JP6473249B1 - 補助用具、３ｄプリンタ、補助機能付きセルボード - Google Patents

Abstract

【課題】造形後に造形物を容易に取り外し可能とすることが難しい、という課題を解決すること。
【解決手段】３Ｄプリンタにおいて複数の貫通孔を有するセルボードに取り付ける補助用具であって、セルボードに形成された貫通孔の深さの少なくとも一部まで挿通する凸部を有し、貫通孔に対して凸部を挿入することで、貫通孔中の所定高さで当該貫通孔に対する造形中の造形物の流れ込みを抑止する抑止手段と、貫通孔中に流れ込んだ造形物を押し出す押し出し手段と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、補助用具、３Ｄプリンタ、補助機能付きセルボードに関し、特に、セルボードからの造形物の取り外しを容易にする補助用具、３Ｄプリンタ、補助機能付きセルボードに関する。

３Ｄプリンタにおいては、３Ｄプリンタ本体が有するプラットフォーム上にセルボードを設置して、セルボード上に造形物を造形することが知られている。ここで、一般に、セルボードには、造形中の剥離防止を目的として複数の貫通孔が形成されている。このような貫通孔は、造形中に造形物の底面の一部が貫通孔に流れ込むことで造形中に造形物が剥離することを防止する。一方、造形物の底面の一部が貫通孔に流れ込むことは、造形後の剥離を難しくする要因にもなっていた。

このような問題に対応するための技術として、例えば、特許第６１７６６４３号がある。特許第６１７６６４３号には、上記のようなセルボードとの組み合わせで使用される治具が記載されている。具体的には、特許第６１７６６４３号によると、３Ｄプリンタ用の治具は、セルボードに形成された貫通孔である開口部に挿入される複数の凸部が表面に形成された平板と、セルボードと平板との間に挿入されるスペーサと、を備えている。特許第６１７６６４３号によると、上記のような構成により、造形中にスペーサをセットするとともに造形後にスペーサを取り外すことで、造形中は造形物のセルボードからの剥離を防止しつつ、造形後には造形物をセルボードから容易に取り外すことが可能となる。

特許第６１７６６４３号

特許文献１に記載されているように、複数の凸部が表面に形成された平板とスペーサとを用いる場合、スペーサの変形・欠損などによって、セルボード全体の水平性が均一でなくなるおそれがあった。その結果、造形物の造形に影響があるおそれがあった。

このように、特許文献１に記載されている技術では、スペーサの変形・欠損などにより造形物の造形に影響を及ぼすおそれがあった。そのため、造形後に造形物を容易に取り外し可能とすることが難しい、という問題は依然として残っていた。

そこで、本発明の目的は、造形後に造形物を容易に取り外し可能とすることが難しい、という問題を解決する３Ｄプリンタ用補助土台を提供することにある。

かかる目的を達成するため本発明の一形態である補助用具は、
３Ｄプリンタにおいて複数の貫通孔を有するセルボードに取り付ける補助用具であって、
セルボードに形成された前記貫通孔の深さの少なくとも一部まで挿通する凸部を複数有し、前記貫通孔に対して前記凸部を挿入することで、前記貫通孔中の所定高さで当該貫通孔に対する造形中の造形物の流れ込みを抑止する抑止手段と、
前記貫通孔中に流れ込んだ前記造形物を押し出す押し出し手段と、
を有する
という構成をとる。

また、上記補助用具は、
前記抑止手段は、前記凸部を有する第１の板状部材であり、
前記押し出し手段は、前記凸部よりも長い凸部である長凸部を有する第２の板状部材である
という構成をとる。

また、上記補助用具は、
前記抑止手段は、上下方向に移動させることが可能なよう構成された前記凸部を有する第３の板状部材であり、
前記第３の板状部材は、前記凸部と、前記凸部を下方から支持する底板と、を含んでおり、
前記押し出し手段は、前記凸部を上方へ押し出す凸部である押出凸部を有する凸部付き底板である
という構成をとる。

また、上記補助用具は、
前記第３の板状部材は、前記凸部と、前記底板と、蓋板とを有しており、前記蓋板と前記底板とにより前記凸部を挟み込むよう構成されており、前記蓋板と前記凸部との間には、前記凸部を上下方向に移動させるための空間が形成されている
という構成をとる。

また、上記補助用具は、
複数の前記凸部は、複数の前記凸部のうちの任意の前記凸部のみを交換可能なよう構成されている
という構成をとる。

また、上記補助用具は、
前記セルボードが有する前記貫通孔は、所定位置より上方にいくほど内径が大きくなるよう形成されている
という構成をとる。

また、上記補助用具は、
前記セルボードには電熱線が設けられている
という構成をとる。

また、上記補助用具は、
前記セルボードは平面視で矩形形状を有しており、当該セルボードのうちの平面視で対辺となる両端部側には、当該セルボードを押下する補助を行う押し出し補助具が形成されている
という構成をとる。

また、本発明の他の形態である３Ｄプリンタは、
上記いずれかに記載の補助用具と、
複数の貫通孔が形成されたセルボードと、
を有する
という構成をとる。

また、上記３Ｄプリンタは、
前記補助用具が取り付けられた前記セルボードを移動させる移動手段と、
前記補助用具を用いて前記セルボード上に造形された造形物を取り外す取り外し手段と、
を有する
という構成をとる。

また、本発明の他の形態である補助機能付きセルボードは、
複数の貫通孔を有し、
前記貫通孔内部に造形物の一部が流れ込んだ状態でセルボード上に形成された前記造形物を取り外す際に用いる取り外し機能を有する
補助機能付きセルボード。

また、上記補助機能付きセルボードは、
前記取り外し機能は、前記貫通孔中に流れ込んだ前記造形物を押し出す押し出し手段を含んでいる
という構成をとる。

また、上記補助機能付きセルボードは、
前記取り外し機能は、前記補助機能付きセルボードに形成された電熱線を含んでいる
という構成をとる。

本発明は、以上のように構成されることにより、造形後に造形物を容易に取り外し可能とすることが難しい、という問題を解決する３Ｄプリンタ用補助土台を提供することが可能となる。

３Ｄプリンタ全体の構成の一例を示す図である。 第１の実施形態における補助付きセルボードの構成の一例を説明するための図である。 図２で示す第１の補助土台の構成の一例を示す断面図である。 図２で示す第２の補助土台の構成の一例を示す断面図である。 セルボード上に造形物を造形する際の様子の一例を示す断面図である。 造形物を取り外す際の様子の一例を示す断面図である。 第１の実施形態において、セルボード上に造形物を造形した後、取り外すまでの動作の一例を示すフローチャートである。 セルボードの他の構成の一例を示す断面図である。 ３Ｄプリンタの他の構成の一例を示す図である。 ３Ｄプリンタの他の構成の一例を示す図である。 第２の実施形態における第１底板を有する第３の補助土台の構成の一例を示す断面図である。 第３の補助土台において、第１底板を第２底板に交換した構成の一例を示す断面図である。 第２底板を用いて凸部を押し出した際の様子の一例を示す断面図である。 セルボード上に造形物を造形する際の様子の一例を示す断面図である。 造形物を取り外す際の様子の一例を示す断面図である。 造形物を取り外す際の様子の一例を示す断面図である。 第２の実施形態において、セルボード上に造形物を造形した後、取り外すまでの動作の一例を示すフローチャートである。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態を図１から図１０を参照して説明する。図１は、３Ｄプリンタ１全体の構成の一例を示す図である。図２は、補助付きセルボード２の構成の一例を説明するための図である。図３は、第１の補助土台２２の構成の一例を示す断面図である。図４は、第２の補助土台２３の構成の一例を示す断面図である。図５は、セルボード２１上に造形物３を造形する際の様子の一例を示す断面図である。図６は、セルボード２１から造形物３を取り外す際の様子の一例を示す断面図である。図７は、セルボード２１上に造形物３を造形した後、取り外すまでの動作の一例を示すフローチャートである。図８は、セルボード２１の他の構成の一例を示す断面図である。図９、図１０は、３Ｄプリンタ１の他の構成の一例を示す図である。

第１の実施形態では、３Ｄプリンタ１に設置する補助付きセルボード２（補助機能付きセルボード）について説明する。３Ｄプリンタ１は、補助付きセルボード２上に造形物３を造形する。本実施形態における補助付きセルボード２は、セルボード上に形成された造形物３を取り外す際に用いる取り外し機能を補助機能として有するセルボードである。例えば、補助付きセルボード２は、セルボード２１に第１の補助土台２２、又は、第２の補助土台２３を取り付けることで形成される。後述するように、セルボード２１に取り付ける土台を第１の補助土台２２と第２の補助土台２３とで使い分けることで、造形中に造形物３が剥離することを防止するとともに、造形後に造形物を容易に取り外すことを可能とする。

図１は、本実施形態で説明する補助付きセルボード２を設置する３Ｄプリンタ１の構成の一例を示している。図１で示すように、３Ｄプリンタ１は、土台１１と、土台１１上に形成されたレール１２と、レール１２に設けられたノズル１３と、略矩形形状のプラットフォーム１４と、を有している。また、プラットフォーム１４上には、補助付きセルボード２が設置される。

３Ｄプリンタ１は、例えば、針金（フィラメント）状の素材（例えば、ＡＢＳ樹脂やＰＬＡ樹脂など）を熱で溶かし、素材をノズル１３から押し出しながらレール１２とプラットフォーム１４の駆動制御を行うことにより、素材を補助付きセルボード２上に積層させて造形物３を造形する。

なお、３Ｄプリンタ１の構成自体は、既知のものを採用して構わない。また、３Ｄプリンタ１は、図１で示す構成以外の構成を有しても構わない。３Ｄプリンタ１についての詳細な説明は省略する。

補助付きセルボード２は、プラットフォーム１４上に設置される。補助付きセルボード２は、セルボード２１に補助用具を取り付けることで形成される。例えば、補助付きセルボード２は、セルボード２１と、抑止手段である第１の補助土台２２（第１の板状部材）、又は、押し出し手段である第２の補助土台２３（第２の板状部材）、のうちのいずれか一方と、から形成される。換言すると、補助付きセルボード２は、セルボード２１の下方から第１の補助土台２２を取り付けた構造、又は、セルボード２１の下方から第２の補助土台２３を取り付けた構造、のいずれかを有している。

図２は、セルボード２１と、第１の補助土台２２と、第２の補助土台２３と、の構成の一例を示す斜視図である。

セルボード２１は、例えば、平面視で略矩形形状を有する樹脂製の平板である。セルボード２１は、例えば、プラットフォーム１４と同様の形状を有している。

図２で示すように、セルボード２１は、例えば、複数の貫通孔２１２が形成された樹脂製の板状部材２１１である。板状部材２１１に形成する貫通孔２１２の数や貫通孔２１２間の間隔などは任意に設定して構わない。例えば、図２では、板状部材２１１に上下左右等間隔で貫通孔２１２を形成した例を示している。しかしながら、板状部材２１１には、必ずしも貫通孔２１２が等間隔で形成されていなくても構わない。

上述したように、セルボード２１には、第１の補助土台２２、第２の補助土台２３のうちのいずれか一方を取り付けることが出来る。具体的には、例えば、板状部材２１１に形成された複数の貫通孔２１２のそれぞれに、後述する第１の補助土台２２が有する凸部２２３を挿通することで、セルボード２１に第１の補助土台２２を取り付けることが出来る。また、例えば、板状部材２１１に形成された複数の貫通孔２１２のそれぞれに、後述する第２の補助土台２３が有する凸部２３３を挿通することで、セルボード２１に第２の補助土台２３を取り付けることが出来る。

第１の補助土台２２は、例えば、セルボード２１と同等の形状を有する略板状の部材である。第１の補助土台２２は、樹脂製であっても構わないし、金属製であっても構わない。

図２を参照すると、第１の補助土台２２は、蓋板２２１と底板２２２と複数の凸部２２３とから構成されている。第１の補助土台２２は、板状部材２１１に形成された貫通孔２１２の形成箇所に応じた位置に凸部２２３を有している。このように、貫通孔２１２の形成箇所に応じた凸部２２３を有する第１の補助土台２２を用いることで、セルボード２１に形成された貫通孔２１２のそれぞれに第１の補助土台２２が有する凸部２２３を挿通することが出来る。

図３は、第１の補助土台２２の構成の一例をより詳細に示す断面図である。図３を参照すると、蓋板２２１のうち板状部材２１１に形成された貫通孔２１２の形成箇所に応じた位置には、凸部２２３が挿通する貫通孔が設けられている。また、蓋板２２１及び底板２２２には、それぞれ凸部２２３を設置する際に用いる凹部が形成されている。例えば、蓋板２２１及び底板２２２には、蓋板２２１と底板２２２とを重ね合わせた際に、蓋板２２１と底板２２２との間に後述する凸部２２３の形状に応じた空間が形成されるよう、凹部が形成されている。このように蓋板２２１と底板２２２とに凹部を形成することで、蓋板２２１と底板２２２との間に凸部２２３を挟み込むことが可能となる。

凸部２２３は、幅広に形成された頭部と、円柱部と、を有している。凸部２２３は、例えば、金属製などの釘のうち尖った先端部分を切り落とすことで製造される。なお、凸部２２３の円柱部は、三角柱や四角柱などの角柱形状など、円柱以外の形状をしていても構わない。

図３で示すように、凸部２２３は、頭部が下方に位置する状態で蓋板２２１と底板２２２との間に挟み込まれる。凸部２２３のうち円柱部は、蓋板２２１に形成された貫通孔と同程度の外径を有しており、蓋板２２１に形成された貫通孔を挿通する。また、凸部２２３のうちの下方に位置する頭部は、蓋板２２１と底板２２２とにより挟み込まれる。このように、凸部２２３の頭部を蓋板２２１と底板２２２とにより挟み込むことで、凸部２２３の抜けを防止することが出来る。

凸部２２３の上端から蓋板２２１の上部までの長さ（つまり、セルボード２１に形成された貫通孔２１２に入る部分の長さ。以下、ストロークの長さという）は、後述する第２の補助土台２３が有する凸部２３３のストロークの長さより短い。換言すると、凸部２２３のうち頭部分を除いた部分の長さは凸部２３３のうち頭部分を除いた部分の長さより短い、ということも出来る。例えば、凸部２２３のストロークの長さは、セルボード２１の厚さである貫通孔２１２の深さの略１／２程度である。このように、凸部２２３は、貫通孔２１２に凸部２２３を挿通した際に、貫通孔２１２の一部を埋める長さを有している。なお、凸部２２３の長さは、貫通孔２１２の一部を埋める長さであれば、例えば貫通孔２１２の略１／３程度など例示したもの以外であっても構わない。

第１の補助土台２２は、例えば、下記のように形成することが出来る。まず、底板２２２に形成された複数の凹部のそれぞれに凸部２２３を設置する。続いて、後述する凸部２２３の円柱部が蓋板２２１に形成された貫通孔を挿通するように、上から蓋板２２１を被せる。これにより、蓋板２２１と底板２２２とで凸部２２３を挟み込んで固定する。このような構成によると、例えば、第１の補助土台２２は、蓋板２２１を取り外すことで、任意の凸部２２３を取り外すことが出来る。その結果、例えば、摩耗した凸部２２３のみを容易に交換することが可能となる。換言すると、第１の補助土台２２は、複数の凸部２２３のうちの任意の凸部２２３のみを交換可能なよう形成されている、ということも出来る。

以上が、第１の補助土台２２の構成の一例である。なお、上述した第１の補助土台２２の構成は、あくまで一例である。第１の補助土台２２は、上述した構成以外を有していても構わない。

例えば、第１の補助土台２２は、凸部２２３を設置する際に用いる凹部を蓋板２２１及び底板２２２に有するとした。しかしながら、凸部２２３を設置する際に用いる凹部は、蓋板２２１、底板２２２のうちのいずれか一方にのみ形成されていても構わない。

また、凸部２２３は、必ずしも交換可能に形成されていなくても構わない。つまり、第１の補助土台２２は、平板に複数の凸部を一体的に形成した構成であっても構わない。

第２の補助土台２３は、例えば、第１の補助土台２２と同様に、セルボード２１と同等の形状を有する略板状の部材である。第２の補助土台２３は、樹脂製であっても構わないし、金属製であっても構わない。

図２を参照すると、第２の補助土台２３は、蓋板２３１と底板２３２と複数の凸部２３３（長凸部）とから構成されている。また、図４は、第２の補助土台２３の構成の一例をより詳細に示す断面図である。図４で示すように、凸部２３３は、頭部が下方に位置する状態で蓋板２３１と底板２３２との間に挟み込まれることで固定されている。このように、第２の補助土台２３は、第１の補助土台２２と同様の構成を有している。一方、後述するように、第２の補助土台２３と第１の補助土台２２とでは、凸部のストロークの長さにおいて差異がある。

凸部２３３は、凸部２２３と同様に、幅広に形成された頭部と、円柱部と、を有している。凸部２３３は、例えば、金属製の釘のうち先端部分を切り落とすことで製造される。凸部２３３の円柱部は、凸部２２３の場合と同様に、三角柱や四角柱などの角柱形状など、円柱以外の形状をしていても構わない。

上述したように、凸部２３３のストロークの長さは、第１の補助土台２２が有する凸部２２３のストロークの長さより長い。つまり、凸部２３３のうち頭部分を除いた部分の長さは、凸部２２３のうち頭部分を除いた部分の長さよりも長い。例えば、凸部２３３のストロークの長さは、セルボード２１の厚さである貫通孔２１２の深さと略同程度である。このように、凸部２３３は、貫通孔２１２に凸部２３３を挿通した際に、貫通孔２１２を埋める程度の長さを有している。なお、凸部２３３の長さは、例えば、貫通孔２１２の深さよりも長くても構わない。

第２の補助土台２３は、第１の補助土台２２と同様の方法により形成することが出来る。まず、底板２３２に形成された複数の凹部のそれぞれに凸部２３３を設置する。続いて、後述する凸部２３３の円柱部が蓋板２３１に形成された貫通孔を挿通するように、上から蓋板２３１を被せる。これにより、蓋板２３１と底板２３２とで凸部２３３を挟み込んで固定する。このような構成によると、例えば、第２の補助土台２３は、第１の補助土台２２と同様に、蓋板２２１を取り外すことで、任意の凸部２３３を取り外すことが出来る。その結果、例えば、摩耗した凸部２３３のみを容易に交換することが可能となる。このように、第２の補助土台２３は、第１の補助土台２２と同様に、任意の凸部２３３を交換可能なよう形成されている。

以上が、第２の補助土台２３の構成の一例である。なお、第２の補助土台２３も、第１の補助土台２２と同様に様々な変形例を採用することが出来る。

補助付きセルボード２は、上述したような構成を有するセルボード２１と、第１の補助土台２２又は第２の補助土台２３から構成される。

続いて、図５から図７までを参照して、セルボード２１上に造形物３を造形した後、造形物３を取り外すまでの動作の一例を説明する。図５は、セルボード２１上に造形物３を造形する際の様子の一例を示す断面図である。図６は、造形物を取り外す際の様子の一例を示す断面図である。図７は、セルボード２１上に造形物を造形した後、取り外す際の動作の一例を示すフローチャートである。

図７を参照すると、セルボード２１に第１の補助土台２２を取り付ける（ステップＳ１０１）。その後、セルボード２１に第１の補助土台２２を取り付けることで形成した補助付きセルボード２をプラットフォーム１４上に設置する。

３Ｄプリンタ１は、補助付きセルボード２上に造形物３を造形する（ステップＳ１０２）。このように造形物を造形する際の様子の一例が図５である。図５を参照すると、セルボード２１の板状部材２１１に形成された貫通孔２１２の一部に凸部２２３が挿通している。このような構成のため、補助付きセルボード２上に造形物３を造形すると、貫通孔２１２のうち凸部２２３が挿通していない部分に、造形物３の底面の一部が流れ込むことになる。これにより、造形物３の造形中に造形物３が剥離することを防止する。なお、換言すると、凸部２２３は、貫通孔２１２中の凸部２２３の長さに応じた高さで、当該貫通孔２１２に対する造形中の造形物３の流れ込みを抑止する、ということも出来る。

造形物３を造形した後、補助付きセルボード２のうちセルボード２１から第１の補助土台２２を取り外し、セルボード２１に第２の補助土台２３を取り付ける。上述したように、第２の補助土台２３は、ストロークの長さがセルボード２１の厚さである貫通孔２１２の深さと略同程度である凸部２３３を有している。その為、図６で示すように、セルボード２１に第２の補助土台２３を取り付けると、造形物３が上に浮き上がることになる。このように、造形物３を造形した後、セルボード２１に第２の補助土台２３を取り付けることで、造形した造形物３を押し出す（ステップＳ１０３）。これにより、容易に造形物３を取り外すことが可能となる。

以上説明したように、補助付きセルボード２は、セルボード２１に第１の補助土台２２と第２の補助土台２３のうちのいずれか一方を取り付けることで形成される。このように第１の補助土台２２と第２の補助土台２３とを使い分けることで、造形中に造形物３が剥離することを防止するとともに、造形後に造形物３を容易に取り外すことが可能となる。例えば、造形物３の造形中に第１の補助土台２２を用いることで、造形物３の造形中に造形物３が剥離することを防止することが出来る。また、造形物３の造形後、第２の補助土台２３を用いることで、造形物３を容易に剥離することが可能となる。

また、本実施形態における補助付きセルボード２は、スペーサを用いずに上記効果を実現している。つまり、スペーサの劣化の影響を受けることなく上記効果を実現することが出来る。その結果、スペーサの劣化により造形物３の造形に影響が生じるおそれなく、上述したような効果を実現することが出来る。

また、本実施形態における第１の補助土台２２は任意の凸部２２３を交換可能に構成されており、第２の補助土台２３は任意の凸部２３３を交換可能に構成されている。このような構成のため、本実施形態における第１の補助土台２２や第２の補助土台２３によると、一部の凸部２２３や凸部２３３に変形や破損が生じた際に、変形や破損が生じた一部の凸部２２３や凸部２２４のみを交換することが出来る。つまり、一部の凸部２２３や凸部２３３の変形や破損により、第１の補助土台２２や第２の補助土台２３全体の交換を行う必要がなくなることになる。

なお、セルボード２１にも、様々な変形例を採用することが出来る。図８は、セルボード２１の変形例の一例を示している。

例えば、図８を参照すると、貫通孔２１２には、所定位置より上方にいくほど貫通孔２１２の内径が大きくなるヌキ２１３を形成しても構わない。つまり、貫通孔２１２の上方は、外側に向かって傾斜していても構わない。貫通孔２１２にヌキ２１３を設けることで、造形物３をより容易に取り外すことが可能となる。また、セルボード２１には、例えば格子状に電熱線２１４を通しても構わない。セルボード２１に電熱線２１４を通すことで、通電によりセルボード２１の温度を上げることが可能になる。これにより、造形物３をより容易に取り外すことが可能となる。また、造形物３を取り外す際にセルボード２１を指で押し下げると、力が数点に集中し、セルボード２１が歪んで造形物３が取り外しにくくなるおそれがある。このようなおそれに対処するため、セルボード２１のうちの平面視で対辺となる両端部側に、平面視で略長方形形状を有するとともに所定の高さを有する押し出し補助具２１５を設けても構わない。押し出し補助具２１５は、例えば、セルボード２１と同様の素材で構成されており、セルボード２１を下方に押す際の補助を行う。このように押し出し補助具２１５を設けることで、押し出し補助具２１５を押すことで均一にセルボード２１を押すことが可能となり、造形物３をより容易に取り外すことが可能となる。なお、押し出し補助具２１５の形状は、上記例示した場合に限定されない。押し出し補助具２１５は、セルボード２１を押し出し方向（例えば、下方など）に押す際の補助を行うことが可能な様々な形をとることが出来る。

なお、セルボード２１に、ヌキ２１３や電熱線２１４を設ける場合、本実施形態で説明した第１の補助土台２２と第２の補助土台２３との使い分けを行わなくても容易に造形物３を取り外すことが可能となる。そのため、補助付きセルボード２が有する補助機能は、ヌキ２１３や電熱線２１４のうちの少なくともいずれか一方により実現されても構わない。

また、３Ｄプリンタ１も様々な変形例を採用することが出来る。例えば、３Ｄプリンタ１は、補助付きセルボード２を移動させる機能（移動手段）や、セルボード２１に取り付ける土台を第１の補助土台２２や第２の補助土台２３の間で変更する機能、第２の補助土台２３を用いて造形物３を取り外す機能（取り外し手段）、などを有することが出来る。上記機能は、例えば、３Ｄプリンタ１が有する図示しない演算装置が、図示しない記憶装置に格納されたプログラムを実行することで制御する。

図９、図１０は、３Ｄプリンタ１の変形例を示している。図９は、３Ｄプリンタ１を横から見た一例を示しており、図１０は、３Ｄプリンタ１を上から見た一例を示している。図９を参照すると、３Ｄプリンタ１の表面、裏面、及び側面には、３Ｄプリンタ１を１周するレールなどの移動手段が設けられており、当該移動手段を用いて、補助付きセルボード２を移動させる。なお、例えば、レール等の移動手段は、補助付きセルボード２を挟み込むなどの方法で係止する係止片などの係止手段を有している（係止片の形、大きさなどは任意で構わない）。補助付きセルボード２は、係止手段で係止されることにより、移動手段により３ｄプリンタの下方に移動した際も３Ｄプリンタ１から落下することを防ぐことが出来る。

また、３Ｄプリンタ１は、補助土台の交換や造形物３の取り外し等を行う取り外し手段を有している。例えば、取り外し手段は、当該３Ｄプリンタ１本体の柱状部（レール１２）を上下動する可動部と、セルボード２１の進行方向とは異なる側のセルボード２１の両側面を上下から挟むフック（係止片）と、から構成されている。取り外し手段は、フックによりセルボード２１を挟み込んだ状態でフックを上下動させることでセルボード２１を上下動させる。このようにセルボード２１を上下動させることで、取り外し手段は、セルボード２１に取り付ける補助土台を交換する。例えば、取り外し手段は、セルボード２１を上側に移動させた状態で当該セルボード２１の下側に位置する補助土台を交換する。その後、取り外し手段は、セルボード２１を下側に移動させることで、セルボード２１に交換後の補助土台２を取り付ける。これにより、取り外し手段は、セルボード２１に取り付ける補助土台を第１の補助土台２２と第２の補助土台２３との間で交換することが出来る。なお、図９で示す場合、取り外し手段は、造形物を造形する箇所と、当該造形物を造形する箇所の下側と、でそれぞれ補助土台の交換を行うよう構成しても構わない。又は、図９で示すように、取り外し手段は、補助付きセルボード２を１周させる際の途中箇所で補助土台の交換や造形物３の取り外しを行っても構わない。取り外し手段は、例えば、ロボットアーム、重量の利用、など既知のものであっても構わない。

なお、３Ｄプリンタ１は、例えば、図１０で示すように、平面視で長円形や楕円形、円形などに形成された移動手段を有しても構わない。図１０で示す場合も、３Ｄプリンタ１は、上述した場合と同様に補助土台の交換や造形物３の取り外し等を行うことが出来る。図１０で示す場合、３Ｄプリンタ１は、セルボード２１から分離した造形物を取り外す手段として、セルボード２１の進行方向と異なる方向へ造形物３を押し出す付き棒や造形物３を掬い取るシャベルなどを有していても構わない。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態を図１１から図１７を参照して説明する。図１１は、第１底板２４２を有する第３の補助土台２４の構成の一例を示す断面図である。図１２は、第３の補助土台２４において、第１底板２４２を第２底板２４４に交換した構成の一例を示す断面図である。図１３は、第２底板２４４を用いて凸部２４３を押し出した際の様子の一例を示す断面図である。図１４は、セルボード２１上に造形物３を造形する際の様子の一例を示す断面図である。図１５、図１６は、造形物３を取り外す際の様子の一例を示す断面図である。図１７は、セルボード２１上に造形物３を造形した後、取り外すまでの動作の一例を示すフローチャートである。

第２の実施形態では、第１の補助土台２２、第２の補助土台２３の代わりに採用することが可能な第３の補助土台２４（第３の板状部材）について説明する。後述するように、第３の補助土台２４は、第１底板２４２と第２底板２４４とを使い分けることで、凸部２４３のストロークの長さを変更することが可能なよう構成されている。具体的には、後述するように、第３の補助土台２４は、凸部２４３を上下方向に移動させることが可能なよう構成されており、凸部２４３を上下方向に移動させることで、凸部２４３のストロークの長さを変更する。このように、凸部２４３のストロークの長さが変更可能な第３の補助土台２４を用いることで、第１の実施形態で説明したように複数の土台を使い分けなくても、第１の実施形態と同様の効果を発揮することが可能となる。

第３の補助土台２４は、例えば、セルボード２１と同等の形状を有する略板状の部材である。例えば、第３の補助土台２４は、第１の補助土台２２や第２の補助土台２３よりも厚みを有している。第３の補助土台２４は、第１の補助土台２２や第２の補助土台２３の代わりにセルボード２１に取り付けることが出来る。第３の補助土台２４は、樹脂製であっても構わないし、金属製であっても構わない。なお、第３の補助土台２４は、第１の補助土台２２や第２の補助土台２３と同程度の厚みを有していても構わないし、第１の補助土台２２や第２の補助土台２３の方が厚くても構わない。

第３の補助土台２４は、蓋板２４１と、底板と、凸部２４３と、を有している。第３の補助土台２４は、底板として、第１底板２４２と第２底板２４４のうちのいずれか一方を用いることが出来る。後述するように、第１底板２４２は平板である。平板であるため、底板として第１底板２４２を用いる場合、第１底板２４２を下方から押すことなどにより凸部２４３を上方へ押すことが出来ない。そのため、凸部２４３は上下方向に移動可能な範囲のうち下方に位置することになる。第１底板２４２は、例えば、造形物３を造形する際に用いる。また、後述するように、第２底板２４４は、凹凸を有する凸部付き底板である。例えば、第２底板２４４は、凸部２４３に応じた箇所に、凸部２４３を上方へ押し出す凸部である押出凸部を有している。このように押出凸部を有する第２底板２４４を底板として用いることで、凸部２４３を上下方向に移動させることが可能になる。これにより、凸部２４３のストロークの長さが変更されることになる。第２底板２４４は、例えば、造形物３を造形した後、造形物３を取り外す際に用いる。

図１１から図１３は、第３の補助土台２４の構成の一例をより詳細に示す断面図である。図１１は、底板として平板である第１底板２４２を用いた場合の第３の補助土台２４の構成の一例を示している。また、図１２、図１３は、底板として凹凸を有する第２底板２４４を用いた場合の第３の補助土台２４の構成の一例を示している。

図１１を参照すると、蓋板２４１のうち板状部材２１１に形成された貫通孔２１２の形成箇所に応じた位置には、凸部２４３が挿通する貫通孔が設けられている。また、蓋板２４１には、凸部２４３を設置する際に用いる凹部が形成されている。本実施形態における蓋板２４１は、例えば、第１の実施形態で説明した蓋板２２１や蓋板２３１と比較してより厚くなっており、蓋板２４１に形成された凹部は、後述する凸部２４３の頭部の厚さよりも深くなるよう形成されている。

第３の補助土台２４も、第１の補助土台２２や第２の補助土台２３と同様に、後述する凸部２４３の円柱部が蓋板２４１に形成された貫通孔を挿通するように、蓋板２４１と第１底板２４２との間に凸部２４３を挟み込むことで形成される。ここで、上述したように、本実施形態における蓋板２４１は蓋板２２１や蓋板２３１と比較して厚みを有しており、蓋板２４１にはより深い凹部が形成されている。これにより、図１１で示すように、蓋板２４１と第１底板２４２とで凸部２４３を挟み込んだ場合、凸部２４３の頭部と蓋板２４１との間に空間Ｓ１が形成されることになる。空間Ｓ１は、凸部２４３を上下方向に移動させる際に必要となる空間である。つまり、凸部２４３の頭部と蓋板２４１との間に空間Ｓ１を形成することで、凸部２４３は上下方向に移動することが可能となる。なお、凸部２４３の円柱部は、凸部２３３や凸部２２３の場合と同様に、三角柱や四角柱などの角柱形状など、円柱以外の形状をしていても構わない。

このように、凸部２４３は、移動可能なよう蓋板２４１と第１底板２４２との間に挟み込まれている。また、第１底板２４２を用いた場合、凸部２４３は、上下方向に移動する範囲のうち下方に位置する。

図１２を参照すると、第２底板２４４は、凹凸を有する凸部付き底板である。第２底板２４４のうち押出凸部が形成されている部分には凸部２４３が設置され、凹の部分と蓋板２４１との間には空間Ｓ２が形成されている。このように第２底板２４４を形成することで、図１３で示すように、蓋板２４１を下方へ押下する、又は、第２底板２４４を上方へ押し出すことなどで、押出凸部により凸部２４３を上方へ押し出すことが可能となる。これにより、凸部２４３のストロークの長さを長くすることが可能となる。

凸部２４３は、凸部２２３や凸部２３３と同様に、幅広に形成された頭部と、円柱部と、を有している。凸部２４３は、例えば、金属製などの釘のうち先端部分を切り落とすことで製造される。

凸部２４３は、頭部が下方に位置する状態で蓋板２４１と底部（第１底板２４２又は第２底板４４）との間に挟み込まれる。凸部２４３のうち円柱部は、蓋板２４１に形成された貫通孔と同程度の外径を有しており、蓋板２４１に形成された貫通孔を挿通する。また、凸部２４３のうちの下方に位置する頭部は、蓋板２４１と底板（第１底板２４２又は第２底板２４４）とにより挟み込まれる。

凸部２４３は、例えば、第１の実施形態で説明した凸部２３３と同様の長さを有している。そのため、例えば、図１３で示すように上方へと凸部２４３を押し出した場合、凸部２４３のストロークの長さは、例えば、セルボード２１の厚さである貫通孔２１２の深さと略同程度となる。一方、図１１で示すような底板として第１底板２４２を用いた場合などにおいては、凸部２４３は下方に位置する。このような場合、凸部２４３の一部のみが蓋板２４１より上方に位置していることになり、凸部２４３を上方へ押し出した場合と比較して、ストロークの長さは短くなる。このように第１底板２４２などを用いた場合における凸部２４３のストロークの長さは、例えば、セルボード２１の厚さである貫通孔２１２の深さの略１／２程度である。このように、凸部２４３は、上下方向への移動であるピストン移動を行うことで、凸部２４３のストロークの長さが貫通孔２１２の深さの略１／２程度から貫通孔２１２の深さへと変更する。なお、凸部２４３が上下移動することで変更されるストロークの長さは、第１の実施形態と同様に様々な変形例を採用して構わない。

第３の補助土台２４は、例えば、上述したような構成を有している。

続いて、図１４から図１７までを参照して、第３の補助土台２４を用いた場合のセルボード２１上に造形物３を造形した後、造形物３を取り外すまでの動作の一例を説明する。図１４は、セルボード２１上に造形物３を造形する際の様子の一例を示す断面図である。図１５、図１６は、造形物を取り外す際の様子の一例を示す断面図である。図１７は、セルボード２１上に造形物を造形した後、取り外す際の動作の一例を示すフローチャートである。

図１７を参照すると、セルボード２１に第１底板２４２を有する第３の補助土台２４を取り付ける（ステップＳ２０１）。その後、セルボード２１に第１底板２４２を有する第３の補助土台２４を取り付けることで形成した補助付きセルボード２をプラットフォーム１４上に設置する。第３の補助土台２４が有する底板が第１底板２４２であるため、凸部２４３のストロークの長さは、例えば、セルボード２１の厚さである貫通孔２１２の深さの略１／２程度となる。

３Ｄプリンタ１は、補助付きセルボード２上に造形物３を造形する（ステップＳ２０２）。このように造形物を造形する際の様子の一例が図１４である。図１４を参照すると、セルボード２１の板状部材２１１に形成された貫通孔２１２の一部に凸部２４３が挿通している。このような構成のため、補助付きセルボード２上に造形物３を造形すると、貫通孔２１２のうち凸部２４３が挿通していない部分に、造形物３の底面の一部が流れ込むことになる。これにより、造形物３の造形中に造形物３が剥離することを防止する。なお、上述したように、第１底板２４２を用いた場合、凸部２４３のストロークの長さは、例えば、セルボード２１の厚さである貫通孔２１２の深さの略１／２程度となる。そのため、凸部２４３は、貫通孔２１２の一部に挿通することになる。

造形物３を造形した後、図１５で示すように、底板を第１底板２４２から第２底板２４４へと変更する。そして、例えば、セルボード２１を下方へと押下することで、凸部２４３を蓋板２４１と比較してより上方へと押し出す。これにより、例えば、凸部２４３のストロークの長さがセルボード２１の厚さである貫通孔２１２の深さと略同程度となる。その結果、図１６で示すように、造形物３が上に浮き上がることになる。このように、造形物３を造形した後、底板を第２底板２４４へと変更して凸部２４３を押し出すことで、造形した造形物３を押し出す（ステップＳ３０３）。これにより、容易に造形物３を取り外すことが可能となる。

以上説明したように、第３の補助土台２４は、凸部２４３のストロークの長さを変更することが可能なよう構成されている。このように、第１の補助土台２２や第２の補助土台２３の代わりに第３の補助土台２４を用いることでも、第１の実施形態と同様の効果を有することが出来る。

なお、第２の実施形態も第１の実施形態と同様の変形例を採用可能である。例えば、第２の実施形態においても、図８で示すようなセルボード２１の変形例を採用しても構わない。３Ｄプリンタ１も同様に変形例を採用して構わない。本実施形態の場合、３Ｄプリンタ１の変形例は、例えば、第１底板２４２と第２底板２４４とを交換することになる。

また、例えば、第３の補助土台２４は、第１底板２４２を有さず第２底板２４４のみを有していても構わない。第３の補助土台２４が第１底板２４２を有さない場合、図１２で示すような状態で蓋板２４１と第２底板２４４とを係止する係止手段を第３の補助土台２４が有することが必要となる。係止手段は、蓋板２４１と第２底板２４４との間に隙間を有したまま蓋板２４１と第２底板２４４と係止可能な既知の様々な手段を用いて構わない。係止手段は、例えば、蓋板２４１と第２底板２４４との間に形成される隙間と同様の厚みを有し、蓋板２４１と第２底板２４４との間に形成される隙間の少なくとも一部に挿入されても構わない。係止手段は、例えば、蓋板２４１と第２底板２４４との側面に形成されても構わない。

以上、上記各実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した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、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることが出来る。

１ ３Ｄプリンタ
１１ 土台
１２ レール
１３ ノズル
１４ プラットフォーム
２ 補助付きセルボード
２１ セルボード
２１１ 板状部材
２１２ 貫通孔
２２ 第１の補助土台
２２１ 蓋板
２２２ 底板
２２３ 凸部
２３ 第２の補助土台
２３１ 蓋板
２３２ 底板
２３３ 凸部
２４ 第３の補助土台
２４１ 蓋板
２４２ 第１底板
２４３ 凸部
２４４ 第２底板
３ 造形物

Claims (9)

1. ３Ｄプリンタにおいて複数の貫通孔を有するセルボードに取り付ける補助用具であって、
   セルボードに形成された前記貫通孔の深さの少なくとも一部まで挿通する凸部を複数有し、前記貫通孔に対して前記凸部を挿入することで、前記貫通孔中の所定高さで当該貫通孔に対する造形中の造形物の流れ込みを抑止する抑止手段と、
   前記貫通孔中に流れ込んだ前記造形物を押し出す押し出し手段と、
   を有し、
   前記抑止手段は、前記凸部を有する第１の板状部材であり、
   前記押し出し手段は、前記凸部よりも長い凸部である長凸部を有する第２の板状部材である
   補助用具。
2. 請求項１に記載の補助用具であって、
   複数の前記凸部は、複数の前記凸部のうちの任意の前記凸部のみを交換可能なよう構成されている
   補助用具。
3. 請求項１または請求項２に記載の補助用具であって、
   前記セルボードが有する前記貫通孔は、所定位置より上方にいくほど内径が大きくなるよう形成されている
   補助用具。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載の補助用具であって、
   前記セルボードには電熱線が設けられている
   補助用具。
5. 請求項１から請求項４までのいずれかに記載の補助用具であって、
   前記セルボードは平面視で矩形形状を有しており、当該セルボードのうちの平面視で対辺となる両端部側には、当該セルボードを押下する補助を行う押し出し補助具が形成されている
   補助用具。
6. ３Ｄプリンタにおいて複数の貫通孔を有するセルボードに取り付ける補助用具であって、
   セルボードに形成された前記貫通孔の深さの少なくとも一部まで挿通する凸部を複数有し、前記貫通孔に対して前記凸部を挿入することで、前記貫通孔中の所定高さで当該貫通孔に対する造形中の造形物の流れ込みを抑止する抑止手段と、
   前記貫通孔中に流れ込んだ前記造形物を押し出す押し出し手段と、
   を有し、
   前記抑止手段は、上下方向に移動させることが可能なよう構成された前記凸部を有する第３の板状部材であり、
   前記第３の板状部材は、前記凸部と、前記凸部を下方から支持する底板と、を含んでおり、
   前記押し出し手段は、前記底板と異なる前記凸部を上方へ押し出す凸部である押出凸部を有する凸部付き底板である
   補助用具。
7. 請求項６に記載の補助用具であって、
   前記第３の板状部材は、前記凸部と、前記底板と、蓋板とを有しており、前記蓋板と前記底板とにより前記凸部を挟み込むよう構成されており、前記蓋板と前記凸部との間には、前記凸部を上下方向に移動させるための空間が形成されている
   補助用具。
8. 請求項１から請求項７までのいずれかに記載の補助用具と、
   複数の貫通孔が形成されたセルボードと、
   を有する３Ｄプリンタ。
9. 請求項８に記載の３Ｄプリンタであって、
   前記補助用具が取り付けられた前記セルボードを移動させる移動手段と、
   前記補助用具を用いて前記セルボード上に造形された造形物を取り外す取り外し手段と、
   を有する
   ３Ｄプリンタ。
   

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