JP5033117B2

JP5033117B2 - 三次元造形機

Info

Publication number: JP5033117B2
Application number: JP2008329179A
Authority: JP
Inventors: 毅市川
Original assignee: Nagano Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Nagano Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2028-12-25
Also published as: JP2010149359A

Description

本発明は、造形テーブルに対して射出ヘッドから造形用材料を射出して三次元造形物を造形する際に用いて好適な三次元造形機に関する。

従来、造形テーブルに造形用材料をインクジェット方式等により射出する複数の射出ヘッドと各射出ヘッドを造形テーブルに対してＸＹ方向及びＺ方向に相対移動させる移動機構を具備することにより、三次元造形物を造形する三次元造形機としては、特許文献１で開示される三次元造形装置が知られている。

同文献１で開示される三次元造形装置は、造形対象物を平行な複数の面で切断した各断面に対応する層体を所定の材料を吐出することによって形成し、層体を順次積層していくことで造形対象物の三次元造形物を生成する三次元造形装置であって、三次元造形物を形成するための造形用樹脂を吐出する造形用ノズルと、三次元造形物に着色を施すための複数色の着色剤を吐出する着色用ノズルとを設けたものであり、ノズルヘッド（射出ヘッド）をＸ軸およびＹ軸によって規定される平面内で移動させるＸＹ方向駆動部を備えるとともに、ステージ（造形テーブル）を昇降させるＺ方向駆動部を備えている。
特開２０００−２８０３５６号公報

ところで、上述した三次元造形装置をはじめ、従来の三次元造形機は次のような解決すべき課題が存在した。

第一に、着色用ノズル（射出ヘッド）を設ける場合、着色に対応した複数の射出ヘッドをＹ方向に並べて配するとともに、通常、クリーニングローラや紫外線ランプが必要になるため、これらを含めてキャリッジに配した場合、これらの部品数に対応してキャリッジのＹ方向のサイズも大きくなる。したがって、Ｙ方向へ相対移動させる際の移動ストロークもキャリッジのサイズに対応して長くなり、造形機全体の大型化を招く。

第二に、机の上などに載置可能な比較的サイズの小さい卓上型の三次元造形機を実現する場合、全体のサイズが制限されるため、使用できる射出ヘッドの数量が限られてしまう。したがって、色や材料を異ならせた複雑或いは精密な三次元造形物を造形するにも限界があるなど、適用柔軟性及び発展性に難がある。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した三次元造形機の提供を目的とするものである。

本発明は、上述した課題を解決するため、造形用材料Ｒを造形テーブル２に射出する複数の射出ヘッド３ａ…と、射出ヘッド３ａ…に対して造形テーブル２をＹ方向に相対移動させるＹ方向移動機構Ｍｙと、射出ヘッド３ａ…に対して造形テーブル２をＺ方向に相対移動させるＺ方向移動機構Ｍｚとを備えてなる三次元造形機１を構成するに際して、造形テーブル２の上方にＸ方向の軸心により回動可能に支持された回動フレーム４の周方向に所定間隔おきに複数の射出ヘッド３ａ，３ｂ，３ｃ…，３ｓを配したヘッド支持機構Ｍｈと、回動フレーム４を回動変位させ、使用する射出ヘッド、例えば、射出ヘッド３ａを所定の使用位置Ｓｕにセットするヘッド切換機構Ｍｃとを備えてなることを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、回動フレーム４には、造形テーブル２に射出された造形用材料Ｒの表面Ｒｆを平坦面に整えるクリーニングローラ５及びこのクリーニングローラ５を回転させる回転駆動部６を有するクリーニングローラ機構Ｍｒを設けることができるとともに、造形テーブル２に射出された造形用材料Ｒの硬化を促進させる一又は二以上の紫外線ランプ７ａ，７ｂを設けることができる。また、使用位置Ｓｕにセットされた射出ヘッド、例えば、射出ヘッド３ａ以外の射出ヘッド、例えば、射出ヘッド３ｃに対して所定のパージ位置Ｓｐでパージ処理を行うパージ処理機構Ｍｐを設けることができる。さらに、射出ヘッド３ａ…，３ｓには、少なくとも、三次元造形物Ａを造形する異なる造形材Ｒａ，Ｒｂ…をそれぞれ射出する複数の造形材用ヘッド３ａ，３ｂ…と、三次元造形物Ａ以外の空間を埋めるサポート材Ｒｓを射出するサポート材用ヘッド３ｓを含ませることができるとともに、射出ヘッド３ａ…，３ｓには、Ｘ方向の全長に対応するドット数のノズルを有するラインヘッド３ｍ…を用いることができる。

このような構成を有する本発明に係る三次元造形機１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１）Ｘ方向の軸心により回動可能に支持された回動フレーム４の周方向に所定間隔おきに複数の射出ヘッド３ａ…，３ｓを設けたヘッド支持機構Ｍｈを備えるため、Ｙ方向へ相対移動させる際の移動ストロークは、射出ヘッド一個分の場合と同じ長さで足りる。したがって、複数の射出ヘッド３ａ…，３ｓを備える場合であっても、三次元造形機１全体の小型コンパクト化を図ることができ、特に、机等の上に載置できる卓上型の三次元造形機１も容易に実現できる。

（２）複数の射出ヘッド３ａ…，３ｓを備える場合であっても、Ｙ方向サイズは射出ヘッド一個を備える場合と同等にできるため、サイズの小さい卓上型の三次元造形機１であっても、使用できる射出ヘッドの数量が限られる難点を解消できる。したがって、色や材料を異ならせた複雑或いは精密な三次元造形物Ａの造形が可能になるなど、適用柔軟性及び発展性に優れる。

（３）好適な態様により、回動フレーム４に、造形テーブル２に射出された造形用材料Ｒの表面Ｒｆを平坦面に整えるクリーニングローラ５及びこのクリーニングローラ５を回転させる回転駆動部６を有するクリーニングローラ機構Ｍｒを設ければ、クリーニングローラ５も射出ヘッド３ａ…，３ｓと同様に使用位置Ｓｕにセットして使用できるため、更なる小型コンパクト化に寄与できる。

（４）好適な態様により、回動フレーム４に、造形テーブル２に射出された造形用材料Ｒの硬化を促進させる一又は二以上の紫外線ランプ７ａ，７ｂを設ければ、紫外線ランプ７ａ，７ｂもクリーニングローラ５と同様に使用位置Ｓｕにセットして使用できるため、更なる小型コンパクト化に寄与できる。

（５）好適な態様により、使用位置Ｓｕにセットされた射出ヘッド、例えば、射出ヘッド３ａ以外の射出ヘッド、例えば、射出ヘッド３ｃに対して所定のパージ位置Ｓｐでパージ処理を行うパージ処理機構Ｍｐを設ければ、使用位置Ｓｕにセットされた射出ヘッド３ａが使用中であっても射出ヘッド３ｃに対してパージ処理を並行して行うことができる。したがって、別途のパージ時間が不要となるなど、作動効率を高めることができる。

（６）好適な態様により、射出ヘッド３ａ…，３ｓに、Ｘ方向の全長に対応するドット数のノズルを有するラインヘッド３ｍ…を用いれば、造形テーブル２に対して射出ヘッド３ａ…，３ｓをＸ方向へ相対移動させる機械的なＸ方向移動機構が不要になるため、構成の簡易化，部品点数の削減，小型化及び軽量化等の機械的な構造が不要になる様々なメリットを享受できる。

次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る三次元造形機１の構成について、図１〜図６を参照して具体的に説明する。

図１〜図５は、三次元造形機１における機械系の構成を示す。１０はハウジングであり、このハウジング１０の内部に、当該ハウジング１０の平面視形状よりも稍小さい造形機ベッド１１を備える。造形機ベッド１１は、この下方に配したＺ方向移動機構ＭｚによりＺ方向へ昇降可能に支持される。Ｚ方向移動機構Ｍｚは、ハウジング１０底部の異なる位置に配して造形機ベッド１１の下面を支持する複数のリニアガイド１２…と、ハウジング１０底部の中央に配して造形機ベッド１１の下面を支持するリフト機構１３を備える。リフト機構１３は、ボールねじ機構１４と、このボールねじ機構１４を駆動するＺ方向サーボモータ１５を備える。なお、Ｚ方向サーボモータ１５は当該サーボモータ１５の回転数を検出するロータリエンコーダ１６を備える。これにより、Ｚ方向サーボモータ１５を作動させれば、Ｚ方向サーボモータ１５の回転運動がボールねじ機構１４により昇降運動に変換され、造形機ベッド１１を上下方向（Ｚ方向）に平行移動させることができる。

また、造形機ベッド１１の上面には造形テーブル２を配し、この造形テーブル２は、造形機ベッド１１の上面に敷設したガイドレール（不図示）によりＹ方向へ移動自在に支持される。造形テーブル２は、上面が平坦面となる矩形盤により形成する。さらに、造形機ベッド１１の側面にはＹ方向移動機構Ｍｙを配設する。Ｙ方向移動機構Ｍｙは、Ｙ方向に離間して配した一対のプーリ１７，１８と、プーリ１７と１８間に架け渡したタイミングベルト１９と、造形機ベッド１１の下面に取付けたＹ方向サーボモータ２０と、このサーボモータ２０の回転を一方のプーリ１７に伝達する回転伝達機構２１を備える。そして、タイミングベルト１９と造形テーブル２を結合部材２２，２２により結合する。なお、Ｙ方向サーボモータ２０には当該サーボモータ２０の回転数を検出するロータリエンコーダ２３を備える。これにより、Ｙ方向サーボモータ２０を作動させれば、Ｙ方向サーボモータ２０の回転は、一方のプーリ１７に伝達され、タイミングベルト１９、即ち、造形テーブル２をＹ方向へ移動させることができる。

一方、造形テーブル２の上方にはヘッド支持機構Ｍｈ及びヘッド切換機構Ｍｃを配設する。ヘッド支持機構Ｍｈは、Ｘ方向の軸心により回動可能に支持された回動フレーム４を備える。回動フレーム４は、ドラム状（円筒状）に形成し、図２に示すように、複数の支持ローラ機構２５…により支持される。支持ローラ機構２５は、回動フレーム４の軸方向（Ｘ方向）に配したシャフトを有し、このシャフトにおける離間した二位置に空転ローラ２５ｒ，２５ｒを配して構成する。支持ローラ機構２５は、回動フレーム４の周方向に、少なくとも三つ以上配し、回動フレーム４の両端側に位置する外周面４ｆ又は外周面４ｆに対して一体に回転するリング体４ｒの外周面４ｒｆを保持する。また、回動フレーム４の外周面には、凹状のヘッド装填部２６…を設ける。例示のヘッド装填部２６…は、周方向に４５゜間隔で計７つ設ける。

そして、各ヘッド装填部２６…には、対応する射出ヘッド３ａ…，３ｓをそれぞれ着脱可能に装填する。この場合、各射出ヘッド３ａ…，３ｓの射出方向は回動フレーム４の放射方向となる。射出ヘッド３ａ…，３ｓは、造形用材料Ｒを造形テーブル２に射出する機能を有し、少なくとも、三次元造形物Ａを造形する異なる造形材Ｒａ，Ｒｂ…をそれぞれ射出する複数の造形材用ヘッド３ａ，３ｂ，３ｃ…３ｆと、三次元造形物Ａ以外の空間を埋めるサポート材Ｒｓを射出するサポート材用ヘッド３ｓを備える。また、各射出ヘッド３ａ…，３ｓには、それぞれ図５に示すようなラインヘッド３ｍ…を用いる。ラインヘッド３ｍは、Ｘ方向の全長に対応するドット数のノズル（ピエゾアクチュエータ）を備えている。例示のラインヘッド３ｍは、Ｘ方向の全長がＡ４サイズの短辺に対応しており、４．２５インチの幅に２．６５６個（ドット）のノズルを配した二本のヘッド体を直線上に並べて使用する。射出ヘッド３ａ…，３ｓに、このようなラインヘッド３ｍを用いれば、造形テーブル２に対して、射出ヘッド３ａ…，３ｓをＸ方向へ相対移動させる機械的なＸ方向移動機構が不要になるため、構成の簡易化，部品点数の削減，小型化及び軽量化等の機械的な構造が不要になる様々なメリットを享受できる。

さらに、回動フレーム４には、造形テーブル２に射出された造形用材料Ｒの表面Ｒｆを平坦面に整えるクリーニングローラ５及びこのクリーニングローラ５を回転させる回転駆動部６を有するクリーニングローラ機構Ｍｒを設ける。回転駆動部６は、ローラモータ３１と、このローラモータ３１の回転をクリーニングローラ５に伝達してクリーニングローラ５を回転させる回転伝達機構を備える。そして、クリーニングローラ５の両側、即ち、前後側には、造形テーブル２に射出された造形用材料Ｒの硬化を促進させる一対の紫外線（ＵＶ）ランプ７ａ，７ｂを配設する。

また、ヘッド切換機構Ｍｃは回動フレーム４を回動変位させ、使用する射出ヘッド、例えば、射出ヘッド３ａを所定の使用位置Ｓｕにセットする機能を備える。ヘッド切換機構Ｍｃは、ヘッド切換モータ３４と、このヘッド切換モータ３４の回転を回動フレーム４に伝達して当該回動フレーム４を回転させる回転伝達機構３５を備える。さらに、回転伝達機構３５は、ヘッド切換モータ３４の回転シャフトに取付けた駆動プーリ３６と回動フレーム４に設けたリング形の被動プーリ３７と、駆動プーリ３６と被動プーリ３７間に架け渡したタイミングベルト３８を備える。これにより、ヘッド切換モータ３４を駆動制御すれば、回動フレーム４が回転し、選択された射出ヘッド、例えば、射出ヘッド３ｓを、図１に示すように、回動フレーム４の真下、即ち、造形テーブル２に対して平行に対面可能な所定の使用位置Ｓｕにセットすることができる。

一方、ハウジング１０の内部にはパージ処理機構Ｍｐを配設する。パージ処理機構Ｍｐは、パージボックス４１を備え、このパージボックス４１は、使用位置Ｓｕにセットされた射出ヘッド、例えば、射出ヘッド３ｓ以外の射出ヘッド、例えば、射出ヘッド３ｂに対してパージ処理を行うことができる所定のパージ位置Ｓｐに配設する。このようなパージ処理機構Ｍｐを設ければ、使用位置Ｓｕにセットされた射出ヘッド３ａが使用中であっても射出ヘッド３ｃに対してパージ処理を並行して行うことができる。したがって、別途のパージ時間が不要となり作動効率を高めることができる。

他方、図６は、三次元造形機１における電気系（制御系）の構成を示す。５０は三次元造形機１に搭載する造形機制御部であり、この造形機制御部５０の入力ポートには、ハウジング１０の外面に配した操作部５１を接続するとともに、前述したＹ方向サーボモータ２０に備えるロータリエンコーダ２３及びＺ方向サーボモータ１５に備えるロータリエンコーダ１６をそれぞれ接続する。また、造形機制御部５０の出力ポートには、Ｙ方向サーボモータ２０，Ｚ方向サーボモータ１５，ヘッド切換モータ３４，ローラモータ３１及びＵＶランプ７ａ，７ｂを接続する。これにより、ロータリエンコーダ２３はＹ方向サーボモータ２０の回転数から造形テーブル２のＹ方向位置、即ち、射出ヘッド３ａ…，３ｓのＹ方向位置（相対位置）を検出できるため、造形機制御部５０はＹ方向サーボモータ２０を駆動制御することにより、射出ヘッド３ａ…，３ｓのＹ方向位置をフィードバック制御することができるとともに、ロータリエンコーダ１６はＺ方向サーボモータ１５の回転数から造形テーブル２のＺ方向位置、即ち、射出ヘッド３ａ…，３ｓのＺ方向位置（相対位置）を検出できるため、造形機制御部５０はＺ方向サーボモータ１５を駆動制御することにより、射出ヘッド３ａ…，３ｓのＺ方向位置をフィードバック制御することができる。さらに、造形機制御部５０の信号出力ポートには、射出ヘッド（造形材用ヘッド）３ａ，３ｂ…３ｆと射出ヘッド（サポート材用ヘッド）３ｓを接続する。この場合、射出ヘッド３ａ…，３ｓやローラモータ３１及びＵＶランプ７ａ，７ｂ等の接続線Ｗは、回動フレーム４の中心空間を通して回動フレーム４の外部へ導出できるため、導出した接続線Ｗは長さの余裕を持たせて造形機制御部５０等に接続する。

なお、本実施形態に係る三次元造形機１は、図６に示すように、外部のコンピュータ６０に接続して使用する。この場合、三次元造形機１に内蔵する造形機制御部５０は、有線手段（ＵＳＢケーブル等）又は無線手段（無線ＬＡＮ等）によりコンピュータ６０に接続する。このコンピュータ６０には、汎用的なパソコン（パーソナルコンピュータ）等の各種コンピューティング装置を利用できる。したがって、コンピュータ６０には、三次元造形機１を総合的に制御するためのアプリケーションソフトウェア及び各種データ（データベース）が格納又は登録されている。

よって、このような構成を有する本実施形態に係る三次元造形機１によれば、Ｘ方向の軸心により回動可能に支持された回動フレーム４の周方向に所定間隔おきに複数の射出ヘッド３ａ…，３ｓを設けたヘッド支持機構Ｍｈを備えるため、Ｙ方向へ相対移動させる際の移動ストロークは、射出ヘッド一個分の場合と同じ長さで足りる。したがって、複数の射出ヘッド３ａ…，３ｓを備える場合であっても、三次元造形機１全体の小型コンパクト化を図ることができる。なお、図５は、造形テーブル２をホームポジションＰｈから終端位置Ｐｅまで前進移動させた場合の位置関係を示すが、射出ヘッド３ａ…，３ｓの数量に拘わらず、Ｙ方向の移動ストロークは造形テーブル２の２倍程度で足りることになる。したがって、図１に示すように、机１００等の上に載置できる卓上型の三次元造形機１も容易に実現することができる。しかも、複数の射出ヘッド３ａ…，３ｓを備える場合であっても、Ｙ方向サイズは射出ヘッド一個を備える場合と同等にできるため、サイズの小さい卓上型の三次元造形機１であっても、使用できる射出ヘッドの数量が限られる難点を解消できる。したがって、色や材料を異ならせた複雑或いは精密な三次元造形物Ａの造形が可能になるなど、適用柔軟性及び発展性に優れる。

加えて、回動フレーム４には、クリーニングローラ５及び回転駆動部６を有するクリーニングローラ機構Ｍｒを設けたため、クリーニングローラ５も射出ヘッド３ａ…，３ｓと同様に使用位置Ｓｕにセットして使用でき、より小型コンパクト化に寄与できるとともに、回動フレーム４に、紫外線ランプ７ａ，７ｂを設けたため、紫外線ランプ７ａ，７ｂもクリーニングローラ５と同様に使用位置Ｓｕにセットして使用でき、より小型コンパクト化に寄与できる。

次に、本実施形態に係る三次元造形機１の造形動作及び使用方法について、図１〜図６を参照して説明する。

コンピュータ６０には、造形を行う三次元造形物Ａに対する造形用データが設定されるため、この造形用データに基づいて造形処理が行われる。造形原理は、インクジェットプリンタと同じ原理により造形テーブル２上に薄い造形層が順次プリントされることにより積層されていく。例示は、図４に示すように、異なる二色の造形材ＲａとＲｂを使用するとともに、サポート材Ｒｓを使用する場合を示す。

最初に、造形材Ｒａを射出する射出ヘッド３ａが使用されるため、造形機制御部５０は、ヘッド切換機構Ｍｃを駆動制御して射出ヘッド３ａを使用位置Ｓｕにセットする。なお、この場合の位置制御は、ヘッド切換モータ３４にロータリエンコーダを付設し、前述したＹ方向移動機構Ｍｙ等と同様に制御してもよいが、回動フレーム４自身に、位置センサ又はロータリエンコーダ等を付設することにより、射出ヘッド３ａを所定の使用位置Ｓｕに正確に停止させることが望ましい。次いで、Ｙ方向移動機構Ｍｙを駆動制御して造形テーブル２をホームポジションＰｈからＹ方向の終端位置Ｐｅまで前進移動させ、この前進移動時に、造形材用ヘッド３ａからＺ方向における第一層目の造形用データに対応した造形材Ｒａを射出する射出動作を、Ｘ方向ライン毎に順次行う。この場合、ラインヘッド３ｍ…を用いるため、図４に示すように、Ｘ方向のライン全長分を同時に射出する。第一層目の厚さは０．１〔ｍｍ〕程度となる。造形材Ｒａの射出が終了したなら、ヘッド切換機構Ｍｃを駆動制御してクリーニングローラ５を使用位置Ｓｕにセットする。そして、Ｙ方向移動機構Ｍｙを反対方向に駆動制御して造形テーブル２を終端位置ＰｅからホームポジションＰｈまで後退移動させて戻す。この後退移動時に、回転するクリーニングローラ５により第一層目の上面Ｒｆが平坦面となるように整える（クリーニングする）とともに、ＵＶランプ７ａ，７ｂによる紫外線を第一層目に照射して第一層目の硬化促進を行う。

次いで、造形材Ｒｂを射出する射出ヘッド３ｂを使用するため、ヘッド切換機構Ｍｃを駆動制御して射出ヘッド３ｂを使用位置Ｓｕにセットし、造形材Ｒａの射出と同様の処理手順により一連の動作を行う。次いで、サポート材Ｒｓを射出する射出ヘッド３ｓを使用するため、ヘッド切換機構Ｍｃを駆動制御して射出ヘッド３ｓを使用位置Ｓｕにセットし、造形材Ｒａの射出と同様の処理手順により一連の動作を行う。これにより、造形材Ｒａ，Ｒｂ及びサポート材Ｒｓにより、第一層目の層面が全て埋められる。第一層目が終了したなら、造形テーブル２を第二層目に対応する変位量だけＺ方向へ下降させるとともに、上述した第一層目と同様の処理手順により第二層目以降、即ち、第二層目から第ｎ層目（最終層）まで順次造形処理を行う。そして、最終層まで造形処理が終了したなら造形体を薬液に漬けるなどによりサポート材Ｒｓを除去すれば、目的の三次元造形物Ａを得ることができる。

以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。例えば、Ｚ方向移動機構Ｍｚは、造形テーブル２をＺ方向に移動させる場合を示したが、回動フレーム４側をＺ方向に移動させる場合を排除するものではない。また、回動フレーム４に、クリーニングローラ機構Ｍｒと紫外線ランプ７ａ，７ｂを設けた場合を示したが、回動フレーム４に設けることなく、例えば、使用位置Ｓｕに隣接した固定位置などに別途配設してもよい。なお、本発明に係る三次元造形機１は、小型コンパクト化を図れるため、特に、卓上型に構成して最適であるが、フロア設置型など各種タイプの三次元造形機にも同様に利用することができる。

本発明の最良の実施形態に係る三次元造形機の要部を示す模式的側面内部構成図、同三次元造形機の要部を示す模式的平面内部構成図、同三次元造形機の要部であってクリーニングローラを使用位置にセットした状態を示す模式的側面内部構成図、同三次元造形機の作用説明図、同三次元造形機における造形テーブルの位置関係を示す動作説明図、同三次元造形機の電気系（制御系）のブロック系統図、

符号の説明

１：三次元造形機，２：造形テーブル，３ａ，３ｂ，３ｃ…：射出ヘッド（造形材用ヘッド），３ｓ：射出ヘッド（サポート材用ヘッド），３ｍ…：ラインヘッド，４：回動フレーム，５：クリーニングローラ，６：回転駆動部，７ａ，７ｂ：紫外線ランプ，Ｒ：造形用材料，Ｒｆ：造形用材料の表面，Ｒａ，Ｒｂ…：造形材，Ｒｓ：サポート材，Ａ：三次元造形物，Ｓｕ：使用位置，Ｓｐ：パージ位置，Ｍｙ：Ｙ方向移動機構，Ｍｚ：Ｚ方向移動機構，Ｍｈ：ヘッド支持機構，Ｍｃ：ヘッド切換機構，Ｍｒ：クリーニングローラ機構，Ｍｐ：パージ処理機構

Claims

造形用材料を造形テーブルに射出する複数の射出ヘッドと、前記射出ヘッドに対して前記造形テーブルをＹ方向に相対移動させるＹ方向移動機構と、前記射出ヘッドに対して前記造形テーブルをＺ方向に相対移動させるＺ方向移動機構とを備えてなる三次元造形機であって、前記造形テーブルの上方にＸ方向の軸心により回動可能に支持された回動フレームの周方向に所定間隔おきに複数の射出ヘッドを配したヘッド支持機構と、前記回動フレームを回動変位させ、使用する射出ヘッドを所定の使用位置にセットするヘッド切換機構とを備えてなることを特徴とする三次元造形機。
前記回動フレームには、前記造形テーブルに射出された造形用材料の表面を平坦面に整えるクリーニングローラ及びこのクリーニングローラを回転させる回転駆動部を有するクリーニングローラ機構を設けることを特徴とする請求項１記載の三次元造形機。
前記回動フレームには、前記造形テーブルに射出された造形用材料の硬化を促進させる一又は二以上の紫外線ランプを設けることを特徴とする請求項１又は２記載の三次元造形機。
前記使用位置にセットされた射出ヘッド以外の射出ヘッドに対して所定のパージ位置でパージ処理を行うパージ処理機構を備えることを特徴とする請求項１，２又は３記載の三次元造形機。
前記射出ヘッドには、少なくとも、三次元造形物を造形する異なる造形材をそれぞれ射出する複数の造形材用ヘッドと、三次元造形物以外の空間を埋めるサポート材を射出するサポート材用ヘッドを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の三次元造形機。
前記射出ヘッドには、前記Ｘ方向の全長に対応するドット数のノズルを有するラインヘッドを用いることを特徴とする請求項１〜５記載のいずかに記載の三次元造形機。