(57)【要約】【課題】高粘度の液体を吐出することができるディスペンサ、ディスペンサユニット及びこれを用いる立体物造形装置を提供すること。【解決手段】大気圧よりも圧力の高い高圧液体を供給する高圧液体供給部と、高圧液体供給部から供給される高圧液体を吐出する吐出部と、吐出部を駆動させる駆動源と、を有し、吐出部は、外周面に少なくとも１つの高圧液体を収容する収容部が形成され、駆動源によって回転される回転ロータと、回転ロータを回転自在の状態で収容し、収容部と高圧液体供給部とを連通させる液体供給路と、収容部と吐出部の外部とを連通させる吐出ノズルと、が形成されたケーシングと、駆動源の回転を制御し、回転方向における収容部の位置を制御する制御部と、を備える。【選択図】図６
2018039213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気圧よりも圧力の高い高圧液体を供給する高圧液体供給部と、
前記高圧液体供給部から供給される前記高圧液体を吐出する吐出部と、
前記吐出部を駆動させる駆動源と、を有し、
前記吐出部は、外周面に少なくとも１つの前記高圧液体を収容する収容部が形成され、前記駆動源によって回転される回転ロータと、
前記回転ロータを回転自在の状態で収容し、前記収容部と前記高圧液体供給部とを連通させる液体供給路と、前記収容部と前記吐出部の外部とを連通させる吐出ノズルと、が形成されたケーシングと、
前記駆動源の回転を制御し、回転方向における前記収容部の位置を制御する制御部と、
を備えることを特徴とするディスペンサ。
【請求項２】
前記駆動源の回転位相を測定する位相センサを備え、
前記制御部は、前記位相センサの検出結果に基づいて、前記駆動源の回転を制御し、前記収容部の位置を制御することを特徴とする請求項１に記載のディスペンサ。
【請求項３】
前記収容部の前記高圧液体が接する面の温度を調整する温度調整部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のディスペンサ。
【請求項４】
前記駆動源は、ステッピングモータまたはサーボモータであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のディスペンサ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のディスペンサを複数備え、
複数の前記ディスペンサは、複数の前記吐出部が共通の前記駆動源に接続されていることを特徴とするディスペンサユニット。
【請求項６】
複数の前記ディスペンサの前記液体供給路にそれぞれ取り付けられる電磁弁を備え、
前記制御部は、前記電磁弁の開閉を制御し、前記ディスペンサへのインクの供給を制御することを特徴とする請求項５に記載のディスペンサユニット。
【請求項７】
立体物の形状情報に基づいて、前記立体物を造形する立体物造形装置であって、
請求項１から４のいずれか一項に記載のディスペンサと、
造形物を載置する載置台と、
前記造形物に紫外線を照射する紫外線光源と、
前記載置台と前記ディスペンサとを相対移動させる駆動部と、を備え、
前記制御部は、前記立体物の前記形状情報に基づいて、前記駆動部の動作及び前記駆動源の回転を制御することを特徴とする立体物造形装置。
【請求項８】
立体物の形状情報に基づいて、前記立体物を造形する立体物造形装置であって、
請求項５または６に記載のディスペンサユニットと、
造形物を載置する載置台と、
前記造形物に紫外線を照射する紫外線光源と、
前記載置台と前記ディスペンサユニットとを相対移動させる駆動部と、を備え、
前記制御部は、前記立体物の前記形状情報に基づいて、前記駆動部の動作及び前記駆動源の回転を制御することを特徴とする立体物造形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスペンサ、ディスペンサユニット及びこれを用いる立体物造形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット技術を応用した装置が様々な用途に用いられつつある。例えば、立体物の材料である造形材をインクジェットヘッドから吐出することで立体物を造形する３Ｄプリンタが知られている。３Ｄプリンタは、液体の造形材を吐出し、液体の造形材に対して紫外線を照射することによって造形材を硬化させ、これを積層して積層体を形成することにより、所望の立体物を得ることが可能になっている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ここで、インクジェットヘッドは、吐出できる液体の粘度に制約があることが知られており、より高粘度のインクを吐出できるように様々な改良がされている。例えば、特許文献２には、駆動パルスの印加タイミングを最適化させたインクジェットヘッドの駆動方法が記載されている。特許文献２記載のインクジェットヘッドの駆動方法は、第１駆動パルスでインクを吐出し、第２駆動パルスでインクの糸引きを切ることで、従来よりも粘度の高いインクを吐出できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−７７１１号公報
【特許文献２】特開２０１３−１０３４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載のインクジェットヘッドの駆動方法は、５０ｍＰａ・ｓまでの粘度を有するインクしか吐出できない。そのため、５０ｍＰａ・ｓを超える高粘度のインクを吐出することができず、使用できるインクが限られてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高粘度の液体を吐出することができるディスペンサ、ディスペンサユニット及びこれを用いる立体物造形装置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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るディスペンサは、大気圧よりも圧力の高い高圧液体を供給する高圧液体供給部と、前記高圧液体供給部から供給される前記高圧液体を吐出する吐出部と、前記吐出部を駆動させる駆動源と、を有し、前記吐出部は、外周面に少なくとも１つの前記高圧液体を収容する収容部が形成され、前記駆動源によって回転される回転ロータと、前記回転ロータを回転自在の状態で収容し、前記収容部と前記高圧液体供給部とを連通させる液体供給路と、前記収容部と前記吐出部の外部とを連通させる吐出ノズルと、が形成されたケーシングと、前記駆動源の回転を制御し、回転方向における前記収容部の位置を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、高圧液体供給部が高圧液体を収容部に供給することを可能にし、回転ロータが回転して収容部と吐出ノズルとが連通した場合に収容部の内部と吐出ノズルの外部との圧力差により高圧液体を吐出することができ、回転ロータの回転により吐出方向に生じる遠心力を高圧液体に加えることができ、吐出方向（鉛直方向下向き）に加わる重力により高圧液体の吐出方向に加わる力をより大きくすることができ、高圧液体の粘度が高い場合でも液体を吐出することができる。
【０００９】
また、前記駆動源の回転位相を測定する位相センサを備え、前記制御部は、前記位相センサの検出結果に基づいて、前記駆動源の回転を制御し、前記収容部の位置を制御することが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、駆動源の回転を停止する場合に収容部と吐出ノズルとが連通した状態で停止しないように制御することができ、駆動源が停止した状態において収容部の内壁に付着した液体が大気に暴露されることを防ぐことができ、収容部の内壁に付着したインクの溶媒が揮発することを抑制することができ、インクが収容部の内部で固着することを防ぐことができる。
【００１１】
また、前記収容部の前記高圧液体が接する面の温度を調整する温度調整部を備えることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、収容部の内壁の温度が目標温度に近づくように調整することができ、収容部の内壁の濡れ性が変化することを抑制でき、収容部から高圧液体が吐出された場合に収容部の内壁に付着する液体の量のばらつきを小さくすることができ、収容部から吐出される液体の量のばらつきを小さくすることができる。
【００１３】
また、前記駆動源は、ステッピングモータまたはサーボモータであることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、駆動源の回転位相に応じた制御をすることができ、駆動源の回転を停止する場合に収容部と吐出ノズルとが連通した状態で停止をしないように制御することができ、収容部の内壁に付着した液体が大気に暴露されることを防ぐことができ、液体が収容部の内部で固着することを防ぐことができる。また、収容部と吐出ノズルとが連通する度に駆動源の回転を一時停止させ、収容部の内部の高圧液体が吐出ノズルから吐出されるまで収容部と吐出ノズルとが連通した状態を維持させる制御を高い精度で実行することができる。つまり、収容部内の圧力と大気圧とが同圧になるまで収容部と吐出ノズルとを連通させることができ、より確実に収容部から液体を全量吐出することができ、収容部から吐出される液体の量を安定させることができる。
【００１５】
また、上述した課題を解決するための本発明は、ディスペンサユニットであって、上記のいずれかに記載のディスペンサを複数備え、複数の前記ディスペンサは、複数の前記吐出部が共通の前記駆動源に接続されていることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、１つの駆動源を回転駆動させることで同時に複数の吐出部から液体を吐出することができる。
【００１７】
また、複数の前記ディスペンサの前記液体供給路にそれぞれ取り付けられる電磁弁を備え、前記制御部は、前記電磁弁の開閉を制御し、前記ディスペンサへのインクの供給を制御することが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、複数の高圧液体供給部から複数の吐出部へ供給される高圧液体を遮断することを可能にし、複数の吐出部から液体の漏れが発生しても、漏れる量を抑えることができる。また、複数の電磁弁の開閉を制御することで複数の吐出部に対して選択的に吐出動作を行わせることができる。
【００１９】
また、上述した課題を解決するための本発明は、立体物造形装置であって、上記のいずれかに記載のディスペンサと、造形物を載置する載置台と、前記造形物に紫外線を照射する紫外線光源と、前記載置台と前記ディスペンサとを相対移動させる駆動部と、を備え、前記制御部は、前記立体物の前記形状情報に基づいて、前記駆動部の動作及び前記駆動源の回転を制御することを特徴とする。
【００２０】
上記のいずれかに記載のディスペンサユニットと、造形物を載置する載置台と、前記造形物に紫外線を照射する紫外線光源と、前記載置台と前記ディスペンサユニットとを相対移動させる駆動部と、を備え、前記制御部は、前記立体物の前記形状情報に基づいて、前記駆動部の動作及び前記駆動源の回転を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るディスペンサ、ディスペンサユニット及びこれを用いる立体物造形装置は、高粘度の液体を吐出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、実施形態１に係る立体物造形装置の模式図である。
【図２】図２は、図１に示す立体物造形装置により造形される造形物の一例を示す斜視図である。
【図３】図３は、実施形態１に係るディスペンサユニットをインク滴の吐出面側から見た説明図である。
【図４】図４は、実施形態１に係るディスペンサの正面図である。
【図５】図５は、実施形態１に係るディスペンサの側面図である。
【図６】図６は、図４のＡ−Ａ断面図である。
【図７】図７は、実施形態１に係るディスペンサの収容部が吐出ノズルと連通している場合における図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】図８は、実施形態１に係るディスペンサの収容部が吐出ノズルと連通していない場合における図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図９】図９は、ディスペンサの収容部の変形例を示す概略断面図である。
【図１０】図１０は、実施形態２に係るディスペンサユニットの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明に係るディスペンサ、ディスペンサユニット及びこれを用いる立体物造形装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００２４】
図１は、実施形態１に係る立体物造形装置１０の模式図である。図２は、図１に示す立体物造形装置１０により造形される造形物５の一例を示す斜視図である。図３は、実施形態１に係るディスペンサユニット１２ａをインク滴の吐出面側から見た説明図である。図１に示す立体物造形装置１０は、積層造形法により立体の造形物５を造形する装置である。この場合、積層造形法とは、例えば、複数の層を重ねて造形物５を造形する方法である。また、造形物５とは、例えば、三次元構造物のことである。また、立体物造形装置１０において実行する立体物造形方法は、例えば、三次元構造物の形状情報とカラー画像情報とから三次元構造物を造形するカラー造形方法であってもよい。
【００２５】
また、以下に説明する点を除き、立体物造形装置１０は、公知の立体物造形装置と同一、または同様の構成を有してよい。また、立体物造形装置１０は、例えば、公知の平面への印刷装置であるインクジェットプリンタの構成の一部を変更した装置であってよい。例えば、立体物造形装置１０は、紫外線硬化型インク（ＵＶインク）を用いるインクジェットプリンタの一部を変更した装置であってよい。
【００２６】
本実施形態１に係る立体物造形装置１０は、ディスペンサユニット１２ａと、主走査駆動部１４と、造形物５を載置する載置台である造形台１６と、制御部１８と、を備えている。ディスペンサユニット１２ａは、造形物５の材料となる液滴を吐出する部分であり、所定の条件に応じて硬化する樹脂である硬化性樹脂の液滴等を吐出し、硬化させることにより、造形物５を構成する各層を形成する。より具体的には、ディスペンサユニット１２ａは、例えば、制御部１８の指示に応じて液滴を吐出することにより、硬化性樹脂の層を形成する層形成動作と、層形成動作で形成された硬化性樹脂の層を硬化させる硬化動作とを複数回繰り返して行う。ディスペンサユニット１２ａは、これらの動作を繰り返し行うことにより、硬化した硬化性樹脂の層を複数層重ねて形成する。
【００２７】
このディスペンサユニット１２ａから吐出する硬化性樹脂としては、例えば、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型樹脂を用いる。この場合、ディスペンサユニット１２ａは、造形物５の材料となる液滴として、例えば、紫外線硬化型インクのインク滴を吐出する。また、硬化動作では、紫外線光源４６により紫外線を照射することにより、硬化性樹脂の層を硬化させる。この場合、硬化性樹脂の層とは、紫外線硬化型インクのことである。
【００２８】
また、本実施形態１に係る立体物造形装置１０では、ディスペンサユニット１２ａは、有色の紫外線硬化型インクのインク滴を吐出することにより、造形物５の表面或いは内部に対して着色を行い、着色された造形物５を造形する。また、ディスペンサユニット１２ａは、造形物５の造形時において、図２に示すように、造形物５の周囲にサポート６を形成する。サポート６は、造形中の造形物５を支えるための積層構造物（サポート層）であり、造形物５の造形完了後に、水等により溶解除去される。なお、ディスペンサユニット１２ａのより具体的な構成及び動作については、後にさらに詳しく説明をする。
【００２９】
主走査駆動部１４は、ディスペンサユニット１２ａに主走査動作を行わせる駆動部である。なお、本実施形態１における、ディスペンサユニット１２ａに主走査動作を行わせるとは、例えば、ディスペンサユニット１２ａが有するディスペンサ３０ａに主走査動作を行わせることである。また、主走査動作とは、例えば、予め設定された主走査方向（図中のＹ方向）へ移動しつつ、インク滴を吐出する動作である。
【００３０】
この主走査駆動部１４は、キャリッジ２２及びガイドレール２４を有している。このうち、キャリッジ２２は、造形台１６と対向させてディスペンサユニット１２ａを保持する保持部である。即ち、キャリッジ２２は、ディスペンサユニット１２ａから吐出するインク滴の吐出方向が造形台１６へ向かう方向になるように、ディスペンサユニット１２ａを保持している、主走査動作時において、キャリッジ２２は、ディスペンサユニット１２ａを保持した状態で、ガイドレール２４に沿って移動する。ガイドレール２４は、キャリッジ２２の移動をガイドするレール部材であり、主走査動作時において、制御部１８の指示に応じて、キャリッジ２２を移動させる。
【００３１】
なお、主走査動作時におけるディスペンサユニット１２ａの移動は、造形物５に対する相対的な移動であってよい。そのため、立体物造形装置１０の構成の変形例においては、例えば、ディスペンサユニット１２ａの位置を固定して、造形台１６を移動させることにより、造形物５側を移動させてもよい。
【００３２】
造形台１６は、造形中の造形物５を上面に載置する載置台である。この造形台１６は、上面を上下方向（図中のＺ方向）へ移動させる機能を有しており、制御部１８の指示に応じて、造形物５の造形の進行に合わせて、上面を移動させる。これにより、造形途中の造形物５における被造形面と、ディスペンサユニット１２ａとの間の距離（ギャップ）を適宜調整することが可能になっている。ここで、造形物５の被造形面とは、ディスペンサユニット１２ａによる次の層が形成される面のことである。また、造形台１６は、上面を副走査方向（図中のＸ方向）へ移動させる機能を有しており、制御部１８の指示に応じて、造形物５の造形の進行に合わせて、上面を移動させる。なお、ディスペンサユニット１２ａに対して造形台１６をＺ方向、Ｘ方向及びＹ方向へ走査させる動作は、ディスペンサユニット１２ａ側をＺ方向、Ｘ方向及びＹ方向へ移動させることで行ってもよい。
【００３３】
制御部１８は、立体物造形装置１０の各部を制御する装置になっており、各種処理を実行するコントローラとして機能するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）や、各種情報を記憶するメモリとして機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を有している。制御部１８は、造形すべき造形物５の形状情報や、カラー画像情報等に基づいて立体物造形装置１０の各部を制御することにより、造形物５を造形するための動作の制御を行う。
【００３４】
図３は、ディスペンサユニット１２ａをインク滴の吐出面側から見た説明図である。ディスペンサユニット１２ａは、ディスペンサ３０ａ、３２ａ、３４ａ、３６ａ、３８ａ、４０ａ、４２ａ、４４ａ及び紫外線光源４６を有している。
【００３５】
ディスペンサ３０ａ、３２ａ、３４ａ、３６ａ、３８ａ、４０ａ、４２ａ、４４ａは、硬化性樹脂の液滴を吐出する吐出手段である。ディスペンサ３０ａ、３２ａ、３４ａ、３６ａ、３８ａ、４０ａ、４２ａ、４４ａは、紫外線硬化型インクのインク滴を吐出する。ディスペンサ３０ａ、３２ａ、３４ａ、３６ａ、３８ａ、４０ａ、４２ａ、４４ａは、副走査方向（Ｘ方向）における位置を揃えて、主走査方向（Ｙ方向）へ並んで配設されている。
【００３６】
ディスペンサ３０ａ、３２ａ、３４ａ、３６ａは、互いに異なる色の有色インクのインク滴をそれぞれ吐出する。ここで、異なる色の有色のインクとは、例えば、イエロー（Ｙ）、ゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の紫外線硬化型インクである。また、ディスペンサ３８ａは、白色（Ｗ）の紫外線硬化型インクのインク滴を吐出する。
【００３７】
また、ディスペンサ４０ａは、紫外線硬化型のクリアインクのインク滴を吐出する。このクリアインクとは、透明色（Ｔ）であるクリア色のインクであり、無色透明のインクになっている。このクリアインクは、紫外線硬化型の樹脂を含み、且つ、着色剤を含まないインクになっている。
【００３８】
また、ディスペンサ４２ａは、造形物５を形成するための流動性を有する造形材として用いる紫外線硬化型インクのインク滴を吐出するインクジェットヘッドになっている。このディスペンサ４２ａは、所定の色の造形用インク（ＭＯ）のインク滴を吐出することが可能になっている。造形用インクとしては、例えば、白色のインク、またはクリアインク等を用いてもよい。
【００３９】
また、ディスペンサ４４ａは、サポート６（図２参照）の材料（Ｓ）を含むインク滴を吐出する。この場合におけるサポート６の材料としては、造形物５の造形後に水で溶解可能な水溶性の材料を用いることが好ましい。なお、サポート６の材料としては、サポート６用の公知の材料を適宜用いてもよい。
【００４０】
ディスペンサ３０ａ、３２ａ、３４ａ、３６ａ、３８ａ、４０ａ、４２ａ、４４ａの詳細な構成については、後述する。
【００４１】
複数の紫外線光源４６は、紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線の光源である。複数の紫外線光源４６は、例えば、紫外ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、メタルハライドランプ、水銀ランプである。本実施形態１に係る立体物造形装置１０では、紫外線光源４６としてＵＶ１とＵＶ２とが設けられている。ＵＶ１は、主走査方向（Ｙ方向）におけるディスペンサユニット１２ａの一端側に配設されている。ＵＶ２は、主走査方向（Ｙ方向）におけるディスペンサユニット１２ａの他端側に配設されている。
【００４２】
本実施形態１に係る立体物造形装置１０は、以上のような構成である。以下、立体物造形装置１０の作用について説明する。立体物造形装置１０によって造形物５を造形する際には、パーソナルコンピュータ等の外部装置（図示省略）から、造形物５のデータを制御部１８で取得し、このデータに基づいて制御部１８によってディスペンサユニット１２ａを制御することにより、造形台１６上で造形物５の造形を行う。この造形物５の造形に用いるデータは、目的とする造形物５をＺ方向に多数に分割して多数の層として扱い、各層ごとに主走査方向と副走査方向とにおいて、インク滴を吐出すべき位置をインク滴の種類ごとに定めたデータになっている。ディスペンサユニット１２ａによって造形物５の造形を行う際には、このデータに基づいてディスペンサユニット１２ａからインク滴を吐出することによってＺ方向に層を形成し、複数の紫外線光源４６から紫外線を照射することによって各層において吐出したインク滴を硬化させる。立体物造形装置１０は、上述した動作を繰り返しながら造形物５を造形をする。
【００４３】
具体的には、ディスペンサユニット１２ａからインク滴を吐出する際には、制御部１８は、主走査駆動部１４を制御することにより、ガイドレール２４に沿ってキャリッジ２２を主走査方向（Ｙ方向）に移動させることにより、ディスペンサユニット１２ａを主走査方向に移動させながらインク滴を吐出する。次に、副走査方向（Ｘ方向）に造形台１６を移動させた後に、主走査方向（Ｙ方向）における吐出を繰り返す。つまり、ディスペンサユニット１２ａは、造形用のデータで定められている主走査方向（Ｙ方向）及び副走査方向（Ｘ方向）の位置にインク滴を吐出する。
【００４４】
ディスペンサユニット１２ａが有するディスペンサとしては、ディスペンサ３０ａ、３２ａ、３４ａ、３６ａ、３８ａ、４０ａ、４２ａ、４４ａが設けられているが、このうち、ディスペンサ３０ａ、３２ａ、３４ａ、３６ａは、造形物５の着色に用いる有色のインク滴を吐出する。造形用のデータには、造形物５の着色に関するデータも含まれており、ディスペンサ３０ａ、３２ａ、３４ａ、３６ａは、このデータに基づいて有色のインク滴を吐出する。
【００４５】
また、ディスペンサ３８ａは、造形物５において、ディスペンサ３０ａ、３２ａ、３４ａ、３６ａから吐出された有色のインクが用いられている部分よりも内側に白色のインク滴を吐出する。これにより、白色の紙への２次元の印刷と同様の減法混色法による高い発色性で視認することが可能になる。
【００４６】
また、ディスペンサ４０ａは、例えば、造形物５の最表面に光沢を出して美観等を確保するために、造形後の造形物５における表面部分となる有色のインクの外側部分に透明のインク滴を吐出する。
【００４７】
また、ディスペンサ４２ａは、造形物５を形成するための基になる造形材として用いるインク滴を吐出する。ディスペンサ４２ａは、造形用のデータに基づいて造形材として用いるインク滴を吐出することにより、各層ごとに、それぞれの層における造形物５の形状を形成する。その際に、ディスペンサ３０ａ、３２ａ、３４ａ、３６ａ、３８ａ、４０ａから各色のインク滴を吐出することにより、造形材によって形成される各層を、造形用のデータに基づいた色にして形成する。
【００４８】
また、ディスペンサ４４ａは、造形物５の形状に関わらず、造形物５を高い精度で形成するために、各層において、造形物５を形成する部分以外の部分に、サポート６の材料となるインク滴を吐出する。これにより、造形物５は、各層においてインクが硬化する前でも、このサポート６の材料となるインク滴によって形状が保持される。
【００４９】
制御部１８は、ディスペンサユニット１２ａと造形台１６とを主走査方向及び副走査方向に相対移動させながら、造形用のデータに基づいて、各層ごとにインク滴を吐出し、紫外線光源４６によって紫外線を照射してインクを硬化させる。このように１つの層を形成したら、造形台１６がディスペンサユニット１２ａから離れる方向に、１層の厚さ分、造形台１６をＺ方向に移動させ、硬化済みの層に対してＺ方向に重ねるようにして次の層を形成する。立体物造形装置１０は、これらを繰り返すことにより、立体の造形物５を造形する。
【００５０】
次に図３に加え、図４、図５、図６、図７、図８及び図９を用いて、本発明の第１実施形態に係るディスペンサ３０ａについて説明する。図４は、実施形態１に係るディスペンサ３０ａの正面図である。図５は、実施形態１に係るディスペンサ３０ａの側面図である。図６は、図４のＡ−Ａ断面図である。図７は、実施形態１に係るディスペンサ３０ａの収容部７８ａが吐出ノズル７０ａと連通している場合における図５のＢ−Ｂ断面図である。図８は、実施形態１に係るディスペンサ３０ａの収容部７８ａが吐出ノズル７０ａと連通していない場合における図５のＢ−Ｂ断面図である。図９は、ディスペンサ３０ａの収容部の変形例を示す概略断面図である。
【００５１】
ここで、ディスペンサ３２ａ、３４ａ、３６ａ、３８ａ、４０ａ、４２ａ、４４ａは、上述したインクの種類以外はディスペンサ３０ａと同様の構成を有するため、説明を省略する。
【００５２】
ディスペンサ３０ａは、高圧液体供給部５０ａと、吐出部６０ａと、回転駆動力を供給する駆動源であるモータ８０ａと、軸受部８４ａ、８４ａと、位相センサ８６ａとを有する。
【００５３】
高圧液体供給部５０ａは、インクタンク５２ａと、インク５４ａと、温度調整部５５ａと、インク流路５６ａと、ポンプ５８ａと、高圧インク５９ａとを備える。インクタンク５２ａは、インク５４ａを貯留する容器である。インク５４ａは、例えば、紫外線硬化型インクである。温度調整部５５ａは、図４に示すように、インクタンク５２ａの内部に設けられる。温度調整部５５ａは、例えば、インク５４ａを加熱するヒータと、インク５４ａの温度に応じてヒータのオンオフ制御を行うヒータ制御部とを有する。温度調整部５５ａは、インク５４ａの温度が予め設定された目標温度に近づくようにオンオフ制御を行う。具体的には、温度調整部５５ａは、インク５４ａの温度が予め定められた目標温度よりも低い場合、ヒータ制御部がヒータの電源を投入する。温度調整部５５ａは、インク５４ａの温度が予め定められた目標温度よりも高い場合、ヒータ制御部がヒータの電源を開放する。なお、温度調整部５５ａは、ヒータ制御部がヒータをオンオフ制御をすることによりインク５４ａの温度を調整するとしたが、これに限定されない。温度調整部５５ａは、例えば、ＰＩＤ制御によってインク５４ａの温度を調整してもよい。インク流路５６ａは、インクタンク５２ａとケーシング６２ａとをポンプ５８ａを介して繋ぐインク５４ａの流路である。インク流路５６ａは、例えば、耐圧ホースである。ポンプ５８ａは、吸込側がインク流路５６ａを介してインクタンク５２ａに接続されている。ポンプ５８ａは、吐出側がインク流路５６ａを介してケーシング６２ａに接続されている。ポンプ５８ａは、インクタンク５２ａのインク５４ａを例えば、６気圧（０．６０７９５ＭＰａ）まで昇圧する。ポンプ５８ａは、昇圧された高圧インク５９ａをケーシング６２ａに供給する。なお、ポンプ５８ａがケーシング６２ａに供給する高圧インク５９ａの圧力は６気圧であるとしたがこれに限定されない。ポンプ５８ａが供給する高圧インク５９ａの圧力は、大気圧よりも高ければよく、吐出条件に応じて適宜調整すればよい。
【００５４】
吐出部６０ａは、ケーシング６２ａと、Ｏリング７４ａ、７４ａと、回転ロータ７６ａとを有する。
【００５５】
ケーシング６２ａは、円柱形状の容器である。ケーシング６２ａは、内部が中空である。ケーシング６２ａは、回転ロータ７６ａを内部に収容する。ケーシング６２ａは、図４に示すように、上部ケーシング６４ａと下部ケーシング６６ａとに分割可能に構成される。なお、ケーシング６２ａの分割構造は、これに限定されない。上部ケーシング６４ａは、下部ケーシング６６ａに例えば、ねじを用いて固定される。上部ケーシング６４ａは、図６に示すように、鉛直方向上側に液体供給路６８ａが形成される。液体供給路６８ａは、インク流路５６ａに接続される。下部ケーシング６６ａは、図６に示すように、鉛直方向下側に吐出ノズル７０ａが形成される。吐出ノズル７０ａは、回転ロータ７６ａから供給される高圧インク５９ａを吐出するノズルである。吐出ノズル７０ａは、吐出方向が鉛直方向下向きになるように形成されている。ケーシング６２ａは、図７に示すように、内周面に沿ってシール溝７２ａ、７２ａが形成される。シール溝７２ａ、７２ａは、図７に示すように、液体供給路６８ａ及び吐出ノズル７０ａを挟むように平行に形成されている。
【００５６】
Ｏリング７４ａ、７４ａは、ケーシング６２ａと回転ロータ７６ａとの隙間を埋め、高圧インク５９ａを封止するシール部材である。Ｏリング７４ａ、７４ａは、図７に示すように、シール溝７２ａ、７２ａにそれぞれ配置される。
【００５７】
回転ロータ７６ａは、円柱形状を有するロータである。回転ロータ７６ａは、図６に示すように、ケーシング６２ａの内部に回転自在の状態で収容される。回転ロータ７６ａは、駆動源であるモータ８０ａのシャフト８２ａに固定される。詳細には、回転ロータ７６ａは、回転ロータ７６ａの中心軸とシャフト８２ａの回転軸８３ａとが一致するように固定される。回転ロータ７６ａは、モータ８０ａがシャフト８２ａを回転させることにより、シャフト８２ａと一体で回転される。回転ロータ７６ａは、高圧インク５９ａを収容する収容部７８ａを有する。収容部７８ａは、図６に示すように、回転ロータ７６ａの外周面に周方向において等間隔に４つ形成される。つまり、収容部７８ａは、回転ロータ７６ａの外周に対して９０度ずつ角度が異なる位置に形成される。４つの収容部７８ａは、それぞれ回転ロータ７６ａの外周面に対して開口している凹部（くぼみ）である。４つの収容部７８ａは、図６及び図７に示すように、それぞれ半球形状に形成される。４つの収容部７８ａは、体積が同じである。収容部７８ａは、図７に示すように、回転ロータ７６ａが回転した場合に、液体供給路６８ａ及び吐出ノズル７０ａと連通可能な位置に形成される。
【００５８】
モータ８０ａは、電動機である。モータ８０ａは、制御部１８に接続される。モータ８０ａは、シャフト８２ａを有する。シャフト８２ａは、図７に示すように、回転ロータ７６ａが固定される。シャフト８２ａは、回転軸８３ａを軸として回転する。シャフト８２ａは、図７に示すように、ケーシング６２ａに挿入される。
【００５９】
軸受部８４ａ、８４ａは、シャフト８２ａを回転可能に支持する軸受である。軸受とは、例えば、ボールベアリングである。軸受部８４ａ、８４ａは、ケーシング６２ａとシャフト８２ａとの間に配置される。
【００６０】
位相センサ８６ａは、モータ８０ａの位相を測定するセンサである。位相センサ８６ａは、図７に示すように、シャフト８２ａの端部に配置される。位相センサ８６ａは、測定した位相データを制御部１８に出力する。なお、位相センサ８６ａは、シャフト８２ａの端部に配置されるとしたが、これに限定されない。位相センサ８６ａは、モータ８０ａの位相を測定できるものであればよく、例えば、軸受部８４ａ、８４ａの内部及びモータ８０ａの内部に位相センサが配置されたものでもよい。
【００６１】
制御部１８は、モータ８０ａ及び位相センサ８６ａに接続される。制御部１８は、モータ８０ａを回転させることで、ディスペンサ３０ａに吐出動作を行わせる。制御部１８は、位相センサ８６ａから入力される位相信号に応じてモータ８０ａの停止位置を制御する。
【００６２】
ここで、上述した実施形態１のディスペンサ３０ａの動作について説明する。本実施形態のディスペンサ３０ａにおいて、モータ８０ａは、シャフト８２ａを介して回転ロータ７６ａを回転させる。回転ロータ７６ａは、回転軸８３ａを軸として図６に示す矢印９０の方向に回転する。モータ８０ａの回転速度は、例えば、６０００ｒｐｍである。温度調整部５５ａは、インクタンク５２ａ内に貯留されたインク５４ａの温度が予め定められた目標温度に近づくようにヒータのオンオフ制御を行う。ポンプ５８ａは、インクタンク５２ａ内に貯留されたインク５４ａを昇圧し、高圧インク５９ａを吐出する。ポンプ５８ａは、ケーシング６２ａに形成された液体供給路６８ａに高圧インク５９ａ供給する。高圧液体供給部５０ａは、回転ロータ７６ａに形成された収容部７８ａと液体供給路６８ａとが連通した場合に、収容部７８ａに高圧インク５９ａを供給する。Ｏリング７４ａ、７４ａは、ケーシング６２ａと回転ロータ７６ａとの隙間をシールし、収容部７８ａに供給された高圧インク５９ａがケーシング６２ａと回転ロータ７６ａとの隙間から流出することを防ぐ。ここで、高圧インク５９ａが供給される前の収容部７８ａには、図６に示すように、常圧空気９２ａが満たされている。常圧空気９２ａは、高圧液体供給部５０ａが高圧インク５９ａを収容部７８ａに供給した場合に、圧縮されて高圧空気９４ａとなる。本実施形態においては、高圧インク５９ａの圧力が６気圧であり、高圧空気９４ａの体積は、常圧空気９２ａの体積のおよそ６分の１まで圧縮される。収容部７８ａに供給された高圧インク５９ａは、回転ロータ７６ａの回転により回転ロータ７６ａの鉛直方向下側まで移動する。収容部７８ａに供給された高圧インク５９ａは、収容部７８ａと吐出ノズル７０ａとが連通した場合に、吐出ノズル７０ａから吐出される。具体的には、収容部７８ａ内の高圧インク５９ａは、収容部７８ａ内の高圧インク５９ａ及び高圧空気９４ａと大気圧との圧力差、回転による吐出方向に加わる遠心力、及び吐出方向（鉛直方向下向き）に加わる重力により吐出される。ディスペンサ３０ａは、回転ロータ７６ａが１回転する間に、４つの収容部７８ａからそれぞれインクを吐出する。つまり、ディスペンサ３０ａは、６０００ｒｐｍで回転ロータ７６ａを回転させた場合、４００Ｈｚの吐出応答性を有する。ディスペンサ３０ａは、上述した動作を繰り返すことで、吐出動作を続ける。
【００６３】
温度調整部５５ａは、インク５４ａの温度を目標温度に近づくように調整する。これにより、高圧インク５９ａは、目標温度に近い温度で収容部７８ａに供給される。制御部１８は、ディスペンサ３０ａの吐出動作を停止する場合に、モータ８０ａの回転を停止する。制御部１８は、モータ８０ａが図７に示す収容部７８ａと液体供給路６８ａとが連通した状態で停止することが無いように回転方向における収容部７８ａの停止位置を制御する。制御部１８は、位相センサ８６ａの検出結果から収容部７８ａと液体供給路６８ａとが連通していると判断した場合、収容部７８ａと吐出ノズル７０ａとが連通しない位置までモータ８０ａを回転させる。ここで、収容部７８ａと吐出ノズル７０ａとが連通しない位置とは、例えば、図８に示す回転ロータ７６ａの位置である。
【００６４】
第１実施形態に係るディスペンサ３０ａは、回転ロータ７６ａの外周に収容部７８ａが形成され、回転ロータ７６ａが回転した場合に収容部７８ａが液体供給路６８ａ及び吐出ノズル７０ａと連通する位置に形成され、高圧液体供給部５０ａが収容部７８ａに高圧インク５９ａを供給し、吐出ノズル７０ａがケーシング６２ａの鉛直方向下側に形成され、モータ８０ａがシャフト８２ａを介して回転ロータ７６ａを回転させる。これにより、高圧液体供給部５０ａが高圧インク５９ａを収容部７８ａに供給することを可能にし、回転ロータ７６ａが回転して収容部７８ａと吐出ノズル７０ａとが連通した場合に収容部７８ａの内部と吐出ノズル７０ａの外部との圧力差により高圧インク５９ａを吐出することができ、回転ロータ７６ａの回転により吐出方向に生じる遠心力を高圧インク５９ａに加えることができ、吐出方向（鉛直方向下向き）に加わる重力により高圧インク５９ａの吐出方向に加わる力をより大きくすることができ、高圧インク５９ａの粘度が高い場合でもインクを吐出することができる。
【００６５】
第１実施形態に係るディスペンサ３０ａは、上部ケーシング６４ａが下部ケーシング６６ａにねじを用いて固定され、ケーシング６２ａが上部ケーシング６４ａと下部ケーシング６６ａとに分割可能に構成されている。これにより、回転ロータ７６ａを交換することを可能にし、異なる大きさの収容部が形成された回転ロータと回転ロータ７６ａとを交換することができ、ディスペンサ３０ａの吐出量を変化させることができる。また、収容部７８ａが閉塞した場合でも回転ロータ７６ａを容易に取り出すことができ、Ｏリング７４ａ、７４ａが摩耗した場合でも交換することができ、容易にメンテナンスを行うことができる。
【００６６】
第１実施形態に係るディスペンサ３０ａは、インクタンク５２ａがインク５４ａの温度が予め設定された目標温度に近づくようにヒータのオンオフ制御を行う温度調整部５５ａを備えている。これにより、温度調整部５５ａがインクタンク５２ａ内部に貯留されたインク５４ａの温度を目標温度に近づくように調整することを可能にし、回転ロータ７６ａの収容部７８ａに供給する高圧インク５９ａの温度が目標温度に近づくように調整することができ、高圧インク５９ａが供給される収容部７８ａの内壁の温度が目標温度に近づくように調整することができる。ここで、収容部７８ａの内壁とは、収容部７８ａが高圧インク５９ａと接する面である。これにより、収容部７８ａの内壁の濡れ性が変化することを抑制でき、収容部７８ａから高圧インク５９ａが吐出された場合に収容部７８ａの内壁に付着するインクの量のばらつきを小さくすることができ、収容部７８ａから吐出されるインクの量のばらつきを小さくすることができる。
【００６７】
第１実施形態に係るディスペンサ３０ａは、モータ８０ａの位相情報を測定する位相センサ８６ａが制御部１８に接続されている。また、ディスペンサ３０ａは、制御部１８がモータ８０ａの回転位相情報を受信し、制御部１８がモータ８０ａの回転を停止する場合に収容部７８ａと吐出ノズル７０ａとが連通した状態で停止しないように制御することができる。これにより、モータ８０ａが停止した場合に収容部７８ａの内壁に付着したインクが大気に暴露されることを防ぐことができ、収容部７８ａの内壁に付着したインクの溶媒が揮発することを抑制することができ、インクが収容部７８ａの内部で固着することを防ぐことができる。
【００６８】
第１実施形態に係るディスペンサ３０ａは、収容部７８ａが回転ロータ７６ａの外周に４つ形成されている。これにより、回転ロータ７６ａが１回転する間に４回吐出動作を行うことを可能にし、モータ８０ａの回転速度を６０００ｒｐｍとした場合にディスペンサ３０ａが１秒間に４００回吐出をすることができ、ディスペンサ３０ａの吐出応答性を高めることができる。
【００６９】
ここで、モータ８０ａはサーボモータまたはステッピングモータであることが好ましい。これにより、モータ８０ａの回転位相に応じた制御をすることができ、モータ８０ａの回転を停止する場合に収容部７８ａと吐出ノズル７０ａとが連通した状態で停止をしないように制御することができ、収容部７８ａの内壁に付着したインクが大気に暴露されることを防ぐことができ、インクが収容部７８ａの内部で固着することを防ぐことができる。また、収容部７８ａと吐出ノズル７０ａとが連通する度にモータ８０ａの回転を一時停止する制御をすることを可能にし、収容部７８ａの内部の高圧インク５９ａが吐出ノズル７０ａから吐出されるまで収容部７８ａと吐出ノズル７０ａとが連通した状態を維持させることができる。つまり、収容部７８ａ内の圧力と大気圧とが同圧になるまで収容部７８ａと吐出ノズル７０ａとを連通させることができ、より確実に収容部７８ａからインクを全量吐出することができ、収容部７８ａから吐出されるインクの量を安定させることができる。なお、モータ８０ａがサーボモータまたはステッピングモータである場合は、位相センサ８６ａを省略してもよい。
【００７０】
本実施形態において回転ロータ７６ａを回転させる駆動源は、モータ８０ａであるとしたが、これに限定されない。例えば、モータ８０ａに代えてエアーロータリーアクチュエータが回転ロータ７６ａを回転させる構成としてもよい。ここで、エアーロータリーアクチュエータとは、風車に圧縮空気を吹き付けることで回転駆動するアクチュエータである。駆動源にエアーロータリーアクチュエータを適用した場合、回転ロータ７６ａに羽根車を内蔵し、回転ロータ７６ａに圧縮空気を供給する構成とすることで、駆動源と回転ロータ７６ａとをシャフト８２ａで接続しない構造とすることができる。インクを供給する力を駆動源として、回転させてもよい。また、例えば、モータ８０ａに代えて直線運動をするソレノイド及び直線運動を回転運動に変換する変換機構が回転ロータ７６ａを回転させる構成としてもよい。ここで、変換機構とは、例えば、ラックアンドピニオン、及びクランク機構である。駆動源にソレノイド及び変換機構を適用した場合、変換機構がソレノイドの直線往復運動を回転運動に変換し、変換機構が回転ロータ７６ａを直接回転させる構成とすることで、駆動源と回転ロータ７６ａとをシャフト８２ａで接続しない構造とすることができる。
【００７１】
本実施形態において収容部７８ａは、回転ロータ７６ａの外周に等間隔に４つ形成されるとしたが、収容部７８ａの数は４つに限定されない。収容部７８ａの数は１つ以上であればよい。また、収容部７８ａの数は、５つ以上が好ましい。これにより、回転ロータ７６ａの１回転あたりの吐出回数をより増やすことを可能にし、ディスペンサ３０ａの吐出応答性をより高くすることができる。
【００７２】
本実施形態において収容部７８ａは、半球形状に形成されるとしたが、これに限定されない。収容部７８ａは、例えば、半楕円体形状、多面体形状、柱体形状、錐体形状、及び錐台形状に形成されてもよい。
【００７３】
本実施形態において収容部７８ａは、回転ロータ７６ａの外周面に開口している凹部であるとしたが、これに限定されない。例えば、図９に示すように、収容部１７８ａは、回転ロータ７６ａの外周面に形成された２つの開口１００ａに接続される通路としても。このように、回転ロータ７６ａは、インクを収容する収容部１７８ａが、複数の開口を備えていてもよい。この場合、収容部１７８ａは、２つの開口１００ａの一方にインクが供給され、他方からインクを排出してもよいし、インクの供給と排出を同じ開口で行ってもよい。
【００７４】
本実施形態において温度調整部５５ａは、インクタンク５２ａ内部に設けられ、インクタンク５２ａに貯留されたインク５４ａの温度を調整するとしたが、これに限定されない。温度調整部５５ａは、収容部７８ａの内壁の温度を直接的または間接的に目標温度に近づけるように調整する構成であればよい。温度調整部５５ａは、例えば、インク流路５６ａ及びケーシング６２ａの少なくとも一方に設けられる構成としてもよい。
【００７５】
本実施形態においてＯリング７４ａ、７４ａを用いてケーシング６２ａと回転ロータ７６ａとの隙間をシールしたが、シールの方法はこれに限定されない。ケーシング６２ａと回転ロータ７６ａとのシールの方法は、例えば、ケーシング６２ａと回転ロータ７６ａとが対向する面の少なくとも一方にラビリンスシールを形成する方法でもよい。また、例えば、シール性が向上するようにケーシング６２ａと回転ロータ７６ａとの隙間を調整し、Ｏリング７４ａ、７４ａ及びシール溝７２ａ、７２ａを省略してもよい。そうすることで、Ｏリング７４ａ、７４ａを省略することを可能にし、Ｏリング７４ａ、７４ａの摩耗による交換作業を省略でき、ディスペンサ３０ａのメンテナンス性を向上させることができる。また、シール溝７２ａ、７２ａを省略することを可能にし、ディスペンサ３０ａの構造を簡略化でき、製造コストを下げることができる。
【００７６】
本実施形態においてディスペンサ３０ａが吐出するインクは紫外線硬化型インクであるとしたが、これに限定されない。ディスペンサ３０ａが吐出するインクは液体であればよく、例えば、各種接着剤、各種樹脂、液晶材、金属ナノ粒子インク及びクリームハンダでもよい。
【００７７】
本実施形態において液体供給路６８ａは、上部ケーシング６４ａの最上部に形成されるとしたがこれに限定されない。液体供給路６８ａが形成される位置は、回転ロータ７６ａが回転した場合に収容部７８ａと液体供給路６８ａとが連通可能な位置であればよい。液体供給路６８ａが形成される位置は、例えば、ケーシング６２ａの側面でもよい。
【００７８】
次に、図１０を用いて、第２実施形態のディスペンサユニット１２ｂについて説明する。図１０は、第２実施形態に係るディスペンサユニット１２ｂの概略構成図である。なお、第２実施形態のディスペンサユニット１２ｂは、上述した第１実施形態のディスペンサユニット１２ａに代えて立体物造形装置１０に適用することができる。つまり、第２実施形態の立体物造形装置は、ディスペンサユニット１２ｂ以外は、立体物造形装置１０と同様の構成である。
【００７９】
ディスペンサユニット１２ｂは、高圧液体供給部５０ａと、第２高圧液体供給部５０ｂと、吐出部６０ａと、第２吐出部６０ｂと、モータ８０ａと、電磁弁９６ｂ、９８ｂとを備える。ディスペンサユニット１２ｂは、吐出部６０ａに加えて第２吐出部６０ｂを有していること、高圧液体供給部５０ａに加えて第２高圧液体供給部５０ｂを有していること及び電磁弁９６ｂ、９８ｂを有していること以外は、第１実施形態のディスペンサ３０ａと同じである。以下、ディスペンサ３０ａと同様の構成にはディスペンサ３０ａと同一の符号群を用い、その詳細な説明を省略する。
【００８０】
第２吐出部６０ｂは、吐出部６０ａと同様の構成を有する。第２吐出部６０ｂは、図１０に示すように、吐出部６０ａと共通のシャフト８２ａに取り付けられる。
【００８１】
第２高圧液体供給部５０ｂは、第２吐出部６０ｂにインクを供給すること以外は高圧液体供給部５０ａと同様の構成を有する。
【００８２】
電磁弁９６ｂは、図１０に示すように、吐出部６０ａの液体供給路６８ａに取り付けられる。電磁弁９６ｂは、制御部１８に接続される。電磁弁９６ｂは、制御部１８から閉動作の信号が入力された場合は、液体供給路６８ａの流路を閉止して、高圧液体供給部５０ａから供給される高圧インク５９ａを遮断する。電磁弁９６ｂは、制御部１８から開動作の信号が入力された場合は、液体供給路６８ａの流路を開放して、高圧液体供給部５０ａから供給される高圧インク５９ａの流路を連通させる。
【００８３】
電磁弁９８ｂは、図１０に示すように、第２吐出部６０ｂの液体供給路６８ｂに取り付けられる。電磁弁９８ｂは、制御部１８に接続される。電磁弁９８ｂは、制御部１８から閉動作の信号が入力された場合は、液体供給路６８ｂの流路を閉止して、第２高圧液体供給部５０ｂから供給される高圧インク５９ｂを遮断する。電磁弁９８ｂは、制御部１８から開動作の信号が入力された場合は、液体供給路６８ｂの流路を開放して、第２高圧液体供給部５０ｂから供給される高圧インク５９ｂの流路を連通させる。
【００８４】
ここで、上述した実施形態２のディスペンサユニット１２ｂの動作について説明する。なお、実施形態２に係るディスペンサユニット１２ｂの吐出部６０ａ及び第２吐出部６０ｂがインクを吐出する動作は、電磁弁９６ｂ、９８ｂの動作以外は実施形態１に係るディスペンサ３０ａの動作と同様であるので、その記載を省略する。
【００８５】
制御部１８は、吐出部６０ａ及び第２吐出部６０ｂの吐出を停止する場合、電磁弁９６ｂ、９８ｂを閉止し、モータ８０ａの回転を停止させる。制御部１８は、吐出部６０ａ及び第２吐出部６０ｂから同時にインクを吐出させる場合、電磁弁９６ｂ、９８ｂを開放し、モータ８０ａを回転させる。制御部１８は、吐出部６０ａの吐出を停止し、第２吐出部６０ｂからインクを吐出する場合、電磁弁９６ｂを閉止し、電磁弁９８ｂを開放し、モータ８０ａを回転させる。制御部１８は、吐出部６０ａからインクを吐出して第２吐出部６０ｂの吐出を停止する場合、電磁弁９６ｂを開放し、電磁弁９８ｂを閉止し、モータ８０ａを回転させる。このように、ディスペンサユニット１２ｂは、制御部１８が電磁弁９６ｂ、９８ｂの開閉を制御することで、吐出部６０ａ及び第２吐出部６０ｂの吐出動作を制御する。ここで、モータ８０ａが回転している状態で電磁弁９６ｂ、９８ｂの少なくとも一方を閉止してからインクの吐出が停止するまでには、少なくとも２分の１サイクルのタイムラグが生じる。具体的には、液体供給路６８ａがケーシング６２ａの最上部に形成され、吐出ノズル７０ａがケーシング６２ａの最下面に形成されているため、少なくとも回転ロータ７６ａが半回転する前までに収容部７８ａに供給された高圧インク５９ａは、電磁弁９６ｂが遮断された後でも吐出ノズル７０ａから吐出される。ここで、１サイクルとは、モータ８０ａが１回転するのに要する時間である。
【００８６】
実施形態２に係るディスペンサユニット１２ｂは、吐出部６０ａに加えて第２吐出部６０ｂがシャフト８２ａに接続される。これにより、１つのモータ８０ａを回転させることで吐出部６０ａ及び第２吐出部６０ｂから同時にインクを吐出することができる。
【００８７】
実施形態２に係るディスペンサユニット１２ｂは、電磁弁９６ｂ、９８ｂを備える。これにより、高圧液体供給部５０ａ及び第２高圧液体供給部５０ｂから吐出部６０ａ及び第２吐出部６０ｂへ供給されるインクを遮断することを可能にし、吐出部６０ａ及び第２吐出部６０ｂからインクの漏れが発生した場合でもインクの供給を遮断でき、インクの漏えいを抑制することができる。
【００８８】
実施形態２に係るディスペンサユニット１２ｂは、吐出部６０ａに加えて第２吐出部６０ｂがシャフト８２ａに接続され、制御部１８に接続された電磁弁９６ｂ、９８ｂを備える。これにより、制御部１８が電磁弁９６ｂ、９８ｂの開閉を制御することを可能にし、吐出部６０ａ及び第２吐出部６０ｂの内どちらか一方に対して選択的に吐出動作を行わせることができる。
【００８９】
本実施形態のおいて吐出部６０ａに加えて第２吐出部６０ｂをシャフト８２ａに接続し、各吐出部に電磁弁９６ｂ、９８ｂを接続するとしたが、吐出部及び電磁弁の数は、これに限定されない。吐出部の数及び吐出部に接続される電磁弁の数は、例えば、８個でもよい。
【符号の説明】
【００９０】
５  造形物
６  サポート
１０  立体物造形装置
１２ａ、１２ｂ  ディスペンサユニット
１４  主走査駆動部
１６  造形台
１８  制御部
２２  キャリッジ
２４  ガイドレール
３０ａ、３２ａ、３４ａ、３６ａ、３８ａ、４０ａ、４２ａ、４４ａ  ディスペンサ
４６  紫外線光源
５０ａ  高圧液体供給部
５０ｂ  第２高圧液体供給部
５２ａ  インクタンク
５４ａ  インク
５５ａ  温度調整部
５６ａ  インク流路
５８ａ  ポンプ
５９ａ、５９ｂ  高圧インク
６０ａ  吐出部
６０ｂ  第２吐出部
６２ａ  ケーシング
６４ａ  上部ケーシング
６６ａ  下部ケーシング
６８ａ、６８ｂ  液体供給路
７０ａ  吐出ノズル
７２ａ、７２ａ  シール溝
７４ａ、７４ａ  Ｏリング
７６ａ  回転ロータ
７８ａ、１７８ａ  収容部
８０ａ  モータ
８２ａ  シャフト
８３ａ  回転軸
８４ａ、８４ａ  軸受部
８６ａ  位相センサ
９０  矢印
９２ａ  常圧空気
９４ａ  高圧空気
９６ｂ、９８ｂ  電磁弁
１００ａ  開口
【図１】
2018039213.tif 000003
【図２】
2018039213.tif 000004
【図３】
2018039213.tif 000005
【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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【図１０】
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