JP2017114011A - 立体形状物の造形装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１つの照射装置による光ビームの照射領域よりも大きい立体形状物を簡易かつ精度よく造形する。
【解決手段】立体形状物の造形装置１は、光ビームＬの照射により硬化する造形材料を保持する水平な造形領域７において、造形材料からなる硬化層の積層体である立体形状物を造形する。照射装置３０は、造形領域７の上方から造形領域７内の照射領域８に光ビームＬを照射する。造形テーブル１０は、照射領域８よりも広い造形領域７を有する。移動装置は、造形テーブル１０を水平方向に移動させて、照射領域８の位置を造形領域７内で変化させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光ビームの照射により立体形状物を造形する立体形状物の造形装置及び製造方法に関する。

積層造形により立体形状物を造形するときには、光ビームの照射装置により、造形材料（例えば、紛体、液体）に光ビームを照射して、造形材料を硬化させる。これにより、硬化した造形材料からなる硬化層を形成し、複数の硬化層を順に積層する。立体形状物は、硬化層の積層体であり、硬化層の形成と硬化層の積層の繰り返しにより、所定の立体形状に造形される。ところが、１つの照射装置が光ビームを照射できる照射領域の広さに対応して、立体形状物の大きさには制限がある。

図６は、従来の立体形状物の造形装置１００の例を示す構成図であり、造形装置１００の一部を模式的に示している。また、図６Ａは、造形装置１００の正面図であり、図６Ｂは、図６Ａの上方からみた造形装置１００の平面図である。
図示のように、立体形状物の造形装置１００は、造形テーブル１０１と、造形テーブル１０１の上方に配置された光ビームＬの照射装置１０２を備えている。造形テーブル１０１の上面は、立体形状物の造形領域１０３である。造形材料は、造形領域１０３に供給されて造形領域１０３に保持される。その状態で、照射装置１０２は、造形領域１０３に光ビームＬを照射して、光ビームＬにより造形領域１０３の造形材料を硬化させる。

照射装置１０２による光ビームＬの焦点距離は、造形領域１０３の中央部から端部に向かって次第に長くなる。これに伴い、硬化層の造形の精度に影響が生じることがあり、焦点距離が長くなるほど、精度のよい立体形状物の造形が困難になる。そのため、照射装置１０２による光ビームＬの照射領域１０４は立体形状物に許容される精度に対応して設定され、造形領域１０３は照射領域１０４と一致する。照射領域１０４の外側の領域１０５では、精度のよい立体形状物の造形は困難であり、立体形状物は照射領域１０４内のみで造形される。

これに対し、従来、複数の光ビーム走査手段を有する照射手段により、造形物を造形する製造方法が知られている（特許文献１参照）。
特許文献１に記載された従来の製造方法では、複数の光ビーム走査手段により、複数の光ビームを１つの造形領域に照射し、複数の光ビームにより１つの造形物を造形する。

図７は、複数の光ビームＬにより造形を行う従来の立体形状物の造形装置１１０の例を示す図であり、図６と同様に、造形装置１１０の一部を模式的に示している。
図示のように、立体形状物の造形装置１１０は、造形テーブル１１１と、造形テーブル１１１の上方に配置された２つの光ビームＬの照射装置１１２、１１３を備えている。２つの造形領域１１４、１１５及び２つの照射領域１１６、１１７が、造形テーブル１１１の上面に設定され、照射装置１１２、１１３が、それぞれ照射領域１１６、１１７に光ビームＬを照射する。これにより、造形領域１１４、１１５が広くなり、より大きい立体形状物が造形される。

しかしながら、１つの立体形状物の造形に複数の照射装置１１２、１１３を用いるときには、造形装置１１０の構造が複雑になり、造形装置１１０のコストが高くなる。また、２つの照射領域１１６、１１７の境界に位置する境界領域１１８では、２つの照射装置１１２、１１３による造形を制御するのが難しく、立体形状物の造形の精度が低下する虞がある。そのため、境界領域１１８における造形の制御技術、又は、造形プロセスの新たな開発を要することもある。

特開２００９−６５０９号公報

本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたもので、その目的は、１つの照射装置による光ビームの照射領域よりも大きい立体形状物を簡易かつ精度よく造形することである。

本発明は、光ビームの照射により硬化する造形材料を保持する水平な造形領域において、前記造形材料からなる硬化層の積層体である立体形状物を造形する立体形状物の造形装置である。造形装置は、前記造形領域の上方から前記造形領域内の照射領域に光ビームを照射する照射装置と、前記照射領域よりも広い前記造形領域を有する移動可能な造形テーブルと、前記造形テーブルを水平方向に移動させて、前記照射領域の位置を前記造形領域内で変化させる移動装置と、を備える。
また、本発明は、光ビームの照射により硬化する造形材料を保持する水平な造形領域において、前記造形材料からなる硬化層の積層体である立体形状物を造形する立体形状物の製造方法である。照射装置により前記造形領域の上方から前記造形領域内の照射領域に光ビームを照射し、前記照射領域よりも広い前記造形領域を有する造形テーブルを移動装置により水平方向に移動させて、前記照射領域の位置を前記造形領域内で変化させる。

本発明によれば、１つの照射装置による光ビームの照射領域よりも大きい立体形状物を簡易かつ精度よく造形することができる。

第１実施形態の立体形状物の造形装置の構成図である。 第１実施形態の立体形状物の造形装置における造形テーブルの移動について説明するための図である。 移動装置により移動する造形テーブルの速度の変化を示すグラフである。 第２実施形態の立体形状物の造形装置を示す図である。 第３実施形態の立体形状物の造形装置を示す図である。 従来の立体形状物の造形装置の例を示す構成図である。 複数の光ビームにより造形を行う従来の立体形状物の造形装置の例を示す図である。

本発明の立体形状物の造形装置、及び、立体形状物の製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態の立体形状物の造形装置及び製造方法は、硬化層を順に積層する積層造形により、複数の硬化層が積層された積層体である立体形状物を造形する。立体形状物は、立体形状を有する物体（造形物）であり、積層造形により所定の立体形状に造形される。ここでは、立体形状物は、ゴム物品用モールドであり、ゴム物品の成形に用いられる。例えば、ゴム物品がタイヤであるときには、タイヤ用モールドである立体形状物により、タイヤが成形される。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の立体形状物の造形装置１の構成図であり、正面からみた造形装置１の概略構成を模式的に示している。
図示のように、造形装置１は、プレート状の造形テーブル１０と、造形テーブル１０の昇降装置１１と、造形材料５の供給装置２０と、光ビームＬの照射装置３０と、移動装置４０と、造形装置１の全体を制御する制御装置６を備えている。制御装置６により、造形装置１による立体形状物の造形動作が制御されて、造形装置１が造形材料５により立体形状物を造形する。

造形材料５は、光ビームＬにより硬化する紛体（金属粉、樹脂粉等）、又は、液体（樹脂液等）であり、光ビームＬの照射により硬化して、硬化層を形成する。例えば、造形材料５が金属粉であるときには、金属粉を光ビームＬにより加熱して焼結する。これにより、金属粉を硬化させて、金属粉を焼結した硬化層（焼結金属層）を形成する。造形材料５が樹脂粉であるときには、樹脂粉を光ビームＬにより加熱して、溶融した樹脂粉を合体させる。合体した樹脂を凝固させて硬化させ、樹脂粉を一体化した硬化層（固体樹脂層）を形成する。造形材料５が光硬化樹脂の液体（樹脂液）であるときには、光ビームＬにより樹脂液を硬化させて、樹脂液が固化した硬化層（固体樹脂層）を形成する。このように硬化層を形成して、金属製又は樹脂製の立体形状物を造形する。

光ビームＬは、造形材料５を硬化させるビーム状の光であり、造形材料５の種類に対応する所定波長の光（例えば、レーザ光、紫外線）からなる。ここでは、造形材料５は金属粉であり、光ビームＬはレーザ光である。光ビームＬにより造形材料５を焼結して、金属の硬化層を形成する。また、硬化層の形成と硬化層の積層を繰り返して、金属製の立体形状物を造形する。立体形状物は、硬化層の積層により造形され、複数の硬化層を有する。

造形装置１は、水平な造形領域７を備え、造形領域７において、造形材料５からなる硬化層の積層体である立体形状物を造形する。造形領域７は、造形テーブル１０の矩形状の上面であり、造形テーブル１０は、矩形状の造形領域７に、光ビームＬの照射により硬化する造形材料５を保持する。立体形状物の造形時には、照射装置３０が、造形領域７内の矩形状の照射領域８に光ビームＬを照射する。光ビームＬの照射領域８は、光ビームＬによる立体形状物の造形が可能な領域（造形可能領域）であり、例えば、立体形状物に許容される精度に対応して設定される。また、照射領域８は、造形領域７よりも狭い領域であり、造形領域７内に位置する。

造形テーブル１０は、水平方向に移動可能な矩形状の造形台であり、光ビームＬの照射領域８よりも広い造形領域７を有する。造形材料５は、供給装置２０から造形テーブル１０の造形領域７に供給されて、造形領域７に保持される。また、造形テーブル１０は、昇降装置１１により支持されて、昇降装置１１により垂直方向に昇降する。昇降装置１１は、造形テーブル１０に連結された連結部材１２と、駆動機構１３を有する。駆動機構１３は、例えば、ボールネジ機構であり、連結部材１２を垂直方向に移動させて、造形テーブル１０を昇降させる。

供給装置２０は、造形材料５を収容する一対の収容部材２１と、造形材料５を押し出す押出機構２２と、駆動装置により一対の収容部材２１の上面２３の間で移動する回転可能なローラ２４を有する。収容部材２１は、平面状の上面２３に開口する円柱状の収容空間２５を有し、収容空間２５内に造形材料５を収容する。押出機構２２は、収容空間２５内に配置されたピストン２６を有し、ピストン２６を収容空間２５の内周面に沿って移動させる。その際、ピストン２６は、収容空間２５の内周面を摺動する。造形材料５は、収容空間２５内で、ピストン２６から収容部材２１の上面２３まで充填され、ピストン２６の上方への移動により、収容空間２５から押し出される。

造形テーブル１０は、一対の収容部材２１の間に配置されて、一対の収容部材２１の側面に接触した状態で昇降する。一対の収容部材２１の上面２３は、同一平面に位置するように同じ高さに配置され、造形テーブル１０の造形領域７は、一対の収容部材２１の上面２３よりも低い位置に配置される。その状態で、押出機構２２により、造形材料５が、一方の収容部材２１の収容空間２５から押し出される。次に、ローラ２４が、押し出された造形材料５を移動させつつ、一方の収容部材２１の上面２３から他方の収容部材２１の上面２３まで移動して、造形材料５を造形領域７に供給する。

ローラ２４により、造形材料５が造形領域７の全体に均等に供給されて、所定厚さの造形材料５の層が造形領域７に形成される。続いて、照射装置３０が、造形材料５の層に光ビームＬを照射して、造形材料５を硬化させ、造形材料５の層に所定形状の硬化層を形成する。１つの硬化層を形成する度に、造形テーブル１０は、昇降装置１１により、造形材料５の層の厚さ分だけ下降する。また、供給装置２０は、造形テーブル１０の造形領域７に造形材料５を供給して、造形材料５の層を形成する。

照射装置３０は、光ビームＬの光源３１と、光ビームＬの照射部３２を有し、制御装置６から出力される制御信号に基づいて光ビームＬを照射する。光源３１は、光ビームＬであるレーザ光を発生する発生装置であり、照射部３２に向かって光ビームＬを発生する。照射部３２は、光ビームＬを照射領域８に向かって反射する反射鏡を有し、造形領域７の上方に配置されている。照射部３２による光ビームＬの反射により、照射装置３０は、造形領域７の上方から造形領域７内の照射領域８に光ビームＬを照射して、照射領域８内の造形材料５を硬化させる。

照射装置３０は、走査手段により、照射部３２から照射領域８に照射される光ビームＬの位置を変更して、光ビームＬにより照射領域８の全体を走査する。造形装置１は、立体形状物の形状データに基づいて、１つの照射装置３０により、光ビームＬを照射領域８に照射して、立体形状物を造形する。その際、立体形状物の形状データに含まれる硬化層の形状データに基づいて、照射装置３０により、光ビームＬを照射領域８の硬化層の形成位置に照射して、造形材料５を硬化させる。これにより、複数の硬化層を順に形成して積層し、立体形状物を次第に造形する。

移動装置４０は、水平方向に移動可能な可動台４１と、可動台４１を移動させる駆動部４２を有する。駆動部４２は、例えば、リニアモータを用いて、可動台４１を移動させる。移動装置４０は、駆動部４２により、可動台４１の位置を制御しながら、可動台４１を少なくとも１つの水平方向に移動させ、可動台４１を水平方向の所定位置に配置する。造形テーブル１０の昇降装置１１と供給装置２０は、移動装置４０の可動台４１に載置され、造形テーブル１０、昇降装置１１、及び、供給装置２０は、硬化層の形成中（立体形状物の造形中）に、移動装置４０により水平方向に一体に移動する。また、造形領域７内における造形材料５の硬化位置（硬化層の形成位置）の変化に対応して、移動装置４０は、造形テーブル１０及び造形領域７を少なくとも１つの水平方向に移動させる。

移動装置４０は、造形テーブル１０の造形領域７を水平面内で移動させて、照射領域８の位置を造形領域７内で変化させる。照射領域８の位置は、造形領域７内における照射領域８の位置（造形領域７に対する照射領域８の相対位置）であり、造形領域７内で相対的に変化する。移動装置４０により、造形領域７は、水平面内で、例えば、１つの水平方向、又は、互いに直行する２つの水平方向に移動する。１つの水平方向に造形領域７が移動するときには、照射領域８の位置は、造形領域７内で１つの水平方向に変化して、造形領域７内の１つの水平方向の任意の位置に設定される。互いに直行する２つの水平方向に造形領域７が移動するときには、照射領域８の位置は、造形領域７内で２つの水平方向に変化して、造形領域７内の２つの水平方向の任意の位置に設定される。

図２は、第１実施形態の立体形状物の造形装置１における造形テーブル１０の移動について説明するための図であり、造形装置１の一部を模式的に示している。また、図２Ａは、造形装置１の正面図であり、図２Ｂは、図２Ａの上方からみた造形装置１の平面図である。
図示のように、移動装置４０は、造形テーブル１０を造形領域７とともに水平方向に移動させて、照射領域８の位置（相対位置）を造形領域７内で変化させる。これにより、照射領域８の位置が造形領域７の全体に渡って変化して、光ビームＬが造形領域７の全体に照射可能になる。また、造形領域７の全体において、光ビームＬが同等の条件で照射可能になり、造形材料５が同等の状態に硬化する。

ここでは、移動装置４０は、造形テーブル１０及び造形領域７を水平に維持した状態で、１つの水平方向Ｘ（Ｘ方向）のみに造形テーブル１０を移動させる。造形テーブル１０の水平方向Ｘの移動距離に対応して、造形領域７の水平方向Ｘの長さは、照射領域８の水平方向Ｘの長さよりも長く、造形領域７は、照射領域８に対して水平方向Ｘに広くなっている。これに対し、１つの水平方向Ｘに直交する他の水平方向Ｙ（Ｙ方向）に造形テーブル１０は移動せず、造形領域７の水平方向Ｙの幅は、照射領域８の水平方向Ｙの幅と同じ幅である。造形領域７と照射領域８は、水平方向Ｙの同じ位置に設定されており、水平方向Ｙにおいて一致する。その状態で、照射領域８の位置が、造形領域７内で水平方向Ｘに相対的に変化する。

照射装置３０の照射部３２は、照射領域８の中心の上方に配置されており、照射装置３０は、１つの照射部３２から照射領域８の全体に光ビームＬを照射する。造形装置１は、制御装置６により、光ビームＬの照射と造形テーブル１０の水平方向Ｘの移動とを同期させ、硬化層の形成の進行に対応して、光ビームＬの照射位置を造形領域７内で変化させる。その際、光ビームＬの強度（又は、エネルギー）に基づいて、造形テーブル１０の移動速度が決定され、光ビームＬの照射位置の造形材料５が完全に硬化するように、光ビームＬの強度に対応した移動速度で造形テーブル１０が移動する。造形装置１は、水平な造形領域７の全体を用いて、造形領域７の造形材料５を光ビームＬの照射により硬化させて立体形状物を造形する。

次に、造形装置１による立体形状物の造形手順について説明する。
まず、供給装置２０により、造形材料５を造形テーブル１０の造形領域７に供給して、造形領域７の全体に造形材料５の層を形成する。続いて、照射装置３０により、造形領域７の上方から造形領域７内の照射領域８に光ビームＬを照射して、照射領域８内の造形材料５を硬化させる。また、造形テーブル１０を移動装置４０により水平方向Ｘに移動させて、照射領域８の位置を造形領域７内で変化させる。

光ビームＬの照射と造形テーブル１０の移動とにより、造形領域７内に、造形材料５を硬化させた硬化層を形成する。続いて、造形テーブル１０を昇降装置１１により下降させ、供給装置２０により造形材料５を造形領域７に供給して、次の硬化層を前の硬化層に重ねて形成する。この硬化層の形成手順を繰り返して、複数の硬化層を積層する。これにより、照射領域８よりも広い造形領域７において、立体形状物を形成する。

以上説明したように、第１実施形態の立体形状物の造形装置１では、１つの照射装置３０による光ビームＬの照射領域８よりも大きい立体形状物を、簡易かつ精度よく造形することができる。これに伴い、１つの照射装置３０により造形可能な立体形状物のサイズを大きくでき、立体形状物の造形効率を向上させることができる。また、造形の制御技術、又は、造形プロセスが複雑になるのを抑制できるとともに、造形装置１のコストの上昇を抑制することもできる。

造形材料５の層を造形テーブル１０の造形領域７に形成するときに、造形材料５の層の厚さは、１〜２００μｍであるのが好ましい。また、造形材料５の層の厚さは、３〜１００μｍであるのがより好ましく、５〜５０μｍであるのが更に好ましい。造形材料５の層の厚さが５μｍより小さいときには、立体形状物の造形に必要な硬化層の形成回数が増加する。その結果、立体形状物の造形効率が低下して、立体形状物のコストが高くなる虞がある。これに対し、造形材料５の層の厚さが５０μｍより大きいときには、１つの硬化層の厚さに対応して、立体形状物の表面の段差が大きくなる虞がある。造形材料５の層の厚さが５〜５０μｍであるときには、立体形状物の造形効率を確実に向上できるとともに、立体形状物の表面の段差を緩和することができる。

造形領域７の面積をＳ１とし、照射領域８の面積をＳ２とする。この場合に、面積Ｓ１、Ｓ２は、１．５≦（Ｓ１／Ｓ２）≦３．０の条件を満たすのが好ましい。（Ｓ１／Ｓ２）が１．５より小さいときには、造形装置１のコストが高くなるにもかかわらず、造形可能な立体形状物のサイズが制限される。これに対し、（Ｓ１／Ｓ２）が３．０より大きいときには、立体形状物の造形時間が長くなり、立体形状物の造形効率に影響が生じる虞がある。面積Ｓ１、Ｓ２が１．５≦（Ｓ１／Ｓ２）≦３．０の条件を満たすときには、造形可能な立体形状物のサイズを大きくしつつ、立体形状物の造形効率への影響を低減することができる。

なお、供給装置２０のローラ２４を移動させずに、ローラ２４の位置を造形装置１内で固定してもよい。この場合には、例えば、移動装置４０により、造形テーブル１０と一対の収容部材２１をローラ２４に対して移動させて、ローラ２４により、造形材料５を造形領域７に供給する。

図３は、移動装置４０により移動する造形テーブル１０の速度（移動速度）の変化を示すグラフであり、移動速度の変化の２つの例（Ｈ１、Ｈ２）を示している。図３では、縦軸が造形テーブル１０の移動速度であり、横軸が時間である。
図示のように、移動装置４０は、造形テーブル１０の加速度と移動速度を変更可能である。そのため、立体形状物の造形条件（光ビームＬの強度、光ビームＬの走査速度、造形材料５の質量、造形材料５の種類等）に基づいて、移動装置４０により、造形テーブル１０の加速度と移動速度を変更することができる。

例えば、造形材料５の１つの粉の平均質量、又は、造形領域７に形成された造形材料５の層の総質量に基づいて、造形テーブル１０の加速度を変更する。その際、造形領域７の造形材料５が動かないように、造形テーブル１０の加速度を決定する。これにより、立体形状物の造形精度を向上させることができる。具体的には、平均質量又は総質量が大きくなるほど、造形材料５が動き難くなるため、造形テーブル１０の加速度を大きくする（図３のＨ１）。これに対し、平均質量又は総質量が小さくなるほど、造形材料５が動き易くなるため、造形テーブル１０の加速度を小さくする（図３のＨ２）。造形テーブル１０をゆっくりと移動させることで、造形材料５の動きが抑制される。

また、光ビームＬの走査速度に基づいて、造形テーブル１０の移動速度を変更する（図３の矢印Ｇ１、Ｇ２）。造形テーブル１０の移動速度が遅い、又は、光ビームＬの走査速度が速いときには、造形テーブル１０の移動に対応して、光ビームＬの照射を一旦停止する必要がある。これに対し、造形テーブル１０の移動速度が速い、又は、光ビームＬの走査速度が遅いときには、立体形状物の造形精度に影響が生じる虞がある。ただし、光ビームＬの走査速度は造形テーブル１０の移動速度よりも速いため、光ビームＬの走査に対応して、造形テーブル１０の移動を一旦停止させることはない。このような光ビームＬの走査速度と造形テーブル１０の移動速度の関係を考慮して、造形テーブル１０の移動速度を決定する。その際、立体形状物の造形精度が高くなり、或いは、効率的な立体形状物の造形時間が得られるように、造形テーブル１０の最適な移動速度を決定する。

次に、第２、第３実施形態の造形装置について説明するが、第２、第３実施形態の造形装置は、基本的には、第１実施形態の造形装置１と同様に構成されている。従って、以下では、既に説明した事項と相違する事項を説明し、既に説明した事項と同じ事項の説明は省略する。また、第２、第３実施形態の造形装置に関して、第１実施形態の造形装置１が備える構成に相当する構成には、造形装置１の構成と同じ名称と符号を用いる。

（第２実施形態）
図４は、第２実施形態の立体形状物の造形装置２を示す図であり、図２と同様に、造形装置２の一部を模式的に示している。
図示のように、第２実施形態の立体形状物の造形装置２では、移動装置４０は、直行する２つの水平方向Ｘ、Ｙ（Ｘ−Ｙ方向）に造形テーブル１０を移動させる。移動装置４０は、造形テーブル１０を造形領域７とともに水平方向Ｘ、Ｙに移動させて、照射領域８の位置を造形領域７内で変化させる。

移動装置４０の駆動部４２は、可動台４１を２つの水平方向Ｘ、Ｙに移動させる移動機構を有し、移動装置４０の可動台４１は、駆動部４２の移動機構に連結される。駆動部４２の移動機構は、例えば、水平方向Ｘに移動可能な第１テーブルと、第１テーブルに載置されて水平方向Ｙに移動可能な第２テーブルと、第１、第２テーブルをそれぞれ移動させる２つのリニアモータを有する。移動装置４０は、駆動部４２により、可動台４１の位置を制御しながら、可動台４１を２つの水平方向Ｘ、Ｙに移動させ、可動台４１を水平方向Ｘ、Ｙの所定位置に配置する。

造形テーブル１０の水平方向Ｘ、Ｙの各移動距離に対応して、造形領域７の水平方向Ｘの長さは、照射領域８の水平方向Ｘの長さよりも長く、造形領域７の水平方向Ｙの長さは、照射領域８の水平方向Ｙの長さよりも長い。造形領域７は、照射領域８に対して水平方向Ｘと水平方向Ｙに広く、照射領域８の位置は、造形領域７内で水平方向Ｘと水平方向Ｙに相対的に変化する。造形装置２は、制御装置６により、光ビームＬの照射、造形テーブル１０の水平方向Ｘの移動、及び、造形テーブル１０の水平方向Ｙの移動を同期させ、硬化層の形成の進行に対応して、光ビームＬの照射位置を造形領域７内で変化させる。

第２実施形態の立体形状物の造形装置２では、造形領域７を、照射領域８に対して、互いに直行する２つの水平方向Ｘ、Ｙに広くすることができる。そのため、１つの照射装置３０により造形可能な立体形状物のサイズを、より大きくすることができる。

（第３実施形態）
図５は、第３実施形態の立体形状物の造形装置３を示す図であり、図２と同様に、造形装置３の一部を模式的に示している。
図示のように、第３実施形態の立体形状物の造形装置３は、複数組の造形ユニット４を備えている。各造形ユニット４は、第１実施形態の立体形状物の造形装置１と同じ造形装置であり、造形装置１と同じ構成を有する。従って、複数の造形ユニット４は、それぞれ照射装置３０、造形テーブル１０、及び、移動装置４０を有し、造形装置１と同様に立体形状物を造形する。

移動装置４０は、造形テーブル１０を１つの水平方向Ｘに移動させる。複数組の造形ユニット４は、水平方向Ｘに直交する水平方向Ｙに並べて配置され、互いに独立して作動する。造形装置３は、並列する複数組の造形ユニット４のそれぞれにより、立体形状物を造形し、複数の立体形状物を同時に造形する。その際、制御装置６が、各造形ユニット４による立体形状物の造形動作を制御して、複数組の造形ユニット４による立体形状物の造形をそれぞれ進行させる。

第３実施形態の立体形状物の造形装置３では、複数の立体形状物を同時に造形でき、複数の立体形状物の造形効率を向上させることができる。特に、立体形状物が水平方向Ｙよりも水平方向Ｘに細長い形状であるときに、複数の立体形状物を効率的に造形でき、造形ユニット４の数に対応して、複数の立体形状物の造形時間を短縮することができる。

１・・・立体形状物の造形装置、２・・・立体形状物の造形装置、３・・・立体形状物の造形装置、４・・・造形ユニット、５・・・造形材料、６・・・制御装置、７・・・造形領域、８・・・照射領域、１０・・・造形テーブル、１１・・・昇降装置、１２・・・連結部材、１３・・・駆動機構、２０・・・供給装置、２１・・・収容部材、２２・・・押出機構、２３・・・上面、２４・・・ローラ、２５・・・収容空間、２６・・・ピストン、３０・・・照射装置、３１・・・光源、３２・・・照射部、４０・・・移動装置、４１・・・可動台、４２・・・駆動部、Ｌ・・・光ビーム。

Claims (4)

1. 光ビームの照射により硬化する造形材料を保持する水平な造形領域において、前記造形材料からなる硬化層の積層体である立体形状物を造形する立体形状物の造形装置であって、
   前記造形領域の上方から前記造形領域内の照射領域に光ビームを照射する照射装置と、
   前記照射領域よりも広い前記造形領域を有する移動可能な造形テーブルと、
   前記造形テーブルを水平方向に移動させて、前記照射領域の位置を前記造形領域内で変化させる移動装置と、
   を備えた立体形状物の造形装置。
2. 請求項１に記載された立体形状物の造形装置において、
   前記移動装置が、前記造形テーブルを１つの水平方向に移動させ、
   それぞれ前記照射装置、前記造形テーブル、及び、前記移動装置を有する複数組の造形ユニットが、前記１つの水平方向に直交する水平方向に並べて配置された立体形状物の造形装置。
3. 光ビームの照射により硬化する造形材料を保持する水平な造形領域において、前記造形材料からなる硬化層の積層体である立体形状物を造形する立体形状物の製造方法であって、
   照射装置により前記造形領域の上方から前記造形領域内の照射領域に光ビームを照射し、前記照射領域よりも広い前記造形領域を有する造形テーブルを移動装置により水平方向に移動させて、前記照射領域の位置を前記造形領域内で変化させる立体形状物の製造方法。
4. 請求項３に記載された立体形状物の製造方法において、
   前記移動装置により前記造形テーブルを１つの水平方向に移動させ、
   それぞれ前記照射装置、前記造形テーブル、及び、前記移動装置を有する複数組の造形ユニットを前記１つの水平方向に直交する水平方向に並べて配置した立体形状物の製造方法。

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