JP2015202583A - 造形材料、造形装置、及び造形材料供給機構 - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギーの利用効率を向上可能な造形材料、造形装置、及び造形材料供給機構を提供する。【解決手段】造形材料１０は、当該造形材料１０を造形位置に搬送するテープ搬送機構（送り機構）と、造形位置に搬送された造形材料１０を加熱媒質により加熱溶融させる溶融機構と、を備える造形装置に用いられ、断面視矩形状のテープ状材料であり、テープ厚み方向に直交する一対の面のうち、加熱媒質により加熱溶融されるテープ表面１０Ａは凹凸面である。【選択図】図２

Description

本発明は、造形材料、造形装置、及び造形材料供給機構に関する。

従来、入力データに基づいて三次元造形物を生成する造形装置（いわゆる、３Ｄプリンター）が知られている（例えば特許文献１参照）。
特許文献１に記載の装置は、基板及び小出しヘッドを備え、これらの基板及び小出しヘッドが相対的に移動可能に設けられている。小出しヘッドには、造形材料である固体ロッドが供給され、当該固体ロッドが小出しヘッド内で溶融点まで加熱され、流動状態で小出しヘッドのノズルから小出しされる。

特開平３−１５８２２８号公報

ところで、特許文献１に記載のような装置では、造形材料として用いる固体ロッドを小出しヘッド内に供給し、当該ヘッド内で溶融し、溶融状態の材料を所定位置に小出しすることで、三次元造形物を造形する。このような構成では、造形材料を確実に溶融させた状態を維持するために加熱し続ける必要がある。この際、造形材料に与えた熱エネルギーの一部が熱拡散により、エネルギーの利用効率の向上が困難という問題があった。

本発明は、エネルギーの利用効率を向上可能な造形材料、造形装置、及び造形材料供給機構を提供することを目的とする。

本発明の造形材料は、造形材料を造形位置に搬送する送り機構と、前記造形位置に搬送された前記造形材料を加熱媒質により加熱溶融させる溶融機構と、を備える造形装置に用いられる造形材料であって、断面視矩形状のテープ状材料であり、テープ厚み方向に直交する一対の面のうち前記加熱媒質により加熱溶融される面は凹凸面であることを特徴とする。

本発明では、造形装置に用いられる造形材料のテープ厚み方向に直交する一対の面のうち、溶融機構の加熱媒質により加熱される面が凹凸面（粗面）である。すなわち、造形材料の一対の面のうち加熱媒質が当たる側の面が凹凸面となる。これにより、例えば粗面化されていない面に対して加熱媒質を当てる場合と比べて、造形材料における加熱媒質が当たる領域の表面積を増大させることができる。したがって、溶融機構による加熱効率を向上させることができ、エネルギーの利用効率を向上させることができる。

本発明の造形材料において、前記造形材料が搬送方向に送り出される際に、前記送り機構の駆動部に当接する前記造形材料における面は、前記凹凸面であることが好ましい。
本発明では、造形材料の一対の面のうち、送り機構の駆動部に当接する面が凹凸面となる。これにより、送り機構の駆動部と造形材料との間の滑りを抑制できる。したがって、送り機構における造形材料の滑りを抑制でき、安定的な搬送を可能とする造形材料を提供することができる。

本発明の造形材料において、前記造形材料の前記一対の面のうち、前記加熱媒質により加熱される側の面とは反対側の面は、前記凹凸面よりも平滑であることが好ましい。
本発明では、造形材料の一対の面のうち、溶融機構により加熱溶融される面（以下、加熱面とも称する）とは反対側の面（以下、反対面とも称する）を、加熱面よりも平滑な面とする。これにより、造形材料を加熱面側から加熱溶融させることで造形材料を積層させる際に、既に積層されている積層物と、裏面との接触面積を増大させることができ、当該積層物との接合面積を増大させることができる。また、接触面積が増大することにより、上記積層物と、造形材料との間での熱伝達性を向上させることができ、上記積層物の造形材料に接触した部分を溶融させることができる。したがって、積層物と造形材料との密着性を向上させることができる。

本発明の造形材料において、前記凹凸面を構成する凹部における底部から、前記凹凸面を構成する凸部の頂部までの寸法の最大値は、前記テープ厚み寸法の１０％以下であることが好ましい。
本発明では、凹部の底部から凸部の頂部までの最大寸法が、テープ厚み寸法の１０％以下となる。このような構成では、造形材料の表面積を増大させつつ、造形材料の強度を、例えば搬送時等の取り扱い時に断裂しない程度に維持することができる。これにより、エネルギーの利用効率の向上を図りながらも、安定的に造形材料を供給することができる。

本発明の造形材料において、前記造形材料は、可撓性を有し、断面視におけるテープ厚み寸法とテープ幅寸法とのアスペクト比が１０以上であることが好ましい。
本発明では、アスペクト比（テープ幅寸法／テープ厚み寸法）が１０以上である。ここで、アスペクト比が１０未満である場合は、テープ幅寸法に対してテープ厚み寸法が大きすぎる場合と、テープ厚み寸法に対してテープ幅寸法が小さすぎる場合とが考えられる。前者の場合、造形材料の可撓性が不十分であり、送り機構による造形材料の搬送ハンドリング性が悪化する。また、後者では、捩れ等が生じ、搬送ハンドリング性が悪化する。これに対して、上記のようにアスペクト比を１０以上にすることで、可撓性を有する造形材料の搬送効率を向上させることができ、所望の造形位置に造形材料を効率的に搬送することができる。

本発明の造形材料において、前記造形材料は、金属により構成されていることが好ましい。
本発明では、造形材料として金属素材を用いることができる。ここで、金属素材の造形材料を用いることで、高強度な造形物を造形することができる。一方で、金属素材は、樹脂素材に比べて融点が高いため、樹脂素材を用いる場合よりも多くの熱エネルギーを付与する必要があり、熱拡散によるエネルギーの損失が大きくなるおそれがある。これに対して、本発明では、上述のように、エネルギーの利用効率を向上させることができるので、金属素材を用いた場合でも、熱拡散によるエネルギーの損失の増大を抑制することができる。

本発明の造形装置は、造形材料をステージ上の造形位置に搬送する送り機構と、前記造形位置に搬送された前記造形材料を、加熱媒質により加熱溶融させる溶融機構と、前記造形位置を前記ステージに対して相対的に移動させる移動機構と、を備え、前記造形材料は、断面視矩形状のテープ状材料であり、テープ厚み方向に直交する一対の面のうち少なくとも一方の面が凹凸面であり、前記溶融機構は、前記造形材料の前記凹凸面を前記加熱媒質により加熱溶融させることを特徴とする。

本発明では、造形装置は、ステージ上の造形位置まで造形材料を搬送し、搬送された造形材料の凹凸面を造形位置で加熱媒質により加熱して溶融させる。これにより、溶融された造形材料が造形位置に積層される。そして、移動機構によりステージに対する造形位置を移動させて、順次造形材料の積層位置を変化させて、上記の造形処理を繰り返すことで、所望の形状の造形物を造形することができる。
なお、本発明におけるステージ上の造形位置とは、ステージの所定位置が造形位置となるものに加え、ステージに造形された造形物における所定位置が造形位置となるものも含む。
このような本発明では、造形位置において、造形材料を局所的に加熱すればよく、造形材料の全部を溶融させたり、溶融させた状態を維持し続ける必要がない。したがって、例えば溶融状態の造形材料を押し出す構成に比べて、必要となる熱エネルギーが少なくでき、エネルギー効率性を向上させることができる。
また、造形材料の凹凸面に対して加熱媒質を当てて加熱するので、凹凸面が形成されていない面を加熱する場合と比べて、加熱媒質が当たる造形材料の表面積を増大させることができる。このため、加熱効率を向上させることができ、エネルギーの利用効率をさらに向上させることができる。

本発明の造形装置において、前記送り機構は、前記凹凸面に当接して搬送方向に送り出す駆動部を有することが好ましい。
本発明では、送り機構は、造形材料の凹凸面を駆動部により搬送方向に送り出す。これにより、駆動部と造形材料との滑りを抑制でき、安定的に造形材料を搬送することができる。

本発明の造形材料供給機構は、造形材料を造形位置に搬送する送り機構と、前記造形位置に搬送された前記造形材料を加熱媒質により加熱溶融させる溶融機構と、を備える造形装置に前記造形材料を供給する造形材料供給機構であって、断面視矩形状のテープ状材料であり、テープ厚み方向に直交する一対の面のうち少なくとも一方の面が凹凸面である前記造形材料を格納する格納部を備え、前記格納部は、当該格納部から供給され、当該送り機構によって前記造形位置に搬送された前記造形材料の前記一対の面のうち、前記加熱媒質によって加熱される側の面が前記凹凸面となるように、前記造形材料を格納していることを特徴とする。
本発明では、格納部から供給され、送り機構によってステージ上の造形位置に搬送された造形材料の凹凸面が加熱媒質で加熱される。すなわち、送り機構によって搬送される造形材料の凹凸面が、造形位置で加熱媒質によって加熱される側に向くように、造形材料をお送り機構に搬送させることができる。したがって、本発明の造形材料供給機構を用いて造形材料を供給することにより、造形材料の凹凸面が溶融機構によって加熱されるように造形材料を供給でき、上述のように、造形装置における加熱効率を向上させることができる。

本実施形態の造形装置の概略構成を示す図。 本実施形態の造形材料の概略構成を示す斜視図。 本実施形態の造形材料の概略構成を示す断面図。 本実施形態のカセットの概略構成を示す断面図。 本実施形態の気体供給部の概略構成を示す断面図。 耐熱シリンジにおけるノズルの先端形状を示す図。 気体供給部をテープ幅方向に走査するための揺動部の構成例を示す図。 本実施形態の造形装置を用いた造形物の造形方法（造形処理）を示すフローチャート。 本実施形態において、造形処理により造形物が形成される過程を示す斜視図。 他の実施形態における造形材料の概略構成を示す断面図。 他の実施形態における、造形材料の保管構成を示す斜視図。

以下、本発明に係る一実施形態の造形装置について、図面に基づいて説明する。
［造形装置の概略構成］
図１は、本実施形態の造形装置の概略構成を示す図である。
図１に示すように、造形装置１（積層造形装置）は、ステージ２と、造形ヘッド３と、移動機構４と、コントローラー５とを備えている。
この造形装置１は、例えばパーソナルコンピューター等のデータ出力装置からコントローラー５に入力された造形用データの断面形状に応じて、ステージ２上に造形材料を積層して三次元造形物を造形する装置である。具体的には、コントローラー５は、造形用データに基づいて移動機構４を制御して、造形ヘッド３を所定の造形位置Ｐに移動させる。そして、コントローラー５は、造形ヘッド３を制御して、ステージ２上の造形位置Ｐに造形材料１０を溶融積層させる。
以下、各構成について、詳細に説明する。

［ステージ２の構成］
ステージ２は、造形物を造形するための台座であり、例えば、造形物を載置する平面を備えている。

［造形ヘッド３の構成］
造形ヘッド３は、ステージ２に対して移動機構４により移動可能に設けられており、図１に示すように、テープ搬送機構６と、本発明の溶融機構に相当する熱風吹付機構７とを備えている。
［テープ搬送機構６の構成］
テープ搬送機構６は、本発明の送り機構を構成し、造形材料１０をステージ２上の造形位置Ｐに搬送する。このテープ搬送機構６は、造形材料１０を格納するカセット６１と、カセット６１から供給される造形材料１０をステージ２上の所定の造形位置Ｐに搬送する送出部６２とを備えている。

（造形材料１０の構成）
ここで、カセット６１に格納される造形材料１０について、説明する。
図２は、本実施形態で用いられる造形材料１０の概略構成を示す斜視図である。
図２に示すように、造形材料１０は、短辺（テープ厚み寸法）ａ、長辺（テープ幅寸法）ｂの扁平断面を有し、アスペクト比（ｂ／ａ）が１０以上の薄肉状（テープ状）に構成されている。ここで、アスペクト比が１０未満である場合、造形材料１０の搬送ハンドリング性が低下する。つまり、テープ幅寸法ｂに対してテープ厚み寸法ａを大きくすると、造形材料１０の可撓性が低下により、後述する送出ローラー対６２１や駆動ローラー対６２２における搬送効率が低下し、搬送時にハンドリング性（搬送のしやすさ）が低下する。また、本実施形態では、造形材料１０の可撓性を利用して、造形材料１０のステージ２側の面（テープ裏面）と、造形位置Ｐにおける造形物の上面（又はステージ２の面）とを当接させる。したがって、十分な可撓性を有さない場合、造形位置Ｐにおいて、造形物の上面（又はステージ２の面）と、造形材料１０のテープ裏面との間に隙間が生じ、造形材料１０を溶融して積層させた際の密着性が低下してしまう。また、テープ厚み寸法ａが十分に小さい場合でも、テープ幅寸法ｂが小さいと、搬送時に造形材料１０に捩れが発生するおそれがあり、搬送ハンドリング性が低下する。
これに対して、上記のようにアスペクト比を１０以上にすることで、可撓性を有する造形材料１０の搬送効率を向上させることができ、所望の造形位置に造形材料を効率的に搬送することができる。

このような造形材料１０としては、金属や樹脂等が例示できる。
造形材料１０として金属を用いる場合、樹脂よりも造形により得られる造形物の強度が高くなる。一方、造形材料１０では、ステージ２上の造形位置Ｐまで搬送する必要があり、可撓性が求められる。金属製の造形材料１０では、上記可撓性を確保するためにテープ厚み寸法がａ≦０．１ｍｍとすることが好ましい。テープ厚み寸法がａ＞０．１ｍｍである場合、造形材料１０が撓みにくく、搬送時において所望の造形位置Ｐに造形材料１０を搬送することが困難となる。
そして、上記のように搬送ハンドリング性を考慮してテープ幅寸法ｂが設定されており、テープ厚み寸法ａが０．１ｍｍの場合では、テープ幅寸法として、１ｍｍ以上とすることが好ましい。なお、テープ厚み寸法ａの設定値にもよるが、テープ幅寸法ｂの設定値としては、５ｍｍ≦ｂ≦１５ｍｍとすることがより好ましい。以上のような寸法ａ，ｂに形成されたテープ状の造形材料１０では、十分な可撓性を維持でき、かつ捩れ等によるハンドリング性の低下を抑制できる。

金属製の造形材料１０を用いる場合、Ｍｇを用いることがより好ましい。Ｍｇは例えばＡｌ等に比べて、比重が小さく（Ｍｇ比重が１．７に対してＡｌ比重が２．７）、造形材料１０の軽量化を図れる。
さらに、金属製の造形材料１０では、融点近傍まで熱せられた際に酸化が発生しないように、難燃化処理又は不燃化処理を施されていることが好ましい。難燃化処理や不燃化処理としては、公知の技術を用いることができる。
上述のような金属製の造形材料１０は、例えば、圧延や押し出し等により成型されたものをカットすることで、大量かつ安価に製造することが可能となる。

一方、造形材料１０として、樹脂を用いる場合、金属に比べて融点が低く、後述する熱風吹付機構７における気体の加熱温度を低く設定でき、加熱機構の更なる簡略化を図れる。このような樹脂製の造形材料１０を用いる場合では、テープ厚み寸法がａ≦１ｍｍ、テープ幅寸法が５ｍｍ≦ｂとすることが好ましい。樹脂性の造形材料１０は、金属に比べて可撓性を確保しやすく厚み寸法を大きくできるが、テープ厚み寸法がａ＞１ｍｍの場合では、可撓性が不足し、ハンドリング性が低下する。また、テープ幅寸法が５ｍｍ＞ｂである場合は、捩れが生じやすく、ハンドリング性が低下する。以上から、上記のような寸法ａ，ｂの範囲でアスペクト比が１０以上となるように、造形材料１０を構成することが好ましい。

図３は、造形材料１０のテープ表面（ステージ２上に搬送された際に、ステージ２に対して反対側の面）近傍の断面の一例を模式的に示す断面図である。
造形材料１０は、テープ表面１０Ａに凹凸１０１が形成されている。すなわち、造形材料１０のテープ表面１０Ａは凹凸面（粗面）となる。後述するように本実施形態では、造形材料１０のテープ表面１０Ａに対して加熱気体（加熱媒質）を吹き付けることで造形材料１０を加熱溶融するので、造形材料１０の加熱媒質により加熱溶融される面が凹凸面（粗面）である、ということができる。
また、造形材料１０の凹凸１０１の形成領域は、テープ厚み方向においてテープ厚み寸法ａ（最大寸法）の１０％以下の寸法の領域となることが好ましい。つまり、凹凸１０１における凹部の底部１０１Ａ（谷となる部分）と、凸部の頂部１０１Ｂ（山となる部分）とのテープ厚み方向における寸法差の最大値ａ_１が、テープ厚み寸法ａの１０％以下となる。
ここで、最大値ａ_１をテープ厚み寸法ａの１０％より大きくすると、造形材料１０が局所的に薄くなる薄肉部が形成され、当該薄肉部の強度が低下する。この場合、例えば、当該薄肉部において造形材料１０が僅かな負荷で断裂するおそれがある。これに対して、上記のように、最大値ａ_１を設定することで、造形材料１０の強度を確保することができる。

このような凹凸１０１は、例えば、テープ表面１０Ａにサンドブラスト処理や、エッチング処理等の処理（粗面化処理）を施すことで形成してもよく、表面に凹凸が形成されたローラーで金属材料を押圧することで、当該テープ表面１０Ａにローラー表面の凹凸を転写することで形成してもよい。ローラーの押圧による形成では、造形材料１０を圧延や押し出し等により成型する際に同時に形成することができる。

ところで、本実施形態では、造形材料１０のテープ表面１０Ａに対して、熱風吹付機構７によって加熱気体（加熱媒質）を吹き付けることで、造形位置Ｐに搬送された造形材料１０を加熱溶融する。この際、上述のように、テープ表面１０Ａに凹凸１０１が設けられているため、加熱気体が吹き付けられるテープ表面１０Ａの表面積が、例えば凹凸１０１が設けられていない場合に比べて増大する。したがって、広い面積に加熱気体が吹き付けられることになり、加熱効率を向上させることができる。

また、本実施形態では、造形材料１０のテープ裏面１０Ｂが、加熱されるテープ表面１０Ａよりも平滑な面となっている。例えば、本実施形態ではテープ裏面１０Ｂを鏡面としている。このようなテープ裏面１０Ｂは、造形材料１０を圧延や押し出し等により成型する際に、テープ裏面１０Ｂに鏡面を有する部材を当接させ、当該鏡面を転写させることで形成することができる。テープ裏面１０Ｂを平滑面とすることにより、造形材料１０をテープ表面１０Ａ側から加熱し、溶融させることで造形材料１０を積層させる際に、既に積層されている積層物と、テープ裏面１０Ｂとの接触面積を増大させることができ、当該積層物との接合面積を増大させることができる。また、接触面積が増大することにより、上記積層物と、造形材料１０との間での熱伝達性を向上させることができ、上記積層物の造形材料１０に接触した部分をより確実に溶融させることができる。したがって、積層物と造形材料１０との密着性を向上させることができる。特に、テープ裏面１０Ｂを鏡面とすることにより、上記密着性を一層向上させることができる。

（カセット６１の構成）
次に、テープ搬送機構６のカセット６１について具体的に説明する。
図４は、本実施形態のカセット６１の概略構成を示す断面図である。
図４に示すように、カセット６１は、本発明の造形材料供給機構に相当し、ケース６１１と、ボビン６１２と、ピンチローラー６１３と、を備えている。
ケース６１１は、本発明の格納部に相当し、例えば、内部空間を有する直方体形状であり、内部にボビン６１２、ボビン６１２に巻装された造形材料１０、及びピンチローラー６１３が格納されている。
また、ケース６１１の一部（本実施形態では、直方体の角部）に、送出口６１１Ａが設けられており、内部に収納された造形材料１０は、この送出口６１１Ａから外部に取り出される。

ボビン６１２は、軸状部材であり、ケース６１１における互いに対向する面に回転可能に支持されている。このボビン６１２には、上述した造形材料１０の一端部が固定され、当該造形材料１０がボビン６１２の周面に沿って巻装されている。より具体的には、テープ状の造形材料１０は、テープ裏面１０Ｂ（ステージ２上に搬送された際に、ステージ２に対向する面）が、ボビン６１２に巻装された造形材料１０のテープ表面１０Ａに密着するように、テープ裏面１０Ｂをボビン６１２側に向けて、ボビン６１２に同心円状に巻装され、ロール状で収納されている。
このような構成では、例えば糸状等の断面円形状や断面楕円形状の造形材料をボビン６１２に巻装させた場合に比べて、体積占有率が高くなる。したがって、断面円形状や断面楕円形状の造形材料と、本実施形態のテープ状の造形材料１０とを、同量分だけボビンに巻装する場合、本実施形態の造形材料１０を用いる場合では、断面円形状や断面楕円形状の造形材料を用いる場合に比べて、体積を小さくでき、カセット６１の小型化を図ることができ、さらに、ボビン６１２への巻数も少なくなるので、製造効率性も良好となる。また、カセット６１のサイズが規定されている場合では、本実施形態のテープ状の造形材料１０を用いる場合では、体積占有率が大きいため、断面円形状や断面楕円形状の造形材料を用いる場合に比べて、カセット６１内により多くの造形材料１０を収納することが可能となる。また、テープ表面１０Ａに凹凸１０１が形成されているために、ロール状に積層された造形材料１０間の剥離性を向上させることができ、造形材料１０が互いに貼り付くことによる搬送不良を抑制できる。

ピンチローラー６１３は、送出口６１１Ａの近傍に設けられ、造形材料１０が搬送方向をガイドする。ピンチローラー６１３は、一対設けられており、これらの一対のピンチローラー６１３により造形材料１０を挟み込んで送出口６１１Ａに案内する。また、ピンチローラー６１３により造形材料１０が挟み込まれることで、巻装された造形材料１０の弛みを抑制でき、送出口６１１Ａから送り出される造形材料１０の走行性（搬送性）が向上する。

また、カセット６１は、例えばケース６１１の外装部に図示略の係止ピンやガイド突起等による位置決め部が設けられており、これらの位置決め部を造形ヘッド３における所定位置に位置決めすることで、カセット６１を造形ヘッド３に装着することが可能となる。
このカセット６１は、テープ搬送機構６によって搬送される造形材料１０の搬送経路の上流側に取り付けられる。カセット６１は、搬送経路に沿って搬送された造形材料１０の格子状の溝が形成されたテープ表面１０Ａが、造形位置Ｐにおいて加熱気体で加熱される側に向くように、造形ヘッド３に取り付けられている。すなわち、カセット６１は、搬送経路の最下流の造形位置において、テープ裏面１０Ｂがステージ２側に対向し、テープ表面１０Ａがステージ２と反対側（加熱される側）を向くように、搬送経路の上流側（送出部６２の上流側）に取り付けられている。これにより、造形材料１０のテープ表面１０Ａが加熱されるように造形材料１０を供給できる。

（送出部６２の構成）
送出部６２は、図１に示すように、カセット６１から提供された造形材料１０のテープ裏面１０Ｂをステージ２側に向け、凹凸１０１が形成されたテープ表面１０Ａをステージ２とは反対側に向けて、ステージ２上の造形位置Ｐに送り出す。
この送出部６２は、一対の送出ローラー６２１Ａ，６２１Ｂにより構成された送出ローラー対６２１と、駆動ローラー６２２Ａ及び従動ローラー６２２Ｂにより構成された駆動ローラー対６２２と、ガイド部６２３とを備えている。なお、本実施形態では、送出ローラー対６２１が１つ設けられる例を示すが、２つ以上設けられていてもよく、送出ローラー対６２１が設けられず、駆動ローラー対６２２のみが設けられる構成などとしてもよい。さらに、駆動ローラー対６２２が１つのみ設けられる例を示すが、２つ以上設けられる構成などとしてもよい。

送出ローラー対６２１は、送出ローラー６２１Ａ，６２１Ｂにより造形材料１０を挟み込み、造形材料１０の搬送をガイドする。ここで、送出ローラー対６２１は、カセット６１から送出された造形材料１０の巻癖（ボビン６１２への巻装方向）とは反対側に造形材料１０を湾曲させつつ、当該造形材料１０を搬送する。これにより、造形材料１０の巻癖を矯正することが可能となる。

駆動ローラー対６２２は、造形材料１０を引き込み、造形位置Ｐに向かって送出する。具体的には、駆動ローラー対６２２は、モーター等の駆動量により回転駆動される駆動ローラー６２２Ａ（本発明における駆動部）と、駆動ローラー６２２Ａの駆動に追従する（モーター駆動力が伝達されない）従動ローラー６２２Ｂとを備える。このように構成された駆動ローラー対６２２は、凹凸１０１が形成され粗面化されたテープ表面１０Ａに駆動ローラー６２２Ａを当接させ、テープ裏面側に従動ローラー６２２Ｂを当接させることで、造形材料１０を挟持し、搬送する。この際、駆動ローラー６２２Ａに当接するテープ表面１０Ａは、表面に凹凸１０１が設けられるため、摩擦係数が大きく、駆動ローラー６２２Ａとの間に滑りが発生しにくい。したがって、造形材料１０を適切な速度で安定して搬送することができる。

ここで、駆動ローラー対６２２を構成する一対のローラーの双方を駆動ローラーとして駆動させる構成としてもよい。つまり、第１駆動ローラーによりテープ表面１０Ａを送り出し、第２駆動ローラーによりテープ裏面を送り出す。この場合、造形材料１０のテープ裏面は、造形材料１０の巻癖により第２駆動ローラーに付勢されるので、搬送時の滑り等をより確実に抑制できる。
また、上記例のように、一対のローラーの双方を駆動ローラーとした場合、さらに、テープ裏面に接する第２駆動ローラーを、テープ表面１０Ａに接する第１駆動ローラーに対して回転速度を僅かに上げてもよい。この場合、テープ裏面側にテープ表面１０Ａ側よりも大きい引張応力が作用するので造形材料１０の巻癖を矯正することができる。この際、テープ表面１０Ａに凹凸１０１が形成されているため、テープ裏面と第２駆動ローラーとの間に滑りが発生したとしても、テープ表面１０Ａと第１駆動ローラーとの間には滑りの発生が生じにくい。したがって、上記と同様、適切な搬送速度で、安定した造形材料１０の搬送が可能となる。

ガイド部６２３は、例えば、表面が耐摩耗処理された、耐久性の高い金属材により板バネ状に構成され、搬送方向に沿う両端にガイド壁（図示略）を備えている。
このガイド部６２３は、造形材料１０の弛みを取るとともに造形材料１０の搬送方向を矯正してステージ２上の造形位置Ｐへの搬送を案内する。
ガイド部６２３により案内された造形材料１０は、撓みにより先端部が造形位置Ｐに付勢当接され、後述の熱風吹付機構７により熱された部分が溶融して造形位置Ｐに積層される。

［熱風吹付機構７の構成］
熱風吹付機構７は、図１に示すように、コンプレッサー７１と、気体供給部７２と、ダクト７３と、を備え、造形材料１０の凹凸１０１が形成されたテープ表面１０Ａに対して、ステージ２とは反対側から加熱気体を吹き付けることで、当該造形材料１０を加熱し、溶融させる。
［コンプレッサー７１の構成］
コンプレッサー７１は、気体を高圧に圧縮する圧縮スペース（図示略）を有し、その圧力により気体供給部７２に当該気体を供給する装置である。気体としては、不活性ガスを用いることが好ましい。不活性ガスを用いることで、造形材料１０を加熱した際の造形材料１０の変質を防止できる。
また、コンプレッサー７１内部には、気体中の水分を除去する除湿剤が設けられており、コンプレッサー７１から供給される気体は除湿されている。したがって、気体として空気を用いる場合でも、除湿された加熱空気が造形材料１０に吹き付けられることになり、造形材料１０と水との反応を抑制できる。

なお、コンプレッサー７１は、ダクト７３と接続されており、ダクト７３により吸引された空気は、前記圧縮スペースに導入される。
このような本実施形態では、気体として不活性ガスを用いる場合、ステージ２上を不活性ガス雰囲気下に維持することが好ましい。具体的には、少なくとも、造形装置１のステージ２、造形ヘッド３、及び移動機構４を密閉された造形室内に格納し、造形室内を不活性ガス雰囲気下に維持する。これにより、ダクト７３により不活性ガスが吸引されることになり、常に造形材料１０に不活性ガスを吹き付けることが可能となる。
なお、気体として空気を用いる場合は、不活性ガス雰囲気下に維持する必要がなく、造形室が設けられなくてもよい。

（気体供給部７２の構成）
気体供給部７２は、コンプレッサー７１から供給された気体を加熱して造形位置Ｐに対して吹き付ける。ここで、この気体供給部７２は、当該気体供給部７２から吹き付けられた加熱気体が搬送方向に沿って搬送される造形材料１０の上流側から下流側に向かうように、搬送方向Ｄ_１及び法線方向Ｄ_２を含む面内で、ステージ２の法線方向Ｄ_２に対して所定の角度θで傾斜して配置されている。この傾斜角度θとしては、例えば０°＜θ≦４５°であることが好適である。これにより、加熱気体が造形材料１０の上流側に向かわず、造形位置Ｐ以外の造形材料１０が溶融される不都合を回避することができる。

図５は、気体供給部７２の概略構成を示す断面図である。
図５に示すように、気体供給部７２は、耐熱シリンジ７２１、巻芯７２２、ヒーターコイル７２３、及び温度センサー７２４等を備えている。
耐熱シリンジ７２１は、例えば円筒形等の筒状に形成されている。耐熱シリンジ７２１としては、例えば、耐熱ガラスや耐熱金属を用いて構成されることが好ましい。なお、熱の拡散の低減や火傷防止等のために、耐熱シリンジ７２１の外周面を断熱材で覆う構成とすることが好ましい。
耐熱シリンジ７２１の基端部は、コンプレッサー７１に接続され、コンプレッサー７１から供給される気体は、当該基端部から耐熱シリンジ７２１の内部に導入される。また、耐熱シリンジ７２１の先端部（ステージ２に対向する端部）は、円筒径寸法が先端に向かう程小さくなる形状に形成されたノズルを構成し、ノズルの先端に加熱された気体が放出されるノズル開口部７２１Ａが設けられる。

耐熱シリンジ７２１の中心軸上には、例えばセラミック製の巻芯７２２が配置され、当該巻芯７２２にヒーターコイル７２３が巻装されている。このヒーターコイル７２３は、コントローラー５の制御の下、電流を流すことにより加熱され、耐熱シリンジ７２１内に導入された気体を加熱する。ヒーターコイル７２３としては、例えばニッケルクロムや鉄クロムアルミの電熱線を用いることができ、１０００℃以上の高温加熱が可能となる。したがって、造形材料１０として金属材料を用いる場合でも、溶融積層させることが可能となる。
また、温度センサー７２４は、巻芯７２２のノズル側の先端に設けられ、ノズル開口部７２１Ａから放出される加熱気体の温度を計測する。温度センサー７２４は、コントローラー５に電気的に接続されており、計測温度に応じた検出信号をコントローラー５に出力する。これにより、コントローラー５は、計測温度に基づいて、ヒーターコイル７２３への印加電圧を制御して、ノズル開口部７２１Ａから所望温度の加熱気体を放出させることが可能となる。

図６は、耐熱シリンジ７２１におけるノズル開口部７２１Ａの先端形状を示す図である。
ノズル開口部７２１Ａの先端形状は、放出される加熱気体に乱流等が発生しにくく、所望の造形位置Ｐに適切に加熱気体を吹き付ける形状とすることが好ましい。
このようなノズル開口部７２１Ａの開口形状としては、例えば図６（Ａ）に示すような円形状、又は図６（Ｂ）に示すような楕円形状が例示できる。
図６（Ａ）に示すようなノズル形状では、テープ状の造形材料１０のテープ幅方向における一部に、局所的に加熱気体を吹き付けることができ、高い精度で造形物を形成することが可能となる。この場合、開口径寸法Ａを、例えば０．０５ｍｍ≦Ａ≦２ｍｍにすることが好ましい。
一方、図６（Ｂ）に示すようなノズル形状の場合、例えば、造形材料１０の広範囲に亘って加熱気体を吹き付けることが可能となるため、高速で造形物を造形する場合に好適である。この場合、ノズル開口の短径寸法をＢ、長径寸法をＣとすると、例えば０．１ｍｍ≦Ｂ≦１ｍｍ、Ｃ≦１０Ｂと設定することが好ましい。

ところで、本実施形態では、テープ状の造形材料１０に対して、テープ幅寸法の一部に加熱気体を吹き付けることで、テープ幅方向における一部を溶融させて造形物を造形する。この場合、気体供給部７２をテープ幅方向に対して走査可能な構成とすることで、テープ状の造形材料１０を無駄なく消費することができる。
図７に、気体供給部７２をテープ幅方向に走査するための揺動部の構成例を示す。
図７の例では、気体供給部７２の基端部に揺動部７２５が設けられる。この揺動部７２５は、ステージ２の法線方向Ｄ_２から見た平面視において、造形位置Ｐにおけるテープ搬送方向Ｄ_１に平行で、かつテープ幅方向から見た平面視においてステージ２の法線方向Ｄ_２に対して傾斜する揺動軸７２６を備えている（図１参照）。そして、当該揺動軸７２６は、耐熱シリンジ７２１がテープ搬送方向に直交するテープ幅方向に沿って揺動自在となるように、造形ヘッド３の本体部（図示略）に軸支される。また、揺動部７２５による気体供給部７２の揺動動作としては、例えば、揺動軸７２６にステッピングモーター等の動力源からの動力を伝達させて揺動させる。コントローラー５により動力源の動作を制御することで、テープ幅方向における所定位置に加熱気体を吹き付けることができる。
なお、気体供給部７２を揺動させる揺動部としては、上記に限定されず、その他、いかなる構成を用いてもよい。例えば、造形ヘッド３において気体供給部７２がテープ幅方向に平行移動可能な構成とし、別途設けられた移動機構によりテープ幅方向に進退移動させる構成などとしてもよい。

（ダクト７３の構成）
ダクト７３は、造形位置Ｐ近傍に気体吸入口が設けられ、気体供給部７２から放出され、造形材料１０に吹き付けられた後の加熱気体を回収する。
本実施形態では、気体供給部７２は、搬送方向の上流側から下流側に向かって加熱気体を吹き付けるため、ダクト７３は、気体供給部７２の下流側に配置されていることが好ましい。
また、ダクト７３は、コンプレッサー７１に接続されており、コンプレッサー７１による気体吸引力により、基体を吸引する。このような構成では、コンプレッサー７１、気体供給部７２、及びダクト７３により加熱気体が循環活用されることになり、エネルギー効率性が向上する。

ここで、ダクト７３の吸引口の流路断面積は、気体供給部７２のノズル開口部７２１Ａの開口面積よりも大きいことが好ましい。このような構成では、吹き付けられた加熱気体よりも多くの気体をダクト７３にて回収することができ、加熱気体の回収効率を向上させることができる。

［移動機構４の構成］
移動機構４は、造形ヘッド３をステージ２に対してＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の各軸方向に移動させて、造形ヘッド３におけるテープ搬送機構６の造形材料１０の搬送先（造形位置Ｐ）、及び熱風吹付機構７の加熱気体の吹付位置を所望の位置に移動させる。すなわち、移動機構４は、造形位置Ｐをステージ２に対して移動させる。
具体的な構成としては、例えばＹ軸方向に沿って敷設されたＹガイド上で移動可能なコラム、コラム上に設けられてＸ軸方向に延びるＸガイドを備えたスライダ、Ｘガイドに沿って移動可能でＺ方向に沿ったＺガイドを備えたラムを備え、ラムのＺガイドに沿って移動可能に造形ヘッド３が設けられる構成等が例示できる。また、複数のアーム部材を連結し、アームの連結角度を制御することで、造形ヘッド３を３次元空間で移動可能な構成などとしてもよい。
また、本実施形態では、移動機構４により造形ヘッド３をステージ２に対して移動させる構成を例示するがこれに限定されず、例えば、ステージ２を造形ヘッド３に対して移動させる構成などとしてもよい。さらには、ステージ２をＺ方向に沿って移動させ、造形ヘッド３をＸＹ軸に沿って移動させる構成などとしてもよい。

［コントローラー５の構成］
コントローラー５は、例えばメモリー等の記憶部、ＣＰＵとの演算回路等により構成され、造形装置１の全体動作を制御する。記憶回路には、造形装置１を制御するための各種プログラムや各種データが記録される。また、コントローラー５の演算回路は、記憶部に記憶されたプログラムを読み込み実行することで、図１に示すように、データ取得手段５１、移動制御手段５２、及び造形制御手段５３として機能する。なお、本実施形態では、各機能構成は、ハードウェアである演算回路と、プログラム（ソフトウェア）との協働により実現される例を示すが、例えば各機能を有する集積回路（ハードウェア）を組み合わせることで実現される構成などとしてもよい。
データ取得手段５１は、例えば、コントローラー５に通信可能に接続されるパーソナルコンピューター等の外部機器から造形用データを取得する。なお、コントローラー５が記録媒体を読み込むドライブ装置を備え、当該ドライブ装置に装着された記録媒体から直接造形用データを取得する構成などとしてもよい。
移動制御手段５２は、造形用データに基づいて、移動機構４を制御し、造形ヘッド３を移動させる。
造形制御手段５３は、造形ヘッド３を制御する。具体的には、造形制御手段５３は、送出部６２の駆動ローラー対６２２、コンプレッサー７１、気体供給部７２、ダクト７３の動作を制御し、造形位置Ｐに造形材料１０を溶融積層させて造形物を造形する。

［造形装置１による造形物の製造方法］
次に、上述のような造形装置１を用いた造形物の造形方法について図面に基づいて説明する。
図８は、本実施形態の造形装置１を用いた造形物の造形方法（造形処理）を示すフローチャートである。図９は、造形処理により造形物が形成される過程を示す斜視図である。
造形装置１により、造形物を造形するには、まず、コントローラー５のデータ取得手段５１は、造形用データを取得する（ステップＳ１）。具体的には、データ取得手段５１は、操作者の操作に基づいて、例えばコントローラー５に接続されたパーソナルコンピューター等の外部機器から入力される造形用データ、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録された造形用データ、インターネット等の通信回線を介して取得された造形用データ等を取得する。

次に、移動制御手段５２は、造形用データから造形物の断面形状を解析し、図９に示すように、造形ヘッド３を造形物断面に相当する造形位置Ｐに移動させる（ステップＳ２）。
具体的には、テープ搬送機構６により搬送される造形材料１０の先端部が造形用データに基づいて示される造形位置Ｐに位置するように、移動機構４及び気体供給部７２の揺動部７２５を制御する。

この後、造形制御手段５３は、造形ヘッド３等を制御し、造形位置Ｐに対して造形材料１０を溶融して積層させ、図９に示すように、造形物を形成する（ステップＳ３）。
具体的には、造形制御手段５３は、コンプレッサー７１を制御して、予め設定された流量となるように、コンプレッサー７１から気体供給部７２に気体を導入する。
また、造形制御手段５３は、温度センサー７２４により検出された温度を参照し、当該検出温度が造形材料１０の融点近傍の温度となるように、ヒーターコイル７２３に電圧を印加する。これにより、ノズル開口部７２１Ａから造形材料１０の先端部におけるテープ幅方向の一部に、凹凸１０１が形成されたテープ表面１０Ａ側から造形材料１０の融点前後となる温度の加熱気体が吹き付けられ、造形材料１０が溶融して造形位置Ｐに積層される。

この後、造形制御手段５３は、造形用データに基づいた造形物の造形処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ４）。
ステップＳ４で「Ｎｏ」と判定された場合は、ステップＳ２及びステップＳ３に戻り、造形ヘッド３の移動及び造形材料の溶融積層を繰り返す。
この際、移動制御手段５２は、気体供給部７２の揺動部７２５を制御して気体供給部７２の加熱気体の吹付位置をテープ幅方向に沿って移動させ、かつ移動機構４を移動させて、加熱気体の吹付位置が造形用データに基づいた造形位置Ｐとなるように、造形ヘッド３の位置を制御する。
また、造形制御手段５３は、揺動部７２５により加熱気体の吹付位置が走査され、テープ幅方向に沿った造形材料１０が溶融及び積層された場合は、テープ搬送機構６の駆動ローラー６２２Ａを駆動させることで、造形材料１０を造形位置Ｐに送り出す。また、造形制御手段５３は、送出部６２を制御して、駆動ローラー対６２２を駆動させ、造形材料１０を所定量送り出す。送出部６２により送り出された造形材料１０は、可撓性を有するため自重により撓み、造形位置Ｐに付勢当接される。この際、造形材料１０は、鏡面状のテープ裏面１０Ｂ側をステージ２側に向けて送り出されるため、ステージ２上の造形位置Ｐに既に積層されている積層物が存在する場合、当該積層物にテープ裏面１０Ｂが接触した状態となる。この後、ステップＳ３と同様に、造形位置Ｐに対して造形材料１０を溶融させて積層させる。
そして、ステップＳ４において、「Ｙｅｓ」と判定されると、造形処理を終了させる。

［本実施形態の作用効果］
本実施形態では、造形材料１０は、加熱気体が吹き付けられる側の面であるテープ表面１０Ａに、凹凸１０１が形成された凹凸面（粗面）である。これにより、例えば、凹凸１０１が形成されていない（粗面化されていない）面に加熱気体を吹き付ける場合と比べて、造形材料１０における加熱気体が当たる領域の表面積を増大させることができる。したがって、溶融機構としての熱風吹付機構７による加熱効率を向上させることができ、エネルギーの利用効率を向上させることができる。

本実施形態では、造形材料１０のテープ裏面１０Ｂが、加熱されるテープ表面１０Ａよりも平滑な鏡面としている。これにより、造形材料１０をテープ表面１０Ａ側から加熱し、溶融させることで造形材料１０を積層させる際に、既に積層されている積層物と、テープ裏面１０Ｂとの接触面積を増大させることができ、当該積層物との接合面積を増大させることができる。また、接触面積が増大することにより、上記積層物と、造形材料１０との間での熱伝達性を向上させることができ、上記積層物の造形材料１０に接触した部分をより確実に溶融させることができる。したがって、積層物と造形材料１０との密着性を向上させることができる。

本実施形態では、造形材料１０の一対の面のうち、駆動部として駆動ローラー対６２２の駆動ローラー６２２Ａに当接するテープ表面１０Ａが、凹凸面（粗面）となる。これにより、駆動ローラー６２２Ａと造形材料１０との間の滑りを抑制でき、安定的に付与することができる。したがって、送り機構における造形材料の滑りを抑制でき、造形材料１０を適切な速度で安定して搬送することができる。

本実施形態では、造形材料１０の凹凸１０１の形成領域は、テープ厚み方向における最大値ａ_１が、テープ厚み寸法ａに対して所定の閾値である１０％以下である。このような構成では、凹部の底部１０１Ａから凸部の頂部１０１Ｂまでの最大寸法（最大値ａ_１）が、テープ厚み寸法ａの１０％以下となる。このような構成では、造形材料１０の表面積を増大させつつ、造形材料１０の強度を、例えば搬送時等の取り扱い時に断裂しない程度に維持することができる。これにより、エネルギーの利用効率の向上を図りながらも、安定的に造形材料１０を供給することができる。

本実施形態では、テープ状の造形材料１０は、可撓性を有し、テープ厚み寸法ａとテープ幅寸法ｂとの比であるアスペクト比（ａ／ｂ）が１０以上である。ここで、アスペクト比が１０未満である場合は、テープ幅寸法に対してテープ厚み寸法が大きすぎる場合と、テープ厚み寸法に対してテープ幅寸法が小さすぎる場合とが考えられる。前者の場合、造形材料１０の可撓性が不十分であり、造形材料１０の搬送ハンドリング性が悪化する。また、後者では、捩れ等が生じ、搬送ハンドリング性が悪化する。これに対して、上記のようにアスペクト比を１０以上にすることで、可撓性を有する造形材料１０の搬送効率を向上させることができ、所望の造形位置に造形材料１０を効率的に搬送することができる。

ここで、造形材料１０として金属素材を用いることができる。このように金属素材の造形材料１０を用いることで、高強度な造形物を造形することができる。一方で、金属素材は、樹脂素材に比べて融点が高いため、樹脂素材を用いる場合よりも多くの熱エネルギーを付与する必要があり、熱拡散によるエネルギーの損失が大きくなるおそれがある。
これに対して、本実施形態では、造形材料１０を用いることにより、上述のように、エネルギーの利用効率を向上させることができる。したがって、金属素材を用いた場合でも、熱拡散によるエネルギーの損失の増大を抑制することができる。

本実施形態の造形装置１は、造形物が造形されるステージ２と、造形材料１０をステージ２上の所定の造形位置Ｐに搬送するテープ搬送機構６と、造形位置Ｐに搬送された造形材料１０のテープ表面１０Ａに対して加熱気体を吹き付けて溶融させる熱風吹付機構７と、熱風吹付機構７が組み込まれる造形ヘッド３を、造形位置Ｐが造形用データに基づく所望位置に位置するように移動させる移動機構４と、を備えている。
このような構成では、造形位置Ｐにおいて、造形材料１０を局所的に加熱すればよく、造形材料１０の全部を溶融させたり、溶融させた状態を維持し続ける必要がない。したがって、例えば溶融状態の造形材料を押し出す構成に比べて、必要となる熱エネルギーが少なくでき、エネルギー効率性を向上させることができる。
また、造形材料１０の凹凸１０１が形成されたテープ表面１０Ａを加熱する。これにより、凹凸１０１が形成されていない面を加熱する場合と比べて、上述のように、加熱効率を向上させることができ、エネルギーの利用効率を向上させることができる。

本実施形態では、ケース６１１の送出口６１１Ａから供給され、ステージ上の造形位置に搬送された造形材料１０の凹凸１０１が形成されたテープ表面１０Ａが加熱気体で加熱される。すなわち、テープ搬送機構６の送出部６２によって搬送される造形材料１０のテープ表面１０Ａが、造形位置Ｐで加熱気体によって加熱される側に向くように、造形材料１０をテープ搬送機構６に搬送させることができる。したがって、上述のように造形装置１における加熱効率を向上させることができる。

［その他の実施形態］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記実施形態では、造形材料１０に形成される凹凸１０１としてランダムな表面を有する構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。
図１０は、本発明の造形材料の変形例に係る造形材料１１のテープ表面１１Ａの断面を模式的に示す断面図である。図１０に示すように、造形材料１１のテープ表面１１Ａには、格子状の凹部１１１Ａと、凹部１１１Ａに囲まれた概略直方体状の凸部１１１Ｂとを有する凹凸１１１が形成されている。この造形材料１１でも、上記実施形態と同様に、凹凸１１１の最大値ａ_１（テープ厚み方向における凸部１１１Ｂの寸法に略一致する）が、所定の閾値以下に設定されている。このように構成された造形材料１１でも、テープ表面１１Ａの表面積を増大させることができる。
また、上記実施形態では、造形材料１０のテープ表面１０Ａ側のみに凹凸１０１が形成されている構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、両面に凹凸１０１が形成されている構成としてもよい。このような構成では、造形材料１０の両面に凹凸１０１が設けられているため、駆動ローラー対によって造形材料１０を搬送する際に、造形材料１０の両面とも駆動ローラーとの間の摩擦係数を大きくでき、搬送時の滑りを抑制できる。したがって、駆動ローラー対の一方を駆動ローラーとする場合に、駆動ローラーを配置する位置をテープ表面１０Ａ側とテープ裏面１０Ｂ側のいずれに配置してもよいため、テープ搬送機構６の設計の自由度を向上させることができる。

上記実施形態では、駆動部として駆動ローラー対６２２を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、テープ裏面側に設けられたガイドと、テープ表面側から当接して搬送方向の摩擦力を付与するベルトとを備え、当該ベルトを搬送方向に移動させることで、造形材料１０をガイドに沿って移動させる構成としてもよい。このように、搬送方向の摩擦力を、造形材料１０の凹凸１０１が形成された側の面に付与することで、造形材料１０を搬送するように構成された各種搬送機構を採用することができる。

上記実施形態では、造形材料１０を溶融させる溶融機構として加熱気体を加熱媒質とした熱風吹付機構７を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、レーザー光を照射するレーザー照射機構や、放電を発生させる放電機構等により造形材料１０を溶融させる機構を採用してもよい。また、高温のワイヤーを当接させて、当接部分を加熱溶融させる機構を採用してもよい。すなわち、加熱気体、加熱された固体（ワイヤー等）、光（電磁波）、及び荷電粒子（電子やプラズマ）等の加熱媒質を介して局所的に造形材料１０を加熱し溶融可能な各種の溶融機構を使用可能である。

造形材料１０として、アスペクト比が１０以上となる断面矩形状のテープ状材料を例示したが、これに限定されない。例えば、造形材料１０の材質等によって、十分な可撓性を有し、かつテープ搬送機構６における造形材料１０の搬送ハンドリング性が良好であれば、アスペクト比が１０未満となるテープ状材料を用いてもよい。

上記実施形態では、造形材料１０は、造形ヘッド３に対して着脱可能なカセット６１に収納される構成としたが、これに限定されず、造形ヘッド３の筐体の一部をケース６１１の代りに用いて、造形材料１０を供給する造形材料供給機構を造形ヘッド３と一体的に構成してもよい。例えば、図１１に示すように、軸芯６１４に造形材料１０を巻装することで、造形材料１０をロール状に保持してもよい。この場合、軸芯６１４の中心軸に沿って装着孔６１５を設け、例えば造形ヘッド３に設けられた係止ピンを装着孔６１５に挿通することで、造形材料１０が巻装された軸芯６１４を造形ヘッド３に装着できる。また、軸芯６１４の軸方向の両端部に、造形材料１０のテープ幅方向の両端縁を保持するフランジ部６１６を設ける構成とすることで、造形材料１０の弛み等を防止できる。

その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等に適宜変更できる。

１…造形装置、２…ステージ、３…造形ヘッド、４…移動機構、６…テープ搬送機構（送り機構）、７…熱風吹付機構（溶融機構）、１０，１１…造形材料、１０Ａ，１１Ａ…テープ表面（凹凸面）、１０Ｂ…テープ裏面（反対側の面）、６１…カセット（造形材料供給機構）、１０１，１１１…凹凸、１０１Ａ…底部、１０１Ｂ…頂部、６１１…ケース（格納部）、６２２…駆動ローラー対（駆動部）。

Claims (9)

1. 造形材料を造形位置に搬送する送り機構と、前記造形位置に搬送された前記造形材料を加熱媒質により加熱溶融させる溶融機構と、を備える造形装置に用いられる造形材料であって、
   断面視矩形状のテープ状材料であり、テープ厚み方向に直交する一対の面のうち前記加熱媒質により加熱溶融される面は凹凸面である
   ことを特徴とする造形材料。
2. 請求項１に記載の造形材料において、
   前記造形材料が搬送方向に送り出される際に、前記送り機構の駆動部に当接する前記造形材料における面は、前記凹凸面である
   ことを特徴とする造形材料。
3. 請求項１又は請求項２に記載の造形材料において、
   前記造形材料の前記一対の面のうち、前記加熱媒質により加熱される側の面とは反対側の面は、前記凹凸面よりも平滑である
   ことを特徴とする造形材料。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の造形材料において、
   前記凹凸面を構成する凹部における底部から、前記凹凸面を構成する凸部の頂部までの寸法の最大値は、前記テープ厚み寸法の１０％以下である
   ことを特徴とする造形材料。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の造形材料において、
   前記造形材料は、可撓性を有し、断面視におけるテープ厚み寸法とテープ幅寸法とのアスペクト比が１０以上である
   ことを特徴とする造形材料。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の造形材料において、
   前記造形材料は、金属により構成されている
   ことを特徴とする造形材料。
7. 造形材料をステージ上の造形位置に搬送する送り機構と、
   前記造形位置に搬送された前記造形材料を、加熱媒質により加熱溶融させる溶融機構と、
   前記造形位置を前記ステージに対して相対的に移動させる移動機構と、を備え、
   前記造形材料は、断面視矩形状のテープ状材料であり、テープ厚み方向に直交する一対の面のうち少なくとも一方の面が凹凸面であり、
   前記溶融機構は、前記造形材料の前記凹凸面を前記加熱媒質により加熱溶融させる
   ことを特徴とする造形装置。
8. 請求項７に記載の造形装置において、
   前記送り機構は、前記凹凸面に当接して搬送方向に送り出す駆動部を有する
   ことを特徴とする造形装置。
9. 造形材料を造形位置に搬送する送り機構と、前記造形位置に搬送された前記造形材料を加熱媒質により加熱溶融させる溶融機構と、を備える造形装置に前記造形材料を供給する造形材料供給機構であって、
   断面視矩形状のテープ状材料であり、テープ厚み方向に直交する一対の面のうち少なくとも一方の面が凹凸面である前記造形材料を格納する格納部を備え、
   前記格納部は、当該格納部から供給され、当該送り機構によって前記造形位置に搬送された前記造形材料の前記一対の面のうち、前記加熱媒質によって加熱される側の面が前記凹凸面となるように、前記造形材料を格納している
   ことを特徴とする造形材料供給機構。

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