JP2018192656A - 三次元造形装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】三次元造形装置100は、粉末材料5が収容される造形空間21を有する造形槽20と、造形槽20の造形空間21内に配置され、粉末材料5が載置される造形テーブル24と、造形槽20内に粉末材料5を供給する供給口46を有する粉末供給部40と、粉末供給部40によって供給された粉末材料5を造形空間21に敷き詰める敷詰部材50と、造形槽20内の粉末材料5に硬化液を吐出する造形ヘッド60と、粉末供給部40、敷詰部材50および造形ヘッド60に対して、造形槽20を相対的に上流側から下流側へ移動させる移動機構80と、を備えている。粉末供給部40の供給口46は、敷詰部材50および造形ヘッド60の上流側に配置されている。敷詰部材50は、造形ヘッド60の上流側に配置されている。
【選択図】図3
Description
図1は、本実施形態に係る三次元造形装置100の平面図である。図2は、三次元造形装置100の斜視断面図である。図3は、図1のIII−III断面における三次元造形装置100の正面断面図である。なお、図2は、図3の三次元造形装置100の斜視断面図である。図面中の符号Fは、前方を示し、符号Rrは、後方を示している。本実施形態では、符号Fの方向から三次元造形装置100を見たときの左、右、上、下が、それぞれ三次元造形装置100の左、右、上、下である。ここでは、図面中の符号L、R、U、Dは、それぞれ左、右、上、下を意味するものとする。本実施形態では、左右方向が本発明の「第1方向」に対応する。また、三次元造形装置100の左側を上流側と称し、三次元造形装置100の右側を下流側と称する。また、本実施形態では、上流側から下流側へ向かう方向を行き方向D1とし、下流側から上流側へ向かう方向を帰り方向D2とする。ただし、これら方向は説明の便宜上定めた方向に過ぎず、三次元造形装置100の設置態様を何ら限定するものではなく、かつ、本発明を何ら限定するものでもない。
次に、第2実施形態に係る三次元造形装置200について説明する。第1実施形態では、図4に示すように、造形槽20が上流側から下流側、すなわち、行き方向D1に移動する際に、粉末材料5が供給され、粉末材料5が造形空間21に敷き詰められ、かつ、粉末材料5に硬化液およびインクが吐出されていた。すなわち、第1実施形態では、造形槽20が上流側から下流側に移動する際に、三次元造形物3の造形が行われていた。しかしながら、第2実施形態に係る三次元造形装置200では、造形槽20が上流側から下流側に移動する際、および、造形槽20が下流側から上流側に移動する際、すなわち、造形槽20が行き方向D1および帰り方向D2に移動する際に、三次元造形物3の造形が行われる。
次に、第3実施形態に係る三次元造形装置300について説明する。本実施形態では、第2実施形態と同様に、三次元造形装置300は、造形槽20が上流側から下流側に移動する際、および、造形槽20が下流側から上流側に移動する際に、三次元造形物3の造形を行うことが可能である。
次に、第4実施形態に係る三次元造形装置400について説明する。図10は、第4実施形態に係る三次元造形装置400の一部を拡大した正面断面図である。本実施形態に係る三次元造形装置400は、第1実施形態の三次元造形装置100と同様の構成をしている。三次元造形装置400は、本体10と、造形空間21を有する造形槽20と、造形テーブル24と、昇降機構28と、余剰空間31を有する余剰粉末収容槽30と、粉末供給部40と、敷詰ローラ50と、造形ヘッド60と、複数のインクヘッド62と、移動機構80と、制御装置90とを備えている。本実施形態では、図10に示すように、三次元造形装置400は、更に、除去部材301を備えている。
20 造形槽
21 造形空間
24 造形テーブル
30 余剰粉末収容槽
40 粉末供給部
46 供給口
50 敷詰ローラ(敷詰部材)
60 造形ヘッド
70 加熱機構
80 移動機構
90 制御装置
100、200、300、400 三次元造形装置
Claims (16)
- 粉末材料が収容される造形空間を有する造形槽と、
前記造形槽の前記造形空間内に配置され、前記粉末材料が載置される造形テーブルと、
前記造形槽の前記造形空間内に前記粉末材料を供給する供給口を有する粉末供給部と、
前記粉末供給部によって供給された前記粉末材料を前記造形空間に敷き詰める敷詰部材と、
前記造形テーブルに載置された前記粉末材料に硬化液を吐出する造形ヘッドと、
所定の第1方向の一方側を上流側とし、他方側を下流側としたとき、前記粉末供給部、前記敷詰部材および前記造形ヘッドに対して、前記造形槽を相対的に前記上流側から前記下流側へ少なくとも移動させる移動機構と、
を備え、
前記粉末供給部の前記供給口は、前記敷詰部材および前記造形ヘッドの前記上流側に配置され、
前記敷詰部材は、前記造形ヘッドの前記上流側に配置されている、三次元造形装置。 - 平面視において、前記造形槽、前記造形テーブル、前記粉末供給部の前記供給口、前記敷詰部材、および、前記造形ヘッドは、前記第1方向に延びた直線上に配置されている、請求項1に記載された三次元造形装置。
- 前記造形槽が移動自在に収容され、前記第1方向に延びた造形移動空間を有する本体を備え、
前記粉末供給部の前記供給口、前記敷詰部材、および、前記造形ヘッドは、前記造形移動空間の上方に配置されている、請求項1または2に記載された三次元造形装置。 - 前記粉末供給部、前記敷詰部材、および、前記造形ヘッドは、前記本体に対して位置が相対的に固定するように設けられ、
前記移動機構は、前記造形移動空間内において、前記造形槽を前記上流側から前記下流側へ少なくとも移動させる、請求項3に記載された三次元造形装置。 - 前記造形槽の上流側に設けられ、前記敷詰部材によって前記造形槽から除かれた前記粉末材料が収容される余剰粉末収容槽を備えた、請求項1から4までの何れか1つに記載された三次元造形装置。
- 前記造形ヘッドの前記下流側に配置され、前記造形槽内の前記粉末材料に熱を付与する加熱機構を備えた、請求項1から5までの何れか1つに記載された三次元造形装置。
- 前記粉末供給部は、
前記供給口が形成された供給容器と、
前記供給口を通じて前記粉末材料を前記造形槽に供給する供給機構と、
を備え、
前記第1方向と平面視において交差する所定の第2方向における前記供給口の長さは、前記造形空間の前記第2方向の長さ以下である、請求項1から6までの何れか1つに記載された三次元造形装置。 - 前記造形ヘッドの底面には、前記第1方向と平面視において交差する所定の第2方向に並ぶ複数のノズルが形成され、
複数の前記ノズルの列をノズル列としたとき、前記ノズル列の前記第2方向の長さは、前記造形空間の前記第2方向の長さ以下である、請求項1から7までの何れか1つに記載された三次元造形装置。 - 前記敷詰部材は、前記第1方向と平面視において交差する所定の第2方向に延びた回転軸を中心に回転可能な敷詰ローラである、請求項1から8までの何れか1つに記載された三次元造形装置。
- 前記敷詰ローラの前記第2方向の長さは、前記造形空間の前記第2方向の長さ以上である、請求項9に記載された三次元造形装置。
- 前記敷詰ローラには、前記敷詰ローラに少なくとも付着した前記粉末材料を除去する除去部材が接触可能に設けられている、請求項9または10に記載された三次元造形装置。
- 前記粉末供給部、前記造形ヘッドおよび前記移動機構と通信可能に接続された制御装置を備え、
前記粉末供給部の前記供給口よりも前記上流側の所定の位置を開始位置とし、前記造形ヘッドよりも前記下流側の所定の位置を停止位置としたとき、前記制御装置は、前記開始位置から前記停止位置へ前記造形槽が相対的に移動するように前記移動機構を制御する移動制御部を備えた、請求項1から11までの何れか1つに記載された三次元造形装置。 - 前記移動制御部は、前記造形槽が前記開始位置から前記停止位置へ移動している間、前記造形槽が停止しないように前記移動機構を制御する、請求項12に記載された三次元造形装置。
- 前記制御装置は、
前記移動機構によって前記粉末供給部の前記供給口の下方に前記造形槽が移動してきたときに、前記粉末供給部から前記造形槽に前記粉末材料を供給する供給制御部と、
前記移動機構によって前記造形ヘッドの下方に前記造形槽が移動してきたときに、前記吐出ヘッドから前記硬化液を吐出する吐出制御部と、
を備えた、請求項12または13に記載された三次元造形装置。 - 前記造形ヘッドの前記下流側に配置され、前記造形槽の前記造形空間内に前記粉末材料を供給する他の供給口を有する他の粉末供給部と、
平面視において、前記造形ヘッドと、前記他の粉末供給部の前記他の供給口との間に配置され、前記他の粉末供給部によって供給された前記粉末材料を前記造形空間に敷き詰める他の敷詰部材と、
を備え、
前記移動機構は、前記粉末供給部、前記敷詰部材、前記造形ヘッド、前記他の粉末供給部、および、前記他の敷詰部材に対して、前記造形槽を相対的に前記上流側から前記下流側への方向、および、前記下流側から前記上流側への方向に移動させる、請求項1から14までの何れか1つに記載された三次元造形装置。 - 前記粉末供給部の前記供給口の前記上流側に配置され、前記粉末供給部によって供給された前記粉末材料を前記造形空間に敷き詰める他の敷詰部材と、
前記他の敷詰部材の前記上流側に配置され、前記造形テーブルに載置された前記粉末材料に前記硬化液を吐出する他の造形ヘッドと、
を備え、
前記移動機構は、前記粉末供給部、前記敷詰部材、前記造形ヘッド、前記他の敷詰部材、および、前記他の造形ヘッドに対して、前記造形槽を相対的に前記上流側から前記下流側への方向、および、前記下流側から前記上流側への方向に移動させる、請求項1から14までの何れか1つに記載された三次元造形装置。
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