JP3710317B2 - 積層造形装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は積層造形装置に関し、例えば、粉末を利用する粉末焼結法やインクジェット法などによって立体構造物を製作する装置に適用し得るものである。
【０００２】
【従来の技術】
立体構造物を製作する方法として、製作対象物の形状データを３次元座標軸上のある座標軸に直交する平面でスライスした各層毎の２次元スライスデータを得、その２次元スライスデータに基づいて、下位層又は上位層の形状から各層の形状を徐々に形成（積層形成）することを通じて、所望する立体構造物を製作する積層造形法がある。そして、積層造形法の中には、粉末を利用する粉末焼結法やインクジェット法などもある。
【０００３】
粉末焼結法は、積層原料として粉末を使用し、光線加熱によって粉末粒子を相互に結合させて積層造形を行う方法である。例えば、粉末の流動性を利用して、水平に移動するローラやブレード刃などによって薄い層を形成し、その層の２次元スライスデータに応じて加熱用の光線をその層に選択的に照射し、その層の形状を形成する。
【０００４】
インクジェット法にはバインダ法及び堆積法があるが、インクジェットバインダ法でも、積層原料として粉末を使用する。インクジェットバインダ法は、結合用の液材の滴下によって粉末粒子を相互に結合させて積層造形を行う方法である。例えば、粉末の流動性を利用して、水平に移動するローラやブレード刃などによって薄い層を形成し、その層の２次元スライスデータに応じて結合用の液材をその層に選択的に滴下し、その層の形状を形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、粉末焼結法においては、２次元スライスデータに応じた加熱用の光線の選択的な照射は、光ビームの走査（スキャン）によっているので、１層分の形状の作成にも長時間を要し、当然に、所望する立体構造物の全体形状の作成にも長時間を要する。また、ランダムスキャンやラスタスキャンやベクトルスキャンのいずれを採用している場合であっても、スキャン中における光ビームの断続を要することもあり、その断続制御が複雑になり易い。さらに、スキャンニング構成は、２次元座標上のいずれの位置に対しても応じられる構成であるため、構成が複雑である共に、その位置精度に対する要求が高いために高価なものとなり易い。
【０００６】
また、インクジェットバインダ法においては、２次元スライスデータに応じた液材の選択的な滴下は、滴下用のノズルの走査（スキャン）によっているので、１層分の形状の作成にも長時間を要し、当然に、所望する立体構造物の全体形状の作成にも長時間を要する。また、ノズルのスキャン中において適宜滴下を断続することを要し、その断続制御が複雑になり易い。さらに、スキャンニング構成は、２次元座標上のいずれの位置に対しても応じられる構成であるため、構成が複雑である共に、その位置精度に対する要求が高く、高価なものとなり易い。
【０００７】
上述した粉末焼結法は、光硬化樹脂を積層材料としている光造形法と、光線を積層材料に選択的に照射するという点では同様である。そのため、現状の粉末焼結法では光強度の面から採用されていないが、光造形法で提案されているマスクを利用する面露光方式を、粉末焼結法にも適用することが考えられる。面露光方式を適用した場合には、作成時間の短縮化が期待される。
【０００８】
従来の光造形法の場合、２次元スライスデータに応じた透過パターンを有するマスクは、従来は、ガラスなどの剛性を有する透光性板状部材の一面に透過パターンを形成したものとなっている。立体構造物を光造形法で形成するためには、多くのマスクが必要となる。
【０００９】
しかし、その時点で対象となっている層に応じたマスクを、剛性を有する複数のマスクの中から選択して、光硬化樹脂層に対向させる構成は、複雑、大型化し、光造形装置全体をも複雑、大型化する。また、剛性を有する透光性板状部材でなるマスクを作成する構成自体も、複雑、大型化し易い。そのため、光造形を行う構成と、マスクを作成する構成とを別個のユニットとするようなことも多く、この点からも、光造形装置の全体構成を複雑、大型化し易く、また、マスク作成ユニットから、光造形ユニットへのマスク転送構成なども必要となる。
【００１０】
このような課題は、面露光方式を粉末焼結法に仮に適用したとしても同様に生じるであろう。
【００１１】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、製作対象物の作成に要する時間が短い、しかも、構成を簡易、小型にし得る、積層材料として粉末を適用している積層造形装置を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、第１の本発明は、光に感応して相互に焼結結合する焼結用粉末材料に対してマスクを介して露光光を照射して製作対象物の１層分の形状を形成し、この１層分の形状形成処理を繰り返し行うことで所望する製作対象物を造形する積層造形装置であって、（１）透明シートと被転写層とを有する被転写層塗布リボンを用いた印刷処理によって上記被転写層塗布リボンから部分的に被転写層を除去して、上記被転写層塗布リボンから部分的に被転写層が除去された部分を上記マスクとして作成するマスク作成手段と、（２）作成されたマスクを露光位置に搬送制御するマスク搬送制御手段とを有し、上記マスク作成手段は、同一のマスクパターンに係る１又は複数層のマスクとして１個のマスクを作成するものであり、上記マスク搬送制御手段は、その時点での露光対象の焼結用粉末材料層に応じ、上記被転写層塗布リボンの搬送を制御してその層のマスクパターンに係るマスクを露光対象の焼結用粉末材料層に対向させるものであることを特徴とする。また、第２の本発明は、光に感応して相互に焼結結合する焼結用粉末材料に対してマスクを介して露光光を照射して製作対象物の１層分の形状を形成し、この１層分の形状形成処理を繰り返し行うことで所望する製作対象物を造形する積層造形装置であって、（１）透明シートと被転写層とを有する被転写層塗布リボンを用いた印刷処理によって上記被転写層塗布リボンから部分的に被転写層を除去して、上記被転写層塗布リボンから部分的に被転写層が除去された部分を上記マスクとして作成するマスク作成手段と、（２）作成されたマスクを露光位置に搬送制御するマスク搬送制御手段とを有し、上記マスク作成手段が、同一及び相似のマスクパターンに係る１又は複数層のマスクとして１個のマスクを作成するものであり、上記マスク搬送制御手段は、その時点での露光対象の焼結用粉末材料層に応じ、上記被転写層塗布リボンの搬送を制御してその層のマスクパターンに係るマスクを露光対象の焼結用粉末材料層に対向させるものであると共に、（３）上記マスクでのマスクパターンの大きさと、上記露光対象の焼結用粉末材料層に係るマスクパターンの大きさとの比率に応じて、露光光の有効断面積を変化させる露光光断面積可変手段を上記露光対象の焼結用粉末材料層とそれに対向する上記マスクとの間に設けたことを特徴とする。
【００１３】
また、第３の本発明は、結合用液材の供給によって相互に結合する被結合用粉末材料に対してマスクを介して上記結合用液材を供給して製作対象物の１層分の形状を形成し、この１層分の形状形成処理を繰り返し行うことで所望する製作対象物を造形する積層造形装置であって、（１）上記結合用液材を通過し得るベースシートと上記結合用液材を通過し得ない被覆層とを有するリボンを用いた印刷処理によって上記リボンから部分的に被覆層を除去して、上記リボンから部分的に被覆層が除去された部分を上記マスクとして作成するマスク作成手段と、（２）作成されたマスクを上記結合用液材の供給位置に搬送制御するマスク搬送制御手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明による積層造形装置の第１の実施形態を図面を参照しながら詳述する。この第１の実施形態の積層造形装置は、焼結造形法の範疇に属するものである。
【００１５】
ここで、図１が、第１の実施形態の積層造形装置（粉末焼結造形装置）の全体構成を示す概略構成図である。
【００１６】
図１において、この粉末焼結造形装置１は、大きくは、マスクを作成すると共に所定位置にマスクを搬送するマスク作成搬送部１０、面露光に必要な平行光（平行光束）を形成する平行光照射部２０、各層の露光材料層の形成や位置制御を行う被露光物形成部３０、及び、当該積層造形装置１の全体制御などを行う制御部４０から構成されている。
【００１７】
マスク作成搬送部１０は、被転写層塗布リボン１１、被転写層塗布リボン供給部（以下、単にリボン供給部と呼ぶ）１２、被転写層塗布リボン巻取部（以下、単にリボン巻取部と呼ぶ）１３、印刷部１４、並びに、被転写層塗布リボン進行方向変換ローラ（以下、単にリボン進行方向変換ローラと呼ぶ）１５及び１６を有している。
【００１８】
被転写層塗布リボン１１は、透明シート１１ａ上に被転写層１１ｂが例えば熱転写可能（加熱によって剥離可能）に塗布されているものである。この実施形態の場合、被転写層塗布リボン１１の一方の構成要素である透明シート１１ａは、焼結用の光束（露光光）を透過し得るものであり、これに対して、被転写層塗布リボン１１の他方の構成要素である被転写層１１ｂは、露光光の透過を阻止するものである。
【００１９】
なお、第１の実施形態の場合、積層材料としては、焼結結合される粉末を適用している。被転写層１１ｂは、光線を吸収して露光光の透過を阻止するものであっても良く、また、光線を反射して露光光の透過を阻止するものであっても良い。前者の場合には、被転写層１１ｂとして例えばインク層を適用でき、後者の場合には、被転写層１１ｂとして例えば金属薄膜層を適用できる。粉末焼結法では、露光光は粉末を焼結できる程度のパワーを必要とするので、被転写層１１ｂは、光線を反射して露光光の透過を阻止するものの方が好ましいであろう。
【００２０】
リボン供給部１２は、以上のような被転写層塗布リボン１１を引き出し可能に巻回しているものである。リボン巻取部１３は、制御部４０の制御下で一方向にのみ回転可能な、しかも、回転量を微細に制御できるモータ（例えばパルスモータ）を備え、被転写層塗布リボン１１の巻き取りを実行することを通じて、リボン供給部１２からの被転写層塗布リボン１１の引き出しを実行するものである。
【００２１】
なお、リボン巻取部１３による被転写層塗布リボン１１の巻き取りは、後述するように、マスクの搬送を意味する。
【００２２】
一対のリボン進行方向変換ローラ１５（進行方向の上流側）及び１６（進行方向の下流側）は、リボン供給部１２からリボン巻取部１３への被転写層塗布リボン１１の進行経路上に、離間して設けられているものである。例えば、リボン進行方向変換ローラ１５及び１６はそれぞれ、被転写層塗布リボン１１の進行方向を反時計回り方向に９０度変換するものである。一対のリボン進行方向変換ローラ１５及び１６間の被転写層塗布リボン１１の部分は、露光対象の後述する焼結用粉末層に対向する。
【００２３】
印刷部１４は、リボン供給部１２からリボン進行方向変換ローラ１５への進行経路上の中間部に設けられている。印刷部１４は、例えば、熱転写印刷ヘッドを備え、制御部４０の制御下で印刷動作するものである。この印刷動作を通じて、被転写層塗布リボン１１から被転写層が部分的に除去され、この部分的な除去パターンが後述するように、面露光でのマスク（マスクパターン）として用いられる。なお、印刷部１４は、詳述を避けるが、被転写層塗布リボン１１から除去された被転写層が付着する用紙や用紙リボンなどの印刷媒体や、その印刷媒体の搬送機構なども備えている。
【００２４】
平行光照射部２０は、光源２１、集光レンズ２２、光シャッタ２３、ピンホール２４、コリメータレンズ２５及びプリズム２６を備えている。なお、光源２１、集光レンズ２２、光シャッタ２３、ピンホール２４、コリメータレンズ２５、及び、プリズム２６の入射面の光軸は一致している。また、集光レンズ２２、コリメータレンズ２５、及び、プリズム２６は、後述する焼結用粉末が焼結結合するのに必要な波長成分をほぼ減衰させることなく透過させるものである。
【００２５】
光源２１は、露光光となる均一パワーを有する面光を射出するものである。光源２１としては、例えば、光パワーが相対的に大きい複数のＣＯ2レーザ光源を２次元マトリクス状に配列すると共に、それらの２次元マトリクス状の複数のＣＯ2レーザ光源からの射出光を平滑化して均一パワーを有する面光にするものを適用できる。また、光源２１としては、平行光を照射できるものが好ましく、以下では、平行光と呼ぶ。
【００２６】
集光レンズ２２は、光源２１からの平行光を集光（集束）させるものであり、例えば、温度によるバックフォーカス変動などがプラスチックレンズより少ないガラスレンズを適用することが好ましい。
【００２７】
光シャッタ２３は、制御部４０の制御下で開閉動作し、集光レンズ２２を介した光束（集束光）の通過、非通過を制御するものであり、例えば、電磁シャッタを適用できる。この光シャッタ２３の１回の開放時間は、１層分の形状の形成に必要な露光時間と同一な時間に選定されている。
【００２８】
ピンホール２４は、集光レンズ２２の出射側焦平面、かつ、コリメータレンズ２５の入射側焦平面に設けられているものである。ピンホール２４は、絞り機能を担っている。
【００２９】
コリメータレンズ２５は、ピンホール２４からの光束（発散光）を平行光に変換するものである。光源２１からの平行光の有効な光束面積が、露光に必要な平行光の有効な光束面積と異なっている場合であっても、集光レンズ２２、ピンホール２４及びコリメータレンズ２５の機能により、露光に必要な平行光の有効な光束面積を得ることができるようになる。なお、コリメータレンズ２５としても、例えば、温度によるバックフォーカス変動などがプラスチックレンズより少ないガラスレンズを適用することが好ましい。また、光源２１から射出された光束が平行光でなくても、集光レンズ２２、ピンホール２４及びコリメータレンズ２５の機能により、露光に必要な平行光を得ることができる。
【００３０】
プリズム２６は、この実施形態の場合、平行光の進行方向を偏向する偏向手段として設けられている。この実施形態の場合、偏向角は時計回り方向に９０度である。なお、プリズム２６に、平行光を、その直交面における一方向の有効幅を他方向の有効幅と異なるようにさせる機能を担うようにさせても良い。このプリズム２６からの出射光（平行光）が面露光に必要な光束として、マスク（被転写層塗布リボン１１の部分）を介して焼結用粉末層に照射される。
【００３１】
被露光物形成部３０は、構造物取付基板３１、枠体３２、焼結用粉末３３、基板上下動部３４及び粉末供給部３５などからなる。
【００３２】
構造物取付基板３１は、この基板３１上に粉末焼結法による立体構造物（図１でのハッチ部分）が形成されるものである。
【００３３】
枠体３２は、構造物取付基板３１の周囲を間隙なく囲むように設けられているものである。この枠体３２と構造物取付基板３１とによって、焼結用粉末３３が収容される空間が形成される。
【００３４】
焼結用粉末３３は、露光光の受光によって、その粉末粒子が相互に結合するものである。焼結用粉末３３としては、ワックス粉末、樹脂粉末、金属粉末、セラミックス粉末などのいずれであっても良いが、面露光方式であるため、焼結温度などが低いワックス粉末や樹脂粉末が好ましい。
【００３５】
基板上下動部３４は、制御部４０の制御下で、構造物取付基板３１を上下動させるものである。基板上下動部３４による構造物取付基板３１の上下動の最小単位は、１層分の焼結用粉末層の厚さ分の移動を実現できるものとなっている。
【００３６】
粉末供給部３５は、水平に移動するローラやブレード刃などを備えている。粉末供給部３５は、制御部４０の制御下で、構造物取付基板３１と枠体３２とで形成されている空間に焼結用粉末３３を追加供給し、これをローラやブレード刃でならすことにより、その時点での露光対象の１層分の焼結用粉末層を形成させるものである。
【００３７】
制御部４０は、上述したように、当該粉末焼結造形装置１の全体制御を行うものであり、例えば、いわゆるパソコン程度のコンピュータを適用できる。制御部４０は、機能的には、製作対象物の３次元形状データを２次元スライスデータに変換する層データ形成機能部（例えばプログラムでなる）４１や、その２次元スライスデータに基づいて立体構造物を粉末焼結造形する際の造形制御機能部（例えばプログラムでなる）４２を有している。なお、３次元形状データを形成するＣＡＤ機能自体を制御部４０が有していても良く、また、他の装置（例えばＣＡＤ装置）で形成された３次元形状データを記録媒体を介したり転送されたりして取り込めるものであっても良い。さらに、制御部４０は、他の装置（例えばＣＡＤ装置）から２次元スライスデータの段階のデータが与えられるものであっても良い。
【００３８】
なお、図１では示していないが、この粉末焼結造形装置１においては、外乱光による悪影響を防止するように光学系要素は、適宜、円筒状や筐形状の枠体で囲繞されている。また、被転写層塗布リボン１１の被転写層１１ｂとして、光線を反射して露光光の透過を阻止するものを適用した場合には、反射戻り光を吸収させるような構成も必要となる。例えば、露光光が偏光光であれば、プリズム２６に代えて、偏光ビームスプリッタを適用すると共に、その出射側に１／４波長板を設け、偏光ビームスプリッタで露光光と戻り光との光路を分離し、分離された戻り光の吸収体を偏光ビームスプリッタの戻り光の出射側に設ければ良い。
【００３９】
また、図１では示していないが、構造物取付基板３１と枠体３２とで形成されている空間に焼結用粉末３３を追加供給してならした際に、その空間からこぼれ落ちた焼結用粉末３３を収容する収容部などが設けられていても良い。
【００４０】
以下、第１の実施形態の粉末焼結造形装置１の動作について説明する。ここで、制御部４０が実行する製作対象物の３次元形状データを２次元スライスデータに変換する動作は、従来と同様であるので、その説明は省略する。
【００４１】
そこで、図２のフローチャートを参照しながら、粉末焼結造形を実際に行う際の装置動作を説明する。
【００４２】
制御部４０は、粉末焼結造形を実際に行う際の装置動作の制御を開始すると（造形制御機能部４２での処理を開始すると）、まず、層パラメータＮを初期値１に設定する（ステップＳ１）。なお、初期状態においては、光シャッタ２３は閉成されている。
【００４３】
その後、制御部４０は、基板上下動部３４や粉末供給部３５を制御して、Ｎ層目の焼結用粉末層を形成すると共に、そのＮ層目の焼結用粉末層とこの層に対向する被転写層塗布リボン１１との距離を所定距離にする（ステップＳ２）。
【００４４】
次に、制御部４０は、Ｎ層マスクパターンと、（Ｎ−１）層マスクパターンとが同一であるか否かを確認する（ステップＳ３）。同一でない場合には、Ｎ層に係る２次元スライスデータを取り出し、リボン巻取部１３及び印刷部１４を制御して、印刷処理を通じて、被転写層塗布リボン１１上にＮ層マスクを作成すると共に、そのＮ層マスクをＮ層目の焼結用粉末層に対向する位置に位置させる（ステップＳ４）。
【００４５】
Ｎ層マスクの作成、搬送が終了すると、又は、Ｎ層マスクパターンと（Ｎ−１）層マスクパターンとが同一であってステップＳ３で肯定結果が得られると、制御部４０は、光シャッタ２３を１層分の露光に必要な時間だけ開放させ、Ｎ層目の焼結用粉末層に対するＮ層マスクを介した露光を実行させる（ステップＳ５）。この露光によって、Ｎ層目の焼結用粉末層では、Ｎ層マスクを介して受光した部分の粉末が相互に結合される。
【００４６】
その後、制御部４０は、最終層（Ｎｍａｘ層）の露光が終了したか否かを確認し（ステップＳ６）、最終層の露光が終了していなければ層パラメータＮを１インクリメントした後（ステップＳ７）、上述したステップＳ２の処理に戻り、最終層に対する露光も終了すると、一連の制御動作を終了する。なお、制御部４０は、一連の制御動作を終了すると、音や、表示装置に対するメッセージ表示などで処理終了を利用者に報知する。
【００４７】
これにより、利用者は、構造物取付基板３１と枠体３２とで形成されている空間内に造形された立体構造物を取り出すことになる。なお、この取り出しなどをも自動化するようにしても良い。
【００４８】
この第１の実施形態の積層造形装置（粉末焼結造形装置）１によれば、以下の効果を奏することができる。
【００４９】
第１の実施形態の積層造形装置（粉末焼結造形装置）１では、粉末焼結法でありながら、面露光方法を採用しているので、１回の露光で１層分の形状形成を行うことができ、その結果、所望の立体構造物を迅速に造形することができる。
【００５０】
従来の粉末焼結造形装置では、光ビームのスキャンニング構成や、光ビームの断続構成が必要であったが、第１の実施形態の粉末焼結造形装置１ではこのような構成は不要である。光ビームの断続制御は複雑であるが、第１の実施形態の粉末焼結造形装置１のような露光時間だけの開放制御は簡単である。
【００５１】
また、第１の実施形態の粉末焼結造形装置１によれば、マスクとして印刷処理後の被転写層塗布リボンを適用しているので、マスク作成構成やマスク搬送構成を簡単、小型のものにし得、その結果、装置全体の構成をも簡単、小型のものにし得る。
【００５２】
さらに、第１の実施形態の粉末焼結造形装置１によれば、印刷部として印刷ヘッドの可動型のものを適用した場合には、Ｎ層の焼結用粉末層の露光と並行して、（Ｎ＋１）層のマスクの作成を行うことも可能である。
【００５３】
さらにまた、第１の実施形態の粉末焼結造形装置１によれば、印刷処理を通じてマスクを作成するので、マスクパターンが印刷された印刷媒体が得られ、制御部内でデータとしてマスクパターンを管理できるだけでなく、利用者は印刷媒体によってもマスクパターンを管理することができる。
【００５４】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明による積層造形装置の第２の実施形態を図面を参照しながら詳述する。この第２の実施形態の積層造形装置も、焼結造形法の範疇に属するものである。この第２の実施形態の積層造形装置（粉末焼結造形装置）も、１層分の形状を、マスクを介した面露光で形成するものである。
【００５５】
上述した第１の実施形態に係る図１は、第２の実施形態の粉末焼結造形装置の全体構成を示す概略構成図と見ることができる。しかし、第２の実施形態の粉末焼結造形装置は第１の実施形態のものと以下の点で異なっている。
【００５６】
第１の実施形態の場合、被転写層塗布リボン１１は一方向にのみ走行し得るものであったが、第２の実施形態では、被転写層塗布リボン１１は両方向に走行し得るものである。すなわち、この第２の実施形態の場合、リボン巻取部１３は巻き取り方向の被転写層塗布リボンの走行（順方向の走行と呼ぶ）にはそのための駆動力を与えると共に、その逆方向の走行には軸部が空回りして逆方向の走行を許容するものであり、一方、リボン供給部１２は、被転写層塗布リボンの順方向の走行には軸部が空回りして順方向の走行を許容すると共に、その逆方向の走行には走行のための駆動力を与えるものである。
【００５７】
第２の実施形態の粉末焼結造形装置では、被転写層塗布リボン１１が両方向に走行し得るので、制御部４０の処理も異なっている。
【００５８】
図３（Ａ）は、この第２の実施形態の制御部４０における層データ形成機能部（例えばプログラムでなる）４１による処理を示すフローチャートである。
【００５９】
制御部４０は、製作対象物の３次元形状データを２次元スライスデータに変換する（ステップＳ１１）。この方法は、従来と同様である。その後、各層の２次元スライスデータを比較して同一形状に係る２次元スライスデータの層をグループ化してグループデータを形成し（ステップＳ１２）、層データ形成処理を終了する。
【００６０】
ここで、グループデータは、図３（Ｂ）に示すように、グループ識別番号と、グループに属する層番号と、２次元スライスデータとであり、後述するマスク位置データもグループデータに追加される。グループ識別番号は、例えば、そのグループに属する層番号の最小値が小さいものほど若い番号が付与される。
【００６１】
図４は、この第２の実施形態の制御部４０における造形制御機能部（例えばプログラムでなる）４２による処理を示すフローチャートである。
【００６２】
制御部４０は、粉末焼結造形を実際に行う際の装置動作の制御を開始すると、まず、グループパラメータ（グループ識別番号となる）Ｍを初期値１に設定する（ステップＳ２１）。
【００６３】
その後、Ｍ番目グループの２次元スライスデータを取り出し、リボン巻取部１３及び印刷部１４を制御して、印刷処理を通じて、被転写層塗布リボン１１上にＭ番目グループの各層用マスクを作成すると共に、そのマスクの被転写層塗布リボン１１上の位置データをグループデータに追加する（ステップＳ２２）。その後、最終番目グループ（識別番号Ｍｍａｘ）のマスクを作成したかを確認し（ステップＳ２３）、作成していなければグループパラメータＭを１インクリメントして上述したステップＳ２２に戻る（ステップＳ２４）。
【００６４】
なお、マスク作成時には、リボン巻取部１３だけが被転写層塗布リボン１１の走行を実行させるので、各グループに係るマスクは、重なり合うことなく作成される。
【００６５】
全てのグループに係るマスクの作成が終了すると（ステップＳ２３で肯定結果）、制御部４０は、層パラメータＮを初期値１に設定する（ステップＳ２５）。
【００６６】
その後、制御部４０は、基板上下動部３４や粉末供給部３５を制御して、Ｎ層目の焼結用粉末層を形成させると共に、そのＮ層目の焼結用粉末層とこの層に対向する被転写層塗布リボン１１との距離を所定距離にする（ステップＳ２６）。
【００６７】
次に、制御部４０は、Ｎ層が属するグループを認識し、さらに、そのグループのマスクの被転写層塗布リボン１１上の位置を認識し、その後、リボン供給部１２又はリボン巻取部１３を駆動させて、そのグループのマスクをＮ層目の焼結用粉末層に対向する位置に位置させる（ステップＳ２７、Ｓ２８）。
【００６８】
そして、制御部４０は、光シャッタ２３を１層分の露光に必要な時間だけ開放させ、Ｎ層目の焼結用粉末層に対するマスクを介した露光を実行させる（ステップＳ２９）。
【００６９】
その後、制御部４０は、最終層（Ｎｍａｘ層）の露光が終了したか否かを確認し（ステップＳ３０）、最終層の露光が終了していなければ層パラメータＮを１インクリメントした後（ステップＳ３１）、上述したステップＳ２６の処理に戻り、最終層に対する露光も終了すると、一連の制御動作を終了する。
【００７０】
この第２の実施形態の積層造形装置（粉末焼結造形装置）によっても、面露光方法を採用し、かつ、マスクとして印刷処理後の被転写層塗布リボンを適用しているので、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００７１】
これに加えて、同一の２次元スライスデータに係る層のマスクは１個だけ作成するようにしたので、マスク作成効率が良く、造形全体の処理時間を第１の実施形態以上に短縮することが期待でき、また、被転写層塗布リボンの効率的な使用を達成できる。
【００７２】
（Ｃ）第３の実施形態
次に、本発明による積層造形装置の第３の実施形態を図面を参照しながら詳述する。この第３の実施形態の積層造形装置も、焼結造形法の範疇に属するものである。この第３の実施形態の積層造形装置（粉末焼結造形装置）も、１層分の形状を、マスクを介した面露光で形成するものである。
【００７３】
図５は、この第３の実施形態の粉末焼結造形装置の全体構成を示す概略構成図であり、上述した図１との同一、対応部分には同一符号を付して示している。
【００７４】
図５及び図１との比較から明らかなように、この第３の実施形態の粉末焼結造形装置では、制御部４０の制御下で、マスク像の大きさを変換するズームレンズ２７が、露光対象の焼結用粉末層及びそれに対向する被転写層塗布リボン１１の部分（マスク）との間に設けられている。
【００７５】
なお、この第３の実施形態でも、第２の実施形態と同様に、リボン供給部１２又はリボン巻取部１３の駆動力によって被転写層塗布リボン１１は両方向に走行し得るものである。
【００７６】
被転写層塗布リボン１１の両方向の走行性や、ズームレンズ２７の追加によって、この第３の実施形態の制御部４０の処理は、第１や第２の実施形態の制御部４０の処理とは異なっている。
【００７７】
図６（Ａ）は、この第３の実施形態の制御部４０における層データ形成機能部（例えばプログラムでなる）４１による処理を示すフローチャートである。
【００７８】
制御部４０は、製作対象物の３次元形状データを２次元スライスデータに変換する（ステップＳ４１）。この方法は、従来と同様である。その後、各層の２次元スライスデータを比較して同一又は相似形状に係る２次元スライスデータの層をグループ化してグループデータを形成し（ステップＳ４２）、層データ形成処理を終了する。
【００７９】
ここで、グループデータは、図６（Ｂ）に示すように、グループ識別番号と、グループに属する全ての層の２次元スライスデータの中で最大形状の２次元スライスデータと、グループに属する層番号と、その層番号に対応付けられた縮小率であり、後述するマスク位置データもグループデータに追加される。グループ識別番号は、例えば、そのグループに属する層番号の最小値が小さいものほど若い番号が付与される。また、縮小率は、最大形状の２次元スライスデータに対するその層の２次元スライスデータの比率である。
【００８０】
なお、最小形状の２次元スライスデータと、それを基準とした拡大率を格納するようにしても良く、また、中間の大きさの２次元スライスデータと、それを基準とした縮小率又は拡大率を格納するようにしても良い。以下の説明は、最大形状の２次元スライスデータを基準とした場合で説明を行う。
【００８１】
図７は、この第３の実施形態の制御部４０における造形制御機能部（例えばプログラムでなる）４２による処理を示すフローチャートである。
【００８２】
制御部４０は、粉末焼結造形を実際に行う際の装置動作の制御を開始すると、まず、グループパラメータ（グループ識別番号となる）Ｍを初期値１に設定する（ステップＳ５１）。
【００８３】
その後、Ｍ番目グループの最大形状の２次元スライスデータを取り出し、リボン巻取部１３及び印刷部１４を制御して、印刷処理を通じて、被転写層塗布リボン１１上にＭ番目グループ用のマスクを作成すると共に、そのマスクの被転写層塗布リボン１１上の位置データをグループデータに追加する（ステップＳ５２）。その後、最終番目グループ（識別番号Ｍｍａｘ）のマスクを作成したかを確認し（ステップＳ５３）、作成していなければグループパラメータＭを１インクリメントして上述したステップＳ５２に戻る（ステップＳ５４）。
【００８４】
全てのグループに係るマスクの作成が終了すると（ステップＳ５３で肯定結果）、制御部４０は、層パラメータＮを初期値１に設定する（ステップＳ５５）。
【００８５】
その後、制御部４０は、基板上下動部３４や粉末供給部３５を制御して、Ｎ層目の焼結用粉末層を形成させると共に、そのＮ層目の焼結用粉末層とこの層に対向する被転写層塗布リボン１１との距離を所定距離にする（ステップＳ５６）。
【００８６】
次に、制御部４０は、Ｎ層が属するグループを認識し、さらに、そのグループのマスクの被転写層塗布リボン１１上の位置を認識し、その後、リボン供給部１２又はリボン巻取部１３を駆動させて、そのグループのマスクをＮ層目の焼結用粉末層に対向する位置に位置させ、また、Ｎ層に係る縮小率を認識してズームレンズ２７による変倍率をその縮小率に合わせ込む（ステップＳ５７〜Ｓ５９）。
【００８７】
そして、制御部４０は、光シャッタ２３を１層分の露光に必要な時間だけ開放させ、Ｎ層目の焼結用粉末層に対するマスク及びズームレンズ２７を介した露光を実行させる（ステップＳ６０）。
【００８８】
その後、制御部４０は、最終層（Ｎｍａｘ層）の露光が終了したか否かを確認し（ステップＳ６１）、最終層の露光が終了していなければ層パラメータＮを１インクリメントした後（ステップＳ６２）、上述したステップＳ５６の処理に戻り、最終層に対する露光も終了すると、一連の制御動作を終了する。
【００８９】
この第３の実施形態の積層造形装置（粉末焼結造形装置）によっても、面露光方法を採用し、かつ、マスクとして印刷処理後の被転写層塗布リボンを適用しているので、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００９０】
これに加えて、同一又は相似の２次元スライスデータに係る層のマスクは１個だけ作成するようにしたので、マスク作成効率が良く、粉末焼結造形全体の処理時間を第１や第２の実施形態以上に短縮することが期待でき、また、被転写層塗布リボンの効率的な使用を達成できる。
【００９１】
なお、この第３の実施形態の変形として、１回の露光時間の中でも、ズームレンズ２７の変倍率を僅かに変更させることを通じて、各層のエッジの曲面をも所望する形状にし得ることが期待できる。この場合には、２次元スライスデータにはエッジ形状データを含めることを要する。
【００９２】
（Ｄ）第４の実施形態
次に、本発明による積層造形装置の第４の実施形態を図面を参照しながら詳述する。この第４の実施形態の積層造形装置も、焼結造形法の範疇に属するものである。この第４の実施形態の積層造形装置（粉末焼結造形装置）も、１層分の形状を、マスクを介した面露光で形成するものである。
【００９３】
図８は、この第４の実施形態の粉末焼結造形装置の一部構成を示す概略構成図であり、上述した図１との同一、対応部分には同一符号を付して示している。
【００９４】
図８及び図１との比較から明らかなように、この第４の実施形態の粉末焼結造形装置では、マスク像の大きさを固定的に縮小変換する集光レンズ２８が、露光対象の焼結用粉末層及びそれに対向する被転写層塗布リボン１１の部分（マスク）との間に設けられている。すなわち、集光レンズ２８は、マスクを介した露光光の有効断面積を縮小して焼結用粉末層に照射するように機能するものである。
【００９５】
さらに言い換えると、集光レンズ２８は、マスクに到達した露光光の単位面積当りの光強度より、焼結用粉末層に照射された際の露光光の単位面積当りの光強度を大きくするように機能するものである。
【００９６】
この第４の実施形態における制御部４０の制御動作は、上述した第１又は第２の実施形態と同様であって良い。
【００９７】
この第４の実施形態の積層造形装置（粉末焼結造形装置）によっても、面露光方法を採用し、かつ、マスクとして印刷処理後の被転写層塗布リボンを適用しているので、第１又は第２の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００９８】
これに加えて、集光レンズ２８を設けて焼結用粉末層での単位面積当たりの受光光量を増大させるようにしているので、光源２１からの露光光の単位面積当たりの光量を小さくできて光源２１として簡易、低コストのものを適用できたり、また、マスクに照射される露光光の単位面積当たりの光量を小さくできてマスクの露光光照射による劣化や破損を防止できたりするという効果をも得ることができる。また、光量増大によって露光時間の短縮化も期待できる。
【００９９】
（Ｅ）第５の実施形態
次に、本発明による積層造形装置の第５の実施形態を図面を参照しながら詳述する。この第５の実施形態の積層造形装置も、焼結造形法の範疇に属するものである。この第５の実施形態の積層造形装置（粉末焼結造形装置）も、１層分の形状を、マスクを介した面露光で形成するものである。
【０１００】
図９は、この第５の実施形態の粉末焼結造形装置の一部構成を示す概略構成図であり、上述した図１との同一、対応部分には同一符号を付して示している。
【０１０１】
上述した第１の実施形態は、光源２１から、焼結用粉末層の面全体に対する露光光（面光）を照射するものであったが、この第５の実施形態は、焼結用粉末層の面の一方の座標軸（この方向をＸ方向とする：図９の紙面の法線方向）に沿った線状の露光光を照射する光源２１を適用している。そのため、集光レンズ２２、光シャッタ２３、ピンホール２４、コリメータレンズ２５及びプリズム２６もＸ方向に対する光学的な操作は実行しないものである。この第５の実施形態の場合、プリズム２６はプリズム移動機構２９によって、Ｘ方向と直交するＹ方向に移動可能なものであり、これにより、Ｘ方向に沿う線状の露光光を、焼結用粉末層のＹ方向に走査できるようになされている。
【０１０２】
この第５の実施形態における制御部４０の制御動作は、上述した第１（又は第２）の実施形態とほぼ同様である。異なる点は、上述した図２のステップＳ５の露光が、線状の露光光のＹ方向への走査を伴う点である。
【０１０３】
この第５の実施形態の積層造形装置（粉末焼結造形装置）によっても、マスクとして印刷処理後の被転写層塗布リボンを適用しているので、このことに伴う効果は第１及び第２の実施形態と同様である。
【０１０４】
これに加えて、露光光として線状のものを適用し、線状の露光光をその直交方向に走査して焼結用粉末層に対する露光を行うようにしたので、光源２１をはじめとした光学構成を第１の実施形態より小型なものとし得る。
【０１０５】
（Ｆ）第６の実施形態
次に、本発明による積層造形装置の第６の実施形態を図面を参照しながら詳述する。この第６の実施形態の積層造形装置は、インクジェットバインダ法の範疇に属するものである。
【０１０６】
ここで、図１０が、第６の実施形態の積層造形装置（インクジェットバインダ造形装置）の全体構成を示す概略構成図である。
【０１０７】
図１０において、このインクジェットバインダ造形装置２は、大きくは、マスクを作成すると共に所定位置にマスクを搬送するマスク作成搬送部５０、バインド用液材を供給する液材供給部６０、各層の被結合材料層の形成や位置制御を行う被結合材料層形成部７０、及び、当該積層造形装置２の全体制御などを行う制御部８０から構成されている。
【０１０８】
マスク作成搬送部５０は、被転写層塗布リボン５１、被転写層塗布リボン供給部（以下、単にリボン供給部と呼ぶ）５２、被転写層塗布リボン巻取部（以下、単にリボン巻取部と呼ぶ）５３、印刷部５４、並びに、被転写層塗布リボン進行方向変換ローラ（以下、単にリボン進行方向変換ローラと呼ぶ）５５及び５６を有している。
【０１０９】
被転写層塗布リボン５１は、液材通過シート５１ａ上に被転写層５１ｂが例えば熱転写可能（加熱によって剥離可能）に塗布されているものである。この実施形態の場合、被転写層塗布リボン５１の一方の構成要素である液材通過シート５１ａは、バインド用の液材を通過し得るものであり、これに対して、被転写層塗布リボン５１の他方の構成要素である被転写層５１ｂは、バインド用の液材を通過し得ないものである。なお、第６の実施形態の場合、積層材料としては、バインド用の液材によって結合される粉末を適用している。液材通過シート５１ａとしては、例えば多孔質シートを適用できる。また、液材通過シート５１ａとしては、シート上面にバインド用液材が載った程度ではバインド用液材を通過させず、通過のためのある程度の力を必要とするものであることが好ましい。
【０１１０】
リボン供給部５２は、以上のような被転写層塗布リボン５１を引き出し可能に巻回しているものである。リボン巻取部５３は、制御部８０の制御下で一方向にのみ回転可能な、しかも、回転量を微細に制御できるモータ（例えばパルスモータ）を備え、被転写層塗布リボン５１の巻き取りを実行することを通じて、リボン供給部５２からの被転写層塗布リボン５１の引き出しを実行するものである。
【０１１１】
なお、リボン巻取部５３による被転写層塗布リボン５１の巻き取りは、後述するように、マスクの搬送を意味する。
【０１１２】
一対のリボン進行方向変換ローラ５５（進行方向の上流側）及び５６（進行方向の下流側）は、リボン供給部５２からリボン巻取部５３への被転写層塗布リボン５１の進行経路上に、離間して設けられているものである。例えば、リボン進行方向変換ローラ５５は、被転写層塗布リボン５１の進行方向を反時計回り方向に９０度変換するものであり、リボン進行方向変換ローラ５６は、被転写層塗布リボン５１の進行方向を時計回り方向に９０度変換するものである。一対のリボン進行方向変換ローラ５５及び５６間の被転写層塗布リボン５１の部分は、バインド処理対象の後述する被結合粉末層に対向する。
【０１１３】
印刷部５４は、リボン供給部５２からリボン進行方向変換ローラ５５への進行経路上の中間部に設けられている。印刷部５４は、例えば、熱転写印刷ヘッドを備え、制御部８０の制御下で印刷動作するものである。この印刷動作を通じて、被転写層塗布リボン５１から被転写層が部分的に除去され、この部分的な除去パターンが後述するように、バインド処理時でのマスク（マスクパターン）として用いられる。マスクにおける被転写層が部分的に除去された所は、多孔質シート５１ａだけでなっているので、バインド用液材を通過し得る。
【０１１４】
液材供給部６０は、液材保持出力部６１と液材供給駆動部６２とを有する。液材保持出力部６１と液材供給駆動部６２とは、制御部８０の制御下で、マスク部分の全面に対して、バインド用液材を供給するものである。
【０１１５】
例えば、液材保持出力部６１がバインド用液材を表面張力などで保持しているスポンジ部材でなり、液材供給駆動部６２がこのスポンジ部材をマスクに押圧することでバインド用液材をマスクを通過させる押圧部材であっても良い。また、液材保持出力部６１がバインド用液材を表面に付着している転動ローラでなり、液材供給駆動部６２がこの転動ローラをマスク上を転動させることでバインド用液材をマスクを通過させるローラ転動部材であっても良い。さらに例えば、液材保持出力部６１が複数のノズルを２次元状に配列したものであり、液材供給駆動部６２がこれらノズルからバインド用液材を噴射させることでバインド用液材をマスクを通過させる噴射駆動部材であっても良い。
【０１１６】
被結合材料層形成部７０は、構造物取付基板７１、枠体７２、被結合用粉末７３、基板上下動部７４、粉末供給部７５及びマスク接触非接触駆動部７６などからなる。
【０１１７】
構造物取付基板７１は、この基板７１上にインクジェットバインダ法による立体構造物が形成されるものである。
【０１１８】
枠体７２は、構造物取付基板７１の周囲を間隙なく囲むように設けられているものである。この枠体７２と構造物取付基板７１とによって、被結合用粉末７３が収容される空間が形成される。
【０１１９】
被結合用粉末７３は、バインド用液材によって、その粉末粒子が相互に結合するものである。被結合用粉末７３としては、例えばセラミックス粉末を適用できる。
【０１２０】
基板上下動部７４は、制御部８０の制御下で、構造物取付基板７１を上下動させるものである。基板上下動部７４による構造物取付基板７１の上下動の最小単位は、１層分の被結合用粉末層の厚さ分の移動を実現できるものとなっている。
【０１２１】
粉末供給部７５は、水平に移動するローラやブレード刃などを備えている。粉末供給部７５は、制御部８０の制御下で、構造物取付基板７１と枠体７２とで形成されている空間に被結合用粉末７３を追加供給し、これをローラやブレード刃でならすことにより、その時点での結合対象の１層分の被結合用粉末層を形成させるものである。
【０１２２】
マスク接触非接触駆動部７６は、構造物取付基板７１、枠体７２、被結合用粉末７３、基板上下動部７４などの全体を上下動させて、その時点での結合対象の１層分の被結合用粉末層とマスクとを接触させたり離間させたりするものである。
【０１２３】
制御部８０は、上述したように、当該インクジェットバインダ造形装置２の全体制御を行うものであり、例えば、いわゆるパソコン程度のコンピュータを適用できる。制御部８０は、機能的には、製作対象物の３次元形状データを２次元スライスデータに変換する層データ形成機能部（例えばプログラムでなる）８１や、その２次元スライスデータに基づいて立体構造物をインクジェットバインダ造形する際の造形制御機能部（例えばプログラムでなる）８２を有している。
【０１２４】
以下、第１の実施形態のインクジェットバインダ造形装置２の動作について説明する。
【０１２５】
ここで、制御部８０が実行する製作対象物の３次元形状データを２次元スライスデータに変換する動作は、従来と同様であるので、その説明は省略する。
【０１２６】
そこで、図１１のフローチャートを参照しながら、インクジェットバインダ造形を実際に行う際の装置動作を説明する。
【０１２７】
制御部８０は、装置動作の制御を開始すると（造形制御機能部８２での処理を開始すると）、まず、層パラメータＮを初期値１に設定する（ステップＳ７１）。なお、初期状態においては、マスク接触非接触駆動部７６によって、その時点での結合対象の１層分の被結合用粉末層とマスクとは非接触になっている。
【０１２８】
その後、制御部８０は、基板上下動部７４や粉末供給部７５などを制御して、Ｎ層目の被結合用粉末層を形成すると共に、そのＮ層目の被結合用粉末層とこの層に対向する被転写層塗布リボン５１との距離を所定距離にする（ステップＳ７２）。
【０１２９】
次に、制御部８０は、Ｎ層マスクパターンと、（Ｎ−１）層マスクパターンとが同一であるか否かを確認する（ステップＳ７３）。同一でない場合には、Ｎ層に係る２次元スライスデータを取り出し、リボン巻取部５３及び印刷部５４を制御して、印刷処理を通じて、被転写層塗布リボン５１上にＮ層マスクを作成すると共に、そのＮ層マスクをＮ層目の被結合用粉末層に対向する位置に位置させる（ステップＳ７４）。
【０１３０】
Ｎ層マスクの作成、搬送が終了すると、又は、Ｎ層マスクパターンと（Ｎ−１）層マスクパターンとが同一であってステップＳ７３で肯定結果が得られると、制御部８０は、マスク接触非接触駆動部７６を制御して、その時点での結合対象の１層分の被結合用粉末層とマスクとを接触させた後、液材供給駆動部６２を制御して、液材保持出力部６１からバインド用液材をマスクに向けて出力させ、Ｎ層目の被結合用粉末層に対するＮ層マスクを介したバインド用液材の供給を実行させる（ステップＳ７５）。この液材の供給によって、Ｎ層目の被結合用粉末層では、Ｎ層マスクを介して液材が供給された部分の粉末が相互に結合される。なお、液材の供給終了後には、マスク接触非接触駆動部７６によって、被結合用粉末層とマスクとが離間される。
【０１３１】
その後、制御部８０は、最終層（Ｎｍａｘ層）に対する液材の供給が終了したか否かを確認し（ステップＳ７６）、最終層に対する液材の供給が終了していなければ層パラメータＮを１インクリメントした後（ステップＳ７７）、上述したステップＳ７２の処理に戻り、最終層に対する液材の供給も終了すると、一連の制御動作を終了する。
【０１３２】
利用者は、最終層に対する液材の供給も終了したときには、構造物取付基板７１と枠体７２とで形成されている空間内に造形された立体構造物を取り出すことになる。なお、この取り出しなどをも自動化するようにしても良い。
【０１３３】
この第６の実施形態の積層造形装置（インクジェットバインダ造形装置）２によれば、以下の効果を奏することができる。
【０１３４】
第６の実施形態の積層造形装置（インクジェットバインダ造形装置）２では、インクジェットバインダ法でありながら、マスクを利用して、１回の液材供給動作で１層分の形状形成を行うことができ、その結果、所望の立体構造物を迅速に造形することができる。
【０１３５】
また、第６の実施形態のインクジェットバインダ造形装置２によれば、マスクとして印刷処理後の被転写層塗布リボンを適用しているので、マスク作成構成やマスク搬送構成を簡単、小型のものにし得、その結果、装置全体の構成をも簡単、小型のものにし得る。
【０１３６】
さらに、第６の実施形態のインクジェットバインダ造形装置２によれば、印刷部として印刷ヘッドの可動型のものを適用した場合には、Ｎ層の被結合用粉末層に対する液材供給光と並行して、（Ｎ＋１）層のマスクの作成を行うことも可能である。
【０１３７】
さらにまた、第６の実施形態のインクジェットバインダ造形装置２によれば、印刷処理を通じてマスクを作成するので、マスクパターンが印刷された印刷媒体が得られ、制御部内でデータとしてマスクパターンを管理できるだけでなく、利用者は印刷媒体によってもマスクパターンを管理することができる。
【０１３８】
（Ｇ）他の実施形態
上記各実施形態の説明においても、種々変形の余地を示したが、さらに、以下のような変形例をも挙げることができる。すなわち、被転写層塗布リボンを用いた印刷処理を通じて、被転写層塗布リボン上に、各層に係るマスクを形成するという点が最も大きな特徴であり、この点を除けば各種の変形が可能である。
【０１３９】
上記各実施形態においては、印刷ヘッドとして熱転写型のものを適用することを想定しているが、被転写層塗布リボンから被転写層を部分的に印刷媒体に転写できるものであれば他の形式のものであっても良い。例えば、加圧式の印刷ヘッドであっても良い。
【０１４０】
また、第１〜第５の実施形態においては、焼結用粉末に対して上方より露光光を照射するものを示したが、下方や側方から露光光を照射するものであっても良い。
【０１４１】
さらに、第１〜第５の実施形態においては、同一マスクが複数の焼結用粉末層に対しする露光で用いられるものを示したが、マスクパターンが同一の層であっても、各層毎に別個のマスクを作成するようにしても良い。粉末焼結法の場合には、光造形法より一般に露光光のパワーが大きいため、マスクの損傷などを考慮して、上記のようにすることも好ましい。
【０１４２】
さらにまた、第２及び第３の実施形態における２次元スライスデータの同一又は相似は、露光光の光軸を中心とした形状での同一又は相似を想定しているが、このような位置関係を満足しない同一又は相似を含めるようにしても良い。この場合には、露光対象の焼結用粉末層のＸＹ平面での位置をも適宜制御するようにすれば良い。
【０１４３】
また、第３の実施形態ではズームレンズ２７を備えて露光光の有効断面積を任意に可変できるものを示し、第４の実施形態では集光レンズ２８を備えて露光光の有効断面積を固定的に変化させるものを示したが、ズームレンズ及び集光レンズの双方を有するようにしても良い。
【０１４４】
さらに、第６の実施形態においては、制御部８０の処理が第１の実施形態と類似したものであったが、第２の実施形態と類似した制御を実行するようにしても良い。
【０１４５】
さらにまた、第６の実施形態においては、マスクを転写式の印刷方法で作成するものを示したが、他の印刷方式でマスクを作成するようにしても良い。
【０１４６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、製作対象物の作成に要する時間が短い、しかも、構成を簡易、小型にし得る積層造形装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の概略全体構成を示す図面である。
【図２】第１の実施形態の造形制御機能部の処理を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施形態の層データ形成機能部の処理を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施形態の造形制御機能部の処理を示すフローチャートである。
【図５】第３の実施形態の概略全体構成を示す図面である。
【図６】第３の実施形態の層データ形成機能部の処理を示すフローチャートである。
【図７】第３の実施形態の造形制御機能部の処理を示すフローチャートである。
【図８】第４の実施形態の概略全体構成を示す図面である。
【図９】第５の実施形態の概略全体構成を示す図面である。
【図１０】第６の実施形態の概略全体構成を示す図面である。
【図１１】第６の実施形態の造形制御機能部の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…積層造形装置（粉末焼結造形装置）、２…積層造形装置（インクジェットバインダ造形装置）、１０、５０…マスク作成搬送部、１１、５１…被転写層塗布リボン、１２、５２…被転写層塗布リボン供給部、１３、５３…被転写層塗布リボン巻取部、１４、５４…印刷部、１５、１６、５５、５６…被転写層塗布リボン進行方向変換ローラ、２０…平行光照射部、２１…光源、２２、２８…集光レンズ、２３…光シャッタ、２４…ピンホール、２５…コリメータレンズ、２６…プリズム、２７…ズームレンズ、２９…プリズム移動機構、３０…被露光物形成位置制御部、３１、７１…構造物取付基板、３２、７２…枠体、３３…焼結用粉末、３４、７４…基板上下動部、３５、７５…粉末供給部、４０、８０…制御部、４１、８１…層データ形成機能部、４２、８２…造形制御機能部、６０…液材供給部、６１…液材保持出力部、６２…液材供給駆動部、７０…被結合材料層形成部、７３…被結合用粉末、７６…マスク接触非接触駆動部。

Claims (4)

1. 光に感応して相互に焼結結合する焼結用粉末材料に対してマスクを介して露光光を照射して製作対象物の１層分の形状を形成し、この１層分の形状形成処理を繰り返し行うことで所望する製作対象物を造形する積層造形装置であって、
   透明シートと被転写層とを有する被転写層塗布リボンを用いた印刷処理によって上記被転写層塗布リボンから部分的に被転写層を除去して、上記被転写層塗布リボンから部分的に被転写層が除去された部分を上記マスクとして作成するマスク作成手段と、
   作成されたマスクを露光位置に搬送制御するマスク搬送制御手段とを有し、
   上記マスク作成手段は、同一のマスクパターンに係る１又は複数層のマスクとして１個のマスクを作成するものであり、
   上記マスク搬送制御手段は、その時点での露光対象の焼結用粉末材料層に応じ、上記被転写層塗布リボンの搬送を制御してその層のマスクパターンに係るマスクを露光対象の焼結用粉末材料層に対向させるものである
   ことを特徴とする積層造形装置。
2. 光に感応して相互に焼結結合する焼結用粉末材料に対してマスクを介して露光光を照射して製作対象物の１層分の形状を形成し、この１層分の形状形成処理を繰り返し行うことで所望する製作対象物を造形する積層造形装置であって、
   透明シートと被転写層とを有する被転写層塗布リボンを用いた印刷処理によって上記被転写層塗布リボンから部分的に被転写層を除去して、上記被転写層塗布リボンから部分的に被転写層が除去された部分を上記マスクとして作成するマスク作成手段と、
   作成されたマスクを露光位置に搬送制御するマスク搬送制御手段とを有し、
   上記マスク作成手段が、同一及び相似のマスクパターンに係る１又は複数層のマスクとして１個のマスクを作成するものであり、
   上記マスク搬送制御手段は、その時点での露光対象の焼結用粉末材料層に応じ、上記被転写層塗布リボンの搬送を制御してその層のマスクパターンに係るマスクを露光対象の焼結用粉末材料層に対向させるものであると共に、
   上記マスクでのマスクパターンの大きさと、上記露光対象の焼結用粉末材料層に係るマスクパターンの大きさとの比率に応じて、露光光の有効断面積を変化させる露光光断面積可変手段を上記露光対象の焼結用粉末材料層とそれに対向する上記マスクとの間に設けた
   ことを特徴とする積層造形装置。
3. 結合用液材の供給によって相互に結合する被結合用粉末材料に対してマスクを介して上記結合用液材を供給して製作対象物の１層分の形状を形成し、この１層分の形状形成処理を繰り返し行うことで所望する製作対象物を造形する積層造形装置であって、
   上記結合用液材を通過し得るベースシートと上記結合用液材を通過し得ない被覆層とを有するリボンを用いた印刷処理によって上記リボンから部分的に被覆層を除去して、上記リボンから部分的に被覆層が除去された部分を上記マスクとして作成するマスク作成手段と、
   作成されたマスクを上記結合用液材の供給位置に搬送制御するマスク搬送制御手段と
   を有することを特徴とする積層造形装置。
4. 上記マスク作成手段は、同一のマスクパターンに係る１又は複数層のマスクとして１個のマスクを作成するものであり、
   上記マスク搬送制御手段は、その時点での液材供給対象の被結合用粉末材料層に応じ、上記リボンの搬送を制御してその層のマスクパターンに係るマスクを液材供給対象の被結合用粉末材料層に対向させるものである
   ことを特徴とする請求項３に記載の積層造形装置。

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