(57)【要約】【課題】造形ステージ上に積層された積層物の造形ステージからの取り外しを容易にする。【解決手段】造形ステージ１２上に層２４を積層して三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、造形ステージ１２上に磁力を発生させる磁力発生工程と、磁力が発生している状態の造形ステージ上に磁性体粉末を含む流動性材料Ｍを噴射手段１０から噴射して層を形成する層形成工程と、層形成工程で造形ステージ１２上に形成された層２４の積層物を、磁力を解除した状態で、造形ステージ１２上から分離する分離工程と、を有する三次元造形物の製造方法。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
造形ステージ上に層を積層して三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、
前記造形ステージ上に磁力を発生させる磁力発生工程と、
前記磁力が発生している状態の前記造形ステージ上に磁性体粉末を含む流動性材料を噴射手段から噴射して前記層を形成する層形成工程と、
前記層形成工程で前記造形ステージ上に形成された前記層の積層物を、前記磁力を解除した状態で、前記造形ステージ上から分離する分離工程と、
を有することを特徴とする三次元造形物の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された三次元造形物の製造方法において、
前記造形ステージ上は、表面エネルギーを低下させる処理がなされていることを特徴とする三次元造形物の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載された三次元造形物の製造方法において、
前記層形成工程において、前記積層物における下層よりも上層の方が前記層の積層方向と交差する方向に突出した部分を形成する際には、前記磁力を解除した状態にすることを特徴とする三次元造形物の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載された三次元造形物の製造方法において、
前記磁力発生工程は、前記造形ステージ上を複数の領域に区分し、前記領域ごとに磁力を変更可能であり、
前記層形成工程において、前記噴射手段からの前記流動性材料の噴射位置の領域の磁力を前記噴射位置以外の領域の磁力よりも強くすることを特徴とする三次元造形物の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載された三次元造形物の製造方法において、
前記造形ステージには空気の噴射口が形成され、
前記分離工程において、前記噴射口から空気を噴射することを特徴とする三次元造形物の製造方法。
【請求項６】
造形ステージ上に層を積層して三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、
前記造形ステージ上に磁力を発生させる磁力発生工程と、
前記磁力が発生している状態の前記造形ステージ上に磁性体粉末を含む流動性材料を噴射手段から噴射して前記層を形成する層形成工程と、
を有することを特徴とする三次元造形物の製造方法。
【請求項７】
造形ステージ上に層を積層して三次元造形物を製造する三次元造形物の製造装置であって、
前記造形ステージ上に磁力を発生させる磁力発生部と、
前記造形ステージ上に磁性体粉末を含む流動性材料を噴射する噴射手段と、
前記磁力が発生している状態の前記造形ステージ上に前記流動性材料を前記噴射手段から噴射して前記層を形成する層形成工程と、前記層形成工程で前記造形ステージ上に形成された前記層の積層物を、前記磁力を解除した状態で、前記造形ステージ上から分離する分離工程と、を実行可能な制御部と、
を備えることを特徴とする三次元造形物の製造装置。
【請求項８】
造形ステージ上に層を積層して三次元造形物を製造する三次元造形物の製造装置であって、
前記造形ステージ上に磁力を発生させる磁力発生部と、
前記造形ステージ上に磁性体粉末を含む流動性材料を噴射する噴射手段と、
を備えることを特徴とする三次元造形物の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元造形物の製造方法及び三次元造形物の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、様々な三次元造形物の製造方法が使用されている。このうち、造形ステージ上に層を積層して三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法がある。  
例えば、特許文献１には、磁界を発生させつつ磁性体を含む粉末を吐出することで粉末の飛び散りを抑制しながら、造形台上に層を積層して三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１５９６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
層を積層して三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法として、流動性材料を噴射手段から造形ステージ上に噴射して層を形成する方法があるが、このような方法を実行した場合、造形ステージ上に積層された積層物を造形ステージから取り外すことが困難な場合がある。流動性材料は造形ステージに貼り付きやすいためである。このため、造形ステージ上に積層された積層物の造形ステージからの取り外しを容易にすることが求められている。なお、特許文献１に記載の三次元造形物の製造方法は、粉末を吐出することで造形台上に層を積層して三次元造形物を製造する方法なので、このような課題はそもそも発生しない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための本発明の三次元造形物の製造方法は、造形ステージ上に層を積層して三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、前記造形ステージ上に磁力を発生させる磁力発生工程と、前記磁力が発生している状態の前記造形ステージ上に磁性体粉末を含む流動性材料を噴射手段から噴射して前記層を形成する層形成工程と、前記層形成工程で前記造形ステージ上に形成された前記層の積層物を、前記磁力を解除した状態で、前記造形ステージ上から分離する分離工程と、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の三次元造形物の製造方法を実行可能な一実施例に係る三次元造形物の製造装置の構成を表す概略構成図。
【図２】図１の三次元造形物の製造装置のフラットスクリューを表す概略図。
【図３】図１の三次元造形物の製造装置のフラットスクリューに構成材料が充填されている状態を表す概略図。
【図４】図１の三次元造形物の製造装置のバレルを表す概略図。
【図５】本発明の一実施例に係る三次元造形物の製造方法のフローチャート。
【図６】磁力が発生している状態で層を形成している様子を表す概略図。
【図７】磁力が発生していない状態で層を形成している様子を表す概略図。
【図８】層を形成している際の造形ステージを表す概略図。
【図９】三次元造形物の積層体の一例を表す概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
最初に、本発明について概略的に説明する。  
上記課題を解決するための本発明の第１の態様の三次元造形物の製造方法は、造形ステージ上に層を積層して三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、前記造形ステージ上に磁力を発生させる磁力発生工程と、前記磁力が発生している状態の前記造形ステージ上に磁性体粉末を含む流動性材料を噴射手段から噴射して前記層を形成する層形成工程と、前記層形成工程で前記造形ステージ上に形成された前記層の積層物を、前記磁力を解除した状態で、前記造形ステージ上から分離する分離工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本態様によれば、磁力が発生している状態の造形ステージ上に磁性体粉末を含む流動性材料を噴射手段から噴射して層を形成することで空隙の少ない三次元造形物を製造できるだけでなく、磁力を解除した状態で造形ステージ上から積層物を分離することで該積層物の造形ステージからの取り外しを容易にすることができる。
【０００９】
本発明の第２の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第１の態様において、前記造形ステージ上は、表面エネルギーを低下させる処理がなされていることを特徴とする。
【００１０】
本態様によれば、造形ステージ上は表面エネルギーを低下させる処理がなされているので、積層物の造形ステージからの取り外しを特に容易にすることができる。
【００１１】
本発明の第３の態様の三次元造形物の製造装置は、前記第１または第２の態様において、前記層形成工程において、前記積層物における下層よりも上層の方が前記層の積層方向と交差する方向に突出した部分を形成する際には、前記磁力を解除した状態にすることを特徴とする。
【００１２】
本態様によれば、積層物における下層よりも上層の方が層の積層方向と交差する方向に突出した部分を形成する際には磁力を解除した状態にするので、該突出した部分が磁力の影響で変形することを抑制できる。
【００１３】
本発明の第４の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第１から第３のいずれか１つの態様において、前記磁力発生工程は、前記造形ステージ上を複数の領域に区分し、前記領域ごとに磁力を変更可能であり、前記層形成工程において、前記噴射手段からの前記流動性材料の噴射位置の領域の磁力を前記噴射位置以外の領域の磁力よりも強くすることを特徴とする。
【００１４】
本態様によれば、噴射位置の領域の磁力を噴射位置以外の領域の磁力よりも強くするので、流動性材料の噴射位置のずれを抑制でき、精度の高い三次元造形物を製造できる。
【００１５】
本発明の第５の態様の三次元造形物の製造方法は、前記第１から第４のいずれか１つの態様において、前記造形ステージには空気の噴射口が形成され、前記分離工程において、前記噴射口から空気を噴射することを特徴とする。
【００１６】
本態様によれば、分離工程において噴射口から空気を噴射するので、該空気の噴射により積層物の造形ステージからの取り外しを補助でき、積層物の造形ステージからの取り外しを特に容易にすることができる。
【００１７】
本発明の第６の態様の三次元造形物の製造方法は、造形ステージ上に層を積層して三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、前記造形ステージ上に磁力を発生させる磁力発生工程と、前記磁力が発生している状態の前記造形ステージ上に磁性体粉末を含む流動性材料を噴射手段から噴射して前記層を形成する層形成工程と、を有することを特徴とする。
【００１８】
本態様によれば、磁力が発生している状態の造形ステージ上に磁性体粉末を含む流動性材料を噴射手段から噴射して層を形成することで空隙の少ない三次元造形物を製造できる。
【００１９】
本発明の第７の態様の三次元造形物の製造装置は、造形ステージ上に層を積層して三次元造形物を製造する三次元造形物の製造装置であって、前記造形ステージ上に磁力を発生させる磁力発生部と、前記造形ステージ上に磁性体粉末を含む流動性材料を噴射する噴射手段と、前記磁力が発生している状態の前記造形ステージ上に前記流動性材料を前記噴射手段から噴射して前記層を形成する層形成工程と、前記層形成工程で前記造形ステージ上に形成された前記層の積層物を、前記磁力を解除した状態で、前記造形ステージ上から分離する分離工程と、を実行可能な制御部と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
本態様によれば、磁力が発生している状態の造形ステージ上に磁性体粉末を含む流動性材料を噴射手段から噴射して層を形成することで空隙の少ない三次元造形物を製造できるだけでなく、磁力を解除した状態で造形ステージ上から積層物を分離することで該積層物の造形ステージからの取り外しを容易にすることができる。
【００２１】
本発明の第８の態様の三次元造形物の製造装置は、造形ステージ上に層を積層して三次元造形物を製造する三次元造形物の製造装置であって、前記造形ステージ上に磁力を発生させる磁力発生部と、前記造形ステージ上に磁性体粉末を含む流動性材料を噴射する噴射手段と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
本態様によれば、磁力が発生している状態の造形ステージ上に磁性体粉末を含む流動性材料を噴射手段から噴射して層を形成することで空隙の少ない三次元造形物を製造できる。
【００２３】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。  
最初に、本発明の三次元造形物の製造方法を実行可能な三次元造形物の製造装置１の概要について図１から図４を参照して説明する。  
ここで、図中のＸ方向は水平方向であり、Ｙ方向は水平方向であるとともにＸ方向と直交する方向である。また、Ｚ方向は鉛直方向であり図６などで表される流動性材料Ｍの層２４の積層方向に対応する。
【００２４】
なお、本明細書における「三次元造形」とは、いわゆる立体造形物を形成することを示すものであって、例えば、平板状、例えば１層分の層２４で構成される形状のように、いわゆる二次元形状の形状であっても厚さを有する形状を形成することも含まれる。また、「支持する」とは、下側から支持する場合の他、横側から支持する場合や、場合によっては上側から支持する場合も含む意味である。
【００２５】
図１で表されるように、本実施例の三次元造形物の製造装置１は、三次元造形物を構成する構成材料であり磁性体粉末を含むペレット１９を収容するホッパー２を備えている。ホッパー２に収容されたペレット１９は、供給管３を介して、略円柱状のフラットスクリュー４の円周面４ａに供給される。
【００２６】
なお、本実施例の三次元造形物の製造装置１で好ましく使用可能な磁性体粉末としては、例えば、コバルト、ニッケル、鉄、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、マルエージング鋼などが挙げられ、これらを複数含むものでもよい。また、ペレット１９には、磁性体粉末以外に、バインダーとしての樹脂などが含まれている。
【００２７】
図２で表されるように、フラットスクリュー４の底面には、円周面４ａから中央部分４ｃまで至る螺旋状の切欠き４ｂが形成されている。このため、フラットスクリュー４を図１で表されるモーター６でＺ方向に沿う方向を回転軸として回転させることにより、図３で表されるように、ペレット１９が円周面４ａから中央部分４ｃまで送られる。
【００２８】
図１で表されるように、フラットスクリュー４の底面と対向する位置には、バレル５が所定の間隔を有して設けられている。そして、バレル５の上面近傍には、ヒーター７及びヒーター８が設けられている。フラットスクリュー４とバレル５とがこのような構成をしていることにより、フラットスクリュー４を回転させることで、フラットスクリュー４の底面とバレル５の上面との間に形成される切欠き４ｂによる空間部分２０にペレット１９は供給され、円周面４ａから中央部分４ｃに移動する。なお、ペレット１９が切欠き４ｂによる空間部分２０を移動する際、ペレット１９は、ヒーター７及びヒーター８の熱により溶融すなわち可塑化され、また、狭い空間部分２０を移動することに伴う圧力で加圧される。こうして、ペレット１９が可塑化されることで流動性となった流動性材料Ｍがノズル１０ａから噴射される。
【００２９】
図１及び図４で表されるように、平面視でバレル５の中央部分には、溶融したペレット１９である流動性材料Ｍの移動経路５ａが形成されている。図１で表されるように、移動経路５ａは、流動性材料Ｍを噴射する噴射手段としての噴射部１０のノズル１０ａと繋がっている。なお、図４で表されるように、バレル５の上面には移動経路５ａに繋がる溝５ｂが複数形成されており、流動性材料Ｍが移動経路５ａに向かって集まり易くなっている。
【００３０】
噴射部１０は、流動性材料Ｍをノズル１０ａから連続的に噴射することが可能な構成になっている。なお、図１で表されるように、噴射部１０には、流動性材料Ｍを所望の粘度にするためのヒーター９が設けられている。噴射部１０から噴射される流動性材料Ｍは、線形の形状で噴射される。そして、噴射部１０から線状に構成材料を噴射することで流動性材料Ｍの層２４を形成する。
【００３１】
本実施例の三次元造形物の製造装置１では、ホッパー２、供給管３、フラットスクリュー４、バレル５、モーター６及び噴射部１０などで噴射ユニット２１を形成している。なお、本実施例の三次元造形物の製造装置１は、構成材料を噴射する噴射ユニット２１を１つ備える構成であるが、流動性材料Ｍを噴射する噴射ユニット２１を複数備える構成としてもよいし、支持材料を噴射する噴射ユニット２１を備えていてもよい。ここで、支持材料とは、流動性材料Ｍの層２４を支持するための支持材料の層を形成するための材料である。
【００３２】
また、図１で表されるように、本実施例の三次元造形物の製造装置１は、噴射ユニット２１から噴射されることで形成される層２４を載置するためのステージユニット２２を備えている。ステージユニット２２は、実際に層２４が載置される造形ステージとしての第１ステージ１２を備えている。第１ステージ１２は、第１駆動部１５を駆動することによりＹ方向に沿って位置を変更可能に構成されている。また、ステージユニット２２は、第１ステージ１２が載置され、第２駆動部１６を駆動することによりＸ方向に沿って位置を変更可能な第２ステージ１３を備えている。そして、ステージユニット２２は、第３駆動部１７を駆動することによりＺ方向に沿って第２ステージ１３の位置を変更可能な基体部１４を備えている。
【００３３】
ここで、第１ステージ１２には、磁力を発生させる電磁石である磁力発生部１１が設けられている。本実施例の三次元造形物の製造装置１における第１ステージ１２の詳細については後述する。
【００３４】
また、図１で表されるように、本実施例の三次元造形物の製造装置１は、噴射ユニット２１の各種駆動及びステージユニット２２の各種駆動を制御する、制御ユニット１８と電気的に接続されている。
【００３５】
なお、本発明の三次元造形物の製造方法を実行可能な三次元造形物の製造装置は、上記の三次元造形物の製造装置１のようなフラットスクリュータイプのものに限定されない。例えば、フラットスクリュータイプ以外のディスペンサーを用いるものや、ＦＤＭ（Ｆｕｓｅｄ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅｌｉｎｇ：熱溶解積層法）タイプのものなども使用可能である。
【００３６】
次に、上記三次元造形物の製造装置１を用いて行う三次元造形物の製造方法の一実施例について、図５のフローチャート用いて説明する。
【００３７】
本実施例の三次元造形物の製造方法においては、最初に、図５のフローチャートで表されるように、ステップＳ１１０の造形データ入力工程で、製造する三次元造形物の造形データを入力する。三次元造形物の造形データの入力元に特に限定はないが、ＰＣなどを用いて造形データを三次元造形物の製造装置１に入力できる。
【００３８】
次に、ステップＳ１２０の磁力発生工程で、制御ユニット１８の制御により第１ステージ１２の磁力発生部１１の電源をオンにし、第１ステージ１２上に磁力を発生させる。
【００３９】
次に、ステップＳ１３０の層形成工程で、噴射部１０のノズル１０ａから流動性材料Ｍを噴射することで層２４を形成する。なお、本実施例の三次元造形物の製造方法においては、ステップＳ１２０の磁力発生工程で第１ステージ１２上に磁力を発生させてから層形成工程を実行するが、磁力発生工程と層形成工程とを同時に開始し、磁力発生工程及び層形成工程の両工程を同時に実行してもよい。
【００４０】
次に、ステップＳ１４０の層形成終了判断工程で、制御ユニット１８においてステップＳ１１０で入力した造形データに基づく層形成が全て終了したかどうかを判断する。層形成が全て終了していないと判断した場合、ステップＳ１２０に戻り、次の層２４を形成する。一方、層形成が全て終了したと判断した場合、ステップＳ１５０に進む。
【００４１】
ステップＳ１５０の分離工程では、制御ユニット１８の制御により第１ステージ１２の磁力発生部１１の電源をオフにすることで第１ステージ１２上の磁力を解除し、作業者により第１ステージ１２上から三次元造形物の積層体を分離させる。
【００４２】
そして、ステップＳ１６０の脱脂・焼結工程で、三次元造形物の製造装置１とは別の装置である加熱装置において、ステップＳ１５０で第１ステージ１２上から分離した三次元造形物の積層体を脱脂及び焼結し、本実施例の三次元造形物の製造方法を終了する。
【００４３】
上記のように、本実施例の三次元造形物の製造方法は、造形ステージである第１ステージ１２上に層２４を積層して三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法である。そして、ステップＳ１２０に対応し、第１ステージ１２上に磁力を発生させる磁力発生工程を有する。また、ステップＳ１３０に対応し、磁力が発生している状態の第１ステージ１２上に磁性体粉末を含む流動性材料Ｍを噴射部１０から噴射して層２４を形成する層形成工程を有する。また、ステップＳ１５０に対応し、層形成工程で第１ステージ１２上に形成された層２４の積層物を、磁力を解除した状態で、第１ステージ１２上から分離する分離工程を有する。
【００４４】
このように、本実施例の三次元造形物の製造方法を実行することで、磁力が発生している状態の第１ステージ１２上に磁性体粉末を含む流動性材料Ｍを噴射部１０から噴射して層２４を形成することで空隙の少ない三次元造形物を製造できる。また、第１ステージ１２上の層２４が反ることなども抑制できる。さらに、磁力を解除した状態で第１ステージ１２上から積層物を分離することで該積層物の第１ステージ１２からの取り外しを容易にすることができる。
【００４５】
上記について、三次元造形物の製造装置の観点から説明すると、本実施例の三次元造形物の製造装置１は、第１ステージ１２上に層２４を積層して三次元造形物を製造する三次元造形物の製造装置であって、第１ステージ１２上に磁力を発生させる磁力発生部１１と、第１ステージ１２上に磁性体粉末を含む流動性材料Ｍを噴射する噴射部１０と、磁力が発生している状態の第１ステージ１２上に流動性材料Ｍを噴射部１０から噴射して層２４を形成する層形成工程と、層形成工程で第１ステージ１２上に形成された層２４の積層物を、磁力を解除した状態で、第１ステージ１２上から分離する分離工程と、を実行可能な制御部としての制御ユニット１８、を備えている。そして、このような構成をしていることで、本実施例の三次元造形物の製造装置１は、空隙の少ない三次元造形物を製造でき、積層物の第１ステージ１２からの取り外しを容易にすることができる。
【００４６】
以下に、本実施例の三次元造形物の製造方法について、図６から図９を用いてさらに詳細に説明する。最初に、図６及び図７を用いて、磁力が発生している状態の第１ステージ１２上に磁性体粉末を含む流動性材料Ｍを噴射手段から噴射して層２４を形成することで空隙の少ない三次元造形物を製造できる理由について説明する。図６及び図７は、Ｘ方向に沿ってライン状に流動性材料Ｍを噴射して層２４の積層方向において２層分の層２４を第１ステージ１２上に形成した状態を表す断面図である。
【００４７】
本実施例の三次元造形物の製造装置１は、図６で表されるように、磁力が発生している状態の第１ステージ１２上に磁性体粉末を含む流動性材料Ｍを噴射手段から噴射して層２４を形成することができる。さらに、図７で表されるように、磁力が発生している状態の第１ステージ１２上に磁性体粉末を含む流動性材料Ｍを噴射手段から噴射して層２４を形成することもできる。
【００４８】
図７で表されるように、磁力が発生していない状態で層２４を形成すると、第１ステージ１２上に形成される１ライン当たりの流動性材料Ｍの層２４の断面は表面張力により楕円形となる。一方、図６で表されるように、磁力が発生している状態で層２４を形成すると、流動性材料Ｍは流動性を有しているので磁力により第１ステージ１２に向けて吸着されて、１ライン当たりの流動性材料Ｍの層２４の断面は楕円形から四角形に近い形となる。このため、図６と図７とを比較すると明らかなように、各ライン間の空隙Ｖは、図７で表される磁力が発生していない状態よりも図６で表される磁力が発生している状態の方が小さくなる。空隙Ｖを小さくすることで製造する三次元造形物の強度を高くすることができる。
【００４９】
次に、本実施例の三次元造形物の製造装置１が実行可能な第１ステージ１２上への磁力の発生させ方の一例について図８を用いて説明する。図８は、第１ステージ１２上に流動性材料Ｍの層２４を形成している途中の状態であって、噴射位置２４ａに噴射部１０のノズル１０ａが位置している状態を表している。
【００５０】
本実施例の三次元造形物の製造装置１は、第１ステージ１２を領域１２ａ、領域１２ｂ、領域１２ｃ及び領域１２ｄの４つの領域に分割して、磁力発生部１１により各領域に異なる磁力をかけられるように構成されている。そして、制御ユニット１８の制御により、噴射部１０からの流動性材料Ｍの噴射位置２４ａの在る領域１２ａの磁力を噴射位置２４ａ以外の領域である領域１２ｂ、領域１２ｃ及び領域１２ｄの磁力よりも強くすることが可能な構成となっている。
【００５１】
別の表現をすると、本実施例の三次元造形物の製造方法は、ステップＳ１２０の磁力発生工程では、第１ステージ１２上を複数の領域に区分し、該領域ごとに磁力を変更可能であり、ステップＳ１３０の層形成工程において、噴射部１０からの流動性材料Ｍの噴射位置２４ａの領域１２ａの磁力を噴射位置２４ａ以外の領域１２ｂ、領域１２ｃ及び領域１２ｄの磁力よりも強くすることができる。このような三次元造形物の製造方法を実行し、噴射位置２４ａの領域１２ａの磁力を噴射位置２４ａ以外の領域１２ｂ、領域１２ｃ及び領域１２ｄの磁力よりも強くすることで、流動性材料Ｍの噴射位置２４ａのずれを抑制でき、精度の高い三次元造形物を製造できる。
【００５２】
なお、本実施例の三次元造形物の製造装置１は、第１ステージ１２を４つの領域に分割して４つの各領域に異なる磁力をかけられるように構成されているが、分割する領域の数は４つに限定されず、３つ以下でもよいし５つ以上でもよい。分割する領域の数が多いほど緻密に磁力の強度制御をすることが可能になるので、分割する領域の数が例えば４つ以上など多いことが好ましい。
【００５３】
また、図８で表されるように、第１ステージ１２には、空気の噴射口２３が複数形成されている。そして、制御ユニット１８の制御により、第１ステージ１２上に形成された三次元造形物の積層体を第１ステージ１２から分離する際に、噴射口２３から空気を噴射させて三次元造形物の積層体を第１ステージ１２から分離することを補助することが可能な構成になっている。
【００５４】
別の表現をすると、本実施例の三次元造形物の製造方法は、ステップＳ１５０の分離工程において、噴射口２３から空気を噴射することができる。このような三次元造形物の製造方法を実行し、分離工程において噴射口２３から空気を噴射することで、該空気の噴射により積層物の第１ステージ１２からの取り外しを補助でき、積層物の第１ステージ１２からの取り外しを特に容易にすることができる。
【００５５】
なお、本実施例の第１ステージ１２は、フッ素化合物で被膜されている。すなわち、本実施例の第１ステージ１２上は、表面エネルギーを低下させる処理がなされている。このため、三次元造形物の製造装置１を用いて本実施例の三次元造形物の製造方法を実行することで、積層物の第１ステージ１２からの取り外しを特に容易にすることができる。なお、表面エネルギーを低下させる処理は、フッ素化合物での被膜に限定されず、例えば、シリコーン膜などフッ素化合物以外での被膜や、第１ステージ１２の表面に細かい凹凸を設けるなど被膜以外の方法を実行してもよい。
【００５６】
次に、積層物における下層よりも上層の方が層２４の積層方向と交差する方向に突出した部分を形成する際における三次元造形物の製造例について図９を用いて説明する。
【００５７】
本実施例の三次元造形物の製造装置１は、例えば図９で表されるような積層物における下層よりも上層の方が層２４の積層方向と交差する方向に突出した部分２５を形成する際、制御ユニット１８の制御により、磁力を解除した状態で該突出した部分２５を形成することができる。磁力を解除していない状態で突出した部分２５を形成すると、該突出した部分２５が第１ステージ１２側に引っ張られ該突出した部分２５が変形する虞があるためである。なお、図９における突出した部分２５は、Ｙ方向に隣接する部分と接触して形成されるため、該隣接部分と接触することによる接着力により形状が保持されている。
【００５８】
別の表現をすると、本実施例の三次元造形物の製造方法は、ステップＳ１３０の層形成工程において、積層物における下層よりも上層の方が層２４の積層方向と交差する方向に突出した部分２５を形成する際には、磁力を解除した状態にすることができる。このため、本実施例の三次元造形物の製造方法を実行し、積層物における下層よりも上層の方が層２４の積層方向と交差する方向に突出した部分２５を形成する際には磁力を解除した状態にすることで、該突出した部分２５が磁力の影響で変形することを抑制できる。
【００５９】
なお、支持材料を噴射する噴射ユニット２１を備えている三次元造形物の製造装置を用いて三次元造形物の製造方法を実行する場合は、該突出した部分２５を形成する際、磁力を解除する代わりに、該突出した部分２５の下部に支持材料の層を形成し、該支持材料の層で該突出した部分２５を支持するようにしてもよい。
【００６０】
本発明は、上述の実施例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１…三次元造形物の製造装置、２…ホッパー、３…供給管、４…フラットスクリュー、
４ａ…円周面、４ｂ…切欠き、４ｃ…中央部分、５…バレル、５ａ…移動経路、
５ｂ…溝、６…モーター、７…ヒーター、８…ヒーター、９…ヒーター、
１０…噴射部（噴射手段）、１０ａ…ノズル、１１…磁力発生部、
１２…第１ステージ（造形ステージ）、１２ａ…領域、１２ｂ…領域、１２ｃ…領域、
１２ｄ…領域、１３…第２ステージ、１４…基体部、１５…第１駆動部、
１６…第２駆動部、１７…第３駆動部、１８…制御ユニット（制御部）、
１９…ペレット、２０…空間部分、２１…噴射ユニット、２２…ステージユニット、
２３…噴射口、２４…層、２４ａ…噴射位置、２５…突出した部分、Ｍ…流動性材料、
Ｖ…空隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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