CN105269817A - 立体造型装置 - Google Patents

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Abstract

在为了防止造型层的移动而增加粉体层的厚度时，能够造型的立体造型物的形状及构造会受到制约。鉴于此，本发明提供一种立体造型装置，其通过平坦化辊(12)来将粉体(20)移送供给到造型层(30)的端部跟前，并在造型层的端部跟前一旦停止平坦化辊的驱动，然后将平坦化辊在箭头(Z1)方向上朝着上方移动后来扩大平坦化辊和造型平台(24)在高度方向上的距离(间隔)，并在相对于造型平台为相对上升后的位置处使得平坦化辊转动的同时在箭头(X1)方向上作水平移动，并将形成在平坦化辊的移动方向前方侧的粉体的隆起部(20a)的上部削平后从垂直方向来供给到现有的造型层上。

Description

立体造型装置
技术领域
本发明涉及立体造型装置。
背景技术
作为对立体造型物(三维造型物)进行造型的立体造型装置(三维造型装置)，公知的例如有通过层叠造型法来造型。例如，这是在造型平台上形成被平坦化后的粉体层，并从喷头来对所形成的粉体层喷出造型液体后，来形成粉体结合后的薄薄的造型层，并在该造型层上形成粉体层后再次形成造型层，通过重复这种工序来对造型层进行层叠，就对立体造型物进行造型了。
然而，在所形成的造型层上供给粉体后通过涂敷辊(recoaterroller)等的平坦化机构来将粉体平坦化后形成粉体层时，如果造型层移动(拖曳、膨胀)，就会引起层叠精度下降，立体造型物的品质恶化。
于是，通过以往的专利文献1的记载可知，是设置了在与载置有立体造型粉体的平台的平台面平行的方向上进行相对移动后来形成粉体层的平坦化机构，并设置有对平坦化机构和平台面的垂直方向的距离进行变化的升降机构，为了在造型层上形成粉体层时对造型层的拖曳及膨胀进行抑制，通过调整平坦化机构对平台面的垂直方向的距离后来调整粉体层的厚度。
〖专利文献1〗(日本)特开2013-075391号公报
发明内容
然而，在引用文献1所公开的构成中，为了防止造型层的移动就必须增加粉体层的厚度，从而会产生能够造型的立体造型物的形状乃至构造会受到制约的问题。
本发明鉴于上述课题，目的在于无论粉体层的厚度怎样，都能够降低形成粉体层时的造型层的移动。
为了解决上述课题，本发明所涉及的立体造型装置包括由粉体结合而成的造型层被层叠形成的造型平台，和与沿着所述造型平台的平台面的方向作相对地移动并对所述造型平台上的所述粉体的表面进行平坦化后形成粉体层的平坦化机构，其特征在于，所述平坦化机构和所述造型平台被配置为能够在高度方向上相对地移动，在形成于所述造型平台上的所述造型层上形成所述粉体层时，是在将所述平坦化机构沿着所述平台面的方向移动到所述造型层的端部附近为止时来进行扩大所述平坦化机构和所述造型平台的高度方向上的距离的动作。
根据本发明，无论粉体层的厚度怎样，都能够降低在形成粉体层时的造型层的移动。
附图说明
图1所示是本发明所涉及的立体造型装置例的要部外观斜视说明图。
图2所示是其概要的侧面说明图。
图3所示是用于说明其造型部例的粉体槽的斜视说明图。
图4所示是其造型部的模式的截面说明图。
图5所示是用于说明其造型的流程的造型部的模式的截面说明图。
图6所示是用于说明形成粉体层时的造型层的移动(偏离)的说明图。
图7所示是用于说明本发明的第一实施方式中的粉体层形成工序的说明图。
图8所示是本发明的第二实施方式中的粉体层形成工序的说明图。
图9所示是本发明的第四实施方式中的粉体层形成工序的说明图。
图10所示是本发明的第六实施方式所涉及立体造型装置的斜视说明图。
图11所示是用于说明该实施形态的造型的流程的说明图。
图12所示是用于说明本发明的第七实施方式中的涂敷辊的驱动条件的说明图。
图13所示是用于说明本发明的第八实施方式中的涂敷辊的驱动条件的说明图。
图14所示是三维数据图案和未造型区域的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式。首先，参照图1及图2来说明本发明涉及的立体造型装置例。图1所示是该立体造型装置的要部的斜视说明图，图2所示是其概要的侧面说明图。
该立体造型装置包括有形成粉体结合后的造型层的造型部1，和在造型部1上喷出造型液体后对立体造型物进行造型的造型单元5。
造型部1包括有粉体槽11和作为平坦化机构的平坦化辊(也称为涂敷辊)12等。
粉体槽11包括有供给粉体20的供给槽21，和造型物被造型后的造型槽22。供给槽21的底部作为供给平台23在垂直方向(高度方向)是自由升降的。同样地，造型槽22的底部作为造型平台24在垂直方向(高度方向)是自由升降的。立体造型物在造型平台24上得到造型。
供给平台23通过马达27来升降，造型平台24通过马达28来升降。
平坦化辊12将供给到供给槽21的供给平台23上的粉体20供给到造型槽22里，并在平坦化后形成粉体层。该平坦化辊12通过往返移动机构25能够在箭头X方向上作往返移动，并通过马达26来回转驱动。
造型单元5包括有对造型平台24上的粉体层喷出造型液体的喷头单元51。还有，在造型单元5中还设有对喷头单元51进行清洁的喷头清洁机构等。
造型单元5具有可以移动地被保持在导向构件52上的滑动部53，并通过未图示的马达等，造型单元5整体可以在箭头X方向上进行往返移动。
喷头单元51通过导向构件54、55被支持为能够在箭头Y方向上作往返移动。
在该喷头单元51中设置了喷出青色造型液体的喷头，喷出品红色造型液体的喷头，喷出黄色造型液体的喷头，喷出黑色造型液体的喷头以及喷出透明(clear)造型液体的喷头。对这些青色造型液体、品红包造型液体、黄色造型液体、黑色造型液体以及透明造型液体进行分别收容的多个的罐被安装在罐安装部56中。
接着，参照图3及图4来说明造型部的一个例子。图3所示是造型部的粉体槽的斜视说明图，图4所示是其造型部的模式的截面说明图。还有，图3及图4相对于从背面侧来看图1时的图。
粉体槽11为箱体形状，具有供给槽21和造型槽22的上面为开放的两个槽。供给平台23在供给槽21的内部、造型平台24在造型槽22的内部被分别保持为能够升降。
供给平台23的侧面被配置为与供给槽21的内侧面相接。造型平台24的侧面被配置为与造型槽22的内侧面相接。这些供给平台23及造型平台24的上面被保持在水平里。
在粉体槽11的周围，如图3所示地设有上面开放后为凹形状的粉体落下口29(图4中省略)。在粉体落下口29中，落下的是在形成粉体层时通过平坦化辊12集聚后多余的粉体20。从粉体落下口29落下的多余的粉体20会返回到将粉体供给到供给槽21里的未图示的粉体供给部内。
还有，未图示的粉体供给部为罐状，并被配置在供给槽21的上方。在造型的初始动作时或供给槽21的粉体量减少时，就将罐内的粉体供给到供给槽21里。作为用于粉体供给的粉体搬送方法可以例举有利用螺杆的螺杆传送方式，或利用空气的空气输送方式等。
平坦化辊12具有将粉体20从供给槽21朝着造型槽22移送供给并形成规定厚度的粉体层的功能。该平坦化辊12是比造型槽22及供给槽21的内尺寸(即粉体被供给或进料的部分的宽度)要长的棒状构件，并通过前述的往返移动机构25在沿着平台面的方向(与平台面平行的箭头X方向)上作往返移动。
该平坦化辊12一边通过马达26来回转，一边从供给槽21的外侧通过供给槽21及造型槽22的上方地来水平移动，并由此来使得粉体20朝着造型槽22上被移送供给。
接着，参照图5来说明造型的流程。图5所示是用于说明造型流程的造型部的模式的截面说明图。
在造型槽22的造型平台24上，例如图4所示地形成有第一层的造型层30。
在该造型层30上形成下一个造型层30时，就如图5(a)所示地使得供给槽21的供给平台23在箭头Z1方向上上升，并使得造型槽22的造型平台24在箭头Z2方向上下降。
这时，造型平台24的下降距离被设定为使得造型槽22的粉体层表面和平坦化辊12的下部(下方切线部)的间隔为Δt。该间隔Δt相当于下一次形成的造型层的厚度。间隔Δt以在50-200μm左右为好，例如可以是100μm。
接着，如图5(b)所示地，通过一边转动平坦化辊12，一边来将位于比供给槽21的上面水平还要在上的粉体20移动到造型槽22侧，来将粉体20朝着造型槽22移送供给。
更进一步，如图5(c)所示地，使得平坦化辊12和造型槽22的造型平台24的平台面平行地移动，并如图5(d)所示地在造型平台24的造型层30上形成规定厚度Δt的粉体层31。粉体层形成后，使得平坦化辊12在箭头X2方向上移动后返回初始位置。
这里，平坦化辊12是能够将其与造型槽22及供给槽21的上面水平之间的距离保持为一定地来移动的。通过保持为一定地移动，就在由平坦化辊12将粉体20朝着造型槽22上搬送的同时，还能够在造型槽22上或已经形成的造型层30上形成厚度均匀的粉体层31。
另外，平坦化辊12为了搬送粉体20虽然优选的是相对于水平移动的方向为在相反方向(逆方向)里的回转，但是，为了提高粉体材料的密度，也可以是在与相反方向为反对的方向(顺方向)上回转。另外，通过一次在相反方向上回转并水平移动后，再在与相反方向为反对的方向上回转并水平移动，还能够获得粉体的移送(搬送)和提高密度的效果。
另外，还设置了为了除去附着在平坦化辊12上的粉体20的清洁刮板13。
还有，平坦化机构不仅是辊，也可以是方材的刮板。根据粉体的特性(例如颗粒的凝结程度或流动性等)或粉体的保存状态(例如高湿度环境下的保存)，能够对平坦化机构的选定或驱动条件进行变更。
之后，如图5(e)所示地，从喷头单元51的喷头51a来喷出造型液体10后，对厚度为Δt的造型层30进行层叠形成。
还有，造型层30可以通过从喷头51a喷出的造型液体10与粉体20的混合来使得包含在粉体20里的粘结剂溶解，并通过溶解后的粘结剂彼此之间结合后再与粉体20的结合来形成。
接着，对上述的粉体供给和平坦化工序、通过喷头的造型液体喷出工序进行重复后来形成新的造型层。这时，新的造型层和位于其下层的造型层一体化后来构成三维形状造型物的一部分。
之后，通过对粉体的供给和平坦化工序、喷头的造型液体喷出工序重复进行必要的次数后来完成三维形状造型物(立体造型物)。
接着，对于本发明所使用的立体造型用粉末材料(粉体)及造型液体进行说明。
立体造型用粉末材料包括基础材料，和将该基础材料以平均厚度5nm-500nm来包覆并通过作为造型液体的交联剂含有水的作用溶解并能够交联的水溶性有机材料。
在该立体造型用粉末材料中，由于包覆基础材料的水溶性有机材料通过交联剂含有水的作用溶解并能够交联，所以在水溶性有机材料中给予交联剂含有水时，水溶性有机材料在溶解的同时会因交联剂含有水所包含的交联剂的作用来交联。
由此，通过采用上述立体造型用粉末材料来形成薄层(粉体层)并在粉体层上将交联剂含有水作为造型液体10来喷出后，在粉体层中因为溶解后的水溶性有机材料交联的原因，导致粉体层结合硬化后形成了造型层30。
这时，由于包覆基础材料的水溶性有机材料的包覆量的平均厚度为5nm-500nm，水溶性有机材料溶解后仅在基础材料的周围存在必要的最小量，并因交联后形成三维网，所以粉体层的硬化就以尺寸精度良好且良好的强度来进行了。
通过重复这样的操作，就能够简便有效并且不会发生烧结等之前的形状崩溃地来形成尺寸精度良好且复杂的立体造型物了。
由于如此获得的立体造型物具有良好的硬度，即使用手握持或进行吹风处理来进行多余的立体造型用粉末材料的除去等，也不会发生形状崩溃，并在之后能够简便地进行烧结等。
然后，在如上所述形成的立体造型物中，由于基础材料较密(具有高充填率)地存在，并且水溶性有机材料在基础材料同伴的周围存在非常少，在之后通过烧结等来获得成型体(立体造型物)时，在所获得的成型体中就没有不必要的空隙存在，从而能够获得外观美丽的成型体(立体造型物)。
[基础材料]
作为基础材料只要具有粉末乃至颗粒的形态就没有特别的限制，并能够根据目的来进行适当的选择。作为其材质可以例举金属、陶瓷、碳、聚合物、木材、生物亲和材料等，从获得高强度的立体造型物的角度出发，以最终能够进行烧结处理的金属、陶瓷等为好。
作为金属适当地可以例举有不锈钢(SUS)、铁、铜、钛、银等，作为该不锈钢(SUS)可以例举有SUS316L等。
作为陶瓷可以例举有金属氧化物等，具体来说可以是二氧化硅(SiO2)、氧化铝(AL2O3)、氧化锆(ZrO2)、二氧化钛(TiO2)等。
作为碳可以例举有石墨、石墨烯、碳纳米管、碳纳米角、富勒烯等。
聚合物可以例举有不溶于水的公知的树脂等。
作为木材可以例举有木片、纤维素等。
生物亲和材料可以例举有聚乳酸、磷酸钙等。
这些材料既可以以1种来单独使用，也可以对2种以上进行并用。
另外，在本发明中，作为基础材料可以使用由这些材料形成的市场销售产品的颗粒乃至粉末。作为市场销售产品可以例举有SUS316L(山阳特殊钢公司产品、PSS316L)、SiO2(德山公司产品、EXCELICASE-15)、AlO2(大明化学工业公司产品、TAIMICRONTM-5D)、ZrO2(东曹公司产品、TZ-B53)等。
另外，作为基础材料，处于提高和水溶性有机材料的亲和性的目的等，也可以进行公知的表面(改良)处理。
[水溶性有机材料]
作为水溶性有机材料，只要是溶解于水并具有通过交联剂的作用而能够交联的性质，换句话说就是，只要是水溶性并通过交联剂可以交联，就没有特别的限制，能够根据需要作适当的选择。
这里，水溶性有机材料的水溶性是指在30℃的100g水里将1g的水溶性有机材料混合搅拌后，其90％质量以上溶解的意思。
另外，作为水溶性有机材料，其4％质量(w/w％)水溶液在20℃时的黏度优选在40mPa·s以下，更好的是在1-35Pa·s，最好的是在5-30Pa·s。
当水溶性有机材料的黏度超过40mPa·s时，在立体造型用粉末材料中给予交联剂含有水后形成的立体造型物用的粉末材料(粉体层)所导致的硬化物(立体造型物、烧结用硬化物)的强度有时会不足，在之后的烧结等的处理及操作时就会发生形状崩溃等的问题。另外，在立体造型用粉末材料中给予交联剂含有水后形成的立体造型物用的粉末材料(粉体层)所导致的硬化物(立体造型物、烧结用硬化物)的尺寸精度有时也会不足。
水溶性有机材料的黏度可以按照JISK7117来测定。
[交联剂含有水]
作为造型液体的交联剂含有水，只要是在水性媒介中含有交联剂就没有特别的限制，并能够根据目的来进行适当的选择。还有，交联剂含有水除了水性媒介、交联剂之外，还可以根据需要来包含适当选择后的其他成分。
作为其他的成分，可以在考虑给予交联剂含有水的手段的种类、使用频率或量等的各条件后进行适当的选择。例如，在通过液体喷出法来给予交联剂含有水的时候，可以在考虑对液体喷出头的喷嘴的喷孔堵塞等的影响后进行选择。
作为水性媒介可以例举有水、乙醇等的醇、醚、酮等，优选的是水。还有，水性媒介也可以是在水中包含若平量的醇等的水以外的成分。
作为上述立体造型物用粉末材料及造型液体来使用交联剂含有水时，与从液体喷出头来喷出用于粘接粉体(基础材料)的粘结剂的构成相比，喷嘴的喷孔阻塞会减少，喷头的耐久性得到提高。
接着，参照图6来说明形成粉体层时的造型层的移动。图6所示是用于该说明的说明图。
在从供给槽21通过平坦化辊12将移送供给到造型槽22中的粉体20由平坦化辊12来进行平坦化时，如果在粉体20中存在有已经完成造型的造型层30，由于平坦化辊12的压力会施加到粉体20上，所以就会导致造型层30从假想线所示的正确位置(形成位置)向实线所示位置移动。
发生这种造型层30的移动时，就会导致立体造型物的形状精度的降低。
下面，参照图7来说明本发明的第一实施方式。图7所示是该实施方式的说明中的粉体层形成工序的说明图。
在本实施方式中，在从供给槽21将粉体20移送供给到造型槽22来形成粉体层的工序(粉体层形成工序)中，如果在下层中有了已经造型完毕的造型层30，就进行以下的动作。
在本实施方式中，平坦化辊12被配置为可以在高度方向上移动。
首先，如图7(a)所示地，通过平坦化辊12将粉体20移送供给到造型层30的端部(边界)跟前为止。这时，优选的是将平坦化辊12的回转速度或水平移动速度设定在最佳条件中。然后，在造型层30的端部跟前一旦停止平坦化辊12的驱动(虚线所示的位置)。
之后，使得平坦化辊12沿着箭头Z1方向朝向上方移动后位于实线所示的位置，来改变(扩大)平坦化辊12和造型平台24在高度方向上的距离(间隔)。由此，就扩大了平坦化辊12和现有的粉体层(形成有造型层30的粉体层)表面的间距(厚度Δt)。
接着，如图7(b)所示地，使得平坦化辊12在相对于造型平台24为相对上升的位置处再次一边回转一边朝着箭头X1方向作水平移动。由此，形成在平坦化辊12的移动方向前方侧的粉体20的隆起部20a的上部被削平，粉体20就从垂直方向被供给到现有的造型层30上了。
如此，通过在扩大平坦化辊12和现有的粉体层(形成有造型层30的粉体层)之间的间距后使得平坦化辊12在水平方向上移动，被搬送到造型层30的端部跟前为止并积蓄成小山的形状的粉体20的隆起部20a的上部就被削平了。
也就是说，在形成于造型平台24上的造型层30上形成粉体层时，当平坦化辊12移动到造型层30的端部附近时，就进行扩大平坦化辊12和造型平台24在高度方向上的距离的动作(间距变更动作)。
在扩大该平坦化辊12和造型平台24在高度方向上的距离的间距变更动作中，包括有在扩大距离后的位置处使得平坦化辊12在与平台面平行的方向(沿着平台面的方向)上移动并对形成在平坦化辊12的移动方向前方侧的粉体20的隆起部20a进行削平的动作(所有这些动作称为“削平工序”或“削平动作”)。
通过该削平动作，在造型层30的端部中因为能够将粉体20在垂直方向上搬送(层叠)，所以就不再有平坦化辊12的水平方向的移动所导致的压力。
由此，就能够防止造型层30的位置偏差(移动)。
然后，在造型层30的端部上形成粉体20的层叠时，就如图7(c)所示地，使得平坦化辊12水平移动到供给槽21侧(粉体搬送的相反方向)，并使得平坦化辊12朝下方移动后来将间距复原。
然后，如图7(d)所示地，再次转动平坦化辊12并在平行于平台面的方向上向箭头X1方向移动。
还有，使得平坦化辊12相对地移动后来进行高度方向的距离(间距)的扩大动作并移动平坦化辊12的削平工序可以是1次，也可以进行多次。只是，当粉体层的厚度Δt较大时，优选的是从隆起部20a的上部开始多次进行阶段性的削平。
接着，参照图8来说明本发明的第二实施方式。图8所示是该实施方式中的粉体层形成工序的说明图。
在本实施方式中，在从供给槽21将粉体20搬送供给到造型槽22来形成粉体层的工序(粉体层形成工序)中，如果在下层中有了已经造型完毕的造型层30，就进行以下的动作。
在本实施方式中，在改变平坦化辊12和造型平台24在高度方向上的距离后扩大间距Δt并对隆起部进行削平的削平工序(削平动作)时，如图8(a)所示，其构成是使得造型平台24下降。另外，在将间距复原时，是如图8(c)所示地使得造型平台24上升。其他动作都和所述第一实施方式相同。
由此，和所述第一实施方式同样地，在能够防止粉体层形成工序引起的造型层的位置偏差的同时，因为还能够利用造型平台24的升降机构(手段)，所以其构成比起对平坦化机构进行升降的情况来要更为简单。
接着，对本发明的第三实施方式进行说明。
在本实施方式中设置有对造型层的层叠数、造型层的厚度、造型层全体的厚度等进行检测及测量的手段。这些造型层的层叠数、造型层的厚度、造型层全体的厚度等可以从用于形成立体造型物的三维数据来获得。
然后，根据这些造型层的层叠数、造型层的厚度、造型层全体的厚度的至少某一个，在超过事先规定的阈值的时候，就进行减少削平工序的次数或不进行削平工序的控制。
也就是说，在进行粉体层形成工序时，如果已经形成的造型层的厚度较厚，则造型层的位置偏差不易发生。于是，通过不进行削平工序或减少削平工序的次数，就能够实现造型速度的提高。
接着，参照图9来说明本发明的第四实施方式。图9所示是该实施方式中的粉体层形成工序的说明图。
在本实施方式中设置有对于从造型层30的端部到造型平台24的端部(都位于平坦化机构的移动方向上游侧的端部)为止的距离进行检测及测量的手段。
然后，在造型层30的端部和造型平台24的端部的间隔超过事先规定的阈值时，就进行减少削平工序的次数或不进行削平工序的控制。
也就是说，如图9(a)所示，当造型层30在平坦化方向上的位置靠近造型槽22的内侧面(造型平台24的供给槽侧端部)时，由于通过平坦化辊12移送来的粉体的量较多，就容易在造型层30的端部施加压力，从而容易发生造型层30的位置偏差。
相对于此，如图9(b)所示，当造型层30在平坦化方向上的位置远离造型槽22的内侧面(造型平台24的供给槽侧端部)时，由于通过平坦化辊12移送来的粉体的量较少，施加在造型层30的端部里的力就弱，造型层30的位置偏差就不容易发生。
于是，在造型层的端部远离造型平台的端部的情况下(超过阈值的时候)，通过减少削平工序(动作)或不进行削平工序，就能够实现造型速度的提高。
接着，对本发明的第五实施方式进行说明。
在第四实施形态中，是根据造型物形状(现有的造型层的形状)来改变削平工序(动作)的次数的。
例如，当造型物为倒圆锥形状地下方的面积小于上方的面积时，就增加削平工序(动作)的次数。
也就是说，在这种造型物形状的情况下，因为在垂直方向上搬送(层叠)粉体时的压力会导致造型层向下方陷入，从而有可能引起位置在垂直方向上的移动，或在造型层中发生裂纹等的破损。
增加削平动作的次数时，这里是通过减小一次所扩大的间距值后，因为在造型层的端部中一次地从垂直方向来层叠的粉体量会减少，施加到造型层上的压力就会减弱，因而就能够防止造型层在垂直方向上的位置偏差或造型层的破损。
接着，参照图10及图11来说明本发明的第六实施方式。图10所示是该实施方式所涉及立体造型装置的斜视说明图，图11所示是该实施形态的造型的流程的说明图。
该立体造型装置作为粉体槽11具有造型槽22。另外，作为平坦化机构包括有作为两个平坦化辊的第一涂敷辊14及第二涂敷辊15。
然后，在形成粉体层的时候，先到达造型槽22的第一涂敷辊14相对于后到达造型槽22的第二涂敷辊15是被配置在较高的位置里的。
更进一步地，在形成粉体层的时候，相对于第一涂敷辊14、第二涂敷辊15的移动方向，其构成是第一涂敷辊14为顺转，而第二涂敷辊15为逆转。
由此，如图11(a)所示，在通过第一涂敷辊14及第二涂敷辊15来对被移送到造型槽22里的粉体20平坦化并形成粉体层时，就如图11(b)所示地，首先，相对于移动方向为顺转的第一涂敷辊14先期到达粉体20后形成高密度的粉体层。接着，通过相对于移动方向为逆转的第二涂敷辊15仅除去高密度的粉体层上部后来形成所需厚度的粉体槽，同时能够使得所形成的粉体层表面(喷出有造型液体的面)形成为高平面度。
也就是说，在通过一根平坦化辊来形成粉体层时，在能够以高的平面精度来形成粉体层的同时，却难以形成高密度的粉体层，在已经固化的造型层上形成的粉体层和在没有造型层的粉体层上形成的粉体层中，其密度是不均的。
因此，在通过三维数据的形状形成没有被固化的粉体层时，由于该部位的密度降低，就会导致形成于其上的造型层的强度和精度会下降。
于是，通过本实施方式那样的构成，由第一涂敷辊14来推挤粉体20后使其高密度化，并由第二涂敷辊15来仅除去高密度化后的粉体20的层的上部，就能够获得具有高密度的较高平面度的粉体层。
接着，参照图12来说明本发明的第七实施方式。图12所示是用于说明该实施方式中的涂敷辊的驱动条件的说明图。
在形成粉体层时，第一涂敷辊14相对于造型平台24的相对移动速度V1和第一涂敷辊14转动时的圆周速度V2的关系是使得V1≤V2地来设定第一涂敷辊14的转动数的。
由此，由于第一涂敷辊14能够在将移动方向前方的粉体20压入到第一涂敷辊14的下部的同时进行移动，所以能够使得造型槽22内的粉体层的密度更高。
这时，在通过刮板来形成粉体层的表面的构成中，由于增大所形成的粉体层表面和刮板的相对速度差时是有限度的，所以就难以以高的平面精度来形成粉体层表面。
相对于此，根据本实施方式，粉体20和第二涂敷辊15表面的相对速度是由第二涂敷辊15的移动速度和第二涂敷辊15的回转速度V3来决定的。
因此，在本实施方式中，通过将第二涂敷辊15的回转速度V3设定得较大，就能够扩大粉体20和第二涂敷辊15表面的相对速度，从而能够以高的平面精度来形成粉体层表面。
接着，参照图13及图14来说明本发明的第八实施方式。图13所示是用于说明该实施方式中的涂敷辊的驱动条件的说明图，图14所示是三维数据图案和未造型区域的说明图。
在本实施方式中，其构成是通过根据三维数据图案来形成的造型层的截面形状和第一涂敷辊14的X方向位置(移动方向中的位置、造型平台24和第一涂敷辊14的位置关系)来改变第一涂敷辊14的转动数(圆周速度V2)。
也就是说，在造型层30所形成的区域上，即使减弱第一涂敷辊14的按压效果，也能够高密度地形成。
于是，如图13所示地，是在降低第一涂敷辊14的转动数(减慢回转速度V2)后来形成粉体层的。另一方面，当没有形成造型层30的区域在高度方向上连续的部位中，是在提高第一涂敷辊14的转动数(加快回转速度V2)后来形成粉体层的。
由此，就能够抑制装置运行时的消耗电力及噪音的发生。
这时，在改变第一涂敷辊14的转动数的部位中虽然有可能在粉体20的表面产生不均，但因为粉体层的面精度是通过一定转动数的第二涂敷辊15来形成的，所以就能够获得高的面精度。
另外，如图14(a)所示三维数据图案那样，在没有固化的区域上存在未造型区域20A的情况下，就对第一涂敷辊14的转动数(回转速度V2)进行变化。
另外，如图14(b)所示三维数据图案那样，在没有固化的区域上不存在未造型区域20A的情况下，因为最终对于造型物的精度和强度没有影响，所以就不改变第一涂敷辊14的转动数(回转速度V2)。
由此，就能够抑制装置运行时的消耗电力及噪音的发生。

Claims (8)

1.一种立体造型装置，其包括：
由粉体结合而成的造型层被层叠形成的造型平台，和
与沿着所述造型平台的平台面的方向作相对地移动并对所述造型平台上的所述粉体的表面进行平坦化后形成粉体层的平坦化机构，
其特征在于，所述平坦化机构和所述造型平台被配置为能够在高度方向上相对地移动，在形成于所述造型平台上的所述造型层上形成所述粉体层时，是在将所述平坦化机构沿着所述平台面的方向移动到所述造型层的端部附近为止时来进行扩大所述平坦化机构和所述造型平台的高度方向上的距离的动作。
2.根据权利要求1所述的立体造型装置，其特征在于：
在扩大所述平坦化辊和所述造型平台在高度方向上的距离的动作中，包括有在所述距离扩大后的状态下使得所述平坦化机构在沿着所述平台面的方向上移动并对形成在所述平坦化机构的移动方向前方侧的所述粉体的隆起部进行削平的动作。
3.根据权利要求1或2所述的立体造型装置，其特征在于：
当所述造型层的层叠数或厚度超过事先规定的阈值时，就减少对所述平坦化机构和所述造型平台的高度方向上的距离进行扩大的动作次数，或者是不进行扩大所述平坦化机构和所述造型平台的高度方向上的距离的动作。
4.根据权利要求1或2所述的立体造型装置，其特征在于：
当沿着所述平台面的方向上的所述造型层的端部和所述造型平台的端部之间的间隔超过事先规定的阈值时，就减少对所述平坦化机构和所述造型平台的高度方向上的距离进行扩大的动作次数，或者是不进行扩大所述平坦化机构和所述造型平台的高度方向上的距离的动作。
5.根据权利要求1或2所述的立体造型装置，其特征在于：
根据形成在所述造型平台上的所述造型层的形状来变更对所述平坦化机构和所述造型平台的高度方向上的距离进行扩大的动作的次数。
6.一种立体造型装置，其包括：
对粉体被结合而成的造型层进行层叠形成的造型平台，和
在沿着所述造型平台的平台面的方向上作相对地移动并对所述造型平台上的所述粉体的表面平坦化后来形成粉体层的平坦化机构，
其特征在于，所述平坦化机构至少由第一平坦化辊及第二平坦化辊来构成，在形成所述粉体层时，相对于所述粉体为先期到达的第一平坦化辊被配置在比后期到达的第二平坦化辊更高的位置里，在形成所述粉体层时，所述第一平坦化辊相对于其与所述造型平台的相对的移动方向为顺转，而所述第二平坦化辊相对于其与所述造型平台的相对的移动方向为逆转。
7.根据权利要求6所述的立体造型装置，其特征在于：
所述第一平坦化辊的圆周速度在所述造型平台和所述第一平坦化辊的相对移动速度以上。
8.根据权利要求6或7所述的立体造型装置，其特征在于：
根据所述造型层的截面形状以及所述造型平台和所述第一平坦化辊的位置关系中的至少一个来变化所述第一平坦化辊的圆周速度。
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