JP2019018382A - Three-dimensional molding apparatus - Google Patents

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貴文 ▲高▼野
貴文 ▲高▼野
Takafumi Takano
文良 岩瀬
Fumiyoshi Iwase
文良 岩瀬
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Abstract

To mold a three-dimensional molded article which is hard to break.SOLUTION: A three-dimensional molding apparatus 100 comprises: a molding tank 20; a plurality of first nozzles 64 and a plurality of second nozzles 66, arranged in a first direction, which discharge curing liquid; and a control device 90. The control device 90 comprises: a first discharge control unit 94 which discharges curing liquid from the first nozzles 64 to a powder material 5 in a first area 23a inside the molding tank 20, and discharges curing liquid from the second nozzles 66 to the powder material 5 in a second area 23b inside the molding tank 20 while the first nozzles 64 and the second nozzles 66 move in a forward direction D1 relatively to the molding tank 20; and a second discharge control unit 95 which discharges curing liquid from the plurality of first nozzles 64 to the powder material 5 in the second area 23b, and discharges curing liquid from the plurality of second nozzles 66 to the powder material 5 in the first area 23a while the first nozzles 64 and the second nozzles 66 move in a backward direction D2 relatively to the molding tank 20.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、三次元造形装置に関する。   The present invention relates to a three-dimensional modeling apparatus.

従来から、特許文献1に開示されているように、粉末素材に接着物質などの硬化液を吐出し、粉末素材を硬化させることによって所望の三次元造形物を造形する三次元造形装置が知られている。   Conventionally, as disclosed in Patent Document 1, a three-dimensional modeling apparatus that forms a desired three-dimensional model by discharging a curing liquid such as an adhesive substance to a powder material and curing the powder material is known. ing.

特許文献1に開示された三次元造形装置は、例えば、粉末素材が収容される造形チャンバーと、造形チャンバーに供給される粉末素材が収容される素材収容チャンバーと、素材収容チャンバーから造形チャンバーに粉末素材を供給する素材供給ユニットとを備えている。造形チャンバーの上方には、接着物質を吐出するプリンティングヘッドが配置されている。プリンティングヘッドは、造形チャンバーに収容された粉末素材のうち三次元造形物の断面形状に対応する部分に接着物質を吐出する。造形チャンバーに収容された粉末素材のうち接着物質が吐出された部分は硬化し、断面形状に対応した粉末硬化層が形成される。そして、粉末硬化層を順次積層することで、所望の三次元造形物が造形される。   The three-dimensional modeling apparatus disclosed in Patent Document 1 includes, for example, a modeling chamber in which a powder material is stored, a material storage chamber in which a powder material supplied to the modeling chamber is stored, and powder from the material storage chamber to the modeling chamber. And a material supply unit for supplying the material. A printing head that discharges an adhesive substance is disposed above the modeling chamber. The printing head discharges an adhesive substance to a portion corresponding to the cross-sectional shape of the three-dimensional structure in the powder material accommodated in the modeling chamber. Of the powder material accommodated in the modeling chamber, the portion where the adhesive substance is discharged is cured, and a powder cured layer corresponding to the cross-sectional shape is formed. And a desired three-dimensional structure is modeled by laminating | stacking a powder hardening layer one by one.

特開2006−137173号公報JP 2006-137173 A

ところで、特許文献1に開示された三次元造形装置では、プリンティングヘッドには、硬化液を吐出するノズルが複数形成されている。これらノズルでは、硬化液が内部で硬化するなどして、吐出不良が生じることがあり得る。吐出不良が生じたノズルからは、硬化液が吐出され難くなり得る。そして、硬化液が吐出された領域において、硬化液の吐出量に斑が生じるおそれがあった。硬化液の吐出量に斑が生じると、造形された三次元造形物の部分ごとに強度が変わるため、造形された三次元造形物が破損し易いことがあった。   By the way, in the three-dimensional modeling apparatus disclosed in Patent Document 1, a plurality of nozzles for discharging the curable liquid are formed in the printing head. In these nozzles, ejection failure may occur due to the curing of the curable liquid inside. The curable liquid may be difficult to be discharged from the nozzle in which the discharge failure has occurred. And in the area | region where the hardening liquid was discharged, there existed a possibility that a spot might arise in the discharge amount of a hardening liquid. When unevenness occurs in the discharge amount of the curable liquid, the strength changes for each portion of the three-dimensional modeled object, so that the three-dimensional modeled object may be easily damaged.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、破損し難い三次元造形物を造形することが可能な三次元造形装置を提供することである。   This invention is made | formed in view of this point, The objective is to provide the three-dimensional modeling apparatus which can model the three-dimensional modeling thing which is hard to damage.

本発明に係る三次元造形装置は、造形槽と、複数の第1ノズルと、複数の第2ノズルと、移動機構と、制御装置とを備えている。前記造形槽は、粉末材料が収容される造形空間を有する。複数の前記第1ノズルは、前記造形空間に収容された前記粉末材料に硬化液を吐出し、所定の第1方向に並んでいる。複数の前記第2ノズルは、前記造形空間に収容された前記粉末材料に硬化液を吐出し、前記第1方向に並んでいる。前記移動機構は、前記造形槽に対して複数の前記第1ノズルおよび複数の前記第2ノズルを、前記第1方向と平面視において直交する所定の第2方向に相対的に移動させる。前記制御装置は、前記移動機構に通信可能に接続されている。前記第2方向のうち一方から他方に向かう方向を行き方向とし、前記第2方向のうち他方から一方に向かう方向を帰り方向とする。前記制御装置は、第1移動制御部と、第1吐出制御部と、第2移動制御部と、第2吐出制御部とを備えている。前記第1移動制御部は、複数の前記第1ノズルおよび複数の前記第2ノズルを、前記造形槽に対して相対的に前記行き方向に移動させるように前記移動機構を制御する。前記第1吐出制御部は、前記第1移動制御部によって、複数の前記第1ノズルおよび複数の前記第2ノズルが前記造形槽に対して相対的に前記行き方向に移動している間、前記造形空間内の前記粉末材料のうち所定の第1領域内の前記粉末材料に、複数の前記第1ノズルから硬化液を吐出させ、前記造形空間内の前記粉末材料のうち前記第1領域とは異なる所定の第2領域内の前記粉末材料に、複数の前記第2ノズルから硬化液を吐出させる。前記第2移動制御部は、複数の前記第1ノズルおよび複数の前記第2ノズルを、前記造形槽に対して相対的に前記帰り方向に移動させるように前記移動機構を制御する。前記第2吐出制御部は、前記第2移動制御部によって、複数の前記第1ノズルおよび複数の前記第2ノズルが前記造形槽に対して相対的に前記帰り方向に移動している間、前記第2領域内の前記粉末材料に、複数の前記第1ノズルから硬化液を吐出させ、前記第1領域内の前記粉末材料に、複数の前記第2ノズルから硬化液を吐出させる。   The three-dimensional modeling apparatus according to the present invention includes a modeling tank, a plurality of first nozzles, a plurality of second nozzles, a moving mechanism, and a control device. The modeling tank has a modeling space in which a powder material is accommodated. The plurality of first nozzles discharge a curable liquid to the powder material accommodated in the modeling space and are arranged in a predetermined first direction. The plurality of second nozzles discharge a curable liquid to the powder material accommodated in the modeling space and are arranged in the first direction. The moving mechanism moves the plurality of first nozzles and the plurality of second nozzles relative to the modeling tank in a predetermined second direction orthogonal to the first direction in plan view. The control device is communicably connected to the moving mechanism. Of the second directions, the direction from one to the other is the going direction, and the second direction from the other to the other is the returning direction. The control device includes a first movement control unit, a first discharge control unit, a second movement control unit, and a second discharge control unit. The first movement control unit controls the movement mechanism so as to move the plurality of first nozzles and the plurality of second nozzles relative to the modeling tank in the direction of travel. While the first discharge control unit moves the plurality of first nozzles and the plurality of second nozzles relative to the modeling tank in the direction of travel by the first movement control unit, Among the powder materials in the modeling space, the powder material in a predetermined first area is caused to discharge a curable liquid from the plurality of first nozzles, and the first area of the powder material in the modeling space is A curable liquid is discharged from the plurality of second nozzles onto the powder material in different predetermined second regions. The second movement control unit controls the movement mechanism to move the plurality of first nozzles and the plurality of second nozzles relative to the modeling tank in the return direction. The second discharge control unit is configured to move the plurality of first nozzles and the plurality of second nozzles relative to the modeling tank in the return direction by the second movement control unit. A curable liquid is discharged from the plurality of first nozzles to the powder material in the second region, and a curable liquid is discharged from the plurality of second nozzles to the powder material in the first region.

上記三次元造形装置によれば、第1領域内の粉末材料、および、第2領域内の粉末材料には、第1ノズルと第2ノズルの両方のノズルから硬化液が吐出される。例えば、複数の第1ノズルのうち1つの第1ノズルに吐出不良が発生している場合、吐出不良が発生している第1ノズルから硬化液が吐出され得る第1領域の部分には、硬化液が吐出されないおそれがある。しかしながら、本発明では、吐出不良が発生している第1ノズルから硬化液が吐出され得る第1領域の部分には、第2ノズルから硬化液が吐出される。同様に、例えば、複数の第2ノズルのうち1つの第2ノズルに吐出不良が発生している場合、吐出不良が発生している第2ノズルから硬化液が吐出され得る第2領域の部分には、硬化液が吐出されないおそれがある。しかしながら、吐出不良が発生している第2ノズルから硬化液が吐出され得る第2領域の部分には、第1ノズルから硬化液が吐出される。よって、第1領域および第2領域に吐出される硬化液の吐出量に斑が生じ難くなる。したがって、破損し難い三次元造形物を造形することができる。   According to the three-dimensional modeling apparatus, the curable liquid is discharged from both the first nozzle and the second nozzle to the powder material in the first region and the powder material in the second region. For example, when a discharge failure occurs in one of the plurality of first nozzles, the portion of the first region where the curable liquid can be discharged from the first nozzle where the discharge failure has occurred is cured. The liquid may not be discharged. However, in the present invention, the curable liquid is discharged from the second nozzle to the portion of the first region where the curable liquid can be discharged from the first nozzle where the discharge failure has occurred. Similarly, for example, when a discharge failure has occurred in one second nozzle among the plurality of second nozzles, the second region where the discharge failure has occurred may be discharged into the portion of the second region where the curable liquid can be discharged. May not discharge the curable liquid. However, the curable liquid is discharged from the first nozzle to the portion of the second region where the curable liquid can be discharged from the second nozzle where the discharge failure has occurred. Therefore, it becomes difficult for spots to occur in the discharge amount of the curable liquid discharged to the first region and the second region. Therefore, it is possible to form a three-dimensional structure that is not easily damaged.

本発明に係る他の三次元造形装置は、造形槽と、複数の第1ノズルと、複数の第2ノズルと、複数の第3ノズルと、移動機構と、制御装置とを備えている。前記造形槽は、粉末材料が収容される造形空間を有する。複数の前記第1ノズルは、前記造形空間に収容された前記粉末材料に硬化液を吐出し、所定の第1方向に並んでいる。複数の前記第2ノズルは、前記造形空間に収容された前記粉末材料に硬化液を吐出し、前記第1方向に並んでいる。複数の前記第3ノズルは、前記造形空間に収容された前記粉末材料に硬化液を吐出し、前記第1方向に並んでいる。前記移動機構は、複数の前記第1ノズル、複数の前記第2ノズルおよび複数の前記第3ノズルを、前記造形槽に対して、前記第1方向と平面視において直交する所定の第2方向に相対的に移動させる。前記制御装置は、前記移動機構に通信可能に接続されている。前記第2方向のうち一方から他方に向かう方向を行き方向とし、前記第2方向のうち他方から一方に向かう方向を帰り方向とする。前記制御装置は、第1移動制御部と、第1吐出制御部と、第2移動制御部と、第2吐出制御部とを備えている。前記第1移動制御部は、複数の前記第1ノズル、複数の前記第2ノズルおよび複数の前記第3ノズルに対して、前記造形槽を相対的に前記行き方向に移動させるように前記移動機構を制御する。前記第1吐出制御部は、前記第1移動制御部によって、複数の前記第1ノズル、複数の前記第2ノズルおよび複数の前記第3ノズルに対して、前記造形槽を相対的に前記行き方向に移動させている間、前記造形空間内の前記粉末材料のうち所定の第1領域内の前記粉末材料に、複数の前記第1ノズルから硬化液を吐出させ、前記造形空間内の前記粉末材料のうち前記第1領域とは異なる所定の第2領域内の前記粉末材料に、複数の前記第2ノズルから硬化液を吐出させ、前記造形空間内の前記粉末材料のうち前記第1領域とは異なり、かつ、前記第2領域とは異なる所定の第3領域内の前記粉末材料に、複数の前記第3ノズルから硬化液を吐出させる。前記第2移動制御部は、複数の前記第1ノズル、複数の前記第2ノズルおよび複数の前記第3ノズルに対して、前記造形槽を相対的に前記帰り方向に移動させるように前記移動機構を制御する。前記第2吐出制御部は、前記第2移動制御部によって、複数の前記第1ノズル、複数の前記第2ノズルおよび複数の前記第3ノズルに対して、前記造形槽を相対的に前記帰り方向に移動させている間、前記第1領域内の前記粉末材料に、前記第2ノズルおよび前記第3ノズルのうち何れか一方のノズルから硬化液を吐出させ、前記第2領域内の前記粉末材料に、前記第1ノズルおよび前記第3ノズルのうち何れか一方のノズルから硬化液を吐出させ、前記第3領域内の前記粉末材料に、前記第1ノズルおよび前記第2ノズルのうち何れ一方のノズルから硬化液を吐出させる。   Another three-dimensional modeling apparatus according to the present invention includes a modeling tank, a plurality of first nozzles, a plurality of second nozzles, a plurality of third nozzles, a moving mechanism, and a control device. The modeling tank has a modeling space in which a powder material is accommodated. The plurality of first nozzles discharge a curable liquid to the powder material accommodated in the modeling space and are arranged in a predetermined first direction. The plurality of second nozzles discharge a curable liquid to the powder material accommodated in the modeling space and are arranged in the first direction. The plurality of third nozzles discharge a curable liquid to the powder material accommodated in the modeling space and are arranged in the first direction. The moving mechanism includes a plurality of first nozzles, a plurality of second nozzles, and a plurality of third nozzles in a predetermined second direction orthogonal to the first direction in a plan view with respect to the modeling tank. Move relative. The control device is communicably connected to the moving mechanism. Of the second directions, the direction from one to the other is the going direction, and the second direction from the other to the other is the returning direction. The control device includes a first movement control unit, a first discharge control unit, a second movement control unit, and a second discharge control unit. The first movement control unit is configured to move the modeling tank in the direction of travel relative to the plurality of first nozzles, the plurality of second nozzles, and the plurality of third nozzles. To control. The first discharge control unit is configured to move the modeling tank relative to the direction of travel with respect to the plurality of first nozzles, the plurality of second nozzles, and the plurality of third nozzles by the first movement control unit. During the movement, a curable liquid is discharged from the plurality of first nozzles to the powder material in a predetermined first region of the powder material in the modeling space, and the powder material in the modeling space Among the powder materials in the modeling space, the curing material is discharged from a plurality of the second nozzles to the powder material in a predetermined second region different from the first region. A curable liquid is discharged from the plurality of third nozzles onto the powder material in a predetermined third region that is different and different from the second region. The second movement control unit is configured to move the modeling tank relative to the return direction relative to the plurality of first nozzles, the plurality of second nozzles, and the plurality of third nozzles. To control. The second discharge control unit is configured to move the modeling tank relative to the return direction relative to the plurality of first nozzles, the plurality of second nozzles, and the plurality of third nozzles by the second movement control unit. During the movement, the curable liquid is discharged from one of the second nozzle and the third nozzle to the powder material in the first region, and the powder material in the second region is discharged. In addition, the curable liquid is discharged from one of the first nozzle and the third nozzle, and the powder material in the third region is subjected to any one of the first nozzle and the second nozzle. The curable liquid is discharged from the nozzle.

上記他の三次元造形装置によれば、第1領域内の粉末材料、第2領域内の粉末材料、および、第3領域内の粉末材料には、第1ノズル、第2ノズルおよび第3ノズルのうち2つのノズルから硬化液が吐出される。例えば、複数の第1ノズルのうち1つの第1ノズルに吐出不良が発生している場合、吐出不良が発生している第1ノズルから硬化液が吐出され得る第1領域の部分には、硬化液が吐出されないおそれがある。しかしながら、本発明では、吐出不良が発生している第1ノズルから硬化液が吐出され得る第1領域の部分には、第2ノズルおよび第3ノズルの何れかのノズルから硬化液が吐出される。同様に、例えば、複数の第2ノズルのうち1つの第2ノズルに吐出不良が発生している場合、吐出不良が発生している第2ノズルから硬化液が吐出され得る第2領域の部分には、第1ノズルおよび第3ノズルの何れかのノズルから硬化液が吐出される。例えば、複数の第3ノズルのうち1つの第3ノズルに吐出不良が発生している場合、吐出不良が発生している第3ノズルから硬化液が吐出され得る第3領域の部分には、第1ノズルおよび第2ノズルの何れかのノズルから硬化液が吐出される。よって、硬化液の吐出量に斑が生じ難くなる。したがって、破損し難い三次元造形物を造形することができる。   According to the other three-dimensional modeling apparatus, the first nozzle, the second nozzle, and the third nozzle are included in the powder material in the first region, the powder material in the second region, and the powder material in the third region. Curing liquid is discharged from two nozzles. For example, when a discharge failure occurs in one of the plurality of first nozzles, the portion of the first region where the curable liquid can be discharged from the first nozzle where the discharge failure has occurred is cured. The liquid may not be discharged. However, in the present invention, the curable liquid is discharged from any one of the second nozzle and the third nozzle to the portion of the first region where the curable liquid can be discharged from the first nozzle where the discharge failure has occurred. . Similarly, for example, when a discharge failure has occurred in one second nozzle among the plurality of second nozzles, the second region where the discharge failure has occurred may be discharged into the portion of the second region where the curable liquid can be discharged. The curable liquid is discharged from any one of the first nozzle and the third nozzle. For example, when a discharge failure has occurred in one third nozzle among the plurality of third nozzles, the third region where the curable liquid can be discharged from the third nozzle in which the discharge failure has occurred The curable liquid is discharged from either the first nozzle or the second nozzle. Therefore, it becomes difficult to produce spots in the discharge amount of the curable liquid. Therefore, it is possible to form a three-dimensional structure that is not easily damaged.

本発明によれば、ノズルに吐出不良が発生した場合であっても、破損し難い三次元造形物を造形することができる。   According to the present invention, it is possible to form a three-dimensional structure that is difficult to break even when a discharge failure occurs in the nozzle.

第1実施形態に係る三次元造形装置の平面図である。It is a top view of the three-dimensional modeling apparatus concerning a 1st embodiment. 図1のII−II断面における三次元造形装置の正面断面図である。It is front sectional drawing of the three-dimensional modeling apparatus in the II-II cross section of FIG. 三次元造形装置の正面断面図であり、粉末供給部の下方に造形槽が位置している状態を示す図である。It is front sectional drawing of a three-dimensional modeling apparatus, and is a figure which shows the state in which the modeling tank is located below the powder supply part. 第1造形ヘッドおよび第2造形ヘッドの底面図であり、第1ノズル列および第2ノズル列のそれぞれの前後方向の長さと、造形空間の前後方向の長さとの関係を示す図である。It is a bottom view of the 1st modeling head and the 2nd modeling head, and is a figure showing the relation between the length of each order of the 1st nozzle row and the 2nd nozzle row, and the length of the order direction of modeling space. 三次元造形装置の正面断面図であり、第1加熱機構の下方に造形槽が位置している状態を示す図である。It is front sectional drawing of a three-dimensional modeling apparatus, and is a figure which shows the state in which the modeling tank is located below the 1st heating mechanism. 三次元造形装置のブロック図である。It is a block diagram of a three-dimensional modeling apparatus. 造形槽の平面図であり、造形領域、第1領域および第2領域を示す模式図である。It is a top view of a modeling tank, and is a mimetic diagram showing a modeling field, the 1st field, and the 2nd field. 三次元造形物の1つの粉末硬化層を造形するときの三次元造形装置の制御手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the control procedure of the three-dimensional modeling apparatus when modeling one powder hardening layer of a three-dimensional structure. 第2実施形態における第1造形ヘッド、第2造形ヘッド、第3造形ヘッドおよび造形槽の平面図であり、第1領域、第2領域および第3領域を示す模式図である。It is a top view of the 1st modeling head in the 2nd embodiment, the 2nd modeling head, the 3rd modeling head, and a modeling tank, and is a mimetic diagram showing the 1st field, the 2nd field, and the 3rd field. 第3実施形態に係る三次元造形装置の斜視断面図である。It is a perspective sectional view of the three-dimensional modeling device concerning a 3rd embodiment. 第3実施形態に係る第1造形ヘッドおよび第2造形ヘッドの底面図であり、第1ノズル列および第2ノズル列のそれぞれの左右方向の長さと、造形空間の左右方向の長さとの関係を示す図である。It is a bottom view of the 1st modeling head and the 2nd modeling head concerning a 3rd embodiment, and shows the relation between the length of each horizontal direction of the 1st nozzle row and the 2nd nozzle row, and the length of the horizontal direction of modeling space. FIG. 第3実施形態に係る三次元造形装置のブロック図である。It is a block diagram of the three-dimensional modeling apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る造形槽の平面図であり、造形領域、第1領域および第2領域を示す模式図である。It is a top view of the modeling tank concerning a 3rd embodiment, and is a mimetic diagram showing a modeling field, the 1st field, and the 2nd field. 第3実施形態において、三次元造形物の1つの粉末硬化層の一部を造形するときの三次元造形装置の制御手順を示したフローチャートである。In 3rd Embodiment, it is the flowchart which showed the control procedure of the three-dimensional modeling apparatus when modeling a part of one powder hardening layer of a three-dimensional structure.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る三次元造形装置について説明する。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら本発明を特に限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化される。   Hereinafter, a three-dimensional modeling apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments described here are not intended to limit the present invention. In addition, members / parts having the same action are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted or simplified as appropriate.

<第1実施形態>
図1は、第1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、図1のII−II断面における三次元造形装置100の正面断面図である。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、前後方向が本発明の「第1方向」に対応し、左右方向が本発明の「第2方向」に対応する。また、本実施形態では、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。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a plan view of the three-dimensional modeling apparatus 100 according to the first embodiment. FIG. 2 is a front sectional view of the three-dimensional modeling apparatus 100 in the II-II section in FIG. 1. Reference sign F in the drawing indicates the front, and reference sign Rr indicates the rear. In the present embodiment, the left, right, top, and bottom when viewing the three-dimensional modeling apparatus 100 from the direction of symbol F are the left, right, top, and bottom of the three-dimensional modeling apparatus 100, respectively. Here, symbols L, R, U, and D in the drawings mean left, right, top, and bottom, respectively. In the present embodiment, the front-rear direction corresponds to the “first direction” of the present invention, and the left-right direction corresponds to the “second direction” of the present invention. In the present embodiment, the left side of the 3D modeling apparatus 100 is referred to as an upstream side, and the right side of the 3D modeling apparatus 100 is referred to as a downstream side. In the present embodiment, the direction from the upstream side to the downstream side is defined as the going direction D1, and the direction from the downstream side toward the upstream side is defined as the return direction D2. However, these directions are only directions determined for convenience of description, and do not limit the installation mode of the three-dimensional modeling apparatus 100 and do not limit the present invention at all.

図1に示すように、三次元造形装置100は、所望の三次元造形物3を造形する装置である。ここでは、三次元造形装置100は、色が施されていない三次元造形物3を造形する装置である。しかしながら、三次元造形装置100は、色が施された三次元造形物、例えばフルカラーの三次元造形物を造形する装置であってもよい。本実施形態に係る三次元造形装置100では、所望の三次元造形物3の断面形状を示す断面画像に基づいて、粉末材料5に硬化液を吐出し、粉末材料5を硬化させて、断面画像に沿った粉末硬化層を形成する。そして、粉末硬化層を順次積層することで、所望の三次元造形物3を造形する。   As shown in FIG. 1, the 3D modeling apparatus 100 is an apparatus that models a desired 3D model 3. Here, the 3D modeling apparatus 100 is an apparatus that models the 3D model 3 that is not colored. However, the three-dimensional modeling apparatus 100 may be an apparatus that models a colored three-dimensional modeled object, for example, a full-color three-dimensional modeled object. In the three-dimensional modeling apparatus 100 according to the present embodiment, based on the cross-sectional image showing the cross-sectional shape of the desired three-dimensional model 3, the curable liquid is discharged to the powder material 5 to cure the powder material 5, and the cross-sectional image To form a powder hardened layer. And the desired three-dimensional structure 3 is modeled by laminating | stacking a powder hardening layer one by one.

ここで、「断面形状」とは、造形する三次元造形物3を所定の方向(例えば水平方向)に所定の厚み(例えば0.1mm。なお、所定の厚みは必ずしも一定の厚みに限定されない。)ごとにスライスしたときの断面の形状である。「粉末材料」としては、例えば、石膏、セラミックス、金属、プラスチックなどが挙げられる。「硬化液」は、上記粉末材料5同士を固着することが可能な材料であれば特に限定されない。例えば、硬化液はバインダである。バインダとして、例えば、水性顔料インクなどの水を主成分とした液体が挙げられる。   Here, the “cross-sectional shape” is a predetermined thickness (for example, 0.1 mm) in a predetermined direction (for example, the horizontal direction) of the three-dimensional structure 3 to be modeled. The predetermined thickness is not necessarily limited to a constant thickness. ) Is a cross-sectional shape when sliced. Examples of the “powder material” include gypsum, ceramics, metal, plastic, and the like. The “curing liquid” is not particularly limited as long as it is a material capable of fixing the powder materials 5 to each other. For example, the curable liquid is a binder. Examples of the binder include a liquid mainly composed of water such as an aqueous pigment ink.

本実施形態では、図2に示すように、三次元造形装置100は、本体10と、造形槽20と、造形テーブル24と、昇降機構28と、余剰粉末収容槽30と、粉末供給部40と、敷詰ローラ50と、第1造形ヘッド61と、第2造形ヘッド62と、第1加熱機構70aと、第2加熱機構70bと、移動機構80と、制御装置90(図6参照)とを備えている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the three-dimensional modeling apparatus 100 includes a main body 10, a modeling tank 20, a modeling table 24, an elevating mechanism 28, an excess powder storage tank 30, and a powder supply unit 40. The laying roller 50, the first modeling head 61, the second modeling head 62, the first heating mechanism 70a, the second heating mechanism 70b, the moving mechanism 80, and the control device 90 (see FIG. 6). I have.

本体10の形状は、四角柱の形状である。本実施形態では、図1に示すように、本体10は、底壁11と、前壁12と、後壁13と、左壁14と、右壁15とを有している。前壁12は、底壁11の前端から上方に向かって延びている。図2に示すように、後壁13は、底壁11の後端から上方に向かって延びている。後壁13は、前壁12と前後方向で対向するように配置されている。左壁14は、底壁11の左端から上方に向かって延びている。右壁15は、底壁11の右端から上方に向かって延びている。右壁15は、左壁14と左右方向で対向するように配置されている。ここでは、底壁11、前壁12、後壁13、左壁14および右壁15は、一体的に形成されている。本実施形態では、底壁11、前壁12、後壁13、左壁14および右壁15によって囲まれた空間は、造形移動空間16である。   The shape of the main body 10 is a quadrangular prism shape. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the main body 10 has a bottom wall 11, a front wall 12, a rear wall 13, a left wall 14, and a right wall 15. The front wall 12 extends upward from the front end of the bottom wall 11. As shown in FIG. 2, the rear wall 13 extends upward from the rear end of the bottom wall 11. The rear wall 13 is disposed so as to face the front wall 12 in the front-rear direction. The left wall 14 extends upward from the left end of the bottom wall 11. The right wall 15 extends upward from the right end of the bottom wall 11. The right wall 15 is disposed so as to face the left wall 14 in the left-right direction. Here, the bottom wall 11, the front wall 12, the rear wall 13, the left wall 14, and the right wall 15 are integrally formed. In the present embodiment, the space surrounded by the bottom wall 11, the front wall 12, the rear wall 13, the left wall 14, and the right wall 15 is a modeling movement space 16.

造形槽20は、粉末材料5が供給される槽である。造形槽20の内部において三次元造形物3が造形される。本実施形態では、造形槽20は、本体10の造形移動空間16に配置されている。ここでは、造形槽20は、内部に造形空間21と、支持空間22とを有している。造形空間21において、粉末材料5が供給され、三次元造形物3が造形される。造形空間21の形状は、例えば四角柱の形状である。支持空間22は、造形空間21の下方において上下方向に延びており、造形空間21と連続している。   The modeling tank 20 is a tank to which the powder material 5 is supplied. A three-dimensional structure 3 is formed inside the forming tank 20. In the present embodiment, the modeling tank 20 is disposed in the modeling movement space 16 of the main body 10. Here, the modeling tank 20 has a modeling space 21 and a support space 22 inside. In the modeling space 21, the powder material 5 is supplied, and the three-dimensional model 3 is modeled. The shape of the modeling space 21 is, for example, a quadrangular prism shape. The support space 22 extends in the vertical direction below the modeling space 21 and is continuous with the modeling space 21.

造形テーブル24は、造形槽20の造形空間21内に配置されている。造形テーブル24は、造形空間21に対して上下方向に摺動可能である。造形テーブル24上において、粉末材料5が供給される。造形テーブル24には、粉末材料5が載置される。造形テーブル24上において、三次元造形物3が造形される。造形テーブル24には、三次元造形物3が載置される。ここでは、造形テーブル24の形状は、造形槽20の造形空間21に対応した形状である。例えば、造形テーブル24の形状は、平面視において矩形状である。本実施形態では、造形テーブル24の底面には、上下方向に延びたテーブル支持部材25が設けられている。ここでは、テーブル支持部材25は、造形槽20の支持空間22に配置され、支持空間22に対して上下方向に摺動可能である。   The modeling table 24 is disposed in the modeling space 21 of the modeling tank 20. The modeling table 24 is slidable in the vertical direction with respect to the modeling space 21. On the modeling table 24, the powder material 5 is supplied. The powder material 5 is placed on the modeling table 24. On the modeling table 24, the three-dimensional structure 3 is modeled. The three-dimensional structure 3 is placed on the modeling table 24. Here, the shape of the modeling table 24 is a shape corresponding to the modeling space 21 of the modeling tank 20. For example, the shape of the modeling table 24 is rectangular in plan view. In the present embodiment, a table support member 25 extending in the vertical direction is provided on the bottom surface of the modeling table 24. Here, the table support member 25 is disposed in the support space 22 of the modeling tank 20 and is slidable in the vertical direction with respect to the support space 22.

昇降機構28は、造形テーブル24を上下方向に移動させる機構、すなわち、造形テーブル24を昇降させる機構である。本実施形態では、昇降機構28は、図示しないサーボモータとボールねじなどを備えている。例えば、サーボモータは、テーブル支持部材25に接続されており、テーブル支持部材25を介して、造形テーブル24に接続されている。サーボモータが駆動することで、テーブル支持部材25が支持空間22において上下方向に移動する。そして、テーブル支持部材25の上下方向の移動に伴い、造形テーブル24は上下方向に移動する。   The lifting mechanism 28 is a mechanism that moves the modeling table 24 in the vertical direction, that is, a mechanism that moves the modeling table 24 up and down. In the present embodiment, the lifting mechanism 28 includes a servo motor and a ball screw (not shown). For example, the servo motor is connected to the table support member 25 and is connected to the modeling table 24 via the table support member 25. When the servo motor is driven, the table support member 25 moves in the vertical direction in the support space 22. As the table support member 25 moves in the vertical direction, the modeling table 24 moves in the vertical direction.

余剰粉末収容槽30は、造形槽20に供給された粉末材料5が敷詰ローラ50によって造形槽20に敷き詰められた際に、造形槽20に収容しきれなかった粉末材料5が収容される槽である。余剰粉末収容槽30には、敷詰ローラ50によって取り除かれた粉末材料5が収容される。本実施形態では、余剰粉末収容槽30は、敷詰ローラ50によって取り除かれた粉末材料5が収容される余剰空間31を有している。余剰粉末収容槽30は、本体10の造形移動空間16に配置されている。本実施形態では、余剰粉末収容槽30は、造形槽20の上流側(ここでは、左側)に設けられている。ここでは、造形槽20と余剰粉末収容槽30とは、一体的に形成されている。しかしながら、造形槽20と余剰粉末収容槽30は、別体で形成されていてもよい。   The surplus powder storage tank 30 is a tank in which the powder material 5 that could not be stored in the modeling tank 20 when the powder material 5 supplied to the modeling tank 20 was spread on the modeling tank 20 by the laying roller 50 is stored. It is. The surplus powder storage tank 30 stores the powder material 5 removed by the laying roller 50. In the present embodiment, the surplus powder container 30 has a surplus space 31 in which the powder material 5 removed by the laying roller 50 is accommodated. The surplus powder storage tank 30 is disposed in the modeling movement space 16 of the main body 10. In the present embodiment, the surplus powder storage tank 30 is provided on the upstream side (here, the left side) of the modeling tank 20. Here, the modeling tank 20 and the surplus powder storage tank 30 are integrally formed. However, the modeling tank 20 and the surplus powder storage tank 30 may be formed separately.

粉末供給部40は、造形槽20内に粉末材料5を供給するものである。本実施形態では、粉末供給部40は、造形移動空間16の上方に配置されている。本実施形態では、粉末供給部40は、供給容器42と、供給機構44とを有している。供給容器42には、粉末材料5が収容される。供給容器42は、造形移動空間16の上方に配置されている。本実施形態では、図1に示すように、本体10の上面には、上方に延びた供給支持部材45が2つ設けられている。2つの供給支持部材45は、平面視において造形移動空間16を挟んで対向するように配置されている。ここでは、2つの供給支持部材45には、架設部材47が架け渡されている。供給容器42は、架設部材47に設けられている。本実施形態では、図2に示すように、供給容器42の上部は、開口している。供給容器42は、上部から下部に向かうにしたがって、先細りしている。本実施形態では、図1に示すように、供給容器42の底面には、矩形状の供給口46が形成されている。図2に示すように、供給口46は、造形移動空間16の上方に位置している。供給口46を通じて粉末材料5は、造形槽20内の造形テーブル24上に供給される。   The powder supply unit 40 supplies the powder material 5 into the modeling tank 20. In the present embodiment, the powder supply unit 40 is disposed above the modeling movement space 16. In the present embodiment, the powder supply unit 40 includes a supply container 42 and a supply mechanism 44. The supply container 42 accommodates the powder material 5. The supply container 42 is disposed above the modeling movement space 16. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, two supply support members 45 extending upward are provided on the upper surface of the main body 10. The two supply support members 45 are arranged so as to face each other with the modeling movement space 16 in plan view. Here, a erection member 47 is bridged between the two supply support members 45. The supply container 42 is provided on the erection member 47. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the upper part of the supply container 42 is opened. The supply container 42 is tapered from the upper part toward the lower part. In this embodiment, as shown in FIG. 1, a rectangular supply port 46 is formed on the bottom surface of the supply container 42. As shown in FIG. 2, the supply port 46 is located above the modeling movement space 16. The powder material 5 is supplied onto the modeling table 24 in the modeling tank 20 through the supply port 46.

供給機構44は、供給容器42内の粉末材料5を造形槽20に供給する機構である。本実施形態では、供給機構44は、ロータリーバルブ48と、第1駆動モータ49とを有している。ロータリーバルブ48は、供給容器42の内部に配置されている。ここでは、ロータリーバルブ48は、供給容器42内の粉末材料5に埋もれた状態で、供給容器42内に配置されている。第1駆動モータ49は、ロータリーバルブ48を回転させるものであり、ロータリーバルブ48に接続されている。図3は、三次元造形装置100の正面断面図であり、粉末供給部40の下方に造形槽20が位置している状態を示す図である。ここでは、図3に示すように、供給容器42の供給口46の下方に造形槽20が位置しているときに、第1駆動モータ49が駆動することで、ロータリーバルブ48は回転する。そして、ロータリーバルブ48が回転することで、供給容器42内において、粉末材料5が攪拌し、粉末材料5の一部が供給口46を通じて、造形槽20の造形空間21に供給される。   The supply mechanism 44 is a mechanism that supplies the powder material 5 in the supply container 42 to the modeling tank 20. In the present embodiment, the supply mechanism 44 includes a rotary valve 48 and a first drive motor 49. The rotary valve 48 is disposed inside the supply container 42. Here, the rotary valve 48 is arranged in the supply container 42 in a state of being buried in the powder material 5 in the supply container 42. The first drive motor 49 rotates the rotary valve 48 and is connected to the rotary valve 48. FIG. 3 is a front cross-sectional view of the three-dimensional modeling apparatus 100 and shows a state where the modeling tank 20 is positioned below the powder supply unit 40. Here, as shown in FIG. 3, when the modeling tank 20 is positioned below the supply port 46 of the supply container 42, the rotary valve 48 is rotated by driving the first drive motor 49. As the rotary valve 48 rotates, the powder material 5 is stirred in the supply container 42, and a part of the powder material 5 is supplied to the modeling space 21 of the modeling tank 20 through the supply port 46.

敷詰ローラ50は、造形槽20に供給された粉末材料5を造形空間21に敷き詰めるものであり、造形槽20に供給された粉末材料5のうち、余剰な粉末材料5を取り除くものである。敷詰ローラ50は、造形槽20内の粉末材料5によって形成された上層面を平滑化するものである。本実施形態では、敷詰ローラ50は、本体10の造形移動空間16の上方に配置されている。敷詰ローラ50は、供給容器42の供給口46よりも下流側(ここでは、右側)に配置されている。敷詰ローラ50は、敷詰ローラ50の下方に造形槽20が位置しているとき、造形槽20内の粉末材料5の一部が接触可能な高さに配置されている。ここでは、敷詰ローラ50は、供給容器42の供給口46よりも下方に配置されている。本実施形態では、図1に示すように、本体10の上面における供給口46よりも下流側の位置には、支持部材54が2つ設けられている。2つの支持部材54は、造形移動空間16を挟んで対向するように配置されている。敷詰ローラ50は、支持部材54に回転可能に支持されている。図2に示すように、敷詰ローラ50は、前後方向に延びた回転軸52を有する。回転軸52を軸にして敷詰ローラ50は回転する。   The filling roller 50 spreads the powder material 5 supplied to the modeling tank 20 in the modeling space 21, and removes excess powder material 5 from the powder material 5 supplied to the modeling tank 20. The laying roller 50 smoothes the upper surface formed by the powder material 5 in the modeling tank 20. In the present embodiment, the laying roller 50 is disposed above the modeling movement space 16 of the main body 10. The laying roller 50 is arranged on the downstream side (here, the right side) of the supply port 46 of the supply container 42. When the modeling tank 20 is located below the laying roller 50, the laying roller 50 is disposed at a height at which a part of the powder material 5 in the modeling tub 20 can contact. Here, the laying roller 50 is disposed below the supply port 46 of the supply container 42. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, two support members 54 are provided at a position downstream of the supply port 46 on the upper surface of the main body 10. The two support members 54 are arranged so as to face each other with the modeling movement space 16 in between. The laying roller 50 is rotatably supported by the support member 54. As shown in FIG. 2, the laying roller 50 has a rotating shaft 52 extending in the front-rear direction. The laying roller 50 rotates around the rotation shaft 52.

図4は、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62の底面図である。また、図4は、第1ノズル列65および第2ノズル列67のそれぞれの前後方向の長さL1、L2と、造形空間21の前後方向の長さL3との関係を示す図である。図4に示すように、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62は、粉末材料5に硬化液を吐出するものである。本実施形態では、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62は、いわゆる、ラインヘッドと呼ばれるものである。ここで、「ラインヘッド」とは、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62が、造形槽20に対して相対的に所定の方向に一回移動した際に硬化液を吐出することで、1つの粉末硬化層が造形されるようなヘッドのことをいう。   FIG. 4 is a bottom view of the first modeling head 61 and the second modeling head 62. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the lengths L1 and L2 in the front-rear direction of the first nozzle row 65 and the second nozzle row 67 and the length L3 in the front-rear direction of the modeling space 21. As shown in FIG. 4, the first modeling head 61 and the second modeling head 62 discharge the curable liquid onto the powder material 5. In the present embodiment, the first modeling head 61 and the second modeling head 62 are so-called line heads. Here, the “line head” means that when the first modeling head 61 and the second modeling head 62 move once in a predetermined direction relative to the modeling tank 20, the curing liquid is discharged. It refers to a head on which one powder hardened layer is formed.

第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62は、造形槽20の造形空間21内の粉末材料5に硬化液を吐出する。ここでは、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62は、造形槽20に収容された粉末材料5のうち、断面画像に沿った断面形状に対応する領域に硬化液を吐出する。本実施形態では、第1造形ヘッド61の底面には、前後方向に並んだ複数のノズルである第1ノズル64が形成されている。複数の第1ノズル64から硬化液が吐出される。ここでは、複数の第1ノズル64の列のことを第1ノズル列65と称する。なお、第1ノズル列65に属する複数の第1ノズル64は、一直線状に配置されていてもよいし、千鳥状に配置されていてもよい。第2造形ヘッド62の底面には、前後方向に並んだ複数のノズルである第2ノズル66が形成されている。ここでは、複数の第2ノズル66の列のことを第2ノズル列67と称する。なお、第2ノズル列67に属する複数の第2ノズル66は、一直線状に配置されていてもよいし、千鳥状に配置されていてもよい。本実施形態では、第1ノズル64の数と、第2ノズル66の数とは同じである。そして、第1ノズル列65における前からn番目(n=1〜第1ノズル64の数)の第1ノズル64の前後方向の位置は、第2ノズル列67における前からn番目の第2ノズル66の前後方向の位置と同じである。   The first modeling head 61 and the second modeling head 62 discharge the curable liquid to the powder material 5 in the modeling space 21 of the modeling tank 20. Here, the 1st modeling head 61 and the 2nd modeling head 62 discharge a hardening liquid to the area | region corresponding to the cross-sectional shape along a cross-sectional image among the powder materials 5 accommodated in the modeling tank 20. FIG. In the present embodiment, a first nozzle 64 that is a plurality of nozzles arranged in the front-rear direction is formed on the bottom surface of the first modeling head 61. Curing liquid is discharged from the plurality of first nozzles 64. Here, the row of the plurality of first nozzles 64 is referred to as a first nozzle row 65. The plurality of first nozzles 64 belonging to the first nozzle row 65 may be arranged in a straight line or may be arranged in a staggered manner. A second nozzle 66 that is a plurality of nozzles arranged in the front-rear direction is formed on the bottom surface of the second modeling head 62. Here, the row of the plurality of second nozzles 66 is referred to as a second nozzle row 67. In addition, the several 2nd nozzle 66 which belongs to the 2nd nozzle row 67 may be arrange | positioned at linear form, and may be arrange | positioned at zigzag form. In the present embodiment, the number of first nozzles 64 and the number of second nozzles 66 are the same. The position in the front-rear direction of the first nozzle 64 in the first nozzle row 65 from the front (n = 1 to the number of first nozzles 64) is the nth second nozzle from the front in the second nozzle row 67. 66 is the same as the position in the front-rear direction.

本実施形態では、第1造形ヘッド61と第2造形ヘッド62とは、左右方向に並んで配置されている。第1造形ヘッド61は、第2造形ヘッド62よりも上流側に配置されている。しかしながら、第1造形ヘッド61は、第2造形ヘッド62よりも下流側に配置されていてもよい。図2に示すように、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62は、本体10の造形移動空間16の上方に配置されている。第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62は、供給容器42の供給口46よりも下流側であって、敷詰ローラ50よりも下流側に配置されている。本実施形態では、図1に示すように、2つの支持部材54における敷詰ローラ50を支持している部位よりも下流側の部位には、ヘッド架設部材58が架け渡されている。図2に示すように、このヘッド架設部材58は、造形移動空間16の上方に配置されている。ヘッド架設部材58の中央部分には、ヘッドケース59が固定されている。図4に示すように、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62は、それぞれ第1ノズル64および第2ノズル66が下方に向かって露出するようにして、ヘッドケース59に収容されている。   In the present embodiment, the first modeling head 61 and the second modeling head 62 are arranged side by side in the left-right direction. The first modeling head 61 is disposed on the upstream side of the second modeling head 62. However, the first modeling head 61 may be disposed on the downstream side of the second modeling head 62. As shown in FIG. 2, the first modeling head 61 and the second modeling head 62 are arranged above the modeling movement space 16 of the main body 10. The first modeling head 61 and the second modeling head 62 are disposed downstream of the supply port 46 of the supply container 42 and downstream of the laying roller 50. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a head erection member 58 is stretched over a portion of the two support members 54 that is downstream of the portion that supports the laying roller 50. As shown in FIG. 2, the head erection member 58 is disposed above the modeling movement space 16. A head case 59 is fixed to the central portion of the head erection member 58. As shown in FIG. 4, the first modeling head 61 and the second modeling head 62 are accommodated in a head case 59 so that the first nozzle 64 and the second nozzle 66 are exposed downward, respectively.

上述のように、第1ノズル列65および第2ノズル列67は、それぞれ前後方向に延びた列である。ここでは、第1ノズル列65の前後方向の長さL1と第2ノズル列67の前後方向の長さL2は、同じである。第1ノズル列65の長さL1および第2ノズル列67の長さL2は、造形槽20の造形空間21の前後方向の長さL3以下である。ここでは、第1ノズル列65の長さL1および第2ノズル列67の長さL2は、平面視における造形対象の三次元造形物3の前後方向の長さよりも長い。また、第1ノズル列65の長さL1および第2ノズル列67の長さL2は、余剰粉末収容槽30の余剰空間31の前後方向の長さL4以下である。ここでは、図示は省略するが、第1ノズル列65の長さL1および第2ノズル列67の長さL2は、供給口46(図1参照)の前後方向の長さ以上であり、敷詰ローラ50(図1参照)の前後方向の長さ以下である。   As described above, the first nozzle row 65 and the second nozzle row 67 are rows extending in the front-rear direction. Here, the length L1 in the front-rear direction of the first nozzle row 65 and the length L2 in the front-rear direction of the second nozzle row 67 are the same. The length L1 of the first nozzle row 65 and the length L2 of the second nozzle row 67 are not more than the length L3 in the front-rear direction of the modeling space 21 of the modeling tank 20. Here, the length L1 of the first nozzle row 65 and the length L2 of the second nozzle row 67 are longer than the length in the front-rear direction of the three-dimensional structure 3 to be shaped in plan view. The length L1 of the first nozzle row 65 and the length L2 of the second nozzle row 67 are not more than the length L4 in the front-rear direction of the surplus space 31 of the surplus powder storage tank 30. Here, although illustration is omitted, the length L1 of the first nozzle row 65 and the length L2 of the second nozzle row 67 are equal to or longer than the length in the front-rear direction of the supply port 46 (see FIG. 1). It is below the length of the roller 50 (refer FIG. 1) in the front-back direction.

図2に示すように、第1加熱機構70aおよび第2加熱機構70bは、造形空間21内の粉末材料5のうち、硬化液が塗布された粉末材料5を乾燥させる機構である。第1加熱機構70aおよび第2加熱機構70bは、本体10の造形移動空間16の上方に配置されている。本実施形態では、第1加熱機構70aは、粉末供給部40、敷詰ローラ50、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62よりも下流側に設けられている。第2加熱機構70bは、粉末供給部40の供給口46、敷詰ローラ50、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62よりも上流側に設けられている。図1において、第2加熱機構70bは、破線で示されている。なお、第1加熱機構70aおよび第2加熱機構70bは省略することが可能である。ここでは、第1加熱機構70aと第2加熱機構70bとは同じ構成をしている。そのため、第1加熱機構70aについて説明し、第2加熱機構70bの説明は省略する。   As shown in FIG. 2, the first heating mechanism 70 a and the second heating mechanism 70 b are mechanisms for drying the powder material 5 to which the curable liquid is applied, out of the powder material 5 in the modeling space 21. The first heating mechanism 70 a and the second heating mechanism 70 b are disposed above the modeling movement space 16 of the main body 10. In the present embodiment, the first heating mechanism 70 a is provided on the downstream side of the powder supply unit 40, the laying roller 50, the first modeling head 61, and the second modeling head 62. The second heating mechanism 70 b is provided on the upstream side of the supply port 46 of the powder supply unit 40, the laying roller 50, the first modeling head 61, and the second modeling head 62. In FIG. 1, the second heating mechanism 70b is indicated by a broken line. The first heating mechanism 70a and the second heating mechanism 70b can be omitted. Here, the first heating mechanism 70a and the second heating mechanism 70b have the same configuration. Therefore, the first heating mechanism 70a will be described, and the description of the second heating mechanism 70b will be omitted.

本実施形態では、第1加熱機構70aは、カバー72と、マイクロ波照射機構74とを備えている。図5は、三次元造形装置100の正面断面図であり、第1加熱機構70aの下方に造形槽20が位置している状態を示す図である。図5に示すように、カバー72は、造形槽20が第1加熱機構70aの下方に位置するとき、造形槽20を覆うものである。カバー72は、マイクロ波を遮蔽する役割を担う。また、カバー72は、硬化液が塗布された粉末材料5が乾燥することで発生する高温の水蒸気が拡散することを防ぐ役割を担う。マイクロ波照射機構74は、カバー72内において、マイクロ波を発生させる機構である。マイクロ波照射機構74は、造形槽20が第1加熱機構70aの下方に位置しているとき、造形空間21内の粉末材料5にマイクロ波を照射させる。マイクロ波照射機構74は、カバー72の内部に配置されている。   In the present embodiment, the first heating mechanism 70 a includes a cover 72 and a microwave irradiation mechanism 74. FIG. 5 is a front cross-sectional view of the three-dimensional modeling apparatus 100 and shows a state where the modeling tank 20 is positioned below the first heating mechanism 70a. As shown in FIG. 5, the cover 72 covers the modeling tank 20 when the modeling tank 20 is positioned below the first heating mechanism 70 a. The cover 72 plays a role of shielding microwaves. Further, the cover 72 plays a role of preventing diffusion of high-temperature water vapor generated when the powder material 5 to which the curable liquid is applied is dried. The microwave irradiation mechanism 74 is a mechanism that generates microwaves in the cover 72. The microwave irradiation mechanism 74 causes the powder material 5 in the modeling space 21 to be irradiated with microwaves when the modeling tank 20 is located below the first heating mechanism 70a. The microwave irradiation mechanism 74 is disposed inside the cover 72.

本実施形態では、図1に示すように、平面視において、造形槽20、造形テーブル24(図2参照)、余剰粉末収容槽30、粉末供給部40の供給口46、敷詰ローラ50、ヘッドケース59(詳しくは、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62)、第1加熱機構70a、および、第2加熱機構70bは、左右方向に延びた所定の直線L10上に配置されている。この直線L10は、平面視において、本体10の造形移動空間16上に配置された線である。   In this embodiment, as shown in FIG. 1, in the plan view, the modeling tank 20, the modeling table 24 (see FIG. 2), the surplus powder storage tank 30, the supply port 46 of the powder supply unit 40, the laying roller 50, and the head The case 59 (specifically, the first modeling head 61 and the second modeling head 62), the first heating mechanism 70a, and the second heating mechanism 70b are arranged on a predetermined straight line L10 extending in the left-right direction. This straight line L10 is a line arranged on the modeling movement space 16 of the main body 10 in plan view.

図2に示すように、移動機構80は、粉末供給部40、敷詰ローラ50、第1造形ヘッド61、第2造形ヘッド62、第1加熱機構70aおよび第2加熱機構70bに対して造形槽20を相対的に左右方向、すなわち、行き方向D1および帰り方向D2に移動させる機構である。本実施形態では、移動機構80は、造形移動空間16内において造形槽20を左右方向に移動させることで、粉末供給部40、敷詰ローラ50、第1造形ヘッド61、第2造形ヘッド62、第1加熱機構70aおよび第2加熱機構70bに対して造形槽20を相対的に移動させている。ここでは、移動機構80は、造形槽20と共に余剰粉末収容槽30を左右方向に移動させる。移動機構80の具体的な構成は特に限定されない。本実施形態では、移動機構80は、ガイドレール82と、第2駆動モータ84とを備えている。   As shown in FIG. 2, the moving mechanism 80 has a modeling tank for the powder supply unit 40, the laying roller 50, the first modeling head 61, the second modeling head 62, the first heating mechanism 70 a, and the second heating mechanism 70 b. 20 is a mechanism that relatively moves 20 in the left-right direction, that is, the going direction D1 and the returning direction D2. In the present embodiment, the moving mechanism 80 moves the modeling tank 20 in the left-right direction in the modeling moving space 16, so that the powder supply unit 40, the laying roller 50, the first modeling head 61, the second modeling head 62, The modeling tank 20 is moved relative to the first heating mechanism 70a and the second heating mechanism 70b. Here, the moving mechanism 80 moves the surplus powder storage tank 30 together with the modeling tank 20 in the left-right direction. The specific configuration of the moving mechanism 80 is not particularly limited. In the present embodiment, the moving mechanism 80 includes a guide rail 82 and a second drive motor 84.

ガイドレール82は、造形槽20および余剰粉末収容槽30における左右方向への移動をガイドするものである。本実施形態では、図1に示すように、ガイドレール82は、本体10の底壁11に2つ設けられている。ただし、ガイドレール82の設置位置および数は特に限定されない。図2に示すように、ガイドレール82は、左右方向に延びている。本実施形態では、ガイドレール82には、造形槽20および余剰粉末収容槽30が摺動可能に設けられている。そのため、造形槽20および余剰粉末収容槽30は、ガイドレール82に沿って行き方向D1および帰り方向D2に移動可能である。第2駆動モータ84は、余剰粉末収容槽30を介して造形槽20に電気的に接続されている。第2駆動モータ84が駆動することで、造形槽20および余剰粉末収容槽30は、共に行き方向D1および帰り方向D2に移動する。   The guide rail 82 guides the movement in the left-right direction in the modeling tank 20 and the surplus powder storage tank 30. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, two guide rails 82 are provided on the bottom wall 11 of the main body 10. However, the installation position and number of the guide rails 82 are not particularly limited. As shown in FIG. 2, the guide rail 82 extends in the left-right direction. In the present embodiment, the modeling tank 20 and the excess powder storage tank 30 are slidably provided on the guide rail 82. Therefore, the modeling tank 20 and the surplus powder storage tank 30 are movable along the guide rail 82 in the going direction D1 and the returning direction D2. The second drive motor 84 is electrically connected to the modeling tank 20 via the surplus powder storage tank 30. When the second drive motor 84 is driven, the modeling tank 20 and the excess powder storage tank 30 both move in the going direction D1 and the return direction D2.

図6は、三次元造形装置100のブロック図である。図6に示すように、制御装置90は、造形槽20内における三次元造形物3の造形の制御を行うものである。制御装置90の構成は特に限定されない。制御装置90は、例えば、マイクロコンピュータによって構成されている。制御装置90は、中央処理装置(CPU)と、CPUが実行するプログラムなどを格納したROMと、RAMなどを備えている。ここでは、制御装置90は、マイクロコンピュータ内に保存されたプログラムを使用して、造形に関する制御を行う。本実施形態では、制御装置90は、本体10の内部に設けられている。   FIG. 6 is a block diagram of the three-dimensional modeling apparatus 100. As shown in FIG. 6, the control device 90 controls the modeling of the three-dimensional structure 3 in the modeling tank 20. The configuration of the control device 90 is not particularly limited. The control device 90 is constituted by a microcomputer, for example. The control device 90 includes a central processing unit (CPU), a ROM storing a program executed by the CPU, a RAM, and the like. Here, the control apparatus 90 performs control regarding modeling using the program preserve | saved in the microcomputer. In the present embodiment, the control device 90 is provided inside the main body 10.

本実施形態では、制御装置90は、昇降機構28、粉末供給部40の供給機構44の第1駆動モータ49、第1造形ヘッド61、第2造形ヘッド62、加熱機構70a、70bのマイクロ波照射機構74、および、移動機構80の第2駆動モータ84に通信可能に接続されている。制御装置90は、昇降機構28、第1駆動モータ49、第1造形ヘッド61、第2造形ヘッド62、加熱機構70a、70bのマイクロ波照射機構74、および、第2駆動モータ84を制御する。ここでは、制御装置90は、昇降機構28を制御することで、造形槽20内において、造形テーブル24の上下方向の移動を制御する。制御装置90は、第1駆動モータ49の駆動を制御して、ロータリーバルブ48の回転を制御することで、供給容器42(図2参照)内の粉末材料5における造形槽20への供給量を制御する。制御装置90は、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62における硬化液を吐出するタイミングおよび硬化液の吐出量を制御する。制御装置90は、加熱機構70a、70bのマイクロ波照射機構74を制御することで、マイクロ波を照射するタイミングおよび強さなどを制御する。また、制御装置90は、第2駆動モータ84の駆動を制御することで、造形槽20および余剰粉末収容槽30の行き方向D1および帰り方向D2への移動を制御する。   In the present embodiment, the control device 90 includes the lifting mechanism 28, the first drive motor 49 of the supply mechanism 44 of the powder supply unit 40, the first modeling head 61, the second modeling head 62, and the microwave irradiation of the heating mechanisms 70a and 70b. The mechanism 74 and the second drive motor 84 of the moving mechanism 80 are communicably connected. The control device 90 controls the lifting mechanism 28, the first drive motor 49, the first modeling head 61, the second modeling head 62, the microwave irradiation mechanism 74 of the heating mechanisms 70a and 70b, and the second drive motor 84. Here, the control device 90 controls the vertical movement of the modeling table 24 in the modeling tank 20 by controlling the lifting mechanism 28. The control device 90 controls the drive of the first drive motor 49 to control the rotation of the rotary valve 48, thereby controlling the supply amount of the powder material 5 in the supply container 42 (see FIG. 2) to the modeling tank 20. Control. The control device 90 controls the timing of discharging the curable liquid and the discharge amount of the curable liquid in the first modeling head 61 and the second modeling head 62. The control device 90 controls the microwave irradiation mechanism 74 of the heating mechanisms 70a and 70b, thereby controlling the timing and intensity of microwave irradiation. Moreover, the control apparatus 90 controls the movement to the going direction D1 and the return direction D2 of the modeling tank 20 and the excess powder storage tank 30 by controlling the drive of the 2nd drive motor 84. FIG.

本実施形態では、制御装置90は、記憶部91と、第1移動制御部92と、第2移動制御部93と、第1吐出制御部94と、第2吐出制御部95と、昇降制御部97と、供給制御部98と、加熱制御部99とを備えている。制御装置90の各部は、プログラムによって実現されている。このプログラムは、例えばCDやDVDなどの記録媒体から読み込まれるものであってもよい。なお、このプログラムは、インターネットを通じてダウンロードされるものであってもよい。また、これら各部は、プロセッサ、および、回路などによって実現可能なものであってもよい。なお、これら各部の具体的な説明は後述する。   In the present embodiment, the control device 90 includes a storage unit 91, a first movement control unit 92, a second movement control unit 93, a first discharge control unit 94, a second discharge control unit 95, and a lift control unit. 97, a supply control unit 98, and a heating control unit 99. Each unit of the control device 90 is realized by a program. This program may be read from a recording medium such as a CD or a DVD. This program may be downloaded through the Internet. These units may be realized by a processor, a circuit, and the like. A specific description of each part will be described later.

以上、本実施形態に係る三次元造形装置100の構成について説明した。ところで、図4に示すように、第1造形ヘッド61の第1ノズル64、および、第2造形ヘッド62の第2ノズル66では、硬化液が内部で硬化するなどして、吐出不良が生じることがあり得る。吐出不良が生じた第1ノズル64および第2ノズル66からは、硬化液が吐出されない、または、所望な量の硬化液を吐出することができないおそれがある。その結果、造形槽20の造形空間21の粉末材料5に硬化液を吐出する領域において、硬化液の吐出量に斑が生じるおそれがある。そして、硬化液の吐出量に斑が生じると、造形された粉末硬化層の部分ごとの強度が変わるため、強度が一定の三次元造形物と比較して、造形された三次元造形物3が破損し易いことがあった。そこで、本実施形態では、第1ノズル64および第2ノズル66のうち何れかのノズルに吐出不良が生じた場合であっても、造形された三次元造形物3を破損し難くする。   The configuration of the three-dimensional modeling apparatus 100 according to this embodiment has been described above. By the way, as shown in FIG. 4, in the 1st nozzle 64 of the 1st modeling head 61, and the 2nd nozzle 66 of the 2nd modeling head 62, a hardening liquid hardens | cures inside etc., and discharge failure arises. There can be. There is a possibility that the curable liquid is not discharged from the first nozzle 64 and the second nozzle 66 in which the discharge failure has occurred, or a desired amount of the curable liquid cannot be discharged. As a result, in the region where the curable liquid is discharged to the powder material 5 in the modeling space 21 of the modeling tank 20, there is a possibility that unevenness is generated in the discharge amount of the curable liquid. And, when unevenness occurs in the discharge amount of the curable liquid, the strength of each part of the molded powder hardened layer changes, so that the three-dimensional model 3 that is modeled is compared with the three-dimensional model that has a constant strength. Sometimes it was easily damaged. Therefore, in the present embodiment, even if any one of the first nozzle 64 and the second nozzle 66 has a discharge failure, the formed three-dimensional structure 3 is hardly damaged.

そこで、本願出願人は、例えば、複数の第1ノズル64のうち1つのノズルに吐出不良が生じた場合、吐出不良が生じた第1ノズル64が硬化液を吐出し得る造形空間21の位置に、第2ノズル66から硬化液を吐出させることを見出した。このことによって、吐出不良に起因して、造形空間21のうち硬化液が吐出されるべき位置に、硬化液が吐出されないことを抑制することができる。   Therefore, the applicant of the present application, for example, when a discharge failure occurs in one of the plurality of first nozzles 64, the first nozzle 64 in which the discharge failure has occurred is positioned at a position in the modeling space 21 where the curable liquid can be discharged. It was found that the curable liquid is discharged from the second nozzle 66. As a result, it is possible to prevent the curable liquid from being discharged to the position where the curable liquid is to be discharged in the modeling space 21 due to the discharge failure.

そこで、本実施形態では、造形槽20が行き方向D1(図2参照)に移動している際に、硬化液を吐出し、かつ、造形槽20が帰り方向D2(図2参照)に移動している際に、硬化液を吐出する。そして、造形槽20が行き方向D1に移動している際に、第1造形ヘッド61の第1ノズル64から硬化液が吐出された領域に対して、造形槽20が帰り方向D2に移動している際に、第2造形ヘッド62の第2ノズル66から硬化液を吐出させる。一方、造形槽20が行き方向D1に移動している際に、第2ノズル66から硬化液が吐出された領域に対して、造形槽20が帰り方向D2に移動している際に、第1ノズル64から硬化液を吐出させる。   So, in this embodiment, when the modeling tank 20 is moving in the going direction D1 (see FIG. 2), the curing liquid is discharged, and the modeling tank 20 is moved in the returning direction D2 (see FIG. 2). During this time, the curable liquid is discharged. Then, when the modeling tank 20 is moving in the going direction D1, the modeling tank 20 is moved in the return direction D2 with respect to the area where the curable liquid is discharged from the first nozzle 64 of the first modeling head 61. During this time, the curable liquid is discharged from the second nozzle 66 of the second modeling head 62. On the other hand, when the modeling tank 20 is moving in the return direction D1, the first time when the modeling tank 20 is moving in the return direction D2 with respect to the region where the curable liquid is discharged from the second nozzle 66. A curable liquid is discharged from the nozzle 64.

図7は、造形槽20の平面図であり、造形領域23、第1領域23aおよび第2領域23bを示す模式図である。図7に示すように、本実施形態では、造形空間21のうち硬化液が吐出され得る領域を造形領域23と称する。例えば、造形領域23は、三次元造形物3の断面形状に対応した領域であってもよい。ここでは、造形領域23のうち、造形槽20が行き方向D1に移動している際に、第1ノズル64から硬化液が吐出される領域を第1領域23aという。第1領域23aには、造形槽20が帰り方向D2に移動している際、第2ノズル66から硬化液が吐出される。一方、造形領域23のうち、造形槽20が行き方向D1に移動している際に、第2ノズル66から硬化液が吐出される領域を第2領域23bという。第2領域23bには、造形槽20が帰り方向D2に移動している際、第1ノズル64から硬化液が吐出される。   FIG. 7 is a plan view of the modeling tank 20, and is a schematic diagram showing the modeling area 23, the first area 23a, and the second area 23b. As shown in FIG. 7, in the present embodiment, a region in the modeling space 21 where the curable liquid can be discharged is referred to as a modeling region 23. For example, the modeling area 23 may be an area corresponding to the cross-sectional shape of the three-dimensional structure 3. Here, in the modeling region 23, when the modeling tank 20 is moving in the going direction D1, a region where the curable liquid is discharged from the first nozzle 64 is referred to as a first region 23a. When the modeling tank 20 moves in the return direction D <b> 2 to the first region 23 a, the curable liquid is discharged from the second nozzle 66. On the other hand, in the modeling area 23, the area where the curable liquid is discharged from the second nozzle 66 when the modeling tank 20 moves in the going direction D1 is referred to as a second area 23b. When the modeling tank 20 is moving in the return direction D <b> 2, the curable liquid is discharged from the first nozzle 64 to the second region 23 b.

本実施形態では、造形領域23には、複数の第1領域23a、および、複数の第2領域23bが設定されている。第1領域23aおよび第2領域23bは、第1ノズル列65および第2ノズル列67が延びている方向に延びた領域、すなわち、前後方向に延びた領域である。第1領域23aの前後方向の長さL11は、第1領域23aの左右方向の長さL12よりも長い。第2領域23bの前後方向の長さL21は、第2領域23bの左右方向の長さL22よりも長い。本実施形態では、1つの第1領域23aの大きさと、1つの第2領域23bの大きさは同じである。1つの第1領域23aの面積S11は、1つの第2領域23bの面積S21と同じである。しかしながら、第1領域23aの面積S11と、第2領域23bの面積S21とは異なっていてもよい。   In the present embodiment, a plurality of first areas 23 a and a plurality of second areas 23 b are set in the modeling area 23. The first region 23a and the second region 23b are regions that extend in the direction in which the first nozzle row 65 and the second nozzle row 67 extend, that is, regions that extend in the front-rear direction. The length L11 in the front-rear direction of the first region 23a is longer than the length L12 in the left-right direction of the first region 23a. The length L21 in the front-rear direction of the second region 23b is longer than the length L22 in the left-right direction of the second region 23b. In the present embodiment, the size of one first region 23a and the size of one second region 23b are the same. The area S11 of one first region 23a is the same as the area S21 of one second region 23b. However, the area S11 of the first region 23a and the area S21 of the second region 23b may be different.

本実施形態では、第1領域23aと第2領域23bは、左右方向に交互に並んで配置されるように設定されている。ここでは、第1領域23aの前後方向の長さL11は、第2領域23bの前後方向の長さL21と同じである。第1領域23aの左右方向の長さL12は、第2領域23bの左右方向の長さL22と同じである。なお、第1領域23a同士の前後方向の長さL11は、異なっていてもよい。第1領域23a同士の左右方向の長さL12は、異なっていてもよい。第2領域23b同士の前後方向の長さL21は、異なっていてもよい。第2領域23b同士の左右方向の長さL22は、異なっていてもよい。また、第1領域23aの前後方向の長さL11と、第2領域23bの前後方向の長さL21は、異なっていてもよい。第1領域23aの左右方向の長さL12と、第2領域23bの左右方向の長さL22は、異なっていてもよい。   In the present embodiment, the first region 23a and the second region 23b are set so as to be alternately arranged in the left-right direction. Here, the length L11 in the front-rear direction of the first region 23a is the same as the length L21 in the front-rear direction of the second region 23b. The length L12 in the left-right direction of the first region 23a is the same as the length L22 in the left-right direction of the second region 23b. In addition, the length L11 in the front-rear direction between the first regions 23a may be different. The length L12 in the left-right direction between the first regions 23a may be different. The length L21 in the front-rear direction between the second regions 23b may be different. The length L22 in the left-right direction between the second regions 23b may be different. The length L11 in the front-rear direction of the first region 23a and the length L21 in the front-rear direction of the second region 23b may be different. The length L12 in the left-right direction of the first region 23a and the length L22 in the left-right direction of the second region 23b may be different.

本実施形態では、第1領域23aの前後方向の長さL11は、第1ノズル列65の前後方向の長さL1と同じであり、第2ノズル列67の前後方向の長さL2と同じである。第2領域23bの前後方向の長さL21は、第1ノズル列65の前後方向の長さL1と同じであり、第2ノズル列67の前後方向の長さL2と同じである。ただし、第1領域23aの前後方向の長さL11は、第1ノズル列65の前後方向の長さL1以下であってもよいし、第2ノズル列67の前後方向の長さL2以下であってもよい。第2領域23bの前後方向の長さL21は、第1ノズル列65の前後方向の長さL1以下であってもよいし、第2ノズル列67の前後方向の長さL2以下であってもよい。   In the present embodiment, the length L11 in the front-rear direction of the first region 23a is the same as the length L1 in the front-rear direction of the first nozzle row 65, and is the same as the length L2 in the front-rear direction of the second nozzle row 67. is there. The length L21 of the second region 23b in the front-rear direction is the same as the length L1 of the first nozzle row 65 in the front-rear direction, and is the same as the length L2 of the second nozzle row 67 in the front-rear direction. However, the length L11 in the front-rear direction of the first region 23a may be equal to or shorter than the length L1 in the front-rear direction of the first nozzle row 65, or may be equal to or shorter than the length L2 in the front-rear direction of the second nozzle row 67. May be. The length L21 in the front-rear direction of the second region 23b may be equal to or shorter than the length L1 in the front-rear direction of the first nozzle row 65, or may be equal to or shorter than the length L2 in the front-rear direction of the second nozzle row 67. Good.

なお、造形領域23における第1領域23aと第2領域23bとの位置関係は特に限定されない。例えば、第1領域23aおよび第2領域23bは、左右方向に延びた領域であり、前後方向に交互に並んで配置されるように設定されていてもよい。例えば、造形領域23は、格子状に区分けされており、格子状に区分けされた複数の領域のうちの幾つかの領域に第1領域23aが設定され、残りの領域に第2領域23bが設定されてもよい。また、第1領域23aおよび第2領域23bの何れかの領域は省略されていてもよい。例えば、造形領域23は、第1領域23aのみで構成されていてもよい。この場合、造形槽20が行き方向D1に移動している際、第1ノズル64から造形領域23に硬化液が吐出され、第2ノズル66から硬化液は吐出されない。そして、造形槽20が帰り方向D2に移動している際、第2ノズル66から造形領域23に硬化液が吐出され、第1ノズル64から硬化液は吐出されない。   Note that the positional relationship between the first region 23a and the second region 23b in the modeling region 23 is not particularly limited. For example, the first region 23a and the second region 23b are regions extending in the left-right direction, and may be set to be alternately arranged in the front-rear direction. For example, the modeling region 23 is divided into a lattice shape, and a first region 23a is set in some of the plurality of regions divided in the lattice shape, and a second region 23b is set in the remaining regions. May be. Further, one of the first region 23a and the second region 23b may be omitted. For example, the modeling area | region 23 may be comprised only by the 1st area | region 23a. In this case, when the modeling tank 20 moves in the going direction D1, the curable liquid is discharged from the first nozzle 64 to the modeling region 23, and the curable liquid is not discharged from the second nozzle 66. When the modeling tank 20 moves in the return direction D2, the curable liquid is discharged from the second nozzle 66 to the modeling region 23, and the curable liquid is not discharged from the first nozzle 64.

次に、三次元造形物3を造形する際の三次元造形装置100の動作について説明する。ここでは、三次元造形物3のうち1つの粉末硬化層を造形する際の三次元造形装置100の動作について、図8のフローチャートに沿って説明する。なお、ここで説明する造形領域23は、図7に示すような位置に第1領域23aおよび第2領域23bが設定されているものとする。記憶部91には、造形対象の三次元造形物3を所定の方向(例えば水平方向)に連続する複数の層をスライスした断面画像が記憶されている。三次元造形装置100は、記憶部91に記憶された断面画像に基づいて、粉末硬化層を造形する。   Next, the operation of the 3D modeling apparatus 100 when modeling the 3D model 3 will be described. Here, operation | movement of the three-dimensional modeling apparatus 100 at the time of modeling one powder hardened layer among the three-dimensional molded objects 3 is demonstrated along the flowchart of FIG. In the modeling area 23 described here, it is assumed that the first area 23a and the second area 23b are set at positions as shown in FIG. The storage unit 91 stores a cross-sectional image obtained by slicing a plurality of layers in which the three-dimensional structure 3 to be formed is continuous in a predetermined direction (for example, the horizontal direction). The three-dimensional modeling apparatus 100 models a powder hardened layer based on the cross-sectional image stored in the storage unit 91.

以下の説明では、図2に示すように、造形移動空間16の左端部分に造形槽20が配置されているときの造形槽20の位置を第1位置P1と称する。図5に示すように、造形移動空間16の右端部分に造形槽20が配置されているときの造形槽20の位置を第2位置P2と称する。本実施形態では、1つの粉末硬化層の造形を開始するとき、図2に示すように、造形槽20は、第1位置P1に位置している。   In the following description, as illustrated in FIG. 2, the position of the modeling tank 20 when the modeling tank 20 is disposed at the left end portion of the modeling movement space 16 is referred to as a first position P1. As shown in FIG. 5, the position of the modeling tank 20 when the modeling tank 20 is disposed at the right end portion of the modeling movement space 16 is referred to as a second position P2. In this embodiment, when modeling of one powder hardening layer is started, as shown in FIG. 2, the modeling tank 20 is located in the 1st position P1.

まず、図8のステップS101では、昇降制御部97は、造形対象の粉末硬化層の厚み分、造形テーブル24を下げるように昇降機構28を制御する。このことで、造形テーブル24の上方において、粉末硬化層の厚み分の高さの空間が形成される。   First, in step S101 of FIG. 8, the lifting control unit 97 controls the lifting mechanism 28 so as to lower the modeling table 24 by the thickness of the powder cured layer to be modeled. Thus, a space having a height corresponding to the thickness of the powder cured layer is formed above the modeling table 24.

次に、図8のステップS103では、第1移動制御部92は、造形槽20が上流側から下流側へ移動するように、すなわち、行き方向D1に移動するように移動機構80を制御する。言い換えると、第1移動制御部92は、第1位置P1から第2位置P2へ造形槽20を移動させる。本実施形態では、第1移動制御部92は、造形槽20と共に余剰粉末収容槽30を行き方向D1へ移動させる。ここでは、第1移動制御部92によって、造形槽20が行き方向D1へ移動している間に、図8のステップS105およびステップS107の処理が行われる。   Next, in step S103 of FIG. 8, the first movement control unit 92 controls the moving mechanism 80 so that the modeling tank 20 moves from the upstream side to the downstream side, that is, moves in the direction of travel D1. In other words, the first movement control unit 92 moves the modeling tank 20 from the first position P1 to the second position P2. In this embodiment, the 1st movement control part 92 moves the surplus powder storage tank 30 with the modeling tank 20 to the going direction D1. Here, the process of step S105 and step S107 of FIG. 8 is performed by the first movement control unit 92 while the modeling tank 20 is moving in the going direction D1.

ステップS105では、供給制御部98は、粉末供給部40の供給口46から粉末材料5を造形槽20に供給するように、供給機構44の第1駆動モータ49の駆動を制御する。詳しくは、図3に示すように、供給口46の下方を造形槽20が通過する際に、供給制御部98は、第1駆動モータ49を駆動させてロータリーバルブ48を回転させることで、供給容器42内の粉末材料5を供給口46から造形槽20の造形空間21に供給する。その後、造形槽20は下流側に移動しながら、敷詰ローラ50によって粉末材料5が造形空間21のうち造形テーブル24の上方の空間に敷き詰められる。このとき、敷詰ローラ50は回転しながら粉末材料5を敷き詰める。なお、敷詰ローラ50によって造形テーブル24の上方の空間から取り除かれた粉末材料5は、敷詰ローラ50に押されながら、余剰粉末収容槽30に収容される。   In step S <b> 105, the supply control unit 98 controls the driving of the first drive motor 49 of the supply mechanism 44 so as to supply the powder material 5 from the supply port 46 of the powder supply unit 40 to the modeling tank 20. Specifically, as shown in FIG. 3, when the modeling tank 20 passes below the supply port 46, the supply control unit 98 drives the first drive motor 49 to rotate the rotary valve 48 to supply The powder material 5 in the container 42 is supplied from the supply port 46 to the modeling space 21 of the modeling tank 20. Thereafter, the powder material 5 is spread in the space above the modeling table 24 in the modeling space 21 by the laying roller 50 while the modeling tank 20 moves downstream. At this time, the spreading roller 50 spreads the powder material 5 while rotating. The powder material 5 removed from the space above the modeling table 24 by the spreading roller 50 is accommodated in the surplus powder accommodating tank 30 while being pushed by the spreading roller 50.

次に、図8のステップS107では、第1吐出制御部94は、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62から硬化液を吐出させる。本実施形態では、敷詰ローラ50によって粉末材料5が敷き詰められた後、第1吐出制御部94は、記憶部91に記憶された断面画像に基づいて、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62から硬化液を吐出させる。ここでは、第1吐出制御部94は、造形領域23のうち第1領域23aが第1造形ヘッド61の下方を通過する際、第1造形ヘッド61の第1ノズル64から第1領域23aの粉末材料5に硬化液を吐出させる。そして、第1吐出制御部94は、造形領域23のうち第2領域23bが第2造形ヘッド62の下方を通過する際、第2造形ヘッド62の第2ノズル66から第2領域23bの粉末材料5に硬化液を吐出させる。このように、第1吐出制御部94によって、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62から造形領域23の粉末材料5に硬化液が吐出された後、図5に示すように、造形槽20は、第2位置P2に移動する。このとき、造形槽20は、第1加熱機構70aのカバー72の下方に配置される。   Next, in step S <b> 107 of FIG. 8, the first ejection control unit 94 ejects the curable liquid from the first modeling head 61 and the second modeling head 62. In the present embodiment, after the powder material 5 is spread by the spread roller 50, the first discharge control unit 94 uses the first modeling head 61 and the second modeling head based on the cross-sectional image stored in the storage unit 91. The curable liquid is discharged from 62. Here, when the first area 23 a of the modeling area 23 passes below the first modeling head 61, the first discharge control unit 94 uses the first nozzle 64 of the first modeling head 61 to powder the first area 23 a. A curable liquid is discharged onto the material 5. Then, when the second region 23b of the modeling region 23 passes below the second modeling head 62, the first discharge control unit 94 causes the powder material of the second region 23b from the second nozzle 66 of the second modeling head 62. 5 to discharge the curable liquid. As described above, after the curable liquid is discharged from the first modeling head 61 and the second modeling head 62 to the powder material 5 in the modeling region 23 by the first discharge control unit 94, as illustrated in FIG. Moves to the second position P2. At this time, the modeling tank 20 is disposed below the cover 72 of the first heating mechanism 70a.

カバー72の下方に造形槽20が配置されている状態において、図8のステップS109では、加熱制御部99は、造形槽20の造形空間21に収容された粉末材料5に熱を付与するように、マイクロ波照射機構74を制御する。加熱制御部99は、造形空間21内の粉末材料5の硬化液が吐出された部分を硬化させるために、マイクロ波照射機構74を制御する。   In a state where the modeling tank 20 is disposed below the cover 72, in step S109 of FIG. The microwave irradiation mechanism 74 is controlled. The heating control unit 99 controls the microwave irradiation mechanism 74 in order to cure the portion where the curable liquid of the powder material 5 in the modeling space 21 is discharged.

次に、図8のステップS111では、第2移動制御部93は、造形槽20が下流側から上流側へ移動するように、すなわち、帰り方向D2に移動するように移動機構80を制御する。第2移動制御部93は、第2位置P2から第1位置P1へ造形槽20を移動させる。本実施形態では、第2移動制御部93によって、造形槽20が帰り方向D2へ移動している間に、図8のステップS113の処理が行われる。   Next, in step S111 of FIG. 8, the second movement control unit 93 controls the moving mechanism 80 so that the modeling tank 20 moves from the downstream side to the upstream side, that is, moves in the return direction D2. The second movement control unit 93 moves the modeling tank 20 from the second position P2 to the first position P1. In this embodiment, the process of step S113 in FIG. 8 is performed by the second movement control unit 93 while the modeling tank 20 is moving in the return direction D2.

ステップS113では、第2吐出制御部95は、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62から硬化液を吐出させる。本実施形態では、第2吐出制御部95は、第1吐出制御部94において参照された断面画像に基づいて、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62から硬化液を吐出させる。ここでは、第2吐出制御部95は、造形領域23のうち第2領域23bが第1造形ヘッド61の下方を通過する際、第1造形ヘッド61の第1ノズル64から第2領域23bの粉末材料5に硬化液を吐出させる。第2領域23bにおいて、第2ノズル66から吐出された硬化液の位置に、第1ノズル64から硬化液を吐出させる。そして、第2吐出制御部95は、造形領域23のうち第1領域23aが第2造形ヘッド62の下方を通過する際、第2造形ヘッド62の第2ノズル66から第1領域23aの粉末材料5に硬化液を吐出させる。第1領域23aにおいて、第1ノズル64から吐出された硬化液の位置に、第2ノズル66から硬化液を吐出させる。このように、第2吐出制御部95によって、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62から造形領域23の粉末材料5に硬化液が吐出された後、図2に示すように、造形槽20は、第1位置P1に移動する。このとき、造形槽20は、第2加熱機構70bのカバー72の下方に配置される。   In step S <b> 113, the second ejection control unit 95 ejects the curable liquid from the first modeling head 61 and the second modeling head 62. In the present embodiment, the second ejection control unit 95 ejects the curable liquid from the first modeling head 61 and the second modeling head 62 based on the cross-sectional image referred to in the first ejection control unit 94. Here, when the second area 23b of the modeling area 23 passes below the first modeling head 61, the second discharge control unit 95 uses the powder from the first nozzle 64 of the first modeling head 61 to the powder in the second area 23b. A curable liquid is discharged onto the material 5. In the second region 23b, the curable liquid is discharged from the first nozzle 64 to the position of the curable liquid discharged from the second nozzle 66. Then, when the first region 23 a of the modeling region 23 passes below the second modeling head 62, the second discharge control unit 95 performs the powder material of the first region 23 a from the second nozzle 66 of the second modeling head 62. 5 to discharge the curable liquid. In the first region 23a, the curable liquid is discharged from the second nozzle 66 to the position of the curable liquid discharged from the first nozzle 64. As described above, after the curable liquid is discharged from the first modeling head 61 and the second modeling head 62 to the powder material 5 in the modeling region 23 by the second ejection control unit 95, as illustrated in FIG. Moves to the first position P1. At this time, the modeling tank 20 is disposed below the cover 72 of the second heating mechanism 70b.

第2加熱機構70bのカバー72の下方に造形槽20が配置されている状態において、図8のステップS115では、加熱制御部99は、造形槽20の造形空間21に収容された粉末材料5に熱を付与するように、第2加熱機構70bのマイクロ波照射機構74を制御する。このように、本実施形態では、造形槽20を行き方向D1および帰り方向D2に移動させている間に、1つの粉末硬化層の造形が行われる。なお、その後、図8のステップS101からステップS115が繰り返し行われることで、次以降の粉末硬化層の造形が行われる。そして、造形された粉末硬化層が順次積層されることで、所望の三次元造形物3が造形される。   In a state where the modeling tank 20 is disposed below the cover 72 of the second heating mechanism 70b, the heating control unit 99 applies the powder material 5 accommodated in the modeling space 21 of the modeling tank 20 in step S115 of FIG. The microwave irradiation mechanism 74 of the second heating mechanism 70b is controlled so as to apply heat. Thus, in this embodiment, modeling of one powder hardening layer is performed while moving the modeling tank 20 to the going direction D1 and the return direction D2. After that, step S101 to step S115 in FIG. 8 are repeatedly performed, so that the subsequent powder hardened layer is formed. And the desired three-dimensional structure 3 is modeled by sequentially laminating the modeled powder hardened layer.

以上、本実施形態では、第1領域23a(図7参照)内の粉末材料5、および、第2領域23b(図7参照)内の粉末材料5には、第1ノズル64と第2ノズル66の両方のノズルから硬化液が吐出される。例えば、複数の第1ノズル64のうち1つの第1ノズル64に吐出不良が発生している場合、吐出不良が発生している第1ノズル64から硬化液が吐出され得る第1領域23aの部分には、硬化液が吐出されないおそれがある。しかしながら、本実施形態では、吐出不良が発生している第1ノズル64から硬化液が吐出され得る第1領域23aの部分には、造形槽20が帰り方向D2に移動している際に、第2ノズル66から硬化液が吐出される。例えば、複数の第2ノズル66のうち1つの第2ノズル66に吐出不良が発生している場合、吐出不良が発生している第2ノズル66から硬化液が吐出され得る第2領域23bの部分には、硬化液が吐出されないおそれがある。しかしながら、吐出不良が発生している第2ノズル66から硬化液が吐出され得る第2領域23bの部分には、造形槽20が帰り方向D2に移動している際に、第1ノズル64から硬化液が吐出される。よって、造形領域23に吐出された硬化液の吐出量に斑が生じ難くなる。したがって、破損し難い三次元造形物3を造形することができる。   As described above, in the present embodiment, the first nozzle 64 and the second nozzle 66 are provided for the powder material 5 in the first region 23a (see FIG. 7) and the powder material 5 in the second region 23b (see FIG. 7). The curable liquid is discharged from both nozzles. For example, when a discharge failure occurs in one of the plurality of first nozzles 64, the portion of the first region 23a where the curable liquid can be discharged from the first nozzle 64 where the discharge failure occurs. In such a case, the curable liquid may not be discharged. However, in the present embodiment, when the modeling tank 20 moves in the return direction D2 in the portion of the first region 23a where the curable liquid can be discharged from the first nozzle 64 in which the discharge failure has occurred, The curable liquid is discharged from the two nozzles 66. For example, when a discharge failure occurs in one second nozzle 66 among the plurality of second nozzles 66, the portion of the second region 23b where the curable liquid can be discharged from the second nozzle 66 where the discharge failure occurs. In such a case, the curable liquid may not be discharged. However, in the portion of the second region 23b where the curing liquid can be ejected from the second nozzle 66 where ejection failure has occurred, the curing is performed from the first nozzle 64 when the modeling tank 20 is moving in the return direction D2. Liquid is discharged. Therefore, spots are less likely to occur in the discharge amount of the curable liquid discharged to the modeling region 23. Therefore, the three-dimensional structure 3 that is not easily damaged can be formed.

本実施形態では、図7に示すように、第1領域23aおよび第2領域23bは、それぞれ複数存在している。1つの第1領域23aの大きさは、1つの第2領域23bの大きさと同じである。1つの第1領域23aの面積S11と、1つの第2領域23bの面積S21とは同じである。このことによって、造形領域23は、面積が同じ領域である複数の第1領域23aと、複数の第2領域23bとに区分けされているため、第1領域23aの面積S11と第2領域23bの面積S21とが異なる場合と比較して、制御装置90の制御が容易である。   In the present embodiment, as shown in FIG. 7, there are a plurality of first regions 23a and second regions 23b. The size of one first region 23a is the same as the size of one second region 23b. The area S11 of one first region 23a and the area S21 of one second region 23b are the same. Thus, the modeling region 23 is divided into a plurality of first regions 23a and a plurality of second regions 23b having the same area, so that the area S11 of the first region 23a and the second region 23b Compared with the case where the area S21 is different, the control of the control device 90 is easier.

本実施形態では、第1領域23aと第2領域23bとは、左右方向に交互に配置されている。このことによって、吐出不良が発生しているノズルが存在している場合であっても、吐出不良のノズルから吐出される硬化液の領域を分散させることができる。よって、より破損し難い三次元造形物3を造形することができる。   In the present embodiment, the first regions 23a and the second regions 23b are alternately arranged in the left-right direction. This makes it possible to disperse the region of the curable liquid ejected from the ejection failure nozzle even when there is a nozzle in which ejection failure has occurred. Therefore, it is possible to form a three-dimensional structure 3 that is more difficult to break.

本実施形態では、第1ノズル列65の前後方向の長さL1は、第1領域23aの前後方向の長さL11、および、第2領域23bの前後方向の長さL21とそれぞれ同じである。第2ノズル列67の前後方向の長さL2は、第1領域23aの前後方向の長さL11、および、第2領域23bの前後方向の長さL21とそれぞれ同じである。本実施形態では、第1ノズル列65が形成された第1造形ヘッド61と、第2ノズル列67が形成された第2造形ヘッド62は、いわゆるラインヘッドである。ラインヘッドにおいて、吐出不良が発生しているノズルが存在している場合、造形領域23のうち吐出不良が発生しているノズルによって吐出され得る硬化液の領域は、前後方向において同じ位置となり、左右方向に延びた領域となる。そのため、吐出不良が発生しているノズルが存在しているラインヘッドで三次元造形物を造形した場合、造形された三次元造形物は破損し易い。しかしながら、本実施形態では、例えば、吐出不良が発生している第1ノズル64によって吐出され得る硬化液の領域は、造形槽20が帰り方向D2に移動している際に、吐出不良が発生していない第2ノズル66から硬化液が吐出される。よって、破損し難い三次元造形物3を造形することができる。したがって、ラインヘッドにおいて特に有用である。   In the present embodiment, the length L1 in the front-rear direction of the first nozzle row 65 is the same as the length L11 in the front-rear direction of the first region 23a and the length L21 in the front-rear direction of the second region 23b. The length L2 in the front-rear direction of the second nozzle row 67 is the same as the length L11 in the front-rear direction of the first region 23a and the length L21 in the front-rear direction of the second region 23b. In this embodiment, the 1st modeling head 61 in which the 1st nozzle row 65 was formed, and the 2nd modeling head 62 in which the 2nd nozzle row 67 was formed are what is called a line head. In the line head, when there are nozzles in which ejection failure has occurred, the region of the curable liquid that can be ejected by the nozzles in which ejection failure has occurred in the modeling region 23 is the same position in the front-rear direction, and left and right The region extends in the direction. For this reason, when a three-dimensional structure is formed with a line head in which a nozzle having a discharge failure is present, the formed three-dimensional structure is easily damaged. However, in the present embodiment, for example, in the region of the curable liquid that can be discharged by the first nozzle 64 in which the discharge failure has occurred, the discharge failure occurs when the modeling tank 20 moves in the return direction D2. The curable liquid is discharged from the second nozzle 66 that is not. Therefore, the three-dimensional structure 3 that is not easily damaged can be formed. Therefore, it is particularly useful in a line head.

本実施形態では、第1領域23aの前後方向の長さL11は、第1領域23aの左右方向の長さL12よりも長い。第2領域23bの前後方向の長さL21は、第2領域23bの左右方向の長さL22よりも長い。ここでは、第1領域23aおよび第2領域23bは、前後方向に延びた領域である。このように、第1領域23aおよび第2領域23bは、第1ノズル列65および第2ノズル列67の列方向と同じ方向に延びた領域であるため、ノズル列単位で、吐出制御を行うことができる。よって、制御装置90の制御が容易である。   In the present embodiment, the length L11 in the front-rear direction of the first region 23a is longer than the length L12 in the left-right direction of the first region 23a. The length L21 in the front-rear direction of the second region 23b is longer than the length L22 in the left-right direction of the second region 23b. Here, the first region 23a and the second region 23b are regions extending in the front-rear direction. Thus, since the first region 23a and the second region 23b are regions extending in the same direction as the first nozzle row 65 and the second nozzle row 67, ejection control is performed in units of nozzle rows. Can do. Therefore, the control of the control device 90 is easy.

以上、第1実施形態に係る三次元造形装置100について説明した。本発明に係る三次元造形装置は、第1実施形態に係る三次元造形装置100に限定されず、他の種々の形態で実施することができる。次に、他の実施形態について簡単に説明する。なお、以下の説明では、既に説明した構成と同様の構成には同じ符号を使用し、その説明は適宜省略する。   The three-dimensional modeling apparatus 100 according to the first embodiment has been described above. The three-dimensional modeling apparatus according to the present invention is not limited to the three-dimensional modeling apparatus 100 according to the first embodiment, and can be implemented in various other forms. Next, another embodiment will be briefly described. In the following description, the same reference numerals are used for the same configurations as those already described, and description thereof will be omitted as appropriate.

<第2実施形態>
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。上記実施形態では、三次元造形装置200は、第1造形ヘッド61と第2造形ヘッド62との2つの造形ヘッドを備えていた。しかしながら、造形ヘッドの数は、3つ以上であってもよい。本実施形態に係る三次元造形装置200は、3つの造形ヘッドを備えている。
Second Embodiment
Next, the three-dimensional modeling apparatus 200 according to the second embodiment will be described. In the above embodiment, the three-dimensional modeling apparatus 200 includes two modeling heads, the first modeling head 61 and the second modeling head 62. However, the number of modeling heads may be three or more. The three-dimensional modeling apparatus 200 according to this embodiment includes three modeling heads.

図9は、第1造形ヘッド61、第2造形ヘッド62、第3造形ヘッド63および造形槽20の平面図である。また、図9は、第1領域23a、第2領域23bおよび第3領域23cを示す模式図である。三次元造形装置200は、第1実施形態と同様に、図2に示すように、本体10と、造形槽20と、造形テーブル24と、昇降機構28と、余剰粉末収容槽30と、粉末供給部40と、敷詰ローラ50と、第1造形ヘッド61と、第2造形ヘッド62と、第1加熱機構70aと、第2加熱機構70bと、移動機構80と、制御装置90(図6参照)とを備えている。本実施形態では、図9に示すように、三次元造形装置200は、更に、第3造形ヘッド63を備えている。   FIG. 9 is a plan view of the first modeling head 61, the second modeling head 62, the third modeling head 63, and the modeling tank 20. FIG. 9 is a schematic diagram showing the first region 23a, the second region 23b, and the third region 23c. As in the first embodiment, the three-dimensional modeling apparatus 200 includes a main body 10, a modeling tank 20, a modeling table 24, a lifting mechanism 28, a surplus powder storage tank 30, and a powder supply, as shown in FIG. Part 40, laying roller 50, first modeling head 61, second modeling head 62, first heating mechanism 70a, second heating mechanism 70b, moving mechanism 80, and control device 90 (see FIG. 6). ). In the present embodiment, as illustrated in FIG. 9, the three-dimensional modeling apparatus 200 further includes a third modeling head 63.

第1造形ヘッド61は、前後方向に並んだ複数の第1ノズル64を有している。第2造形ヘッド62は、前後方向に並んだ複数の第2ノズル66を有している。第3造形ヘッド63は、造形槽20に収容された粉末材料5のうち、断面画像に沿った断面形状に対応する領域に硬化液を吐出する。第3造形ヘッド63は、いわゆるラインヘッドである。第3造形ヘッド63は、底面が下方に露出するようにして、ヘッドケース59に収容されている。第3造形ヘッド63は、第1造形ヘッド61と第2造形ヘッド62と左右方向に並んで配置されている。本実施形態では、第3造形ヘッド63は、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62よりも下流側に配置されている。しかしながら、第1造形ヘッド61と、第2造形ヘッド62と、第3造形ヘッド63との位置関係は特に限定されない。例えば、第3造形ヘッド63は、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62よりも上流側に配置されていてもよい。第3造形ヘッド63は、本体10の造形移動空間16(図2参照)の上方に配置されている。本実施形態では、第3造形ヘッド63は、供給容器42の供給口46(図2参照)および敷詰ローラ50(図2参照)よりも下流側であって、第1加熱機構70aよりも上流側に配置されている。   The first modeling head 61 has a plurality of first nozzles 64 arranged in the front-rear direction. The second modeling head 62 has a plurality of second nozzles 66 arranged in the front-rear direction. The 3rd modeling head 63 discharges hardening liquid to the area | region corresponding to the cross-sectional shape along a cross-sectional image among the powder materials 5 accommodated in the modeling tank 20. FIG. The third modeling head 63 is a so-called line head. The third modeling head 63 is accommodated in the head case 59 so that the bottom surface is exposed downward. The third modeling head 63 is arranged side by side with the first modeling head 61 and the second modeling head 62 in the left-right direction. In the present embodiment, the third modeling head 63 is disposed on the downstream side of the first modeling head 61 and the second modeling head 62. However, the positional relationship among the first modeling head 61, the second modeling head 62, and the third modeling head 63 is not particularly limited. For example, the third modeling head 63 may be arranged on the upstream side of the first modeling head 61 and the second modeling head 62. The third modeling head 63 is disposed above the modeling movement space 16 (see FIG. 2) of the main body 10. In the present embodiment, the third modeling head 63 is downstream of the supply port 46 (see FIG. 2) and the laying roller 50 (see FIG. 2) of the supply container 42 and upstream of the first heating mechanism 70a. Arranged on the side.

本実施形態では、図9に示すように、第3造形ヘッド63の底面には、前後方向に並んだ複数のノズルである第3ノズル68が形成されている。複数の第3ノズル68から硬化液が吐出される。ここでは、複数の第3ノズル68の列のことを第3ノズル列69と称する。なお、第3ノズル列69に属する複数の第3ノズル68は、一直線状に配置されているが、千鳥状に配置されていてもよい。本実施形態では、第3ノズル68の数は、第1ノズル64の数と同じであり、第2ノズル66の数と同じである。第3ノズル列69における前からn番目(n=1〜第3ノズル68の数)の第3ノズル68の前後方向の位置は、第1ノズル列65における前からn番目の第1ノズル64の前後方向の位置と同じであり、第2ノズル列67における前からn番目の第2ノズル66の前後方向の位置と同じである。   In the present embodiment, as shown in FIG. 9, third nozzles 68 that are a plurality of nozzles arranged in the front-rear direction are formed on the bottom surface of the third modeling head 63. Curing liquid is discharged from the plurality of third nozzles 68. Here, the row of the plurality of third nozzles 68 is referred to as a third nozzle row 69. The plurality of third nozzles 68 belonging to the third nozzle row 69 are arranged in a straight line, but may be arranged in a staggered manner. In the present embodiment, the number of third nozzles 68 is the same as the number of first nozzles 64 and is the same as the number of second nozzles 66. The position in the front-rear direction of the n-th third nozzle 68 from the front (n = 1 to the number of third nozzles 68) in the third nozzle row 69 is the position of the n-th first nozzle 64 from the front in the first nozzle row 65. It is the same as the position in the front-rear direction, and is the same as the position in the front-rear direction of the nth second nozzle 66 from the front in the second nozzle row 67.

第3ノズル列69の前後方向の長さL5は、第1ノズル列65の長さL1と同じであり、第2ノズル列67の前後方向の長さL2と同じである。また、第3ノズル列69の長さL5は、造形槽20の造形空間21の前後方向の長さL3(図4参照)以下であり、余剰粉末収容槽30の余剰空間31の前後方向の長さL4(図4参照)以下である。また、第3ノズル列69の長さL5は、供給口46(図1参照)の前後方向の長さ以上であり、敷詰ローラ50(図1参照)の前後方向の長さ以下である。   The length L5 of the third nozzle row 69 in the front-rear direction is the same as the length L1 of the first nozzle row 65 and the same as the length L2 of the second nozzle row 67 in the front-rear direction. The length L5 of the third nozzle row 69 is equal to or less than the length L3 (see FIG. 4) in the front-rear direction of the modeling space 21 of the modeling tank 20, and the length in the front-rear direction of the surplus space 31 of the surplus powder storage tank 30. It is below L4 (refer FIG. 4). Further, the length L5 of the third nozzle row 69 is not less than the length in the front-rear direction of the supply port 46 (see FIG. 1) and not more than the length in the front-rear direction of the laying roller 50 (see FIG. 1).

本実施形態では、制御装置90は、第3造形ヘッド63に通信可能に接続されており、第3造形ヘッド63を制御する。制御装置90は、第3造形ヘッド63における硬化液を吐出するタイミングおよび硬化液の吐出量を制御する。   In the present embodiment, the control device 90 is communicably connected to the third modeling head 63 and controls the third modeling head 63. The control device 90 controls the timing at which the curable liquid is discharged from the third modeling head 63 and the discharge amount of the curable liquid.

本実施形態では、図9に示すように、造形領域23は、第1領域23aと、第2領域23bと、第3領域23cとに区分けされる。第1領域23aは、造形槽20が行き方向D1に移動している際、第1ノズル64から硬化液が吐出される領域であって、造形槽20が帰り方向D2に移動している際、第2ノズル66および第3ノズル68のうち何れか一方のノズルから硬化液が吐出される領域である。第2領域23bは、造形槽20が行き方向D1に移動している際、第2ノズル66から硬化液が吐出される領域であって、造形槽20が帰り方向D2に移動している際、第1ノズル64および第3ノズル68のうち何れか一方のノズルから硬化液が吐出される領域である。第3領域23cは、造形槽20が行き方向D1に移動している際、第3ノズル68から硬化液が吐出される領域であって、造形槽20が帰り方向D2に移動している際、第1ノズル64および第2ノズル66のうち何れか一方のノズルから硬化液が吐出される領域である。   In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the modeling area 23 is divided into a first area 23a, a second area 23b, and a third area 23c. The first region 23a is a region where the curable liquid is discharged from the first nozzle 64 when the modeling tank 20 is moving in the direction of travel D1, and when the modeling tank 20 is moving in the return direction D2, This is a region where the curable liquid is discharged from either one of the second nozzle 66 and the third nozzle 68. The second region 23b is a region where the curable liquid is discharged from the second nozzle 66 when the modeling tank 20 is moving in the going direction D1, and when the modeling tank 20 is moving in the return direction D2, This is an area where the curable liquid is discharged from either one of the first nozzle 64 and the third nozzle 68. The third region 23c is a region where the curable liquid is discharged from the third nozzle 68 when the modeling tank 20 is moving in the going direction D1, and when the modeling tank 20 is moving in the return direction D2, In this region, the curable liquid is discharged from either one of the first nozzle 64 and the second nozzle 66.

本実施形態では、第1領域23a、第2領域23bおよび第3領域23cは、それぞれ複数存在する。第3領域23cは、前後方向に延びた領域である。第3領域23cの前後方向の長さL31は、第3領域23cの左右方向の長さL32よりも長い。本実施形態では、1つの第1領域23aの大きさと、1つの第2領域23bの大きさと、1つの第3領域23cの大きさとは同じである。1つの第3領域23cの面積S31は、1つの第1領域23aの面積S11と同じであり、1つの第2領域23bの面積S21と同じである。しかしながら、第1領域23aの面積S11と、第2領域23bの面積S21と、第3領域23cの面積S31は異なっていてもよい。   In the present embodiment, there are a plurality of first regions 23a, second regions 23b, and third regions 23c. The third region 23c is a region extending in the front-rear direction. The length L31 in the front-rear direction of the third region 23c is longer than the length L32 in the left-right direction of the third region 23c. In the present embodiment, the size of one first region 23a, the size of one second region 23b, and the size of one third region 23c are the same. The area S31 of one third region 23c is the same as the area S11 of one first region 23a, and is the same as the area S21 of one second region 23b. However, the area S11 of the first region 23a, the area S21 of the second region 23b, and the area S31 of the third region 23c may be different.

本実施形態では、第1領域23aと、第2領域23bと、第3領域23cは、左右方向に並んで配置されている。ここでは、左右方向において、第1領域23a、第2領域23b、第3領域23cの順に並んで配置されており、第3領域23cは、第1領域23aと第2領域23bとの間に配置されている。ここでは、第3領域23cの前後方向の長さL31は、第1領域23aの前後方向の長さL11と同じであり、第2領域23bの前後方向の長さL21と同じである。第3領域23cの左右方向の長さL32は、第1領域23aの左右方向の長さL12と同じであり、第2領域23bの左右方向の長さL22と同じである。なお、第3領域23c同士の前後方向の長さL31は、異なっていてもよい。第3領域23c同士の左右方向の長さL32は、異なっていてもよい。第1領域23aの前後方向の長さL11と、第2領域23bの前後方向の長さL21と、第3領域23cの前後方向の長さL31は、異なっていてもよい。第1領域23aの左右方向の長さL12と、第2領域23bの左右方向の長さL22と、第3領域23cの左右方向の長さL32は、異なっていてもよい。   In the present embodiment, the first region 23a, the second region 23b, and the third region 23c are arranged side by side in the left-right direction. Here, in the left-right direction, the first region 23a, the second region 23b, and the third region 23c are arranged in this order, and the third region 23c is disposed between the first region 23a and the second region 23b. Has been. Here, the length L31 in the front-rear direction of the third region 23c is the same as the length L11 in the front-rear direction of the first region 23a, and is the same as the length L21 in the front-rear direction of the second region 23b. The length L32 in the left-right direction of the third region 23c is the same as the length L12 in the left-right direction of the first region 23a, and is the same as the length L22 in the left-right direction of the second region 23b. Note that the length L31 in the front-rear direction between the third regions 23c may be different. The length L32 in the left-right direction between the third regions 23c may be different. The length L11 in the front-rear direction of the first region 23a, the length L21 in the front-rear direction of the second region 23b, and the length L31 in the front-rear direction of the third region 23c may be different. The left-right length L12 of the first region 23a, the left-right length L22 of the second region 23b, and the left-right length L32 of the third region 23c may be different.

本実施形態では、第3領域23cの前後方向の長さL31は、第1ノズル列65の前後方向の長さL1と同じであり、第2ノズル列67の前後方向の長さL2と同じであり、第3ノズル列69の前後方向の長さL5と同じである。なお、第3領域23cの前後方向の長さL31は、第1ノズル列65の前後方向の長さL1以下であってもよいし、第2ノズル列67の前後方向の長さL2以下であってもよいし、第3ノズル列69の前後方向の長さL5以下であってもよい。ここでは、第1領域23aの前後方向の長さL11、および、第2領域23bの前後方向の長さL21は、第3ノズル列69の前後方向の長さL5と同じである。   In the present embodiment, the length L31 in the front-rear direction of the third region 23c is the same as the length L1 in the front-rear direction of the first nozzle row 65, and is the same as the length L2 in the front-rear direction of the second nozzle row 67. Yes, and the same as the length L5 of the third nozzle row 69 in the front-rear direction. Note that the length L31 in the front-rear direction of the third region 23c may be equal to or less than the length L1 in the front-rear direction of the first nozzle row 65, or less than the length L2 in the front-rear direction of the second nozzle row 67. Alternatively, it may be the length L5 or less of the third nozzle row 69 in the front-rear direction. Here, the length L11 in the front-rear direction of the first region 23a and the length L21 in the front-rear direction of the second region 23b are the same as the length L5 in the front-rear direction of the third nozzle row 69.

本実施形態では、造形領域23の全領域において、造形槽20が行き方向D1に移動している際に、硬化液が吐出され、造形槽20が帰り方向D2に移動している際に、硬化液が吐出される。造形領域23の全領域は、2回、硬化液が吐出される。   In the present embodiment, in the entire area of the modeling area 23, the curing liquid is discharged when the modeling tank 20 is moving in the going direction D1, and the curing is performed when the modeling tank 20 is moving in the return direction D2. Liquid is discharged. The curable liquid is discharged twice in the entire area of the modeling area 23.

次に、本実施形態において、三次元造形物3を造形する際の三次元造形装置200の動作について説明する。ここでは、図8のフローチャートと同様の順序の制御が行われる。本実施形態では、図8のステップS101、ステップS103、ステップS105、ステップS109、ステップS111、および、ステップS115で行われる制御は、第1実施形態と同様であるため、説明は省略する。   Next, in this embodiment, the operation of the 3D modeling apparatus 200 when modeling the 3D model 3 will be described. Here, control in the same order as in the flowchart of FIG. 8 is performed. In the present embodiment, the control performed in Step S101, Step S103, Step S105, Step S109, Step S111, and Step S115 in FIG. 8 is the same as that in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

本実施形態では、造形槽20が第1位置P1(図2参照)から第2位置P2(図5参照)へ移動している間において、図8のステップS107では、第1吐出制御部94は、第1造形ヘッド61、第2造形ヘッド62および第3造形ヘッド63から硬化液を吐出させる。ここでは、敷詰ローラ50によって粉末材料5が敷き詰められた後、第1吐出制御部94は、記憶部91に記憶された断面画像に基づいて、第1造形ヘッド61、第2造形ヘッド62および第3造形ヘッド63から硬化液を吐出させる。ここでは、第1吐出制御部94は、造形領域23のうち第1領域23a(図9参照)が第1造形ヘッド61の下方を通過する際、第1造形ヘッド61の第1ノズル64から第1領域23aの粉末材料5に硬化液を吐出させる。第1吐出制御部94は、造形領域23のうち第2領域23b(図9参照)が第2造形ヘッド62の下方を通過する際、第2造形ヘッド62の第2ノズル66から第2領域23bの粉末材料5に硬化液を吐出させる。また、第1吐出制御部94は、造形領域23のうち第3領域23c(図9参照)が第3造形ヘッド63の下方を通過する際、第3造形ヘッド63の第3ノズル68から第3領域23cの粉末材料5に硬化液を吐出させる。このように、第1吐出制御部94によって、第1造形ヘッド61、第2造形ヘッド62および第3造形ヘッド63から造形領域23の粉末材料5に硬化液が吐出された後、造形槽20は、図5に示すように、第2位置P2に移動する。   In this embodiment, while the modeling tank 20 is moving from the first position P1 (see FIG. 2) to the second position P2 (see FIG. 5), in step S107 in FIG. The curing liquid is discharged from the first modeling head 61, the second modeling head 62, and the third modeling head 63. Here, after the powder material 5 is spread by the spread roller 50, the first ejection control unit 94 performs the first modeling head 61, the second modeling head 62, and the second modeling head 62 based on the cross-sectional image stored in the storage unit 91. A curable liquid is discharged from the third modeling head 63. Here, when the first area 23 a (see FIG. 9) of the modeling area 23 passes below the first modeling head 61, the first discharge control unit 94 starts from the first nozzle 64 of the first modeling head 61. The curable liquid is discharged onto the powder material 5 in one region 23a. When the second area 23 b (see FIG. 9) of the modeling area 23 passes below the second modeling head 62, the first discharge control unit 94 moves from the second nozzle 66 of the second modeling head 62 to the second area 23 b. The curable liquid is discharged onto the powder material 5. Further, when the third region 23 c (see FIG. 9) of the modeling region 23 passes below the third modeling head 63, the first discharge control unit 94 performs the third ejection from the third nozzle 68 of the third modeling head 63. A curable liquid is discharged onto the powder material 5 in the region 23c. As described above, after the curable liquid is discharged from the first modeling head 61, the second modeling head 62, and the third modeling head 63 to the powder material 5 in the modeling region 23 by the first discharge control unit 94, the modeling tank 20 is As shown in FIG. 5, it moves to the second position P2.

本実施形態では、造形槽20が第2位置P2から第1位置P1へ移動している間において、図8のステップS113では、第2吐出制御部95は、第1吐出制御部94において参照された断面画像に基づいて、第1造形ヘッド61、第2造形ヘッド62および第3造形ヘッド63から硬化液を吐出させる。第2吐出制御部95は、造形領域23のうち第1領域23a(図9参照)の粉末材料5に、第2造形ヘッド62の第2ノズル66、および、第3造形ヘッド63の第3ノズル68のうち何れか一方のノズルから硬化液を吐出させる。本実施形態では、例えば第2吐出制御部95は、第1領域23aが第2造形ヘッド62の下方を通過する際、第2ノズル66から第1領域23aの粉末材料5に硬化液を吐出させる。なお、第1領域23aのうち、一の領域に第2ノズル66から硬化液を吐出させ、他の領域に第3ノズル68から硬化液を吐出させてもよい。   In the present embodiment, while the modeling tank 20 is moving from the second position P2 to the first position P1, the second discharge control unit 95 is referred to by the first discharge control unit 94 in step S113 of FIG. Based on the obtained cross-sectional image, the curable liquid is discharged from the first modeling head 61, the second modeling head 62, and the third modeling head 63. The second discharge control unit 95 applies the second nozzle 66 of the second modeling head 62 and the third nozzle of the third modeling head 63 to the powder material 5 in the first region 23 a (see FIG. 9) of the modeling region 23. The curable liquid is discharged from one of the nozzles 68. In the present embodiment, for example, the second discharge control unit 95 discharges the curable liquid from the second nozzle 66 to the powder material 5 in the first region 23 a when the first region 23 a passes below the second modeling head 62. . Note that the curable liquid may be discharged from the second nozzle 66 to one area of the first area 23 a and the curable liquid may be discharged from the third nozzle 68 to the other area.

第2吐出制御部95は、造形領域23のうち第2領域23b(図9参照)の粉末材料5に、第1ノズル64および第3ノズル68のうち何れか一方のノズルから硬化液を吐出させる。本実施形態では、例えば第2吐出制御部95は、第2領域23bが第3造形ヘッド63の下方を通過する際、第3ノズル68から第2領域23bの粉末材料5に硬化液を吐出させる。なお、第2領域23bのうち、一の領域に第1ノズル64から硬化液を吐出させ、他の領域に第3ノズル68から硬化液を吐出させてもよい。また、第2吐出制御部95は、造形領域23のうち第3領域23c(図9参照)の粉末材料5に、第1ノズル64および第2ノズル66のうち何れか一方のノズルから硬化液を吐出させる。本実施形態では、例えば第2吐出制御部95は、第3領域23cが第1造形ヘッド61の下方を通過する際、第1ノズル64から第3領域23cの粉末材料5に硬化液を吐出させる。なお、第3領域23cのうち、一の領域に第1ノズル64から硬化液を吐出させ、他の領域に第2ノズル66から硬化液を吐出させてもよい。   The second discharge controller 95 causes the powder material 5 in the second region 23b (see FIG. 9) in the modeling region 23 to discharge the curable liquid from one of the first nozzle 64 and the third nozzle 68. . In the present embodiment, for example, the second ejection control unit 95 ejects the curable liquid from the third nozzle 68 to the powder material 5 in the second region 23b when the second region 23b passes below the third modeling head 63. . In the second region 23b, the curable liquid may be discharged from the first nozzle 64 to one region, and the curable liquid may be discharged from the third nozzle 68 to the other region. In addition, the second discharge control unit 95 applies the curable liquid to the powder material 5 in the third region 23c (see FIG. 9) in the modeling region 23 from one of the first nozzle 64 and the second nozzle 66. Discharge. In the present embodiment, for example, the second discharge control unit 95 discharges the curable liquid from the first nozzle 64 to the powder material 5 in the third region 23c when the third region 23c passes below the first modeling head 61. . Note that the curable liquid may be discharged from the first nozzle 64 to one region of the third region 23c and the curable liquid may be discharged from the second nozzle 66 to the other region.

以上、本実施形態では、第1領域23a内の粉末材料5、第2領域23b内の粉末材料5、および、第3領域23c内の粉末材料5には、第1ノズル64、第2ノズル66および第3ノズル68のうち2つのノズルから硬化液が吐出される。例えば、複数の第1ノズル64のうち1つの第1ノズル64に吐出不良が発生している場合、吐出不良が発生している第1ノズル64から硬化液が吐出され得る第1領域23aの部分には、硬化液が吐出されないおそれがある。しかしながら、本実施形態では、吐出不良が発生している第1ノズル64から硬化液が吐出され得る第1領域23aの部分には、第2ノズル66および第3ノズル68の何れかのノズルから硬化液が吐出される。同様に、例えば、複数の第2ノズル66のうち1つの第2ノズル66に吐出不良が発生している場合、吐出不良が発生している第2ノズル66から硬化液が吐出され得る第2領域23bの部分には、第1ノズル64および第3ノズル68の何れかのノズルから硬化液が吐出される。例えば、複数の第3ノズル68のうち1つの第3ノズル68に吐出不良が発生している場合、吐出不良が発生している第3ノズル68から硬化液が吐出され得る第3領域23cの部分には、第1ノズル64および第2ノズル66の何れかのノズルから硬化液が吐出される。よって、硬化液の吐出量に斑が生じ難くなる。したがって、破損し難い三次元造形物3を造形することができる。また、本実施形態では、第1実施形態と同様の効果が得られる。   As described above, in the present embodiment, the first nozzle 64 and the second nozzle 66 are provided for the powder material 5 in the first region 23a, the powder material 5 in the second region 23b, and the powder material 5 in the third region 23c. The curable liquid is discharged from two of the third nozzles 68. For example, when a discharge failure occurs in one of the plurality of first nozzles 64, the portion of the first region 23a where the curable liquid can be discharged from the first nozzle 64 where the discharge failure occurs. In such a case, the curable liquid may not be discharged. However, in this embodiment, the portion of the first region 23a where the curable liquid can be discharged from the first nozzle 64 in which the discharge failure has occurred is cured from either the second nozzle 66 or the third nozzle 68. Liquid is discharged. Similarly, for example, when a discharge failure occurs in one second nozzle 66 among the plurality of second nozzles 66, the second region in which the curable liquid can be discharged from the second nozzle 66 in which the discharge failure has occurred. The curable liquid is discharged from either the first nozzle 64 or the third nozzle 68 to the portion 23b. For example, when a discharge failure has occurred in one third nozzle 68 among the plurality of third nozzles 68, the portion of the third region 23c in which the curable liquid can be discharged from the third nozzle 68 in which the discharge failure has occurred The curable liquid is discharged from either the first nozzle 64 or the second nozzle 66. Therefore, it becomes difficult to produce spots in the discharge amount of the curable liquid. Therefore, the three-dimensional structure 3 that is not easily damaged can be formed. In the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

<第3実施形態>
上記各実施形態では、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62は、いわゆるラインヘッドであった。しかしながら、第1造形ヘッド61および第2造形ヘッド62は、ラインヘッドに限定されない。
<Third Embodiment>
In the above embodiments, the first modeling head 61 and the second modeling head 62 are so-called line heads. However, the first modeling head 61 and the second modeling head 62 are not limited to line heads.

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。図10は、第3実施形態に係る三次元造形装置300の斜視断面図である。本実施形態では、左右方向が本発明の「第1方向」に対応し、前後方向が本発明の「第2方向」に対応する。また、本実施形態では、前後方向のうち、前から後に向かう方向を行き方向D11とし、後から前に向かう方向を帰り方向D12とする。   Next, the three-dimensional modeling apparatus 300 according to the third embodiment will be described. FIG. 10 is a perspective sectional view of the 3D modeling apparatus 300 according to the third embodiment. In the present embodiment, the left-right direction corresponds to the “first direction” of the present invention, and the front-rear direction corresponds to the “second direction” of the present invention. Moreover, in this embodiment, the direction which goes to the back from the front among the front-back directions is set as the going direction D11, and the direction which goes to the front from the back is set as the return direction D12.

図10に示すように、三次元造形装置300は、本体210と、造形槽220と、造形テーブル224と、昇降機構228と、余剰粉末収容槽230と、粉末供給部240と、敷詰ローラ250と、第1造形ヘッド261(図11参照)と、第2造形ヘッド262(図11参照)と、加熱機構270と、第1移動機構281と、第2移動機構282と、制御装置290(図12参照)とを備えている。   As shown in FIG. 10, the three-dimensional modeling apparatus 300 includes a main body 210, a modeling tank 220, a modeling table 224, an elevating mechanism 228, an excess powder storage tank 230, a powder supply unit 240, and a laying roller 250. A first modeling head 261 (see FIG. 11), a second modeling head 262 (see FIG. 11), a heating mechanism 270, a first moving mechanism 281, a second moving mechanism 282, and a control device 290 (see FIG. 12).

本実施形態では、本体210は、造形槽220、余剰粉末収容槽230および粉末供給部240が収容される収容空間216を有している。造形槽220は、粉末材料5が収容される造形空間221と、造形空間221の下方に配置された支持空間222を有する。造形テーブル224は、造形空間221において上方方向に移動自在に配置されている。本実施形態では、造形テーブル224の底面には、上下方向に延びたテーブル支持部材225が設けられている。テーブル支持部材225は、支持空間222に対して上下方向に移動可能である。昇降機構228は、テーブル支持部材225を介して造形テーブル224に接続されており、テーブル支持部材225と共に造形テーブル224を上下方向に移動させる機構である。余剰粉末収容槽230は、造形槽220に収容しきれなかった粉末材料5が収容される余剰空間231を有している。余剰粉末収容槽230は、造形槽220の上流側に配置されている。   In the present embodiment, the main body 210 has a storage space 216 in which the modeling tank 220, the surplus powder storage tank 230, and the powder supply unit 240 are stored. The modeling tank 220 has a modeling space 221 in which the powder material 5 is accommodated, and a support space 222 arranged below the modeling space 221. The modeling table 224 is disposed so as to be movable upward in the modeling space 221. In the present embodiment, a table support member 225 extending in the vertical direction is provided on the bottom surface of the modeling table 224. The table support member 225 is movable in the vertical direction with respect to the support space 222. The lifting mechanism 228 is connected to the modeling table 224 via the table support member 225, and is a mechanism that moves the modeling table 224 in the vertical direction together with the table support member 225. The surplus powder storage tank 230 has a surplus space 231 in which the powder material 5 that could not be stored in the modeling tank 220 is stored. The surplus powder storage tank 230 is disposed on the upstream side of the modeling tank 220.

本実施形態では、粉末供給部240は、供給槽242と、供給機構244とを備えている。供給槽242には、造形槽220に供給される粉末材料5が収容される。供給槽242は、本体210の収容空間216において、造形槽220の下流側に配置されている。供給槽242は、粉末材料5が収容される供給空間242aと、供給空間242aの下方に配置された支持空間242bを有している。   In the present embodiment, the powder supply unit 240 includes a supply tank 242 and a supply mechanism 244. In the supply tank 242, the powder material 5 supplied to the modeling tank 220 is accommodated. The supply tank 242 is disposed on the downstream side of the modeling tank 220 in the accommodation space 216 of the main body 210. The supply tank 242 has a supply space 242a in which the powder material 5 is accommodated, and a support space 242b disposed below the supply space 242a.

供給機構244は、本実施形態では、供給機構244は、供給テーブル248と、第1駆動モータ249とを有している。供給テーブル248は、供給空間242a内に配置されており、上下方向に移動可能なものである。供給テーブル248には、粉末材料5が載置される。供給テーブル248の形状は、供給空間242aに対応した形状であり、ここでは、平面視において矩形状である。本実施形態では、供給テーブル248の底面には、上下方向に延びたテーブル支持部材248aが設けられている。テーブル支持部材248aは、支持空間242bに配置されており、支持空間242bに対して上下方向に移動可能である。第1駆動モータ249は、テーブル支持部材248aを介して供給テーブル248に接続されている。第1駆動モータ249が駆動することで、供給テーブル248およびテーブル支持部材248aは、上下方向に移動する。   In this embodiment, the supply mechanism 244 includes a supply table 248 and a first drive motor 249. The supply table 248 is disposed in the supply space 242a and is movable in the vertical direction. The powder material 5 is placed on the supply table 248. The shape of the supply table 248 is a shape corresponding to the supply space 242a, and here is a rectangular shape in plan view. In the present embodiment, a table support member 248 a extending in the vertical direction is provided on the bottom surface of the supply table 248. The table support member 248a is disposed in the support space 242b and is movable in the vertical direction with respect to the support space 242b. The first drive motor 249 is connected to the supply table 248 via a table support member 248a. When the first drive motor 249 is driven, the supply table 248 and the table support member 248a move in the vertical direction.

図11は、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262の底面図である。第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262は、造形槽220に収容された粉末材料5のうち、断面画像に沿った断面形状に対応する領域に硬化液を吐出する。本実施形態では、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262は、いわゆるシャトル型ヘッドである。ここで、「シャトル型ヘッド」とは、造形槽220をヘッドに対して所定の方向に相対的に移動させている間に、ヘッドを造形槽220に対して所定の他の方向に相対的に複数回移動させながら硬化液を吐出させることで、1つの粉末硬化層が造形されるようなヘッドのことをいう。   FIG. 11 is a bottom view of the first modeling head 261 and the second modeling head 262. The 1st modeling head 261 and the 2nd modeling head 262 discharge a hardening liquid to the area | region corresponding to the cross-sectional shape along a cross-sectional image among the powder materials 5 accommodated in the modeling tank 220. FIG. In the present embodiment, the first modeling head 261 and the second modeling head 262 are so-called shuttle type heads. Here, the “shuttle type head” means that the head is moved in a predetermined direction relative to the modeling tank 220 while the modeling tank 220 is moved relative to the head in a predetermined direction. It refers to a head in which one powder cured layer is formed by discharging a curable liquid while being moved a plurality of times.

本実施形態では、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262は、本体210の収容空間216の上方に配置されている。第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262は、後述する第2キャリッジ287に収容されている。本実施形態では、第1造形ヘッド261と第2造形ヘッド262は、前後方向に並んで配置されている。ここでは、第1造形ヘッド261は、第2造形ヘッド262の前方に配置されている。しかしながら、第1造形ヘッド261は、第2造形ヘッド262の後方に配置されていてもよい。本実施形態では、第1造形ヘッド261の底面には、左右方向に並んだ複数の第1ノズル264が形成されている。第2造形ヘッド262の底面には、左右方向に並んだ複数の第2ノズル266が形成されている。第1ノズル264の数は、第2ノズル266の数と同じである。本実施形態では、複数の第1ノズル264の列である第1ノズル列265と、複数の第2ノズル266の列である第2ノズル列267とは、前後方向に並んで配置されている。   In the present embodiment, the first modeling head 261 and the second modeling head 262 are disposed above the accommodation space 216 of the main body 210. The first modeling head 261 and the second modeling head 262 are accommodated in a second carriage 287 described later. In the present embodiment, the first modeling head 261 and the second modeling head 262 are arranged side by side in the front-rear direction. Here, the first modeling head 261 is disposed in front of the second modeling head 262. However, the first modeling head 261 may be disposed behind the second modeling head 262. In the present embodiment, a plurality of first nozzles 264 arranged in the left-right direction are formed on the bottom surface of the first modeling head 261. A plurality of second nozzles 266 arranged in the left-right direction are formed on the bottom surface of the second modeling head 262. The number of first nozzles 264 is the same as the number of second nozzles 266. In the present embodiment, a first nozzle row 265 that is a row of a plurality of first nozzles 264 and a second nozzle row 267 that is a row of a plurality of second nozzles 266 are arranged side by side in the front-rear direction.

本実施形態では、第1ノズル列265の左右方向の長さL201は、第2ノズル列267の左右方向の長さL202と同じである。第1ノズル列265の長さL201、および、第2ノズル列267の長さL202は、造形槽220の造形空間221の左右方向の長さL203未満である。また、第1ノズル列265の長さL201、および、第2ノズル列267の長さL202は、余剰粉末収容槽230の余剰空間231の左右方向の長さL204未満であり、供給槽242の供給空間242aの左右方向の長さL205未満である。   In the present embodiment, the length L201 in the left-right direction of the first nozzle row 265 is the same as the length L202 in the left-right direction of the second nozzle row 267. The length L201 of the first nozzle row 265 and the length L202 of the second nozzle row 267 are less than the length L203 in the left-right direction of the modeling space 221 of the modeling tank 220. The length L201 of the first nozzle row 265 and the length L202 of the second nozzle row 267 are less than the length L204 in the left-right direction of the surplus space 231 of the surplus powder storage tank 230, and the supply of the supply tank 242 It is less than the length L205 in the left-right direction of the space 242a.

本実施形態では、図10に示すように、加熱機構270は、第1ヒータ271と、第2ヒータ272と、第3ヒータ273とを有している。第1ヒータ271は、造形槽220の上方に配置されている。第1ヒータ271は、造形槽220内の粉末材料5を、造形槽220の上面側から加熱する。第1ヒータ271は、例えば、ハロゲンランプヒータ、遠赤外線ヒータ、近赤外線ヒータなどである。第1ヒータ271は、1つであってもよいし、複数であってもよい。第2ヒータ272は、造形槽220の左右方向における左右一対の側面に配置されている。第2ヒータ272は、造形槽220内の粉末材料5を造形槽220の側方から加熱する。第2ヒータ272は、例えば、帯状のシリコンバンドヒータやシリコンベルトヒータ、セラミックヒータなどである。第3ヒータ273は、造形テーブル224の内部に配置されている。第3ヒータ273は、造形空間221内の粉末材料5を下方側から加熱する。第3ヒータ273は、例えば、板状のシリコンラバーヒータやアルミ箔ヒータなどである。   In the present embodiment, as illustrated in FIG. 10, the heating mechanism 270 includes a first heater 271, a second heater 272, and a third heater 273. The first heater 271 is disposed above the modeling tank 220. The first heater 271 heats the powder material 5 in the modeling tank 220 from the upper surface side of the modeling tank 220. The first heater 271 is, for example, a halogen lamp heater, a far infrared heater, a near infrared heater, or the like. There may be one first heater 271 or a plurality of first heaters 271. The second heater 272 is disposed on a pair of left and right side surfaces in the left-right direction of the modeling tank 220. The second heater 272 heats the powder material 5 in the modeling tank 220 from the side of the modeling tank 220. The second heater 272 is, for example, a band-shaped silicon band heater, a silicon belt heater, a ceramic heater, or the like. The third heater 273 is disposed inside the modeling table 224. The third heater 273 heats the powder material 5 in the modeling space 221 from below. The third heater 273 is, for example, a plate-like silicon rubber heater or an aluminum foil heater.

第1移動機構281は、敷詰ローラ250、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262を左右方向に移動させる機構である。ここでは、第1移動機構281は、第1ガイドレール283と、第1キャリッジ284と、第2駆動モータ285とを備えている。第1ガイドレール283は、本体210の上面に配置され、左右方向に延びた部材である。第1キャリッジ284は、第1ガイドレール283に係合している。第1キャリッジ284は、第1ガイドレール283に沿って左右方向に移動可能である。ここでは、第1キャリッジ284には、敷詰ローラ250と、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262が収容された第2キャリッジ287とが設けられている。第2駆動モータ285は、第1キャリッジ284に電気的に接続されている。第2駆動モータ285が駆動することで、第1キャリッジ284が左右方向に移動する。第1キャリッジ284の左右方向の移動に伴い、敷詰ローラ250、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262は、左右方向に移動する。   The first moving mechanism 281 is a mechanism that moves the laying roller 250, the first modeling head 261, and the second modeling head 262 in the left-right direction. Here, the first moving mechanism 281 includes a first guide rail 283, a first carriage 284, and a second drive motor 285. The first guide rail 283 is a member disposed on the upper surface of the main body 210 and extending in the left-right direction. The first carriage 284 is engaged with the first guide rail 283. The first carriage 284 is movable in the left-right direction along the first guide rail 283. Here, the first carriage 284 is provided with a filling roller 250 and a second carriage 287 in which the first modeling head 261 and the second modeling head 262 are accommodated. The second drive motor 285 is electrically connected to the first carriage 284. When the second drive motor 285 is driven, the first carriage 284 moves in the left-right direction. As the first carriage 284 moves in the left-right direction, the laying roller 250, the first modeling head 261, and the second modeling head 262 move in the left-right direction.

第2移動機構282は、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262を前後方向に移動させる機構である。ここでは、第2移動機構282は、第2ガイドレール286と、第2キャリッジ287と、第3駆動モータ288とを備えている。第2ガイドレール286は、前後方向に延びており、第1ガイドレール283に係合している。第2キャリッジ287には、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262が収容されている。第2キャリッジ287は、第2ガイドレール286に係合しており、前後方向に移動可能である。ここでは、第3駆動モータ288は、第2キャリッジ287に電気的に接続されている。第3駆動モータ288が駆動することで、第2キャリッジ287は、第2ガイドレール286に沿って前後方向に移動する。第2キャリッジ287の前後方向への移動に伴い、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262は、前後方向に移動する。   The second moving mechanism 282 is a mechanism that moves the first modeling head 261 and the second modeling head 262 in the front-rear direction. Here, the second moving mechanism 282 includes a second guide rail 286, a second carriage 287, and a third drive motor 288. The second guide rail 286 extends in the front-rear direction and engages with the first guide rail 283. A first modeling head 261 and a second modeling head 262 are accommodated in the second carriage 287. The second carriage 287 is engaged with the second guide rail 286 and is movable in the front-rear direction. Here, the third drive motor 288 is electrically connected to the second carriage 287. When the third drive motor 288 is driven, the second carriage 287 moves in the front-rear direction along the second guide rail 286. As the second carriage 287 moves in the front-rear direction, the first modeling head 261 and the second modeling head 262 move in the front-rear direction.

図12は、第3実施形態に係る三次元造形装置300のブロック図である。図12に示すように、本実施形態では、制御装置290は、記憶部291と、第1移動制御部292と、第2移動制御部293と、第1吐出制御部294と、第2吐出制御部295と、ヘッド移動制御部296と、供給制御部298と、加熱制御部299とを備えている。なお、これら各部の具体的な説明は後述する。   FIG. 12 is a block diagram of a 3D modeling apparatus 300 according to the third embodiment. As shown in FIG. 12, in the present embodiment, the control device 290 includes a storage unit 291, a first movement control unit 292, a second movement control unit 293, a first discharge control unit 294, and a second discharge control. Unit 295, head movement control unit 296, supply control unit 298, and heating control unit 299. A specific description of each part will be described later.

図13は、造形槽220の平面図であり、造形領域223、第1領域223aおよび第2領域223bを示す模式図である。なお、図13では、造形槽220と、第1造形ヘッド261と、第2造形ヘッド262との位置関係は、説明の便宜上の位置関係である。図13に示すように、本実施形態では、造形空間221には、造形領域223が設定されている。造形領域223は、複数の第1領域223aと、複数の第2領域223bとに区分けされる。第1領域223aおよび第2領域223bは、左右方向に延びた領域である。第1領域223aの左右方向の長さL211は、第1領域223aの前後方向の長さL212よりも長い。第2領域223bの左右方向の長さL221は、第2領域23bの前後方向の長さL222よりも長い。1つの第1領域223aの面積S211は、1つの第2領域223bの面積S221と同じである。   FIG. 13 is a plan view of the modeling tank 220 and is a schematic diagram showing the modeling region 223, the first region 223a, and the second region 223b. In FIG. 13, the positional relationship among the modeling tank 220, the first modeling head 261, and the second modeling head 262 is a positional relationship for convenience of explanation. As shown in FIG. 13, in this embodiment, a modeling area 223 is set in the modeling space 221. The modeling region 223 is divided into a plurality of first regions 223a and a plurality of second regions 223b. The first region 223a and the second region 223b are regions extending in the left-right direction. The length L211 in the left-right direction of the first region 223a is longer than the length L212 in the front-rear direction of the first region 223a. The length L221 in the left-right direction of the second region 223b is longer than the length L222 in the front-rear direction of the second region 23b. The area S211 of one first region 223a is the same as the area S221 of one second region 223b.

本実施形態では、第1領域223aと第2領域223bは、前後方向に交互に並んで配置されるように設定されている。ここでは、第1領域223aの左右方向の長さL211は、第2領域223bの左右方向の長さL221と同じである。第1領域223aの前後方向の長さL212は、第2領域223bの前後方向の長さL222と同じである。本実施形態では、第1領域223aの左右方向の長さL211は、第1ノズル列265の左右方向の長さL201と同じであり、第2ノズル列267の左右方向の長さL202と同じである。第2領域223bの左右方向の長さL221は、第1ノズル列265の左右方向の長さL201と同じであり、第2ノズル列267の左右方向の長さL202と同じである。   In the present embodiment, the first region 223a and the second region 223b are set to be alternately arranged in the front-rear direction. Here, the length L211 in the left-right direction of the first region 223a is the same as the length L221 in the left-right direction of the second region 223b. The length L212 in the front-rear direction of the first region 223a is the same as the length L222 in the front-rear direction of the second region 223b. In the present embodiment, the length L211 in the left-right direction of the first region 223a is the same as the length L201 in the left-right direction of the first nozzle row 265, and is the same as the length L202 in the left-right direction of the second nozzle row 267. is there. The length L221 in the left-right direction of the second region 223b is the same as the length L201 in the left-right direction of the first nozzle row 265, and is the same as the length L202 in the left-right direction of the second nozzle row 267.

以上、本実施形態に係る三次元造形装置300の構成について説明した。次に、三次元造形物3の1つの粉末硬化層を造形する際の三次元造形装置300の動作について、図14のフローチャートに沿って説明する。なお、ここで説明する造形領域223は、図13に示すような位置に、第1領域223aおよび第2領域223bが設定されているものとする。ここでは、造形開始時、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262が収容された第2キャリッジ287は、第2ガイドレール286の前端部分に位置している。また、第1キャリッジ284は、第1ガイドレール283の右端部分に位置している。   The configuration of the three-dimensional modeling apparatus 300 according to this embodiment has been described above. Next, operation | movement of the three-dimensional modeling apparatus 300 at the time of modeling one powder hardening layer of the three-dimensional structure 3 is demonstrated along the flowchart of FIG. In the modeling region 223 described here, it is assumed that the first region 223a and the second region 223b are set at positions as shown in FIG. Here, at the start of modeling, the second carriage 287 in which the first modeling head 261 and the second modeling head 262 are accommodated is located at the front end portion of the second guide rail 286. Further, the first carriage 284 is located at the right end portion of the first guide rail 283.

本実施形態では、図14のステップS301では、供給制御部298は、造形対象の粉末硬化層の厚み分、造形テーブル224を下げるように昇降機構228を制御する。また、供給制御部298は、造形対象の粉末硬化層の厚み分、供給テーブル248を上げるように供給機構244の第1駆動モータ249を制御する。このことで、供給槽242に収容されていた粉末材料5の一部が、供給槽242の上面よりも上方に盛り上がって詰まれた状態になる。   In this embodiment, in step S301 of FIG. 14, the supply control unit 298 controls the lifting mechanism 228 to lower the modeling table 224 by the thickness of the powder cured layer to be modeled. Further, the supply control unit 298 controls the first drive motor 249 of the supply mechanism 244 so as to raise the supply table 248 by the thickness of the powder cured layer to be modeled. Thus, a part of the powder material 5 accommodated in the supply tank 242 rises above the upper surface of the supply tank 242 and becomes clogged.

次に、図14のステップS303では、ヘッド移動制御部296は、第1造形ヘッド261、第2造形ヘッド262および敷詰ローラ250を左方向に移動させるように、第1移動機構281を制御する。このことで、第1造形ヘッド261、第2造形ヘッド262および敷詰ローラ250は、一体的に左方に向かって移動する。なお、敷詰ローラ250が供給槽242の上方を通過する際、供給槽242の上面から上方に盛り上がった粉末材料5は、敷詰ローラ250によって左方に押されて、造形槽220の造形空間221に供給される。同時に、敷詰ローラ250が造形槽220の上を水平移動することで、造形槽220の表面が均される。これによって、造形槽220の造形空間221内において、所定の厚みで造形テーブル224上に、粉末材料5を均質に敷き詰めることができる。なお、造形空間221内に収容しきれなかった粉末材料5は、敷詰ローラ250によって左方に押されて、余剰粉末収容槽230に収容される。   Next, in step S303 of FIG. 14, the head movement control unit 296 controls the first movement mechanism 281 so as to move the first modeling head 261, the second modeling head 262, and the laying roller 250 in the left direction. . Thus, the first modeling head 261, the second modeling head 262, and the laying roller 250 integrally move toward the left. When the laying roller 250 passes above the supply tank 242, the powder material 5 swelled upward from the upper surface of the supply tank 242 is pushed leftward by the laying roller 250, and the modeling space of the modeling tank 220 is reached. 221 is supplied. At the same time, the surface of the modeling tank 220 is leveled by the laying roller 250 moving horizontally on the modeling tank 220. Thus, the powder material 5 can be spread uniformly on the modeling table 224 with a predetermined thickness in the modeling space 221 of the modeling tank 220. The powder material 5 that could not be accommodated in the modeling space 221 is pushed to the left by the laying roller 250 and accommodated in the surplus powder accommodating tank 230.

ヘッド移動制御部296によって、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262が造形槽220の上方に移動したとき、図14のステップS305では、第1移動制御部292は、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262を行き方向D11に移動させるように、第2移動機構282を制御する。第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262が行き方向D11に移動している間に、図14のステップS307の制御が行われる。   When the first modeling head 261 and the second modeling head 262 are moved above the modeling tank 220 by the head movement control unit 296, in step S305 in FIG. 14, the first movement control unit 292 includes the first modeling head 261 and The second moving mechanism 282 is controlled so that the second modeling head 262 is moved in the going direction D11. While the 1st modeling head 261 and the 2nd modeling head 262 are moving to the going direction D11, control of step S307 of FIG. 14 is performed.

ステップS307では、第1吐出制御部294は、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262から硬化液を吐出させる。本実施形態では、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262が行き方向D11に移動している間において、第1吐出制御部294は、記憶部291に記憶された断面画像に基づいて、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262から硬化液を吐出させる。ここでは、第1吐出制御部294は、造形領域223のうち第1領域223aが第1造形ヘッド261の下方を通過する際、第1造形ヘッド261の第1ノズル264から第1領域223aの粉末材料5に硬化液を吐出させる。そして、第1吐出制御部294は、造形領域223のうち第2領域223bが第2造形ヘッド262の下方を通過する際、第2造形ヘッド262の第2ノズル266から第2領域223bの粉末材料5に硬化液を吐出させる。このように、第1吐出制御部294によって、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262から造形領域223の粉末材料5に硬化液が吐出された後、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262は、第2ガイドレール286の後端部分に位置する。   In step S <b> 307, the first ejection control unit 294 ejects the curable liquid from the first modeling head 261 and the second modeling head 262. In the present embodiment, while the first modeling head 261 and the second modeling head 262 are moving in the going direction D11, the first ejection control unit 294 is based on the cross-sectional image stored in the storage unit 291. The curing liquid is discharged from the first modeling head 261 and the second modeling head 262. Here, when the first area 223a of the modeling area 223 passes below the first modeling head 261, the first discharge control unit 294 uses the powder in the first area 223a from the first nozzle 264 of the first modeling head 261. A curable liquid is discharged onto the material 5. Then, when the second region 223b of the modeling region 223 passes below the second modeling head 262, the first discharge control unit 294 causes the powder material of the second region 223b from the second nozzle 266 of the second modeling head 262. 5 to discharge the curable liquid. As described above, after the curable liquid is discharged from the first modeling head 261 and the second modeling head 262 to the powder material 5 in the modeling region 223 by the first ejection control unit 294, the first modeling head 261 and the second modeling head are used. 262 is located at the rear end portion of the second guide rail 286.

次に、図14のステップS309では、第2移動制御部293は、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262を帰り方向D12に移動させるように、第2移動機構282を制御する。第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262が帰り方向D12に移動している間に、図14のステップS311の制御が行われる。   Next, in step S309 of FIG. 14, the second movement control unit 293 controls the second movement mechanism 282 so as to move the first modeling head 261 and the second modeling head 262 in the return direction D12. While the first modeling head 261 and the second modeling head 262 are moving in the return direction D12, the control in step S311 in FIG. 14 is performed.

ステップS311では、第2吐出制御部295は、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262から硬化液を吐出させる。本実施形態では、第2吐出制御部295は、第1吐出制御部294において参照された断面画像に基づいて、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262から硬化液を吐出させる。ここでは、第2吐出制御部295は、造形領域223のうち第2領域223bの上方を第1造形ヘッド261が通過する際、第1造形ヘッド261の第1ノズル264から第2領域223bの粉末材料5に硬化液を吐出させる。第2領域223bにおいて、第2ノズル266から吐出された硬化液の位置に、第1ノズル264から硬化液が吐出される。そして、第2吐出制御部295は、造形領域223のうち第1領域223aの上方を第2造形ヘッド262が通過する際、第2造形ヘッド262の第2ノズル266から第1領域223aの粉末材料5に硬化液を吐出させる。第1領域223aにおいて、第1ノズル264から吐出された硬化液の位置に、第2ノズル266から硬化液が吐出される。このように、第2吐出制御部295によって、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262から造形領域223の粉末材料5に硬化液が吐出された後、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262は、第2ガイドレール286の前端部分に位置する。   In step S <b> 311, the second discharge control unit 295 discharges the curable liquid from the first modeling head 261 and the second modeling head 262. In the present embodiment, the second ejection control unit 295 ejects the curable liquid from the first modeling head 261 and the second modeling head 262 based on the cross-sectional image referred to by the first ejection control unit 294. Here, when the first modeling head 261 passes above the second area 223b in the modeling area 223, the second discharge control unit 295 performs the powder in the second area 223b from the first nozzle 264 of the first modeling head 261. A curable liquid is discharged onto the material 5. In the second region 223b, the curable liquid is discharged from the first nozzle 264 to the position of the curable liquid discharged from the second nozzle 266. Then, when the second modeling head 262 passes above the first area 223a in the modeling area 223, the second discharge control unit 295 uses the second nozzle 266 of the second modeling head 262 to powder the first area 223a. 5 to discharge the curable liquid. In the first region 223a, the curable liquid is discharged from the second nozzle 266 to the position of the curable liquid discharged from the first nozzle 264. As described above, after the curable liquid is discharged from the first modeling head 261 and the second modeling head 262 to the powder material 5 in the modeling region 223 by the second ejection control unit 295, the first modeling head 261 and the second modeling head. 262 is located at the front end portion of the second guide rail 286.

次に、ヘッド移動制御部296は、第1ノズル列265の長さ分、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262を左方向に移動させる。そして、図14のステップS305からステップS311の制御を繰り返し行うことで、記憶部291に記憶された断面画像に対応した造形領域223の全体に対して、第1造形ヘッド261および第2造形ヘッド262から硬化液が吐出される。なお、造形領域223の粉末材料5に吐出された硬化液は、加熱制御部299によって制御された第1ヒータ271と、第2ヒータ272と、第3ヒータ273とから発せられた熱によって乾燥が促進される。以上のようにして、1つの粉末硬化層の造形が行われる。そして、造形された粉末硬化層が順次積層されることで、所望の三次元造形物3が造形される。   Next, the head movement control unit 296 moves the first modeling head 261 and the second modeling head 262 in the left direction by the length of the first nozzle row 265. Then, by repeatedly performing the control from step S305 to step S311 in FIG. 14, the first modeling head 261 and the second modeling head 262 are performed on the entire modeling region 223 corresponding to the cross-sectional image stored in the storage unit 291. The curable liquid is discharged from. The curable liquid discharged to the powder material 5 in the modeling region 223 is dried by the heat generated from the first heater 271, the second heater 272, and the third heater 273 controlled by the heating control unit 299. Promoted. As described above, modeling of one powder hardened layer is performed. And the desired three-dimensional structure 3 is modeled by sequentially laminating the modeled powder hardened layer.

以上、本実施形態では、第1領域223a内の粉末材料5、および、第2領域223b内の粉末材料5には、第1ノズル264と第2ノズル266の両方のノズルから硬化液が吐出される。よって、第1ノズル264および第2ノズル266の何れかのノズルに吐出不良が発生した場合であっても、造形領域223に吐出された硬化液の吐出量に斑が生じ難くなる。したがって、破損し難い三次元造形物3を造形することができる。   As described above, in this embodiment, the curable liquid is discharged from both the first nozzle 264 and the second nozzle 266 to the powder material 5 in the first region 223a and the powder material 5 in the second region 223b. The Therefore, even when a discharge failure occurs in any one of the first nozzle 264 and the second nozzle 266, spots are hardly generated in the discharge amount of the curable liquid discharged to the modeling region 223. Therefore, the three-dimensional structure 3 that is not easily damaged can be formed.

なお、第3実施形態では、造形ヘッドの数は、第1造形ヘッド261と第2造形ヘッド262との2つであったが、造形ヘッドの数は、3つ以上であってもよい。例えば、三次元造形装置300は、第1造形ヘッド261と、第2造形ヘッド262と、第3造形ヘッドとを備えていてもよい。この場合、造形領域223は、第1領域223aと、第2領域223bと、第1領域223aおよび第2領域223bとは異なる第3領域とを有する。また、この場合、制御装置290の第1吐出制御部294および第2吐出制御部295は、それぞれ第2実施形態の第1吐出制御部94および第2吐出制御部95と同様の制御を行う。このことによって、第2実施形態と同様の効果が得られる。   In the third embodiment, the number of modeling heads is two, that is, the first modeling head 261 and the second modeling head 262, but the number of modeling heads may be three or more. For example, the three-dimensional modeling apparatus 300 may include a first modeling head 261, a second modeling head 262, and a third modeling head. In this case, the modeling area 223 includes a first area 223a, a second area 223b, and a third area different from the first area 223a and the second area 223b. In this case, the first discharge control unit 294 and the second discharge control unit 295 of the control device 290 perform the same control as the first discharge control unit 94 and the second discharge control unit 95 of the second embodiment, respectively. As a result, the same effect as in the second embodiment can be obtained.

上記第1実施形態では、1つの造形ヘッドには、1つのノズル列が設けられていた。例えば、第1実施形態では、第1造形ヘッド61には、1つの第1ノズル列65が設けられ、第2造形ヘッド62には、1つの第2ノズル列67が設けられていた。しかしながら、1つの造形ヘッドには、複数のノズル列が設けられていてもよい。例えば、第1実施形態において、第2造形ヘッド62が省略され、第1造形ヘッド61に、複数の第1ノズル64の列である第1ノズル列65、および、複数の第2ノズル66の列である第2ノズル列67が設けられていてもよい。   In the first embodiment, one nozzle row is provided in one modeling head. For example, in the first embodiment, the first modeling head 61 is provided with one first nozzle row 65, and the second modeling head 62 is provided with one second nozzle row 67. However, a single modeling head may be provided with a plurality of nozzle rows. For example, in the first embodiment, the second modeling head 62 is omitted, and the first modeling head 61 includes a first nozzle row 65 that is a row of a plurality of first nozzles 64 and a row of a plurality of second nozzles 66. A second nozzle row 67 may be provided.

5 粉末材料
20 造形槽
21 造形空間
64 第1ノズル
65 第1ノズル列
66 第2ノズル
67 第2ノズル列
68 第3ノズル
69 第3ノズル列
80 移動機構
90 制御装置
92 第1移動制御部
93 第2移動制御部
94 第1吐出制御部
95 第2吐出制御部
100、200、300 三次元造形装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Powder material 20 Modeling tank 21 Modeling space 64 1st nozzle 65 1st nozzle row 66 2nd nozzle 67 2nd nozzle row 68 3rd nozzle 69 3rd nozzle row 80 Movement mechanism 90 Control apparatus 92 1st movement control part 93 1st 2 movement control part 94 1st discharge control part 95 2nd discharge control part 100,200,300 3D modeling apparatus

Claims (10)

粉末材料が収容される造形空間を有する造形槽と、
前記造形空間に収容された前記粉末材料に硬化液を吐出し、所定の第1方向に並んだ複数の第1ノズルと、
前記造形空間に収容された前記粉末材料に硬化液を吐出し、前記第1方向に並んだ複数の第2ノズルと、
前記造形槽に対して複数の前記第1ノズルおよび複数の前記第2ノズルを、前記第1方向と平面視において直交する所定の第2方向に相対的に移動させる移動機構と、
前記移動機構に通信可能に接続された制御装置と、
を備え、
前記第2方向のうち一方から他方に向かう方向を行き方向とし、前記第2方向のうち他方から一方に向かう方向を帰り方向としたとき、
前記制御装置は、
複数の前記第1ノズルおよび複数の前記第2ノズルを、前記造形槽に対して相対的に前記行き方向に移動させるように前記移動機構を制御する第1移動制御部と、
前記第1移動制御部によって、複数の前記第1ノズルおよび複数の前記第2ノズルが前記造形槽に対して相対的に前記行き方向に移動している間、前記造形空間内の前記粉末材料のうち所定の第1領域内の前記粉末材料に、複数の前記第1ノズルから硬化液を吐出させ、前記造形空間内の前記粉末材料のうち前記第1領域とは異なる所定の第2領域内の前記粉末材料に、複数の前記第2ノズルから硬化液を吐出させる第1吐出制御部と、
複数の前記第1ノズルおよび複数の前記第2ノズルを、前記造形槽に対して相対的に前記帰り方向に移動させるように前記移動機構を制御する第2移動制御部と、
前記第2移動制御部によって、複数の前記第1ノズルおよび複数の前記第2ノズルが前記造形槽に対して相対的に前記帰り方向に移動している間、前記第2領域内の前記粉末材料に、複数の前記第1ノズルから硬化液を吐出させ、前記第1領域内の前記粉末材料に、複数の前記第2ノズルから硬化液を吐出させる第2吐出制御部と、
を備えた、三次元造形装置。
A modeling tank having a modeling space in which the powder material is accommodated;
A plurality of first nozzles that discharge a curing liquid to the powder material accommodated in the modeling space and are arranged in a predetermined first direction;
A plurality of second nozzles that discharge the curable liquid to the powder material accommodated in the modeling space and are arranged in the first direction;
A moving mechanism for moving the plurality of first nozzles and the plurality of second nozzles relative to the modeling tank in a predetermined second direction orthogonal to the first direction in plan view;
A control device communicably connected to the moving mechanism;
With
When the direction from one of the second directions toward the other is the direction of travel, and the direction from the other of the second directions toward the other is the return direction,
The control device includes:
A first movement control unit that controls the moving mechanism to move the plurality of first nozzles and the plurality of second nozzles relative to the modeling tank in the direction of travel;
While the plurality of first nozzles and the plurality of second nozzles move in the direction of travel relative to the modeling tank, the first movement control unit moves the powder material in the modeling space. Among the powder materials in the modeling space, the powder material in the predetermined first region is discharged from a plurality of the first nozzles, and the powder material in the modeling space is in a predetermined second region different from the first region. A first discharge controller that discharges a curable liquid from the plurality of second nozzles to the powder material;
A second movement control unit that controls the movement mechanism to move the plurality of first nozzles and the plurality of second nozzles relative to the modeling tank in the return direction;
The powder material in the second region while the plurality of first nozzles and the plurality of second nozzles move in the return direction relative to the modeling tank by the second movement control unit. A second discharge controller that discharges the curable liquid from the plurality of first nozzles, and discharges the curable liquid from the plurality of second nozzles to the powder material in the first region;
A three-dimensional modeling apparatus.
前記第1領域および前記第2領域は、それぞれ複数存在し、
1つの前記第1領域の面積と、1つの前記第2領域の面積とは同じである、請求項1に記載された三次元造形装置。
There are a plurality of the first region and the second region,
The three-dimensional modeling apparatus according to claim 1, wherein an area of one of the first regions and an area of one of the second regions are the same.
前記第1領域と前記第2領域とは、前記第2方向に交互に配置されている、請求項1または2に記載された三次元造形装置。   The three-dimensional modeling apparatus according to claim 1 or 2, wherein the first region and the second region are alternately arranged in the second direction. 複数の前記第1ノズルの列を第1ノズル列とし、かつ、複数の前記第2ノズルの列を第2ノズル列としたとき、
前記第1ノズル列の前記第1方向の長さは、前記第1領域の前記第1方向の長さ、および、前記第2領域の前記第1方向の長さとそれぞれ同じであり、
前記第2ノズル列の前記第1方向の長さは、前記第1領域の前記第1方向の長さ、および、前記第2領域の前記第1方向の長さとそれぞれ同じである、請求項1から3までの何れか1つに記載された三次元造形装置。
When a plurality of first nozzle rows are first nozzle rows and a plurality of second nozzle rows are second nozzle rows,
The length of the first nozzle row in the first direction is the same as the length of the first region in the first direction and the length of the second region in the first direction, respectively.
2. The length of the second nozzle row in the first direction is the same as the length of the first region in the first direction and the length of the second region in the first direction, respectively. 3D modeling apparatus described in any one of 1 to 3.
前記第1領域の前記第1方向の長さは、前記第1領域の前記第2方向の長さよりも長く、
前記第2領域の前記第1方向の長さは、前記第2領域の前記第2方向の長さよりも長い、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。
The length of the first region in the first direction is longer than the length of the first region in the second direction,
5. The three-dimensional modeling apparatus according to claim 1, wherein a length of the second region in the first direction is longer than a length of the second region in the second direction.
粉末材料が収容される造形空間を有する造形槽と、
前記造形空間に収容された前記粉末材料に硬化液を吐出し、所定の第1方向に並んだ複数の第1ノズルと、
前記造形空間に収容された前記粉末材料に硬化液を吐出し、前記第1方向に並んだ複数の第2ノズルと、
前記造形空間に収容された前記粉末材料に硬化液を吐出し、前記第1方向に並んだ複数の第3ノズルと、
複数の前記第1ノズル、複数の前記第2ノズルおよび複数の前記第3ノズルを、前記造形槽に対して、前記第1方向と平面視において直交する所定の第2方向に相対的に移動させる移動機構と、
前記移動機構に通信可能に接続された制御装置と、
を備え、
前記第2方向のうち一方から他方に向かう方向を行き方向とし、前記第2方向のうち他方から一方に向かう方向を帰り方向としたとき、
前記制御装置は、
複数の前記第1ノズル、複数の前記第2ノズルおよび複数の前記第3ノズルに対して、前記造形槽を相対的に前記行き方向に移動させるように前記移動機構を制御する第1移動制御部と、
前記第1移動制御部によって、複数の前記第1ノズル、複数の前記第2ノズルおよび複数の前記第3ノズルに対して、前記造形槽を相対的に前記行き方向に移動させている間、前記造形空間内の前記粉末材料のうち所定の第1領域内の前記粉末材料に、複数の前記第1ノズルから硬化液を吐出させ、前記造形空間内の前記粉末材料のうち前記第1領域とは異なる所定の第2領域内の前記粉末材料に、複数の前記第2ノズルから硬化液を吐出させ、前記造形空間内の前記粉末材料のうち前記第1領域とは異なり、かつ、前記第2領域とは異なる所定の第3領域内の前記粉末材料に、複数の前記第3ノズルから硬化液を吐出させる第1吐出制御部と、
複数の前記第1ノズル、複数の前記第2ノズルおよび複数の前記第3ノズルに対して、前記造形槽を相対的に前記帰り方向に移動させるように前記移動機構を制御する第2移動制御部と、
前記第2移動制御部によって、複数の前記第1ノズル、複数の前記第2ノズルおよび複数の前記第3ノズルに対して、前記造形槽を相対的に前記帰り方向に移動させている間、前記第1領域内の前記粉末材料に、前記第2ノズルおよび前記第3ノズルのうち何れか一方のノズルから硬化液を吐出させ、前記第2領域内の前記粉末材料に、前記第1ノズルおよび前記第3ノズルのうち何れか一方のノズルから硬化液を吐出させ、前記第3領域内の前記粉末材料に、前記第1ノズルおよび前記第2ノズルのうち何れ一方のノズルから硬化液を吐出させる第2吐出制御部と、
を備えた、三次元造形装置。
A modeling tank having a modeling space in which the powder material is accommodated;
A plurality of first nozzles that discharge a curing liquid to the powder material accommodated in the modeling space and are arranged in a predetermined first direction;
A plurality of second nozzles that discharge the curable liquid to the powder material accommodated in the modeling space and are arranged in the first direction;
A plurality of third nozzles that discharge the curable liquid to the powder material accommodated in the modeling space and are arranged in the first direction;
The plurality of first nozzles, the plurality of second nozzles, and the plurality of third nozzles are moved relative to the modeling tank in a predetermined second direction orthogonal to the first direction in plan view. A moving mechanism;
A control device communicably connected to the moving mechanism;
With
When the direction from one of the second directions toward the other is the direction of travel, and the direction from the other of the second directions toward the other is the return direction,
The control device includes:
A first movement control unit that controls the moving mechanism to move the modeling tank relatively in the direction of travel with respect to the plurality of first nozzles, the plurality of second nozzles, and the plurality of third nozzles. When,
While the molding tank is relatively moved in the direction of travel with respect to the plurality of first nozzles, the plurality of second nozzles, and the plurality of third nozzles by the first movement control unit, Among the powder materials in the modeling space, the powder material in the predetermined first region is caused to discharge a curable liquid from the plurality of first nozzles, and the first region of the powder material in the modeling space is the first region. The powder material in a different predetermined second region is caused to discharge a curable liquid from the plurality of second nozzles, and is different from the first region in the powder material in the modeling space, and the second region A first discharge control unit that discharges the curable liquid from the plurality of third nozzles to the powder material in a predetermined third region different from
A second movement control unit that controls the moving mechanism to move the modeling tank in the return direction relative to the plurality of first nozzles, the plurality of second nozzles, and the plurality of third nozzles. When,
While the modeling tank is relatively moved in the return direction with respect to the plurality of first nozzles, the plurality of second nozzles, and the plurality of third nozzles by the second movement control unit, The powder material in the first region is caused to discharge a curable liquid from one of the second nozzle and the third nozzle, and the first nozzle and the powder material in the second region are discharged to the powder material in the first region. A curable liquid is discharged from any one of the third nozzles, and a curable liquid is discharged from any one of the first nozzle and the second nozzle to the powder material in the third region. Two discharge control units;
A three-dimensional modeling apparatus.
前記第1領域、前記第2領域および前記第3領域は、それぞれ複数存在し、
1つの前記第1領域の面積と、1つの前記第2領域の面積と、1つの前記第3領域の面積とは同じである、請求項6に記載された三次元造形装置。
There are a plurality of the first region, the second region, and the third region,
The three-dimensional modeling apparatus according to claim 6, wherein an area of one of the first regions, an area of one of the second regions, and an area of one of the third regions are the same.
前記第1領域と前記第2領域と前記第3領域は、前記第2方向に並んで配置されている、請求項6または7に記載された三次元造形装置。   The three-dimensional modeling apparatus according to claim 6 or 7, wherein the first region, the second region, and the third region are arranged side by side in the second direction. 複数の前記第1ノズルの列を第1ノズル列とし、複数の前記第2ノズルの列を第2ノズル列とし、かつ、複数の前記第3ノズルの列を第3ノズル列としたとき、
前記第1ノズル列の前記第1方向の長さは、前記第1領域の前記第1方向の長さ、前記第2領域の前記第1方向の長さ、および、前記第3領域の前記第1方向の長さとそれぞれ同じであり、
前記第2ノズル列の前記第1方向の長さは、前記第1領域の前記第1方向の長さ、前記第2領域の前記第1方向の長さ、および、前記第3領域の前記第1方向の長さとそれぞれ同じであり、
前記第3ノズル列の前記第1方向の長さは、前記第1領域の前記第1方向の長さ、前記第2領域の前記第1方向の長さ、および、前記第3領域の前記第1方向の長さとそれぞれ同じである、請求項6から8までの何れか1つに記載された三次元造形装置。
When the plurality of first nozzle rows are first nozzle rows, the plurality of second nozzle rows are second nozzle rows, and the plurality of third nozzle rows are third nozzle rows,
The length of the first nozzle row in the first direction is the length of the first region in the first direction, the length of the second region in the first direction, and the length of the third region. It is the same as the length in one direction,
The length of the second nozzle row in the first direction is the length of the first region in the first direction, the length of the second region in the first direction, and the length of the third region. It is the same as the length in one direction,
The length of the third nozzle row in the first direction is the length of the first region in the first direction, the length of the second region in the first direction, and the length of the third region. The three-dimensional modeling apparatus according to any one of claims 6 to 8, which has the same length in one direction.
前記第1領域の前記第1方向の長さは、前記第1領域の前記第2方向の長さよりも長く、
前記第2領域の前記第1方向の長さは、前記第2領域の前記第2方向の長さよりも長く、
前記第3領域の前記第1方向の長さは、前記第3領域の前記第2方向の長さよりも長い、請求項6から9までの何れか1つに記載された三次元造形装置。
The length of the first region in the first direction is longer than the length of the first region in the second direction,
The length of the second region in the first direction is longer than the length of the second region in the second direction,
The three-dimensional modeling apparatus according to any one of claims 6 to 9, wherein a length of the third region in the first direction is longer than a length of the third region in the second direction.
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