用いることができ、３Ｄ物体の印刷中に、実体構造における対応する層に支持を提供するために、支持構造を提供する必要がある。
【００２９】
＜第１実施形態＞
図１から図３ｄに示すように、支持構造は、第１材料で印刷される実体部分と、第２材料で印刷される非実体部分１１とを含み、実体部分はメッシュ構造１０を含み、メッシュ構造１０のそれぞれのメッシュセル内およびメッシュセル外には、いずれも非実体部分１１が充填されており、即ち、メッシュ構造１０は、複数のメッシュセルを含み、一般的に、各メッシュセルは、端と端が接続された複数の接続辺で形成され、図１に示すように、各メッシュセルは、端と端が接続された４本の接続辺で形成され、そのうち、対向する２本の接続辺がＸ方向に平行し、他の２本の接続辺がＹ方向に平行し、各メッシュセルの外部（図１に図示せず）、及び各メッシュセルの内部には、いずれも非実体部分１１が充填されており、ここで、第１材料の硬度は第２材料の硬度よりも大きい。
【００３０】
具体的に、メッシュ構造１０は、印刷平面内にメッシュ状をなしてもよいし、Ｘ―Ｚ平面又はＹ―Ｚ平面にメッシュ状をなしてもよく、無論、支持構造の他の断面にメッシュ状をなしてもよい。これらのいずれの態様でも、メッシュ構造１０のメッシュ密度は、印刷平面（即ち、Ｘ―Ｙ平面）内に変化し、かつ、メッシュセルの接続辺の横断面の面積は、印刷平面に垂直な方向（即ち、Ｚ方向）においても変化し、無論、メッシュ密度のみが印刷平面内において変化し、或いは、接続辺の横断面の面積のみが、印刷平面に垂直方向において変化してもよい。
【００３１】
実体部分にメッシュ構造１０を設けることで、メッシュセル外及びメッシュセルの内部に非実体材料を充填し、且つメッシュ構造１０のメッシュ密度は印刷平面内において変化し、メッシュセルの接続辺の横断面の面積は、印刷平面に垂直方向において変化し、メッシュ密度が変化すること、及び接続辺の横断面の面積が変化することで、支持構造における異なる箇所の強度に差異があり、通常、メッシュ密度が大きければ大きいほど、接続辺の横断面の面積が大きければ大きいほど、支持構造の当該部分の強度が高くなり、支持構造の硬化中に又はその後に応力の作用を受けたときの応力集中現象による支持構造の裂けの悪影響を効果的に防止することができるとともに、支持構造においてメッシュ構造を除いた部分に、硬度が小さい非実体部分が用いられるため、支持構造の分離にも便利である。
【００３２】
なお、上記メッシュ密度の密度方向における変化は、減少してから増大してその後に減少すること、増大してから減少してその後に増大すること、増大してから減少すること、減少してから増大することのうちの１つ又は複数の組み合わせであってもよく、ここで、密度方向は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｘ方向と任意のなす角を成す方向、又は、印刷平面内において１つの曲線が形成する方向であってもよい。無論、印刷平面内におけるメッシュ密度の変化は、ランダムであってもよい。通常、支持構造が裂けやすい領域では、他の領域よりもメッシュ密度が高い。
【００３３】
例えば、図１に示すように、支持構造におけるある１つのスライス層のＸ―Ｙ平面にある部分の平面構造を示す模式図であり、メッシュ構造１０は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とを含み、第１領域Ａ１のメッシュ密度は、第２領域Ａ２のメッシュ密度と等しくなく、明らかに、第１領域Ａ１のメッシュ密度は、第２領域Ａ２のメッシュ密度よりも小さく、Ｘ方向に沿って、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２のメッシュ密度の変化方式は、大きくなることである。
【００３４】
メッシュセルの接続辺の横断面の面積が印刷平面に垂直な方向において変化する傾向は、減少してから増大してその後に減少すること、増大してから減少してその後に増大すること、増大してから減少すること、減少してから増大することのうちの１つ又は複数の組み合わせである。通常、実体部分は、印刷平面に平行な複数のメッシュ層を含み、各メッシュ層は、上記メッシュ構造１０を有し、この際、各メッシュ層の変化は、層ずつ変化することであってもよく、即ち、隣接する２層ごとのメッシュ層のメッシュセルの接続辺の横断面の面積がすべて異なってもよく、各メッシュ層の変化が層ずつ変化しなくてもよく、あるいは、ランダムに変化しもよく、例えば、１層の間隔ごとにメッシュ層のメッシュセルの接続辺の横断面の面積が変化し、或いは、各メッシュ層のメッシュセルの接続辺の横断面の面積が、まず１層の間隔ごとに、次に２層の間隔ごとに変化する。接続辺の上記様々な変化は、接続辺の第３寸法が第３方向において変化することによって実現され、或いは、第３寸法が同時に第３方向及び第３方向の反対方向において変化することによって実現される。ここで、第３方向とは、接続辺の印刷平面内における１つの方向を指し、第３寸法とは、接続辺の第３方向における寸法である。
【００３５】
例えば、図２に示すように、支持構造のＺ方向における一部の断面を示す斜視図であり、Ｚ方向において隣り合う４つの接続辺は、それぞれ第１接続辺１２、第２接続辺１３、第３接続辺１４、第４接続辺１５であり、４つの接続辺は、それぞれ支持構造のＺ方向における異なる位置において実体材料で印刷される異なる接続辺であり、第１接続辺１２、第２接続辺１３、第３接続辺１４、第４接続辺１５がそれぞれ４つのメッシュ層に位置すると理解されてもよく、上記各接続辺の第３寸法がＸ方向ににおける寸法であると定義してもよく、明らかに、図２において、上記各接続辺の第３寸法がＺ方向において減少し、その減少方式は、接続辺の第３寸法がＸ方向及びＸ方向の反対方向において同時に減少することによって実現される。各層のメッシュ層には、１つのメッシュセルにおいて、隣接する２つの接続辺の第３寸法の変化は、同じであってもよいし、異なってもよい。図３ａ〜３ｄに示すように、第１接続辺１２に隣接する第５接続辺１９、第２接続辺１３に隣接する第６接続辺１８、第３接続辺１４に隣接する第７接続辺１７、及び第４接続辺１５に隣接する第８接続辺１６の第３寸法の変化は、それぞれの隣接する接続辺の変化と同じであり、第５接続辺１９、第６接続辺１８、第７接続辺１７、及び第８接続辺１６のみについて、第３方向は、いずれも図に示すＹ方向である。具体的に、図３ａに示すように、第４接続辺１５、第８接続辺１６の第３寸法は、いずれも１つの画素の寸法となる。図３ｂに示すように、第３接続辺１４は、第４接続辺１５をもとに、Ｘ方向及びＸ方向の反対方向に向かってそれぞれ１つの画素が増え、これによって、第３接続辺１４の第３寸法は、第４接続辺１５の第３寸法の３倍となる。第７接続辺１７の第３寸法は、第８接続辺１６をもとに、Ｙ方向及びＹ方向の反対方向に向かって、それぞれ１つの画素が増え、これによって、第７接続辺１７の第３寸法は、第８接続辺１６の第３寸法の３倍となる。図３ｃに示すように、第２接続辺１３は、第３接続辺１４をもとに、Ｘ方向及びＸ方向の反対方向に向かってそれぞれ１つの画素が増え、これによって、第２接続辺１３の第３寸法は、第４接続辺１５の第３寸法の５倍となる。第６接続辺１８の第３寸法は、第７接続辺１７をもとに、Ｙ方向及びＹ方向の反対方向に向かってそれぞれ１つの画素が増え、これによって、第６接続辺１８の第３寸法は、第８接続辺１６の第３寸法の５倍となる。図３ｄに示すように、第１接続辺１２は、第２接続辺１３をもとに、Ｘ方向及びＸ方向の反対方向に向かってそれぞれ１つの画素が増え、これによって、第１接続辺１２の第３寸法は、第４接続辺１５の７倍となる。第５接続辺１９の第３寸法は、第６接続辺１８をもとに、Ｙ方向及びＹ方向の反対方向に向かってそれぞれ１つの画素が増え、これによって、第５接続辺１９の第３寸法は、第８接続辺１６の第３寸法の７倍となる。ここで、上記図２から図３ｄにおいて、図におけるそれぞれの格子は、１つの画素を表す。また、本願では、１層のメッシュ層の対応するＺ方向の位置を１つの位置と見なし、異なる層のメッシュ層は、Ｚ方向における異なる位置に対応する。無論、各メッシュ層内の各接続辺の横断面の面積は、実際の需要に応じて特定され、１つの画素であってもよく、又は複数の画素であってもよく、具体的に実際の需要に応じて特定され、第１実施形態は、そのうちの１つのケースに過ぎない。
【００３６】
なお、メッシュ密度の変化は、接続辺の横断面の面積の変化とは、独立するものであり、上記様々な態様の変化の組み合わせにより、支持構造の具体的な構造により良く適合することができ、支持構造が十分な支持力を有するとともに、実体構造と分離しやすいようになる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
上記第１実施形態における実体部分は、印刷平面に平行な複数のメッシュ層を含み、メッシュ層はメッシュ構造を有し、ここで、第２実施形態が第１実施形態と相違する点は、図４ａから６ｃに示すように、実体部分が複数の柱２７をさらに含むことが可能であることにあり、各柱２７は、少なくとも隣接する２層のメッシュ層を貫通し、且つ、柱２７とメッシュ層で囲まれた空間内及び空間外には非実体部分２８が充填されており、即ち、支持構造では、メッシュ構造２０、柱２７を除いた残りの部分には、すべて非実体部分２８が充填されている。実体部分で柱２７を追加することで、支持構造の強度をさらに向上させることができ、支持構造の支持強度を保証する。ここで、柱２７は、印刷平面に垂直な方向において設けられてもよく、印刷平面と非ゼロのなす角を成して設けられてもよい。
【００３８】
具体的に、隣接する２つの柱２７間におけるメッシュ層は、単層メッシュ層であってもよく、多層メッシュ層であってもよい。各柱２７は、異なる層のメッシュセルの接続辺に穿設されてもよく、或いは、異なる層のメッシュセル内から延出してもよい。選択的に、各メッシュ層は、柱２７を複数のサブセグメントに分け、各サブセグメントの両端はそれぞれ、隣接するメッシュ層に位置するメッシュセルの頂点（頂点とは、メッシュセルの隣接する２つの接続辺の交差点である）に接続され、特に、柱２７が印刷平面に垂直な方向に設けられるとき（即ち、柱２７がＺ方向において延在する）、メッシュ構造と組み合わせて、メッシュ構造の強度を向上させ、支持構造の強度をさらに向上させることができる。理解できるように、各サブセグメントの横断面の面積は、等しくてもよいし、等しくなくてもよい。ここで、横断面とは、柱２７の延在方向に垂直な截面を指す。
【００３９】
さらに、柱２７の印刷平面内における柱密度は、均一であってもよく、例えば、Ｘ方向及び／又は者Ｙ方向において柱密度が変化するように変化してもよく、またはＸ方向と任意のなす角をなく方向において変化してもよく、または柱密度がＸ―Ｙ平面内の曲線で形成される方向に沿って変化してもよい。具体的に、柱密度が印刷平面内の１つの方向において変化する傾向は、減少してから増大してその後に減少すること、増大してから減少してその後に増大すること、増大してから減少すること、減少してから増大することのうちの１つ又は複数の組み合わせであってもよい。
【００４０】
柱２７の横断面の面積は、等しくてもよく、印刷平面に垂直な方向に沿って変化してもよい。柱２７の横断面の面積の変化は、層ごとに変化することが可能であり、複数の層ごとに変化することも可能であり、或いは隣接する２つのメッシュ層の間における部分にも変化することが可能となる。具体的に、柱２７の横断面の面積が印刷平面に垂直な方向において変化する傾向は、減少してから増大してその後に減少すること、増大してから減少してその後に増大すること、増大してから減少すること、減少してから増大することのうちの１つ又は複数の組み合わせであってもよい。
【００４１】
選択的に、柱２７の印刷平面内における柱密度は変化し、且つ柱２７の横断面の面積は、印刷平面に垂直な方向に沿って変化し、例えば、裂けやすい位置に設けられた柱密度が大きく、横断面の面積が大きいため、支持構造が裂けることをより良く防止することができる。無論、柱密度のみが印刷平面内において変化してもよく、或いは、柱の横断面の面積のみが印刷平面に垂直な方向に沿って変化してもよい。ここで、柱密度の変化と柱２７の横断面の面積の変化は、互いに独立する。
【００４２】
印刷平面内で、メッシュ密度、柱密度がいずれも変化するとき、印刷平面内でメッシュ密度、柱密度の変化傾向が一致してもよい。図４ａ、４ｂには、３Ｄ物体の支持構造は、そのメッシュ構造において、ある１つのスライス層のＸ―Ｙ平面における部分の平面構造を示す模式図、及びそれと隣接する柱２７においてある１つのスライス層のＸ―Ｙ平面における部分の平面構造を示す模式図がそれぞれ示される。図４ａにおいて、メッシュ構造２０の各メッシュセル内およびメッシュセル外(図４ａに図示せず)に非実体部分２１が充填されており、当該スライス層は、Ｘ方向において第４領域Ｂ１、第５領域Ｂ２及び第６領域Ｂ３を含み、第４領域Ｂ１、第５領域Ｂ２及び第６領域Ｂ３のメッシュ密度は、Ｘ方向において、増大してから減少し、即ち、第５領域Ｂ２は、第４領域Ｂ１よりも、メッシュ密度が大きく、第６領域Ｂ３は、第５領域Ｂ２よりも、メッシュ密度が小さい。図４ｂにおいて、各柱２７とメッシュ構造で囲まれた空間内に非実体部分２８が充填されており、当該スライス層は、Ｘ方向において第７領域Ｂ４、第８領域Ｂ５、及び第９領域Ｂ６を含み、柱２７のこの３つの領域内における柱密度は一致せず、Ｘ方向において、増大してから減少し、即ち、第８領域Ｂ５は、第７領域Ｂ４よりも、柱密度が大きく、第９領域Ｂ６は、第８領域Ｂ５よりも、柱密度が小さい。明らかに、図４ａでのスライス層のメッシュ密度の変化傾向は、図４ｂでのスライス層の柱密度の変化傾向と一致する。
【００４３】
メッシュセルの接続辺の横断面の面積と柱２７の横断面の面積が、印刷平面に垂直な方向においていずれも変化するとき、接続辺の横断面の面積の変化傾向は、柱２７の横断面の面積の変化傾向によって決定され、特に、各サブセグメントの両端がそれぞれ隣接する２つのメッシュ層のメッシュセルの頂点に接続されているとき、あるメッシュセルにおける柱２７の横断面の面積が大きい場合、当該メッシュセルの接続辺の横断面の面積も大きく、選択的に、柱２７とメッシュ構造２０の接続強度を向上させるために、この箇所におけるメッシュセルの接続辺の横断面の面積は、この箇所における柱２７の横断面の面積と等しい。
【００４４】
上記柱２７の横断面の面積変化は、第１寸法が第１方向において変化することのみによって実現されてもよいし、或いは、第２寸法が第２方向において変化することのみによって実現されてもよいし、第１寸法が第１方向及び第１方向の反対方向に変化することのみによって実現されてもよいし、或いは、第２寸法が第２方向及び第２方向の反対方向において変化することのみによって実現されてもよい。選択的に、柱２７の横断面の面積の変化は、柱２７の第１寸法が少なくとも第１方向において変化すること、及び第２寸法が少なくとも第２方向において変化することによって実現され、具体的に、以下のいくつかの態様を含む。
【００４５】
１つ目の態様として、柱２７の横断面の面積変化は、柱２７の第１寸法が第１方向のみにおいて変化すること、及び、第２寸法が第２方向のみにおいて変化することによって実現されることができる。図５において、１つの柱の印刷平面に垂直な方向（即ち、Ｚ方向）における構造図が示され、そのＺ方向における異なる位置によって、５つの部分が分けられ、それぞれ第１部分２２、第２部分２３、第３部分２４、第４部分２５、第５部分２６であり、この５つの部分の横断面の面積がＺ方向において変化する傾向は、増大してから減少することであり、この５つの部分が複数層のメッシュ層によって分割された複数のサブセグメントであると理解されてもよい。図６ａから６ｃには、そのうちのいくつかの部分の横断面の構造図が示され、理解できるように、図におけるそれぞれの格子を１つの画素と見なしてもよく、このようにすると、第５部分２６の横断面が１つの画素であり、その第１寸法と第２寸法がいずれも１つの画素の寸法となり、図６ａに示すように、第４部分２５は、第５部分２６をもとに、Ｘ方向、Ｙ方向に向かっていずれも１つの画素が増え、これによって、第４部分２５の第１寸法と第２寸法がいずれも２つの画素の寸法となり、第４部分２５の横断面が４つの画素であり、第４部分２５の横断面の面積が、第５部分２６の横断面の面積の４倍となり、図６ｃに示すように、第３部分２４は、第５部分２５をもとに、Ｘ方向、Ｙ方向に向かっていずれも１つの画素が増え、これによって、第３部分２４の第１寸法と第２寸法がいずれも３つの画素の寸法となり、第３部分２４の横断面が９つの画素であり、第３部分２４の横断面の面積が第５部分２６の横断面の面積の９倍となり、そして、第２部分２３は、第３部分２４をもとに、Ｘ方向、Ｙ方向に向かっていずれも１つの画素が減少し、これによって、第２部分２３の第１寸法と第２寸法がいずれも２つの画素の寸法であり、第２部分２３が４つの画素であり、第４部分２５の横断面の面積と等しく、第１部分２２は、第２部分２３を元に、Ｘ方向、Ｙ方向に向かっていずれも１つの画素が減少し、第１部分２２の第１寸法、第２寸法がいずれも１つの画素の寸法であり、第５部分２６の横断面の面積と等しく、明らかに、図５に示される柱２７の各部分のＺ方向における横断面の変化は、１つの画素―４つの画素―９つの画素―４つの画素―１つの画素となる。
【００４６】
２つ目の態様として、柱２７の変化は、第１寸法が第１方向及び第１方向の反対方向において同時に変化すること、及び、第２寸法が第２方向及び第２方向の反対方向において同時に変化することによって実現されることができる。如図７から８ｃに示すように、図７には、１つの柱の印刷平面に垂直な方向（即ち、Ｚ方向）における構造図が示され、そのＺ方向における異なる位置によって５つの部分に分けられ、それぞれ第６部分３６、第７部分３５、第８部分３４、第９部分３３、第１０部分３２であり、この５つの部分の横断面の面積がＺ方向において変化する傾向は、増大してから減少することである。この５つの部分が複数層のメッシュ層で分割された複数のサブセグメントであると理解されてもよい。図８ａから８ｃに示すように、これらの図は、いくつかの部分の横断面の構造を示す模式図であり、理解できるように、図におけるそれぞれの格子を１つの画素と見なすことができ、このようにすると、第６部分３６の横断面が１つの画素であり、図８ａに示すように、第６部分３６の第１寸法と第２寸法がいずれも１つの画素の寸法であり、図８ｂに示すように、第７部分３５は、第６部分３６を中心として、Ｘ方向、Ｘ方向の反対方向、Ｙ方向、Ｙ方向の反対方向に向かっていずれも１つの画素が増え、これによって第７部分３５の第１寸法と第２寸法がいずれも３つの画素の寸法であり、第７部分３５の横断面が９つの画素であり、第７部分３５の横断面の面積が、第６部分３６の横断面の面積の９倍となる。図８ｃに示すように、第８部分３４は、第７部分３５を中心として、Ｘ方向、Ｘ方向の反対方向、Ｙ方向、Ｙ方向の反対方向に向かっていずれも１つの画素が増え、これによって、第８部分３４の第１寸法と第２寸法がいずれも５つの画素の寸法であり、第８部分３４の横断面が２５個の画素であり、第８部分３４の横断面の面積が、第６部分３６の横断面の面積の２５倍となる。そして、第９部分３３は、第８部分３４をもとに、Ｘ方向、Ｘ方向の反対方向、Ｙ方向、Ｙ方向の反対方向に向かっていずれも１つの画素が減少し、これによって、第９部分３３の第１寸法和第２寸法がいずれも３つの画素の寸法であり、第９部分３３が９つの画素であり、第７部分３５の横断面の面積と等しい。第１０部分３２は、第９部分３３をもとに、Ｘ方向、Ｘ方向の反対方向、Ｙ方向、Ｙ方向の反対方向に向かっていずれも１つの画素が減少し、第１０部分２２の第１寸法、第２寸法がいずれも１つの画素の寸法であり、第６部分３６の横断面の面積と等しい。
【００４７】
なお、上記第１寸法とは、柱２７の第１方向における寸法を指し、第２寸法とは、柱２７の第２方向における寸法を指し、ここで、第１方向と第２方向がそれぞれ、印刷平面内で隣接し且つ互いに垂直する２つの方向を指す。図５から６ｃに示すように、第１方向とは、Ｘ方向を指し、第２方向とは、Ｙ方向を指す。ここで、第３実施形態では、１つの格子が１つの画素を表す実施形態のみが提供されたが、１つの格子が複数の画素を表してもよく、例えば、２つの画素、３つの画素又はそれより多い画素を表してもよく、具体的に、実際の需要に応じて特定される。
【００４８】
本願は、上述した支持構造を印刷するための支持構造の印刷方法をさらに提供し、図９に示すように、印刷方法は、
同一のスライス層で、支持構造層印刷データに基づき、第１材料を用いて層実体部分を印刷形成し、第２材料を用いて層非実体部分を印刷形成するステップＳ１と、
ステップＳ１を繰り返して、複数の層実体部分及び複数の層非実体部分を印刷し、複数の層実体部分が支持構造の実体部分を形成し、複数の層非実体部分が支持構造の非実体部分を形成するステップＳ２と、を含み、
ここで、第１材料の硬度は、第２材料の硬度よりも大きく、実体部分は、メッシュ構造を含み、メッシュ構造のそれぞれのメッシュセル内およびメッシュセル外にいずれも非実体部分が充填されており、
メッシュ構造のメッシュ密度は、印刷平面内において変化し、及び／又は、
メッシュセルの接続辺の横断面の面積は、印刷平面に垂直な方向に沿って変化し、上記メッシュ密度及びメッシュセルの接続辺の横断面の変化は、いずれも上記支持構造についての記述の通りである。
【００４９】
具体的に、上記方法で印刷された支持構造の実体部分は、印刷平面に平行な複数のメッシュ層を含み、メッシュ層は、メッシュ構造を有し、実体部分は複数の柱をさらに含み、各柱は、少なくとも隣接する２層のメッシュ層を貫通し、柱とメッシュ層で囲まれた空間内及び空間外に非実体部分が充填されており、柱とメッシュの具体的な構造について、ここで繰り返して説明しないが、第１実施形態と第２実施形態を参照されたい。
【００５０】
また、上記ステップＳ１のの前に、さらに、
支持構造領域データを支持構造層印刷データに変換するステップＳ０を含み、即ち、３Ｄ構造で形成される印刷モデルにおいて、層ずつ印刷するために、支持構造領域データが、変換されることによって、支持構造層印刷データが形成される。
【００５１】
具体的に、支持構造を印刷するとき、支持構造層印刷データは、層実体部分を印刷するための層実体データと、層非実体部分を印刷するための層非実体データとを含み、上記支持構造層印刷データに基づき、第１材料を用いて層実体部分を印刷形成し、第２材料を用いて層非実体部分を印刷形成することは、具体的に、
層実体データに基づき、第１材料を用いて層実体部分を印刷形成し、層非実体データに基づき、第２材料を用いて層非実体部分を印刷形成することである。
【００５２】
上記ステップは、それぞれ異なるデータで層実体部分及び層非実体部分を印刷形成することで、印刷の過程でのデータ処理速度を向上させることができる。
【００５３】
層実体データは、層メッシュ実体データ及び層柱実体データを含んでもよい。層非実体データは、層メッシュ非実体データ及び層柱非実体データを含む。層実体データに基づき、第１材料を用いて層実体部分を印刷形成し、層非実体データに基づき、第２材料を用いて層非実体部分を印刷形成することは、以下の態様によって実行され、即ち、同一のスライス層で、層メッシュ実体データに基づき、第１材料を用いてメッシュ構造を印刷形成し、層柱実体データ基づき、第１材料を用いて柱を印刷形成し、層メッシュ非実体データに基づき、第２材料を用いてメッシュ層のメッシュセル内およびメッシュセル外の非実体部分を印刷形成し、層柱非実体データに基づき、第１材料を用いて、柱とメッシュ層で囲まれた空間内及び空間外における非実体部分を印刷形成する。上記第２実施形態を印刷することを例として、支持構造のスライス層には、部分スライス層が存在してもよく、同一のスライス層では、メッシュ構造を印刷する層メッシュ実体データと印刷されるメッシュセル内およびメッシュセル外に分散する層メッシュ非実体データのみが含まれ、支持構造のスライス層には、部分スライス層が存在してもよく、同一のスライス層では、柱を印刷する層柱実体データと印刷される柱とメッシュ層で囲まれた空間内及び空間外に分散する層柱非実体データのみが含まれる。
【００５４】
また、本願は、印刷システムをさらに提供し、当該印刷システムは、上記いずれか１つの実施形態に記載の支持構造を印刷するためのものであり、図１０に示すように、印刷システムは、
同一のスライス層で、支持構造層印刷データに基づき、第１材料を用いて層実体部分を印刷形成し、第２材料を用いて層非実体部分を印刷形成するためのものであって、および、複数の層実体部分が支持構造の実体部分を形成し、複数の層非実体部分が支持構造の非実体部分を形成するように、複数の層実体部分及び複数の層非実体部分を印刷するための印刷ヘッド５４と、
印刷ヘッド５４が印刷操作を行うように制御するコントローラ５２と、を含み、
ここで、第１材料の硬度は、第２材料の硬度よりも大きく、実体部分は、メッシュ構造を含み、メッシュ構造のそれぞれのメッシュセル内およびメッシュセル外にいずれも非実体部分が充填されており、メッシュ構造のメッシュ密度は、印刷平面内において変化し、及び／又は、前記メッシュセルの接続辺の横断面の面積は、印刷平面に垂直な方向に沿って変化し、
印刷ヘッド５４は、コントローラ５２に接続されている。
【００５５】
さらに、上記支持構造の通り、実体部分は、印刷平面に平行な複数のメッシュ層を含み、メッシュ層は、メッシュ構造を有し、実体部分は、複数の柱をさらに含み、各柱は、少なくとも隣接する２層のメッシュ層を貫通し、柱とメッシュ層で囲まれた空間内及び空間外に非実体部分が充填されている。
【００５６】
なお、印刷システムは、硬化装置をさらに含み、硬化装置は、層実体部分及び層非実体部分を硬化するためのものである。通常、硬化装置は、印刷ヘッド５４の両側に取り付けられており、コントローラ５２に接続されてもよく、コントローラ５２によって、その動作が制御される。
【００５７】
硬化装置は、放射装置５６、例えばＬＥＤ灯であってもよし、或いは、温度制御装置（図示せず）、例えばファンなどであってもよく、放射装置５６及び温度制御装置が同時に設けられてもよい。ここで、放射装置５６と温度制御装置は、それぞれ１つ又は複数が設けられてもよく、複数が設けられているとき、各放射装置５６、温度制御装置は、同時に動作してもよいし、或いは、交互に動作してもよい。
【００５８】
印刷システムは、材料貯蔵器５３をさらに含み、材料貯蔵器５３は、第１材料及び第２材料を貯蔵するためのものであり、材料貯蔵器５３は、印刷ヘッド５４とコントローラ５２とにそれぞれ接続され、材料貯蔵器５３の数は、実際に必要とする材料の種類又は印刷の需要に応じて確定される。
【００５９】
支持構造層印刷データの処理を容易にするために、印刷システムは、支持構造領域データを支持構造層印刷データに変換するためのデータプロセッサ５１をさらに含む。データプロセッサ５１は、コントローラ５２に接続される。なお、データプロセッサ５１は、３Ｄ物体のスライス過程で支持構造領域データを取得することにも用いられ、ここで、支持構造層印刷データは、層実体部分を印刷するための層実体データと、層非実体部分をいん印刷するための層非実体データとを含む。且つ、コントローラ５２がデータプロセッサ５１によって提供される層実体データと層非実体データに基づき、印刷ヘッド５４が印刷操作を行うように制御するために、データプロセッサ５１は、コントローラ５２に接続される。
【００６０】
３Ｄ物体の印刷の過程で、印刷ヘッド５４の自体の性能による影響又は周囲の環境の変動などの要因により、印刷されるスライス層の表面が平坦ではなく、、成形の精度に影響を与える可能性があるため、本願の印刷システムは、レベリング装置５５をさらに含み、レベリング装置５５は、具体的に、レベリングロールであり、１つが設けられてもよいし、２つ又はそれ以上が設けられてもよい。２つが設けられているとき、それらがそれぞれ印刷ヘッド５４の両側に位置し、具体的に取り付けられる数は、実際の需要に応じて確定され、レベリング装置５５を用いて印刷されるスライス層をレベリングして、印刷精度を向上させる。
【００６１】
さらに、印刷システムは、レール５７、支持台５８及び昇降機構５９をさらに含む。印刷ヘッド５４、放射装置５６又は温度制御装置及びレベリング装置５５は、いずれもレール５７にスライドして取り付けられ、これによって、各装置が同期して移動することができる。支持台５８は、印刷される対象物を受けるためのものである。昇降機構５９は、１つ又は複数のスライス層を印刷した後、所定の高さを下げて、次の層又は複数の層を印刷するためのものである。支持台５８は、昇降機構５９に接続され、昇降機構５９は、コントローラ５２に接続され、コントローラ５２によってそれが制御される。
【００６２】
本願の第１実施形態における支持構造を印刷することを例として、材料貯蔵器５３は２つ設けられ、それぞれは、第１材料貯蔵器と第２材料貯蔵器であり、コントローラ５２は、データプロセッサ５１に処理された支持構造層印刷データに基づき、印刷ヘッド５４が第１材料を用いてメッシュ構造を印刷し、また、第２材料を用いて非実体部分を印刷するように制御し、非実体部分は、メッシュ構造の周囲に分散している。支持構造の複数のスライス層では、Ｘ―Ｙ平面においてメッシュ密度が変化し、Ｚ方向においてメッシュ構造の接続辺の横断面が変化し、且つメッシュのＸ―Ｙ平面におけるメッシュ密度の変化と、接続辺のＺ方向における横断面の変化とは、互いに独立しており、具体的な変化状況は、実施形態１と一致するため、ここで繰り返し述べない。
【００６３】
本願の第２実施形態における支持構造を印刷することを例として、材料貯蔵器５３は、２つ設けられ、それぞれ第１材料貯蔵器と第２材料貯蔵器であり、コントローラ５２は、データプロセッサ５１に処理された支持構造層印刷データに基づき、印刷ヘッド５４が印刷操作を行うように制御し、ここで、一部の支持構造層では、印刷ヘッド５４が第１材料を用いてメッシュ構造を印刷し、第２材料を用いてメッシュ構造の周囲に分散する非実体部分を印刷し、他の一部の支持構造層では、印刷ヘッド５４が第１材料を用いて柱を印刷し、第２材料を用いて柱の周囲に分散する非実体部分を印刷する。支持構造の一部のスライス層では、Ｘ―Ｙ平面における柱密度が変化し、柱の横断面がＺ方向において変化し、支持構造の一部のスライス層では、Ｘ―Ｙ平面においてメッシュ密度が変化し、Ｚ方向においてメッシュ構造の接続辺が変化し、且つ柱のＸ―Ｙ平面における密度の変化と、柱の横断面のＺ方向における変化とは、互いに独立し、メッシュ構造の接続辺の横断面のＺ方向における変化は、柱の横断面のＺ方向における変化によって確定され、具体的な変化状況は、第２実施形態と一致するため、ここで繰り返し述べない。
【００６４】
上述した説明は、本願の好適な実施形態に過ぎず、本願を限定するものではない。当業者であれば、本発明に種々の変更や変更を加えることが可能である。本出願の精神と原則内で，行われるいかなる修正、均等置換、改善などは，いずれも本出願の保護範囲内に含まれるべきである。
【符号の説明】
【００６５】
１０、２０  メッシュ構造
１１、２１、２８  非実体部分
１２  第１接続辺
１３  第２接続辺
１４  第３接続辺
１５  第４接続辺
１６  第８接続辺
１７  第７接続辺
１８  第６接続辺
１９  第５接続辺
２２  第１部分
２３  第２部分
２４  第３部分
２５  第４部分
２６  第５部分
２７  柱
３２  第１０部分
３３  第９部分
３４  第８部分
３５  第７部分
３６  第６部分
Ａ１  第１領域
Ａ２  第２領域
Ｂ１  第４領域
Ｂ２  第５領域
Ｂ３  第６領域
Ｂ４  第７領域
Ｂ５  第８領域
Ｂ６  第９領域
５１  データプロセッサ
５２  コントローラ
５３  材料貯蔵器
５４  印刷ヘッド
５５  レベリング装置
５６  放射装置
５７  レール
５８  支持台
５９  昇降構造。
【図１】
0006832445.tif 000002
【図２】
0006832445.tif 000003
【図３ａ】
0006832445.tif 000004
【図３ｂ】
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【図３ｃ】
0006832445.tif 000006
【図３ｄ】
0006832445.tif 000007
【図４ａ】
0006832445.tif 000008
【図４ｂ】
0006832445.tif 000009
【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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