JP2021016998A

JP2021016998A - ３次元積層造形装置、３次元積層造形装置の調整方法および３次元積層造形装置の調整プログラム

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Publication number: JP2021016998A
Application number: JP2019134105A
Authority: JP
Inventors: 英司大嶋; Eiji Oshima; 俊介楡井; Shunsuke Nirei
Original assignee: Kantatsu Co Ltd
Current assignee: Kantatsu Co Ltd
Priority date: 2019-07-19
Filing date: 2019-07-19
Publication date: 2021-02-15
Anticipated expiration: 2039-07-19
Also published as: CN112238608A; JP7377638B2; CN214027240U; US20210069988A1

Abstract

【課題】バットとプラットフォームとの位置決めを精度よく行うこと。【解決手段】造形材料を収容する部材であり、下方に設けられた光源からの光線を透過する底面部を有するバットと、底面部に対向する下向きの造形面を有し、造形面において一層ずつ積層造形された造形物を一層分の造形ごとに引き上げるプラットフォームと、バットを上向きに付勢しつつ支持する付勢部材と、少なくとも３点においてバットの上下方向の位置を調整する調整部材と、を備えた３次元積層造形装置であって、プラットフォームを下方に移動し、造形面を底面部に接触させて、バットを付勢部材の付勢力に抗して押し下げた状態で、調整部材を用いて、バットの位置を調整する。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、３次元積層造形装置、３次元積層造形装置の調整方法および３次元積層造形装置の調整プログラムに関する。

上記技術分野において、特許文献１には、台と槽とホルダと光学装置とを含む３次元造形装置であって、液体の光硬化性樹脂を収容する槽が台上に載置され、硬化した光硬化性樹脂をホルダで吊り上げる３次元造形装置が開示されている。

特開２０１７−１２４６３１号公報

しかしながら、上記文献に記載の技術では、槽（バット）が台上に固定されているので、ホルダ（プラットフォーム）に対する槽（バット）の位置を調整することができなかった。

本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る３次元積層造形装置は、
造形材料を収容する部材であり、下方に設けられた光源からの光線を透過する底面部を有するバットと、
前記底面部に対向する下向きの造形面を有し、前記造形面において一層ずつ積層造形された造形物を一層分の造形ごとに引き上げるプラットフォームと、
前記バットを上向きに付勢しつつ支持する付勢部材と、
少なくとも３点において前記バットの上下方向の位置を調整する調整部材と、
を備えた３次元積層造形装置であって、
前記プラットフォームを下方に移動し、前記造形面を前記底面部に接触させて、前記バットを前記付勢部材の付勢力に抗して押し下げた状態で、前記調整部材を用いて、前記バットの位置を調整する。

上記目的を達成するため、本発明に係る３次元積層造形装置の調整方法は、
造形材料を収容する部材であり、下方に設けられた光源からの光線を透過する底面部を有するバットと、
前記底面部に対向する下向きの造形面を有し、前記造形面において一層ずつ積層造形された造形物を一層分、引き上げるプラットフォームと、
前記バットを上向きに付勢しつつ支持する上向き付勢部材と、
少なくとも３点において前記バットの上下方向の位置を調整する調整部材と、
を備えた３次元積層造形装置の調整方法であって、
前記プラットフォームを下方に移動するステップと、
前記造形面を前記底面部に接触させて、前記バットを前記付勢部材の付勢力に抗して押し下げるステップと、
前記バットを押し下げた状態で、前記調整部材を用いて、前記バットの位置を固定するステップと、
を含む。

上記目的を達成するため、本発明に係る３次元積層造形装置の調整プログラムは、
造形材料を収容する部材であり、下方に設けられた光源からの光線を透過する底面部を有するバットと、
前記底面部に対向する下向きの造形面を有し、前記造形面において一層ずつ積層造形された造形物を一層分、引き上げるプラットフォームと、
前記バットを上向きに付勢しつつ支持する上向き付勢部材と、
少なくとも３点において前記バットの上下方向の位置を調整する調整部材と、
を備えた３次元積層造形装置の調整プログラムであって、
前記プラットフォームを下方に移動するステップと、
前記造形面を前記底面部に接触させて、前記バットを前記付勢部材の付勢力に抗して押し下げるステップと、
前記バットを押し下げた状態で、前記調整部材を用いて、前記バットの位置を固定するステップと、
をコンピュ−タに実行させる。

本発明によれば、プラットフォームに対するバットの位置を調整することができる。

本実施形態の第１実施形態に係る３次元造形装置を説明する斜視図である。本実施形態の第１実施形態に係る３次元造形装置を説明する側面図である。本実施形態の第１実施形態に係る３次元造形装置を説明する正面図である。本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置を説明する斜視図である。本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置を説明する側面図である。本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置を説明する正面図である。本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置のバットガイドを説明する正面図である。本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置のバットガイドを説明する斜視図である。本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置のバットガイドを説明する正面断面模式図である。本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置によるプラットフォームの位置決めの手順を説明する斜視図である。本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置によるプラットフォームの位置決めの手順を説明する斜視図である。本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置によるプラットフォームの位置決めの手順を説明する斜視図である。本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置によるプラットフォームの位置決めの手順を説明する斜視図である。本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置によるプラットフォームの位置決めの手順を説明する斜視図である。本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置によるプラットフォームの位置決めの手順を説明する斜視図および断面模式図である。本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置によるプラットフォームの位置決めの手順を説明する斜視図である。本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置によるプラットフォームの位置決めの手順を説明する斜視図および断面模式図である。本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置によるプラットフォームの位置決めの手順を説明する斜視図である。本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置に用いられるブロックを説明する図である。本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置が備える情報処理部が有する調整テーブルの一例を示す図である。本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置が備える情報処理部のハードウェア構成を示すブロック図である。本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置が備える情報処理部の処理手順を説明するフローチャートである。本発明の第３実施形態に係る３次元積層造形装置を説明する斜視図である。本発明の第４実施形態に係る３次元積層造形装置を説明する斜視図である。

以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して、例示的に詳しく説明記載する。ただし、以下の実施の形態に記載されている、構成、数値、処理の流れ、機能要素などは一例に過ぎず、その変形や変更は自由であって、本発明の技術範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態としての３次元積層造形装置１００について、図１Ａ乃至図１Ｃを用いて説明する。図１Ａは、本実施形態に係る３次元造形装置を説明する斜視図である。図１Ｂは、本実施形態に係る３次元造形装置を説明する側面図である。図１Ｃは、本実施形態に係る３次元造形装置を説明する正面図である。

図１Ａ乃至図１Ｃに示すように、３次元積層造形装置１００は、バット１０１、プラットフォーム１０２、付勢部材１０３および調整部材１０４を含む。バット１０１は、造形材料を収容する部材であり、下方に設けられた光源１３０からの光線１３１を透過する底面部１１１を有する。プラットフォーム１０２は、底面部１１１に対向する下向きの造形面１２１を有し、造形面１２１において一層ずつ積層造形された造形物を一層分の造形ごとに引き上げる。付勢部材１０３は、バット１０１を上向きに付勢しつつ支持する。調整部材１０４は、少なくとも３点においてバット１０１の上下方向の位置を調整する。３次元積層造形装置１００は、プラットフォーム１０２を下方に移動し、造形面１２１を底面部１１１に接触させて、バット１０１を付勢部材１０３の付勢力に抗して押し下げた状態で、調整部材１０４を用いて、バット１０１の位置を調整する。

本実施形態によれば、付勢部材と調整部材とによりバットの上下方向の位置を決められるので、プラットフォームに対するバットの位置を調整することができる。

［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態に係る３次元積層造形装置について、図２Ａ乃至図８を用いて説明する。図２Ａは、本実施形態に係る３次元積層造形装置を説明する斜視図である。図２Ｂは、本実施形態に係る３次元積層造形装置を説明する側面図である。図２Ｃは、本実施形態に係る３次元積層造形装置を説明する正面図である。

３次元積層造形装置２００は、バット２０１、プラットフォーム２０２、付勢部材２０３、調整部材２０４、バットガイド２０５および造形ベース２０６を含む。

バット２０１は、造形材料を収容する部材であり、バット２０１の下方に設けられた光源２３０からの光線２３１を透過する底面部２１１を有している。バット２０１の底面部２１１は、光源２３０からの光線２３１を透過する。バット２０１の底面部２１１を透過した光線２３１は、バット２０１に収容された光硬化性樹脂などの造形材料に照射され、光線２３１が照射された造形材料は硬化する。造形材料に照射される光線２３１の波長は、４０５ｎｍである。

プラットフォーム２０２は、バット２０１の底面部２１１に対向する下向きの造形面２２１を有している。３次元積層造形物は、造形面２２１上に造形される。プラットフォーム２０２は、造形面２２１がバット２０１内の造形開始位置まで下方に引き下げられた状態で、光源２３０からの光線２３１が照射される。一層分の光線２３１の照射が完了して、一層分の造形物が造形されると、プラットフォーム２０２は、造形物の一層分の厚みの分だけ引き上げられる。引き上げが完了すると、光線２３１の照射が開始され、次の一層分の造形が行われる。３次元積層造形装置２００は、このような動作を繰り返して３次元積層造形物の造形を行う。３次元積層造形物の一層分の厚み、つまり、プラットフォーム２０２を上昇させるピッチは、２．５μｍであるが、これには限定されない。ピッチは、造形材料や造形する３次元積層造形物に応じて適宜設定可能である。

付勢部材２０３は、バット２０１を上向きに付勢しつつ支持する。付勢部材２０３は、例えば、板バネやコイルバネなどであるが、これらには、限定されない。調整部材２０４は、バット２０１を付勢部材２０３の付勢力に抗して下方に押圧する。バット２０１は、付勢部材２０３と調整部材２０４とに挟まれた状態で、所定の位置に固定される。そして、バット２０１とプラットフォーム２０２との位置合わせは、プラットフォーム２０２を下方に移動させて、プラットフォーム２０２の造形面２２１と、バット２０１の底面部２１１の上面側とが接触している状態で行われる。

つまり、造形面２２１と底面部２１１とが接触している状態では、バット２０１は、付勢部材２０３により上向に付勢されているとともに、付勢部材２０３の付勢力に抗して押し下げられた状態になっている。バット２０１の位置合わせは、この状態で調整部材２０４により行われる。調整部材２０４は、例えば、ネジであり、ネジを締めることにより、上方向からバット２０１を押さえることで、バット２０１の位置合わせを行うことができる。

バットガイド２０５は、バット２０１を所定の位置に配置されるように案内する。そして、バットガイド２０５は、造形ベース２０６の上面である基準面２６１に取り付けられる。バットガイド２０５が基準面２６１に取り付けられることにより、基準面２６１からの調整部材２０４の位置が規定される。つまり、調整部材２０４は、バットガイド２０５に設けられたネジ孔に取り付けられているため、バットガイド２０５の位置が決まれば、調整部材２０４の基準面２６１に対する位置も決まる。

図３Ａは、本実施形態に係る３次元積層造形装置のバットガイドを説明する正面図である。図３Ｂは、本実施形態に係る３次元積層造形装置のバットガイドを説明する斜視図である。図３Ｃは、本実施形態に係る３次元積層造形装置のバットガイドを説明する正面断面模式図である。バットガイド２０５は、付勢部材２０３および調整部材２０４を含む。バットガイド２０５は、バット２０１の端縁部２１２を付勢部材２０３と調整部材２０４との間に案内する。バット２０１は、矢印３２０の方向に案内されることにより、バットガイド２０５に取り付け、取り外しされる。

調整部材２０４は、バットガイド２０５に設けられたネジ孔に取り付けられている。そして、バットガイド２０５を造形ベース２０６に設置すれば、造形ベース２０６の基準面２６１からの調整部材２０４の位置が規定される。

また、付勢部材２０３は、バットガイド２０５の下方の位置、すなわち、造形ベース２０６に近い側に設けられている。付勢部材２０３の両端は、上方向に凸状の押圧部３０１が形成されている。付勢部材２０３の両端の押圧部３０１は、バット２０１の端縁部２１２を下方向から上方向に向かって付勢し、支持する。

付勢部材２０３は、例えば、板バネやコイルバネなどであるが、これらには限定されない。

バット２０１の端縁部２１２は、調整部材２０４のネジ先端部３０２で調整部材２０４と接触する。調整部材２０４（ネジ先端部３０２）は、バットガイド２０５に挿入されたバット２０１を付勢部材２０３の付勢力に抗して上方から下方へと押し下げる。バットガイド２０５に挿入されたバット２０１は、押圧部３０１とネジ先端部３０２とで挟み込まれることにより、バットガイド２０５に固定される。

次に、図４Ａ乃至図４Ｉを参照して、３次元積層造形装置２００によるプラットフォームの位置決めの手順を説明する。図４Ａは、本実施形態に係る３次元積層造形装置による位置決めの手順を説明する斜視図である。まず、３次元積層造形装置２００に、プラットフォーム２０２を取り付け、矢印で示すバット２０１をバットガイド２０５に挿入する。

図４Ｂは、本実施形態に係る３次元積層造形装置によるプラットフォームの位置決めの手順を説明する斜視図である。バット２０１をバットガイド２０５の定位置まで挿入し、バット２０１をバットガイド２０５に装着する。

図４Ｃは、本実施形態に係る３次元積層造形装置によるプラットフォームの位置決めの手順を説明する斜視図である。図の矢印に示したように、粗調整用のブロック２０７（楔形ブロック）を造形ベース２０６とバット２０１との間に挿入する。

図４Ｄは、本実施形態に係る３次元積層造形装置によるプラットフォームの位置決めの手順を説明する斜視図である。粗調整用のブロック２０７を挿入したら、プラットフォーム２０２を降下させる。

図４Ｅは、本実施形態に係る３次元積層造形装置によるプラットフォームの位置決めの手順を説明する斜視図である。プラットフォーム２０２の降下を継続して、プラットフォーム２０２の造形面２２１が、バット２０１の底面部２１１に接触する位置まで、プラットフォーム２０２を降下させる。

図４Ｆは、本実施形態に係る３次元積層造形装置によるプラットフォームの位置決めの手順を説明する斜視図および断面模式図である。図４Ｆの右上に示した図は、ＡＡ’線断面模式図であり、バット２０１と粗調整用のブロック２０７との位置関係を示す図である。なお、図が煩雑になるのを避けるため、説明に不要な部材は適宜省略している。プラットフォーム２０２の造形面２２１とバット２０１の底面部２１１とが接触した状態でさらにプラットフォーム２０２を降下させると、プラットフォーム２０２と共にバット２０１も降下する。バット２０１は、付勢部材２０３により上方向に付勢されつつ支持されているが、プラットフォーム２０２をさらに降下させると、付勢部材２０３の付勢力に抗して、バット２０１もさらに降下する。プラットフォーム２０２とバット２０１とは、バット２０１が粗調整用のブロック２０７に当接した位置で降下を停止する（図４Ｆの断面模式図の矢印）。

図４Ｇは、本実施形態に係る３次元積層造形装置によるプラットフォームの位置決めの手順を説明する斜視図である。次に、バット２０１が降下したところで、粗調整用のブロック２０７を取り外し、微調整用のブロック２０７を４個用意する。用意した４個の微調整用のブロック２０７を造形ベース２０６とバット２０１との間の隙間を埋めるよう挿入する。

図４Ｈは、本実施形態に係る３次元積層造形装置によるプラットフォームの位置決めの手順を説明する斜視図および断面模式図である。図４Ｈの右上に示した図は、ＢＢ’線断面模式図であり、バット２０１と微調整用のブロック２０７との位置関係を示す図である。なお、図が煩雑になるのを避けるため、説明に不要な部材は適宜省略している。４か所の調整部材２０４を廻して、バット２０１を押し下げ、バット２０１が微調整用のブロック２０７と調整部材２０４とに挟まれて、バット２０１がこれ以上、下がらなくなるまで（調整部材２０４が廻らなくなるまで）調整部材２０４を廻す。

図４Ｉは、本実施形態に係る３次元積層造形装置によるプラットフォームの位置決めの手順を説明する斜視図である。バット２０１が下がらなくなったら、４個の微調整用のブロック２０７を取り外す。なお、微調整に用いるブロック２０７の個数は、３個であってもよい。微調整用のブロック２０７が取り外されたら、プラットフォーム２０２の位置決めは完了する。ここで決めたプラットフォーム２０２の位置が、いわゆるゼロ点（基準点）となる。プラットフォーム２０２の位置決めが完了したら、プラットフォーム２０２を上昇させて（プラットフォーム２０２を上昇させた後も、バット２０１の位置はゼロ点（基準点）に保持されたままとなる）、バット２０１を取り外す。取り外したバット２０１に造形材料を注入して、バット２０１をバットガイド２０５にセットする。造形材料を注入したバット２０１のセットが完了したら、プラットフォーム２０２をゼロ点位置まで再度降下させる。この時点で、３次元積層造形物の造形の準備が完了する。この後は、プラットフォーム２０２を例えば、２．５μｍピッチで引き揚げながら３次元積層造形物の造形を行う。

図５は、本実施形態に係る３次元積層造形装置に用いられるブロックを説明する図である。図５は、ブロック２０７の側面図（５１０）、正面図（５２０）および部分拡大図（５３０）を表す。ブロック２０７は、側面図（５１０）で示した状態が縦置きした状態となる。縦置きしたブロック２０７は、微調整用のブロック２０７として使用できる。縦置きしたブロック２０７は、調整面５０１を有しており、調整面５０１は、部分拡大図（５３０）に示すように階段状に形成された傾斜面となっている。すなわち、縦置きしたブロック２０７の調整面５０１には、微調整のための楔形形状が形成されている。微調整は前述したように、プラットフォーム２０２を下方に移動して造形面２２１が底面部２１１を押し下げた状態で、バット２０１と造形ベース２０６との間にブロック２０７の楔形部を挿入し、バット２０１がこれ以上、下がらなくなるまで（調整部材２０４が廻らなくなるまで）調整部材２０４を廻すことで行われる。

また、部分拡大図（５３０）を参照すると、調整面５０１は、階段状に形成されており、例えば、階段の幅（階段の奥行き方向の長さ）は、０．５５ｍｍ、階段のピッチ（間隔）は、０．２ｍｍ、階段数は、１１段である。また、ブロック２０７の高さ（造形ベース面からの高さ）は、７ｍｍ〜９ｍｍであり、８ｍｍを設計中心に、調整範囲２ｍｍとなっている。なお、ここに示した幅やピッチ、階段数、高さは、一例に過ぎず、例えば、階段の幅やピッチが、段ごとに異なっていてもよく、ブロック２０７による調整の目的に合わせて適宜変更することができる。

さらに、ブロック２０７は、側面図（５１０）で示した縦置き状態から、右側に９０度倒した状態が横置き状態となる。横置きしたブロック２０７は、粗調整用のブロック２０７として使用できる。粗調整は、調整面５０２を用いて行う。粗調整は前述したように、あらかじめバット２０１と造形ベース２０６との間に横置きしたブロック２０７を挿入し、プラットフォーム２０２を下方に移動して造形面２２１が底面部２１１を押し下げ、バット２０１がブロック２０７に当接してそれ以上降下しない位置として規定される。

図５に示した例は、ブロック２０７が、粗調整用のブロック２０７と微調整用のブロック２０７とが一体成形されている例であるが、粗調整用のブロック２０７と微調整用のブロック２０７とを別々のブロックとしてもよい。

図６は、本実施形態に係る３次元積層造形装置が備える情報処理部（不図示）が有する調整テーブルの一例を示す図である。調整テーブル６０１は、バット底面部位置６１１に関連付けてプラットフォーム造形面位置６１２、付勢力６１３および付与トルク６１４を記憶する。バット底面部位置６１１は、バット２０１の底面部２１１の位置である。プラットフォーム造形面位置６１２は、プラットフォーム２０２の造形面２２１の位置である。付勢力６１３は、付勢部材２０３による付勢力である。付与トルク６１４は、調整部材２０４に与えるトルクである。

図７は、本実施形態に係る３次元積層造形装置が備える情報処理部７００のハードウェア構成を示すブロック図である。ＣＰＵ(Central Processing Unit)７１０は、演算制御用のプロセッサであり、プログラムを実行することで３次元積層造形装置の情報処理部７００の機能構成部を実現する。ＣＰＵ７１０は複数のプロセッサを有し、異なるプログラムやモジュール、タスク、スレッドなどを並行して実行してもよい。ＲＯＭ(Read Only Memory)７２０は、初期データおよびプログラムなどの固定データおよびその他のプログラムを記憶する。また、ネットワークインタフェース７３０は、ネットワークを介して他の装置などと通信する。なお、ＣＰＵ７１０は１つに限定されず、複数のＣＰＵであっても、あるいは画像処理用のＧＰＵ(Graphics Processing Unit)を含んでもよい。また、ネットワークインタフェース７３０は、ＣＰＵ７１０とは独立したＣＰＵを有して、ＲＡＭ(Random Access Memory)７４０の領域に送受信データを書き込みあるいは読み出しするのが望ましい。また、ＲＡＭ７４０とストレージ７５０との間でデータを転送するＤＭＡＣ(Direct Memory Access Controller)を設けるのが望ましい（図示なし）。さらに、ＣＰＵ７１０は、ＲＡＭ７４０にデータが受信あるいは転送されたことを認識してデータを処理する。また、ＣＰＵ７１０は、処理結果をＲＡＭ７４０に準備し、後の送信あるいは転送はネットワークインタフェース７３０やＤＭＡＣに任せる。

ＲＡＭ７４０は、ＣＰＵ７１０が一時記憶のワークエリアとして使用するランダムアクセスメモリである。ＲＡＭ７４０には、本実施形態の実現に必要なデータを記憶する領域が確保されている。底面部位置７４１は、バット２０１の底面部２１１の位置である。造形面位置７４２は、プラットフォーム２０２の造形面２２１の位置である。付勢力７４３は、付勢部材２０３による付勢力である。付与トルク７４４は、調整部材２０４に付与するトルクである。

送受信データ７４５は、ネットワークインタフェース７３０を介して送受信されるデータである。また、ＲＡＭ７４０は、各種アプリケーションモジュールを実行するためのアプリケーション実行領域７４６を有する。

ストレージ７５０には、データベースや各種のパラメータ、あるいは本実施形態の実現に必要な以下のデータまたはプログラムが記憶されている。ストレージ７５０は、調整テーブル６０１を格納する。調整テーブル６０１は、図６に示した、バット底面部位置６１１と付与トルク６１４などとを関連付けて管理するテーブルである。

ストレージ７５０は、さらに情報処理モジュール７５１を格納する。情報処理モジュール７５１は、プラットフォーム２０２を下方に移動させ、造形面２２１を底面部２１１に接触させて、バット２０１を付勢部材２０３の付勢力に抗して押し下げ、バット２０１を押し下げた状態で、調整部材２０４を用いてバットの位置を固定するモジュールである。情報処理モジュール７５１は、ＣＰＵ７１０によりＲＡＭ７４０のアプリケーション実行領域７４６に読み出され、実行される。制御プログラム７５２は、３次元積層造形装置２００の全体を制御するためのプログラムである。

図８は、本実施形態に係る３次元積層造形装置が備える情報処理部の処理手順を説明するフローチャートである。このフローチャートは、図７のＣＰＵ７１０がＲＡＭ７４０を使用して実行し、３次元積層造形装置２００の情報処理部７００の機能構成部を実現する。ステップＳ８０１において、３次元積層造形装置２００は、プラットフォーム２０２を下方に移動させる。ステップＳ８０３において、３次元積層造形装置２００は、造形面２２１を底面部２１１に接触させる。ステップＳ８０５において、３次元積層造形装置２００は、造形面２２１と底面部２１１とを接触させた状態で、バット２０１を付勢部材２０３の付勢力に抗して押し下げる。ステップＳ８０７において、３次元積層造形装置２００は、バット２０１を押し下げた状態で、調整部材２０４を用いて、バット２０１の位置を固定する。

本実施形態によれば、バットとプラットフォームとの位置合わせを正確に行うことができる。また、バットの底面部とプラットフォームの造形面との平行出しを確実に行うことができる。

［第３実施形態］
次に本発明の第３実施形態に係る３次元積層造形装置について、図９を用いて説明する。図９は、本実施形態に係る３次元積層造形装置を説明する斜視図である。本実施形態に係る３次元積層造形装置は、上記第２実施形態と比べると、押圧部材を有する点で異なる。その他の構成および動作は、第２実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。

３次元積層造形装置９００は、押圧部材９０１を有する。押圧部材９０１は、一層分の３次元積層造形物が形成されるごとに、付勢部材２０３の上向きの付勢力に抗して、バット２０１を下向きに押圧する。つまり、バット２０１に収容された造形材料としての光硬化性樹脂に光線２３１を照射して、３次元積層造形物の一層分の造形が完了すると、硬化した造形材料とバット２０１の底面部２１１とが密着した状態となり、次の層の造形する際に、大きな剥離力が発生する。これは、プラットフォーム２０２の上下方向の移動を制御するステッピングモータなどの構造に強度的な負担がかかることを意味する。しかも、３次元積層造形物の一層分の厚みは、数μｍ〜数十μｍ程度と微少であり、大きな剥離力を受けながら、精度よく微小な移動を制御するのは困難になる。本実施形態にすることで、押圧部材９０１が、一層分の造形ごとにバット２０１を下向きに押圧し、硬化した造形材料とバット２０１の底面部２１１との密着を剥離することができる。従って、構造への強度的な負担が減少するため、プラットフォーム２０２の移動の制御を精度よく容易に行える。

本実施形態によれば、押圧部材によりバットを下向きに押圧するので、プラットフォームの移動制御を容易に行える。

［第４実施形態］
次に本発明の第４実施形態に係る３次元積層造形装置について、図１０を用いて説明する。図１０は、本実施形態に係る３次元積層造形装置を説明する斜視図である。本実施形態に係る３次元積層造形装置は、上記第２実施形態および第３実施形態と比べると、制御部を有する点で異なる。その他の構成および動作は、第２実施形態および第３実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。

３次元積層造形装置１０００は、制御部１００１を有する。制御部１００１は、調整部材２０４にかかる軸方向の力を検出しつつ、調整部材２０４による調整レベルを制御し、バット２０１の上下方向の位置を調整する。

制御部１００１は、例えば、モータなどにより回転運動を実現可能な部材であり、ネジなどの調整部材２０４のヘッド部分の形状にフィットする形状を有していたり、ヘッド部分を掴めるような構造を有していたりする。制御部１００１は、調整部材２０４に回転トルクを与え、調整部材２０４は、与えられた回転トルクにより締め込まれる。このように制御部１００１により、調整部材２０４に与えられる回転トルクを制御することにより、調整部材２０４に均等な回転トルクを与えられる。

また、３次元積層造形装置１０００は、調整部材２０４を少なくとも３つ備え、制御部１００１は、少なくとも３つの調整部材２０４による調整レベルを同時に制御するようにしてもよい。すなわち、制御部１００１は、少なくとも３つの調整部材２０４の締め込みの量を同時に制御して、バット２０１の上下方向の位置を調整する。

制御部１００１による調整部材２０４にかかる軸方向の力の検出は、例えば、力センサやエンコーダなどで行ってもよいし、制御部１００１の回転数をカウントすることにより行ってもよく、これらには限定されない。

本実施形態によれば、制御部により調整部材の調整レベルを制御するので、調整部材を精度高く制御することができ、また、少なくとも３つの調整部材を同時に制御できるので、調整レベルを均等に制御できる。

［他の実施形態］
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の範疇に含まれる。

また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるＷＷＷ(World Wide Web)サーバも、本発明の範疇に含まれる。特に、少なくとも、上述した実施形態に含まれる処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）は本発明の範疇に含まれる。

Claims

造形材料を収容する部材であり、下方に設けられた光源からの光線を透過する底面部を有するバットと、
前記底面部に対向する下向きの造形面を有し、前記造形面において一層ずつ積層造形された造形物を一層分の造形ごとに引き上げるプラットフォームと、
前記バットを上向きに付勢しつつ支持する付勢部材と、
少なくとも３点において前記バットの上下方向の位置を調整する調整部材と、
を備えた３次元積層造形装置であって、
前記プラットフォームを下方に移動し、前記造形面を前記底面部に接触させて、前記バットを前記付勢部材の付勢力に抗して押し下げた状態で、前記調整部材を用いて、前記バットの位置を調整する３次元積層造形装置。
前記調整部材は、前記バットを前記付勢部材の付勢力に抗して下方向に押圧する請求項１に記載の３次元積層造形装置。
前記付勢部材と前記調整部材とを含み、前記バットの端縁部を前記付勢部材と前記調整部材との間に案内するバットガイドをさらに備えた請求項１または２に記載の３次元積層造形装置。
前記バットガイドを設置するための造形ベースをさらに備え、
前記バットガイドは、前記造形ベースの上面である基準面に取り付けられ、前記基準面からの前記調整部材の位置を規定する請求項３に記載の３次元積層造形装置。
前記プラットフォームを下方に移動して前記造形面が前記底面部を押し下げる際の前記バットの最下位置を規定するため、あらかじめ前記バットと前記造形ベースとの間に挿入される粗調整用のブロックをさらに備えた請求項４に記載の３次元積層造形装置。
前記調整部材の調整位置を規定するため、前記プラットフォームを下方に移動して前記造形面が前記底面部を押し下げた状態で、前記バットと前記造形ベースとの間に挿入される微調整用の楔形ブロックをさらに備えた請求項４または５に記載の３次元積層造形装置。
前記プラットフォームを下方に移動して前記造形面が前記底面部を押し下げた際の前記バットの最下位置を規定するため、前記バットと前記造形ベースとの間に挿入される粗調整用のブロックと、
前記調整部材の調整位置を規定するため、前記プラットフォームを下方に移動して前記造形面が前記底面部を押し下げた状態で、前記バットと前記造形ベースとの間に挿入される微調整用の楔形ブロックと、
を一体成形した調整用ブロックをさらに備えた請求項４乃至６のいずれか１項に記載の３次元積層造形装置。
前記楔形ブロックは、階段状に形成された調整面を備えた請求項６または７に記載の３次元積層造形装置。
一層分の前記造形物が形成されるごとに、前記付勢部材の上向きの付勢力に抗して、前記バットを下向きに押圧する押圧部材をさらに備えた請求項１乃至８のいずれか１項に記載の３次元積層造形装置。
前記調整部材にかかる軸方向の力を検出しつつ、前記調整部材による調整レベルを制御し、前記バットの上下方向の位置を調整する制御部をさらに備えた請求項１乃至９のいずれか１項に記載の３次元積層造形装置。
前記調整部材を少なくとも３つ備え、
前記制御部は、少なくとも３つの前記調整部材による調整レベルを同時に制御する請求項１０に記載の３次元積層造形装置。
造形材料を収容する部材であり、下方に設けられた光源からの光線を透過する底面部を有するバットと、
前記底面部に対向する下向きの造形面を有し、前記造形面において一層ずつ積層造形された造形物を一層分、引き上げるプラットフォームと、
前記バットを上向きに付勢しつつ支持する上向き付勢部材と、
少なくとも３点において前記バットの上下方向の位置を調整する調整部材と、
を備えた３次元積層造形装置の調整方法であって、
前記プラットフォームを下方に移動するステップと、
前記造形面を前記底面部に接触させて、前記バットを前記付勢部材の付勢力に抗して押し下げるステップと、
前記バットを押し下げた状態で、前記調整部材を用いて、前記バットの位置を固定するステップと、
を含む３次元積層造形装置の調整方法。
造形材料を収容する部材であり、下方に設けられた光源からの光線を透過する底面部を有するバットと、
前記底面部に対向する下向きの造形面を有し、前記造形面において一層ずつ積層造形された造形物を一層分、引き上げるプラットフォームと、
前記バットを上向きに付勢しつつ支持する上向き付勢部材と、
少なくとも３点において前記バットの上下方向の位置を調整する調整部材と、
を備えた３次元積層造形装置の調整プログラムであって、
前記プラットフォームを下方に移動するステップと、
前記造形面を前記底面部に接触させて、前記バットを前記付勢部材の付勢力に抗して押し下げるステップと、
前記バットを押し下げた状態で、前記調整部材を用いて、前記バットの位置を固定するステップと、
をコンピュ−タに実行させる３次元積層造形装置の調整プログラム。