JP6603040B2 - ３次元造形装置 - Google Patents

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本発明は、３次元造形装置に関する。
従来から、所定の断面形状の樹脂材料を順次積層し、樹脂材料を硬化させることによって３次元造形物を造形する３次元造形装置が知られている。この種の３次元造形装置は、樹脂材料を吐出するノズルを備えた造形ヘッドと、ノズルから吐出された樹脂材料を保持するステージとを備えている。また、３次元造形装置は、樹脂材料を収容し、造形ヘッドに樹脂材料を供給するカートリッジを備えている。カートリッジは交換可能である。特許文献１には、一つの造形ヘッドに対して一つのカートリッジから樹脂材料を供給する３次元造形装置が開示されている。
米国特許第８６４７１０２Ｂ２号公報
ところで、造形しようとする３次元造形物の部分ごとに、使用する樹脂材料を変更して３次元造形物を造形することがある。例えば、特許文献１に記載の３次元造形装置を用いる場合、３次元造形装置は２つの造形ヘッドを備えているため、造形ヘッドごとに異なる樹脂材料を収容したカートリッジを用いることによって、２種類の樹脂材料を用いることができる。
しかしながら、２つの造形ヘッドを備えた３次元造形装置において、３種類以上の樹脂材料を用いて３次元造形物を造形しようとした場合、造形ヘッドに接続されているカートリッジを交換する必要がある。カートリッジの交換は、３次元造形物の造形途中に作業者が手作業で行わなければならず、作業者の負担が大きい。作業者によるカートリッジの交換をなくすために、造形ヘッドを追加することも考えられる。しかしながら、造形ヘッドの数を増やすと構造が複雑化すると共に、３次元造形装置が大型化してしまうといった問題がある。このように、従来は、複数の樹脂材料を用いて３次元造形物を造形しようとした場合、使用する樹脂材料の数と同数の造形ヘッドを備えた３次元造形装置を使用するか、あるいは、造形ヘッドに接続するカートリッジを作業者が手作業で交換する必要があった。
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、造形ヘッドの数以上の樹脂材料を用いることができると共に、樹脂材料を収容するカートリッジの交換を自動で行うことができる３次元造形装置を提供することである。
本発明に係る３次元造形装置は、樹脂材料を硬化して所定の断面形状の樹脂を順次積層することにより３次元造形物を造形する３次元造形装置であって、ベースと、前記ベースの上方に配置されたホルダと、樹脂材料を吐出するノズルを備え、前記ホルダに設けられた造形ヘッドと、樹脂材料を収容する複数のカートリッジと、前記ホルダに設けられ、前記複数のカートリッジのうち一つのカートリッジが載置される載置部を備えた第１テーブルと、前記ホルダに設けられ、前記造形ヘッドと前記載置部に載置されたカートリッジとを接続する樹脂供給路と、前記第１テーブルの外方かつ前記ホルダに設けられ、前記複数のカートリッジのうち前記載置部に載置されたカートリッジを除くカートリッジが載置され、前記第１テーブルを中心に回転可能な円環状の第２テーブルと、前記第１テーブルおよび前記第２テーブルより上方に配置され、前記載置部に載置されたカートリッジを前記第２テーブルに移動させ、かつ、前記第２テーブルに載置された前記複数のカートリッジのうち一つのカートリッジを前記載置部に移動させる、所定方向に移動可能なキャリッジと、前記造形ヘッドの下方にて前記ベースに移動自在に支持され、前記ノズルから吐出される樹脂材料を保持するステージと、を備える。
本発明に係る３次元造形装置によれば、造形ヘッドのノズルから吐出される樹脂材料を変更するとき、キャリッジは、第１テーブルの載置部に載置されたカートリッジを第２テーブルに移動させる。そして、第２テーブルが回転することによって、第２テーブルに載置された複数のカートリッジのうち次に使用する一つのカートリッジは、載置部の側方に配置される。その後、キャリッジは、該カートリッジを載置部に移動させる。このように、載置部に載置されるカートリッジが変更されることによって、一つの造形ヘッドに対して、複数のカートリッジからそれぞれ樹脂材料を造形ヘッドに供給することができる。従って、従来に比べて色数の多い３次元造形物や、従来に比べて多い数の材質を備えた３次元造形物を、一度の造形によって造形することができる。また、載置部に載置されるカートリッジの交換は、キャリッジによって自動的に行われる。このため、作業者の負担が軽減されると共に、作業効率が向上する。
本発明の一態様によれば、前記ノズルから吐出される樹脂材料を回収する樹脂回収槽を備え、前記載置部に載置されたカートリッジが前記キャリッジによって前記第２テーブルに移動され、前記第２テーブルに載置された前記複数のカートリッジのうち一つのカートリッジが前記キャリッジによって前記載置部に移動された後、前記樹脂回収槽は、前記ノズルの下方に位置する。
上記態様によれば、載置部に載置されるカートリッジが交換された後に、造形ヘッドのノズルに残存する樹脂材料が樹脂回収槽に吐出される。これにより、ノズルから新たな樹脂材料を吐出することができる。さらに、造形ヘッドのノズルに残存する樹脂材料は樹脂回収槽に吐出されるため、該樹脂材料がステージ上に吐出される場合に比べて、ステージにおける３次元造形物を造形する造形領域が大きくなり、ステージを有効に活用することができる。
本発明の一態様によれば、前記カートリッジは、前記カートリッジに収容された樹脂材料を搬送するローラを備え、前記ローラは、前記載置部に載置された前記カートリッジに収容された樹脂材料を前記ノズルから吐出するときには、前記載置部に載置された前記カートリッジから樹脂材料を前記樹脂供給路に送り出し、前記載置部に載置された前記カートリッジを前記第２テーブルに移動させるときには、前記載置部に載置された前記カートリッジから前記樹脂供給路に送り出された樹脂材料を前記載置部に載置された前記カートリッジに戻す。
上記態様によれば、ノズルから樹脂材料を吐出するときには、ローラによって載置部に載置されたカートリッジからノズルに樹脂材料が確実に供給される。一方、載置部に載置されるカートリッジが交換されるときには、ローラによってカートリッジから一度送り出された樹脂材料は元のカートリッジに戻される。このため、樹脂材料の無駄を抑制することができる。
本発明の一態様によれば、前記第１テーブルには、前記ローラを駆動するローラ駆動装置が設けられている。
上記態様によれば、第１テーブルに設けられたローラ駆動装置によって駆動されたローラは、複数のカートリッジに収容された各樹脂材料を搬送することができる。各カートリッジにローラ駆動装置が設けられている場合と比較して、カートリッジの構造が簡素化すると共に、カートリッジのコストの低減を図ることができる。
本発明の一態様によれば、前記載置部より下方かつ前記造形ヘッドより上方に配置され、前記樹脂供給路内の樹脂材料を切断するカッターと、前記ホルダに設けられ、前記カッターを駆動するカッター駆動装置と、を備え、前記載置部に載置された前記カートリッジを前記第２テーブルに移動させるとき、前記カッターは、前記載置部に載置された前記カートリッジを前記第２テーブルに移動させる前に、前記樹脂供給路内の樹脂材料を切断する。
上記態様によれば、樹脂供給路内の樹脂材料がカッターによって切断されるため、載置部に載置されたカートリッジの交換をスムーズに行うことができる。
本発明の一態様によれば、前記カッターは、前記樹脂供給路内の樹脂材料を介して対向する一対の第１カッターおよび第２カッターを備え、前記カッター駆動装置は、前記第１カッターと前記第２カッターとを互いに接近する方向および離反する方向に駆動し、前記第１カッターと前記第２カッターとが重なるとき、前記第１カッターの上面と前記第２カッターの下面とが接触する。
上記態様によれば、樹脂材料をより確実に切断することができる。
本発明の一態様によれば、前記載置部に載置されたカートリッジより下方かつ前記造形ヘッドより上方に配置され、前記樹脂供給路内の樹脂材料を切断するカッターを備え、前記カッターおよび前記樹脂回収槽は、一体的に移動する。
上記態様によれば、カッターと樹脂回収槽とが別々に移動する場合と比較して、３次元造形装置の構造が簡素化される。
本発明の一態様によれば、前記樹脂材料は、熱可塑性樹脂であり、前記造形ヘッドは、前記熱可塑性樹脂に熱を加えるヒータを備えている。
ヒータが樹脂供給路に設けられている場合には、樹脂供給路において軟化した熱可塑性樹脂がノズルから吐出される前に冷えて硬化してしまう虞がある。しかし、上記態様によれば、造形ヘッドがヒータを備えているため、熱可塑性樹脂がノズルから吐出される前に熱可塑性樹脂が冷えて硬化することを防止することができる。さらに、ノズルを備える造形ヘッドと樹脂供給路とが離間して配置されている場合、樹脂供給路にヒータを設けてしまうと、軟化した熱可塑性樹脂がノズルに送られずに造形ヘッドと樹脂供給路との間から外部に漏れだす虞がある。しかし、上記態様によれば、造形ヘッドがヒータを備えているため、軟化した熱可塑性樹脂は確実にノズルに搬送される。
本発明の一態様によれば、前記第１テーブルは、前記造形ヘッドの上方に配置されている。
上記態様によれば、第１テーブルを造形ヘッドの側方に配置する場合と比べて、３次元造形装置の横幅を小さくすることができる。このため、３次元造形装置の構造がコンパクトになる。
本発明の一態様によれば、前記造形ヘッドは、樹脂材料を吐出する第１ノズルを備え、前記ホルダに設けられた第１造形ヘッドと、前記第１造形ヘッドの側方に配置され、樹脂材料を吐出する第２ノズルを備え、前記ホルダに設けられた第２造形ヘッドと、を少なくとも含み、前記第１テーブルは、前記第１ノズルから吐出される樹脂材料を収容する第１カートリッジが載置される第１載置部と、前記第２ノズルから吐出される樹脂材料を収容する第２カートリッジが載置される第２載置部と、を少なくとも備え、前記樹脂供給路は、前記第１造形ヘッドと前記第１載置部に載置された前記第１カートリッジとを接続する第１樹脂供給路と、前記第２造形ヘッドと前記第２載置部に載置された前記第２カートリッジとを接続する第２樹脂供給路と、を少なくとも含む。
上記態様によれば、第１載置部に載置された第１カートリッジに収容された樹脂材料は、第１樹脂供給路を介して第１造形ヘッドの第１ノズルから吐出され、第２載置部に載置された第２カートリッジに収容された樹脂材料は、第２樹脂供給路を介して第２造形ヘッドの第２ノズルから吐出される。例えば、第１造形ヘッドを用いて、３次元造形物を造形しているときに、第２載置部に載置されるカートリッジを交換することができる。このように、第１造形ヘッドを用いて３次元造形物を造形しながら、第２造形ヘッドで用いられるカートリッジを交換することができる。このため、複数種類の樹脂材料を用いて３次元造形物を造形する際には、カートリッジの交換時間が短縮され、３次元造形物を効率よく造形することができる。
本発明の一態様によれば、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルから吐出される樹脂材料を回収する樹脂回収槽を備え、前記第１載置部に載置された前記第１カートリッジが前記キャリッジによって前記第２テーブルに移動され、前記第２テーブルに載置された前記複数のカートリッジのうち一つのカートリッジが前記キャリッジによって前記第１載置部に移動された後、前記樹脂回収槽は、前記第１ノズルの下方に位置し、前記第２載置部に載置された前記第２カートリッジが前記キャリッジによって前記第２テーブルに移動され、前記第２テーブルに載置された前記複数のカートリッジのうち一つのカートリッジが前記キャリッジによって前記第２載置部に移動された後、前記樹脂回収槽は、前記第２ノズルの下方に位置する。
上記態様によれば、第１載置部に載置される第１カートリッジが交換された後に、第１造形ヘッドの第１ノズルに残存する樹脂材料が樹脂回収槽に吐出される。これにより、第１ノズルから新たな樹脂材料を吐出することができる。また、第２載置部に載置される第２カートリッジが交換された後に、第２造形ヘッドの第２ノズルに残存する樹脂材料が樹脂回収槽に吐出される。これにより、第２ノズルから新たな樹脂材料を吐出することができる。さらに、第１造形ヘッドの第１ノズルおよび第２造形ヘッドの第２ノズルに残存する樹脂材料はそれぞれ樹脂回収槽に吐出されるため、該樹脂材料がステージ上に吐出される場合に比べて、ステージにおける３次元造形物を造形する造形領域が大きくなり、ステージを有効に活用することができる。
本発明の一態様によれば、前記第１カートリッジは、前記第１カートリッジに収容された樹脂材料を搬送する第１ローラを備え、前記第２カートリッジは、前記第２カートリッジに収容された樹脂材料を搬送する第２ローラを備え、前記第１ローラは、前記第１載置部に載置された前記第１カートリッジに収容された樹脂材料を前記第１ノズルから吐出するときには、前記第１載置部に載置された前記第１カートリッジから樹脂材料を前記第１樹脂供給路に送り出し、前記第１載置部に載置された前記第１カートリッジを前記第２テーブルに移動させるときには、前記第１載置部に載置された前記第１カートリッジから前記第１樹脂供給路に送り出された樹脂材料を前記第１載置部に載置された前記第１カートリッジに戻し、前記第２ローラは、前記第２載置部に載置された前記第２カートリッジに収容された樹脂材料を前記第２ノズルから吐出するときには、前記第２載置部に載置された前記第２カートリッジから樹脂材料を前記第２樹脂供給路に送り出し、前記第２載置部に載置された前記第２カートリッジを前記第２テーブルに移動させるときには、前記第２載置部に載置された前記第２カートリッジから前記第２樹脂供給路に送り出された樹脂材料を前記第２載置部に載置された前記カートリッジに戻す。
上記態様によれば、第１ノズルおよび第２ノズルから樹脂材料を吐出するときには、第１ローラおよび第２ローラによって第１載置部に載置された第１カートリッジおよび第２載置部に載置された第２カートリッジから第１ノズルおよび第２ノズルにそれぞれ樹脂材料が確実に供給される。一方、第１載置部に載置される第１カートリッジおよび第２載置部に載置される第２カートリッジが交換されるときには、第１ローラおよび第２ローラによって第１カートリッジおよび第２カートリッジから一度送り出された樹脂材料は元の第１カートリッジおよび第２カートリッジにそれぞれ戻される。このため、樹脂材料の無駄を抑制することができる。
本発明の一態様によれば、前記第１テーブルには、前記第１ローラを駆動する第１ローラ駆動装置と、前記第２ローラを駆動する第２ローラ駆動装置と、が設けられている。
上記態様によれば、第１テーブルに設けられた第１ローラ駆動装置によって駆動された第１ローラは、複数のカートリッジに収容された各樹脂材料を第１造形ヘッドに搬送し、第１テーブルに設けられた第２ローラ駆動装置によって駆動された第２ローラは、複数のカートリッジに収容された各樹脂材料を第２造形ヘッドに搬送することができる。各カートリッジにローラ駆動装置が設けられている場合と比較して、カートリッジの構造が簡素化すると共に、カートリッジのコストの低減を図ることができる。
本発明の一態様によれば、前記第１載置部および前記第２載置部より下方かつ前記第１造形ヘッドおよび前記第２造形ヘッドより上方に配置され、前記第１樹脂供給路および前記第２樹脂供給路内の樹脂材料を切断するカッターと、前記ホルダに設けられ、前記カッターを駆動するカッター駆動装置と、を備え、前記第１載置部に載置された前記第１カートリッジを前記第２テーブルに移動させるとき、前記カッターは、前記第１載置部に載置された前記第１カートリッジを前記第２テーブルに移動させる前に、前記第１樹脂供給路内の樹脂材料を切断し、前記第２載置部に載置された前記第２カートリッジを前記第２テーブルに移動させるとき、前記カッターは、前記第２載置部に載置された前記第２カートリッジを前記第２テーブルに移動させる前に、前記第２樹脂供給路内の樹脂材料を切断する。
上記態様によれば、一つのカッターを用いて、第１樹脂供給路内の樹脂材料および第２樹脂供給路内の樹脂材料を切断することができる。このため、３次元造形装置の構造が簡素化する。さらに、第１樹脂供給路内の樹脂材料および第２樹脂供給路内の樹脂材料がカッターによって切断されるため、第１載置部に載置された第１カートリッジおよび第２載置部に載置された第２カートリッジの交換をスムーズに行うことができる。
本発明の一態様によれば、前記カッターは、前記第１樹脂供給路内の樹脂材料または前記第２樹脂供給路内の樹脂材料を介して対向する一対の第１カッターおよび第２カッターを備え、前記カッター駆動装置は、前記第１カッターと前記第２カッターとを互いに接近する方向および離反する方向に駆動し、前記第１カッターと前記第２カッターとが重なるとき、前記第１カッターの上面と前記第２カッターの下面とが接触する。
上記態様によれば、樹脂材料をより確実に切断することができる。
本発明の一態様によれば、前記第１載置部に載置されたカートリッジおよび前記第２載置部に載置されたカートリッジより下方かつ前記第１造形ヘッドおよび前記第２造形ヘッドより上方に配置され、前記第１樹脂供給路および前記第２樹脂供給路内の樹脂材料を切断するカッターを備え、前記カッターおよび前記樹脂回収槽は、一体的に移動する。
上記態様によれば、カッターと樹脂回収槽とが別々に移動する場合と比較して、３次元造形装置の構造が簡素化される。
本発明の一態様によれば、前記樹脂材料は、熱可塑性樹脂であり、前記第１造形ヘッドは、前記熱可塑性樹脂に熱を加える第１ヒータを備え、前記第２造形ヘッドは、前記熱可塑性樹脂に熱を加える第２ヒータを備えている。
上記態様によれば、第１ヒータが第１樹脂供給路に設けられている場合や第２ヒータが第２樹脂供給路に設けられている場合には、第１樹脂供給路または第２樹脂供給路において軟化した熱可塑性樹脂が第１ノズルまたは第２ノズルから吐出される前に冷えて硬化してしまう虞がある。しかし、上記態様によれば、第１造形ヘッドが第１ヒータを備え、第２造形ヘッドが第２ヒータを備えているため、熱可塑性樹脂が第１ノズルおよび第２ノズルから吐出される前に熱可塑性樹脂が冷えて硬化することを防止することができる。さらに、第１ノズルを備える第１造形ヘッドと第１樹脂供給路とが離間して配置されている場合や第２ノズルを備える第２造形ヘッドと第２樹脂供給路とが離間して配置されている場合、第１樹脂供給路に第１ヒータを設けたり第２樹脂供給路に第２ヒータを設けたりしてしまうと、軟化した熱可塑性樹脂が第１ノズルに送られずに第１造形ヘッドと第１樹脂供給路との間から外部に漏れだしたり、第２ノズルに送られずに第２造形ヘッドと第２樹脂供給路との間から外部に漏れだす虞がある。しかし、上記態様によれば、第１造形ヘッドが第１ヒータを備えかつ第２造形ヘッドが第２ヒータを備えているため、軟化した熱可塑性樹脂は確実に第１ノズルおよび第２ノズルに搬送される。
本発明の一態様によれば、前記第１テーブルは、前記第１造形ヘッドおよび前記第２造形ヘッドの上方に配置されている。
上記態様によれば、第１テーブルを第１造形ヘッドおよび第２造形ヘッドの側方に配置する場合と比べて、３次元造形装置の横幅を小さくすることができる。このため、３次元造形装置の構造がコンパクトになる。
本発明の一態様によれば、前記複数のカートリッジは、前記カートリッジに収容された樹脂材料の情報を記憶する識別手段をそれぞれ備え、前記第２テーブルは、前記複数のカートリッジが一つずつ載置される複数の格納部と、前記格納部に載置された前記カートリッジの前記識別手段に記憶された情報をそれぞれ読み取る複数の読み取り手段と、を備えている。
上記態様によれば、キャリッジが第１テーブルの載置部に載置されたカートリッジを第２テーブルの格納部に移動させたとき、格納部に載置されているカートリッジに収容された樹脂材料の情報は、読み取り手段によって認識される。このため、キャリッジは、第１テーブルの載置部に載置されたカートリッジを第２テーブルのどの格納部に戻してもよい。この結果、載置部に載置されるカートリッジの交換をより早く行うことができる。
本発明の一態様によれば、前記キャリッジは、前記カートリッジを押圧し、昇降自在な押圧体を備え、前記押圧体は、上昇したときには、前記カートリッジより上方に配置され、前記キャリッジが前記所定方向に移動しても前記カートリッジを押圧せず、下降したときには、少なくとも一部が前記カートリッジの上端より下方に配置され、前記キャリッジが前記所定方向に移動したときに前記カートリッジを押圧する。
上記態様によれば、載置部に載置されたカートリッジを第２テーブルに移動させ、かつ、第２テーブルに載置された複数のカートリッジのうち一つのカートリッジを載置部に移動させることを容易に行うことができる。
本発明によれば、造形ヘッドの数以上の樹脂材料を用いることができると共に、樹脂材料を収容するカートリッジの交換を自動で行うことができる３次元造形装置を提供することができる。
一実施形態に係る３次元造形装置を示す正面図である。 一実施形態に係る３次元造形装置の主要部品を示す斜視図である。 一実施形態に係る第１造形ヘッドを使用するときの第１造形ヘッドの位置を示す正面図である。 一実施形態に係る移動ユニットを示す側面図である。 一実施形態に係るカートリッジ周りの構造を示す断面図である。 一実施形態に係る第２造形ヘッドを使用するときの第２造形ヘッドの位置を示す正面図である。 一実施形態に係る第１樹脂供給路内の樹脂材料を切断するときのカッターの位置を示す正面図である。 一実施形態に係る第２樹脂供給路内の樹脂材料を切断するときのカッターの位置を示す正面図断面図である。 一実施形態に係る移動ユニットの一部の部品を示す斜視図である。 一実施形態に係るキャリッジの移動範囲を示す模式図である。 一実施形態に係るキャリッジの押圧体が下降した状態を示す模式図である。 一実施形態に係るキャリッジの押圧体が上昇した状態を示す模式図である。 一実施形態に係るキャリッジの主要部品を示す斜視図である。 一実施形態に係る第１カートリッジの交換時の状態を示す断面図である。 一実施形態に係る第１カートリッジの交換時の状態を示す断面図である。 一実施形態に係る第１カートリッジの交換時の状態を示す断面図である。 一実施形態に係る第１カートリッジの交換時の状態を示す断面図である。 一実施形態に係る第１カートリッジの交換時の状態を示す断面図である。 一実施形態に係る第１カートリッジの交換時の状態を示す断面図である。 一実施形態に係る第１カートリッジの交換時の状態を示す断面図である。 他の一実施形態に係るカッターを示す模式図である。 他の一実施形態に係るカッターが樹脂材料を切断した状態を示す模式図である。 他の一実施形態に係るカッターを示す側面図である。 他の一実施形態に係るカッターが樹脂材料を切断した状態を示す側面図である。 他の一実施形態に係るカッターを示す平面図である。 他の一実施形態に係るカッターが樹脂材料を切断した状態を示す平面図である。
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る３次元造形装置１０は、樹脂材料を硬化して所定の断面形状の樹脂を順次積層することにより３次元造形物を造形する。樹脂材料としては、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂および紫外線硬化性樹脂等が挙げられる。以下の説明では、樹脂材料として熱可塑性樹脂を用いる場合を例に説明するが、本発明の適用対象をかかる種類の樹脂材料に限定することを意図したものではない。
以下の説明において、特に断らない限り、図１の左、右、上、下をそれぞれ３次元造形装置１０の左、右、上、下とする。図４の左、右、上、下をそれぞれ３次元造形装置１０の前、後、上、下とする。図面中の符号Ｆ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕｐ、Ｄｎは、それぞれ前、後、左、右、上、下を表す。図面中の符号Ｘは、Ｘ軸を示し、左右方向を表す。図面中の符号Ｙは、Ｙ軸を示し、前後方向を表す。図面中の符号Ｚは、Ｚ軸を示し、上下方向を表す。本実施形態では、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、いずれか一つの軸が他の二つの軸に対して直交するように設定されている。ただし、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、いずれか一つの軸が他の二つの軸に対して交差するように設定されていればよい。また、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、３次元造形装置１０の設置態様を何ら限定するものではない。
図１に示すように、３次元造形装置１０は、制御装置５と、ベース２０と、ホルダ３０と、第１テーブル４０と、樹脂供給路４５と、第２テーブル５０と、キャリッジ６０と、造形ヘッド７０と、ステージ８０と、ステージ移動機構９０とを備えている。
制御装置５の構成は特に限定されない。例えば、制御装置５は、コンピュータであり、中央演算処理装置（以下、ＣＰＵという）と、ＣＰＵが実行するプログラムなどを格納したＲＯＭと、ＲＡＭなどを備えていてもよい。
図１に示すように、ベース２０は、第１ベース２２と、６つの支柱２４と、第２ベース２６とを備えている。支柱２４は、第１ベース２２から上方に延びている。第２ベース２６は、第１ベース２２の上方に配置されている。第２ベース２６は、６つの支柱２４の上に配置されている。第１ベース２２および第２ベース２６は、円板状に形成されている。第２ベース２６には、開口２７が形成されている。なお、ベース２０は、第２ベース２６を備えていなくてもよい。
図１に示すように、ホルダ３０は、ベース２０の上方に配置されている。ホルダ３０は、第２ベース２６の上に配置されている。なお、ベース２０が第２ベース２６を備えていない場合は、ホルダ３０は、６つの支柱２４の上に配置される。図２に示すように、ホルダ３０は、円板状に形成された本体部３０Ａと、本体部３０Ａから上方に延びる第１縦壁部３１Ａと、本体部３０Ａから上方に延びる第２縦壁部３１Ｂと、を備えている。第１縦壁部３１Ａおよび第２縦壁部３１Ｂは、第２テーブル５０の外方に配置されている。第１縦壁部３１Ａは、第２テーブル５０に対し、第２縦壁部３１Ｂと反対方向に配置されている。第１縦壁部３１Ａには、キャリッジ６０を駆動するモータ３９が設けられている。モータ３９は、第１縦壁部３１Ａの上に配置されている。図１に示すように、第２縦壁部３１Ｂには、第２テーブル５０を駆動するモータ３２が設けられている。モータ３２は、第２縦壁部３１Ｂの内部に配置されている。ホルダ３０は、第１縦壁部３１Ａ、第２縦壁部３１Ｂおよび本体部３０Ａの上方に配置されたカバー部３４を備えている。カバー部３４は、少なくとも第１縦壁部３１Ａおよび第２縦壁部３１Ｂの上方に配置されているとよい。
図１に示すように、造形ヘッド７０は、ホルダ３０に設けられている。造形ヘッド７０は、第１造形ヘッド７１Ａと第２造形ヘッド７１Ｂとを備えている。第１造形ヘッド７１Ａおよび第２造形ヘッド７１Ｂは、ホルダ３０に設けられている。図３に示すように、第１造形ヘッド７１Ａは、本体部７４Ａと、樹脂材料を吐出する第１ノズル７２Ａと、第１ヒータ７７Ａとを備えている。第１ヒータ７７Ａは、第１載置部４１に載置されたカートリッジ１５Ａ（図１参照）から搬送された熱可塑性樹脂に熱を加える。第１ヒータ７７Ａは、本体部７４Ａ内に配置されている。第１ヒータ７７Ａは、第１ノズル７２Ａより上方に配置されている。第１ヒータ７７Ａは、後述の第１樹脂供給路４６より下流かつ第１ノズル７２Ａより上流に配置されている。第１ヒータ７７Ａは、本体部７４Ａの上下方向の中央位置より下方に配置されている。第２造形ヘッド７１Ｂは、本体部７４Ｂと、樹脂材料を吐出する第２ノズル７２Ｂと、第２ヒータ７７Ｂとを備えている。第２ヒータ７７Ｂは、第２載置部４２に載置されたカートリッジ１５Ｂ（図１参照）から搬送された熱可塑性樹脂に熱を加える。第２ヒータ７７Ｂは、本体部７４Ｂ内に配置されている。第２ヒータ７７Ｂは、第２ノズル７２Ｂより上方に配置されている。第２ヒータ７７Ｂは、後述の第２樹脂供給路４７より下流かつ第２ノズル７２Ｂより上流に配置されている。第２ヒータ７７Ｂは、本体部７４Ｂの上下方向の中央位置より下方に配置されている。第２造形ヘッド７１Ｂは、第１造形ヘッド７１Ａの側方に配置されている。第２造形ヘッド７１Ｂは、第１造形ヘッド７１Ａの左方に配置されている。なお、本実施形態では、造形ヘッド７０は、２つの造形ヘッドを備えているがこれに限定されない。造形ヘッド７０は、１つの造形ヘッドのみ備えていてもよいし、３つ以上の造形ヘッドを備えていてもよい。
図４に示すように、第１造形ヘッド７１Ａは、本体部７４Ａから突出する第１突出部７５Ａおよび第２突出部７６Ａを備えている。第１突出部７５Ａは、本体部７４Ａから前方に突出する。第２突出部７６Ａは、本体部７４Ａから後方に突出する。本体部７４Ａの内部には、樹脂供給路７８Ａが形成されている。樹脂供給路７８Ａは、上方に向けて開口している。樹脂供給路７８Ａは、ノズル７２Ａと連通する。樹脂供給路７８Ａ内には、後述する第１ガイド部材５８Ａが収容される。第２造形ヘッド７１Ｂは、本体部７４Ｂから突出する第１突出部７５Ｂおよび第２突出部７６Ｂを備えている。第１突出部７５Ｂは、本体部７４Ｂから前方に突出する。第２突出部７６Ｂは、本体部７４Ｂから後方に突出する。本体部７４Ｂの内部には、樹脂供給路７８Ｂが形成されている。樹脂供給路７８Ｂは、上方に向けて開口している。樹脂供給路７８Ｂは、ノズル７２Ｂと連通する。樹脂供給路７８Ｂ内には、後述する第２ガイド部材５８Ｂが収容される。
図３に示すように、第１造形ヘッド７１Ａは、ホルダ３０に設けられた一対のシャフト７３Ａに取り付けられている。第１造形ヘッド７１Ａは、シャフト７３Ａに案内されて上下方向に移動する。第２造形ヘッド７１Ｂは、ホルダ３０に設けられた一対のシャフト７３Ｂに取り付けられている。第２造形ヘッド７１Ｂは、シャフト７３Ｂに案内されて上下方向に移動する。
図１に示すように、第１テーブル４０は、ホルダ３０に設けられている。第１テーブル４０は、第１造形ヘッド７１Ａおよび第２造形ヘッド７１Ｂの上方に配置されている。第１テーブル４０は、ホルダ３０に固定されている。図２に示すように、第１テーブル４０は、円板状に形成されている。第１テーブル４０は、第１載置部４１と第２載置部４２とを備えている。第１載置部４１には、後述のカートリッジ１５が一つ載置される。第２載置部４２には、カートリッジ１５が一つ載置される。第１載置部４１には、第１ノズル７２Ａ（図１参照）から吐出される樹脂材料を収容するカートリッジ１５が載置される。第２載置部４２には、第２ノズル７２Ｂ（図１参照）から吐出される樹脂材料を収容するカートリッジ１５が載置される。第１載置部４１は、カートリッジ１５Ａを保持する保持部材４１Ａと、カートリッジ１５Ａの移動を規制するストッパ４１Ｂとを備えている。第２載置部４２は、カートリッジ１５Ｂを保持する保持部材４２Ａと、カートリッジ１５Ｂの移動を規制するストッパ４２Ｂとを備えている。
図１に示すように、３次元造形装置１０は、複数のカートリッジ１５を備えている。カートリッジ１５は、樹脂材料を収容する。図５に示すように、カートリッジ１５は、カートリッジ１５に収容された樹脂材料の情報を記憶する識別手段１４（図５参照）を備えている。以下の説明では、複数のカートリッジ１５のうち、第１載置部４１に載置されたカートリッジ１５を第１カートリッジ１５Ａとし、第２載置部４２に載置されたカートリッジ１５を第２カートリッジ１５Ｂとする。
図１に示すように、樹脂供給路４５は、ホルダ３０に設けられている。樹脂供給路４５の一部は、第１テーブル４０に形成されている。樹脂供給路４５は、第１樹脂供給路４６と、第２樹脂供給路４７とを備えている。第１樹脂供給路４６は、第１造形ヘッド７１Ａと第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａとを接続する。第１樹脂供給路４６は、第１造形ヘッド７１Ａの上方に配置されている。第１樹脂供給路４６は、第１カートリッジ１５Ａの下方に配置されている。第２樹脂供給路４７は、第２造形ヘッド７１Ｂと第２載置部４２に載置された第２カートリッジ１５Ｂとを接続する。第２樹脂供給路４７は、第２造形ヘッド７１Ｂの上方に配置されている。第２樹脂供給路４７は、第２カートリッジ１５Ｂの下方に配置されている。
図３に示すように、第１樹脂供給路４６は、第１部分４６Ａと第２部分４６Ｂとを備えている。第１部分４６Ａおよび第２部分４６Ｂは、上下方向に延びる。第１部分４６Ａと第２部分４６Ｂとの間には、後述のカッター１０１が移動する空間３０Ｂが設けられている。空間３０Ｂは、ホルダ３０に形成されている。第１部分４６Ａの上部および第２部分４６Ｂの上部は、上方へ行くほど半径方向外側に広がっている。第２樹脂供給路４７は、第１部分４７Ａと第２部分４７Ｂとを備えている。第１部分４７Ａおよび第２部分４７Ｂは、上下方向に延びる。第１部分４７Ａと第２部分４７Ｂとの間には、空間３０Ｂ設けられている。第１部分４７Ａの上部および第２部分４７Ｂの上部は、上方へ行くほど半径方向外側に広がっている。
図１に示すように、第２テーブル５０は、ホルダ３０に設けられている。第２テーブル５０は、造形ヘッド７０の上方に配置されている。図２に示すように、第２テーブル５０は、円環状に形成されている。第２テーブル５０は、第１テーブル４０の外方に配置されている。第２テーブル５０は、第１テーブル４０を中心に回転する。第２テーブル５０は、第１テーブル４０を中心に図２の矢印Ｌ１および矢印Ｌ２の方向に回転する。第２テーブル５０は、モータ３２（図１参照）によって駆動される。第２テーブル５０の側面５１には、歯５２が形成されている。図１に示すように、モータ３２には、ギア３２Ｇが設けられている。ギア３２Ｇと第２テーブル５０との間には、ギア３２Ｇと第２テーブル５０の歯５２と噛み合う中間ギア３３Ｇが設けられている。ギア３２Ｇと第２テーブル５０とは、中間ギア３３Ｇを介して連結されている。モータ３２は、制御装置５によって制御される。
図２に示すように、第２テーブル５０は、複数の格納部５４を備えている。格納部５４には、第１載置部４１に載置されたカートリッジ１５Ａおよび第２載置部４２に載置されたカートリッジ１５Ｂを除くカートリッジ１５が載置される。各格納部５４には、カートリッジ１５が一つ載置される。格納部５４は、カートリッジ１５を保持する保持部材５４Ａを備えている。本実施形態では、第２テーブル５０は、７つの格納部５４を備えているが、これに限定されない。格納部５４の数は、使用するカートリッジの数に応じて適宜決定される。第１載置部４１にカートリッジ１５Ａが載置され、第２載置部４２にカートリッジ１５Ｂが載置されている場合、格納部５４の少なくとも一つにはカートリッジ１５が載置されていない。また、格納部５４の全てにカートリッジ１５が載置されている場合、第１載置部４１および第２載置部４２の少なくともいずれかには、カートリッジ１５が載置されていない。
図１に示すように、３次元造形装置１０は、移動ユニット１００を備えている。図４に示すように、移動ユニット１００は、カッター１０１と、樹脂回収槽１０２と、第１シャフト１０６Ａと、第２シャフト１０６Ｂと、第１板部材１０４Ａと、第２板部材１０４Ｂとを備えている。カッター１０１、樹脂回収槽１０２、第１シャフト１０６Ａ、第２シャフト１０６Ｂ、第１板部材１０４Ａおよび第２板部材１０４Ｂは、一体的に移動する。なお、第１板部材１０４Ａは、図４および図９にのみ図示し、その他の図面においては便宜上その図示を省略している。
図４に示すように、第１板部材１０４Ａは、第１造形ヘッド７１Ａおよび第２造形ヘッド７１Ｂの前方に配置されている。第２板部材１０４Ｂは、第１造形ヘッド７１Ａおよび第２造形ヘッド７１Ｂの後方に配置されている。第１造形ヘッド７１Ａおよび第２造形ヘッド７１Ｂは、第１板部材１０４Ａと第２板部材１０４Ｂとの間に配置されている。第１板部材１０４Ａと第２板部材１０４Ｂとの間には、ホルダ３０の一部が配置されている。ホルダ３０に形成された空間３０Ｂは、第１板部材１０４Ａと第２板部材１０４Ｂとの間に位置する。
図１に示すように、カッター１０１は、第１載置部４１より下方に配置されている。カッター１０１は、第２載置部４２より下方に配置されている。カッター１０１は、第１造形ヘッド７１Ａより上方に配置されている。カッター１０１は、第２造形ヘッド７１Ｂより上方に配置されている。図４に示すように、カッター１０１は、第１板部材１０４Ａと第２板部材１０４Ｂとの間に配置されている。カッター１０１は、第１板部材１０４Ａに設けられた第１支持部１０５Ａおよび第２板部材１０４Ｂ設けられた第２支持部１０５Ｂに支持されている。カッター１０１は、ホルダ３０に形成された空間３０Ｂ内を移動する。カッター１０１は、第１樹脂供給路４６（図３参照）および第２樹脂供給路４７（図３参照）と垂直に交差する方向に移動する。カッター１０１は、移動ユニット１００の移動に伴って移動する。カッター１０１は、左右方向に移動する。カッター１０１は、後述のモータ１００Ｍが駆動することによって、空間３０Ｂ内を移動する。カッター１０１は、交換可能である。
図１に示すように、第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａを第２テーブル５０に移動させるとき、第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａを第２テーブル５０に移動させる前に、カッター１０１は、第１樹脂供給路４６内の樹脂材料４６Ｐ（図３参照）を切断する。より詳細には、図３に示すように、モータ１００Ｍ（図４参照）を駆動させることによって、移動ユニット１００を図３の矢印Ｆ１の方向に移動させると、カッター１０１も図３の矢印Ｆ１の方向に移動する。図７に示すように、移動したカッター１０１は、第１樹脂供給路４６内の樹脂材料４６Ｐを切断する。
図１に示すように、第２載置部４２に載置された第２カートリッジ１５Ｂを第２テーブル５０に移動させるとき、第２載置部４２に載置された第２カートリッジ１５Ｂを第２テーブル５０に移動させる前に、カッター１０１は、第２樹脂供給路４７内の樹脂材料４７Ｐ（図３参照）を切断する。より詳細には、図６に示すように、モータ１００Ｍ（図４参照）を駆動させることによって、移動ユニット１００を図６の矢印Ｆ２の方向に移動させると、カッター１０１も図６の矢印Ｆ２の方向に移動する。図８に示すように、移動したカッター１０１は、第２樹脂供給路４７内の樹脂材料４７Ｐを切断する。
図４に示すように、樹脂回収槽１０２は、第１板部材１０４Ａと第２板部材１０４Ｂとの間に配置されている。樹脂回収槽１０２は、第１板部材１０４Ａおよび第２板部材１０４Ｂに支持されている。樹脂回収槽１０２は、移動ユニット１００の移動に伴って、移動する。樹脂回収槽１０２は、所定方向に移動可能である。本実施形態では、樹脂回収槽１０２は、左右方向に移動する。図６に示すように、樹脂回収槽１０２は、移動ユニット１００の移動に伴って、第１ノズル７２Ａの下方に位置する。樹脂回収槽１０２は、第１ノズル７２Ａから吐出される樹脂材料４６Ｐを回収する。図３に示すように、樹脂回収槽１０２は、移動ユニット１００の移動に伴って、第２ノズル７２Ｂの下方に位置する。樹脂回収槽１０２は、第２ノズル７２Ｂから吐出される樹脂材料４７Ｐを回収する。
図１に示すように、樹脂回収槽１０２は、第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａがキャリッジ６０によって第２テーブル５０に移動され、第２テーブル５０に載置された複数のカートリッジ１５のうち一つのカートリッジ１５がキャリッジ６０によって第１載置部４１に移動された後、第１ノズル７２Ａの下方に位置する。即ち、図３に示すように、モータ１００Ｍ（図４参照）を駆動させることによって、移動ユニット１００を図３の矢印Ｆ１の方向に移動させると、樹脂回収槽１０２も図３の矢印Ｆ１の方向に移動する。図６に示すように、移動した樹脂回収槽１０２は、第１ノズル７２Ａの下方に位置する。このとき、樹脂回収槽１０２は、第２ノズル７２Ｂの下方に位置しない。
図１に示すように、樹脂回収槽１０２は、第２載置部４２に載置された第２カートリッジ１５Ｂがキャリッジ６０によって第２テーブル５０に移動され、第２テーブル５０に載置された複数のカートリッジ１５のうち一つのカートリッジ１５がキャリッジ６０によって第２載置部４２に移動された後、第２ノズル７２Ｂの下方に位置する。即ち、図６に示すように、モータ１００Ｍ（図４参照）を駆動させることによって、移動ユニット１００を図６の矢印Ｆ２の方向に移動させると、樹脂回収槽１０２も図６の矢印Ｆ２の方向に移動する。図３に示すように、移動した樹脂回収槽１０２は、第２ノズル７２Ｂの下方に位置する。このとき、樹脂回収槽１０２は、第１ノズル７２Ａの下方に位置しない。
図４に示すように、第１シャフト１０６Ａおよび第２シャフト１０６Ｂは、第１板部材１０４Ａと第２板部材１０４Ｂとの間に配置されている。第１シャフト１０６Ａおよび第２シャフト１０６Ｂは、左右方向に延びる。第１シャフト１０６Ａは、その両端が第１板部材１０４Ａに設けられた第３支持部１０８Ａ（図９も参照）に支持されている。第２シャフト１０６Ｂは、その両端が第２板部材１０４Ｂに設けられた第４支持部１０８Ｂに支持されている。第１シャフト１０６Ａは、ホルダ３０に設けられた第１係合部３０Ｅに係合している。第１シャフト１０６Ａは、第１係合部３０Ｅの図示しない貫通孔に挿入されている。第１シャフト１０６Ａは、第１係合部３０Ｅの貫通孔内をスライド移動する。第２シャフト１０６Ｂは、ホルダ３０に設けられた第２係合部３０Ｆに係合している。第２シャフト１０６Ｂは、第２係合部３０Ｆの図示しない貫通孔に挿入されている。第２シャフト１０６Ｂは、第２係合部３０Ｆの貫通孔内をスライド移動する。
図４に示すように、第１板部材１０４Ａには、左右方向の延びるラック１０９が設けられている。ラック１０９は、ホルダ３０に設けられたモータ１００Ｍのギア１００Ｇと噛み合っている。モータ１００Ｍの駆動によって、第１板部材１０４Ａは、左右方向に移動する。即ち、モータ１００Ｍの駆動によって、移動ユニット１００は、左右方向に移動する。移動ユニット１００は、図３の矢印Ｆ１の方向および矢印Ｆ２の方向に移動する。モータ１００Ｍは、制御装置５に制御される。
図４に示すように、第１板部材１０４Ａには、第１貫通孔１０７Ａが形成されている。第２板部材１０４Ｂには、第２貫通孔１０７Ｂが形成されている。第１貫通孔１０７Ａと第２貫通孔１０７Ｂとは同一の形状をしている。第１貫通孔１０７Ａおよび第２貫通孔１０７Ｂは、ホルダ３０より下方に形成されている。第１貫通孔１０７Ａには、第１造形ヘッド７１Ａの第１突出部７５Ａと、第２造形ヘッド７１Ｂの第１突出部７５Ｂとが挿入されている。第２貫通孔１０７Ｂには、第１造形ヘッド７１Ａの第２突出部７６Ａと、第２造形ヘッド７１Ｂの第２突出部７６Ｂとが挿入されている。
図９に示すように、第１貫通孔１０７Ａは、左右方向に延びる第１部分１０７ＡＡと、第１部分１０７ＡＡの右端から下方に延びる第２部分１０７ＡＢと、第２部分１０７ＡＢから右方に延びる第３部分１０７ＡＣと、第１部分１０７ＡＡの左端から下方に延びる第４部分１０７ＡＤと、第４部分１０７ＡＤから左方に延びる第５部分１０７ＡＥとから構成されている。図３に示すように、第２貫通孔１０７Ｂは、左右方向に延びる第１部分１０７ＢＡと、第１部分１０７ＢＡの右端から下方に延びる第２部分１０７ＢＢと、第２部分１０７ＢＢから右方に延びる第３部分１０７ＢＣと、第１部分１０７ＢＡの左端から下方に延びる第４部分１０７ＢＤと、第４部分１０７ＢＤから左方に延びる第５部分１０７ＢＥとから構成されている。
図３に示すように、モータ１００Ｍを駆動させることによって、移動ユニット１００を図３の矢印Ｆ１の方向に移動させると、第１造形ヘッド７１Ａの第１突出部７５Ａおよび第２突出部７６Ａは、第１貫通孔１０７Ａおよび第２貫通孔１０７Ｂに案内され、第２造形ヘッド７１Ｂの第１突出部７５Ｂおよび第２突出部７６Ｂは、第１貫通孔１０７Ａおよび第２貫通孔１０７Ｂに案内される。即ち、図６に示すように、第１貫通孔１０７Ａの第３部分１０７ＡＣに位置していた第１突出部７５Ａは、第２部分１０７ＡＢを通過して第１部分１０７ＡＡに配置される。第２貫通孔１０７Ｂの第３部分１０７ＢＣに位置していた第２突出部７６Ａは、第２部分１０７ＢＢを通過して第１部分１０７ＢＡに配置される。第１造形ヘッド７１Ａは、シャフト７３Ａに案内されて上方に移動する。第１貫通孔１０７Ａの第１部分１０７ＡＡに位置していた第１突出部７５Ｂは、第４部分１０７ＡＤを通過して第５部分１０７ＡＥに配置される。第２貫通孔１０７Ｂの第１部分１０７ＢＡに位置していた第２突出部７６Ｂは、第４部分１０７ＢＤを通過して第５部分１０７ＢＥに配置される。第２造形ヘッド７１Ｂは、シャフト７３Ｂに案内されて下方に移動する。
図６に示すように、モータ１００Ｍを駆動させることによって、移動ユニット１００を図６の矢印Ｆ２の方向に移動させると、第１造形ヘッド７１Ａの第１突出部７５Ａおよび第２突出部７６Ａは、第１貫通孔１０７Ａおよび第２貫通孔１０７Ｂに案内され、第２造形ヘッド７１Ｂの第１突出部７５Ｂおよび第２突出部７６Ｂは、第１貫通孔１０７Ａおよび第２貫通孔１０７Ｂに案内される。即ち、図３に示すように、第１貫通孔１０７Ａの第１部分１０７ＡＡに位置していた第１突出部７５Ａは、第２部分１０７ＡＢを通過して第３部分１０７ＡＣに配置される。第２貫通孔１０７Ｂの第１部分１０７ＢＡに位置していた第２突出部７６Ａは、第２部分１０７ＢＢを通過して第３部分１０７ＢＣに配置される。第１造形ヘッド７１Ａは、シャフト７３Ａに案内されて下方に移動する。第１貫通孔１０７Ａの第５部分１０７ＡＥに位置していた第１突出部７５Ｂは、第４部分１０７ＡＤを通過して第１部分１０７ＡＡに配置される。第２貫通孔１０７Ｂの第５部分１０７ＢＥに位置していた第２突出部７６Ｂは、第４部分１０７ＢＤを通過して第１部分１０７ＢＡに配置される。第２造形ヘッド７１Ｂは、シャフト７３Ｂに案内されて上方に移動する。
図５に示すように、第１カートリッジ１５Ａは、第１従動ギア１７Ａと、第１ローラギア１６Ａと、第１樹脂搬送路１８Ａと、弾性変形可能な第１回転防止板１９Ａとを備えている。第１樹脂搬送路１８Ａは、第１樹脂供給路４６に接続されている。第１カートリッジ１５Ａ内に収容された樹脂材料４６Ｐは、第１樹脂搬送路１８Ａを介して第１樹脂供給路４６へと搬送される。第１従動ギア１７Ａは、第１樹脂搬送路１８Ａの側方に配置されている。第１ローラギア１６Ａは、第１樹脂搬送路１８Ａに配置されている。第１ローラギア１６Ａは、第１カートリッジ１５Ａに収容された樹脂材料４６Ｐを搬送する。第１従動ギア１７Ａと第１ローラギア１６Ａは、相互に噛み合っている。第１回転防止板１９Ａは、第１従動ギア１７Ａに係止している。第１カートリッジ１５Ａが第１載置部４１に載置されたとき、第１従動ギア１７Ａと後述の第１駆動ギア４３Ａとが噛み合う。第１駆動ギア４３Ａが回転することによって、第１ローラギア１６Ａが回転し、第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａに収容された樹脂材料４６Ｐが搬送される。なお、第１従動ギア１７Ａに第１駆動ギア４３Ａの回転力が加わっていないときには、第１従動ギア１７Ａは第１回転防止板１９Ａによってその動きが防止される。一方、第１従動ギア１７Ａに第１駆動ギア４３Ａの回転力が加わっているときには、第１回転防止板１９Ａは弾性変形し、第１従動ギア１７Ａの回転を許容する。
図５に示すように、第１ローラギア１６Ａが図５の矢印Ｈ１の方向に回転することによって、第１ローラギア１６Ａは、第１カートリッジ１５Ａに収容された樹脂材料４６Ｐを第１樹脂供給路４６に送り出す。第１ローラギア１６Ａは、第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａに収容された樹脂材料４６Ｐを第１ノズル７２Ａ（図３参照）から吐出するときには、第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａから樹脂材料４６Ｐを第１樹脂供給路４６に送り出す。第１ローラギア１６Ａが図５の矢印Ｈ２の方向に回転することによって、第１ローラギア１６Ａは、第１カートリッジ１５Ａから第１樹脂供給路４６に送り出された樹脂材料４６Ｐを第１カートリッジ１５Ａに戻す。第１ローラギア１６Ａは、第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａを第２テーブル５０に移動させるときには、第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａから第１樹脂供給路４６に送り出された樹脂材料４６Ｐを第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａに戻す。
図５に示すように、第２カートリッジ１５Ｂは、第２従動ギア１７Ｂと、第２ローラギア１６Ｂと、第２樹脂搬送路１８Ｂと、弾性変形可能な第２回転防止板１９Ｂとを備えている。第２樹脂搬送路１８Ｂは、第２樹脂供給路４７に接続されている。第２カートリッジ１５Ｂ内に収容された樹脂材料４７Ｐは、第２樹脂搬送路１８Ｂを介して第２樹脂供給路４７へと搬送される。第２従動ギア１７Ｂは、第２樹脂搬送路１８Ｂの側方に配置されている。第２ローラギア１６Ｂは、第２樹脂搬送路１８Ｂに配置されている。第２ローラギア１６Ｂは、第２カートリッジ１５Ｂに収容された樹脂材料４７Ｐを搬送する。第２従動ギア１７Ｂと第２ローラギア１６Ｂは、相互に噛み合っている。第２回転防止板１９Ｂは、第２従動ギア１７Ｂに係止している。第２カートリッジ１５Ｂが第２載置部４２に載置されたとき、第２従動ギア１７Ｂと後述の第２駆動ギア４４Ａとが噛み合う。第２駆動ギア４４Ａが回転することによって、第２ローラギア１６Ｂが回転し、第２載置部４２に載置された第２カートリッジ１５Ｂに収容された樹脂材料４７Ｐが搬送される。なお、第２従動ギア１７Ｂに第２駆動ギア４４Ａの回転力が加わっていないときには、第２従動ギア１７Ｂは第２回転防止板１９Ｂによってその動きが防止される。一方、第２従動ギア１７Ｂに第２駆動ギア４４Ａの回転力が加わっているときには、第２回転防止板１９Ｂは弾性変形し、第２従動ギア１７Ｂの回転を許容する。
図５に示すように、第２ローラギア１６Ｂが図５の矢印Ｉ１の方向に回転することによって、第２ローラギア１６Ｂは、第２カートリッジ１５Ｂに収容された樹脂材料４７Ｐを第２樹脂供給路４７に送り出す。第２ローラギア１６Ｂは、第２載置部４２に載置された第２カートリッジ１５Ｂに収容された樹脂材料４７Ｐを第２ノズル７２Ｂ（図３参照）から吐出するときには、第２載置部４２に載置された第２カートリッジ１５Ｂから樹脂材料４７Ｐを第２樹脂供給路４７に送り出す。第２ローラギア１６Ｂが図５の矢印Ｉ２の方向に回転することによって、第２ローラギア１６Ｂは、第２カートリッジ１５Ｂから第２樹脂供給路４７に送り出された樹脂材料４７Ｐを第２カートリッジ１５Ｂに戻す。第２ローラギア１６Ｂは、第２載置部４２に載置された第２カートリッジ１５Ｂを第２テーブル５０に移動させるときには、第２載置部４２に載置された第２カートリッジ１５Ｂから第２樹脂供給路４７に送り出された樹脂材料４７Ｐを第２載置部４２に載置された第２カートリッジ１５Ｂに戻す。
図５に示すように、３次元造形装置１０は、第１駆動ギア４３Ａと、第２駆動ギア４４Ａと、モータ４３Ｍと、モータ４４Ｍとを備えている。第１駆動ギア４３Ａ、第２駆動ギア４４Ａ、モータ４３Ｍおよびモータ４４Ｍは、第１テーブル４０に設けられている。第１駆動ギア４３Ａは、第１樹脂供給路４６の側方に配置されている。第２駆動ギア４４Ａは、第２樹脂供給路４７の側方に配置されている。第１駆動ギア４３Ａは、モータ４３Ｍが駆動することによって回転する。モータ４３Ｍは、第１ローラギア１６Ａを駆動する。第２駆動ギア４４Ａは、モータ４４Ｍが駆動することによって回転する。モータ４４Ｍは、第２ローラギア１６Ｂを駆動する。モータ４３Ｍおよびモータ４４Ｍは、制御装置５（図１参照）に制御される。
図１０に示すように、３次元造形装置１０は、第３ローラギア４８と、第４ローラギア４９とを備えている。第３ローラギア４８は、第１樹脂供給路４６に設けられている。第３ローラギア４８は、第１樹脂供給路４６の第２部分４６Ｂに設けられている。第４ローラギア４９は、第２樹脂供給路４７に設けられている。第４ローラギア４９は、第２樹脂供給路４７の第２部分４７Ｂに設けられている。第３ローラギア４８は、モータ４３Ｍが駆動することによって回転する。第１ローラギア１６Ａ（図５参照）および第３ローラギア４８は、モータ４３Ｍが駆動することによって同じ方向に回転する。第３ローラギア４８が回転することによって、第１樹脂供給路４６内に位置する樹脂材料４６Ｐ（図５参照）が搬送される。第４ローラギア４９は、モータ４４Ｍが駆動することによって回転する。第２ローラギア１６Ｂ（図５参照）および第４ローラギア４９は、モータ４４Ｍが駆動することによって同じ方向に回転する。第４ローラギア４９が回転することによって、第２樹脂供給路４７内に位置する樹脂材料４７Ｐ（図５参照）が搬送される。
図３に示すように、３次元造形装置１０は、第１ガイド部材５８Ａと、第２ガイド部材５８Ｂとを備えている。第１ガイド部材５８Ａは、第１造形ヘッド７１Ａとホルダ４０との間に配置されている。第１ガイド部材５８Ａは、ホルダ４０の下端部に取り付けられている。第１ガイド部材５８Ａは、パイプ状に形成されている。第１ガイド部材５８Ａは、第１樹脂供給路４６と、第１造形ヘッド７１Ａに設けられた樹脂供給路７８Ａとを連通する。第１造形ヘッド７１Ａの上下方向の移動に伴い、第１ガイド部材５８Ａは、樹脂供給路７８Ａ内を移動する。第１樹脂供給路４６内を搬送された樹脂材料４６Ｐは、第１ガイド部材５８Ａに案内されて、樹脂供給路７８Ａ内に搬送される。第２ガイド部材５８Ｂは、第２造形ヘッド７１Ｂとホルダ４０との間に配置されている。第２ガイド部材５８Ｂは、ホルダ４０の下端部に取り付けられている。第２ガイド部材５８Ｂは、パイプ状に形成されている。第２ガイド部材５８Ｂは、第２樹脂供給路４７と、第２造形ヘッド７１Ｂに設けられた樹脂供給路７８Ｂとを連通する。第２造形ヘッド７１Ｂの上下方向の移動に伴い、第２ガイド部材５８Ｂは、樹脂供給路７８Ｂ内を移動する。第２樹脂供給路４７内を搬送された樹脂材料４７Ｐは、第２ガイド部材５８Ｂに案内されて、樹脂供給路７８Ｂ内に搬送される。
図５に示すように、第１カートリッジ１５Ａは、第１カートリッジ１５Ａに収容された樹脂材料４６Ｐの情報を記憶する第１識別手段１４Ａを備えている。第１識別手段１４Ａは、第１カートリッジ１５Ａの下面１５ＡＢに設けられている。第１識別手段１４Ａは、第１カートリッジ１５Ａの側面や上面に設けられていてもよい。第２カートリッジ１５Ｂは、第２カートリッジ１５Ｂに収容された樹脂材料４７Ｐの情報を記憶する第２識別手段１４Ｂを備えている。第２識別手段１４Ｂは、第２カートリッジ１５Ｂの下面１５ＢＢに設けられている。第２識別手段１４Ｂは、第２カートリッジ１５Ｂの側面や上面に設けられていてもよい。
図５に示すように、第１テーブル４０は、第１読み取り手段４０Ａと、第２読み取り手段４０Ｂとを備えている。第１読み取り手段４０Ａは、第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａの第１識別手段１４Ａに記憶された情報を読み取る。第１読み取り手段４０Ａは、第１載置部４１に設けられていてもよい。第２読み取り手段４０Ｂは、第２載置部４２に載置された第２カートリッジ１５Ｂの第２識別手段１４Ｂに記憶された情報を読み取る。第２読み取り手段４０Ｂは、第２載置部４２に設けられていてもよい。第１読み取り手段４０Ａによって読み取られた情報および第２読み取り手段４０Ｂによって読み取られた情報は、制御装置５に送信される。
図２に示すように、第２テーブル５０は、複数の第３読み取り手段５０Ａを備えている。一つの格納部５４に対して、一つの第３読み取り手段５０Ａが割り当てられている。第３読み取り手段５０Ａは、第２テーブル５０の格納部５４に載置されたカートリッジ１５の識別手段１４（図５参照）に記憶された情報を読み取る。第３読み取り手段５０Ａによって読み取られた情報は、制御装置５に送信される。
識別手段１４、第１識別手段１４Ａおよび第２識別手段１４Ｂは、ＩＣタグである。第１読み取り手段４０Ａ、第２読み取り手段４０Ｂおよび第３読み取り手段５０Ａは、ＩＣタグリーダである。なお、上記識別手段の種類は何ら限定されない。識別手段として視覚的情報に基づくもの、例えば、文字、色、模様、一次元または二次元のバーコード等が付されたシール等を用いてもよい。また、識別手段は、カートリッジ１５、１５Ａ、１５Ｂに印刷されたバーコード等自体であってもよい。従来から識別手段として用いられている任意のものを利用することができる。また、上記読み取り手段は、上記識別手段に記憶された情報を読み取ることができる限り、従来から読み取り手段として用いられている任意のものを利用することができる。
図１に示すように、３次元造形装置１０は、ガイドレール３５を備えている。ガイドレール３５は、ホルダ３０のカバー部３４に設けられている。ガイドレール３５は、第１テーブル４０より上方に配置されている。ガイドレール３５は、第２テーブル５０より上方に配置されている。ガイドレール３５は、ホルダ３０の第１縦壁部３１Ａから第２縦壁部３１Ｂに向かう方向に延びている。ガイドレール３５は、レール部材の一例である。
図１に示すように、３次元造形装置１０は、ベルト３６を備えている。ベルト３６は、無端状である。ベルト３６は、ガイドレール３５に巻き掛けられている。ベルト３６の右端には、第１プーリ３７Ａが巻き掛けられている。ベルト３６の左端には、第２プーリ３７Ｂが巻き掛けられている。第１プーリ３７Ａは、第１プーリ３７Ａを駆動するモータ３９のモータ軸３９Ａに接続されている。第２プーリ３７Ｂは、第２縦壁部３１Ｂに設けられた回転軸３８に接続されている。
図１に示すように、キャリッジ６０は、第１テーブル４０より上方に配置されている。キャリッジ６０は、第２テーブル５０より上方に配置されている。キャリッジ６０は、ベルト３６に取り付けられている。キャリッジ６０は、ガイドレール３５に沿って移動可能である。キャリッジ６０は、第１載置部４１および第２載置部４２の上方を移動する。キャリッジ６０は、第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａを第２テーブル５０の格納部５４に移動させる。キャリッジ６０は、第２テーブル５０の格納部５４に載置された複数のカートリッジ１５のうち一つのカートリッジ１５を第１載置部４１に移動させる。キャリッジ６０は、第２載置部４２に載置された第２カートリッジ１５Ｂを第２テーブル５０の格納部５４に移動させる。キャリッジ６０は、第２テーブル５０の格納部５４に載置された複数のカートリッジ１５のうち一つのカートリッジ１５を第２載置部４２に移動させる。
図１１に示すように、キャリッジ６０は、本体部６１と、モータ６２と、ピニオンギア６３と、第１ローラ６４Ａと、第２ローラ６４Ｂと、ラック６５と、押圧体６６とを備えている。モータ６２は、制御装置５によって制御される。図１２に示すように、モータ６２、ピニオンギア６３、第１ローラ６４Ａおよび第２ローラ６４Ｂは、本体部６１の内部に配置されている。モータ６２、第１ローラ６４Ａおよび第２ローラ６４Ｂは、本体部６１に固定されている。ピニオンギア６３は、モータ６２のモータ軸６２Ａに設けられている。ラック６５は、ピニオンギア６３と、第１ローラ６４Ａおよび第２ローラ６４Ｂとの間に配置されている。ラック６５は、ピニオンギア６３、第１ローラ６４Ａおよび第２ローラ６４Ｂに支持されている。ピニオンギア６３とラック６５とは、互いに噛み合っている。
押圧体６６は、ラック６５の下端部に設けられている。押圧体６６は、昇降自在であり、モータ６２によって上方または下方に移動する。押圧体６６は、カートリッジ１５を押圧する。図１３に示すように、押圧体６６は、平面視においてＨ字形状に形成されている。押圧体６６には、第１凹部６７Ａおよび第２凹部６７Ｂが形成されている。第１凹部６７Ａおよび第２凹部６７Ｂには、カートリッジ１５が保持される。押圧体６６がカートリッジ１５を押圧するとき、第１凹部６７Ａまたは第２凹部６７Ｂにカートリッジ１５が保持される。図１３において、本体部６１、第１ローラ６４Ａおよび第２ローラ６４Ｂの図示は便宜上省略している。また、図１３において、ピニオンギア６３およびラック６５の歯は簡略化している。
モータ６２が駆動されてピニオンギア６３が図１２の矢印Ｘ１の方向に回転したとき、ラック６５は、図１２の矢印Ｙ１の方向に移動する。この結果、図１１に示すように、ラック６５および押圧体６６は下降する。図１０に示すように、押圧体６６が下降したときには、押圧体６６の少なくとも一部は、カートリッジ１５の上端１５Ｔより下方に配置される（以下、押圧体６６が下降した状態ともいう。）。押圧体６６の少なくとも一部がカートリッジ１５の上端１５Ｔより下方に配置された状態で、キャリッジ６０がガイドレール３５に沿って移動すると、押圧体６６は、カートリッジ１５を押圧する。
一方、モータ６２が駆動されてピニオンギア６３が図１１の矢印Ｘ２の方向に回転したとき、ラック６５は、図１１の矢印Ｙ２の方向に移動する。この結果、図１２に示すように、ラック６５および押圧体６６は、上昇する。図１に示すように、押圧体６６が上昇したときには、押圧体６６は、カートリッジ１５の上端１５Ｔより上方に配置される（以下、押圧体６６が上昇した状態ともいう。）。押圧体６６がカートリッジ１５の上端１５Ｔより上方に配置された状態で、キャリッジ６０がガイドレール３５に沿って移動しても、押圧体６６は、カートリッジ１５を押圧しない。
図１０に示すように、第２テーブル５０に載置された複数のカートリッジ１５のうち一つのカートリッジ１５を、カートリッジ１５が載置されていない第１載置部４１に移動する場合、押圧体６６が上昇した状態でキャリッジ６０を図１０の第１位置Ｐ１に移動させる。第２テーブル５０を回転させ、第１載置部４１の側方に所望のカートリッジ１５が載置された格納部５４を配置させる。押圧体６６を下降させ、押圧体６６が下降した状態でキャリッジ６０を図１０の第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２まで移動させる。このとき、カートリッジ１５は、押圧体６６の第１凹部６７Ａ（図１３参照）に保持された状態で第１載置部４１に移動する。このようにして、第１載置部４１にカートリッジ１５が載置される。
図１０に示すように、第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａを第２テーブル５０に移動する場合、押圧体６６が上昇した状態でキャリッジ６０を図１０の第３位置Ｐ３に移動させる。第２テーブル５０を回転させ、第１載置部４１の側方にカートリッジ１５が載置されていない格納部５４Ｘ（図２参照）を配置させる。押圧体６６を下降させ、押圧体６６が下降した状態でキャリッジ６０を図１０の第３位置Ｐ３から第２位置Ｐ２まで移動させる。このとき、カートリッジ１５は、押圧体６６の第２凹部６７Ｂ（図１３参照）に保持された状態で格納部５４Ｘに移動する。このようにして、格納部５４Ｘにカートリッジ１５Ａが載置される。
図１０に示すように、第２テーブル５０に載置された複数のカートリッジ１５のうち一つのカートリッジ１５を、カートリッジ１５が載置されていない第２載置部４２に移動する場合、押圧体６６が上昇した状態でキャリッジ６０を図１０の第５位置Ｐ５に移動させる。第２テーブル５０を回転させ、第２載置部４２の側方に所望のカートリッジ１５が載置された格納部５４を配置させる。押圧体６６を下降させ、押圧体６６が下降した状態でキャリッジ６０を図１０の第５位置Ｐ５から第４位置Ｐ４まで移動させる。このとき、カートリッジ１５は、押圧体６６の第２凹部６７Ｂ（図１３参照）に保持された状態で第２載置部４２に移動する。このようにして、第２載置部４２にカートリッジ１５が載置される。
図１０に示すように、第２載置部４２に載置された第１カートリッジ１５Ｂを第２テーブル５０に移動する場合、押圧体６６が上昇した状態でキャリッジ６０を図１０の第３位置Ｐ３に移動させる。第２テーブル５０を回転させ、第２載置部４２の側方にカートリッジ１５が載置されていない格納部５４Ｘ（図２参照）を配置させる。押圧体６６を下降させ、押圧体６６が下降した状態でキャリッジ６０を図１０の第３位置Ｐ３から第４位置Ｐ４まで移動させる。このとき、カートリッジ１５は、押圧体６６の第１凹部６７Ａ（図１３参照）に保持された状態で格納部５４Ｘに移動する。このようにして、格納部５４Ｘにカートリッジ１５Ｂが載置される。なお、３次元造形物の造形中のどのタイミングで、複数のカートリッジ１５のうちのいずれのカートリッジ１５を第１載置部４１または第２載置部４２に載置するのかは、制御装置５に予め記憶されている。
図１に示すように、ステージ８０は、ベース２０に移動自在に支持されている。ステージ８０は、ベース２０に設けられたステージ移動機構９０に移動自在に支持されている。ステージ８０は、造形ヘッド７０の下方かつベース２０に配置されている。ステージ８０は、第１ベース２２の上方かつ第２ベース２６の下方に配置されている。ステージ８０は、第１ノズル７２Ａから吐出される樹脂材料４６Ｐおよび第２ノズル７２Ｂから吐出される樹脂材料４７Ｐを保持する。３次元造形物はステージ８０上で造形される。
図１に示すように、ステージ移動機構９０は、ベース２０に設けられている。ステージ移動機構９０は、ステージ８０を６自由度で駆動する。ステージ移動機構９０は、ステージ８０を並進３自由度および回転３自由度で駆動する。すなわち、ステージ移動機構９０は、ステージ８０をＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向に並進移動させるとともに、Ｘ軸回り、Ｙ軸回り、およびＺ軸回りに回転移動させるように構成されている。
図１に示すように、ステージ移動機構９０は、６自由度パラレルリンク機構によって構成されている。ステージ移動機構９０は、ステージ８０に連結された６本のロッド９２と、それぞれロッド９２に連結され、支柱２４に沿って昇降自在な６つのガイド部９４（図１では２つのみ図示している）と、ガイド部９４を昇降させる図示しない６つのアクチュエータとを備えている。ロッド９２、ガイド部９４、およびアクチュエータは、ベース２０に配置されている。ロッド９２は、その一端９２Ａに第１自在継手９３Ａを備えている。ロッド９２は、その他端９２Ｂに第２自在継手９３Ｂを備えている。第１自在継手９３Ａは、ステージ８０を支持する。第１自在継手９３Ａは、ロッド９２の一端９２Ａとステージ８０とを連結している。
ガイド部９４は、支柱２４にスライド自在に係合したスライダにより構成されている。第２自在継手９３Ｂは、ガイド部９４に接続されている。第２自在継手９３Ｂは、ロッド９２の他端９２Ｂとガイド部９４とを連結している。支柱２４には溝が形成されており、この溝の内側には、上下に延びるボールねじ９６が配置されている。ボールねじ９６の上端部には、ボールねじ９６を回転させるアクチュエータが配置されている。ボールねじ９６を回転させるアクチュエータは、制御装置５に接続されている。制御装置５は、ボールねじ９６を回転させるアクチュエータを制御する。アクチュエータの種類は何ら限定されないが、例えば、サーボモータを用いることができる。ガイド部９４には、上下に延びる図示しないねじ孔が形成されている。ガイド部９４のねじ孔にはボールねじ９６が挿入されており、ガイド部９４のねじ孔は、ボールねじ９６と噛み合っている。そのため、ボールねじ９６が回転するとガイド部９４は上昇し、ボールねじ９６が逆回転するとガイド部９４は下降する。ガイド部９４が昇降することにより、ロッド９２が移動する。
各アクチュエータは独立して動作可能であり、各アクチュエータは各ロッド９２を相互に独立して移動させる。アクチュエータは、制御装置５により制御される。６本のロッド９２が相互に独立して移動することにより、ステージ８０は、ベース２０内において、Ｘ軸方向の並進移動、Ｙ軸方向の並進移動、Ｚ軸方向の並進移動、Ｘ軸回りの回転移動、Ｙ軸回りの回転移動、およびＺ軸回りの回転移動が可能である。６本のロッド９２が相互に独立して移動することにより、ステージ８０の位置および姿勢を自由に設定することができる。
次に、本実施形態の３次元造形装置１０の動作の一例を説明する。ここでは、第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａを交換する場合について説明する。
まず、図５に示すように、モータ４３Ｍの駆動を停止することによって第１ローラギア１６Ａの回転を停止させる。これにより、第１カートリッジ１５Ａに収容された樹脂材料４６Ｐの搬送が停止される。すなわち、第１ノズル７２Ａから樹脂材料４６Ｐが吐出されるのが停止される。
次に、図３に示すように、モータ１００Ｍ（図４参照）を駆動させることによって、移動ユニット１００を図３の矢印Ｆ１の方向に移動させる。これにより、図６に示すように、第１造形ヘッド７１Ａは、第１貫通孔１０７Ａ（図９参照）および第２貫通孔１０７Ｂに案内されて上方に移動すると共に、第２造形ヘッド７１Ｂは、第１貫通孔１０７Ａおよび第２貫通孔１０７Ｂに案内されて下方に移動する。このとき、モータ４３Ｍ（図５参照）を駆動させることによって、第１ローラギア１６Ａを図５の矢印Ｈ２の方向に回転させる。これにより、第１造形ヘッド７１Ａの上方移動分だけ、第１樹脂供給路４６内の樹脂材料４６Ｐを第１カードリッジ１５Ａに戻す。移動ユニット１００が移動する前には第２ノズル７２Ｂの下方に配置されていた樹脂回収槽１０２は、第１ノズル７２Ａの下方に配置される。そして、図５に示すように、モータ４４Ｍを駆動させることによって、第２ローラギア１６Ｂを図５の矢印Ｉ１の方向に回転させる。これにより、第２カートリッジ１５Ｂに収容された樹脂材料４７Ｐが搬送される。すなわち、第２ノズル７２Ｂから樹脂材料４７Ｐが吐出される。
図７に示すように、移動ユニット１００を図７の矢印Ｆ１の方向にさらに移動させると、カッター１０１は、第１樹脂供給路４６内の樹脂材料４６Ｐを切断する。より詳細には、図１４に示すように、移動ユニット１００（図７参照）を移動させることによって、カッター１０１は、第１樹脂供給路４６の手前まで移動する。図１５に示すように、移動ユニット１００をさらに移動させることによって、カッター１０１は、図１５の矢印Ｆ１の方向にさらに移動し、第１樹脂供給路４６内の樹脂材料４６Ｐを切断する。これにより、第１樹脂供給路４６内には、カッター１０１より上方に位置する樹脂材料４６Ｐと、カッター１０１より下方に位置する切断された樹脂材料４６ＰＰとに分割される。
次に、移動ユニット１００を図７の矢印Ｆ２の方向に移動させることによって、カッター１０１を第１樹脂供給路４６と重ならない位置に配置すると共に、第１ノズル７２Ａの下方に樹脂回収槽１０２を配置する。
図１６に示すように、モータ４３Ｍ（図５参照）を駆動することによって第１ローラギア１６Ａを図１６の矢印Ｈ１の方向に回転させる。これにより、第１カートリッジ１５Ａに収容された樹脂材料４６Ｐが送り出される。この結果、送り出された樹脂材料４６Ｐによって切断された樹脂材料４６ＰＰは第１造形ヘッド７１Ａ内へと押し込まれ、切断された樹脂材料４６ＰＰの一部は、第１ノズル７２Ａから樹脂回収槽１０２へと吐出される。切断された樹脂材料４６ＰＰの他の一部は、第１造形ヘッド７１Ａ内に残る。第１ローラギア１６Ａの回転によって、第１樹脂供給路４６内に存在する切断された樹脂材料４６ＰＰの全てが第１造形ヘッド７１Ａ内へと押し込まれた後、第１ローラギア１６Ａを図１６の矢印Ｈ２の方向に回転させる。これにより、図１７に示すように、第１ローラギア１６Ａは、第１カートリッジ１５Ａから第１樹脂供給路４６に送り出された樹脂材料４６Ｐを第１カートリッジ１５Ａに戻す。
次に、図２に示すように、第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａは、キャリッジ６０によって第２テーブル５０の格納部５４Ｘに移動される。そして、第２テーブル５０の格納部５４に載置されていた任意のカートリッジ１５は、キャリッジ６０によって第１載置部４１に移動される。図５に示すように、第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａの第１従動ギア１７Ａは、第１駆動ギア４３Ａと噛み合う。
図５に示すように、モータ４３Ｍを駆動することによって第１ローラギア１６Ａを図５の矢印Ｈ１の方向に回転させる。これにより、図１８に示すように、第１カートリッジ１５Ａに収容された樹脂材料４６Ｐが第１樹脂供給路４７に送り出される。図１９に示すように、樹脂材料４６Ｐを第１造形ヘッド７１Ａに送り出すことによって、第１造形ヘッド７１Ａ内に残っていた樹脂材料４６ＰＰが樹脂回収槽１０２に吐出される。図２０に示すように、第１造形ヘッド７１Ａ内に残っていた樹脂材料４６ＰＰの全てが樹脂回収槽１０２に吐出され、第１造形ヘッド７１Ａ内に樹脂材料４６Ｐが充填されるまで、樹脂材料４６Ｐを第１造形ヘッド７１Ａに送り出す。樹脂材料４６Ｐの一部が樹脂回収槽１０２に回収されるまで、樹脂材料４６Ｐを第１造形ヘッド７１Ａに送り出すとよい。第１造形ヘッド７１Ａ内に樹脂材料４６Ｐが充填された後、モータ４３Ｍの駆動を停止して、第１ローラギア１６Ａの回転を停止させる。これにより、第１カートリッジ１５Ａに収容された樹脂材料４６Ｐの搬送が停止される。以上のようにして、第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａを交換し、第１造形ヘッド７１Ａを使用可能な状態にする。
以上のように、３次元造形装置１０によれば、第１造形ヘッド７１Ａの第１ノズル７２Ａから吐出される樹脂材料４６Ｐを変更するとき、キャリッジ６０は、第１テーブル４０の第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａを第２テーブル５０に移動させる。そして、第２テーブル５０が回転することによって、第２テーブル５０に載置された複数のカートリッジ１５のうち次に使用する一つのカートリッジ１５は、第１載置部４１の側方に配置される。その後、キャリッジ６０は、該カートリッジ１５を第１載置部４１に移動させる。このように、第１載置部４１に載置されるカートリッジ１５が変更されることによって、一つの第１造形ヘッド７１Ａに対して、複数のカートリッジ１５からそれぞれ樹脂材料を第１造形ヘッド７１Ａに供給することができる。従って、従来に比べて色数の多い３次元造形物や、従来に比べて多い数の材質を備えた３次元造形物を、一度の造形によって造形することができる。また、第１載置部４１に載置されるカートリッジ１５の交換は、キャリッジ６０によって自動的に行われる。このため、作業者の負担が軽減されると共に、作業効率が向上する。
また、第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａに収容された樹脂材料４６Ｐは、第１樹脂供給路４６を介して第１造形ヘッド７１Ａの第１ノズル７２Ａから吐出され、第２載置部４２に載置された第２カートリッジ１５Ｂに収容された樹脂材料４７Ｐは、第２樹脂供給路４７を介して第２造形ヘッド７１Ｂの第２ノズル７２Ｂから吐出される。例えば、第１造形ヘッド７１Ａを用いて、３次元造形物を造形しているときに、第２載置部４２に載置される第２カートリッジ１５Ｂを交換することができる。このように、第１造形ヘッド７１Ａを用いて３次元造形物を造形しながら、第２造形ヘッド７１Ｂで用いられる第２カートリッジ１５Ｂを交換することができる。このため、複数種類の樹脂材料を用いて３次元造形物を造形する際には、カートリッジ１５の交換時間が短縮され、３次元造形物を効率よく造形することができる。
本実施形態の３次元造形装置１０によれば、図６に示すように、樹脂回収槽１０２は、第１ノズル７２Ａの下方に位置する。このため、第１載置部４１に載置される第１カートリッジ１５Ａが交換された後に、第１造形ヘッド７１Ａの第１ノズル７２Ａに残存する樹脂材料４６Ｐが樹脂回収槽１０２に吐出される。これにより、第１ノズル７２Ａから新たな樹脂材料を吐出することができる。また、図３に示すように、樹脂回収槽１０２は、第２ノズル７２Ｂの下方に位置する。このため、第２載置部４２に載置される第２カートリッジ１５Ｂが交換された後に、第２造形ヘッド７１Ｂの第２ノズル７２Ｂに残存する樹脂材料４７Ｐが樹脂回収槽１０２に吐出される。これにより、第２ノズル７２Ｂから新たな樹脂材料を吐出することができる。さらに、第１造形ヘッド７１Ａの第１ノズル７２Ａおよび第２造形ヘッド７１Ｂの第２ノズル７２Ｂに残存する樹脂材料４６Ｐ、４７Ｐはそれぞれ樹脂回収槽１０２に吐出されるため、該樹脂材料４６Ｐ、４７Ｐをステージ８０上に吐出する場合に比べて、ステージ８０における３次元造形物を造形する造形領域が大きくなり、ステージ８０を有効に活用することができる。
本実施形態の３次元造形装置１０によれば、図５に示すように、第１ノズル７２Ａから樹脂材料４６Ｐを吐出するときには、第１ローラギア１６Ａによって第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａから第１ノズル７２Ａに樹脂材料４６Ｐが確実に供給され、第２ノズル７２Ｂから樹脂材料４７Ｐを吐出するときには、第２ローラ１６Ｂによって第２載置部４２に載置された第２カートリッジ１５Ｂから第２ノズル７２Ａに樹脂材料４７Ｐが確実に供給される。一方、第１載置部４１に載置される第１カートリッジ１５Ａおよび第２載置部４２に載置される第２カートリッジ１５Ｂが交換されるときには、第１ローラギア１６Ａおよび第２ローラギア１６Ｂによって第１カートリッジ１５Ａおよび第２カートリッジ１５Ｂから一度送り出された樹脂材料４６Ｐ、４７Ｐは元の第１カートリッジ１５Ａおよび第２カートリッジ１５Ｂにそれぞれ戻される。このため、樹脂材料１５Ａ、１５Ｂの無駄を抑制できる。
本実施形態の３次元造形装置１０によれば、図５に示すように、第１テーブル４０、第１ローラギア１６Ａを駆動するモータ４３Ｍと、第２ローラギア１６Ｂを駆動するモータ４４Ｍと、が設けられている。これにより、第１テーブル４０に設けられたモータ４３Ｍによって駆動された第１ローラギア１６Ａは、複数のカートリッジ１５に収容された各樹脂材料を第１造形ヘッド７１Ａに搬送し、第１テーブル４０に設けられたモータ４４Ｍによって駆動された第２ローラギア１６Ｂは、複数のカートリッジ１５に収容された各樹脂材料を第２造形ヘッド７１Ｂに搬送することができる。各カートリッジ１５にモータが設けられている場合と比較して、カートリッジ１５の構造が簡素化すると共に、カートリッジ１５のコストの低減を図ることができる。
本実施形態の３次元造形装置１０によれば、一つのカッター１０１を用いて、第１樹脂供給路４６内の樹脂材料４６Ｐおよび第２樹脂供給路４７内の樹脂材料４７Ｐを切断することができる。このため、３次元造形装置１０の構造が簡素化する。さらに、第１樹脂供給路４６内の樹脂材料４６Ｐおよび第２樹脂供給路４７内の樹脂材料４７Ｐがカッター１０１によって切断されるため、第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａおよび第２載置部４２に載置された第２カートリッジ１５Ｂの交換をスムーズに行うことができる。
本実施形態の３次元造形装置１０によれば、図３に示すように、カッター１０１および樹脂回収槽１０２は、一体的に移動する。カッター１０１と樹脂回収槽１０２とが別々に移動する場合と比較して、３次元造形装置１０の構造が簡素化される。
本実施形態の３次元造形装置１０によれば、図３に示すように、第１造形ヘッド７１Ａは、第１ヒータ７７Ａを備え、第２造形ヘッド７１Ｂは、第２ヒータ７７Ｂを備えている。第１ヒータ７７Ａが第１樹脂供給路４６に設けられている場合や第２ヒータ７７Ｂが第２樹脂供給路４７に設けられている場合には、第１樹脂供給路４６または第２樹脂供給路４７において軟化した熱可塑性樹脂が第１ノズル７２Ａまたは第２ノズル７２Ｂから吐出される前に冷えて硬化してしまう虞がある。しかし、本実施形態の３次元造形装置１０によれば、熱可塑性樹脂が第１ノズル７２Ａおよび第２ノズル７２Ｂから吐出される前に熱可塑性樹脂が冷えて硬化することを防止することができる。さらに、第１造形ヘッド７１Ａと第１樹脂供給路４６とが離間して配置されている場合や第２造形ヘッド７１Ｂと第２樹脂供給路４７とが離間して配置されている場合、第１樹脂供給路４６に第１ヒータ７７Ａを設けたり第２樹脂供給路４７に第２ヒータ７７Ｂを設けたりしてしまうと、軟化した熱可塑性樹脂４６Ｐが第１ノズル７２Ａに送られずに第１造形ヘッド７１Ａと第１樹脂供給路４６との間から外部に漏れだしたり、軟化した熱可塑性樹脂４７Ｐが第２ノズル７２Ｂに送られずに第２造形ヘッド７１Ｂと第２樹脂供給路４７との間から外部に漏れだす虞がある。しかし、本実施形態の３次元造形装置１０によれば、第１造形ヘッド７１Ａが第１ヒータ７７Ａを備えかつ第２造形ヘッド７１Ｂが第２ヒータ７７Ｂを備えているため、軟化した熱可塑性樹脂４６Ｐ、４７Ｐは確実に第１ノズル７２Ａおよび第２ノズル７２Ｂに搬送される。
本実施形態の３次元造形装置１０によれば、図１に示すように、第１テーブル４０は、第１造形ヘッド７１Ａおよび第２造形ヘッド７１Ｂの上方に配置されている。これにより、第１テーブル４０を第１造形ヘッド７１Ａおよび第２造形ヘッド７１Ｂの側方に配置する場合と比べて、３次元造形装置１０の横幅を小さくすることができる。このため、３次元造形装置１０の構造がコンパクトになる。
本実施形態の３次元造形装置１０によれば、図２に示すように、キャリッジ６０が第１テーブル４０の第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａまたは第２載置部４２に載置された第２カートリッジ１５Ｂを第２テーブル５０の格納部５４に移動させたとき、格納部５４に載置されているカートリッジ１５に収容された樹脂材料の情報は、読み取り手段５０Ａによって認識される。このため、キャリッジ６０は、第１テーブル４０の第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａおよび第２載置部４２に載置された第２カートリッジ１５Ｂを第２テーブル５０のどの格納部５４に戻してもよい。この結果、第１載置部４１および第２載置部４２に載置されるカートリッジ１５の交換をより早く行うことができる。
本実施形態の３次元造形装置１０によれば、図１０に示すように、キャリッジ６０は、カートリッジ１５を押圧し、昇降自在な押圧体６６を備えている。このため、第１載置部４１に載置された第１カートリッジ１５Ａや第２載置部４２に載置された第２カートリッジを第２テーブル５０に移動させ、かつ、第２テーブル５０に載置された複数のカートリッジ１５のうち一つのカートリッジ１５を第１載置部４１および第２載置部４２に移動させることを容易に行うことができる。
＜第２実施形態＞
図２１は、第２実施形態に係るカッター２０１を示す模式図である。図２２は、カッター２０１が第１樹脂供給路４６内の樹脂材料を切断したときのカッター２０１を示す模式図である。図２１に示すように、カッター２０１は、一対の第１カッター２０１Ａおよび第２カッター２０１Ｂを備えている。第１カッター２０１Ａおよび第２カッター２０１Ｂは、第１樹脂供給路４６内の樹脂材料４６Ｐを介して対向する。第１カッター２０１Ａは、第２カッター２０１Ｂに対して平行に配置されている。第１カッター２０１Ａは、第２カッター２０１Ｂより下方に配置されている。第１カッター２０１Ａおよび第２カッター２０１Ｂは、ホルダ３０に設けられたカッター駆動装置２０２によって駆動される。カッター駆動装置２０２は、図示しないモータやギア等によって構成されている。カッター駆動装置２０２は、第１カッター２０１Ａと第２カッター２０１Ｂとを互いに接近する方向および離反する方向に駆動する。第１カッター２０１Ａと第２カッター２０１Ｂとが重なるとき、第１カッター２０１Ａの上面２０１ＡＵと第２カッター２０１Ｂの下面２０１ＢＢとが接触する。カッター２０１は、第１樹脂供給路４６内の樹脂材料４６Ｐを切断する。図２２に示すように、第１カッター２０１Ａと第２カッター２０１Ｂとが重なるとき、第１樹脂供給路４６内の樹脂材料４６Ｐは切断される。第１カッター２０１Ａおよび第２カッター２０１Ｂは、第２樹脂供給路４７（図１参照）内の樹脂材料４７Ｐを介して対向するように配置されてもよい。
本実施形態の３次元造形装置１０によれば、第１カッター２０１Ａと第２カッター２０１Ｂとによって、第１樹脂供給路４６内の樹脂材料４６Ｐをより確実に切断することができる。
＜第３実施形態＞
図２３は、第３実施形態に係るカッター２０１を示す側面図である。図２４は、カッター２０１が第１ノズル７２Ａから吐出される樹脂材料４６Ｐを切断したときのカッター２０１を示す側面図である。図２３に示すように、カッター２０１は、第１造形ヘッド７１Ａの第１ノズル７２Ａの下方に配置されている。カッター２０１は、ステージ８０の上方に配置されている。カッター２０１は、第１ノズル７２Ａから吐出された樹脂材料４６Ｐを切断する。図２４に示すように、第１カッター２０１Ａと第２カッター２０１Ｂとが重なるとき、第１ノズル７２Ａから吐出された樹脂材料４６Ｐは切断される。カッター２０１は、第２造形ヘッド７１Ｂのノズル７２Ｂ（図１参照）の下方に配置されてもよい。
＜第４実施形態＞
図２５は、第４実施形態に係るカッター２０１を示す平面図である。図２６は、カッター２０１が第１ノズル７２Ａから吐出される樹脂材料４６Ｐを切断したときのカッター２０１を示す平面図である。図２５に示すように、第１カッター２０１Ａは、第２カッター２０１Ｂから離れる方向に凹む凹部２０３Ａを備えている。第２カッター２０１Ｂは、第１カッター２０１Ａから離れる方向に凹む凹部２０３Ｂを備えている。第１カッター２０１Ａは、第２カッター２０１Ｂに対して平行に配置されている。第１カッター２０１Ａと第２カッター２０１Ｂとは、凹部２０３Ａと凹部２０３Ｂとが対向するように配置されている。第１カッター２０１Ａおよび第２カッター２０１Ｂは、第１造形ヘッド７１Ａ（図１参照）の第１ノズル７２Ａの下方に配置されている。図２６に示すように、第１カッター２０１Ａと第２カッター２０１Ｂとが重なるとき、第１ノズル７２Ａから吐出された樹脂材料４６Ｐは切断される。第１カッター２０１Ａは、第２カッター２０１Ｂより下方に配置されている。カッター２０１は、第２造形ヘッド７１Ｂのノズル７２Ｂ（図１参照）の下方に配置されてもよい。カッター２０１は、第１載置部４１（図１参照）より下方かつ第１造形ヘッド７１Ａ（図１参照）より上方に配置されてもよい。カッター２０１は、第２載置部４２（図１参照）より下方かつ第２造形ヘッド７１Ｂ（図１参照）より上方に配置されてもよい。
上述した実施形態では、第１テーブル４０は、第１造形ヘッド７１Ａおよび第２造形ヘッド７１Ｂの上方に配置されていたが、これに限定されない。例えば、第１テーブル４０は、第１造形ヘッド７１Ａおよび第２造形ヘッド７１Ｂの側方に配置されていてもよい。
上述した実施形態では、押圧体６６は、カートリッジ１５を押圧することによってカートリッジ１５を移動させていたがこれに限定されない。押圧体６６は、カートリッジ１５を引っ張ることによってカートリッジ１５を移動させてもよい。
上述した実施形態では、ステージ移動機構９０は、ステージ８０を６自由度で駆動していたが、これに限定されない。ステージ８０を３自由度、４自由度または５自由度で駆動するステージ移動機構を用いてもよい。
上述した実施形態では、第１造形ヘッド７１Ａおよび第２造形ヘッド７１Ｂは、上下方向にのみ移動するが、これに限定されない。第１造形ヘッド７１Ａおよび第２造形ヘッド７１Ｂは、前後方向に移動してもよいし、左右方向に移動してもよい。また、第１造形ヘッド７１Ａおよび第２造形ヘッド７１Ｂは、固定されていてもよい。
１０ ３次元造形装置
４０ 第１テーブル
４１ 第１載置部
４２ 第２載置部
４６ 第１樹脂供給路
４７ 第２樹脂供給路
５０ 第２テーブル
６０ キャリッジ
７１Ａ 第１造形ヘッド
７１Ｂ 第２造形ヘッド
７２Ａ 第１ノズル
７２Ｂ 第２ノズル
１０１ カッター
１０２ 樹脂回収槽

Claims (20)

  1. 樹脂材料を硬化して所定の断面形状の樹脂を順次積層することにより３次元造形物を造形する３次元造形装置であって、
    ベースと、
    前記ベースの上方に配置されたホルダと、
    樹脂材料を吐出するノズルを備え、前記ホルダに設けられた造形ヘッドと、
    樹脂材料を収容する複数のカートリッジと、
    前記ホルダに設けられ、前記複数のカートリッジのうち一つのカートリッジが載置される載置部を備えた第１テーブルと、
    前記ホルダに設けられ、前記造形ヘッドと前記載置部に載置されたカートリッジとを接続する樹脂供給路と、
    前記第１テーブルの外方かつ前記ホルダに設けられ、前記複数のカートリッジのうち前記載置部に載置されたカートリッジを除くカートリッジが載置される、前記第１テーブルを中心に回転可能な円環状の第２テーブルと、
    前記第１テーブルおよび前記第２テーブルより上方に配置され、前記載置部に載置されたカートリッジを前記第２テーブルに移動させ、かつ、前記第２テーブルに載置された前記複数のカートリッジのうち一つのカートリッジを前記載置部に移動させる、所定方向に移動可能なキャリッジと、
    前記造形ヘッドの下方にて前記ベースに移動自在に支持され、前記ノズルから吐出される樹脂材料を保持するステージと、を備える、３次元造形装置。
  2. 前記ノズルから吐出される樹脂材料を回収する樹脂回収槽を備え、
    前記載置部に載置されたカートリッジが前記キャリッジによって前記第２テーブルに移動され、前記第２テーブルに載置された前記複数のカートリッジのうち一つのカートリッジが前記キャリッジによって前記載置部に移動された後、前記樹脂回収槽は、前記ノズルの下方に位置する、請求項１に記載の３次元造形装置。
  3. 前記カートリッジは、前記カートリッジに収容された樹脂材料を搬送するローラを備え、
    前記ローラは、前記載置部に載置された前記カートリッジに収容された樹脂材料を前記ノズルから吐出するときには、前記載置部に載置された前記カートリッジから樹脂材料を前記樹脂供給路に送り出し、前記載置部に載置された前記カートリッジを前記第２テーブルに移動させるときには、前記載置部に載置された前記カートリッジから前記樹脂供給路に送り出された樹脂材料を前記載置部に載置された前記カートリッジに戻す、請求項１または２に記載の３次元造形装置。
  4. 前記第１テーブルには、前記ローラを駆動するローラ駆動装置が設けられている、請求項３に記載の３次元造形装置。
  5. 前記載置部より下方かつ前記造形ヘッドより上方に配置され、前記樹脂供給路内の樹脂材料を切断するカッターと、
    前記ホルダに設けられ、前記カッターを駆動するカッター駆動装置と、を備え、
    前記載置部に載置された前記カートリッジを前記第２テーブルに移動させるとき、前記カッターは、前記載置部に載置された前記カートリッジを前記第２テーブルに移動させる前に、前記樹脂供給路内の樹脂材料を切断する、請求項１から４のいずれか一項に記載の３次元造形装置。
  6. 前記カッターは、前記樹脂供給路内の樹脂材料を介して対向する一対の第１カッターおよび第２カッターを備え、
    前記カッター駆動装置は、前記第１カッターと前記第２カッターとを互いに接近する方向および離反する方向に駆動し、
    前記第１カッターと前記第２カッターとが重なるとき、前記第１カッターの上面と前記第２カッターの下面とが接触する、請求項５に記載の３次元造形装置。
  7. 前記載置部に載置されたカートリッジより下方かつ前記造形ヘッドより上方に配置され、前記樹脂供給路内の樹脂材料を切断するカッターを備え、
    前記カッターおよび前記樹脂回収槽は、一体的に移動する、請求項２に記載の３次元造形装置。
  8. 前記樹脂材料は、熱可塑性樹脂であり、
    前記造形ヘッドは、前記熱可塑性樹脂に熱を加えるヒータを備えている、請求項１から７のいずれか一項に記載の３次元造形装置。
  9. 前記第１テーブルは、前記造形ヘッドの上方に配置されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の３次元造形装置。
  10. 前記造形ヘッドは、樹脂材料を吐出する第１ノズルを備え、前記ホルダに設けられた第１造形ヘッドと、前記第１造形ヘッドの側方に配置され、樹脂材料を吐出する第２ノズルを備え、前記ホルダに設けられた第２造形ヘッドと、を少なくとも含み、
    前記第１テーブルは、前記第１ノズルから吐出される樹脂材料を収容する第１カートリッジが載置される第１載置部と、前記第２ノズルから吐出される樹脂材料を収容する第２カートリッジが載置される第２載置部と、を少なくとも備え、
    前記樹脂供給路は、前記第１造形ヘッドと前記第１載置部に載置された前記第１カートリッジとを接続する第１樹脂供給路と、前記第２造形ヘッドと前記第２載置部に載置された前記第２カートリッジとを接続する第２樹脂供給路と、を少なくとも含む、請求項１に記載の３次元造形装置。
  11. 前記第１ノズルおよび前記第２ノズルから吐出される樹脂材料を回収する樹脂回収槽を備え、
    前記第１載置部に載置された前記第１カートリッジが前記キャリッジによって前記第２テーブルに移動され、前記第２テーブルに載置された前記複数のカートリッジのうち一つのカートリッジが前記キャリッジによって前記第１載置部に移動された後、前記樹脂回収槽は、前記第１ノズルの下方に位置し、
    前記第２載置部に載置された前記第２カートリッジが前記キャリッジによって前記第２テーブルに移動され、前記第２テーブルに載置された前記複数のカートリッジのうち一つのカートリッジが前記キャリッジによって前記第２載置部に移動された後、前記樹脂回収槽は、前記第２ノズルの下方に位置する、請求項１０に記載の３次元造形装置。
  12. 前記第１カートリッジは、前記第１カートリッジに収容された樹脂材料を搬送する第１ローラを備え、
    前記第２カートリッジは、前記第２カートリッジに収容された樹脂材料を搬送する第２ローラを備え、
    前記第１ローラは、前記第１載置部に載置された前記第１カートリッジに収容された樹脂材料を前記第１ノズルから吐出するときには、前記第１載置部に載置された前記第１カートリッジから樹脂材料を前記第１樹脂供給路に送り出し、前記第１載置部に載置された前記第１カートリッジを前記第２テーブルに移動させるときには、前記第１載置部に載置された前記第１カートリッジから前記第１樹脂供給路に送り出された樹脂材料を前記第１載置部に載置された前記第１カートリッジに戻し、
    前記第２ローラは、前記第２載置部に載置された前記第２カートリッジに収容された樹脂材料を前記第２ノズルから吐出するときには、前記第２載置部に載置された前記第２カートリッジから樹脂材料を前記第２樹脂供給路に送り出し、前記第２載置部に載置された前記第２カートリッジを前記第２テーブルに移動させるときには、前記第２載置部に載置された前記第２カートリッジから前記第２樹脂供給路に送り出された樹脂材料を前記第２載置部に載置された前記カートリッジに戻す、請求項１０または１１に記載の３次元造形装置。
  13. 前記第１テーブルには、前記第１ローラを駆動する第１ローラ駆動装置と、前記第２ローラを駆動する第２ローラ駆動装置と、が設けられている、請求項１２に記載の３次元造形装置。
  14. 前記第１載置部および前記第２載置部より下方かつ前記第１造形ヘッドおよび前記第２造形ヘッドより上方に配置され、前記第１樹脂供給路および前記第２樹脂供給路内の樹脂材料を切断するカッターと、
    前記ホルダに設けられ、前記カッターを駆動するカッター駆動装置と、を備え、
    前記第１載置部に載置された前記第１カートリッジを前記第２テーブルに移動させるとき、前記カッターは、前記第１載置部に載置された前記第１カートリッジを前記第２テーブルに移動させる前に、前記第１樹脂供給路内の樹脂材料を切断し、
    前記第２載置部に載置された前記第２カートリッジを前記第２テーブルに移動させるとき、前記カッターは、前記第２載置部に載置された前記第２カートリッジを前記第２テーブルに移動させる前に、前記第２樹脂供給路内の樹脂材料を切断する、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の３次元造形装置。
  15. 前記カッターは、前記第１樹脂供給路内の樹脂材料または前記第２樹脂供給路内の樹脂材料を介して対向する一対の第１カッターおよび第２カッターを備え、
    前記カッター駆動装置は、前記第１カッターと前記第２カッターとを互いに接近する方向および離反する方向に駆動し、
    前記第１カッターと前記第２カッターとが重なるとき、前記第１カッターの上面と前記第２カッターの下面とが接触する、請求項１４に記載の３次元造形装置。
  16. 前記第１載置部に載置されたカートリッジおよび前記第２載置部に載置されたカートリッジより下方かつ前記第１造形ヘッドおよび前記第２造形ヘッドより上方に配置され、前記第１樹脂供給路および前記第２樹脂供給路内の樹脂材料を切断するカッターを備え、
    前記カッターおよび前記樹脂回収槽は、一体的に移動する、請求項１１に記載の３次元造形装置。
  17. 前記樹脂材料は、熱可塑性樹脂であり、
    前記第１造形ヘッドは、前記熱可塑性樹脂に熱を加える第１ヒータを備え、
    前記第２造形ヘッドは、前記熱可塑性樹脂に熱を加える第２ヒータを備えている、請求項１０から１６のいずれか一項に記載の３次元造形装置。
  18. 前記第１テーブルは、前記第１造形ヘッドおよび前記第２造形ヘッドの上方に配置されている、請求項１０から１７のいずれか一項に記載の３次元造形装置。
  19. 前記複数のカートリッジは、前記カートリッジに収容された樹脂材料の情報を記憶する識別手段をそれぞれ備え、
    前記第２テーブルは、前記複数のカートリッジが一つずつ載置される複数の格納部と、前記格納部に載置された前記カートリッジの前記識別手段に記憶された情報をそれぞれ読み取る複数の読み取り手段と、を備えている、請求項１から１８のいずれか一項に記載の３次元造形装置。
  20. 前記キャリッジは、前記カートリッジを押圧し、昇降自在な押圧体を備え、
    前記押圧体は、上昇したときには、前記カートリッジより上方に配置され、前記キャリッジが前記所定方向に移動しても前記カートリッジを押圧せず、下降したときには、少なくとも一部が前記カートリッジの上端より下方に配置され、前記キャリッジが前記所定方向に移動したときに前記カートリッジを押圧する、請求項１から１９のいずれか一項に記載の３次元造形装置。
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