JP2019089283A - Three-dimensional fabrication apparatus - Google Patents

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文良 岩瀬
Fumiyoshi Iwase
文良 岩瀬
貴文 ▲高▼野
貴文 ▲高▼野
Takafumi Takano
洋一郎 小川
Yoichiro Ogawa
洋一郎 小川
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Abstract

To provide a three-dimensional fabrication apparatus capable of fabricating a comparatively large three-dimensional object and restraining upsizing.SOLUTION: A three-dimensional fabrication apparatus 100 includes: a first powder reservoir 38 arranged on the front side of a fabrication vessel 32 and having a first reservation space 38A in which a powder material 90 is reserved; a second powder reservoir 44 arranged on the upper side than the first powder reservoir 38, provided in a second reservation space 44A, and for discharging the powder material 90 downward; a conveying device 70 for conveying the powder material 90 reserved in the first powder reservoir 38 into the second powder reservoir 44; a third powder reservoir 48 arranged on the lower side of the second powder reservoir 44, provided in a third reservation space 48A, and for supplying the powder material 90 downward; and a spread roller 18A arranged above the fabrication vessel 32 and below the third powder reservoir 48 and for spreading the powder material 90 supplied from the third powder reservoir 48 in a fabrication space 32A of the fabrication vessel 32.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

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

従来から、特許文献1に開示されているように、粉末材料にバインダ液(硬化液)を吐出し、粉末材料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粉末積層法が知られている。   Conventionally, as disclosed in Patent Document 1, a powder laminating method is known in which a desired three-dimensional object is formed by discharging a binder liquid (hardening liquid) to a powder material and curing the powder material. There is.

特許文献1に開示された三次元造形装置は、例えば、粉末材料が載置される造形テーブルと、造形テーブルに供給される粉末材料が貯蔵される粉末材料供給装置と、粉末材料にバインダ液を吐出するバインダ液供給装置とを備えている。造形テーブルに載置された粉末材料のうちバインダ液が吐出された部分は硬化し、断面形状に対応した硬化層が形成される。そして、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 shaping apparatus disclosed in Patent Document 1 includes, for example, a shaping table on which the powder material is placed, a powder material supply apparatus in which the powder material supplied to the shaping table is stored, and a binder solution to the powder material. And a binder liquid supply device for discharging. The portion of the powder material placed on the molding table from which the binder solution is discharged is cured to form a cured layer corresponding to the cross-sectional shape. And a desired three-dimensional molded article is modeled by laminating a hardening layer one by one.

特開2015−196254号公報JP, 2015-196254, A

ところで、特許文献1に記載された三次元造形装置では、粉末材料を貯蔵する粉末材料供給装置は、造形テーブルの上方において所定の方向に移動可能に構成されている。ここで、粉末積層法では、硬化層を1層造形する度に粉末材料供給装置から造形テーブル上に粉末材料が供給される。このため、造形しようとする三次元造形物が大きくなるほど、粉末材料供給装置に貯蔵する粉末材料の量の大きくなる。この結果、粉末材料供給装置が大型化すると共に、粉末材料供給装置を動かす駆動源も大型化してしまい、三次元造形装置自体の大型化とコストアップという問題が発生し得る。   By the way, in the three-dimensional modeling apparatus described in Patent Document 1, the powder material feeding apparatus for storing the powder material is configured to be movable in a predetermined direction above the modeling table. Here, in the powder layering method, the powder material is supplied from the powder material supply device onto the forming table every time the hardened layer is formed into one layer. For this reason, the larger the three-dimensional structure to be formed, the larger the amount of powder material to be stored in the powder material supply device. As a result, while the powder material supply apparatus becomes large, the drive source which moves a powder material supply apparatus also becomes large, and the problem of the enlargement and cost increase of three-dimensional modeling apparatus itself may generate | occur | produce.

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、比較的大きな三次元造形物を造形することができる共に大型化が抑制された三次元造形装置を提供することである。   This invention is made in view of this point, The objective is to provide the three-dimensional shaping apparatus which can model a comparatively big three-dimensional model, and the enlargement was suppressed.

本発明に係る三次元造形装置は、粉末材料を硬化させて硬化層を形成し、これを順次積層することによって三次元造形物を造形する三次元造形装置である。三次元造形装置は、前記粉末材料が収容され、前記三次元造形物が造形される造形空間を有する造形槽と、前記造形空間内に配置され、前記粉末材料が載置される造形テーブルと、前記造形槽の側方に配置され、前記粉末材料が貯留される第1貯留空間を有する第1粉末貯留槽と、前記造形槽より上方に配置され、前記造形テーブルに載置された前記粉末材料に硬化液を吐出する吐出ヘッドと、前記造形槽および前記吐出ヘッドのいずれか一方を他方に対して第1の方向に相対的に移動させる移動機構と、前記吐出ヘッドおよび前記第1粉末貯留槽より上方に配置され、前記粉末材料が貯留され前記第1貯留空間より容積が小さい第2貯留空間と、下端に設けられた排出口と、前記第2貯留空間内に設けられ前記粉末材料を前記排出口から下方に排出する排出装置と、を有する第2粉末貯留槽と、前記第1粉末貯留槽に貯留されている前記粉末材料を、前記第2粉末貯留槽に搬送する搬送装置と、前記第2粉末貯留槽より下方かつ前記造形槽より上方に配置され、前記第2粉末貯留槽から排出された前記粉末材料が貯留され前記第2貯留空間より容積が小さい第3貯留空間と、下端に設けられた供給口と、前記第3貯留空間内に設けられ前記粉末材料を前記供給口から下方に供給する供給装置と、を有する第3粉末貯留槽と、前記造形槽より上方かつ前記第3粉末貯留槽より下方に配置され、前記供給口から供給された前記粉末材料を前記造形空間に敷き詰める敷詰部材と、を備えている。   The three-dimensional modeling apparatus according to the present invention is a three-dimensional modeling apparatus that models a three-dimensional structure by curing a powder material to form a hardened layer and sequentially laminating the same. The three-dimensional modeling apparatus includes a modeling tank having a modeling space in which the powder material is contained and in which the three-dimensional model is modeled, and a modeling table which is disposed in the modeling space and on which the powder material is placed; A first powder storage tank disposed laterally of the modeling tank and having a first storage space for storing the powder material, and the powder material disposed above the modeling tank and mounted on the modeling table A discharge head for discharging the curing liquid, a moving mechanism for moving either one of the shaping tank and the discharge head relative to the other in the first direction, the discharge head, and the first powder storage tank A second storage space disposed at a higher position and storing the powder material and having a smaller volume than the first storage space; an outlet provided at a lower end; and the powder material provided in the second storage space Down from the outlet A second powder storage tank having a discharge device for discharging into the second powder storage tank; a transfer device for transferring the powder material stored in the first powder storage tank to the second powder storage tank; A third storage space disposed below the tank and above the modeling tank, storing the powder material discharged from the second powder storage tank, and having a smaller volume than the second storage space, and a supply provided at the lower end A third powder storage tank having a mouth, and a supply device provided in the third storage space and supplying the powder material from the supply port downward, and a third powder storage tank above the modeling tank and the third powder storage tank And a laying member disposed below and for laying the powder material supplied from the supply port in the modeling space.

本発明の三次元造形装置は、粉末材料が貯留される第1貯留空間を有する第1粉末貯留槽と、第2貯留空間を有する第2粉末貯留槽と、第3貯留空間を有する第3粉末貯留槽とを備えている。第1貯留空間、第2貯留空間および第3貯留空間の容積は、第1貯留空間、第2貯留空間および第3貯留空間の順に小さくなる。第1粉末貯留槽は造形槽の側方に配置されており、第1粉末貯留槽の容積は比較的大きいため、より多くの粉末材料を貯留することができる。さらに、搬送装置によって、第1粉末貯留槽に貯留された粉末材料を、随時造形テーブルより上方に配置された第2粉末貯留槽に搬送することができるため、第2粉末貯留槽の第2貯留空間の容積はそれほど大きくなくてもよく、第2粉末貯留槽を小型化することができる。さらにまた、第2粉末貯留槽より下方に配置された第3粉末貯留槽には、断続的に第2粉末貯留槽から排出された粉末材料が貯留されるため、第3粉末貯留槽の第3貯留空間の容積はそれほど大きくなくてもよく、第3粉末貯留槽を小型化することができる。即ち、第3粉末貯留槽の供給口から下方に粉末材料が供給されるが、第3粉末貯留槽は、少なくとも硬化層を1層形成することができるだけの粉末材料を貯留することができる程度に小型化することができる。このため、仮に第2粉末貯留槽および/または第3粉末貯留槽を造形テーブルより上方において所定の方向に移動させるとしても、第2粉末貯留槽や第3粉末貯留槽は小型化されているので、その動力源も小型化することができる。また、造形槽の側方に配置された第1粉末貯留槽には、比較的多量の粉末材料を貯留することができるため、第1粉末貯留槽から第2粉末貯留槽を介して第3粉末貯留槽に随時粉末材料を搬送することによって、比較的大きな三次元造形物を造形することができる。   The three-dimensional modeling apparatus of the present invention is a third powder having a first powder storage tank having a first storage space in which powder material is stored, a second powder storage tank having a second storage space, and a third storage space. It has a storage tank. The volumes of the first storage space, the second storage space, and the third storage space decrease in the order of the first storage space, the second storage space, and the third storage space. The first powder reservoir is disposed to the side of the shaping tank, and the volume of the first powder reservoir is relatively large, so that more powder material can be stored. Furthermore, since the powder material stored in the first powder storage tank can be transported to the second powder storage tank disposed above the modeling table as needed by the transfer device, the second storage of the second powder storage tank can be performed. The volume of the space may not be so large, and the second powder reservoir may be miniaturized. Furthermore, since the powder material discharged from the second powder storage tank is intermittently stored in the third powder storage tank disposed below the second powder storage tank, the third powder storage tank can be used as the third powder storage tank. The volume of the storage space may not be so large, and the third powder storage tank can be miniaturized. That is, although the powder material is supplied downward from the supply port of the third powder storage tank, the third powder storage tank is able to store at least one powder material capable of forming one hardened layer. It can be miniaturized. For this reason, even if the second powder reservoir and / or the third powder reservoir are moved in the predetermined direction above the modeling table, the second powder reservoir and the third powder reservoir are miniaturized. The power source can also be miniaturized. In addition, since a relatively large amount of powder material can be stored in the first powder storage tank disposed laterally of the modeling tank, the third powder from the first powder storage tank through the second powder storage tank By conveying the powder material to the reservoir at any time, a relatively large three-dimensional object can be shaped.

本発明によれば、比較的大きな三次元造形物を造形することができる共に大型化が抑制された三次元造形装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a three-dimensional modeling apparatus capable of modeling a relatively large three-dimensional model and of which the increase in size is suppressed.

第1実施形態に係る三次元造形装置の斜視図である。It is a perspective view of the three-dimensional modeling apparatus concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る三次元造形装置の断面図である。It is sectional drawing of the three-dimensional modeling apparatus which concerns on 1st Embodiment. 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. 第1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 a three-dimensional modeling device concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る第2粉末貯留槽から第3粉末貯留槽に粉末材料を排出している状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which has discharged the powder material from the 2nd powder storage tank which concerns on 1st Embodiment to the 3rd powder storage tank. 第1実施形態に係る第3粉末貯留槽から下方に粉末材料を供給している状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which is supplying the powder material below from the 3rd powder storage tank which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る敷詰ローラが粉末材料を造形空間に敷き詰めた状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which the covering roller which concerns on 1st Embodiment spread and packed powder material in modeling space. 第2実施形態に係る三次元造形装置の斜視図である。It is a perspective view of the three-dimensional modeling apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る三次元造形装置の断面図である。It is sectional drawing of the three-dimensional modeling apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2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 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る三次元造形装置の斜視図である。It is a perspective view of the three-dimensional modeling apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る三次元造形装置の断面図である。It is sectional drawing of the three-dimensional modeling apparatus which concerns on 3rd Embodiment.

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. The embodiments described herein are, of course, not intended to specifically limit the present invention. In addition, the same reference numerals are given to members and portions that exhibit the same action, and the overlapping description is appropriately omitted or simplified.

図1は、本実施形態に係る三次元造形装置100の斜視図である。図2は、三次元造形装置100の断面図である。図3は、三次元造形装置100の平面図である。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、符号X、Y、Zは、それぞれ前後方向、左右方向、上下方向を示している。前後方向Xは、走査方向Xであり、本発明の「第1の方向」に対応する。左右方向Yは、本発明の「第2の方向」に対応する。上下方向Zは、三次元造形における積層方向に一致する。また、三次元造形装置100の後側を上流側と称し、三次元造形装置100の前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X1とし、下流側から上流側へ向かう方向を帰り方向X2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い。   FIG. 1 is a perspective view of a three-dimensional modeling apparatus 100 according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the three-dimensional modeling apparatus 100. FIG. 3 is a plan view of the three-dimensional shaping apparatus 100. FIG. The symbol F in the drawings indicates the front, and the symbol Rr indicates the rear. In the present embodiment, the left, right, upper, and lower sides of the three-dimensional structure forming apparatus 100 when viewed from the direction of the symbol F are the left, right, upper, and lower sides of the three-dimensional structure forming apparatus 100, respectively. Here, the symbols L, R, U, and D in the drawings mean left, right, upper, and lower, respectively. In the present embodiment, reference signs X, Y, and Z indicate the longitudinal direction, the lateral direction, and the vertical direction, respectively. The front-rear direction X is a scanning direction X, which corresponds to the "first direction" in the present invention. The left-right direction Y corresponds to the "second direction" in the present invention. The vertical direction Z coincides with the stacking direction in three-dimensional modeling. Moreover, the rear side of the three-dimensional modeling apparatus 100 is called an upstream side, and the front side of the three-dimensional modeling apparatus 100 is called a downstream side. Furthermore, in the present embodiment, the direction from the upstream side to the downstream side is taken as the traveling direction X1, and the direction from the downstream side to the upstream side is taken as the return direction X2. However, these directions are only directions determined for the convenience of description, and the installation mode of the three-dimensional modeling apparatus 100 is not limited at all.

図2に示すように、三次元造形装置100は、粉末材料90を硬化液で固めて硬化層91を形成し、これを上下方向Zに順次一体的に積層することによって三次元造形物92を造形する装置である。本実施形態では、三次元造形装置100において、所望の三次元造形物92の断面形状を示す断面画像に基づいて、粉末材料90に硬化液を吐出し、粉末材料90を硬化させて、断面画像に沿った硬化層91を形成する。そして、硬化層91を順次積層することで、所望の三次元造形物92を造形する。   As shown in FIG. 2, the three-dimensional shaping apparatus 100 solidifies the powder material 90 with a hardening liquid to form a hardened layer 91, and sequentially integrates the three-dimensional object 92 in the vertical direction Z integrally. It is an apparatus for shaping. In the present embodiment, in the three-dimensional modeling apparatus 100, the curing liquid is discharged to the powder material 90 based on the cross-sectional image showing the cross-sectional shape of the desired three-dimensional structure 92, and the powder material 90 is cured. Form a hardened layer 91 along the And the desired three-dimensional molded article 92 is modeled by laminating | stacking the hardened layer 91 one by one.

ここで、「断面形状」とは、造形する三次元造形物92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。   Here, “cross-sectional shape” refers to a predetermined thickness (eg, 0.1 mm) in a predetermined direction (eg, horizontal direction) of the three-dimensional structure 92 to be formed, and the predetermined thickness is not necessarily limited to a predetermined thickness. It is the shape of the cross section when sliced every).

「粉末材料」としては、その組成や形態等は特に制限されず、樹脂材料、金属材料および無機材料等の各種の材料から構成された粉体を対象とすることができる。粉末材料としては、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等のセラミック材料や、鉄、アルミニウム、チタンおよびこれらの合金(典型的にはステンレス鋼、チタン合金、アルミニウム合金)、半水石膏(α型焼石膏、β型焼石膏)、アパタイト、食塩、プラスチック等が挙げられる。これらはいずれか1種の材料から構成されていてもよいし、2種以上が組み合わされていてもよい。   The composition, form, and the like of the “powder material” are not particularly limited, and powders made of various materials such as resin materials, metal materials, and inorganic materials can be used. As powder materials, for example, ceramic materials such as alumina, silica, titania, zirconia, etc., iron, aluminum, titanium and their alloys (typically stainless steel, titanium alloys, aluminum alloys), hemihydrate gypsum (alpha type) (Gypsum plaster, β-type plaster plaster), apatite, sodium chloride, plastics and the like. These may be composed of any one of the materials, or two or more of them may be combined.

「硬化液」は、上記粉末材料90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、硬化液としては、粉末材料に応じて、当該粉末材料を構成する粒子同士を結着させることが可能な液体(粘性体を含む。)が用いられる。硬化液としては、例えば、水、ワックス、バインダ等を含む液体が挙げられる。また、粉末材料90が副材として水溶性樹脂を有している場合には、硬化液として、水溶性樹脂を溶解可能な液体、例えば水を用いることもできる。かかる水溶性樹脂は特に制限されないが、例えば、澱粉、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン(PVP)、水溶性アクリル樹脂、水溶性ウレタン樹脂、水溶性ポリアミド等が挙げられる。   The “curing liquid” is not particularly limited as long as it is a material capable of fixing the powder materials 90 to each other. For example, as the curing liquid, a liquid (including a viscous material) capable of binding particles constituting the powder material is used according to the powder material. As a hardening liquid, the liquid containing water, wax, a binder, etc. is mentioned, for example. Moreover, when the powder material 90 has a water-soluble resin as an auxiliary material, a liquid capable of dissolving the water-soluble resin, for example, water can also be used as the curing liquid. The water-soluble resin is not particularly limited, and examples thereof include starch, polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl pyrrolidone (PVP), water-soluble acrylic resin, water-soluble urethane resin, water-soluble polyamide and the like.

図1に示すように、三次元造形装置100は、本体10と、移動機構12と、収容部材30と、第2粉末貯留槽44と、第3粉末貯留槽48と、敷詰ローラ18と、吐出ヘッド22と、搬送装置70と、制御装置80(図2参照)と、を備えている。敷詰ローラ18は、敷詰部材の一例である。   As shown in FIG. 1, the three-dimensional modeling apparatus 100 includes a main body 10, a moving mechanism 12, a housing member 30, a second powder storage tank 44, a third powder storage tank 48, and a laying roller 18. The ejection head 22, the conveyance device 70, and the control device 80 (see FIG. 2) are provided. The stuffing roller 18 is an example of a stuffing member.

図1に示すように、本体10は、走査方向Xに長い形状を有する三次元造形装置100の外装体である。本体10は、収容部材30を収容する。また、本体10は、第2粉末貯留槽44と、第3粉末貯留槽48と、敷詰ローラ18と、吐出ヘッド22と、キャリッジ15(図2参照)とを支持する支持台でもある。   As shown in FIG. 1, the main body 10 is an exterior body of the three-dimensional modeling apparatus 100 having a long shape in the scanning direction X. The main body 10 accommodates the accommodating member 30. The main body 10 is also a support for supporting the second powder storage tank 44, the third powder storage tank 48, the spreading roller 18, the discharge head 22, and the carriage 15 (see FIG. 2).

移動機構12は、収容部材30に対して、吐出ヘッド22、敷詰ローラ18および第3粉末貯留槽48を走査方向X、即ち行き方向X1および帰り方向X2に相対的に移動させる機構である。図3に示すように、移動機構12は、キャリッジ15と、左ガイドレール13Lと、右ガイドレール13Rと、モータ14(図4参照)とを備えている。なお、図3に示す例では、説明の便宜上、搬送装置70の図示を省略している。   The moving mechanism 12 is a mechanism for moving the discharge head 22, the laying roller 18, and the third powder storage tank 48 relative to the containing member 30 in the scanning direction X, ie, the going direction X1 and the returning direction X2. As shown in FIG. 3, the moving mechanism 12 includes a carriage 15, a left guide rail 13L, a right guide rail 13R, and a motor 14 (see FIG. 4). In addition, in the example shown in FIG. 3, illustration of the conveying apparatus 70 is abbreviate | omitted for convenience of explanation.

キャリッジ15は、造形槽32に対して走査方向Xに移動可能に構成されている。図3に示すように、キャリッジ15は、左ガイドレール13Lおよび右ガイドレール13Rに摺動可能に係合している。キャリッジ15は、左ガイドレール13Lに摺動可能に係合し、上方に延びる左壁15Lと、右ガイドレール13Rに摺動可能に係合し、上方に延びる右壁15Rと、左右方向Yに延び、左壁15Lおよび右壁15Rに架け渡された中央壁15Cと、中央壁15Cから前方に延びる一対の懸架アーム17、17と、を備えている。キャリッジ15には、吐出ヘッド22と、敷詰ローラ18と、第3粉末貯留槽48とが搭載される。   The carriage 15 is configured to be movable in the scanning direction X with respect to the modeling tank 32. As shown in FIG. 3, the carriage 15 is slidably engaged with the left guide rail 13L and the right guide rail 13R. The carriage 15 is slidably engaged with the left guide rail 13L, and extends upward, the left wall 15L, and the right guide rail 13R slidably engaged, the upward right wall 15R, in the left-right direction Y The central wall 15C extends across the left wall 15L and the right wall 15R, and includes a pair of suspension arms 17 extending forward from the central wall 15C. On the carriage 15, the discharge head 22, the laying roller 18, and the third powder storage tank 48 are mounted.

図3に示すように、左ガイドレール13Lおよび右ガイドレール13Rは、キャリッジ15の走査方向Xへの移動をガイドする。左ガイドレール13Lおよび右ガイドレール13Rは、本体10の上面10Aに設けられている。右ガイドレール13Rは、収容部材30より右方に配置されている。左ガイドレール13Lは、収容部材30より左方に配置されている。左ガイドレール13Lおよび右ガイドレール13Rは、走査方向Xに延びる。ただし、左ガイドレール13Lおよび右ガイドレール13Rの設置位置および数は特に限定されない。モータ14(図4参照)は、キャリッジ15に接続されている。モータ14は、制御装置80に電気的に接続されている。モータ14が回転駆動することによって、キャリッジ15は、左ガイドレール13Lおよび右ガイドレール13R上を走査方向Xに移動することができる。   As shown in FIG. 3, the left guide rail 13L and the right guide rail 13R guide the movement of the carriage 15 in the scanning direction X. The left guide rail 13L and the right guide rail 13R are provided on the top surface 10A of the main body 10. The right guide rail 13R is disposed to the right of the housing member 30. The left guide rail 13 </ b> L is disposed to the left of the housing member 30. The left guide rail 13L and the right guide rail 13R extend in the scanning direction X. However, the installation position and number of the left guide rail 13L and the right guide rail 13R are not particularly limited. The motor 14 (see FIG. 4) is connected to the carriage 15. The motor 14 is electrically connected to the controller 80. By driving the motor 14 to rotate, the carriage 15 can move in the scanning direction X on the left guide rail 13L and the right guide rail 13R.

吐出ヘッド22は、粉末材料90を結合させる硬化液を造形テーブル34に載置された粉末材料90に対して吐出する装置である。吐出ヘッド22は、収容部材30よりも上方に位置するように、キャリッジ15に搭載されている。吐出ヘッド22は、キャリッジ15の中央壁15Cに固定されている。即ち、吐出ヘッド22は、左右方向Yには移動しない。吐出ヘッド22は、造形待機時、即ち、三次元造形物92の造形が行われていないときや粉末材料90を造形空間32Aに敷き詰めることが行われていないときに、ホームポジションHP(図2参照)に待機する。ホームポジションHPには、図示しないメンテナンス装置が設けられている。吐出ヘッド22における硬化液の吐出機構は特に制限されず、例えばインクジェット方式である。吐出ヘッド22は、硬化液を吐出する複数のノズル(図示せず)を有する。複数のノズルは、左右方向Yに直線状に配置されている。即ち、本実施形態の吐出ヘッド22は、いわゆるラインヘッドに相当する。吐出ヘッド22は、制御装置80に電気的に接続されている。吐出ヘッド22のノズルからの硬化液の吐出は、制御装置80によって制御される。   The discharge head 22 is a device that discharges a curing liquid for bonding the powder material 90 to the powder material 90 placed on the shaping table 34. The ejection head 22 is mounted on the carriage 15 so as to be positioned above the accommodation member 30. The discharge head 22 is fixed to the central wall 15 C of the carriage 15. That is, the discharge head 22 does not move in the left-right direction Y. The discharge head 22 is at the home position HP (refer to FIG. 2) at the time of forming standby, that is, when forming of the three-dimensional structure 92 is not performed or when the powder material 90 is not spread in the forming space 32A. Wait for). A maintenance device (not shown) is provided at the home position HP. The discharge mechanism of the curing liquid in the discharge head 22 is not particularly limited, and is, for example, an inkjet method. The ejection head 22 has a plurality of nozzles (not shown) for ejecting the curing liquid. The plurality of nozzles are arranged linearly in the left-right direction Y. That is, the discharge head 22 of the present embodiment corresponds to a so-called line head. The ejection head 22 is electrically connected to the control device 80. The discharge of the hardening liquid from the nozzles of the discharge head 22 is controlled by the control device 80.

図2に示すように、収容部材30は、造形槽32と、造形テーブル34と、昇降機構36と、第1粉末貯留槽38と、を備えている。収容部材30の上面30Aは、平坦に形成されている。30Aから下方に凹むように造形槽32と、第1粉末貯留槽38とが並んで配置されている。   As shown in FIG. 2, the housing member 30 includes a modeling tank 32, a modeling table 34, an elevation mechanism 36, and a first powder storage tank 38. The upper surface 30A of the housing member 30 is formed flat. The formation tank 32 and the first powder storage tank 38 are arranged side by side so as to be recessed downward from 30A.

図2に示すように、造形槽32は、粉末材料90が収容される槽である。造形槽32は、三次元造形物92が造形される造形空間32Aを有する。造形空間32Aには、粉末材料90が収容される。   As shown in FIG. 2, the modeling tank 32 is a tank in which the powder material 90 is accommodated. The modeling tank 32 has a modeling space 32A in which the three-dimensional model 92 is modeled. Powder material 90 is accommodated in modeling space 32A.

図2に示すように、造形テーブル34は、造形槽32の造形空間32A内に配置されている。造形テーブル34には、粉末材料90が載置される。造形テーブル34上において、三次元造形物92が造形される。造形テーブル34は、上下方向Zに移動可能に構成されている。造形テーブル34の形状は、例えば、平面視において矩形状である。造形テーブル34には、テーブル支持部材35が設けられている。テーブル支持部材35は、造形テーブル34の底面から下方に向かって延びたものである。テーブル支持部材35は、造形テーブル34と一体となって上下方向Zに移動可能に構成されている。   As shown in FIG. 2, the modeling table 34 is disposed in the modeling space 32A of the modeling tank 32. The powder material 90 is placed on the shaping table 34. The three-dimensional structure 92 is formed on the forming table 34. The modeling table 34 is configured to be movable in the vertical direction Z. The shape of the shaping table 34 is, for example, rectangular in plan view. A table support member 35 is provided on the modeling table 34. The table support member 35 extends downward from the bottom surface of the shaping table 34. The table support member 35 is configured to be movable in the vertical direction Z integrally with the modeling table 34.

昇降機構36は、造形テーブル34を上下方向Zに移動させる機構、すなわち、造形テーブル34を昇降させる機構である。昇降機構36の構成は、特に限定されない。本実施形態では、昇降機構36は、モータ36A(図4参照)とボールねじ(図示せず)などを備えている。例えば、モータ36Aは、テーブル支持部材35に接続されており、テーブル支持部材35を介して、造形テーブル34に接続されている。モータ36Aが駆動することで、テーブル支持部材35が上下方向Zに移動する。そして、テーブル支持部材35の上下方向Zの移動に伴い、造形テーブル34は上下方向Zに移動する。昇降機構36は、制御装置80と電気的に接続されており、制御装置80に制御される。   The elevating mechanism 36 is a mechanism for moving the molding table 34 in the vertical direction Z, that is, a mechanism for moving the modeling table 34 up and down. The configuration of the lifting mechanism 36 is not particularly limited. In the present embodiment, the lifting mechanism 36 includes a motor 36A (see FIG. 4), a ball screw (not shown), and the like. For example, the motor 36A is connected to the table support member 35, and is connected to the modeling table 34 via the table support member 35. The table support member 35 moves in the vertical direction Z by driving the motor 36A. Then, with the movement of the table support member 35 in the vertical direction Z, the modeling table 34 moves in the vertical direction Z. The lifting mechanism 36 is electrically connected to the control device 80 and is controlled by the control device 80.

図2に示すように、第1粉末貯留槽38は、粉末材料90が貯留される槽である。第1粉末貯留槽38は、造形槽32より前方に形成されている。敷詰ローラ18によって粉末材料90を造形空間32Aに敷き詰めるとき、造形空間32Aに収容しきれなかった粉末材料90は、第1粉末貯留槽38に回収される。第1粉末貯留槽38は、粉末材料90が貯留される第1貯留空間38Aを有する。第1貯留空間38Aは、所定の第1容積V1を有する。第1容積V1は、例えば、凡そ200L〜凡そ400Lである。   As shown in FIG. 2, the first powder storage tank 38 is a tank in which the powder material 90 is stored. The first powder storage tank 38 is formed in front of the modeling tank 32. When the powder material 90 is spread in the modeling space 32A by the laying roller 18, the powder material 90 that can not be accommodated in the modeling space 32A is collected in the first powder storage tank 38. The first powder storage tank 38 has a first storage space 38A in which the powder material 90 is stored. The first storage space 38A has a predetermined first volume V1. The first volume V1 is, for example, about 200 L to about 400 L.

図2に示すように、第2粉末貯留槽44は、粉末材料90が貯留される槽である。第2粉末貯留槽44は、造形槽32より後方に配置されている。第2粉末貯留槽44は、第1粉末貯留槽38より上方に配置されている。第2粉末貯留槽44は、吐出ヘッド22より上方に配置されている。第2粉末貯留槽44は、粉末材料90が貯留される第2貯留空間44Aを有する。第2貯留空間44Aは、第1貯留空間38Aの第1容積V1より小さい第2容積V2を有する。第2容積V2は、第1容積V1の凡そ10分の1〜凡そ20分の1程度である。第2容積V2は、例えば、凡そ10L〜凡そ40Lである。第2粉末貯留槽44は、上端に設けられた導入口47を備えている。導入口47は、第2貯留空間44Aと連通している。第1粉末貯留槽38から搬送された粉末材料90は、導入口47を介して第2貯留空間44A内に搬送される。第2粉末貯留槽44は、下端に設けられた排出口45を備えている。排出口45は、第2貯留空間44Aと連通している。図3に示すように、排出口45は、左右方向Yに延びる。排出口45の左右方向Yの長さは、造形槽32の左右方向Yの長さと同じである。なお、排出口45の左右方向Yの長さは、造形槽32の左右方向Yの長さより短くてもよい。図2に示すように、第2粉末貯留槽44は、第2貯留空間44A内に設けられた排出装置46と、排出装置46を駆動するモータ46A(図4参照)とを備えている。排出装置46は、第2貯留空間44A内に設けられた粉末材料90を排出口45から下方に排出する。排出装置46の構成は、特に限定されない。排出装置46は、例えば、ロータリーバルブである。排出装置46は、第2貯留空間44A内に貯留された粉末材料90を撹拌することによって、排出口45から粉末材料90を下方に排出する。モータ46Aは、制御装置80と電気的に接続されており、制御装置80に制御される。   As shown in FIG. 2, the second powder storage tank 44 is a tank in which the powder material 90 is stored. The second powder storage tank 44 is disposed rearward of the modeling tank 32. The second powder reservoir 44 is disposed above the first powder reservoir 38. The second powder storage tank 44 is disposed above the discharge head 22. The second powder storage tank 44 has a second storage space 44A in which the powder material 90 is stored. The second storage space 44A has a second volume V2 smaller than the first volume V1 of the first storage space 38A. The second volume V2 is about one tenth to about twenty tenths of the first volume V1. The second volume V2 is, for example, about 10 L to about 40 L. The second powder storage tank 44 is provided with an inlet 47 provided at the upper end. The inlet 47 is in communication with the second storage space 44A. The powder material 90 transferred from the first powder storage tank 38 is transferred into the second storage space 44A via the inlet 47. The second powder storage tank 44 is provided with a discharge port 45 provided at the lower end. The discharge port 45 communicates with the second storage space 44A. As shown in FIG. 3, the outlet 45 extends in the left-right direction Y. The length of the discharge port 45 in the left-right direction Y is the same as the length of the build tank 32 in the left-right direction Y. The length in the left-right direction Y of the discharge port 45 may be shorter than the length in the left-right direction Y of the modeling tank 32. As shown in FIG. 2, the second powder storage tank 44 includes a discharge device 46 provided in the second storage space 44A, and a motor 46A (see FIG. 4) for driving the discharge device 46. The discharge device 46 discharges the powder material 90 provided in the second storage space 44A downward from the discharge port 45. The configuration of the discharge device 46 is not particularly limited. The discharge device 46 is, for example, a rotary valve. The discharge device 46 discharges the powder material 90 downward from the discharge port 45 by stirring the powder material 90 stored in the second storage space 44A. The motor 46A is electrically connected to the control device 80 and is controlled by the control device 80.

図3に示すように、第2粉末貯留槽44は、本体10の上面10Aに設けられた支持部材26に支持されている。即ち、第2粉末貯留槽44は、本体10に対して固定されており、第2粉末貯留槽44と造形槽32との位置関係は変わらない。支持部材26は、本体10の上面10Aから上方に延びる左支持脚26Lおよび右支持脚26Rと、左支持脚26Lの上端から右方に延び、第2粉末貯留槽44に接続された左アーム27Lと、右支持脚26Rの上端から左方に延び、第2粉末貯留槽44に接続された右アーム27Rとを備えている。左支持脚26Lは、造形槽32より左方に配置されている。右支持脚26Rは、造形槽32より右方に配置されている。   As shown in FIG. 3, the second powder storage tank 44 is supported by a support member 26 provided on the top surface 10 </ b> A of the main body 10. That is, the second powder storage tank 44 is fixed to the main body 10, and the positional relationship between the second powder storage tank 44 and the modeling tank 32 does not change. The support member 26 extends from the upper surface 10A of the main body 10 upward to the left support leg 26L and the right support leg 26R, extends from the upper end of the left support leg 26L to the right, and is connected to the second powder reservoir 44 And a right arm 27R extending leftward from the upper end of the right support leg 26R and connected to the second powder reservoir 44. The left support leg 26 </ b> L is disposed to the left of the modeling tank 32. The right support leg 26R is disposed to the right of the modeling tank 32.

図2に示すように、第3粉末貯留槽48は、粉末材料90が貯留される槽である。第3粉末貯留槽48は、第1粉末貯留槽38より上方に配置されている。第3粉末貯留槽48は、第2粉末貯留槽44より下方に配置されている。第3粉末貯留槽48は、吐出ヘッド22がホームポジションHPに位置するとき、第2粉末貯留槽44の下方に位置する。第3粉末貯留槽48は、吐出ヘッド22がホームポジションHPに位置するとき、平面視で、第3粉末貯留槽48の後述する開口49は、第2粉末貯留槽44の排出口45と重なる。第3粉末貯留槽48は、粉末材料90が貯留される第3貯留空間48Aを有する。第3貯留空間48Aは、第2容積V2より小さい第3容積V3を有する。第3容積V3は、第2容積V2の凡そ10分の1〜凡そ20分の1程度である。第3容積V3は、例えば、凡そ0.5L〜凡そ4Lである。第3粉末貯留槽48は、上方に向けて開口する開口49を備えている。開口49は、第3貯留空間48Aと連通している。開口49の開口面積は、排出口45の開口面積より大きい。第2粉末貯留槽44の排出口45から排出された粉末材料90は、開口49を介して第3貯留空間48A内に搬送される。第3粉末貯留槽48は、下端に設けられた供給口50を備えている。供給口50は、第3貯留空間48Aと連通している。供給口50は、左右方向Yに延びる。供給口50の左右方向Yの長さは、造形槽32の左右方向Yの長さと同じである。供給口50の左右方向Yの長さは、造形槽32の左右方向Yの長さより長くてもよい。第3粉末貯留槽48は、第3貯留空間48A内に設けられた供給装置51と、供給装置51を駆動するモータ51A(図4参照)とを備えている。供給装置51は、第3貯留空間48A内に設けられた粉末材料90を供給口50から下方に排出する。供給装置51の構成は、特に限定されない。供給装置51は、例えば、ロータリーバルブである。供給装置51は、第3貯留空間48A内に貯留された粉末材料90を撹拌することによって、供給口50から粉末材料90を下方に排出する。供給口50から下方に排出された粉末材料90は、例えば、収容部材30の上面30Aのうち粉末材料載置面31や造形空間32Aに位置する。粉末材料載置面31は、造形槽32より後方に位置する。粉末材料載置面31は、排出口45の下方に位置する。モータ51Aは、制御装置80と電気的に接続されており、制御装置80に制御される。   As shown in FIG. 2, the third powder reservoir 48 is a reservoir in which the powder material 90 is stored. The third powder reservoir 48 is disposed above the first powder reservoir 38. The third powder reservoir 48 is disposed below the second powder reservoir 44. The third powder reservoir 48 is located below the second powder reservoir 44 when the discharge head 22 is located at the home position HP. In the third powder storage tank 48, when the discharge head 22 is located at the home position HP, an opening 49 described later of the third powder storage tank 48 overlaps the discharge port 45 of the second powder storage tank 44 in plan view. The third powder storage tank 48 has a third storage space 48A in which the powder material 90 is stored. The third storage space 48A has a third volume V3 smaller than the second volume V2. The third volume V3 is about one tenth to about twenty tenths of the second volume V2. The third volume V3 is, for example, about 0.5 L to about 4 L. The third powder storage tank 48 is provided with an opening 49 opening upward. The opening 49 is in communication with the third storage space 48A. The opening area of the opening 49 is larger than the opening area of the discharge port 45. The powder material 90 discharged from the discharge port 45 of the second powder storage tank 44 is conveyed into the third storage space 48A through the opening 49. The third powder storage tank 48 includes a supply port 50 provided at the lower end. The supply port 50 is in communication with the third storage space 48A. The supply port 50 extends in the left-right direction Y. The length in the left-right direction Y of the supply port 50 is the same as the length in the left-right direction Y of the modeling tank 32. The length of the supply port 50 in the left-right direction Y may be longer than the length of the build tank 32 in the left-right direction Y. The third powder storage tank 48 includes a supply device 51 provided in the third storage space 48A, and a motor 51A (see FIG. 4) for driving the supply device 51. The supply device 51 discharges the powder material 90 provided in the third storage space 48A downward from the supply port 50. The configuration of the supply device 51 is not particularly limited. The supply device 51 is, for example, a rotary valve. The supply device 51 discharges the powder material 90 downward from the supply port 50 by stirring the powder material 90 stored in the third storage space 48A. The powder material 90 discharged downward from the supply port 50 is, for example, located on the powder material mounting surface 31 or the modeling space 32A of the top surface 30A of the housing member 30. The powder material mounting surface 31 is located rearward of the modeling tank 32. The powder material mounting surface 31 is located below the discharge port 45. The motor 51A is electrically connected to the control device 80, and is controlled by the control device 80.

図3に示すように、第3粉末貯留槽48は、キャリッジ15に設けられた懸架アーム17に支持されている。第3粉末貯留槽48は、走査方向Xに移動可能に構成されている。即ち、第3粉末貯留槽48は、本体10に対して固定されておらず、第3粉末貯留槽48と造形槽32との相対的な位置関係は可変である。   As shown in FIG. 3, the third powder storage tank 48 is supported by a suspension arm 17 provided on the carriage 15. The third powder reservoir 48 is configured to be movable in the scanning direction X. That is, the third powder storage tank 48 is not fixed to the main body 10, and the relative positional relationship between the third powder storage tank 48 and the modeling tank 32 is variable.

図1に示すように、敷詰ローラ18は、第3粉末貯留槽48から供給された粉末材料90を造形空間32Aに敷き詰める。敷詰ローラ18は、粉末材料載置面31や造形空間32Aに供給された粉末材料90を造形空間32Aに敷き詰める。敷詰ローラ18は、粉末材料90の表面を平らに均し、造形空間32Aに均一な粉末層を形成する。敷詰ローラ18は、収容部材30の上面30Aより上方に配置されている。敷詰ローラ18の下端は、収容部材30の上面30Aとの間に所定のクリアランス(間隙)が形成されるように、収容部材30の僅かに上方に設置されている。敷詰ローラ18は、走査方向Xに関して、第3粉末貯留槽48と吐出ヘッド22との間に配置されている。敷詰ローラ18は、第3粉末貯留槽48より後方に配置されている。敷詰ローラ18は、吐出ヘッド22より前方に配置されている。敷詰ローラ18は、キャリッジ15の左壁15Lおよび右壁15Rに支持されている。敷詰ローラ18は、長尺の円筒形状を有している。敷詰ローラ18は、左右方向Yに延びる回転軸を有している。敷詰ローラ18は、回転軸が左右方向Yと平行になるように配置されている。敷詰ローラ18は、回転軸を中心に回転可能に構成されている。制御装置80に電気的に接続されたモータ18A(図4参照)を駆動することによって、敷詰ローラ18を順方向または逆方向に回転させることができる。   As shown in FIG. 1, the spreader roller 18 spreads the powder material 90 supplied from the third powder storage tank 48 in the modeling space 32A. The spreading roller 18 spreads the powder material 90 supplied to the powder material mounting surface 31 and the modeling space 32A in the modeling space 32A. The laying roller 18 flattens the surface of the powder material 90 to form a uniform powder layer in the shaping space 32A. The laying roller 18 is disposed above the upper surface 30 A of the housing member 30. The lower end of the spreader roller 18 is disposed slightly above the receiving member 30 such that a predetermined clearance (gap) is formed between the lower end of the laying roller 18 and the upper surface 30A of the receiving member 30. The laying roller 18 is disposed between the third powder reservoir 48 and the discharge head 22 in the scanning direction X. The laying roller 18 is disposed rearward of the third powder reservoir 48. The filling roller 18 is disposed in front of the discharge head 22. The laying roller 18 is supported by the left wall 15L and the right wall 15R of the carriage 15. The laying roller 18 has a long cylindrical shape. The laying roller 18 has a rotation axis extending in the left-right direction Y. The laying roller 18 is disposed such that the rotation axis is parallel to the left-right direction Y. The laying roller 18 is configured to be rotatable about a rotation axis. By driving the motor 18A (see FIG. 4) electrically connected to the control device 80, the covering roller 18 can be rotated in the forward direction or the reverse direction.

搬送装置70は、第1粉末貯留槽38に貯留されている粉末材料90を、第2粉末貯留槽44に搬送するように構成されている。即ち、第1粉末貯留槽38の第1貯留空間38Aに貯留された粉末材料90は、搬送装置70によって第2粉末貯留槽44の第2貯留空間44Aに搬送される。図2に示すように、搬送装置70は、搬送管71と、らせん状部材72と、ケース73と、モータ74と、を備えている。搬送管71は、例えば、可撓性を有するチューブにより構成されている。搬送管71の一端71Aは、第1粉末貯留槽38の第1貯留空間38A内に配置されている。搬送管71の一端71Aは、第1貯留空間38A内に貯留された粉末材料90に埋もれている。搬送管71の他端71Bは、ケース73に接続されている。搬送管71の他端71Bは、第2粉末貯留槽44の第2貯留空間44Aにケース73を介して連通している。搬送管71の一端71Aには、貫通孔71Hが形成されている。第1貯留空間38Aに貯留された粉末材料90は、貫通孔71Hから搬送管71内に流れ込む。らせん状部材72は、搬送管71内に配置されている。らせん状部材72は、搬送管71内において回転可能に構成されている。らせん状部材72の一端は、ケース73内に配置されたモータ74に連結されている。らせん状部材72は、例えば、スクリューコンベアやヘリカルコイルである。ケース73は、第2粉末貯留槽48の上方に配置されている。ケース73は、粉末材料90が通過可能な内部空間73Aを有している。ケース73の下端には開口73Bが形成されており、開口73Bは、第2粉末貯留槽44の第2貯留空間44Aと連通している。本実施形態では、ケース73は、第2粉末貯留槽44に接続されている。なお、ケース73と第2粉末貯留槽44とは互いに離れて位置していてもよい。モータ74は、制御装置80と電気的に接続されており、制御装置80に制御される。制御装置80は、モータ74を駆動してらせん状部材72を回転させる。これにより、搬送管71の貫通孔71Hから流れ込んだ粉末材料90は、らせん状部材72によってらせん状部材72の一端71A〜他端71Bに向けて搬送され、ケース73を介して第2粉末貯留槽44に搬送される。   The transfer device 70 is configured to transfer the powder material 90 stored in the first powder storage tank 38 to the second powder storage tank 44. That is, the powder material 90 stored in the first storage space 38A of the first powder storage tank 38 is transferred by the transfer device 70 to the second storage space 44A of the second powder storage tank 44. As shown in FIG. 2, the transport device 70 includes a transport pipe 71, a helical member 72, a case 73, and a motor 74. The transport pipe 71 is made of, for example, a flexible tube. One end 71 A of the transfer pipe 71 is disposed in the first storage space 38 A of the first powder storage tank 38. One end 71A of the transfer pipe 71 is buried in the powder material 90 stored in the first storage space 38A. The other end 71 B of the transport pipe 71 is connected to the case 73. The other end 71 B of the transfer pipe 71 is in communication with the second storage space 44 A of the second powder storage tank 44 via a case 73. A through hole 71H is formed at one end 71A of the transfer pipe 71. The powder material 90 stored in the first storage space 38A flows into the transfer pipe 71 from the through hole 71H. The spiral member 72 is disposed in the transport pipe 71. The helical member 72 is configured to be rotatable in the transport pipe 71. One end of the spiral member 72 is connected to a motor 74 disposed in the case 73. The helical member 72 is, for example, a screw conveyor or a helical coil. The case 73 is disposed above the second powder reservoir 48. The case 73 has an internal space 73A through which the powder material 90 can pass. An opening 73 B is formed at the lower end of the case 73, and the opening 73 B communicates with the second storage space 44 A of the second powder storage tank 44. In the present embodiment, the case 73 is connected to the second powder storage tank 44. The case 73 and the second powder storage tank 44 may be located apart from each other. The motor 74 is electrically connected to the control device 80 and is controlled by the control device 80. The controller 80 drives the motor 74 to rotate the helical member 72. Thereby, the powder material 90 which has flowed in from the through hole 71H of the transport pipe 71 is transported by the spiral member 72 toward one end 71A to the other end 71B of the spiral member 72, and the second powder storage tank It is transported to 44.

図4は、制御装置80のブロック図である。制御装置80は、造形槽32内における三次元造形物92の造形の制御を行うものである。制御装置80の構成は特に限定されない。制御装置80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80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80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。   FIG. 4 is a block diagram of the control device 80. As shown in FIG. The control device 80 controls the formation of the three-dimensional structure 92 in the formation tank 32. The configuration of the control device 80 is not particularly limited. The control device 80 is configured by, for example, a microcomputer. The control device 80 includes a central processing unit (CPU), a ROM storing a program executed by the CPU, a RAM, and the like. Here, the control device 80 performs control relating to modeling using a program stored in the microcomputer.

本実施形態では、制御装置80は、昇降機構36のモータ36A、キャリッジ15を駆動するモータ14、吐出ヘッド22、敷詰ローラ18を駆動するモータ18A、搬送装置70のモータ74、排出装置46のモータ46Aおよび供給装置51のモータ51Aに通信可能に接続されている。制御装置80は、モータ36A、モータ14、吐出ヘッド22、モータ18A、モータ74、モータ46Aおよびモータ51Aを制御する。ここでは、制御装置80は、モータ36Aを制御することで、造形槽32の造形空間32A内において、造形テーブル34の上下方向の移動を制御する。制御装置80は、モータ14の駆動を制御することで、キャリッジ15の行き方向X1および帰り方向X2への移動を制御する。制御装置80は、吐出ヘッド22における硬化液を吐出するタイミングおよび硬化液の量を制御する。制御装置80は、モータ18Aを制御することで、敷詰ローラ18の回転を制御する。制御装置80は、モータ74の駆動を制御して、らせん状部材72を制御することで、第1粉末貯留槽38から第2粉末貯留槽44に搬送される粉末材料90の搬送量および搬送するタイミングを制御する。制御装置80は、モータ46Aの駆動を制御して、排出装置46を制御することで、排出口45から下方に排出される粉末材料90の排出量および排出するタイミングを制御する。制御装置80は、モータ51Aの駆動を制御して、供給装置51を制御することで、供給口50から下方に供給される粉末材料90の供給量および供給するタイミングを制御する。   In the present embodiment, the control device 80 includes the motor 36A of the elevating mechanism 36, the motor 14 for driving the carriage 15, the discharge head 22, the motor 18A for driving the laying roller 18, the motor 74 of the conveyance device 70, and the discharge device 46. The motor 46A and the motor 51A of the supply device 51 are communicably connected. The control device 80 controls the motor 36A, the motor 14, the discharge head 22, the motor 18A, the motor 74, the motor 46A and the motor 51A. Here, the control device 80 controls the movement of the modeling table 34 in the vertical direction in the modeling space 32A of the modeling tank 32 by controlling the motor 36A. The control device 80 controls the movement of the carriage 15 in the traveling direction X1 and the returning direction X2 by controlling the driving of the motor 14. The controller 80 controls the timing at which the curing liquid is discharged by the discharge head 22 and the amount of the curing liquid. The control device 80 controls the rotation of the filling roller 18 by controlling the motor 18A. The control device 80 controls the drive of the motor 74 to control the helical member 72, thereby conveying and conveying the powder material 90 conveyed from the first powder storage tank 38 to the second powder storage tank 44. Control the timing. The control device 80 controls the drive of the motor 46A to control the discharge device 46, thereby controlling the discharge amount and timing of discharging the powder material 90 discharged downward from the discharge port 45. The control device 80 controls the drive of the motor 51A to control the supply device 51, thereby controlling the supply amount and timing of the powder material 90 supplied downward from the supply port 50.

図4に示すように、制御装置80は、記憶部81と、昇降制御部82と、搬送制御部83と、排出制御部84と、供給制御部85と、キャリッジ制御部86と、ヘッド制御部87と、を備えている。制御装置80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。   As shown in FIG. 4, the control device 80 includes a storage unit 81, an elevation control unit 82, a transport control unit 83, a discharge control unit 84, a supply control unit 85, a carriage control unit 86, and a head control unit. 87, and. Each part of the control device 80 is realized by a program. This program may be read from a recording medium such as a CD or a DVD, for example. Note that this program may be downloaded via the Internet. Also, these units may be realized by a processor, a circuit, and the like.

記憶部81には、造形対象の三次元造形物92を所定の方向(例えば水平方向)に連続する複数の層にスライスした断面画像が記憶されている。   The storage unit 81 stores cross-sectional images obtained by slicing the three-dimensional structure 92 to be formed into a plurality of continuous layers in a predetermined direction (for example, the horizontal direction).

昇降制御部82は、造形槽32の造形空間32A内において造形テーブル34が昇降するように、昇降機構36を制御する。ここでは、昇降制御部82は、造形する硬化層91の所定の厚み(例えば0.1mm)分、造形テーブル34を下げるように昇降機構36を制御する。   The elevation control unit 82 controls the elevation mechanism 36 so that the modeling table 34 is lifted and lowered in the modeling space 32A of the modeling tank 32. Here, the lift control unit 82 controls the lift mechanism 36 to lower the modeling table 34 by a predetermined thickness (for example, 0.1 mm) of the hardened layer 91 to be modeled.

搬送制御部83は、第1粉末貯留槽38から第2粉末貯留槽44へと粉末材料90を搬送するように、搬送装置70を制御する。ここでは、搬送制御部83は、モータ74を駆動してらせん状部材72の回転を制御する。搬送制御部83は、キャリッジ15が走査方向X(例えば行き方向X1)に移動し、第3粉末貯留槽48が第2粉末貯留槽44の下方に位置しないときに、搬送装置70を駆動して第1粉末貯留槽38に貯留されている粉末材料90を、第2粉末貯留槽44に搬送する。搬送制御部83は、例えば、第3粉末貯留槽48が造形槽32の上方に位置するときに、搬送装置70を駆動して第1粉末貯留槽38に貯留されている粉末材料90を、第2粉末貯留槽44に搬送する。搬送制御部83は、所定数の硬化層91が形成される毎に、搬送装置70を駆動する。なお、第3粉末貯留槽48が第2粉末貯留槽44の下方に位置するときに、搬送装置70を駆動して第1粉末貯留槽38に貯留されている粉末材料90を、第2粉末貯留槽44に搬送してもよい。   The transport control unit 83 controls the transport device 70 to transport the powder material 90 from the first powder reservoir 38 to the second powder reservoir 44. Here, the transport control unit 83 drives the motor 74 to control the rotation of the spiral member 72. The conveyance control unit 83 drives the conveyance device 70 when the carriage 15 moves in the scanning direction X (for example, the going direction X1) and the third powder storage tank 48 is not positioned below the second powder storage tank 44. The powder material 90 stored in the first powder storage tank 38 is transported to the second powder storage tank 44. For example, when the third powder storage tank 48 is positioned above the modeling tank 32, the transfer control unit 83 drives the transfer device 70 to store the powder material 90 stored in the first powder storage tank 38, 2) Transport to the powder storage tank 44. The transport control unit 83 drives the transport device 70 each time a predetermined number of hardened layers 91 are formed. When the third powder storage tank 48 is located below the second powder storage tank 44, the powder material 90 stored in the first powder storage tank 38 is driven by driving the transfer device 70, as a second powder storage. It may be transported to the tank 44.

排出制御部84は、第2粉末貯留槽44の排出口45から第3粉末貯留槽48へと粉末材料90を排出するように、排出装置46を制御する。ここでは、排出制御部84は、モータ46Aを駆動して排出装置46を制御する。排出制御部84は、図5に示すように、第3粉末貯留槽48が第2粉末貯留槽44の下方に位置するとき(即ち、吐出ヘッド22がホームポジションHPに位置するとき)に、排出装置46を駆動して第2粉末貯留槽44に貯留されている粉末材料90を、第3粉末貯留槽48に排出する。排出制御部84は、所定数の硬化層91が形成される毎に、排出装置46を駆動する。なお、図5に示す例では、説明の便宜上、搬送装置70の図示を省略している。   The discharge control unit 84 controls the discharge device 46 to discharge the powder material 90 from the discharge port 45 of the second powder storage tank 44 to the third powder storage tank 48. Here, the discharge control unit 84 drives the motor 46A to control the discharge device 46. The discharge control unit 84 discharges when the third powder storage tank 48 is positioned below the second powder storage tank 44 (that is, when the discharge head 22 is positioned at the home position HP), as shown in FIG. 5. The apparatus 46 is driven to discharge the powder material 90 stored in the second powder storage tank 44 into the third powder storage tank 48. The discharge control unit 84 drives the discharge device 46 each time a predetermined number of hardened layers 91 are formed. In the example shown in FIG. 5, for convenience of description, illustration of the transport device 70 is omitted.

供給制御部85は、第3粉末貯留槽48の供給口50から粉末材料90を下方に供給するように、供給装置51を制御する。ここでは、供給制御部85は、モータ51Aを駆動して供給装置51を制御する。供給制御部85は、図6に示すように、第3粉末貯留槽48が造形槽32の上方に位置するときに、供給装置51を駆動して第3粉末貯留槽48に貯留されている粉末材料90を、造形槽32の造形空間32Aに供給する。供給制御部85は、第3粉末貯留槽48が収容部材30の粉末材料載置面31の上方に位置するときに、供給装置51を駆動して第3粉末貯留槽48に貯留されている粉末材料90を、粉末材料載置面31上に供給してもよい。供給制御部85は、キャリッジ15が行き方向X1に移動するときに、供給装置51を駆動して第3粉末貯留槽48に貯留されている粉末材料90を下方に供給する。図7に示すように、供給制御部85は、第3粉末貯留槽48が造形槽32より下流側、例えば、第1粉末貯留槽38の上方に位置するときには、粉末材料90を下方に供給しない。なお、図6および図7に示す例では、説明の便宜上、搬送装置70の図示を省略している。   The supply control unit 85 controls the supply device 51 to supply the powder material 90 downward from the supply port 50 of the third powder storage tank 48. Here, the supply control unit 85 drives the motor 51A to control the supply device 51. As shown in FIG. 6, the supply control unit 85 drives the supply device 51 to store the powder stored in the third powder storage tank 48 when the third powder storage tank 48 is positioned above the modeling tank 32. The material 90 is supplied to the modeling space 32A of the modeling tank 32. The supply control unit 85 drives the supply device 51 to store the powder stored in the third powder storage tank 48 when the third powder storage tank 48 is positioned above the powder material mounting surface 31 of the storage member 30. The material 90 may be supplied onto the powder material mounting surface 31. The supply control unit 85 drives the supply device 51 to supply the powder material 90 stored in the third powder storage tank 48 downward when the carriage 15 moves in the traveling direction X1. As shown in FIG. 7, the supply control unit 85 does not supply the powder material 90 downward when the third powder storage tank 48 is positioned downstream of the modeling tank 32, for example, above the first powder storage tank 38. . In the examples shown in FIG. 6 and FIG. 7, for convenience of explanation, illustration of the transport device 70 is omitted.

キャリッジ制御部86は、キャリッジ15の走査方向X(即ち行き方向X1および帰り方向X2)への移動を制御する。キャリッジ制御部86は、粉末材料90が第3粉末貯留槽48の供給口50から下方に供給されているときにモータ14を駆動することによって、敷詰ローラ18が造形槽32の上方を通過するようにキャリッジ15を移動させる。キャリッジ制御部86は、1層分の粉末材料90が第3粉末貯留槽48の供給口50から粉末材料載置面31に一度にまとめて供給された後にモータ14を駆動することによって、敷詰ローラ18が造形槽32の上方を通過するようにキャリッジ15を移動させてもよい。   The carriage control unit 86 controls the movement of the carriage 15 in the scanning direction X (that is, the traveling direction X1 and the returning direction X2). The carriage control unit 86 drives the motor 14 when the powder material 90 is supplied downward from the supply port 50 of the third powder storage tank 48 so that the laying roller 18 passes above the shaping tank 32. The carriage 15 is moved as follows. The carriage control unit 86 performs filling by driving the motor 14 after the powder material 90 for one layer is supplied at a time from the supply port 50 of the third powder storage tank 48 to the powder material mounting surface 31 at one time. The carriage 15 may be moved so that the roller 18 passes above the formation tank 32.

ヘッド制御部87は、記憶部81に記憶された断面画像に基づいて、造形テーブル34に載置された粉末材料90に対して吐出ヘッド22から硬化液を吐出させる。ヘッド制御部87は、キャリッジ15が走査方向Xに移動しかつ粉末材料90が第3粉末貯留槽48の供給口50から下方に供給されているときに、吐出ヘッド22から造形テーブル34に載置された粉末材料90に硬化液を吐出する。ヘッド制御部87は、キャリッジ15が行き方向X1に移動するときに、吐出ヘッド22から硬化液を吐出させる。なお、ヘッド制御部87は、キャリッジ15が帰り方向X2に移動するときに、吐出ヘッド22から硬化液を吐出させてもよいし、キャリッジ15が行き方向X1および帰り方向Xに移動するときに、吐出ヘッド22から硬化液を吐出させてもよい。   The head control unit 87 causes the discharge head 22 to discharge the curing liquid to the powder material 90 placed on the modeling table 34 based on the cross-sectional image stored in the storage unit 81. The head control unit 87 places the discharge head 22 on the shaping table 34 when the carriage 15 moves in the scanning direction X and the powder material 90 is supplied downward from the supply port 50 of the third powder storage tank 48. The curing liquid is discharged onto the powder material 90 thus prepared. The head control unit 87 discharges the curing liquid from the discharge head 22 when the carriage 15 moves in the traveling direction X1. The head control unit 87 may discharge the curing liquid from the discharge head 22 when the carriage 15 moves in the return direction X2, or when the carriage 15 moves in the direction X1 of the traveling direction and the return direction X, The curing liquid may be discharged from the discharge head 22.

以上、三次元造形装置100の構成について説明した。次に、三次元造形物92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。本実施形態では、所望の三次元造形物92の断面形状を示す断面画像に沿った粉末硬化層を順次積層することで、所望の三次元造形物92を造形する。   The configuration of the three-dimensional modeling apparatus 100 has been described above. Next, the operation of the three-dimensional modeling apparatus 100 when modeling the three-dimensional structure 92 will be described. In the present embodiment, the desired three-dimensional structure 92 is formed by sequentially laminating a cured powder layer along a cross-sectional image showing the cross-sectional shape of the desired three-dimensional structure 92.

図2に示すように、搬送制御部83は、搬送装置70を制御して第1粉末貯留槽38から第2粉末貯留槽44へと粉末材料90を搬送する。次いで、図5に示すように、排出制御部84は、第3粉末貯留槽48が第2粉末貯留槽44の下方に位置するときに、排出装置46を制御して第2粉末貯留槽44から第3粉末貯留槽48へと粉末材料90を排出する。そして、第3粉末貯留槽48に、少なくとも1層の硬化層91を造形するのに必要な粉末材料90が貯留されると、図6に示すように、供給制御部85は、供給装置51を制御して第3粉末貯留槽48から下方に粉末材料90を供給すると共に、キャリッジ制御部86は、キャリッジ15を行き方向X1に移動させる。これにより、敷詰ローラ18によって、粉末材料90が造形槽32の造形空間32Aに敷き詰められる。このとき、ヘッド制御部87は、記憶部81に記憶された断面画像に基づいて、造形テーブル34上に載置された粉末材料90に向けて硬化液を吐出する。これにより、粉末材料90が硬化されて硬化層91が形成される。その後、図7に示すように、供給制御部85は、第3粉末貯留槽48が第1粉末貯留槽38の上方に位置する前に供給装置51の駆動を停止し、第3粉末貯留槽48からの粉末材料90の供給を停止する。キャリッジ制御部86は、例えば、敷詰ローラ18が第1粉末貯留槽38の上方に位置するまで、キャリッジ15を行き方向X1に移動させる。このとき、造形槽32の造形空間32Aに収容しきれなかった粉末材料90は、敷詰ローラ18に押し出されて第1粉末貯留槽38内に回収される。敷詰ローラ18が第1粉末貯留槽38の上方に位置するときの吐出ヘッド22の位置を停止位置SPとする。なお、吐出ヘッド22が停止位置SPに到達する前に、吐出ヘッド22からの硬化液の吐出は完了する。その後、キャリッジ制御部86は、キャリッジ15を帰り方向X2に移動させ、吐出ヘッド22を停止位置SPからホームポジションHPにまで戻す。キャリッジ15が帰り方向X2に移動するときには、吐出ヘッド22から硬化液が吐出されず、かつ、第3粉末貯留槽48から粉末材料90が供給されない。なお、搬送制御部83は、キャリッジ15がホームポジションHPから停止位置SPに移動し、さらにホームポジションHPに戻るまでの間に、搬送装置70を制御して第1粉末貯留槽38から第2粉末貯留槽44へと粉末材料90を搬送するとよい。そして、吐出ヘッド22がホームポジションHPに到着した後、上述した動作が順に行われることで、次の硬化層91の造形が行われる。このように、硬化層91を順次積層することで、所望の三次元造形物92が造形される。   As shown in FIG. 2, the transfer control unit 83 controls the transfer device 70 to transfer the powder material 90 from the first powder storage tank 38 to the second powder storage tank 44. Next, as shown in FIG. 5, when the third powder storage tank 48 is positioned below the second powder storage tank 44, as shown in FIG. The powder material 90 is discharged to the third powder reservoir 48. Then, when the powder material 90 necessary to form the hardened layer 91 of at least one layer is stored in the third powder storage tank 48, as shown in FIG. The carriage control unit 86 moves the carriage 15 in the traveling direction X1 while controllingly supplying the powder material 90 downward from the third powder storage tank 48. As a result, the powder material 90 is spread in the modeling space 32A of the modeling tank 32 by the laying roller 18. At this time, the head control unit 87 discharges the curing liquid toward the powder material 90 placed on the modeling table 34 based on the cross-sectional image stored in the storage unit 81. Thereby, the powder material 90 is hardened to form a hardened layer 91. Thereafter, as shown in FIG. 7, the supply control unit 85 stops the driving of the supply device 51 before the third powder storage tank 48 is positioned above the first powder storage tank 38, and the third powder storage tank 48 is stopped. Stop the supply of the powder material 90 from the The carriage control unit 86 moves the carriage 15 in the traveling direction X1 until, for example, the laying roller 18 is positioned above the first powder storage tank 38. At this time, the powder material 90 that can not be accommodated in the modeling space 32A of the modeling tank 32 is pushed out by the laying roller 18 and collected in the first powder storage tank 38. The position of the discharge head 22 when the laying roller 18 is positioned above the first powder storage tank 38 is taken as the stop position SP. The ejection of the curing liquid from the ejection head 22 is completed before the ejection head 22 reaches the stop position SP. Thereafter, the carriage control unit 86 moves the carriage 15 in the return direction X2, and returns the discharge head 22 from the stop position SP to the home position HP. When the carriage 15 moves in the return direction X2, the curing liquid is not discharged from the discharge head 22, and the powder material 90 is not supplied from the third powder storage tank 48. The transport control unit 83 controls the transport device 70 to move the carriage 15 from the first powder storage tank 38 to the second powder before the carriage 15 moves from the home position HP to the stop position SP and returns to the home position HP. The powder material 90 may be transported to the reservoir 44. And after discharge head 22 arrives at home position HP, modeling of the following hardening layer 91 is performed because operation mentioned above is performed one by one. Thus, the desired three-dimensional structure 92 is formed by sequentially laminating the hardened layers 91.

以上のように、本実施形態の三次元造形装置100は、粉末材料90が貯留される第1貯留空間38Aを有する第1粉末貯留槽38と、第2貯留空間44Aを有する第2粉末貯留槽44と、第3貯留空間48Aを有する第3粉末貯留槽48とを備えている。第1貯留空間38Aの容積V1は、第2貯留空間44Aの容積V2より大きい。第2貯留空間44Aの容積V2は、第3貯留空間48Aの容積V3より大きい。第1粉末貯留槽38は造形槽32の前方に配置されており、第1粉末貯留槽38の容積V1は比較的大きいため、より多くの粉末材料90を貯留することができる。さらに、搬送装置70によって、第1粉末貯留槽38に貯留された粉末材料90を、随時造形テーブル34より上方に配置された第2粉末貯留槽44に搬送することができるため、第2粉末貯留槽44の第2貯留空間44Aの容積V2はそれほど大きくなくてもよく、第2粉末貯留槽44を小型化することができる。さらにまた、第2粉末貯留槽44より下方に配置された第3粉末貯留槽48には、断続的に第2粉末貯留槽44から排出された粉末材料90が貯留されるため、第3粉末貯留槽48の第3貯留空間48Aの容積V3はそれほど大きくなくてもよく、第3粉末貯留槽48を小型化することができる。即ち、第3粉末貯留槽48の供給口50から下方に粉末材料90が供給されるが、第3粉末貯留槽48は、少なくとも硬化層91を1層形成することができるだけの粉末材料90を貯留することができる程度に小型化することができる。このため、仮に第2粉末貯留槽44および/または第3粉末貯留槽48を造形テーブル34より上方において所定の方向に移動させるとしても、第2粉末貯留槽44や第3粉末貯留槽48は小型化されているので、その動力源も小型化することができる。また、造形槽32の前方に配置された第1粉末貯留槽38には、比較的多量の粉末材料90を貯留することができるため、第1粉末貯留槽38から第2粉末貯留槽44を介して第3粉末貯留槽48に随時粉末材料90を搬送することによって、比較的大きな三次元造形物92を造形することができる。   As described above, the three-dimensional modeling apparatus 100 of the present embodiment is the second powder storage tank having the first powder storage tank 38 having the first storage space 38A in which the powder material 90 is stored, and the second storage space 44A. 44 and a third powder storage tank 48 having a third storage space 48A. The volume V1 of the first storage space 38A is larger than the volume V2 of the second storage space 44A. The volume V2 of the second storage space 44A is larger than the volume V3 of the third storage space 48A. The first powder storage tank 38 is disposed in front of the modeling tank 32, and since the volume V1 of the first powder storage tank 38 is relatively large, more powder material 90 can be stored. Furthermore, since the powder material 90 stored in the first powder storage tank 38 can be transported to the second powder storage tank 44 disposed above the modeling table 34 at any time by the transport device 70, the second powder storage The volume V2 of the second storage space 44A of the tank 44 may not be so large, and the second powder storage tank 44 can be miniaturized. Furthermore, since the powder material 90 discharged from the second powder storage tank 44 is intermittently stored in the third powder storage tank 48 disposed below the second powder storage tank 44, the third powder storage The volume V3 of the third storage space 48A of the tank 48 may not be so large, and the third powder storage tank 48 can be miniaturized. That is, although the powder material 90 is supplied downward from the supply port 50 of the third powder storage tank 48, the third powder storage tank 48 stores the powder material 90 which can form at least one hardened layer 91. It can be miniaturized to the extent that it can. Therefore, even if the second powder storage tank 44 and / or the third powder storage tank 48 is moved in a predetermined direction above the modeling table 34, the second powder storage tank 44 and the third powder storage tank 48 are compact. The power source can be miniaturized as well. In addition, since a relatively large amount of powder material 90 can be stored in the first powder storage tank 38 disposed in front of the modeling tank 32, the first powder storage tank 38 to the second powder storage tank 44 are interposed. By conveying the powder material 90 to the third powder storage tank 48 as needed, a relatively large three-dimensional structure 92 can be formed.

本実施形態の三次元造形装置100によれば、搬送装置70は、一端71Aが第1粉末貯留槽38の第1貯留空間38A内に配置され、他端71Bが第2粉末貯留槽44の第2貯留空間44Aに連通する搬送管71と、搬送管71内に配置されたらせん状部材72と、を備えている。第1粉末貯留槽38に貯留されている粉末材料90は、らせん状部材72によって第2粉末貯留槽44に搬送される。このため、粉末材料90が程よく撹拌された状態で第2粉末貯留槽44に搬送されることになり、粉末材料90の粒度分布に偏りが発生することが抑制される。なお、粉末材料90の粒度分布に偏りがある場合には、部分的に硬化しにくい部分が生じること等によって三次元造形物92の品質が低下する虞がある。   According to the three-dimensional modeling apparatus 100 of the present embodiment, one end 71A of the transfer device 70 is disposed in the first storage space 38A of the first powder storage tank 38, and the other end 71B is the second of the second powder storage tank 44. A transport pipe 71 communicating with the storage space 44A and a spiral member 72 disposed in the transport pipe 71 are provided. The powder material 90 stored in the first powder storage tank 38 is conveyed by the spiral member 72 to the second powder storage tank 44. For this reason, the powder material 90 is conveyed to the second powder storage tank 44 in a state where the powder material 90 is appropriately stirred, and generation of deviation in particle size distribution of the powder material 90 is suppressed. When the particle size distribution of the powder material 90 is uneven, there is a possibility that the quality of the three-dimensional structure 92 may be deteriorated due to the formation of a portion which is hard to be partially cured.

本実施形態の三次元造形装置100によれば、移動機構12は、吐出ヘッド22および敷詰ローラ18が搭載され、造形槽32に対して走査方向Xに移動可能なキャリッジ15と、キャリッジ15を駆動するモータ14と、を備えている。造形槽32には粉末材料90が収容されるため吐出ヘッド22に比べて重量が重くなる傾向ある。本実施形態では、比較的軽量な吐出ヘッド22が搭載されたキャリッジ15を移動させるため、造形槽32を移動させる場合と比較して、キャリッジ15を移動させるために小型のモータ14を用いることができる。また、キャリッジ15に吐出ヘッド22および敷詰ローラ18が搭載させているため、これらを個別に移動させる場合と比較して、制御および構造が簡素化される。   According to the three-dimensional modeling apparatus 100 of the present embodiment, the moving mechanism 12 is mounted with the discharge head 22 and the laying roller 18, and the carriage 15 and the carriage 15 are movable in the scanning direction X with respect to the modeling tank 32. And a motor 14 for driving. Since the powder material 90 is accommodated in the shaping tank 32, the weight tends to be heavier than the discharge head 22. In this embodiment, in order to move the carriage 15 on which the relatively lightweight discharge head 22 is mounted, a small-sized motor 14 is used to move the carriage 15 as compared to the case where the modeling tank 32 is moved. it can. Further, since the discharge head 22 and the filling roller 18 are mounted on the carriage 15, control and structure are simplified as compared with the case of moving them individually.

本実施形態の三次元造形装置100によれば、制御装置80は、供給装置51を駆動して粉末材料90を供給口50から下方に供給する供給制御部85と、粉末材料90が供給口50から下方に供給されているときにモータ14を駆動することによって、敷詰ローラ18が造形槽32の上方を通過するようにキャリッジ15を移動させるキャリッジ制御部86とを備えている。このように、第3粉末貯留槽48の供給口50から下方に粉末材料90を供給しながら、敷詰ローラ18によって供給された粉末材料90を造形槽32の造形空間32Aに敷き詰めることができるため、1層の硬化層91を造形するのに必要な粉末材料90を一度にまとめて供給する場合と比較して、粉末材料90をより均一に造形空間32Aに敷き詰めることができる。   According to the three-dimensional modeling apparatus 100 of the present embodiment, the control device 80 drives the supply device 51 to supply the powder material 90 downward from the supply port 50, and the powder material 90 has the supply port 50. The carriage control unit 86 is configured to move the carriage 15 so that the spreader roller 18 passes above the modeling tank 32 by driving the motor 14 when supplied downward. Thus, while the powder material 90 is supplied downward from the supply port 50 of the third powder storage tank 48, the powder material 90 supplied by the laying roller 18 can be spread in the modeling space 32A of the modeling tank 32. The powder material 90 can be spread more uniformly in the modeling space 32A, as compared with the case where the powder material 90 necessary to model the single-layered hardened layer 91 is supplied at once.

本実施形態の三次元造形装置100によれば、搬送制御部83は、キャリッジ15が走査方向Xに移動し、第3粉末貯留槽48が第2粉末貯留槽44の下方に位置しないとき(例えば、第3粉末貯留槽48が造形槽32の上方に位置するとき)に、搬送装置70を駆動して第1粉末貯留槽38に貯留されている粉末材料90を、第2粉末貯留槽44に搬送する。このように、敷詰ローラ18によって粉末材料90を造形空間32Aに敷き詰めながら、第2粉末貯留槽44に粉末材料90を搬送することができるため、第2粉末貯留槽44には十分な量の粉末材料90を常時貯留することができる。この結果、第1粉末貯留槽38の粉末材料90を効率よく第3粉末貯留槽48に搬送することができる。   According to the three-dimensional modeling apparatus 100 of the present embodiment, when the carriage 15 moves in the scanning direction X and the third powder storage tank 48 is not positioned below the second powder storage tank 44 (e.g. The powder material 90 stored in the first powder storage tank 38 by driving the transfer device 70 when the third powder storage tank 48 is positioned above the modeling tank 32). Transport As described above, since the powder material 90 can be transported to the second powder storage tank 44 while the powder material 90 is spread in the modeling space 32A by the laying roller 18, a sufficient amount of the second powder storage tank 44 can be obtained. Powdered material 90 can be stored constantly. As a result, the powder material 90 of the first powder storage tank 38 can be efficiently transported to the third powder storage tank 48.

本実施形態の三次元造形装置100によれば、ヘッド制御部87は、キャリッジ15が走査方向Xに移動しかつ粉末材料90が供給口50から下方に供給されているときに、吐出ヘッド22から造形テーブル34に載置された粉末材料90に硬化液を吐出する。このように、敷詰ローラ18によって粉末材料90を敷き詰めながら、敷き詰められた粉末材料90に硬化液をすぐに吐出することができるため、三次元造形物92の造形に要する時間を短縮することができる。   According to the three-dimensional modeling apparatus 100 of the present embodiment, when the carriage 15 moves in the scanning direction X and the powder material 90 is supplied downward from the supply port 50, the head control unit 87 The curing liquid is discharged onto the powder material 90 placed on the shaping table 34. As described above, since the curing liquid can be immediately discharged to the spread powder material 90 while the powder material 90 is spread by the spread roller 18, the time required for forming the three-dimensional structure 92 can be shortened. it can.

本実施形態の三次元造形装置100によれば、排出装置46は、第2貯留空間44A内に貯留された粉末材料90を撹拌することによって、排出口45から粉末材料90を下方に排出する。これにより、排出された粉末材料90の粒度分布の偏りが低減される。また、供給装置51は、第3貯留空間48A内に貯留された粉末材料90を撹拌することによって、供給口50から粉末材料90を下方に供給する。これにより、供給された粉末材料90の粒度分布の偏りが低減される。   According to the three-dimensional modeling apparatus 100 of the present embodiment, the discharge device 46 discharges the powder material 90 downward from the discharge port 45 by stirring the powder material 90 stored in the second storage space 44A. Thereby, the deviation of the particle size distribution of the discharged powder material 90 is reduced. Further, the supply device 51 supplies the powder material 90 downward from the supply port 50 by stirring the powder material 90 stored in the third storage space 48A. Thereby, the deviation of the particle size distribution of the supplied powder material 90 is reduced.

本実施形態の三次元造形装置100によれば、敷詰ローラ18によって粉末材料90を造形空間32Aに敷き詰めるとき、造形空間32Aに収容しきれなかった粉末材料90は、第1粉末貯留槽38に回収される。第1粉末貯留槽38に回収された粉末材料90は、再度第1粉末貯留槽38から第2粉末貯留槽44および第3粉末貯留槽48を介して、供給口50から下方に供給される。   According to the three-dimensional modeling apparatus 100 of the present embodiment, when the powder material 90 is spread in the modeling space 32A by the spreading roller 18, the powder material 90 that can not be accommodated in the modeling space 32A is stored in the first powder storage tank 38. It will be collected. The powder material 90 collected in the first powder storage tank 38 is supplied downward from the supply port 50 again from the first powder storage tank 38 via the second powder storage tank 44 and the third powder storage tank 48.

本実施形態の三次元造形装置100によれば、敷詰ローラ18は、左右方向Yに延びた回転軸を中心に回転可能に構成されている。これにより、敷詰ローラ18を回転させながら粉末材料90を造形槽32の造形空間32A内に敷き詰めることができるため、より平坦な面を造形空間32Aの上層面に形成することができる。   According to the three-dimensional modeling apparatus 100 of the present embodiment, the laying roller 18 is configured to be rotatable around a rotation axis extending in the left-right direction Y. Thereby, since the powder material 90 can be spread in the modeling space 32A of the modeling tank 32 while rotating the laying roller 18, a flatter surface can be formed on the upper layer plane of the modeling space 32A.

<第2実施形態>
図8は、第2実施形態に係る三次元造形装置100の斜視図である。図9は、第2実施形態に係る三次元造形装置100の断面図である。図10は、第2実施形態に係る三次元造形装置100のブロック図である。図8に示すように、三次元造形装置100は、本体10と、移動機構12と、収容部材30と、第2粉末貯留槽144と、第3粉末貯留槽48と、敷詰ローラ18と、吐出ヘッド22と、搬送装置170と、制御装置80(図9参照)と、を備えている。
Second Embodiment
FIG. 8 is a perspective view of the three-dimensional modeling apparatus 100 according to the second embodiment. FIG. 9 is a cross-sectional view of the three-dimensional modeling apparatus 100 according to the second embodiment. FIG. 10 is a block diagram of the three-dimensional modeling apparatus 100 according to the second embodiment. As shown in FIG. 8, the three-dimensional modeling apparatus 100 includes a main body 10, a moving mechanism 12, a housing member 30, a second powder storage tank 144, a third powder storage tank 48, and a laying roller 18. The ejection head 22, the transport device 170, and the control device 80 (see FIG. 9) are provided.

図9に示すように、第2粉末貯留槽144は、粉末材料90が貯留される槽である。第2粉末貯留槽144は、造形槽32より後方に配置されている。第2粉末貯留槽144は、第1粉末貯留槽38より上方に配置されている。第2粉末貯留槽144は、吐出ヘッド22より上方に配置されている。第2粉末貯留槽144は、粉末材料90が貯留される第2貯留空間144Aを有する。第2貯留空間144Aは、第1貯留空間38Aの第1容積V1より小さい第2容積V2を有する。第2粉末貯留槽144は、上部に設けられた導入口147Aと、吸引口147Bとを備えている。導入口147Aおよび吸引口147Bは、第2貯留空間144Aと連通している。吸引口147Bは、導入口147Aより後方に配置されている。第1粉末貯留槽38から搬送された粉末材料90は、導入口147Aを介して第2貯留空間144A内に搬送される。   As shown in FIG. 9, the second powder storage tank 144 is a tank in which the powder material 90 is stored. The second powder storage tank 144 is disposed rearward of the modeling tank 32. The second powder storage tank 144 is disposed above the first powder storage tank 38. The second powder storage tank 144 is disposed above the discharge head 22. The second powder storage tank 144 has a second storage space 144A in which the powder material 90 is stored. The second storage space 144A has a second volume V2 smaller than the first volume V1 of the first storage space 38A. The second powder storage tank 144 includes an inlet 147A provided at the top and a suction port 147B. The inlet 147A and the suction port 147B communicate with the second storage space 144A. The suction port 147B is disposed rearward of the inlet 147A. The powder material 90 transferred from the first powder storage tank 38 is transferred into the second storage space 144A via the inlet 147A.

搬送装置170は、第1粉末貯留槽38に貯留されている粉末材料90を、第2粉末貯留槽144に搬送するように構成されている。図9に示すように、搬送装置170は、搬送管171と、吸引管172と、吸引ポンプ173(図8参照)と、を備えている。搬送管171および吸引管172は、例えば、可撓性を有するチューブにより構成されている。搬送管171は、第2粉末貯留槽144より前方に配置されている。搬送管171の一端171Aは、第1粉末貯留槽38の第1貯留空間38A内に配置されている。搬送管171の一端171Aは、第1貯留空間38A内に貯留された粉末材料90に埋もれている。搬送管171の他端171Bは、第2粉末貯留槽144の導入口147Aに接続されている。搬送管171の他端171Bは、第2粉末貯留槽144の第2貯留空間144Aに連通している。吸引管172は、第2粉末貯留槽144より後方に配置されている。吸引管172の一端172Aは、第2粉末貯留槽144の吸引口147Bに接続されている。吸引管172の一端172Aは、第2粉末貯留槽144の第2貯留空間144Aに連通している。吸引管172の他端172Bは、吸引ポンプ173に接続されている(図8参照)。吸引管172の一端172Aには、フィルタ148が設けられている。フィルタ148は、例えば、空気は通過させるが、粉末材料90は通過させないように構成されている。フィルタ148は、吸引管172に着脱自在に設けられている。吸引ポンプ173は、搬送管171および吸引管172内の空気を吸引する。吸引ポンプ173は、本体10の上面10Aに配置されている。吸引ポンプ173は、支持部材26より後方に配置されている。吸引ポンプ173は、第2粉末貯留槽144より右方に配置されている。吸引ポンプ173は、制御装置80と電気的に接続されており、制御装置80に制御される。   The transfer device 170 is configured to transfer the powder material 90 stored in the first powder storage tank 38 to the second powder storage tank 144. As shown in FIG. 9, the transport device 170 includes a transport pipe 171, a suction pipe 172, and a suction pump 173 (see FIG. 8). The transport pipe 171 and the suction pipe 172 are configured by, for example, flexible tubes. The transfer pipe 171 is disposed forward of the second powder storage tank 144. One end 171A of the transfer pipe 171 is disposed in the first storage space 38A of the first powder storage tank 38. One end 171A of the transfer pipe 171 is buried in the powder material 90 stored in the first storage space 38A. The other end 171 B of the transfer pipe 171 is connected to the inlet 147 A of the second powder storage tank 144. The other end 171 B of the transfer pipe 171 is in communication with the second storage space 144 A of the second powder storage tank 144. The suction pipe 172 is disposed rearward of the second powder reservoir 144. One end 172A of the suction pipe 172 is connected to the suction port 147B of the second powder storage tank 144. One end 172A of the suction pipe 172 is in communication with the second storage space 144A of the second powder storage tank 144. The other end 172B of the suction pipe 172 is connected to the suction pump 173 (see FIG. 8). A filter 148 is provided at one end 172A of the suction pipe 172. The filter 148 is configured, for example, to pass air but not the powder material 90. The filter 148 is detachably provided to the suction pipe 172. The suction pump 173 sucks the air in the transport pipe 171 and the suction pipe 172. The suction pump 173 is disposed on the top surface 10 A of the main body 10. The suction pump 173 is disposed rearward of the support member 26. The suction pump 173 is disposed to the right of the second powder reservoir 144. The suction pump 173 is electrically connected to the control device 80 and is controlled by the control device 80.

図10に示すように、本実施形態では、制御装置80は、吸引ポンプ173に通信可能に接続されている。制御装置80は、吸引ポンプ173を制御する。ここでは、制御装置80は、吸引ポンプ173を制御することで、搬送管171および吸引管172内の空気を吸引する。これにより、第1粉末貯留槽38から第2粉末貯留槽144に向けて搬送管171を介して粉末材料90が搬送される。   As shown in FIG. 10, in the present embodiment, the control device 80 is communicably connected to the suction pump 173. The controller 80 controls the suction pump 173. Here, the controller 80 controls the suction pump 173 to suck the air in the transport pipe 171 and the suction pipe 172. Thereby, the powder material 90 is conveyed from the first powder storage tank 38 to the second powder storage tank 144 via the transfer pipe 171.

搬送制御部83は、吸引ポンプ173を制御する。搬送制御部83は、キャリッジ15が走査方向X(例えば行き方向X1)に移動し、第3粉末貯留槽48が第2粉末貯留槽144の下方に位置しないときに、吸引ポンプ173を駆動して第1粉末貯留槽38に貯留されている粉末材料90を、第2粉末貯留槽144に搬送する。搬送制御部83は、例えば、第3粉末貯留槽48が造形槽32の上方に位置するときに、吸引ポンプ173を駆動して第1粉末貯留槽38に貯留されている粉末材料90を、第2粉末貯留槽44に搬送する。搬送制御部83は、所定数の硬化層91が形成される毎に、吸引ポンプ173を駆動する。なお、第3粉末貯留槽48が第2粉末貯留槽44の下方に位置するときに、吸引ポンプ173を駆動して第1粉末貯留槽38に貯留されている粉末材料90を、第2粉末貯留槽44に搬送してもよい。   The transport control unit 83 controls the suction pump 173. The conveyance control unit 83 drives the suction pump 173 when the carriage 15 moves in the scanning direction X (for example, the traveling direction X1) and the third powder storage tank 48 is not positioned below the second powder storage tank 144. The powder material 90 stored in the first powder storage tank 38 is transported to the second powder storage tank 144. For example, when the third powder storage tank 48 is located above the modeling tank 32, the transfer control unit 83 drives the suction pump 173 to store the powder material 90 stored in the first powder storage tank 38, 2) Transport to the powder storage tank 44. The transport control unit 83 drives the suction pump 173 each time a predetermined number of hardened layers 91 are formed. When the third powder storage tank 48 is located below the second powder storage tank 44, the powder material 90 stored in the first powder storage tank 38 is driven by driving the suction pump 173, the second powder storage It may be transported to the tank 44.

本実施形態の三次元造形装置100によれば、搬送装置170は、一端171Aが第1粉末貯留槽38の第1貯留空間38A内に配置され、他端171Bが第2粉末貯留槽144の第2貯留空間144Aに連通する搬送管171と、搬送管171および吸引管172内の空気を吸引する吸引ポンプ173と、一端172Aが第2粉末貯留槽144の第2貯留空間144Aに連通し、他端172Bが吸引ポンプ173に接続された吸引管172と、を備えている。このように、第1粉末貯留槽38に貯留されている粉末材料90は、吸引ポンプ173によって第2粉末貯留槽144に搬送される。このため、吸引ポンプ173の出力を適宜調整することによって、粉末材料90の搬送量を容易に調整することができる。   According to the three-dimensional modeling apparatus 100 of the present embodiment, one end 171A of the transfer device 170 is disposed in the first storage space 38A of the first powder storage tank 38, and the other end 171B is the second of the second powder storage tank 144. 2) The transfer pipe 171 communicating with the storage space 144A, the suction pump 173 for sucking the air in the transfer pipe 171 and the suction pipe 172, and one end 172A communicate with the second storage space 144A of the second powder storage tank 144 And a suction pipe 172 connected to the suction pump 173 at the end 172 B. Thus, the powder material 90 stored in the first powder storage tank 38 is conveyed to the second powder storage tank 144 by the suction pump 173. Therefore, by appropriately adjusting the output of the suction pump 173, the transport amount of the powder material 90 can be easily adjusted.

本実施形態の三次元造形装置100によれば、吸引管172の一端172Aには、フィルタ148が設けられている。これにより、吸引ポンプ173に粉末材料90が吸引されることを抑制することができる。   According to the three-dimensional modeling apparatus 100 of the present embodiment, the filter 148 is provided at one end 172A of the suction pipe 172. Thus, suction of the powder material 90 by the suction pump 173 can be suppressed.

<第3実施形態>
図11は、第3実施形態に係る三次元造形装置100の斜視図である。図12は、第3実施形態に係る三次元造形装置100の断面図である。図11に示すように、キャリッジ15は、第3粉末貯留槽48より前方に配置されている。図12に示すように、第3粉末貯留槽48は、第2粉末貯留槽144の下方に配置されている。第3粉末貯留槽48は、支持部材26の左アーム27Lに設けられた左懸架アーム28L(図11参照)と、支持部材26の右アーム27Rに設けられた右懸架アーム28R(図11参照)とに支持されている。即ち、第2粉末貯留槽144および第3粉末貯留槽48は、支持部材26に固定されている。第3粉末貯留槽48は、キャリッジ15に搭載されておらず、走査方向Xに移動不能に設けられている。
Third Embodiment
FIG. 11 is a perspective view of the three-dimensional modeling apparatus 100 according to the third embodiment. FIG. 12 is a cross-sectional view of the three-dimensional modeling apparatus 100 according to the third embodiment. As shown in FIG. 11, the carriage 15 is disposed forward of the third powder storage tank 48. As shown in FIG. 12, the third powder reservoir 48 is disposed below the second powder reservoir 144. The third powder reservoir 48 includes a left suspension arm 28L (see FIG. 11) provided on the left arm 27L of the support member 26 and a right suspension arm 28R (see FIG. 11) provided on the right arm 27R of the support member 26. And is supported by. That is, the second powder storage tank 144 and the third powder storage tank 48 are fixed to the support member 26. The third powder storage tank 48 is not mounted on the carriage 15 and is provided immovably in the scanning direction X.

図12に示すように、本実施形態では、本体10の粉末材料載置面10Bに、第3粉末貯留槽48の供給口50から粉末材料90が供給される。粉末材料載置面10Bは、供給口50の下方に位置する。第3粉末貯留槽48の供給口50からは、1層の硬化層91を造形するのに必要な粉末材料90が一度にまとめて供給される。その後、キャリッジ15が行き方向X1に移動し、敷詰ローラ18が粉末材料90を造形槽32の造形空間32Aに敷き詰める。なお、吐出ヘッド22は、例えば、キャリッジ15が帰り方向X2に移動するときに造形テーブル34に載置された粉末材料90に硬化液を吐出する。本実施形態では、敷詰ローラ18が粉末材料90を造形空間32Aに敷き詰めているときには、吐出ヘッド22から硬化液は吐出されない。   As shown in FIG. 12, in the present embodiment, the powder material 90 is supplied to the powder material mounting surface 10B of the main body 10 from the supply port 50 of the third powder storage tank 48. The powder material mounting surface 10 </ b> B is located below the supply port 50. From the supply port 50 of the third powder storage tank 48, the powder material 90 necessary to form the hardened layer 91 of one layer is collectively supplied at one time. Thereafter, the carriage 15 moves in the traveling direction X1, and the laying roller 18 packs the powder material 90 in the shaping space 32A of the shaping tank 32. The ejection head 22 ejects the curing liquid onto the powder material 90 placed on the modeling table 34, for example, when the carriage 15 moves in the return direction X2. In the present embodiment, the curing liquid is not discharged from the discharge head 22 when the laying roller 18 lays the powder material 90 in the modeling space 32A.

搬送制御部83が吸引ポンプ173を駆動して第1粉末貯留槽38に貯留されている粉末材料90を第2粉末貯留槽144に搬送するタイミングは、特に限定されないが、例えば、敷詰ローラ18が造形槽32上に位置しているときに、搬送制御部83は吸引ポンプ173を駆動する。   The timing at which the transport control unit 83 drives the suction pump 173 to transport the powder material 90 stored in the first powder storage tank 38 to the second powder storage tank 144 is not particularly limited. The transport control unit 83 drives the suction pump 173 while the transport controller 83 is positioned on the modeling tank 32.

以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、上述の各実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することができる。   The preferred embodiment of the present invention has been described above. However, the above-described embodiments are merely illustrative, and the present invention can be embodied in other various forms.

上述した各実施形態では、吐出ヘッド22は、ラインヘッドであったがこれに限定されない。例えば、吐出ヘッド22は、走査方向Xに直線状に配置された複数のノズルを有し、左右方向Yに移動可能に構成されていてもよい。   In each embodiment mentioned above, although discharge head 22 was a line head, it is not limited to this. For example, the ejection head 22 may have a plurality of nozzles arranged linearly in the scanning direction X, and may be configured to be movable in the left-right direction Y.

上述した各実施形態では、三次元造形装置100は、硬化液を吐出する吐出ヘッド22を備えていたが、これに加えて、プロセスカラーインク等のインクを吐出する別の吐出ヘッドを備えていてもよい。   In each of the above-described embodiments, the three-dimensional modeling apparatus 100 includes the ejection head 22 that ejects the curing liquid, but in addition to this, another ejection head that ejects ink such as process color ink may be provided. It is also good.

上述した各実施形態では、本体10に収容された収容部材30に対してキャリッジ15を走査方向Xに相対的に移動させていたが、これに限定されない。例えば、キャリッジ15を本体10に固定し、キャリッジ15に対して収容部材30を走査方向Xに相対的に移動させてもよい。   In each of the above-described embodiments, the carriage 15 is moved relative to the housing member 30 housed in the main body 10 in the scanning direction X, but the invention is not limited thereto. For example, the carriage 15 may be fixed to the main body 10, and the housing member 30 may be moved relative to the carriage 15 in the scanning direction X.

上述した第1および第2実施形態では、敷詰ローラ18によって粉末材料90を造形空間32Aに敷き詰めながら、造形テーブル34に載置された粉末材料90に吐出ヘッド22から硬化液を吐出していたが、敷詰ローラ18によって粉末材料90を造形空間32Aに敷き詰める作業が終わった後に、造形テーブル34に載置された粉末材料90に吐出ヘッド22から硬化液を吐出してもよい。   In the first and second embodiments described above, the hardening liquid is discharged from the discharge head 22 to the powder material 90 placed on the modeling table 34 while the powder material 90 is spread over the modeling space 32A by the laying roller 18 However, after the work of laying the powder material 90 in the shaping space 32A by the laying roller 18 is finished, the curing liquid may be discharged from the discharge head 22 to the powder material 90 placed on the shaping table 34.

上述した各実施形態では、第2粉末貯留槽44は、第2貯留空間44A内に貯留された粉末材料90を撹拌することによって、排出口45から粉末材料90を下方に排出する排出装置46を備え、第3粉末貯留槽48は、第3貯留空間48A内に貯留された粉末材料90を撹拌することによって、供給口50から粉末材料90を下方に排出する供給装置51を備えていたが、これに限定されない。例えば、第2粉末貯留槽44が排出装置46を備え、第3粉末貯留槽48が供給装置51を備えていなくてもよい。また、第2粉末貯留槽44が排出装置46を備えず、第3粉末貯留槽48が供給装置51を備えていてもよい。   In the above-described embodiments, the second powder storage tank 44 discharges the discharge device 46 that discharges the powder material 90 downward from the discharge port 45 by stirring the powder material 90 stored in the second storage space 44A. The third powder storage tank 48 includes the supply device 51 that discharges the powder material 90 downward from the supply port 50 by stirring the powder material 90 stored in the third storage space 48A. It is not limited to this. For example, the second powder reservoir 44 may not include the discharge device 46, and the third powder reservoir 48 may not include the supply device 51. In addition, the second powder storage tank 44 may not include the discharge device 46, and the third powder storage tank 48 may include the supply device 51.

15 キャリッジ
18 敷詰ローラ
22 吐出ヘッド
32 造形槽
32A 造形空間
34 造形テーブル
38 第1粉末貯留槽
38A 第1貯留空間
44 第2粉末貯留槽
44A 第2貯留空間
45 排出口
48 第3粉末貯留槽
48A 第3貯留空間
50 供給口
70 搬送装置
90 粉末材料
100 三次元造形装置
Reference Signs List 15 carriage 18 spreading roller 22 discharge head 32 modeling tank 32A modeling space 34 modeling table 38 first powder storage tank 38A first storage space 44 second powder storage tank 44A second storage space 45 discharge port 48 third powder storage tank 48A Third storage space 50 Supply port 70 Transport device 90 Powder material 100 Three-dimensional modeling device

Claims (12)

粉末材料を硬化させて硬化層を形成し、これを順次積層することによって三次元造形物を造形する三次元造形装置であって、
前記粉末材料が収容され、前記三次元造形物が造形される造形空間を有する造形槽と、
前記造形空間内に配置され、前記粉末材料が載置される造形テーブルと、
前記造形槽の側方に配置され、前記粉末材料が貯留される第1貯留空間を有する第1粉末貯留槽と、
前記造形槽より上方に配置され、前記造形テーブルに載置された前記粉末材料に硬化液を吐出する吐出ヘッドと、
前記造形槽および前記吐出ヘッドのいずれか一方を他方に対して第1の方向に相対的に移動させる移動機構と、
前記吐出ヘッドおよび前記第1粉末貯留槽より上方に配置され、前記粉末材料が貯留され前記第1貯留空間より容積が小さい第2貯留空間と、下端に設けられた排出口と、前記第2貯留空間内に設けられ前記粉末材料を前記排出口から下方に排出する排出装置と、を有する第2粉末貯留槽と、
前記第1粉末貯留槽に貯留されている前記粉末材料を、前記第2粉末貯留槽に搬送する搬送装置と、
前記第2粉末貯留槽より下方かつ前記造形槽より上方に配置され、前記第2粉末貯留槽から排出された前記粉末材料が貯留され前記第2貯留空間より容積が小さい第3貯留空間と、下端に設けられた供給口と、前記第3貯留空間内に設けられ前記粉末材料を前記供給口から下方に供給する供給装置と、を有する第3粉末貯留槽と、
前記造形槽より上方かつ前記第3粉末貯留槽より下方に配置され、前記供給口から供給された前記粉末材料を前記造形空間に敷き詰める敷詰部材と、を備えている、三次元造形装置。
A three-dimensional forming apparatus for forming a three-dimensional structure by curing a powder material to form a hardened layer and sequentially laminating the layers,
A modeling tank having a modeling space in which the powder material is accommodated and the three-dimensional model is modeled;
A forming table which is disposed in the forming space and on which the powder material is placed;
A first powder storage tank disposed laterally of the modeling tank and having a first storage space in which the powder material is stored;
A discharge head disposed above the modeling tank and discharging the curing liquid to the powder material placed on the modeling table;
A moving mechanism that moves either one of the modeling tank and the discharge head relative to the other in the first direction;
A second storage space disposed above the discharge head and the first powder storage tank, the powder material being stored, and having a smaller volume than the first storage space, an outlet provided at a lower end, and the second storage A second powder storage tank provided in a space and having a discharge device discharging the powder material downward from the discharge port;
A conveying device for conveying the powder material stored in the first powder storage tank to the second powder storage tank;
A third storage space disposed below the second powder storage tank and above the modeling tank, storing the powder material discharged from the second powder storage tank, and having a smaller volume than the second storage space, and a lower end A third powder storage tank having a supply port provided in the third storage space, and a supply device provided in the third storage space and supplying the powder material downward from the supply port;
A three-dimensional modeling apparatus comprising: a laying member disposed above the modeling tank and below the third powder storage tank and laying the powder material supplied from the supply port in the modeling space.
前記搬送装置は、一端が前記第1粉末貯留槽の前記第1貯留空間内に配置され、他端が前記第2粉末貯留槽の前記第2貯留空間に連通する搬送管と、前記搬送管内に配置されたらせん状部材と、を備えている、請求項1に記載の三次元造形装置。   The transfer device has a transfer pipe whose one end is disposed in the first storage space of the first powder storage tank and whose other end communicates with the second storage space of the second powder storage tank, and in the transfer pipe. The three-dimensional shaping apparatus according to claim 1, comprising: a helical member disposed. 前記搬送装置は、一端が前記第1粉末貯留槽の前記第1貯留空間内に配置され、他端が前記第2粉末貯留槽の前記第2貯留空間に連通する搬送管と、前記搬送管内の空気を吸引する吸引ポンプと、一端が前記第2粉末貯留槽の前記第2貯留空間に連通し、他端が前記吸引ポンプに接続された吸引管と、を備えている、請求項1に記載の三次元造形装置。   The transfer device has a transfer pipe whose one end is disposed in the first storage space of the first powder storage tank and whose other end is in communication with the second storage space of the second powder storage tank; The suction pump according to claim 1, further comprising: a suction pump for suctioning air; and a suction pipe having one end connected to the second storage space of the second powder storage tank and the other end connected to the suction pump. Three-dimensional modeling device. 前記吸引管の前記一端には、フィルタが設けられている、請求項3に記載の三次元造形装置。   The three-dimensional modeling apparatus according to claim 3, wherein a filter is provided at the one end of the suction pipe. 前記移動機構は、前記吐出ヘッドおよび前記敷詰部材が搭載され、前記造形槽に対して前記第1の方向に移動可能なキャリッジと、前記キャリッジを駆動する駆動源と、を備えている、請求項1から4のいずれか一項に記載の三次元造形装置。   The moving mechanism includes a carriage on which the discharge head and the covering member are mounted and which can move in the first direction with respect to the modeling tank, and a driving source which drives the carriage. The three-dimensional shaping apparatus according to any one of Items 1 to 4. 前記供給装置および前記駆動源と通信可能に接続された制御装置を備え、
前記第3粉末貯留槽は、前記第1の方向に関して、前記敷詰部材に対して前記吐出ヘッドの反対側に位置するように前記キャリッジに設けられ、
前記制御装置は、
前記供給装置を駆動して前記粉末材料を前記供給口から下方に供給する供給制御部と、
前記粉末材料が前記供給口から下方に供給されているときに前記駆動源を駆動することによって、前記敷詰部材が前記造形槽の上方を通過するように前記キャリッジを移動させるキャリッジ制御部と、を備えている、請求項5に記載の三次元造形装置。
A control device communicably connected to the supply device and the drive source;
The third powder reservoir is provided on the carriage so as to be located on the opposite side of the discharge head with respect to the covering member in the first direction.
The controller is
A supply control unit which drives the supply device to supply the powder material downward from the supply port;
A carriage control unit for moving the carriage so that the covering member passes above the modeling tank by driving the driving source when the powder material is supplied downward from the supply port; The three-dimensional shaping apparatus according to claim 5, comprising:
前記搬送装置は、前記制御装置と通信可能に接続され、
前記制御装置は、前記キャリッジが前記第1の方向に移動し、前記第3粉末貯留槽が前記第2粉末貯留槽の下方に位置しないときに、前記搬送装置を駆動して前記第1粉末貯留槽に貯留されている前記粉末材料を、前記第2粉末貯留槽に搬送する搬送制御部を備えている、請求項6に記載の三次元造形装置。
The transport device is communicably connected to the control device;
The control device drives the transfer device to store the first powder when the carriage moves in the first direction and the third powder reservoir is not located below the second powder reservoir. The three-dimensional shaping apparatus according to claim 6, further comprising a transport control unit configured to transport the powder material stored in a tank to the second powder storage tank.
前記搬送装置は、前記吐出ヘッドと通信可能に接続され、
前記制御装置は、前記キャリッジが前記第1の方向に移動しかつ前記粉末材料が前記供給口から下方に供給されているときに、前記吐出ヘッドから前記造形テーブルに載置された前記粉末材料に硬化液を吐出するヘッド制御部を備えている、請求項6または7に記載の三次元造形装置。
The transport device is communicably connected to the discharge head,
The control device controls the powder material placed on the molding table from the discharge head when the carriage moves in the first direction and the powder material is supplied downward from the supply port. The three-dimensional shaping apparatus according to claim 6, further comprising a head control unit that discharges the curing liquid.
前記排出装置は、前記第2貯留空間内に貯留された前記粉末材料を撹拌することによって、前記排出口から前記粉末材料を下方に排出するように構成されている、請求項1から8のいずれか一項に記載の三次元造形装置。   The discharge device is configured to discharge the powder material downward from the discharge port by stirring the powder material stored in the second storage space. The three-dimensional shaping apparatus according to any one of the items. 前記供給装置は、前記第3貯留空間内に貯留された前記粉末材料を撹拌することによって、前記排出口から前記粉末材料を下方に供給するように構成されている、請求項1から9のいずれか一項に記載の三次元造形装置。   The said supply apparatus is comprised so that the said powder material may be supplied downward from the said discharge port by stirring the said powder material stored in the said 3rd storage space. The three-dimensional shaping apparatus according to any one of the items. 前記敷詰部材によって前記粉末材料を前記造形空間に敷き詰めるとき、前記造形空間に収容しきれなかった前記粉末材料は、前記第1粉末貯留槽に回収される、請求項1から10のいずれか一項に記載の三次元造形装置。   11. The powder material can not be stored in the modeling space when the powder material is laid in the modeling space by the padding member, and the powder material is collected in the first powder storage tank. The three-dimensional shaping apparatus described in the section. 前記敷詰部材は、前記第1の方向と平面視において交差する所定の第2の方向に延びた回転軸を中心に回転可能な敷詰ローラである、請求項1から11のいずれか一項に記載の三次元造形装置。   12. The covering roller according to any one of claims 1 to 11, wherein the covering member is a covering roller rotatable around a rotation axis extending in a predetermined second direction intersecting the first direction in a plan view. Three-dimensional modeling device described in.
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