(57)【要約】  【課題】少なくとも造形物をテーブルから搬出する工程を自動化する。  【解決手段】造形装置は、その表面にベッドが載置されるテーブルと、前記テーブルを移動させるテーブル移動機構と、造形材料からなる複数の材料層を積層することにより、前記テーブル上に載置された前記ベッド上に三次元造形物を形成する形成部と、を備え、前記テーブル移動機構は、前記テーブルを傾斜させることにより、前記ベッドと共に前記三次元造形物を搬出する。【選択図】図１
2020037218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その表面にベッドが載置されるテーブルと、
前記テーブルを移動させるテーブル移動機構と、
造形材料からなる複数の材料層を積層することにより、前記テーブル上に載置された前記ベッド上に三次元造形物を形成する形成部と、を備え、
前記テーブル移動機構は、前記テーブルを傾斜させることにより、前記ベッドと共に前記三次元造形物を搬出する
造形装置。
【請求項２】
請求項１に記載の造形装置であって、
複数の前記ベッドを格納し、１枚ずつ前記テーブル上に供給するベッド供給機構
を備える造形装置。
【請求項３】
請求項２に記載の造形装置であって、
前記ベッド供給機構は、前記テーブルよりも上方に配置されており、前記ベッドを落下又は滑落させることにより前記テーブル上に供給する
造形装置。
【請求項４】
請求項３に記載の造形装置であって、
前記ベッド供給機構は、前記テーブル移動機構により前記テーブルが傾斜された状態で、前記ベッドを前記テーブル上に供給する
造形装置。
【請求項５】
請求項１に記載の造形装置であって、
前記テーブルよりも下方に設けられ、傾斜した前記テーブルから滑落した前記ベッドを受け止めて前記造形装置の内部又は外部の所定の領域へ導くガイド部材
を備える造形装置。
【請求項６】
請求項１に記載の造形装置であって、
前記ベッドの表面には、接着材により形成された定着層が予め形成されている
造形装置。
【請求項７】
請求項１に記載の造形装置であって、
前記テーブルは、載置される前記ベッドを係止する係止部材を備える
造形装置。
【請求項８】
請求項１に記載の造形装置であって、
前記造形装置を制御するコントローラーを備え、
前記コントローラーは、
前記形成部に前記三次元造形物を形成させる工程と、
前記テーブル移動機構に前記テーブルを傾斜させる工程と、を実行する
造形装置。
【請求項９】
請求項２に記載の造形装置であって、
前記造形装置を制御するコントローラーを備え、
前記コントローラーは、
前記ベッド供給機構に、前記ベッドを前記テーブル上に供給させる工程と、
前記形成部に前記三次元造形物を形成させる工程と、
前記テーブル移動機構に前記テーブルを傾斜させる工程と、を実行する
造形装置。
【請求項１０】
造形物の製造方法であって、
造形材料からなる複数の材料層を積層することにより、テーブルの表面に載置されたベッド上に三次元造形物を形成する形成工程と、
前記テーブルを傾けることにより、前記ベッドと共に前記三次元造形物を搬出する搬出工程と
を含む造形物の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の造形物の製造方法であって、
前記形成工程の前に、ベッド供給機構により前記テーブル上に前記ベッドを供給する供給工程
を含む造形物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造形装置、及び造形物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、与えられたデータに基づき三次元造形物を生成する造形装置（いわゆる３Ｄプリンター）が知られている（例えば、特許文献１）。また、近年では、個人ユーザーが家庭内で使えるように３Ｄプリンターの小型化及び低価格化が進んでいる。
【０００３】
３Ｄプリンターの代表的な構成例は、相対的に移動可能なテーブル及びヘッドを備える。ヘッドには、フィラメント状のＡＢＳ樹脂やＰＬＡ樹脂などの造形材料が供給され、当該造形材料がヘッド内で溶融点まで加熱され、流動状態でヘッドのノズルから吐出される。当該３Ｄプリンターは、テーブル及びヘッドを相対的に移動しながら流動状態の造形材料を積層していくことで三次元造形物を造形する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０３−１５８２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ノズルから吐出された造形材料は、その温度の低下により凝固するとともに収縮するので、テーブル上に造形された造形物も変形する。造形物の変形は、例えば造形材料の積層位置のずれを招き、これは造形物の作製の失敗につながる。
【０００６】
上記のような失敗を防ぐため、一般的には、テーブル上面には、微細な凹凸が形成されており、この凹凸に造形物の底面が噛み合って固着するようにされている。それでも造形物の収縮による失敗を防げない場合には、例えば、ヒーテッドベッドを使って造形物を所定温度で保温することで収縮を低減したり、テーブル上面に乾燥や熱により固化する糊（接着材と呼んでもよい）を予め塗布して造形物の底面をより強く固着させるようにしたりする対策が取られている。
【０００７】
ここで、テーブル上面に固着した（あるいは糊を介して固着した）造形物を引き剥がすには、かなりの手の力が必要である。このような引き剥がし作業を含め、三次元造形物の造形には、人手による前準備や後処理などが存在し、手間と時間がかかる。自動的に連続で複数の造形物を造形することは実現されていない。
【０００８】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、少なくとも造形物をテーブルから搬出する工程を自動化し、望ましくは複数の造形物の連続造形を自動化する３Ｄプリンターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題の少なくとも一部を解決する本発明の一態様は、造形装置であって、その表面にベッドが載置されるテーブルと、前記テーブルを移動させるテーブル移動機構と、造形材料からなる複数の材料層を積層することにより、前記テーブル上に載置された前記ベッド上に三次元造形物を形成する形成部と、を備え、前記テーブル移動機構は、前記テーブルを傾斜させることにより、前記ベッドと共に前記三次元造形物を搬出する。
【００１０】
上記の造形装置は、複数の前記ベッドを格納し、１枚ずつ前記テーブル上に供給するベッド供給機構を備えてもよい。
【００１１】
上記のいずれかの造形装置であって、前記ベッド供給機構は、前記テーブルよりも上方に配置されており、前記ベッドを落下又は滑落させることにより前記テーブル上に供給してもよい。
【００１２】
上記のいずれかの造形装置であって、前記ベッド供給機構は、前記テーブル移動機構により前記テーブルが傾斜された状態で、前記ベッドを前記テーブル上に供給してもよい。
【００１３】
上記のいずれかの造形装置であって、前記テーブルよりも下方に設けられ、傾斜した前記テーブルから滑落した前記ベッドを受け止めて前記造形装置の内部又は外部の所定の領域へ導くガイド部材を備えてもよい。
【００１４】
上記のいずれかの造形装置であって、前記ベッドの表面には、接着材により形成された定着層が予め形成されていてもよい。
【００１５】
上記のいずれかの造形装置であって、前記テーブルは、載置される前記ベッドを係止する係止部材を備えてもよい。
【００１６】
上記のいずれかの造形装置であって、前記造形装置を制御するコントローラーを備え、前記コントローラーは、前記形成部に前記三次元造形物を形成させる工程と、前記テーブル移動機構に前記テーブルを傾斜させる工程と、を実行してもよい。
【００１７】
上記のいずれかの造形装置であって、前記造形装置を制御するコントローラーを備え、前記コントローラーは、前記ベッド供給機構に、前記ベッドを前記テーブル上に供給させる工程と、前記形成部に前記三次元造形物を形成させる工程と、前記テーブル移動機構に前記テーブルを傾斜させる工程と、を実行してもよい。
【００１８】
上記の課題の少なくとも一部を解決する本発明の他の態様は、造形物の製造方法であって、造形材料からなる複数の材料層を積層することにより、テーブルの表面に載置されたベッド上に三次元造形物を形成する形成工程と、前記テーブルを傾けることにより、前記ベッドと共に前記三次元造形物を搬出する搬出工程とを含む。
【００１９】
上記の造形物の製造方法であって、前記形成工程の前に、ベッド供給機構により前記テーブル上に前記ベッドを供給する供給工程を含んでもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、少なくとも造形物をテーブルから搬出する工程を自動化した３Ｄプリンターを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る造形装置の構成例を示す模式図である。
【図２】ベッドを搬入する際のテーブルの傾き動作の例を示す模式図である。
【図３】ベッドの搬入動作の例を示す模式図である。
【図４】ベッドを搬出する際のテーブルの傾き動作の例を示す模式図である。
【図５】造形装置の動作例を示すフローチャートである。
【図６】テーブルの変形例を示す模式図である。
【図７】テーブルの他の変形例を示す模式図である。
【図８】テーブルのさらに他の変形例を示す模式図である。
【図９】変形例に係る造形装置におけるテーブルの傾き動作の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係る造形装置１の構成例を示す模式図である。以下の説明では、造形装置１の左右方向をＸ軸、上下方向をＹ軸、前後方向をＺ軸とする。ＸＺ面は水平であり、ＺＹ面は垂直であるものとする。
【００２４】
造形装置１は、例えばパーソナルコンピューター等のデータ出力装置から入力された造形用データ（例えばＳＴＬデータをスライスして生成されたツールパスデータ）に従って、テーブル３上に造形材料からなる材料層を積層して三次元造形物Ｐを造形する（形成する）装置である。造形装置１は、３Ｄプリンターと呼ぶこともできる。
【００２５】
具体的には、造形装置１は、筐体２、テーブル３、テーブル移動機構４、ベッド５、ガイド部材６、ヘッド７、ヘッド移動機構８、カートリッジ９、造形材料１０、ベッド供給機構１１、及びコントローラー１２を備えている。ヘッド７及びヘッド移動機構８は、造形部（形成部）に相当する。
【００２６】
筐体２は、その内部の温度低下の防止などの目的のため、例えば箱体である。筐体２の一部の領域、例えば正面には、扉が設けられていてもよい。また、筐体２の一部の領域、例えば側面には、後述するガイド部材６が挿通して配置される開口（図示せず）が設けられている。
【００２７】
テーブル３は、その上で溶解した造形材料が積層されることにより造形物Ｐを造形するための基盤である。テーブル３は、その上面を加熱するヒーターを備え、ヒーテッドベッドとして機能してもよい。テーブル３は、ステージ、プラットフォームなどと呼ぶこともできる。
【００２８】
本実施形態では、テーブル３の上面には、薄板状のベッド５（パッド、シート部材などと呼んでもよい）が載置され、当該ベッド５の上面に造形物Ｐが造形される。後述するように、ベッド５は、テーブル３上に搬入され、テーブル３上から造形物Ｐとともに搬出される。ベッド５は、例えば、ガラス、炭素繊維、金属、樹脂などの材料から成る。ベッド５の表面（造形物Ｐが造形される側の面）には、乾燥や熱により固化する糊（接着材と呼んでもよい）を予め塗布することにより定着層が形成されていてもよい。このようにすれば、造形物Ｐの底面をより強く固着させることができる。
【００２９】
テーブル移動機構４は、テーブル３を下側から支持し、テーブル３を移動させる機構である。テーブル移動機構４は、テーブル３をＹ軸方向に移動させることができる。テーブル移動機構４の構成は特に限定されないが、例えば、モーター、ギア、レール、ベルト等の機械部品から構成することができる。
【００３０】
また、本実施形態では、テーブル移動機構４は、テーブル３をＸＺ面に平行な基準面に対して少なくとも一方向に傾斜させることができる（傾斜機構）。例えば、テーブル移動機構４は、Ｚ軸と平行な軸回りの回転動作により、テーブル３を右下に傾けたり左下に傾けたりすることができる。
【００３１】
さらに、本実施形態では、テーブル移動機構４は、テーブル３をＸ軸方向に移動させることができる。
【００３２】
ガイド部材６は、テーブル３の下方に配置された板状の部材であり、テーブル３が傾くことにより滑落して来た造形物Ｐを受け、造形装置１内の所定の領域あるいは造形装置１外の所定の領域まで滑らせて導く。所定の領域は、例えば、造形物Ｐを収納するケース、造形物Ｐを搬送するコンベヤなどである。
【００３３】
ヘッド７は、カートリッジ９から供給される造形材料１０を加熱し、溶解した流動状態の造形材料を先端のノズルから吐出する。フィラメント状の造形材料１０をヘッド７に供給するための送り機構（図示せず）は、ヘッド７内部あるいはヘッド７外部に設けられる。この送り機構の構成は特に限定されないが、例えば、モーター、ギア、ローラ等の機械部品から構成することができる。
【００３４】
ヘッド移動機構８は、ヘッド７を保持し、ヘッド７を移動させる機構である。ヘッド移動機構８は、ヘッド７をＸ軸方向及びＺ軸方向に移動させることができる。ヘッド移動機構８は、ヘッド７をＹ軸方向に移動させることができてもよい。ヘッド移動機構８の構成は特に限定されないが、例えば、モーター、ギア、レール、ベルト等の機械部品から構成することができる。
【００３５】
カートリッジ９は、フィラメント状のＡＢＳ樹脂やＰＬＡ樹脂などの造形材料１０が巻き回されており、造形材料１０を引き出すことができるように構成されている。造形材料１０の先端は、カートリッジ９から引き出され、上述の送り機構に装填されている。
【００３６】
ベッド供給機構１１は、その内部に装填された複数枚のベッド５を、１枚ずつ送り出して、テーブル３上に供給する機構である。具体的には、ベッド供給機構１１は、少なくともテーブル３よりも上方に位置するように、筐体２の上側に設けられている。ベッド供給機構１１の内部の格納領域１１１には、複数枚のベッド５を装填することができる。図の例では、複数のベッド５は、厚さ方向がＸ軸方向に一致するように立てて配列されている。なお、ベッド供給機構１１は、筐体２の側面に設けられていてもよい。
【００３７】
格納領域１１１の底部には、供給口１１３が設けられており、この供給口１１３から１枚ずつベッド５が落下又は滑落し筐体２内部に供給される。また、格納領域１１１の内部には、押圧機構１１２が設けられており、供給口１１３から最も遠いベッド５をＸ軸マイナス方向に押圧することで、ベッド５を順次送り出すことができる。押圧機構１１２の構成は特に限定されないが、例えば、モーター、ギア、レール、ベルト等の機械部品から構成することができる。
【００３８】
コントローラー１２は、造形装置１の全体の動作を統合的に制御する。例えば、コントローラー１２は、データ出力装置（パーソナルコンピューター、スマートフォン、サーバコンピュータ、クラウド上のコンピュータ等）から送信された、あるいは、記録媒体から読み込まれた造形用データに基づいて、ヘッド移動機構８及びテーブル移動機構４を制御して、ヘッド７のテーブル３上方の造形位置（ヘッド７及びテーブル３の相対位置）を移動させる。また、コントローラー１２は、ヘッド７を制御して、当該造形位置で造形材料を溶融積層させる。このような処理の繰り返しにより、造形材料が積層され、造形物Ｐが造形される。
【００３９】
また、後に詳述するが、コントローラー１２は、造形物Ｐの造形の開始前に、テーブル移動機構４を制御してテーブル３を供給口１１３の下方に移動すると共に、テーブル３を傾ける。そして、コントローラー１２は、ベッド供給機構１１を制御してベッド５を供給口１１３から落下又は滑落させ、テーブル３上に供給する。このような処理により、ベッド５がテーブル３上に搬入及び載置される。
【００４０】
また、後に詳述するが、コントローラー１２は、造形物Ｐの造形が完了した後、テーブル移動機構４を制御してテーブル３を傾け、ベッド５と共に造形物Ｐを滑落させる。このような処理により、作製した造形物Ｐがテーブル３から搬出される。
【００４１】
コントローラー１２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、通信インターフェイス、ディスプレイ、入力装置、記録媒体の読取装置等を有するコンピュータで実現できる。コントローラー１２は、ＣＰＵ以外に専用の画像処理回路などの回路を搭載してもよい。コントローラー１２の機能及び処理は、例えばＣＰＵが所定のプログラムを実行することで実現できる。
【００４２】
図２は、ベッド５を搬入する際のテーブル３の傾き動作の例を示す模式図である。テーブル移動機構４は、図中の矢印で示すように左上方向に移動し、さらに、テーブル３を右下に傾ける。この状態で、テーブル３の上面の左端部は、供給口１１３の下方に位置する。ここで、テーブル３の上面の右端部には、係止部材３１が設けられている。後述するように、係止部材３１は、上方から滑落して来るベッド５を受け止めるストッパーとして機能する。
【００４３】
図３は、ベッド５の搬入動作の例を示す模式図である。ベッド供給機構１１は、押圧機構１１２によりベッド５の列を左方向に押圧することで、最も左のベッド５を供給口１１３から落下又は滑落させる。供給口１１３から落下又は滑落したベッド５は、下方で傾斜した姿勢で待機しているテーブル３の上面に受け止められ、その上を滑落する。そして、ベッド５は、係止部材３１で受け止められることにより、テーブル３上に位置決めされる。
【００４４】
図４は、ベッド５を搬出する際のテーブル３の傾き動作の例を示す模式図である。テーブル移動機構４は、テーブル３を左下に傾ける。テーブル３の上面の左端部には、係止部材３１が設けられていないため、ベッド５は、テーブル３上面を左方向に滑落する。ここで、ガイド部材６は、テーブル３の左下に配置されており、筐体２に形成された開口（図示せず）を挿通して外部に延出している。ガイド部材６は、外側へ向かって低くなる傾斜面を形成している。左に傾いたテーブル３から滑落したベッド５は、ガイド部材６で受けられその上を滑り落ち筐体２の左側の外へ導かれる。
【００４５】
図５は、造形装置１の動作の一例を示すフローチャートである。本フローチャートは、例えば、造形装置１の電源がオンされた後に開始される。
【００４６】
まず、コントローラー１２は、次の造形対象である造形物Ｐの造形指示を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１）。例えば、コントローラー１２は、造形用データを含む造形指示を、通信インターフェイスを介してデータ出力装置から受信したか否かを判定する。造形指示を受け付けたと判定するまで、コントローラー１２は、ステップＳ１の処理を繰り返す（ステップＳ１でＮＯ）。
【００４７】
次の造形指示を受け付けたと判定した場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、コントローラー１２は、ベッド５の搬入処理を実行する（ステップＳ２）。例えば、コントローラー１２は、図２に示すように、テーブル移動機構４を制御して、テーブル３を供給口１１３の下方の所定位置に移動すると共に、テーブル３の片側が供給口１１３に近付くように（係止部材３１のある側が低くなるように）傾斜させる。また、コントローラー１２は、図３に示すように、ベッド供給機構１１を制御して、ベッド５を供給口１１３から落下又は滑落させる。このようにして、ベッド５は、テーブル３上に搬入及び載置される。その後、コントローラー１２は、テーブル移動機構４を制御して、テーブル３の傾きを初期姿勢（水平）に戻すと共に、テーブル３をヘッド７の下方の初期位置に戻す。
【００４８】
次に、コントローラー１２は、造形処理を実行する（ステップＳ３）。例えば、コントローラー１２は、ステップＳ１で受け付けた造形用データに基づいて、ヘッド移動機構８及びテーブル移動機構４を制御して、ヘッド７のテーブル３上方の造形位置（ヘッド７及びテーブル３の相対位置）を移動させる。また、コントローラー１２は、ヘッド７を制御して、当該造形位置で造形材料を溶融積層させる。このような処理の繰り返しにより、造形材料が積層され、ステップＳ１で指示された造形物Ｐが造形される。
【００４９】
次に、コントローラー１２は、造形物Ｐの搬出処理を実行する（ステップＳ４）。例えば、コントローラー１２は、テーブル移動機構４を制御して、テーブル３の片側がガイド部材６に近付くように（係止部材３１のある側が高くなるように）傾斜させる。これにより、ベッド５が造形物Ｐと共にテーブル３上を滑落してガイド部材６上に移動し、さらに、ガイド部材６上を滑落して所定の領域まで搬送される。その後、コントローラー１２は、テーブル３の傾きを初期姿勢（水平）に戻し、処理をステップＳ１に戻す。
【００５０】
以上、本発明の一実施形態について説明した。本実施形態の造形装置１によれば、造形物Ｐを搬出する工程を自動化することができる。また、ベッド５を搬入する工程を自動化することで、複数の造形物Ｐの連続造形を実現することができる。
【００５１】
本発明は、上記の各実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能であり、それらの態様を含むものである。ある実施形態の一部の構成要素を、他の実施形態に加えたり、他の実施形態の一部の構成要素と置換したりしてもよい。ある実施形態の構成要素のうち、一部の構成要素を省略することもできる。
【００５２】
図６は、テーブル３の変形例を示す模式図である。上述の実施形態では、テーブル３の上面の端辺近傍に１つ係止部材３１が設けられているが、複数の係止部材３１が設けられてもよい。図６の例では、Ｘ軸プラス側の端辺近傍に加え、Ｚ軸プラス側の端辺近傍及びＺ軸マイナス側の端辺近傍にも、係止部材３１が設けられている（係止部材３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ）。Ｘ軸マイナス側はベッド５を搬入、搬出できるように開放されている。
【００５３】
このように、ベッド５の一部を囲むように複数の係止部材３１を配置することで、ベッド５が搬入された後の予期せぬずれを防止することができる。なお、係止部材３１Ｂ、３１Ｃの一方は省略することもできる。また、複数の係止部材３１は一体的に形成されていてもよい。
【００５４】
図７は、テーブル３の他の変形例を示す模式図である。上述の実施形態では、ベッド５の端面を係止部材３１に当接させることにより、ベッド５のテーブル３上の横方向の移動を制限することができる。変形例では、さらに、ベッド５のテーブル３の上方向への移動を制限するようにしてもよい。図７の例では、図１に示した係止部材３１の替わりに、変形例に係る係止部材３２が設けられている。係止部材３２は、テーブルの右端辺に平行な回転軸に支持されている（図中の矢印）。また、係止部材３２は、鉤状に形成されており、係止部材３２を回転させることにより、その先端部分でベッド５の上面を押圧する（テーブル３の上面と係止部材３２でベッド５を狭持する）ように構成されている。押圧を解除する場合は、係止部材３２を逆回転させればよい。回転軸の回転は、例えばモーター、ギア（いずれも図示せず）等の機械部品により実現でき、コントローラー１２により制御される。
【００５５】
このような構成により、ベッド５はテーブル３に固定され、移動を制限することができる。なお、係止部材３２は、例えば図６と同様にテーブル３の端辺にそれぞれ設けてもよい。
【００５６】
図８は、テーブル３のさらに他の変形例を示す模式図である。上述の実施形態では、係止部材３１はベッド５に対して固定されているが、可動できてもよい。図８の例では、図１に示した係止部材３１の替わりに、変形例に係る係止部材３３が設けられている。係止部材３３は、テーブルの右端辺に平行な回転軸に支持されている（図中の矢印）。回転軸の回転は、例えばモーター、ギア（いずれも図示せず）等の機械部品により実現でき、コントローラー１２により制御される。係止部材３３を倒した状態（図中の破線）では、テーブル３の上面とともに平面を形成するように構成されている。係止部材３３を立てた状態（図中の実線）では、テーブル３の上面に対して略直角な当接面を形成するように構成されている。
【００５７】
図９は、変形例に係る造形装置１におけるテーブル３の傾き動作の例を示す模式図である。図９は、図８に示す係止部材３３を備える造形装置１を示している。ガイド部材６は、テーブル３の右下に配置されており、筐体２に形成された開口（図示せず）を挿通して外部に延出している。ガイド部材６は、外側へ向かって低くなる傾斜面を形成している。
【００５８】
ベッド５を搬出する際、テーブル移動機構４は、テーブル３を右下に傾ける。また、コントローラー１２は、テーブル３の上面とともに平面が形成されるように、係止部材３３を倒す。これにより、ベッド５は、テーブル３上面を右方向に滑落する。なお、ベッド５を搬入する際は、テーブル移動機構４は、テーブル３を図２と同様に配置し、コントローラー１２は、テーブル３の上面に対して略直角となるように係止部材３３を立てる。
【００５９】
さらに他の変形例としては、係止部材３２、３３は、例えば図６と同様にテーブル３の端辺にそれぞれ設けてもよい。
【００６０】
また例えば、ベッド供給機構１１は、モーター等の電動部品を使わずに実現してもよい。具体例としては、テーブル移動機構４の動作と機械的に連動して供給口１１３からベッド５が落下又は滑落するように構成すればよい。
【００６１】
また例えば、造形装置１は、１つのガイド部材６を備えてもよいし、３つ以上のガイド部材６を備えてもよい。この場合、テーブル移動機構４は、１つ又は３つ以上のガイド部材６の方へテーブル３を傾けるための機械構造を備えればよい。
【００６２】
また例えば、コントローラー１２は、造形物Ｐを複数のガイド部材６のいずれかから搬出されるように仕分けてもよい。具体例としては、コントローラー１２は、前回の造形物Ｐを滑落させたガイド部材６とは異なるガイド部材６を選択し、当該選択したガイド部材６の方にテーブル３を傾ける。他の具体例としては、造形指示にいずれかのガイド部材６の識別子を含めておき、コントローラー１２は、造形指示で指定されたガイド部材６の方にテーブル３を傾ける。
【００６３】
また例えば、造形装置１は、単色に限らず複数色で造形を行うための機械構造を備えてもよい。
【００６４】
また例えば、上述の実施形態に係る造形装置１では、テーブル移動機構４がテーブル３をＹ軸方向に移動させることができ、ヘッド移動機構８がヘッド７をＸ軸方向及びＺ軸方向に移動させることができる。しかし、三次元方向に造形位置を移動させることができれば、このような構成に限定されない。例えば、テーブル移動機構４がテーブル３をＸＹＺ軸方向に移動させることができ、ヘッド移動機構８は固定されていてもよい。また例えば、ヘッド移動機構８がヘッド７をＸＹＺ方向に移動させることができてもよい。また、テーブル移動機構４は、Ｙ軸と平行な軸回りにテーブル３を回転させることができてもよい。
【００６５】
また、図５で示したフローチャートのステップ単位は、造形装置１の処理動作を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。ステップ単位の分割の仕方や名称によって、本発明が制限されることはない。造形装置１の処理動作は、内容に応じて、さらに多くのステップ単位に分割することもできる。また、１つのステップ単位がさらに多くの処理動作を含むように分割することもできる。
【００６６】
また、造形装置１の各構成要素の配置、寸法、形状等の構成は、本発明の目的を達成できれば、上記に説明あるいは図示した例に限られない。また例えば、「水平」などの構成要素の関係や形状を表す言葉は、本発明の目的及び効果を達成できるのであれば、言葉どおりの厳密な意味に限られず、その意味と実質的に同一な場合も含むことができる。
【００６７】
なお、本発明は、上述したような造形材料を溶融積層させる方式の造形装置に限らず適用できる。例えば光造形や粉体造形などの他の方式の造形装置にも適用できる。従って、造形材料を積層する方向、造形装置の各構成要素の配置などは、３Ｄプリンターの方式に応じて適宜決定することができ、本発明は、同様の課題が起こり得る様々な方式の造形装置も含むものと理解できる。
【００６８】
本発明は、造形装置、造形物の製造方法に限られず、コンピュータ読み取り可能な造形装置の制御プログラム、テーブル装置などの様々な態様で提供することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１…造形装置、２…筐体、３…テーブル、４…テーブル移動機構、５…ベッド、６…ガイド部材、７…ヘッド、８…ヘッド移動機構、９…カートリッジ、１０…造形材料、１１…ベッド供給機構、１２…コントローラー、３１…係止部材、３１Ａ…係止部材、３１Ｂ…係止部材、３１Ｃ…係止部材、３２…係止部材、３３…係止部材、１１１…格納領域、１１２…押圧機構、１１３…供給口、Ｐ…造形物
【図１】
2020037218.tif 000003
【図２】
2020037218.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成31年3月20日(2019.3.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その表面にベッドが載置されるテーブルと、
前記テーブルを移動させるテーブル移動機構と、
複数の前記ベッドを格納し、１枚ずつ前記テーブル上に供給するベッド供給機構と、
造形材料からなる複数の材料層を積層することにより、前記テーブル上に載置された前記ベッド上に三次元造形物を形成する形成部と、を備え、
前記ベッド供給機構は、前記テーブルよりも上方に配置されており、前記テーブル移動機構により前記テーブルが傾斜された状態で、前記ベッドを落下又は滑落させることにより前記テーブル上に供給し、
前記テーブル移動機構は、前記三次元造形物が形成された後、前記テーブルを傾斜させることにより、前記ベッドと共に前記三次元造形物を搬出する
造形装置。
【請求項２】
造形装置であって、
その表面にベッドが載置されるテーブルと、
前記テーブルを移動させるテーブル移動機構と、
造形材料からなる複数の材料層を積層することにより、前記テーブル上に載置された前記ベッド上に三次元造形物を形成する形成部と、
前記テーブルよりも下方に設けられ、前記テーブルから滑落した前記ベッドを受け止めてその上を滑らせることにより前記造形装置の内部又は外部の所定の領域へ導く複数のガイド部材と、を備え、
前記テーブル移動機構は、前記複数のガイド部材のうち選択されたガイド部材の方へ、前記テーブルを傾斜させることにより、前記ベッドを滑落させ、前記ベッドと共に前記三次元造形物を搬出する
造形装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の造形装置であって、
前記ベッドの表面には、接着材により形成された定着層が予め形成されている
造形装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の造形装置であって、
前記テーブルは、載置される前記ベッドを係止する係止部材を備える
造形装置。
【請求項５】
請求項１に記載の造形装置であって、
前記造形装置を制御するコントローラーを備え、
前記コントローラーは、
前記テーブル移動機構に、前記テーブルを傾斜させる工程と、
前記ベッド供給機構に、前記ベッドを前記テーブル上に供給させる工程と、
前記テーブル移動機構に、前記テーブルを所定姿勢に戻させる工程と、
前記形成部に、前記三次元造形物を形成させる工程と、
前記テーブル移動機構に、前記テーブルを傾斜させる工程と、を実行する
造形装置。
【請求項６】
請求項２に記載の造形装置であって、
前記造形装置を制御するコントローラーを備え、
前記コントローラーは、
前記形成部に前記三次元造形物を形成させる工程と、
前記テーブル移動機構に、前記複数のガイド部材のうち選択されたガイド部材の方へ前記テーブルを傾斜させる工程と、を実行する
造形装置。
【請求項７】
造形装置における造形物の製造方法であって、
テーブル移動機構によりテーブルを傾斜させ、前記テーブルよりも上方に配置されたベッド供給機構によりベッドを落下又は滑落させることにより、前記ベッドを前記テーブル上に供給し、前記テーブル移動機構により前記テーブルを所定姿勢に戻させる、供給工程と、
造形材料からなる複数の材料層を積層することにより、前記テーブルの表面に載置された前記ベッド上に三次元造形物を形成する形成工程と、
前記テーブルを傾けることにより、前記ベッドと共に前記三次元造形物を搬出する搬出工程と
を含む造形物の製造方法。
【請求項８】
造形装置における造形物の製造方法であって、
造形材料からなる複数の材料層を積層することにより、テーブルの表面に載置されたベッド上に三次元造形物を形成する形成工程と、
前記テーブルよりも下方に設けられた複数のガイド部材のうち選択されたガイド部材の方へ、テーブル移動機構により前記テーブルを傾けることにより、前記ベッドを滑落させ、前記ベッドと共に前記三次元造形物を搬出する搬出工程と、を含み、
前記複数のガイド部材は、それぞれ、前記テーブルから滑落した前記ベッドを受け止めてその上を滑らせることにより前記造形装置の内部又は外部の所定の領域へ導く
造形物の製造方法。