JP2015150804A - Stereoscopic molding device and drive control method thereof - Google Patents
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本発明は、立体造形粉体に造形液を吐出して固化することで立体造形物を造形する立体造形装置およびその駆動制御方法に関する。 The present invention relates to a three-dimensional modeling apparatus that molds a three-dimensional model by discharging a modeling liquid onto a three-dimensional model powder and solidifying it, and a drive control method thereof.
従来、立体造形粉体(以下、単に「粉体」ともいう。)を薄層状に均した粉体層に造形液を吐出し、粉体層と造形液が混合して固化した造形層を積層することで立体造形物を造形する立体造形装置が知られている(例えば特許文献1参照)。特許文献1に記載の三次元造形装置は、造形液を吐出するノズルヘッドの両側に、粉体を均す一対の伸展ローラと、粉体を供給する一対の粉体供給機構を配置した薄層形成部が、伸展ローラの軸が延びるY方向に直交するX方向に移動する構成である。薄層形成部は、+X方向に移動する場合、ノズルヘッドの+X方向側に配置した粉体供給機構からステージ上に粉体を供給し、+X方向側に配置した伸展ローラで粉体を均して粉体層を形成し、ノズルヘッドから粉体層に造形液を吐出して、造形層を形成する。同様に、薄層形成部は、−X方向に移動する場合、ノズルヘッドの−X方向側に配置した粉体供給機構からステージ上に粉体を供給し、−X方向側に配置した伸展ローラで粉体を均して粉体層を形成し、ノズルヘッドから粉体層に造形液を吐出して、造形層を形成する。薄層形成部がX方向に1往復する過程で2層分の造形層を形成することができるので、三次元造形装置は、立体造形物の造形速度の高速化を図ることができる。
Conventionally, a modeling liquid is discharged into a powder layer obtained by leveling a three-dimensional modeling powder (hereinafter, also simply referred to as “powder”) into a thin layer, and the modeling layer in which the powder layer and the modeling liquid are mixed and solidified is laminated. A three-dimensional modeling apparatus that models a three-dimensional model is known (for example, see Patent Document 1). The three-dimensional modeling apparatus described in
しかしながら、特許文献1の三次元造形装置は、薄層形成部が2つの伸展ローラと、2つの粉体供給機構と、ノズルヘッドを備える構成であり、部品点数が多くなる問題点があった。また、2つの粉体供給機構を備える薄層形成部は重くなるので、薄層形成部をX方向へ移動させる駆動部は、薄層形成部の移動に大きなトルクを必要とするため、駆動源に高出力なモータ等を使用する必要があった。
However, the three-dimensional modeling apparatus of
本発明は、部品点数を減らし、安価に製造することができ、且つ吐出部とローラ部が1往復する間に2層分造形することができる立体造形装置およびその駆動制御方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a three-dimensional modeling apparatus that can reduce the number of parts, can be manufactured at low cost, and can perform modeling for two layers while the discharge section and the roller section make one reciprocation, and a drive control method thereof. Objective.
本発明の第一態様によれば、造形液と混合すると固化する粉体を内部に収容可能に構成され、前記粉体を外部に供給する粉体供給部と、前記粉体を層状に形成した粉体層が複数積層される面であるステージ面を有する第一ステージ、前記ステージ面に平行な第一方向の一方側で前記第一ステージに接続し、前記粉体供給部から供給される前記粉体が配置される第二ステージ、および、前記第一方向の他方側で前記第一ステージに接続する第三ステージを有するステージ部と、前記ステージ面に積層された前記粉体層に対して前記造形液を吐出し、前記粉体層を固化した造形層を造形する吐出部と、前記吐出部を駆動して前記造形液を吐出させる第一駆動部と、前記ステージ面に平行且つ前記第一方向に直交する第二方向へ延びる回転軸を有するローラ部と、前記吐出部および前記ローラ部と前記ステージ部とを前記第一方向に沿って相対的に移動させる第二駆動部と、前記粉体供給部、前記第一駆動部、および前記第二駆動部の駆動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記粉体供給部の駆動を制御して、前記ステージ面の全体を覆って形成する1層の前記粉体層を少なくとも2層分形成するのに要する量の前記粉体を前記第二ステージに供給させる第一制御手段と、前記第二駆動部を制御して、前記吐出部および前記ローラ部を前記第二ステージから前記第三ステージまで移動させる過程において、前記第一制御手段によって供給された前記粉体層の2層分の前記粉体を前記ローラ部で均して前記第一ステージに1層目の前記粉体層を形成し、且つ、前記第一駆動部を制御して、前記ローラ部が形成する前記1層目の前記粉体層に前記吐出部から前記造形液を吐出させて1層目の前記造形層を造形する第二制御手段と、前記第二駆動部を制御して、前記吐出部および前記ローラ部を前記第三ステージから前記第二ステージまで移動させる過程において、前記1層目の前記粉体層の形成で余った前記粉体を前記ローラ部で均して前記第一ステージに2層目の前記粉体層を形成し、且つ、前記第一駆動部を制御して、前記ローラ部が形成する前記2層目の前記粉体層に前記吐出部から前記造形液を吐出させて2層目の前記造形層を造形する第三制御手段と、を含むことを特徴とする立体造形装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, the powder that solidifies when mixed with the modeling liquid is configured to be accommodated therein, the powder supply unit that supplies the powder to the outside, and the powder is formed in layers. A first stage having a stage surface on which a plurality of powder layers are stacked, connected to the first stage on one side in a first direction parallel to the stage surface, and supplied from the powder supply unit A second stage on which powder is arranged, a stage portion having a third stage connected to the first stage on the other side in the first direction, and the powder layer laminated on the stage surface A discharge unit that discharges the modeling liquid and forms a modeling layer obtained by solidifying the powder layer, a first drive unit that drives the discharge unit to discharge the modeling liquid, and is parallel to the stage surface and the first Has a rotation axis extending in the second direction perpendicular to one direction A roller unit; a second drive unit that relatively moves the discharge unit and the roller unit and the stage unit along the first direction; the powder supply unit; the first drive unit; A control unit that controls the driving of the two driving units, and the control unit controls the driving of the powder supply unit to form one powder layer that covers the entire stage surface. First control means for supplying the second stage with an amount of the powder required to form at least two layers, and controlling the second drive unit so that the discharge unit and the roller unit are connected to the second stage. In the process of moving from the first stage to the third stage, the powder of two layers of the powder layer supplied by the first control means is leveled by the roller part and the first layer is moved to the first stage. Forming a powder layer and controlling the first drive unit; A second control unit configured to form the first modeling layer by discharging the modeling liquid from the discharge unit to the first powder layer formed by the roller unit; In the process of moving the discharge unit and the roller unit from the third stage to the second stage by controlling the unit, the roller unit removes the powder remaining from the formation of the first powder layer. And forming the second powder layer on the first stage, and controlling the first driving unit to form the second powder layer formed by the roller unit on the second powder layer. There is provided a three-dimensional modeling apparatus comprising: a third control unit configured to eject the modeling liquid from a discharge unit to model the second modeling layer.
第一態様の立体造形装置は、1つの粉体供給部が一度に少なくとも2層分の粉体層の形成に要する量の粉体を供給することができる。立体造形装置は、吐出部とローラ部が第一方向の他方側へ移動する過程において、ローラ部が2層分の量の粉体を均して1層の粉体層を形成しながら、吐出部が粉体層に造形液を吐出して1層目の造形層を形成する。そして立体造形装置は、余った粉体を、吐出部とローラ部が第一方向の一方側へ移動する過程において、ローラ部が均して1層の粉体層を形成しながら、吐出部が粉体層に造形液を吐出して、2層目の造形層を形成することができる。このように、第一態様の立体造形装置は、吐出部とローラ部が第一方向に1往復する間に2層分の造形層を形成し、高速化を図ることができる。さらに、第一態様の立体造形装置は、上記のように、粉体の供給を1つの粉体供給部でまかなえるので、部品点数を減らすことができる。また、重量のある粉体供給部を移動させずに造形することができる構成であるので、第一態様の立体造形装置は、駆動源に高出力なモータ等を使用する必要が無く、安価に製造することができる。 In the three-dimensional modeling apparatus of the first aspect, one powder supply unit can supply the amount of powder required for forming at least two powder layers at a time. In the process of the three-dimensional modeling apparatus moving the discharge part and the roller part to the other side in the first direction, the roller part discharges while the powder of two layers is leveled to form one powder layer. The part discharges the modeling liquid onto the powder layer to form a first modeling layer. In the process of moving the discharge powder and the roller portion to one side in the first direction, the three-dimensional modeling apparatus is configured to form a single powder layer while the discharge portion and the roller portion move to one side in the first direction. A modeling liquid can be discharged to the powder layer to form a second modeling layer. As described above, the three-dimensional modeling apparatus according to the first aspect can form two modeling layers while the discharge portion and the roller portion reciprocate once in the first direction, and can increase the speed. Furthermore, as described above, the three-dimensional modeling apparatus according to the first aspect can supply powder with a single powder supply unit, so that the number of parts can be reduced. Moreover, since it is the structure which can be modeled without moving a heavy powder supply part, the three-dimensional modeling apparatus of a 1st aspect does not need to use a high output motor etc. for a drive source, and is inexpensive. Can be manufactured.
第一態様の立体造形装置は、前記ステージ面に直交する第三方向において、前記ローラ部と前記ステージ部とを相対的に移動させ、前記ローラ部と前記ステージ部との間の距離を変化させる移動機構をさらに備えてもよい。この場合に、前記ローラ部は、前記吐出部よりも前記第一方向の一方側に設けられ、前記第二方向へ延びる回転軸を有する第一ローラ、および、前記吐出部よりも前記第一方向の他方側に設けられ、前記第二方向へ延びる回転軸を有する第二ローラを含んでもよい。また、前記制御部は、前記第二制御手段による制御前に、前記移動機構によって、前記第二ローラと前記第二ステージとが前記第三方向に向き合う第一位置において、前記第二ローラを前記第二ステージに当接させる第一当接手段と、前記第二制御手段による制御後に、前記移動機構によって、前記第二ローラと前記第三ステージとが前記第三方向に向き合う第二位置において、前記第二ローラを前記第三ステージから離間させ、少なくとも前記1層目の前記粉体層の形成で余った前記粉体の高さよりも高い位置に前記第二ローラを配置する離間手段と、前記第二駆動部を制御して、前記ローラ部を、前記第二位置よりも前記第一方向他方側の位置で、前記第一ローラと前記第三ステージとが前記第三方向に向き合う第三位置に移動させる移動手段と、前記第二駆動部を制御して、前記第三位置において、前記第一ローラを前記第三ステージに当接させる第二当接手段と、を含んでもよい。 The three-dimensional modeling apparatus of a 1st aspect moves the roller part and the stage part relatively in the 3rd direction orthogonal to the stage surface, and changes the distance between the roller part and the stage part. A moving mechanism may be further provided. In this case, the roller portion is provided on one side in the first direction with respect to the discharge portion, and has a rotation shaft extending in the second direction, and the first direction with respect to the discharge portion. A second roller having a rotation shaft provided on the other side and extending in the second direction. Further, the control unit moves the second roller at the first position where the second roller and the second stage face in the third direction by the moving mechanism before the control by the second control unit. After the first abutting means that abuts on the second stage and the control by the second control means, the second mechanism and the third stage are in the second position where the second roller and the third stage face in the third direction by the moving mechanism. Separating means for separating the second roller from the third stage and disposing the second roller at a position higher than at least the height of the powder remaining in the formation of the first powder layer; A third position by controlling the second drive unit so that the roller unit is positioned on the other side in the first direction with respect to the second position, and the first roller and the third stage face in the third direction. Move to move And means, and controls the second drive unit, in the third position, and a second abutment means for abutting the first roller to the third stage may include.
第一態様の立体造形装置は、吐出部とローラ部が第一方向の他方側へ移動する過程において、吐出部よりも第一方向他方側の第二ローラで2層分の量の粉体を均して1層の粉体層を形成し、吐出部が粉体層に造形液を吐出して1層目の造形層を形成する。そして立体造形装置は、余った粉体を、吐出部とローラ部が第一方向の一方側へ移動する過程において、吐出部よりも第一方向一方側の第一ローラで均して1層の粉体層を形成し、吐出部が粉体層に造形液を吐出して、2層目の造形層を形成することができる。このように、吐出部の前後方向の両側にそれぞれ第一ローラと第二ローラを設け、吐出部とローラ部が移動する方向に応じて使い分けることで、簡易な構成で、吐出部とローラ部が第一方向に一往復する間に2層分の造形層を形成することができる。 In the three-dimensional modeling apparatus according to the first aspect, in the process in which the discharge unit and the roller unit move to the other side in the first direction, the amount of powder corresponding to two layers is obtained by the second roller on the other side in the first direction from the discharge unit. An average powder layer is formed, and a discharge unit discharges a modeling liquid to the powder layer to form a first modeling layer. In the process of moving the discharge part and the roller part to one side in the first direction, the three-dimensional modeling apparatus averages one layer of the powder by the first roller on the one side in the first direction from the discharge part. A powder layer can be formed, and a discharge part can discharge a modeling liquid to a powder layer, and can form the 2nd modeling layer. In this way, the first roller and the second roller are provided on both sides in the front-rear direction of the discharge unit, and the discharge unit and the roller unit are configured with a simple configuration by properly using the discharge unit and the roller unit according to the moving direction. During one reciprocation in the first direction, two modeling layers can be formed.
第一態様の立体造形装置は、前記第一ローラおよび前記第二ローラを回転させる回転機構をさらに備えてもよい。この場合に、前記第二制御手段は、さらに、前記回転機構によって、前記第二ローラが前記第一方向の他方側から一方側へ向けて転がる場合の回転向きに前記第二ローラを回転させてもよい。前記第三制御手段は、さらに、前記回転機構によって、前記第一ローラが前記第一方向の一方側から他方側へ向けて転がる場合の回転向きに前記第一ローラを回転させ、てもよい。前記第二制御手段が前記回転機構によって前記第二ローラを回転させる回転速度は、前記第三制御手段が前記回転機構によって前記第一ローラを回転させる回転速度より遅くてもよい。 The three-dimensional modeling apparatus of the first aspect may further include a rotation mechanism that rotates the first roller and the second roller. In this case, the second control means further rotates the second roller in the rotation direction when the second roller rolls from the other side of the first direction to the one side by the rotation mechanism. Also good. The third control unit may further rotate the first roller in a rotation direction when the first roller rolls from one side of the first direction to the other side by the rotation mechanism. The rotation speed at which the second control means rotates the second roller by the rotation mechanism may be slower than the rotation speed at which the third control means rotates the first roller by the rotation mechanism.
第一態様の立体造形装置において、第一ローラ、第二ローラは、粉体を均す場合に、回転しながら粉体を均すことによって、第一ローラ、第二ローラが均したばかりの粉体層に対して与えるせん断応力を下げることができる。第一ローラ、第二ローラは、せん断応力を下げることによって、均した粉体層よりも下層に形成した粉体層において造形された造形層を、移動方向に引きずったりする「引きずり」や、引き延ばしたりする「膨張」の発生を、抑制することができる。一方で、第一ローラ、第二ローラは、移動速度に対する回転速度が速いほど、回転に粉体を巻き込みやすくなる。さらに、均す前の粉体が高く盛り上がるほど、巻き込んだ粉体が第一ローラ、第二ローラを乗り越えやすくなり、粉体は、舞ったり、均し終わった粉体層上に落ちたりする可能性がある。 In the three-dimensional modeling apparatus according to the first aspect, when the first roller and the second roller level the powder, the first roller and the second roller are just leveled by leveling the powder while rotating. The shear stress applied to the body layer can be lowered. The first roller and the second roller reduce the shear stress, and drag or stretch the modeling layer formed in the powder layer formed below the leveled powder layer in the moving direction. It is possible to suppress the occurrence of “expansion”. On the other hand, as the first roller and the second roller have a higher rotational speed with respect to the moving speed, the powder is more easily involved in the rotation. In addition, the higher the powder before leveling, the easier it is for the entrained powder to get over the first and second rollers, and the powder can fly or fall onto the leveled powder layer. There is sex.
往路において、第二ローラは、粉体供給部が供給した2層分の粉体層の形成に要する量の粉体を第二ローラで均しながら、均し残した粉体を移動方向に押し出し、粉体の山を盛り上げるため、粉体の量が多いと、粉体の山は高く盛り上がる。故に、立体造形装置は、往路において粉体を均す第二ローラを、復路において粉体を均す第一ローラよりも遅く回転させる。これにより、第二ローラは、高く盛り上がった粉体の巻き込みを抑制し、粉体が舞ったり、均し終わった粉体層上に落ちたりすることを防止することができる。そして、復路において、第一ローラが前後方向の後側へ向けて粉体を均す場合、粉体の量は1層分の量である。粉体の山は往路よりも低くなるので、立体造形装置は、復路において粉体を均す第一ローラを、往路において粉体を均す第二ローラよりも速く回転させても、粉体が舞ったり、均し終わった粉体層上に落ちたりする可能性を低減することができる。また、第一ローラは、速く回転することで、均し終わった粉体層に対して与えるせん断応力を、往路よりも下げることができる。よって、立体造形装置は、復路において、引きずりや膨張の発生を抑制しつつ、往路よりも速くローラ部を移動させることが可能となる。故に、立体造形装置は、第一ローラ、第二ローラの回転速度に合わせてローラ部の移動速度を調整することで、復路において往路よりも高速に粉体を均すことができ、立体造形物をより速く造形することができる。 In the forward path, the second roller pushes the remaining powder in the moving direction while leveling the amount of powder required for forming the two powder layers supplied by the powder supply unit with the second roller. To increase the powder pile, the powder pile rises higher when the amount of powder is large. Therefore, the three-dimensional modeling apparatus rotates the second roller for leveling the powder on the forward path slower than the first roller for leveling the powder on the return path. As a result, the second roller can suppress the entrainment of the highly raised powder, and can prevent the powder from flying or falling on the powder layer after leveling. In the return path, when the first roller levels the powder toward the rear side in the front-rear direction, the amount of the powder is an amount for one layer. Since the peak of the powder is lower than that of the forward path, the 3D modeling apparatus can rotate the first roller for leveling the powder on the return path faster than the second roller for leveling the powder on the forward path. The possibility of falling or falling on the powder layer after leveling can be reduced. Further, the first roller can rotate faster so that the shear stress applied to the powder layer that has been leveled can be reduced as compared with the forward path. Therefore, the three-dimensional modeling apparatus can move the roller portion faster than the forward path while suppressing the occurrence of dragging and expansion on the return path. Therefore, the 3D modeling device can adjust the moving speed of the roller part in accordance with the rotation speed of the first roller and the second roller, so that the powder can be leveled faster than the forward path on the return path. Can be modeled faster.
第一態様の立体造形装置において、前記第二制御手段が前記第二駆動部を制御して前記吐出部および前記ローラ部を前記第二ステージから前記第三ステージまで相対移動させる速度は、前記第三制御手段が前記第二駆動部を制御して前記吐出部および前記ローラ部を前記第三ステージから前記第二ステージまで相対移動させる速度よりも、遅くてもよい。 In the three-dimensional modeling apparatus according to the first aspect, the second control unit controls the second driving unit to relatively move the discharge unit and the roller unit from the second stage to the third stage. The three control means may be slower than the speed at which the second drive unit is controlled to relatively move the discharge unit and the roller unit from the third stage to the second stage.
往路において、第二ローラは、粉体供給部が供給した2層分の粉体層の形成に要する量の粉体を第二ローラで均しながら、均し残した粉体を移動方向に押し出し、粉体の山を盛り上げる。盛り上がった粉体の山は崩れ、山の斜面に沿って第二ローラの軸方向と移動方向に広がり、第二ローラに均される。粉体の量が多く、粉体の山が崩れるよりも先に第二ローラが移動すると、粉体は、第二ローラを乗り越えて、舞ったり、均し終わった粉体層上に落ちたりする可能性がある。故に、第一態様の立体造形装置は、往路においてローラ部を移動する移動速度を復路よりも遅くすることで、往路において、第二ローラが粉体を確実に絡めて粉体を均すことができる。一方、復路においては、第一ローラは、1層目の粉体層の形成において残った、1層分の粉体層の形成に必要な量の粉体を運びながら、ステージ面上で粉体を均す。粉体の量は往路よりも少なく、粉体の山は往路よりも低くなるので、第一態様の立体造形装置は、復路におけるローラ部の移動速度が往路より速くても、粉体が第一ローラを乗り越えて、舞ったり、均し終わった粉体層上に落ちたりする可能性を低減することができる。故に、復路においてはローラ部の移動速度を往路よりも速くすることで、立体造形装置は、復路において往路よりも高速に粉体を均すことができ、立体造形物をより速く造形することができる。 In the forward path, the second roller pushes the remaining powder in the moving direction while leveling the amount of powder required for forming the two powder layers supplied by the powder supply unit with the second roller. Enhance the pile of powder. The raised pile of powder collapses, spreads along the slope of the pile in the axial direction and the moving direction of the second roller, and is leveled to the second roller. If the amount of powder is large and the second roller moves before the powder pile breaks down, the powder will move over the second roller and fly or fall on the finished powder layer there is a possibility. Therefore, the three-dimensional modeling apparatus according to the first aspect can make the second roller surely entangle the powder and level the powder in the forward path by making the moving speed of moving the roller portion in the forward path slower than the return path. it can. On the other hand, in the return path, the first roller carries the powder on the stage surface while carrying the amount of powder necessary for forming the powder layer for one layer remaining in the formation of the first powder layer. Level. Since the amount of powder is smaller than that of the forward path and the mountain of powder is lower than that of the forward path, the three-dimensional modeling apparatus according to the first aspect has the first powder even if the moving speed of the roller portion on the return path is higher than that of the forward path. It is possible to reduce the possibility of jumping over the rollers and falling on the finished powder layer. Therefore, by making the moving speed of the roller part faster in the return path than in the forward path, the three-dimensional modeling apparatus can level the powder at a higher speed than in the forward path and can model the three-dimensional model faster. it can.
第一態様の立体造形装置において、前記第二ローラの直径は、前記第一ローラの直径よりも大きくてもよい。往路において、第二制御手段が第二ローラで粉体を均す場合の粉体の量は2層分あるのに対し、復路において、第三制御手段が第一ローラで粉体を均す場合の粉体の量は1層分である。第三方向における粉体の高さは、復路よりも往路の方が高くなる。故に、第二ローラの直径を第一ローラの直径よりも大きくする。これにより、立体造形装置は、第二ローラが粉体を均す際に粉体が第二ローラを乗り越えた場合に、粉体が吐出部(特に造形液を吐出するノズル面)に付着することを防止できる。また、立体造形装置は、粉体が第二ローラを乗り越えた場合に、第二ローラで均した粉体層の表面の平坦さを乱したり、粉体層を形成する粉体の量が足らなくなることも防止できる。 In the three-dimensional modeling apparatus according to the first aspect, the diameter of the second roller may be larger than the diameter of the first roller. When the second control means levels the powder with the second roller in the forward path, the amount of the powder is two layers, whereas when the third control means levels the powder with the first roller in the return path The amount of the powder is one layer. The height of the powder in the third direction is higher on the forward path than on the return path. Therefore, the diameter of the second roller is made larger than the diameter of the first roller. Thereby, in the three-dimensional modeling apparatus, when the powder gets over the second roller when the second roller leveles the powder, the powder adheres to the discharge part (particularly, the nozzle surface that discharges the modeling liquid). Can be prevented. Also, the three-dimensional modeling apparatus disturbs the flatness of the surface of the powder layer leveled by the second roller when the powder gets over the second roller, or the amount of powder forming the powder layer is insufficient. It can also be prevented from disappearing.
第一態様の立体造形装置において、前記第一制御手段は、前記第三制御手段が前記ローラ部を前記第二ステージに移動させた後に、前記第二ステージに残る余剰粉体の量に基づいて、前記第二ステージに新たに供給する前記粉体の量を調整してもよい。立体造形装置は、余剰粉体の量に基づいて新たに供給する粉体の量を調整することで、無駄なく効率的に立体造形物を造形することができる。 In the three-dimensional modeling apparatus according to the first aspect, the first control means is based on the amount of surplus powder remaining on the second stage after the third control means moves the roller part to the second stage. The amount of the powder newly supplied to the second stage may be adjusted. The three-dimensional modeling apparatus can model a three-dimensional model efficiently without waste by adjusting the amount of powder to be newly supplied based on the amount of surplus powder.
第一態様の立体造形装置は、前記第二ステージの前記余剰粉体の量を測定する測定部をさらに備えてもよい。この場合に、前記制御部は、前記第三制御手段が前記ローラ部を前記第二ステージに移動させた後に、前記測定部に前記余剰粉体の量を測定させる第四制御手段と、前記測定部によって測定された前記余剰粉体の量に基づいて、前記第二ステージに新たに供給する前記粉体の量を算出する算出手段と、を含んでもよい。また、前記第一制御手段は、前記算出手段によって算出された前記粉体の量の前記粉体を、前記第二ステージに供給してもよい。 The three-dimensional modeling apparatus of the first aspect may further include a measuring unit that measures the amount of the excess powder of the second stage. In this case, the control unit includes a fourth control unit that causes the measurement unit to measure the amount of the excess powder after the third control unit moves the roller unit to the second stage, and the measurement Calculation means for calculating the amount of the powder newly supplied to the second stage based on the amount of the excess powder measured by the unit. The first control unit may supply the powder in the amount of the powder calculated by the calculation unit to the second stage.
立体造形装置は、測定部が測定した余剰粉体の量に基づいて算出手段が算出した粉体の量を新たに前記第二ステージに供給することで、第二制御手段が第二ローラで粉体を均す場合には、常に、2層分の量の粉体を供給することができるので、無駄なく効率的に立体造形物を造形することができる。 The three-dimensional modeling apparatus newly supplies the second stage with the amount of powder calculated by the calculating unit based on the amount of surplus powder measured by the measuring unit, so that the second control unit uses the second roller to When leveling the body, it is always possible to supply two layers of powder, so that a three-dimensional model can be efficiently modeled without waste.
第一態様の立体造形装置は、前記第二制御手段および前記第三制御手段の制御によって前記吐出部および前記ローラ部が前記ステージ面を往復する往復回数と、前記第一制御手段が前記粉体供給部から前記第二ステージに供給させる前記粉体の供給量とを対応付けて記憶する記憶部をさらに備えてもよい。この場合に、前記制御部は、前記往復回数を計数する計数手段をさらに含んでもよい。また、前記計数手段によって計数された前記往復回数に対応し、前記記憶部に記憶された前記粉体の供給量は、前記吐出部および前記ローラ部が前記ステージ面を往復する度に前記第二ステージに残る前記余剰粉体の推定量に基づいて、予め設定された量であってもよい。 The three-dimensional modeling apparatus according to the first aspect includes the number of reciprocations in which the discharge unit and the roller unit reciprocate the stage surface under the control of the second control unit and the third control unit, and the first control unit includes the powder. You may further provide the memory | storage part which matches and memorize | stores the supply amount of the said powder supplied to said 2nd stage from a supply part. In this case, the control unit may further include a counting unit that counts the number of reciprocations. Further, the supply amount of the powder stored in the storage unit corresponding to the number of reciprocations counted by the counting unit is the second time each time the discharge unit and the roller unit reciprocate the stage surface. It may be a preset amount based on the estimated amount of the surplus powder remaining on the stage.
立体造形装置は、粉体供給部から一定量の粉体を供給すれば、往復回数が増えるにつれて、余剰粉体が所定量ずつ増える。例えば、粉体供給部から供給する粉体の量と、余剰粉体の増加量とを往復回数に対応付けたテーブルを作成し、あらかじめ記憶部に記憶する。このようにすれば、立体造形装置は、往復回数に応じて粉体供給部から供給する粉体の量を調整したり、間引いたりすることで、簡易な構成ながら、安定して2層分の量の粉体を供給することができ、無駄なく効率的に立体造形物を造形することができる。そして、粉体の供給量を制御し、必要以上に多く供給しないことで、立体造形装置は、ローラ部で粉体を均す場合に、毎回一定量の粉体を供給する場合と比較して、ローラ部を粉体が乗り越えたり、粉体が舞ったりすることを防止することができる。 If a certain amount of powder is supplied from the powder supply unit, the three-dimensional modeling apparatus increases the surplus powder by a predetermined amount as the number of reciprocations increases. For example, a table in which the amount of powder supplied from the powder supply unit and the increase amount of excess powder are associated with the number of reciprocations is created and stored in the storage unit in advance. In this way, the three-dimensional modeling apparatus can stably adjust the amount of powder supplied from the powder supply unit according to the number of reciprocations, or thin it out, so that it is stably configured for two layers. An amount of powder can be supplied, and a three-dimensional model can be efficiently modeled without waste. And by controlling the supply amount of powder and not supplying more than necessary, the three-dimensional modeling apparatus can compare the case where a certain amount of powder is supplied each time when the powder is leveled by the roller part. It is possible to prevent the powder from getting over the roller part and the powder from flying.
本発明の第二態様によれば、造形液と混合すると固化する粉体を内部に収容可能に構成され、前記粉体を外部に供給する粉体供給部と、前記粉体を層状に形成した粉体層が複数積層される面であるステージ面を有する第一ステージ、前記ステージ面に平行な第一方向の一方側で前記第一ステージに接続し、前記粉体供給部から供給される前記粉体が配置される第二ステージ、および、前記第一方向の他方側で前記第一ステージに接続する第三ステージを有するステージ部と、前記ステージ面に積層された前記粉体層に対して前記造形液を吐出し、前記粉体層を固化した造形層を造形する吐出部と、前記吐出部を駆動して前記造形液を吐出させる第一駆動部と、前記ステージ面に平行且つ前記第一方向に直交する第二方向へ延びる回転軸を有するローラ部と、前記吐出部および前記ローラ部と前記ステージ部とを前記第一方向に沿って相対的に移動させる第二駆動部と、前記粉体供給部、前記第一駆動部、および前記第二駆動部の駆動を制御する制御部と、を備える立体造形装置の駆動を制御するため、前記制御部が実行する駆動制御方法であって、前記粉体供給部の駆動を制御して、前記ステージ面の全体を覆って形成する1層の前記粉体層を少なくとも2層分形成するのに要する量の前記粉体を前記第二ステージに供給させる第一制御ステップと、前記第二駆動部を制御して、前記吐出部および前記ローラ部を前記第二ステージから前記第三ステージまで移動させる過程において、前記第一制御ステップにおいて供給された前記粉体層の2層分の前記粉体を前記ローラ部で均して前記第一ステージに1層目の前記粉体層を形成し、且つ、前記第一駆動部を制御して、前記ローラ部が形成する前記1層目の前記粉体層に前記吐出部から前記造形液を吐出させて1層目の前記造形層を造形する第二制御ステップと、前記第二駆動部を制御して、前記吐出部および前記ローラ部を前記第三ステージから前記第二ステージまで移動させる過程において、前記1層目の前記粉体層の形成で余った前記粉体を前記ローラ部で均して前記第一ステージに2層目の前記粉体層を形成し、且つ、前記第一駆動部を制御して、前記ローラ部が形成する前記2層目の前記粉体層に前記吐出部から前記造形液を吐出させて2層目の前記造形層を造形する第三制御ステップと、を含むことを特徴とする立体造形装置の駆動制御方法が提供される。第二態様に係る駆動制御方法によって立体造形装置の駆動を制御することで、第一態様と同様の効果を得ることができる。 According to the second aspect of the present invention, the powder that solidifies when mixed with the modeling liquid is configured to be accommodated therein, the powder supply unit that supplies the powder to the outside, and the powder is formed in layers. A first stage having a stage surface on which a plurality of powder layers are stacked, connected to the first stage on one side in a first direction parallel to the stage surface, and supplied from the powder supply unit A second stage on which powder is arranged, a stage portion having a third stage connected to the first stage on the other side in the first direction, and the powder layer laminated on the stage surface A discharge unit that discharges the modeling liquid and forms a modeling layer obtained by solidifying the powder layer, a first drive unit that drives the discharge unit to discharge the modeling liquid, and is parallel to the stage surface and the first Has a rotation axis extending in the second direction perpendicular to one direction A roller unit; a second drive unit that relatively moves the discharge unit and the roller unit and the stage unit along the first direction; the powder supply unit; the first drive unit; A control unit that controls the drive of the two drive units, and a drive control method that the control unit executes to control the drive of the three-dimensional modeling apparatus, and controls the drive of the powder supply unit, A first control step for supplying the second stage with an amount of the powder required to form at least two layers of the powder layer that covers the entire stage surface; and the second driving unit. In the process of moving the discharge unit and the roller unit from the second stage to the third stage by controlling the powder, the powder for two layers of the powder layer supplied in the first control step Leveling at the roller The first powder layer is formed on the first stage, and the first driving unit is controlled, and the first powder layer formed by the roller unit is transferred from the discharge unit to the first powder layer. A second control step of forming a first modeling layer by discharging a modeling liquid; and controlling the second driving unit to move the discharging unit and the roller unit from the third stage to the second stage. In the process of moving, the powder remaining from the formation of the first powder layer is leveled by the roller portion to form the second powder layer on the first stage, and A third control step of controlling the first driving unit to form the second modeling layer by discharging the modeling liquid from the discharge unit to the second powder layer formed by the roller unit. And a drive control method for a three-dimensional modeling apparatus. By controlling the drive of the three-dimensional modeling apparatus by the drive control method according to the second aspect, the same effect as that of the first aspect can be obtained.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、参照する図面は、本発明が採用し得る技術的特徴を説明するために用いられるものである。図面に記載する装置の構成、各種処理のフローチャート等は、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings to be referred to are used for explaining technical features that can be adopted by the present invention. The configuration of the apparatus, the flowcharts of various processes, and the like described in the drawings are not intended to be limited to these, but are merely illustrative examples.
なお、以下の説明では、図1に示す、造形台6のステージ部9が有する第一ステージ91のステージ面91Aに平行な方向であり、支持部39,40間に架け渡された無端ベルト4に沿ってローラ部16が移動する方向を、立体造形装置1の前後方向とする。ローラ部16に設けた第一ローラ17、第二ローラ18は前後方向に並べて配置するが、第二ローラ18側を前側、第一ローラ17側を後側とする。また、ステージ面91Aに平行であり、且つ前後方向に直交する方向を立体造形装置1の左右方向とし、ステージ面91Aに対し、無端ベルト4が設けられた側を左側とする。そして、土台2に対し、第一ステージ91が昇降する方向を上下方向とし、ステージ部9に対し粉体供給部14が配置された側を上側とする。
In the following description, the
図1〜図4を参照し、立体造形装置1の機械的な構成について説明する。立体造形装置1は、造形データに従って、無色の造形液(無色造形液)および着色した造形液(カラー造形液)を吐出する吐出ヘッド42等を駆動し、立体造形物を造形する。立体造形装置1は、有線または無線によるローカル接続あるいはネットワーク等を介し、パーソナルコンピュータ(以下、「PC」と略す。)100から造形データを受信する。PC100は、物体の三次元形状および色を示す立体データに基づいて造形データを作成し、立体造形装置1に送信する。なお立体造形装置1は、造形データを他のデバイスから取得してもよい。また立体造形装置1は、物体の三次元形状および色を示す立体データをPC100から取得し、取得した立体データに基づいて造形データを作成してもよい。
The mechanical configuration of the three-
図1に示すように、立体造形装置1は、土台2、支持部39,40、造形台6、粉体供給部14、ローラ部16、吐出ヘッド42、粉体回収部13、タンク31を主に備える。土台2は、上下方向を厚み方向とし、前後方向を長手方向とする矩形板状であり、立体造形装置1の全体を支持する。土台2は、前後方向の両端に、それぞれ上方へ向けて立設する2つの支持部39,40を備える。前側の支持部40は、内部に、立体造形装置1を電気的に制御する回路部(図5参照)を備える。支持部40は、左側面に、作業者からの操作入力を受け付ける入力部および作業者への指示等を表示する表示部を有する操作パネル53を備える。
As shown in FIG. 1, the three-
造形台6は、土台2上で、支持部39と支持部40の間に配置される。図1〜図4に示すように、造形台6は、造形台6を支持する基部7と、基部7の上部に支持される板状のステージ部9を備える。基部7の形状は略直方体形状である。基部7は上部が開放する平面視略矩形状の凹部7A(図3参照)と、を備える。ステージ部9は、第一ステージ91、第二ステージ92および第三ステージ93を有する。第一ステージ91は平面視略正方形(例えば100mm×100mm)の板体であり、基部7の上部に位置する。第一ステージ91は立体造形装置1が立体造形物を造形する台である。第一ステージ91の大きさは、凹部7Aの開口と略同じである。図3に示すように、基部7は、凹部7A内に、昇降機構8とステージ昇降モータ46を備える。昇降機構8はステージ昇降モータ46の動力によって凹部7A内で第一ステージ91を上下に昇降する。第一ステージ91の上面であるステージ面91Aは水平に保たれる。
The modeling table 6 is disposed between the
図1、図2に示すように、第一ステージ91の左右方向両側には、側方へ向けて細幅に張り出す板体91Bが設けられる。板体91Bは、第二ステージ92の先端部および第三ステージ93の後端部にそれぞれ接続して上面を水平に揃える。基部7の凹部7Aは、板体91B、第二ステージ92および第三ステージ93に囲まれた開口を介して外部に露出する。
As shown in FIGS. 1 and 2,
第二ステージ92は、第一ステージ91の後側に接続し、基部7の上端から後方へ向けて張り出す矩形の板体である。第二ステージ92は、前後方向において第一ステージ91寄りの位置に、左右方向に延びる測定部54を備える。測定部54は、例えば歪みゲージの抵抗値変化を検出し、測定部54上に載置される物体の重さを測定する、いわゆる電子天秤である。測定部54の左右方向の長さは、第一ステージ91の左右方向の長さと略同じである。なお、測定部54の左右方向の長さは、第一ステージ91の左右方向の長さより長くてもよい。第三ステージ93は、第一ステージ91の前側で基部7の上端から前方へ向けて張り出す矩形の板状部である。
The
第一ステージ91は、上部ステージと下部ステージと(図示略)、を備える。上部ステージと下部ステージは略同一形状の板状部材であり、それぞれ水平に配置される。上部ステージと下部ステージは、それぞれ、厚み方向に貫通する複数の孔を備える。上部ステージと下部ステージは、上部ステージの孔の位置と下部ステージの孔の位置を、平面視において重複しない位置にずらして配置する。故に、立体造形粉体(以下、「粉体」という。)は第一ステージ91が静止している状態では、第一ステージ91上に堆積する。立体造形装置1は、昇降範囲の上部から第一ステージ91を徐々に下降させながら立体造形物を層状に造形する。
The
粉体回収部13は、後側の支持部39内下部に設けられる。粉体回収部13は、基部7の凹部7A内と筒状の回収路10で接続する。粉体は、造形液と混合すると固化する。固化せずに立体造形物の周辺に残存する余分な立体造形粉体(以下、「未硬化粉体」という。)は、上部ステージおよび下部ステージの孔を通って第一ステージ91から落下する。凹部7A内には、第一ステージ91の下方に、未硬化粉体が堆積する。粉体回収部13は、回収路10を介して凹部7A内から未硬化粉体を吸引して回収する。
The
粉体供給部14は、収容部14A内に粉体を収容するケースである。粉体供給部14は、造形台6の第二ステージ92に設けた測定部54の上方の位置に固定される。粉体供給部14の形状は、上下方向および左右方向に長く延び、前後方向に短い直方体形状である。粉体供給部14の左右方向の長さは、第一ステージ91の左右方向の長さと略同じである。なお、粉体供給部14の左右方向の長さは、第一ステージ91の左右方向の長さより長くてもよい。収容部14Aに収容される粉体は、例えば周知の石膏粉体である。石膏は焼石膏とすることが好ましい。また、粉体の粒子径は10μm〜500μmとすることが好ましい。
The
図3に示すように、粉体供給部14は、収容部14Aの下部において前後方向の厚みが小さく形成される。収容部14Aの下端には左右方向を軸方向とする円柱状の供給棒14Bが設けられ、収容部14Aと、粉体供給部14の下端に設けた開口との間を塞ぐ。供給棒14Bは、外周面に、軸方向に延びる溝部14Cを備える。また、粉体供給部14は、右側の側面に、供給棒14Bを回転させる粉体供給モータ41(図2参照)を備える。粉体供給モータ41によって供給棒14Bが回動され、溝部14Cの開口が収容部14A内に向けられると、収容部14A内の粉体は溝部14C内に取り込まれる。溝部14C内には、例えば0.1gの粉体が取り込まれる。粉体供給モータ41によって供給棒14Bがさらに回動され、溝部14Cの開口が粉体供給部14下端の開口に向けられると、溝部14C内に取り込まれた粉体は落下し、第二ステージ92の測定部54上に供給される。粉体供給部14は、供給棒14Bの回転回数に応じて第二ステージ92に供給する粉体の量を調節することができる。
As shown in FIG. 3, the
図1に示すように、立体造形装置1は、造形台6の左側上方の位置に、前後方向に延びる無端ベルト4を備える。無端ベルト4は、支持部39,40がそれぞれ回転可能に支持するプーリ4A間に架設されている。前側のプーリ4Aの回転軸にはローラ部前後動モータ43の駆動軸が接続されている。無端ベルト4は、ローラ部前後動モータ43の動力によって回動し、固定部25(後述)を介して固定されたローラ部16を前後方向に移動する。また、立体造形装置1は、無端ベルト4に沿って、後述するローラ部16の前後方向への移動を案内するガイドレール(図示略)を備える。ガイドレールは、ローラ部16が前後方向へ移動する場合に、ローラ部16の軸棒19(後述)がステージ部9の上面との間で所定距離離れた状態を維持する。
As shown in FIG. 1, the three-
図2〜図4に示すように、ローラ部16は、軸17A,18Aがそれぞれ左右方向に延び、互いを前後方向に並べて配置した第一ローラ17および第二ローラ18を備える。第一ローラ17および第二ローラ18は、ステージ部9上で粉体を均し平坦化する均しローラである。また、ローラ部16は、第一ローラ17と第二ローラ18との間で上方の位置に、左右方向に延びる棒状の軸棒19を備える。第二ローラ18は、第一ローラ17よりも前側に配置される。第一ローラ17の軸17Aと、第二ローラ18の軸18Aと、軸棒19のそれぞれの両端は、板状で一対の押さえ板20にそれぞれ支持される。第一ローラ17および第二ローラ18の左右方向の長さは、第一ステージ91の左右方向の長さと略同じである。なお、第一ローラ17および第二ローラ18の左右方向の長さは、第一ステージ91の左右方向の長さより長くてもよい。また、本実施形態において、第一ローラ17の外径と第二ローラ18の外径は同径である。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
ローラ部16は、左側の押さえ板20の上部に、無端ベルト4にローラ部16を固定する固定部25を備える。固定部25は、押さえ板20に対し、左右方向を軸にして相対的に回転することができる。固定部25にはローラ部揺動モータ44が組み付けられている。ローラ部揺動モータ44の駆動軸は軸棒19に連結する。押さえ板20は、ローラ部揺動モータ44の駆動によって、軸棒19を軸とする周方向に回動する。したがって、軸棒19の下方且つ前方に位置する第二ローラ18の外表面は、ローラ部16が左方(図3における紙面表側)から見たときの時計回りに回動するとステージ部9の上面に近接し、反時計回りに回動するとステージ部9の上面から離間する。同様に、軸棒19の下方且つ後方に位置する第一ローラ17の外表面は、ローラ部16が左方から見たときの時計回りに回動するとステージ部9の上面から離間し、反時計回りに回動するとステージ部9の上面に近接する。
The
図4に示すように、ローラ部16は、右側の押さえ板20に、左右方向を軸方向とする4つのギア21〜24と、ローラ回転モータ45を備える。第一ギア21は、第一ローラ17の軸17Aと同軸に設けられる。第二ギア22は、第二ローラ18の軸18Aと同軸に設けられる。第三ギア23は、軸棒19の軸の位置と第一ローラ17の軸17Aの位置との間の位置に回転軸を配置し、第一ギア21および第四ギア24に噛み合う。第四ギア24は、軸棒19の軸の位置と第二ローラ18の軸18Aの位置との間の位置に回転軸を配置し、第二ギア22および第三ギア23に噛み合う。ローラ回転モータ45の駆動軸は、第四ギア24の回転軸に連結する。
As shown in FIG. 4, the
詳細は後述するが、造形時、ローラ部16は、第二ステージ92上から前方へ向けて、第一ステージ91を横切って第三ステージ93に移動する往路において、第二ローラ18で粉体を均して平坦化し、粉体の層(以下、「粉体層」という。)を形成する。さらにローラ部16は、第三ステージ93上から後方へ向けて移動し、第一ステージ91を横切って第二ステージ92に達する復路において、第一ローラ17で粉体を均して平坦化し、粉体層を形成する。第一ローラ17および第二ローラ18が粉体を均す場合に、ローラ回転モータ45は、駆動軸を、右方(図4における紙面表側)から見たときの反時計回りに回動する。これにより、第一ローラ17は、復路において、右方(図4における紙面表側)から見たときの反時計回りに回動しながら粉体を均す。同様に、第二ローラ18は、往路において、時計回りに回動しながら粉体を均す。本実施形態において、ギア21〜24はいずれも同径であり、第一ローラ17および第二ローラ18の回転速度は同速度である。
Although details will be described later, at the time of modeling, the
吐出ヘッド42は、第一ステージ91のステージ面91A上に形成された粉体層に造形液(無色造形液およびカラー造形液)を吐出する。図1〜図4に示すように、吐出ヘッド42の形状は、左右方向に長く延びる直方体形状である。吐出ヘッド42の左右方向の長さは、第一ステージ91の左右方向と略同じである。なお、吐出ヘッド42の左右方向の長さは、第一ステージ91の左右方向の長さより長くてもよい。吐出ヘッド42は例えばピエゾ方式で造形液を下方に吐出可能なインクジェットヘッドである。粉体層は、吐出ヘッド42が吐出する造形液と混合することによって固化する。以下、粉体層に造形液を吐出して固化した層を、「造形層」という。無色造形液は、無色の造形液である。カラー造形液は、無色造形液をあらかじめインクで着色した造形液であり、粉体層を固化し、且つ着色できる。
The
吐出ヘッド42は、下面に、造形液を吐出するノズルを左右方向に沿って複数並べたノズル列(図示略)を、少なくとも5列有する。吐出ヘッド42は、ノズル列の左右方向の長さが第一ステージ91の左右方向の長さと略同じであるライン型のインクジェットヘッド(いわゆるラインヘッド)である。ラインヘッドは、ノズル列からの一度の造形液の吐出で第一ステージ91の左右方向の全体に造形液を着滴させることができるので、前後方向への移動をリニアに行うことができる。複数のノズル列は、それぞれ、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)およびブラック(K)に着色したカラー造形液と、無色造形液を吐出する。なお、吐出ヘッド42は、単色の造形液を吐出するノズル列を1列以上有する構成であってもよい。
The
吐出ヘッド42は、下面をステージ部9の上面に向けた状態で、ローラ部16の第一ローラ17と第二ローラ18の間で軸棒19の下方に配置され、軸棒19に対して位置決めされている。すなわち、吐出ヘッド42は、ローラ部16が前後方向へ移動する場合にローラ部16と共に前後方向へ移動するが、ローラ部16が軸棒19を軸に回動しても、軸棒19の下方に位置し、下面をステージ部9の上面に向けた状態を維持する。なお、吐出ヘッド42の下面と、ステージ部9の上面との間の距離(造形液吐出時におけるノズルと粉体層表面との間の距離)は、例えば15mmである。
The
図1に示すように、立体造形装置1は、後側の支持部39内上部に、造形液を貯蔵するタンク31を備える。タンク31は、複数のチューブ(C,M,Y,K各色のカラー造形液と無色造形液を輸送する5本のチューブ)からなる接続管(図示略)で吐出ヘッド42に接続し、接続管を通じて吐出ヘッド42に造形液を供給する。詳細は後述するが、造形時、吐出ヘッド42は、往路において、吐出ヘッド42よりも前側に位置する第二ローラ18が平坦化した粉体層の上面に造形液を吐出する。同様に、吐出ヘッド42は、復路において、吐出ヘッド42よりも後側に位置する第一ローラ17が平坦化した粉体層の上面に造形液を吐出する。
As shown in FIG. 1, the three-
次に、図5を参照し、立体造形装置1の電気的な構成について説明する。立体造形装置1は、立体造形装置1の制御を司るCPU50を備える。CPU50は、バス59を介し、RAM51、ROM52、操作パネル53、測定部54、外部通信インターフェイス(以下、「I/F」と略す。)55、モータ駆動部61,63,64,65,66、およびヘッド駆動部62と電気的に接続する。RAM51は、PC100から受信した造形データ等の各種データを一時的に記憶する。ROM52は、立体造形装置1の動作を制御するための制御プログラムおよび初期値等を記憶する。
Next, the electrical configuration of the three-
操作パネル53は、作業者からの操作入力を入力部が受け付け、作業者への指示等を表示部が表示する。測定部54は、前述したように、測定部54上に載置される物体(後述する余剰粉体)の重さを測定する。外部通信I/F55は、立体造形装置1をPC100等の外部機器に電気的に接続する。なお、立体造形装置1は、USBインターフェイス、インターネット等を介し、他のデバイス(例えば、USBメモリ、サーバ等)から各種データを取得することも可能である。モータ駆動部61,63〜66は、CPU50の制御に従い、それぞれ、粉体供給モータ41、ローラ部揺動モータ44、ローラ部前後動モータ43、ローラ回転モータ45、ステージ昇降モータ46の動作を制御する。ヘッド駆動部62は吐出ヘッド42に電気的に接続し、各吐出チャンネルに設けられた圧電素子を駆動して、各ノズルから造形液を吐出する。
In the
このような構成を有する本実施形態の立体造形装置1は、概略、以下のように立体造形物を造形する。立体造形装置1のCPU50は、粉体供給部14の粉体供給モータ41の駆動を制御して供給棒14Bを回動し、第二ステージ92の測定部54上に、2層分の粉体層の形成に必要な量の粉体を供給する。CPU50は、ステージ昇降モータ46の駆動制御によって、第一ステージ91を造形層1層分の厚み分下降させる。CPU50は、ローラ部揺動モータ44、ローラ回転モータ45およびローラ部前後動モータ43の駆動を制御して、ローラ部16が前後方向の前向きに移動する往路において、第二ローラ18で粉体を均し、第一ステージ91上に1層目の粉体層を形成する。同時に、CPU50は、吐出ヘッド42の駆動を制御し、第二ローラ18が形成した粉体層に造形液を吐出させる。粉体層で造形液が着滴した部分は固化して造形層を形成し、着滴しなかった部分は固化せずに未硬化粉体として残る。
The three-dimensional model |
第二ローラ18が第三ステージ93に到達したとき、第二ローラ18は、往路における1層目の粉体層の形成において残った、1層分の粉体層の形成に必要な量の粉体を、第三ステージ93上に押し出す。CPU50は、ローラ部揺動モータ44およびローラ部前後動モータ43の駆動を制御して、ローラ部16を第三ステージ93上の粉体よりも前側に移動させる。CPU50は、ステージ昇降モータ46の駆動制御によって、第一ステージ91を造形層1層分の厚み分下降させる。CPU50は、ローラ部揺動モータ44、ローラ回転モータ45およびローラ部前後動モータ43の駆動を制御して、ローラ部16が前後方向の後向きに移動する復路において、第一ローラ17で粉体を均し、第一ステージ91上に2層目の粉体層を形成する。同時に、CPU50は、吐出ヘッド42の駆動を制御し、第一ローラ17が形成した粉体層に造形液を吐出させる。第一ローラ17が第二ステージ92に到達したら、CPU50は、ローラ部揺動モータ44およびローラ部前後動モータ43の駆動を制御して、ローラ部16を測定部54よりも後側に移動させる。CPU50は、立体造形処理を実行し、以上の動作を繰り返すことによって造形層を下層から上層へ向けて1層ずつ形成し、造形層を積層した立体造形物を造形する。
When the
図6を参照し、立体造形装置1のCPU50が実行する立体造形処理について、図3、図7〜図13を参照しながら説明する。立体造形処理は、PC100から造形データを受信した場合に、造形データをRAM51に記憶し、ROM52に記憶されたプログラムをCPU50が読み出して実行することによって、開始される。
With reference to FIG. 6, the three-dimensional modeling process which CPU50 of the three-
図6に示すように、CPU50は、まず、初期層形成処理を実行する(S1)。図3に示すように、初期層70(いわゆるフィルベッド)は、造形層形成において最下層に形成される粉体層である。ステージ面91A上に直接厚みの薄い粉体層を形成する場合、粉体を第二ローラ18で広げても、粉体がステージ面91A上で滑り、斑状に広がったり、均一な厚みを得られなかったりする場合がある。故に、立体造形装置1は、初期層70として、造形層73,74(図8,図12参照)の造形対象である粉体層71,72(図8,図12参照)よりも厚みの厚い粉体層を予め形成し、均一且つ平坦に広がった粉体層を確保する。さらに立体造形装置1は、粉体層71,72をステージ面91A上に直接形成せず、初期層70上に形成できるので、均一な厚みで滑らかに広がった粉体層を得ることができる。また、初期層70を形成することによって、立体造形装置1は、初期層70上に直接形成する1層目の粉体層71において造形層73を形成する際に、粉体層71に吐出した造形液がステージ面91Aに付着することを防ぐことができる。CPU50は、初期層形成処理において、初期層70を往路において形成後、復路では、ローラ部16を第二ステージ92上の往路原点位置に戻す処理を行う。往路原点位置は、前後方向において、第二ローラ18が測定部54よりも前後方向の後側に位置する場合におけるローラ部16の位置であり、以下では第一位置P1という。初期層70の形成において余った余剰粉体77(図13参照)がある場合、余剰粉体77は、復路において、第一ローラ17によって測定部54上に載置される。また、CPU50は、ローラ部16を往路原点位置に移動する際に、第一ローラ17の軸17Aの位置と第二ローラ18の軸18Aとが上下方向において同じ位置となるように、ローラ部揺動モータ44の駆動を制御する。
As shown in FIG. 6, the
図6に示すように、CPU50はRAM51から、造形データが含む複数層分の粉体層に対する造形液の吐出位置情報から、初期層70上に、往路と復路とで形成する2層の粉体層71,72のうち、1層目の粉体層71に対する吐出位置情報を読み出す(S2)。CPU50は、ステージ昇降モータ46の駆動を制御して、第一ステージ91を1層分(例えば0.1mm)下方に移動させる(S3)。CPU50は、測定部54に堆積する余剰粉体の重量を測定し、測定結果を取得する(S5)。CPU50は、2層分の粉体層を形成するのに必要な量の粉体の重量(例えば3.2g)から、余剰粉体の重量を減算し、RAM51に記憶する変数Xに代入する(S6)。CPU50は、Xが0以下であれば(S7:NO)、2層分の粉体層の形成に必要な量の粉体が余剰粉体として測定部54上に載置されているので、そのまま処理をS10へ進める。CPU50は、Xが0より大きければ(S7:YES)、粉体供給モータ41の駆動を制御し、供給棒14Bの回転回数を調整して測定部54上にX(g)の粉体を供給し(S8)、処理をS10へ進める。図3に示すように、測定部54上には、余剰粉体に追加して新たに供給された粉体との合計量で、2層分の粉体層の形成に必要な量の粉体75が載置される。
As shown in FIG. 6, the
図6に示すように、CPU50は、ローラ部揺動モータ44の駆動を制御し、ローラ部16を左方から見て時計回りに回転させる(S10)。図7に示すように、往路において進行方向の先側(前後方向の前側)に位置する第二ローラ18は、ステージ部9に近接し、第二ローラ18の外周面が第二ステージ92の上面に当接する。第一ローラ17は第二ステージ92の上面から離間する。なお、前述したように、ローラ部16の軸棒19下方に配置された吐出ヘッド42は、下面をステージ部9の上面に向けた状態を維持する。
As shown in FIG. 6, the
図6に示すように、CPU50は、往路における造形層の形成処理を開始する(S11)。CPU50は、ローラ回転モータ45(図4参照)の駆動を制御し、第二ローラ18を左側から見て反時計回りに回転させる。CPU50は、ローラ部前後動モータ43の駆動を制御し、無端ベルト4を回転させる。無端ベルト4に接続するローラ部16は、前後方向において前側へ向けて移動を開始する。図8に示すように、第二ローラ18は、測定部54上に載置された粉体層2層分の粉体75をローラ部16の移動によって前方へ押し出しながら、第一ステージ91上で均して平坦化し、往路における粉体層71を形成する。ローラ部16の軸棒19下方に配置された吐出ヘッド42は、ローラ部16と共に、前方へ向けて移動する。CPU50は、造形データに従って吐出ヘッド42の駆動を制御し、第二ローラ18が形成した粉体層71に、吐出位置情報に対応付けられたノズルから造形液を吐出して造形層73を造形する。前述したように、吐出ヘッド42はラインヘッドであるので、リニアに移動しながら造形液を吐出することができる。故に、本実施形態の立体造形装置1は、吐出ヘッド42を一体に組み付けたローラ部16を移動させ、第二ローラ18の均しによる粉体層71の形成を行いながら、吐出ヘッド42からの造形液の吐出による造形層73の造形を行うことができる。
As shown in FIG. 6, the
CPU50は、ローラ部16の前後方向の位置を、ローラ部前後動モータ43の駆動量に応じて判断できる。図9に示すように、CPU50は、第二ローラ18の外周面が第三ステージ93の後端部に到達する位置である第二位置P2に、ローラ部16を移動する。第二ローラ18は、往路の粉体層71を形成することによって残った1層分の粉体76を第一ステージ91上から押し出し、第三ステージ93上に載置する。CPU50は、ローラ回転モータ45の駆動を停止する。CPU50は、ローラ部揺動モータ44の駆動を制御し、ローラ部16を左方から見て反時計回りに回転させる(図6、S12参照)。ローラ部16は揺動し、第二ローラ18を第三ステージ93の上面から離間させる。CPU50は、第一ローラ17の軸17Aの位置と第二ローラ18の軸18Aとが上下方向において同じ位置となるように、ローラ部揺動モータ44の駆動を制御する。
The
図6に示すように、CPU50は、ローラ部前後動モータ43の駆動を制御し、無端ベルト4を回転させて、ローラ部16をさらに前後方向の前方へ移動させる。図10に示すように、ローラ部16は、第三ステージ93の後端部に載置された1層分の粉体76の上方を通過し、復路原点位置に移動する。復路原点位置は、第一ローラ17が、第三ステージ93の後端部に載置された粉体76の位置よりも前後方向の前側に位置する場合におけるローラ部16の位置であり、以下では第三位置P3という。CPU50は、ローラ部前後動モータ43の駆動を停止する。
As shown in FIG. 6, the
図6に示すように、CPU50は、RAM51から、造形データが含む複数層分の粉体層に対する造形液の吐出位置情報から、次層(復路において粉体層71上に形成する粉体層72)に対する吐出位置情報を読み出す(S15)。CPU50は、ステージ昇降モータ46の駆動を制御して、第一ステージ91を1層分、下方に移動させる(S16)。CPU50は、ローラ部揺動モータ44の駆動を制御し、ローラ部16を左方から見て反時計回りに回転させる(S17)。図11に示すように、復路において進行方向の先側(前後方向の後側)に位置する第一ローラ17は、ステージ部9に近接し、第一ローラ17の外周面が第三ステージ93の上面に当接する。第二ローラ18は第三ステージ93の上面から離間する。
As illustrated in FIG. 6, the
図6に示すように、CPU50は、復路における造形層の形成処理を開始する(S18)。CPU50は、ローラ回転モータ45(図4参照)の駆動を制御し、第一ローラ17を左側から見て時計回りに回転させる。CPU50は、ローラ部前後動モータ43の駆動を制御し、無端ベルト4を回転させる。無端ベルト4に接続するローラ部16は、前後方向において後側へ向けて移動を開始する。図12に示すように、第一ローラ17は、第三ステージ93上に載置された粉体76をローラ部16の移動によって後方へ押し出しながら、第一ステージ91上で均して平坦化し、復路における粉体層72を形成する。吐出ヘッド42は、ローラ部16と共に、後方へ向けて移動する。CPU50は、造形データに従って吐出ヘッド42の駆動を制御し、第一ローラ17が形成した粉体層72に、吐出位置情報に対応付けられたノズルから造形液を吐出して造形層74を造形する。
As illustrated in FIG. 6, the
図13に示すように、CPU50は、第一ローラ17の外周面が第二ステージ92の前端部に到達する位置である第四位置P4に、ローラ部16を移動する。第一ローラ17は、復路の粉体層72を形成することによって残った余剰粉体77があれば、第一ステージ91上から押し出し、第二ステージ92の測定部54上に載置する。CPU50は、ローラ回転モータ45の駆動を停止する。図6に示すように、CPU50は、ローラ部揺動モータ44の駆動を制御し、ローラ部16を左方から見て時計回りに回転させる(S20)。ローラ部16は揺動し、第一ローラ17を第二ステージ92の上面から離間させる。CPU50は、第一ローラ17の軸17Aの位置と第二ローラ18の軸18Aとが上下方向において同じ位置となるように、ローラ部揺動モータ44の駆動を制御する。
As shown in FIG. 13, the
CPU50は、ローラ部前後動モータ43の駆動を制御し、無端ベルト4を回転させて、ローラ部16をさらに前後方向の後方へ移動させる。図3に示すように、ローラ部16は、第二ステージ92の測定部54に載置された余剰粉体77の上方を通過し、往路原点位置である第一位置P1に移動する。CPU50は、ローラ部前後動モータ43の駆動を停止する。
The
図6に示すように、CPU50は、造形データが含むすべての吐出位置情報に対する造形液の吐出処理が完了したか否か判断することによって、立体造形処理が終了したか否か判断する(S22)。CPU50は、造形液の吐出処理をまだ行っていない吐出位置情報があり、立体造形処理が終了していない場合(S22:NO)、次層(往路において粉体層72上に形成する粉体層)に対する吐出位置情報を読み出す(S23)。CPU50は、ステージ昇降モータ46の駆動を制御して、第一ステージ91を1層分、下方に移動させる(S25)。CPU50は、処理をS5に戻し、上記同様、余剰粉体77の重量の測定し(S5)、測定部54上に、2層分の粉体層の形成に必要な量の粉体を載置する。CPU50はS5〜S22の処理を実行し、往路と復路における2層分の粉体層71,72を形成しながら2層分の造形層73,74を造形する一連の処理を繰り返して行うことで、造形層の各層を下層から順に形成する。造形データに基づくすべての造形層を造形し終え、立体造形物の造形が完了した場合(S22:YES)、CPU50は、立体造形処理を終了する。ステージ部9は、立体造形物と、固化せずに立体造形物の周辺に残存する未硬化粉体をステージ面91Aに載置した状態になる。CPU50は、操作パネル53の入力部を介して立体造形物を回収する指示が入力された場合に、加振モータ(図示略)を駆動してステージ部9を振動させる。未硬化粉体は上部ステージと下部ステージの孔(図示略)から落下し、回収路10を通じて粉体回収部13に吸引される。結果、立体造形装置1は、造形された立体造形物のみをステージ部9上に載置した状態になり、作業者が回収する。
As shown in FIG. 6, the
以上説明したように、本実施形態の立体造形装置1は、1つの粉体供給部14が一度に少なくとも2層分の粉体層の形成に要する量の粉体を供給することができる。立体造形装置1は、吐出ヘッド42とローラ部16が前後方向の前側へ移動する過程において、ローラ部16が2層分の量の粉体を均して1層の粉体層を形成しながら、吐出ヘッド42が粉体層に造形液を吐出して1層目の造形層を形成する。そして立体造形装置1は、余った粉体を、吐出ヘッド42とローラ部16が前後方向の後側へ移動する過程において、ローラ部16が均して1層の粉体層を形成しながら、吐出ヘッド42が粉体層に造形液を吐出して、2層目の造形層を形成することができる。このように、立体造形装置1は、吐出ヘッド42とローラ部16が前後方向に1往復する間に2層分の造形層を形成し、高速化を図ることができる。さらに、立体造形装置1は、上記のように、粉体の供給を1つの粉体供給部14でまかなえるので、部品点数を減らすことができる。また、重量のある粉体供給部14を移動させずに造形することができる構成であるので、立体造形装置1は、駆動源に高出力なモータ等を使用する必要が無く、安価に製造することができる。
As described above, the three-
また、立体造形装置1は、吐出ヘッド42とローラ部16が前後方向の前側へ移動する過程において、吐出ヘッド42よりも前側の第二ローラ18で2層分の量の粉体を均して1層の粉体層を形成し、吐出ヘッド42が粉体層に造形液を吐出して1層目の造形層を形成する。そして立体造形装置1は、余った粉体を、吐出ヘッド42とローラ部16が前後方向の後側へ移動する過程において、吐出ヘッド42よりも後側の第一ローラ17で均して1層の粉体層を形成し、吐出ヘッド42が粉体層に造形液を吐出して、2層目の造形層を形成することができる。このように、吐出ヘッド42の前後方向の両側にそれぞれ第一ローラ17と第二ローラ18を設け、吐出ヘッド42とローラ部16が移動する方向に応じて使い分けることで、簡易な構成で、吐出ヘッド42とローラ部16が前後方向に一往復する間に2層分の造形層を形成することができる。
In the process in which the
また、立体造形装置1は、余剰粉体の量に基づいて新たに供給する粉体の量を調整することで、無駄なく効率的に立体造形物を造形することができる。例えば、立体造形装置1は、測定部54が測定した余剰粉体の量に基づいて算出した粉体の量を新たに第二ステージ92に供給する。これにより、往路において第二ローラ18で粉体を均す場合には、常に、2層分の量の粉体を供給することができるので、立体造形装置1は、無駄なく効率的に立体造形物を造形することができる。
In addition, the three-
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。1層の粉体層の形成に必要な粉体の量は、第一ステージ91の平面視における大きさと、1層の粉体層を形成する場合に設定する厚み(第一ステージ91の下方への移動量)によって決まる。本実施形態では、一例として、第一ステージ91の平面視における大きさを100mm×100mm、粉体層の厚みを0.1mmとし、2層の粉体層の形成に要する粉体の重量を3.2gとしたが、当該重量は、立体造形粉体として石膏を用いた場合を例に、設定したものである。具体的には以下のように粉体の重量を設定する。1層分の粉体層の形成に必要な粉体の体積は、100mm×100mm×0.1mm=1000mm3=1cm3である。また、石膏のかさ密度は、実測値で、略1.4g/cm3である。したがって、1層の粉体層の形成に、少なくとも1.4gの石膏が必要である。ここで、ローラ部16が粉体をステージ間で運搬する過程において、舞ったり、ステージ面91Aの側方に流れ出たりして、粉体層の形成に寄与しない粉体の重量を考慮し、本実施形態では、1層の粉体層の形成に要する石膏の重量を、1.6gに設定している。故に、2層分の粉体層の形成に要する石膏の重量を、上記の3.2gに設定する。これに限らず、粉体層の厚みは、立体造形物の造形速度や精度を考慮し、任意に設定してもよく、粉体層の厚みに応じて2層の粉体層の形成に要する粉体の重量を設定すればよい。もちろん、例えば、第一ローラ17、第二ローラ18の大きさや回転速度の設定、防壁の設置等によって粉体の舞いや流れ出しを防ぐことにより、1層分の粉体層の形成に必要な体積分の重量を設定してもよい。また、粉体が石膏に限られるものでないことは言うまでもなく、造形液との混合によって固化し、造形層を形成することができる粉体であればよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible. The amount of powder necessary for forming one powder layer depends on the size of the
また、立体造形装置1は、ステージ部9に測定部54を備えなくてもよい。この場合、ローラ部16が第一ステージ91を前後方向に一往復する度に粉体供給部14が供給する粉体の量を、2層分の粉体層の形成に要する量と同じとしてもよい、あるいはそれよりも多くしてもよい。もっとも、粉体供給部14が供給する粉体の量が、2層分の粉体層の形成に要する量より多い場合、ローラ部16が第一ステージ91を往復する度に余剰粉体が多くなる。この場合、余剰粉体の量が、2層分の粉体層の形成に要する量と同じ量となった場合に、粉体供給部14が粉体の供給を行わなければよい。例えば、CPU50は粉体供給部14の粉体供給モータ41の駆動制御によって、2層分の粉体層を形成するのに必要な量の粉体の重量が例えば3.2gであるのに対し、4.0gを、1回に供給するものとする。
Further, the three-
図14に示すように、CPU50は、立体造形処理のプログラムの実行において、S3の処理(図6参照)で第一ステージ91を1層分、下方に移動させたら、RAM51に記憶する変数Cに初期値として0を代入し(S31)、Cの値に1を加えて上書きする(S32)。CPU50は、Cが5未満であれば(S33:NO)、粉体供給モータ41の駆動を制御し、粉体供給部14から2層分の粉体層の形成に十分な量(4.0g)の粉体を供給する(S35)。CPU50は、S10〜S25の処理(図6参照)を行い、本実施形態と同様に、粉体供給部14が供給した粉体を均し、2層の造形層を形成する。この場合において、余剰粉体の重量は、4.0−3.2=0.8(g)である。S25の処理の後、CPU50は、処理をS32に戻す。CPU50は、ローラ部16が第一ステージ91を4往復して8層の造形層を形成した後、S32の処理を行うと、Cの値が5となる(S32)。このとき、余剰粉体は、重量が0.8×4=3.2gであり、2層分の粉体層を形成するのに必要な量が第二ステージ92に載置されている。CPU50は、Cの値が5以上となるので(S33:YES)、変数Cに0を代入する(S36)。CPU50は、新たな粉体の供給を行わずに、S10〜S25の処理(図6参照)を行い、余剰粉体を均して2層の造形層を形成する。このように、ローラ部16が第一ステージ91を一往復する度に余剰粉体の量が増える場合、余剰粉体の量が2層分の粉体層を形成するのに必要な量となれば、CPU50は、新たな粉体を供給せずに、ローラ部16に第一ステージ91を一往復させ、2層の造形層を形成してもよい。
As shown in FIG. 14, when the
また、図15に示すように、例えば、ローラ部16が第一ステージ91を一往復する回数と、粉体の供給量とを対応付けた、テーブルTを予め作成し、立体造形処理のプログラムと共に、ROM52に記憶させてもよい。この場合、図16に示すように、CPU50は、立体造形処理のプログラムの実行において、S3の処理(図6参照)で第一ステージ91を1層分、下方に移動させたら、RAM51に記憶する変数Cに初期値として0を代入し(S41)、Cの値に1を加えて上書きする(S42)。CPU50は、ROM52のテーブルT(図15参照)から、Cの値に応じた粉体の供給量(4.0g)を読み込む。CPU50は、粉体供給モータ41の駆動を制御し、粉体供給部14から、読み込んだ量の粉体を供給する(S43)。
Further, as shown in FIG. 15, for example, a table T that associates the number of times the
次に、CPU50は、Cが5未満であれば(S45:NO)、S10〜S25の処理(図6参照)を行い、本実施形態と同様に、粉体供給部14が供給した粉体を均し、2層の造形層を形成する。この場合において、推定される余剰粉体の重量は、4.0−3.2=0.8(g)である。S25の処理の後、CPU50は、処理をS42に戻す。ローラ部16が第一ステージ91を4往復して8層の造形層を形成した後、CPU50がS42に処理を戻すと、Cの値は1加算されて5となる(S42)。このとき、余剰粉体は、推定される重量が0.8×4=3.2gであり、2層分の粉体層を形成するのに必要な量が第二ステージ92に載置されている。CPU50は、テーブルTからCの値に応じた粉体の供給量(0g)を読み込む。CPU50は、テーブルTに従い、新たな粉体を供給しない。CPU50は、Cが5以上であるので処理をS46に進め(S45:YES)、変数Cに0を代入したら(S46)、S10〜S25の処理(図6参照)を行って、余剰粉体を均して2層の造形層を形成する。このように、CPU50は、予め作成したテーブルTに従って、粉体供給部14から供給する粉体の量を制御してもよい。
Next, if C is less than 5 (S45: NO), the
以上のように、粉体供給部14が一定量の粉体を供給する場合、ステージ面91Aの往復回数が増えるにつれて、余剰粉体は所定量ずつ増える。例えば、粉体供給部14から供給する粉体の量と、余剰粉体の増加量とを往復回数に対応付けたテーブルを作成し、あらかじめ記憶部に記憶する。このようにすれば、立体造形装置1は、往復回数に応じて粉体供給部14から供給する粉体の量を調整したり、間引いたりすることで、簡易な構成ながら、安定して2層分の量の粉体を供給することができ、無駄なく効率的に立体造形物を造形することができる。そして、粉体の供給量を制御し、必要以上に多く供給しないことで、立体造形装置1は、ローラ部16で粉体を均す場合に(特に往路において)、毎回一定量の粉体を供給する場合と比較して、ローラ部16を粉体が乗り越えたり、粉体が舞ったりすることを防止することができる。
As described above, when the
また、本実施形態は、往路と復路とにおいて、ローラ部16が前後方向に移動する速度に規定は設けなかった。これに限らず、例えば、往路においてローラ部16が前方へ移動する速度(例えば50mm/sec.)が、復路においてローラ部16が後方へ移動する速度(例えば100mm/sec.)より遅くなるように、CPU50は、往路と復路とにおいてローラ部前後動モータ43の回転軸の回転速度を制御してもよい。往路において、第二ローラ18は、粉体供給部が供給した2層分の粉体層の形成に要する量の粉体を第二ローラ18で均しながら、均し残した粉体を移動方向に押し出し、粉体の山を盛り上げる。盛り上がった粉体の山は崩れ、山の斜面に沿って第二ローラ18の軸方向と移動方向に広がり、第二ローラ18に均される。粉体の量が多く、粉体の山が崩れるよりも先に第二ローラ18が移動すると、粉体は、第二ローラ18を乗り越えて、舞ったり、均し終わった粉体層上に落ちたりする可能性がある。故に、往路においてローラ部16を移動する移動速度を復路よりも遅くすることで、往路において、第二ローラ18は粉体を確実に絡めて粉体を均すことができる。一方、復路においては、第一ローラ17は、1層目の粉体層の形成において残った、1層分の粉体層の形成に必要な量の粉体を運びながら、ステージ面91A上で粉体を均す。粉体の量は往路よりも少なく、粉体の山は往路よりも低くなるので、復路におけるローラ部16の移動速度が往路より速くても、粉体が第一ローラ17を乗り越えて、舞ったり、均し終わった粉体層上に落ちたりする可能性を低減することができる。故に、復路においてはローラ部16の移動速度を往路よりも速くすることで、立体造形装置1は、復路において往路よりも高速に粉体を均すことができ、立体造形物をより速く造形することができる。
Further, in the present embodiment, there is no provision for the speed at which the
また、本実施形態では、第一ローラ17と第二ローラ18の回転速度に規定を設けなかったが、それぞれの回転速度を異ならせてもよい。例えば、図17に示す、ローラ部116のように、第一ローラ117の軸117Aに設ける第一ギア121の直径を、第二ローラ118の軸118Aに設ける第二ギア122の直径よりも小さくすればよい。ローラ回転モータ45の駆動軸に回転軸が連結する第四ギア124と、第一ギア121との間に介在する第三ギア123の直径は、例えば、第四ギア124と同じ径にすればよい。このようにすることで、復路において粉体を均す第一ローラ117の回転速度(例えば2400rpm)を、往路において粉体を均す第二ローラ118の回転速度(例えば1200rpm)よりも速く回転させることができる。
Further, in the present embodiment, no regulation is provided for the rotational speeds of the
第一ローラ117、第二ローラ118は、粉体を均す場合に、回転しながら粉体を均すことによって、第一ローラ117、第二ローラ118が均したばかりの粉体層に対して与えるせん断応力を下げることができる。第一ローラ117、第二ローラ118は、せん断応力を下げることによって、均した粉体層よりも下層に形成した粉体層において造形された造形層を、移動方向に引きずったりする「引きずり」や、引き延ばしたりする「膨張」の発生を、抑制することができる。一方で、第一ローラ117、第二ローラ118は、移動速度に対する回転速度が速いほど、回転に粉体を巻き込みやすくなる。さらに、均す前の粉体が高く盛り上がるほど、巻き込んだ粉体が第一ローラ117、第二ローラ118を乗り越えやすくなり、粉体は、舞ったり、均し終わった粉体層上に落ちたりする可能性がある。
When the
往路において、第二ローラ118は、粉体供給部が供給した2層分の粉体層の形成に要する量の粉体を第二ローラ118で均しながら、均し残した粉体を移動方向に押し出し、粉体の山を盛り上げるため、粉体の量が多いと、粉体の山は高く盛り上がる。故に、立体造形装置1は、往路において粉体を均す第二ローラ118を、復路において粉体を均す第一ローラ117よりも遅く回転させる。これにより、第二ローラ118は、高く盛り上がった粉体の巻き込みを抑制し、粉体が舞ったり、均し終わった粉体層上に落ちたりすることを防止することができる。そして、復路において、第一ローラ117が前後方向の後側へ向けて粉体を均す場合、粉体の量は1層分の量である。粉体の山は往路よりも低くなるので、立体造形装置1は、復路において粉体を均す第一ローラ117を、往路において粉体を均す第二ローラ118よりも速く回転させても、粉体が舞ったり、均し終わった粉体層上に落ちたりする可能性を低減することができる。また、第一ローラ117は、速く回転することで、均し終わった粉体層に対して与えるせん断応力を、往路よりも下げることができる。よって、立体造形装置1は、復路において、引きずりや膨張の発生を抑制しつつ、往路よりも速くローラ部116を移動させることが可能となる。故に、立体造形装置1は、第一ローラ117、第二ローラ118の回転速度に合わせてローラ部116の移動速度を調整することで、復路において往路よりも高速に粉体を均すことができ、立体造形物をより速く造形することができる。
In the forward path, the
また、本実施形態では、第一ローラ17と第二ローラ18の外径に規定を設けなかったが、それぞれの直径を異ならせてもよい。例えば、図18に示す、ローラ部216のように、第一ローラ217の直径D1(例えばφ15mm)を、第二ローラ218の直径D2(例えばφ20mm)よりも、小さくするとよい。往路において、第二ローラ218で粉体を均す場合の粉体の量は2層分あるのに対し、復路において、第一ローラ217で粉体を均す場合の粉体の量は1層分である。上下方向における粉体の高さは、復路よりも往路の方が高くなる。故に、第二ローラ218の直径D2を第一ローラ217の直径D1よりも大きくする。これにより、立体造形装置1は、第二ローラ218が粉体を均すとき粉体が第二ローラ218を乗り越えた場合に、粉体が吐出ヘッド42(特に造形液を吐出するノズル面)に付着することを防止できる。また、立体造形装置1は、粉体が第二ローラ218を乗り越えた場合に、第二ローラ218で均した粉体層の表面の平坦さを乱したり、粉体層を形成する粉体の量が足らなくなることも防止できる。
In the present embodiment, the outer diameters of the
また、上記実施形態では、初期層70上に、往路および復路においてそれぞれ粉体層71,72を形成し、造形層73,74をそれぞれ造形した。これに限らず、例えば、初期層70を往路における粉体層の第一層とし、造形液を吐出して、最下層の造形層を形成してもよい。
In the above embodiment, the powder layers 71 and 72 are formed on the
また、本実施形態の吐出ヘッド42はラインヘッドであるが、走査型のヘッドであってもよい。もっとも、走査型の場合、吐出ヘッドの前後方向への移動をリニアに行うことが難しく、ローラ部16に一体に組み付けた場合、ローラ部16も段階的に移動することになるので、ラインヘッドを用いることが望ましい。
Further, the
粉体供給部14は、粉体を、溝部14Cを設けた供給棒14Bの回転回数によって所望の量を供給するが、例えば、2つのローラを並列に配置し、ローラ間のニップ部から収容部14A内の粉体を押し出して供給する形態であってもよい。この場合の粉体供給部14は、ローラの回転量で粉体の供給量を調整することができる。あるいは、粉体供給部14の下端の開口に外蓋と内蓋を設け、まず、外蓋を閉じ、粉体を外蓋内に収容して内蓋を閉じたのち外蓋を開放することで、内蓋と外蓋の間で定量の粉体を測定して供給する形態としてもよい。または、供給棒14Bの溝部14Cをらせん状に設け、供給棒14Bの回転角度に応じた量の粉体を供給する形態としてもよい。
The
また、本実施形態では、復路におけるS20〜S21の処理で、ローラ部16をステージ部9の上面から離間して第四位置P4から第一位置P1に移動させた。供給時の粉体量の管理を厳密に行い、余剰粉体が生じないようにすれば、第一ローラ17を第二ステージ92の上面に接触させたまま第四位置P4に移動させてもよい。あるいは、第二ステージ92の上面で測定部54よりも前後方向の後方側に、基部7内に連通する開口を設け、第一ローラ17で余剰粉体を開口内に投入させて回収後に、ローラ部16を第一位置P1に移動させてもよい。
In the present embodiment, the
また、ローラ部16には1つのローラを設け、吐出ヘッド42の前側の位置と後側の位置との間をローラが機械的に移動できるようにしてもよい。例えば、造形台6は、前後方向に延びるガイドレールを設ける。ガイドレールは、第二ステージ92と第三ステージ93の位置ではローラ部16が第一ステージ91の位置よりも上方に位置するようにローラ部16を案内する。この状態で、例えば、ローラ部16の軸棒19を支点にローラが吐出ヘッド42の下方を通って移動し、吐出ヘッド42の前側の位置と後側の位置との間移動できるようにすればよい。
Further, the
また、粉体供給部14は、溝部14Cを設けた供給棒14Bを粉体供給モータ41で回動し、供給する粉体の量を調整した。これに限らず、粉体供給部14は、粉体供給モータ41を備えず、無端ベルト4の回動によるステージ部9とローラ部16との前後方向における相対的な移動に合わせて、粉体の供給を機械的に行う機構を設けてもよい。この場合、粉体供給部14は、例えば、無端ベルト4設けたギア歯に噛み合って回転するギア等を介し、無端ベルト4が伝達するローラ部前後動モータ43の動力によって供給棒14Bを回動させればよい。また、ローラ部16の前後方向の位置と移動方向に合わせて無端ベルト4のギア歯を部分的に設け、さらにワンウェイクラッチを用いて往路でのみ動力が伝達されるようにする。このようにすれば、粉体供給部14は、往路においてローラ部16が第一位置P1から前方に移動した場合にのみ、粉体を供給することが可能である。
Moreover, the
また、ローラ部16は、軸棒19を軸に押さえ板20が揺動することによって、第一ローラ17と第二ローラ18がそれぞれ上下に移動する構成である。これに限らず、ローラ部16は、例えば、第一ローラ17の軸17Aと第二ローラ18の軸18Aを支える部位が、駆動モータによって上下に移動する構成であってもよい。あるいは、ローラ部16は、2つの駆動モータによって、第一ローラ17と第二ローラ18とがそれぞれ独立に上下に移動する構成であってもよい。この場合、ローラ部16は、往路では第二ローラ18のみを上下に移動させ、復路では第一ローラ17のみを上下に移動させることができる。
The
あるいは、立体造形装置1は、ローラ部揺動モータ44を備えず、無端ベルト4の回動によるステージ部9とローラ部16との前後方向における相対的な移動に合わせて、ステージ部9とローラ部16との上下方向の距離を機械的に近接・離間させる機構を設けてもよい。例えば、ローラ部16の移動を案内するガイドレール(図示略)が、往路においては、第一位置P1を過ぎたらステージ部9とローラ部16との距離を近づけ、第二位置P2を過ぎたら遠ざけるように、ローラ部16の上下方向の位置を案内すればよい。また、復路においては、第三位置P3を過ぎたらステージ部9とローラ部16との距離を近づけ、第四位置P4を過ぎたら遠ざけるように、ローラ部16の上下方向の位置を案内すればよい。
Alternatively, the three-
また、立体造形装置1は、ローラ回転モータ45を備えず、無端ベルト4の回動によって、第一ローラ17の軸17A、第二ローラ18の軸18Aを回転させる機械的な機構を設けてもよい。例えば、ローラ部16のガイドレール(図示略)と軸17A,18Aとにラックアンドピニオンの構造を適用し、ガイドレールに沿って軸17A,18Aが案内されると共に、往路においては第二ローラ18が回転し、復路においては第一ローラ17が回転する構成としてもよい。
Further, the three-
上記実施形態において、前後方向が「第一方向」に相当する。吐出ヘッド42が「吐出部」に相当する。ヘッド駆動部62が「第一駆動部」に相当する。左右方向が「第二方向」に相当する。モータ駆動部63が「第二駆動部」に相当する。CPU50が「制御部」に相当する。S8の処理を行い、粉体層2層分の量の粉体を供給させるCPU50が「第一制御手段」に相当する。S11の処理を行い、ローラ部16および吐出ヘッド42を前方に移動させ、且つ吐出ヘッド42から造形液を吐出させるCPU50が「第二制御手段」に相当する。S18の処理を行い、ローラ部16および吐出ヘッド42を後方に移動させ、且つ吐出ヘッド42から造形液を吐出させるCPU50が「第三制御手段」に相当する。
In the above embodiment, the front-rear direction corresponds to the “first direction”. The
上下方向が「第三方向」に相当する。軸棒19および押さえ板20が「移動機構」に相当する。S10の処理を行い、第二ローラ18を第二ステージ92に当接させるCPU50が「第一当接手段」に相当する。S12の処理を行い、第二ローラ18を第三ステージ93から離間させるCPU50が「離間手段」に相当する。S17の処理を行い、第一ローラ17を第三ステージ93に当接させるCPU50が「第二当接手段」に相当する。S13の処理を行い、ローラ部16を第三位置P3に移動させるCPU50が「移動手段」に相当する。S5の処理を行い、余剰粉体の量を測定させるCPU50が「第四制御手段」に相当する。S6の処理を行い、新たに供給する粉体の量(X)を算出するCPU50が「算出手段」に相当する。ROM52が「記憶部」に相当する。S42の処理を行い、ローラ部16が第一ステージ91を往復する回数(C)を計数するCPU50が「計数手段」に相当する。
The vertical direction corresponds to the “third direction”. The
1 立体造形装置
9 ステージ部
14 粉体供給部
16,116,216 ローラ部
17,117,217 第一ローラ
18,118,218 第二ローラ
19 軸棒
20 押さえ板
42 吐出ヘッド
43 ローラ部前後動モータ
44 ローラ部揺動モータ
45 ローラ回転モータ
50 CPU
51 RAM
52 ROM
54 測定部
63,64 モータ駆動部
62 ヘッド駆動部
71,72 粉体層
73,74 造形層
75,76 粉体
77 余剰粉体
91 第一ステージ
91A ステージ面
92 第二ステージ
93 第三ステージ
DESCRIPTION OF
51 RAM
52 ROM
54
Claims (9)
前記粉体を層状に形成した粉体層が複数積層される面であるステージ面を有する第一ステージ、前記ステージ面に平行な第一方向の一方側で前記第一ステージに接続し、前記粉体供給部から供給される前記粉体が配置される第二ステージ、および、前記第一方向の他方側で前記第一ステージに接続する第三ステージを有するステージ部と、
前記ステージ面に積層された前記粉体層に対して前記造形液を吐出し、前記粉体層を固化した造形層を造形する吐出部と、
前記吐出部を駆動して前記造形液を吐出させる第一駆動部と、
前記ステージ面に平行且つ前記第一方向に直交する第二方向へ延びる回転軸を有するローラ部と、
前記吐出部および前記ローラ部と前記ステージ部とを前記第一方向に沿って相対的に移動させる第二駆動部と、
前記粉体供給部、前記第一駆動部、および前記第二駆動部の駆動を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記粉体供給部の駆動を制御して、前記ステージ面の全体を覆って形成する1層の前記粉体層を少なくとも2層分形成するのに要する量の前記粉体を前記第二ステージに供給させる第一制御手段と、
前記第二駆動部を制御して、前記吐出部および前記ローラ部を前記第二ステージから前記第三ステージまで移動させる過程において、前記第一制御手段によって供給された前記粉体層の2層分の前記粉体を前記ローラ部で均して前記第一ステージに1層目の前記粉体層を形成し、且つ、前記第一駆動部を制御して、前記ローラ部が形成する前記1層目の前記粉体層に前記吐出部から前記造形液を吐出させて1層目の前記造形層を造形する第二制御手段と、
前記第二駆動部を制御して、前記吐出部および前記ローラ部を前記第三ステージから前記第二ステージまで移動させる過程において、前記1層目の前記粉体層の形成で余った前記粉体を前記ローラ部で均して前記第一ステージに2層目の前記粉体層を形成し、且つ、前記第一駆動部を制御して、前記ローラ部が形成する前記2層目の前記粉体層に前記吐出部から前記造形液を吐出させて2層目の前記造形層を造形する第三制御手段と、
を含むことを特徴とする立体造形装置。 A powder supply unit configured to be able to accommodate powder that solidifies when mixed with the modeling liquid, and to supply the powder to the outside,
A first stage having a stage surface that is a surface on which a plurality of powder layers in which the powder is formed in a layer form is laminated; connected to the first stage on one side in a first direction parallel to the stage surface; A second stage on which the powder supplied from the body supply unit is arranged, and a stage unit having a third stage connected to the first stage on the other side in the first direction;
A discharge unit that discharges the modeling liquid to the powder layer laminated on the stage surface and forms a modeling layer obtained by solidifying the powder layer;
A first drive unit that drives the discharge unit to discharge the modeling liquid;
A roller portion having a rotation axis extending in a second direction parallel to the stage surface and perpendicular to the first direction;
A second drive unit that relatively moves the discharge unit, the roller unit, and the stage unit along the first direction;
A control unit that controls driving of the powder supply unit, the first driving unit, and the second driving unit;
With
The controller is
By controlling the driving of the powder supply unit, the amount of the powder required to form at least two powder layers of one layer covering the entire stage surface is applied to the second stage. First control means to supply;
In the process of controlling the second driving unit to move the discharge unit and the roller unit from the second stage to the third stage, the two powder layers supplied by the first control unit The first powder layer is formed on the first stage by leveling the powder at the first stage, and the first driving unit is controlled to form the first layer formed by the roller section. Second control means for forming the first modeling layer by discharging the modeling liquid from the discharge unit to the powder layer of the eye;
In the process of controlling the second driving unit to move the discharge unit and the roller unit from the third stage to the second stage, the powder remaining from the formation of the first powder layer The second powder layer formed on the first stage by controlling the first drive unit and the second powder layer formed by the roller unit. A third control means for modeling the second modeling layer by discharging the modeling liquid from the discharge unit to the body layer;
3D modeling apparatus characterized by including.
前記ローラ部は、前記吐出部よりも前記第一方向の一方側に設けられ、前記第二方向へ延びる回転軸を有する第一ローラ、および、前記吐出部よりも前記第一方向の他方側に設けられ、前記第二方向へ延びる回転軸を有する第二ローラを含み、
前記制御部は、
前記第二制御手段による制御前に、
前記移動機構によって、前記第二ローラと前記第二ステージとが前記第三方向に向き合う第一位置において、前記第二ローラを前記第二ステージに当接させる第一当接手段と、
前記第二制御手段による制御後に、
前記移動機構によって、前記第二ローラと前記第三ステージとが前記第三方向に向き合う第二位置において、前記第二ローラを前記第三ステージから離間させ、少なくとも前記1層目の前記粉体層の形成で余った前記粉体の高さよりも高い位置に前記第二ローラを配置する離間手段と、
前記第二駆動部を制御して、前記ローラ部を、前記第二位置よりも前記第一方向他方側の位置で、前記第一ローラと前記第三ステージとが前記第三方向に向き合う第三位置に移動させる移動手段と、
前記第二駆動部を制御して、前記第三位置において、前記第一ローラを前記第三ステージに当接させる第二当接手段と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の立体造形装置。 In a third direction orthogonal to the stage surface, further comprising a moving mechanism that relatively moves the roller unit and the stage unit to change the distance between the roller unit and the stage unit,
The roller portion is provided on one side in the first direction with respect to the discharge portion, and has a rotation shaft extending in the second direction, and on the other side in the first direction with respect to the discharge portion. A second roller having a rotational axis provided and extending in the second direction;
The controller is
Before control by the second control means,
A first abutting means for abutting the second roller against the second stage at the first position where the second roller and the second stage face in the third direction by the moving mechanism;
After control by the second control means,
At the second position where the second roller and the third stage face in the third direction by the moving mechanism, the second roller is separated from the third stage, and at least the first powder layer Separating means for disposing the second roller at a position higher than the height of the powder remaining in the formation of
The third driving unit controls the third driving unit so that the first roller and the third stage face the third direction at a position on the other side in the first direction with respect to the second position. Moving means for moving to a position;
A second abutting means for controlling the second driving unit to abut the first roller against the third stage at the third position;
The three-dimensional modeling apparatus according to claim 1, comprising:
前記第二制御手段は、さらに、前記回転機構によって、前記第二ローラが前記第一方向の他方側から一方側へ向けて転がる場合の回転向きに前記第二ローラを回転させ、
前記第三制御手段は、さらに、前記回転機構によって、前記第一ローラが前記第一方向の一方側から他方側へ向けて転がる場合の回転向きに前記第一ローラを回転させ、
前記第二制御手段が前記回転機構によって前記第二ローラを回転させる回転速度は、前記第三制御手段が前記回転機構によって前記第一ローラを回転させる回転速度より遅いことを特徴とする請求項2に記載の立体造形装置。 A rotation mechanism for rotating the first roller and the second roller;
The second control means further rotates the second roller in a rotation direction when the second roller rolls from the other side of the first direction to the one side by the rotation mechanism,
The third control means further rotates the first roller in a rotation direction when the first roller rolls from one side of the first direction to the other side by the rotation mechanism,
The rotation speed at which the second control means rotates the second roller by the rotation mechanism is slower than the rotation speed at which the third control means rotates the first roller by the rotation mechanism. The three-dimensional modeling apparatus described in 1.
前記制御部は、
前記第三制御手段が前記ローラ部を前記第二ステージに移動させた後に、前記測定部に前記余剰粉体の量を測定させる第四制御手段と、
前記測定部によって測定された前記余剰粉体の量に基づいて、前記第二ステージに新たに供給する前記粉体の量を算出する算出手段と、
を含み、
前記第一制御手段は、前記算出手段によって算出された前記粉体の量の前記粉体を、前記第二ステージに供給することを特徴とする請求項6に記載の立体造形装置。 A measuring unit for measuring the amount of the surplus powder of the second stage;
The controller is
Fourth control means for causing the measurement part to measure the amount of the excess powder after the third control means has moved the roller part to the second stage;
Calculation means for calculating the amount of the powder newly supplied to the second stage based on the amount of the excess powder measured by the measurement unit;
Including
The three-dimensional modeling apparatus according to claim 6, wherein the first control unit supplies the powder in the amount of the powder calculated by the calculation unit to the second stage.
前記制御部は、
前記往復回数を計数する計数手段をさらに含み、
前記計数手段によって計数された前記往復回数に対応し、前記記憶部に記憶された前記粉体の供給量は、前記吐出部および前記ローラ部が前記ステージ面を往復する度に前記第二ステージに残る前記余剰粉体の推定量に基づいて、予め設定された量であることを特徴とする請求項6に記載の立体造形装置。 The number of reciprocations in which the discharge unit and the roller unit reciprocate the stage surface by the control of the second control unit and the third control unit, and the first control unit supplies the second stage from the powder supply unit A storage unit that stores the supply amount of the powder in association with each other;
The controller is
Further comprising a counting means for counting the number of reciprocations,
Corresponding to the number of reciprocations counted by the counting means, the supply amount of the powder stored in the storage unit is applied to the second stage each time the discharge unit and the roller unit reciprocate the stage surface. The three-dimensional modeling apparatus according to claim 6, wherein the three-dimensional modeling apparatus is a preset amount based on an estimated amount of the remaining surplus powder.
前記粉体供給部の駆動を制御して、前記ステージ面の全体を覆って形成する1層の前記粉体層を少なくとも2層分形成するのに要する量の前記粉体を前記第二ステージに供給させる第一制御ステップと、
前記第二駆動部を制御して、前記吐出部および前記ローラ部を前記第二ステージから前記第三ステージまで移動させる過程において、前記第一制御ステップにおいて供給された前記粉体層の2層分の前記粉体を前記ローラ部で均して前記第一ステージに1層目の前記粉体層を形成し、且つ、前記第一駆動部を制御して、前記ローラ部が形成する前記1層目の前記粉体層に前記吐出部から前記造形液を吐出させて1層目の前記造形層を造形する第二制御ステップと、
前記第二駆動部を制御して、前記吐出部および前記ローラ部を前記第三ステージから前記第二ステージまで移動させる過程において、前記1層目の前記粉体層の形成で余った前記粉体を前記ローラ部で均して前記第一ステージに2層目の前記粉体層を形成し、且つ、前記第一駆動部を制御して、前記ローラ部が形成する前記2層目の前記粉体層に前記吐出部から前記造形液を吐出させて2層目の前記造形層を造形する第三制御ステップと、
を含むことを特徴とする立体造形装置の駆動制御方法。 A powder supply unit configured to be able to accommodate powder that solidifies when mixed with a modeling liquid, and to supply the powder to the outside, and a surface on which a plurality of powder layers in which the powder is formed in layers are stacked A first stage having a stage surface, a second stage connected to the first stage on one side in a first direction parallel to the stage surface, on which the powder supplied from the powder supply unit is disposed, And the stage part having a third stage connected to the first stage on the other side in the first direction, and the molding liquid is discharged to the powder layer laminated on the stage surface, and the powder A discharge unit that forms a modeling layer that has solidified the layer; a first drive unit that drives the discharge unit to discharge the modeling liquid; and extends in a second direction parallel to the stage surface and perpendicular to the first direction. A roller portion having a rotation shaft; And a second driving unit that relatively moves the roller unit and the stage unit along the first direction, and controls driving of the powder supply unit, the first driving unit, and the second driving unit. A drive control method executed by the control unit in order to control the driving of the three-dimensional modeling apparatus comprising:
By controlling the driving of the powder supply unit, the amount of the powder required to form at least two powder layers of one layer covering the entire stage surface is applied to the second stage. A first control step to supply;
In the process of controlling the second drive unit to move the discharge unit and the roller unit from the second stage to the third stage, the two powder layers supplied in the first control step The first powder layer is formed on the first stage by leveling the powder at the first stage, and the first driving unit is controlled to form the first layer formed by the roller section. A second control step of forming the first modeling layer by discharging the modeling liquid from the discharge unit to the powder layer of the eye;
In the process of controlling the second driving unit to move the discharge unit and the roller unit from the third stage to the second stage, the powder remaining from the formation of the first powder layer The second powder layer formed on the first stage by controlling the first drive unit and the second powder layer formed by the roller unit. A third control step of modeling the second modeling layer by discharging the modeling liquid from the discharge unit to the body layer;
A drive control method for a three-dimensional modeling apparatus, comprising:
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