(57)【要約】【課題】吐出部が液滴を台に向けて吐出する範囲の全領域に光を一括して照射する場合と比べて、光源の出力を小さくすることができる造形装置を提供する。【解決手段】光硬化性の液滴を台に吐出する吐出部と、前記吐出部を前記台に対して前記台に沿いかつ互いに交差するＸ方向及びＹ方向へ相対的に移動させる移動部と、前記液滴を硬化させる光を前記台に沿った方向から出射する出射部と、前記吐出部の前記Ｘ方向側に配置され前記出射部からの光が前記台に吐出された液滴を照射するように前記光の光路を変更する変更部と、前記台に対して前記吐出部が前記Ｙ方向へ相対移動する際に前記変更部を前記吐出部に追従して前記Ｙ方向へ移動させる追従部とを備えている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光硬化性の液滴を台に吐出する吐出部と、
前記吐出部を前記台に対して前記台に沿いかつ互いに交差するＸ方向及びＹ方向へ相対的に移動させる移動部と、
前記液滴を硬化させる光を前記台に沿った方向から出射する出射部と、
前記吐出部の前記Ｘ方向側に配置され前記出射部からの光が前記台に吐出された液滴を照射するように前記光の光路を変更する変更部と、
前記台に対して前記吐出部が前記Ｙ方向へ相対移動する際に前記変更部を前記吐出部に追従して前記Ｙ方向へ移動させる追従部と、
を備えた造形装置。
【請求項２】
前記Ｙ方向に配置された前記出射部及び前記変更部の間の光路を覆い光の漏れを抑制しつつ光を前記出射部から前記変更部へ伝達する光伝達手段をさらに備えた請求項１に記載の造形装置。
【請求項３】
前記出射部は、面光源で構成されている請求項２に記載の造形装置。
【請求項４】
前記出射部は前記Ｘ方向に長い線光源で構成され、前記変更部は前記線光源からのライン光を広げる拡大手段を備える請求項２に記載の造形装置。
【請求項５】
前記光伝達手段は、前記出射部及び前記変更部の間に設けられ、前記変更部の前記Ｙ方向への移動に伴って前記Ｙ方向に伸縮する請求項２から請求項４のいずれかに記載の造形装置。
【請求項６】
前記光伝達手段は、前記Ｙ方向に並んで配置された複数の折り曲げ部を有する蛇腹形状又は筒体を入れ子にした入れ子形状である請求項５に記載の造形装置。
【請求項７】
前記追従部による前記変更部の前記Ｙ方向へ移動に伴って前記出射部が前記変更部と共に前記Ｙ方向へ移動する請求項１に記載の造形装置。
【請求項８】
前記出射部は前記Ｘ方向へ長い線光源で構成されている請求項７に記載の造形装置。
【請求項９】
前記変更部は前記線光源からのライン光を前記Ｙ方向へ広げる拡大手段を備える請求項８に記載の造形装置。
【請求項１０】
前記拡大手段は、前記線光源からのライン光を前記Ｙ方向へ広げつつ前記台へ向けて導く導光板である請求項９に記載の造形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ラインプリンターが開示されている。ラインプリンターは、媒体を搬送方向へ搬送する搬送装置と、放射線硬化型の第１インクを吐出する第１〜第４ヘッドと、直前の各ヘッドが吐出した第１〜第３インクが完全に硬化しない程度の積算光量を照射する第１〜第３照射部とを備えている。また、ラインプリンターは、第４ヘッドの前記搬送方向の下流側に配置され、第１〜第４ヘッドがそれぞれ吐出した第１〜第４インクが媒体上で濡れ広がるのを停止する程度の積算光量の放射線を照射する第４照射部を備えている。
【０００３】
この特許文献１には、第１照射部〜第３照射部のそれぞれから照射される放射線は、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの間にピーク波長を有するが開示されている。また、特許文献１には、第３インク及び第４インクに含まれる色材は、第１インク及び第２インクに含まれる色材よりも、ピーク波長における放射線の吸収特性が高いことが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、インク吸収性を有する記録媒体に対して画像記録を行うインクジェット記録装置が記載されている。
【０００５】
このインクジェット記録装置は、記録媒体に対して光硬化型インクを吐出するノズルを備える記録ヘッドと、記録媒体に着弾した光硬化型インクに光を照射する光照射装置とを備えている。また、光照射装置は、第１の発光スペクトルを有する光を照射する第１光源と、第１光源から照射される光のピーク波長より短波長側にピーク波長を持つ第２の発光スペクトルを有する光を照射する第２光源とを備えている。そして、第１光源及び第２光源は、記録媒体に着弾した光硬化型インクに対して第１光源から光が照射された後に第２光源から光が照射されるように配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１９５８９０号公報
【特許文献２】特開２００８−０７３９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、吐出部が液滴を台に向けて吐出する範囲の全領域に光を一括して照射する場合と比べて、光源の出力を小さくすることができる造形装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１は、光硬化性の液滴を台に吐出する吐出部と、前記吐出部を前記台に対して前記台に沿いかつ互いに交差するＸ方向及びＹ方向へ相対的に移動させる移動部と、前記液滴を硬化させる光を前記台に沿った方向から出射する出射部と、前記吐出部の前記Ｘ方向側に配置され前記出射部からの光が前記台に吐出された液滴を照射するように前記光の光路を変更する変更部と、前記台に対して前記吐出部が前記Ｙ方向へ相対移動する際に前記変更部を前記吐出部に追従して前記Ｙ方向へ移動させる追従部と、を備えた造形装置である。
【０００９】
請求項２は、前記Ｙ方向に配置された前記出射部及び前記変更部の間の光路を覆い光の漏れを抑制しつつ光を前記出射部から前記変更部へ伝達する光伝達手段をさらに備えた請求項１に記載の造形装置である。
【００１０】
請求項３は、前記出射部は、面光源で構成されている請求項２に記載の造形装置である。
【００１１】
請求項４は、前記出射部は前記Ｘ方向に長い線光源で構成され、前記変更部は前記線光源からのライン光を広げる拡大手段を備える請求項２に記載の造形装置である。
【００１２】
請求項５は、前記光伝達手段は、前記出射部及び前記変更部の間に設けられ、前記変更部の前記Ｙ方向への移動に伴って前記Ｙ方向に伸縮する請求項２から請求項４のいずれかに記載の造形装置である。
【００１３】
請求項６は、前記光伝達手段は、前記Ｙ方向に並んで配置された複数の折り曲げ部を有する蛇腹形状又は筒体を入れ子にした入れ子形状である請求項５に記載の造形装置である。
【００１４】
請求項７は、前記追従部による前記変更部の前記Ｙ方向へ移動に伴って前記出射部が前記変更部と共に前記Ｙ方向へ移動する請求項１に記載の造形装置である。
【００１５】
請求項８は、前記出射部は前記Ｘ方向へ長い線光源で構成されている請求項７に記載の造形装置である。
【００１６】
請求項９は、前記変更部は前記線光源からのライン光を前記Ｙ方向へ広げる拡大手段を備える請求項８に記載の造形装置である。
【００１７】
請求項１０は、前記拡大手段は、前記線光源からのライン光を前記Ｙ方向へ広げつつ前記台へ向けて導く導光板である請求項９に記載の造形装置である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１では、吐出部が液滴を台に向けて吐出する範囲の全領域に光を一括して照射する場合と比べて、光源の出力を小さくすることができる。
【００１９】
請求項２では、光伝達手段を備えない場合と比して、光源の出力を小さくすることができる。
【００２０】
請求項３では、線光源を利用する場合と比して、簡易な変更部で広範囲を照らすことができる。
【００２１】
請求項４では、出射部を面光源で構成する場合と比して、光源の小型化を図ることができる。
【００２２】
請求項５では、光伝達手段が伸縮しない場合と比して、収縮時に空きスペースを活用できる。
【００２３】
請求項６では、光伝達手段が蛇腹形状又は入れ子形状でない場合と比して、構成を簡素化することができる。
【００２４】
請求項７では、出射部が固定された場合と比して、光源の出力を小さくすることができる。
【００２５】
請求項８では、出射部を面光源で構成する場合と比して、移動に要する動力を小さくすることができる。
【００２６】
請求項９では、拡大手段を備えない場合と比して、線光源を用いて広範囲を照らすことができる。
【００２７】
請求項１０では、凸面鏡と比して、構造の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第一実施形態の造形装置を示す模式図である。
【図２】第一実施形態の造形装置による立体物の形成工程を示す説明図である。
【図３】図２に続く形成工程を示す説明図である。
【図４】図３に続く形成工程を示す説明図である。
【図５】図４に続く形成工程を示す説明図である。
【図６】第一実施形態の伸縮手段が縮んだ状態を示す図２に対応した平面図である。
【図７】図６の要部の断面図である。
【図８】第一実施形態の伸縮手段が伸びた状態を示す図２に対応した平面図である。
【図９】図８の要部の断面図である。
【図１０】第二実施形態の伸縮手段が縮んだ状態を示す図７に対応した断面図である。
【図１１】第二実施形態の伸縮手段が伸びた状態を示す図９に対応した断面図である。
【図１２】第三実施形態の出射部がＹ方向へ移動した状態を示す図９に対応した断面図である。
【図１３】第四実施形態の出射部がＹ方向へ移動した状態を示す図９に対応した断面図である。
【図１４】第五実施形態を示す図７に対応した断面図である。
【図１５】第五実施形態の出射部がＹ方向へ移動した状態を示す図９に対応した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
＜第一実施形態＞
第一実施形態に係る造形装置の一例を図面に沿って説明する。なお、以下の説明では、図中の±Ｚ方向を装置高さ方向（Ｚ方向を上側、−Ｚ方向を下側）、±Ｘ方向を装置幅方向（Ｘ方向を一端側、−Ｘ方向を他端側）、±Ｚ方向及び±Ｘ方向に交差する方向（±Ｙ方向）を装置奥行き方向（Ｙ方向を奥側、−Ｙ方向を手前側）とする。
【００３０】
図１から図９に示すように、本実施形態に係る造形装置１０は、Ｘ方向へ移動自在に支持された台１２と、光硬化性の液滴１４（図７参照）を吐出する吐出部１６とを備えている。また、造形装置１０は、台１２及び吐出部１６を移動する移動部を有する移動装置１８と、液滴１４を硬化させる光２０（図７参照）を照射する照射装置２２とを備えている。そして、造形装置１０は、各所を制御する制御部２４を備えている。
【００３１】
［移動装置］
移動装置１８は、台１２をＸ方向へ往復移動するとともにＺ方向へ昇降する。台１２をＸ方向へ往復移動する移動機構は、例えば台１２をＸ方向へ移動自在に支持する図示しないガイドレールと、台１２をＸ方向へ駆動するための図示しない駆動源と、駆動源の駆動力で１２台をＸ方向へ移動するための図示しないベルトとで構成される。また、台１２をＺ方向へ往復移動する移動機構は、例えば台１２をＺ方向へ移動自在に支持する図示しないガイドレールと、台１２をＺ方向へ駆動するための図示しない駆動源と、駆動源の駆動力で台１２をＺ方向へ移動するための図示しないベルトとで構成される。これらの移動機構の他の例としては、送りねじ機構、ラックアンドピニオン機構、リニアモータ機構が挙げられる。
【００３２】
また、移動装置１８は、吐出部１６をＹ方向へ往復移動する。吐出部１６をＹ方向へ往復移動する移動機構は、一例として図示しないが吐出部１６をＹ方向へ移動自在に支持するガイドレールと、吐出部１６をＹ方向へ駆動するための駆動源と、駆動源の駆動力で吐出部１６をＹ方向へ移動するためのベルトとで構成される。移動装置１８を構成する移動機構の他の例としては、送りねじ機構、ラックアンドピニオン機構、リニアモータ機構が挙げられる。
【００３３】
これにより、移動装置１８は、吐出部１６を台１２に沿って移動して吐出部１６を台１２に対してＸ方向及びＹ方向へ相対的に移動するとともに、吐出部１６に対して台１２を相対的にＺ方向に昇降する。
【００３４】
なお、図中の矢印Ａは台１２の往復移動における往路での台１２の進行方向（正方向）、矢印Ｂは台１２の往復移動における復路での台１２の進行方向（逆方向）を示している。
【００３５】
［吐出部］
吐出部１６は、台１２の上面１２Ａに光硬化性の液滴１４を吐出する。
【００３６】
この吐出部１６は、図６に示したように、複数のヘッド１６Ａを備えており、これらのヘッドは、モデル材で構成される液滴１４を吐出するものと、サポート材で構成される液滴１４を吐出するものとに分類される。
【００３７】
モデル材及びサポート材を構成する光硬化性の液滴１４は、光２０の照射を受けて硬化する光硬化性を有する樹脂が挙げられ、一例として紫外線の照射を受けて硬化する紫外線硬化型樹脂が挙げられる。本実施形態では、紫外線の照射を受けて硬化する紫外線硬化型樹脂を液滴１４として用いる場合を例に挙げて説明する。
【００３８】
モデル材は、造形装置１０を用いて造形される造形物を構成する材料である。また、サポート材は、造形物を造形する工程において、必要に応じてモデル材と共に立体物２６（図５参照）を構成するが、造形物を構成しない材料である。なお、本実施形態では、造形装置１０より取り出された立体物２６からは、作業者によってサポート材が取り除かれる。
【００３９】
各ヘッドは、同様に構成されており、Ｙ方向に長い長尺とされている。各ヘッドには、液滴１４を吐出する図示しない吐出口がＹ方向に複数設けられている。
【００４０】
［照射装置］
照射装置２２は、図６及び図７に示すように、液滴１４を硬化させる光２０を台１２に沿った−Ｙ方向から出射する出射部２８と、吐出部１６に対するＸ方向両脇に配置された変更部３０とを含んで構成される。変更部３０は、出射部２８からの光２０が台１２に吐出された液滴１４を照射するように光２０の光路２０ＡをＺ方向へ変更する。
【００４１】
（出射部）
出射部２８は、図７に示したように、台１２の−Ｙ方向の端部に設けられた支柱３２と、支柱３２の上部に設けられた面光源３４とを備えており、面光源３４は、台１２のＸ方向での幅寸法と略同じ長さを有している。
【００４２】
面光源３４は、面発光する面発光体であり、一例としては、Ｘ方向に複数配列されたＵＶ−ＬＥＤや面発光ダイオードで構成される。また、他の例としては有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）発光体が挙げられる。
【００４３】
出射部２８が出射する光２０は、液滴１４として用いられる光硬化性の樹脂を硬化させる光が挙げられ、一例としては、液滴１４として用いられる紫外線硬化型樹脂を硬化させる紫外線が挙げられる。本実施形態では、液滴１４として紫外線硬化型樹脂を用いるため、出射部２８は紫外線を出射するものとする。
【００４４】
（変更部）
変更部３０は、図６に示したように、吐出部１６の側部に設けられており、吐出部１６の−Ｘ方向に配置された第一変更部３０Ａと、吐出部１６の＋Ｘ方向に配置された第二変更部３０Ｂとを有する。
【００４５】
第一変更部３０Ａは、図６中に破線で示したように、台１２と共に−Ｘ方向へ移動された出射部２８に対向するように配置されている。第二変更部３０Ｂは、図６中に実線で示したように、台１２と共に＋Ｘ方向へ移動された出射部２８に対向するように配置されている。
【００４６】
各変更部３０Ａ、３０Ｂは、同様に構成されている。各変更部３０Ａ、３０Ｂは、図７に示したように、出射部２８と対向して配置された状態で、出射部２８からＹ方向へ出射された光２０の光路２０Ａを−Ｚ方向へ変更し、光２０を台１２の上方から台１２の上面１２Ａへ向けて照射する。これらからなる変更部３０は、一例としてプリズムが挙げられ、他の例として反射鏡３６が挙げられる。本実施形態では、変更部３０を平坦な反射鏡３６で構成する場合を例に挙げて説明する。
【００４７】
この変更部３０は、台１２のＸ方向の幅寸法と略同じ幅寸法を有しており、吐出部１６による液滴１４のＹ方向の吐出範囲を面光源３４からの光２０で照射できるような角度で固定されている。
【００４８】
第一変更部３０Ａは、図６に示したように、第一箱体３８に収容され当該第一箱体３８に固定されている。第二変更部３０Ｂは、第二箱体４０に収容され当該第二箱体４０に固定されている。
【００４９】
（箱体）
両箱体３８、４０は同形状に形成されており、各箱体３８、４０は、図７に示したように、台１２側が開放され、照射窓４２が形成されている。また、各箱体３８、４０は、面光源３４に対向する−Ｙ方向の背面４４上側に開口部４６が設けられており、開口部４６は、Ｘ方向全域に渡って形成されている。これにより、面光源３４からの光２０を各箱体３８、４０内に取り込み、その光路２０Ａを変更部３０で変更する。
【００５０】
（光伝達手段）
第一箱体３８の背面４４には、第一光伝達手段４８が設けられており、第二箱体４０の背面４４には、第二光伝達手段５０が設けられている。両光伝達手段４８、５０は同形状に形成されている。
【００５１】
各光伝達手段４８、５０は、各変更部３０Ａ、３０ＢがＹ方向の出射部２８に対向して配置された状態において、出射部２８から各変更部３０Ａ、３０Ｂへの光路２０Ａを覆って光２０の漏れを抑制する。これにより、各光伝達手段４８、５０は、光２０を出射部２８から変更部３０Ａ、３０Ｂへ伝達する。
【００５２】
各光伝達手段４８、５０は、出射部２８と変更部３０Ａ、３０Ｂを備えた各箱体３８、４０との間に配置され、図６から図９に示すように、変更部３０Ａ、３０Ｂを備えた各箱体３８、４０がＹ方向へ移動した際に、これに伴ってＹ方向に伸縮する。各光伝達手段４８、５０の一例としては、Ｙ方向に並んで配置された複数の折り曲げ部を有する蛇腹形状が挙げられる。
【００５３】
具体的に説明すると、各光伝達手段４８、５０は、図８に示したように、矩形筒状の筒体５２を備えている。筒体５２の周面には、外側へ突出するように山折りされる山折り部５４と、内側へ後退するように谷折りされる谷折り部５６とが長さ方向で交互に形成されている。この筒体５２の内面５２Ａは、金属色とされており、内部を通過する光２０を反射し光２０の減衰を抑制する。
【００５４】
また、筒体５２の一端は、対応する変更部３０Ａ、３０Ｂの箱体３８、４０における背面４４に全周に渡って密着して固定されている。また、筒体５２の他端は、図示しない固定部で固定されており、筒体５２の他端は、特定の固定位置に保持されている。
【００５５】
この固定位置は、台１２と共にＸ方向へ移動する出射部２８の面光源３４における発光面３４Ａの移動線上とされている。これにより、出射部２８が何れかの変更部３０Ａ、３０Ｂに対向する位置へ移動された際に、変更部３０Ａ、３０Ｂを有した各箱体３８、４０からの筒体５２で面光源３４の発光面３４Ａを包囲し、出射部２８から光２０を変更部３０Ａ、３０Ｂへ伝達する。
【００５６】
よって、一つの面光源３４で吐出部１６の＋Ｘ方向に移動された台１２の上面１２Ａと、吐出部１６の−Ｘ方向に移動された台１２の上面１２Ａとを照射することができる。
【００５７】
第一変更部３０Ａを備えた第一箱体３８は、台１２に対して吐出部１６がＹ方向へ相対移動する際に、吐出部１６に追従してＹ方向へ移動するように後述の追従部で連動される。また、第二変更部３０Ｂを備えた第二箱体４０は、台１２に対して吐出部１６がＹ方向へ相対移動する際に、吐出部１６に追従してＹ方向へ移動するように後述の追従部で連動される。
【００５８】
（追従部）
この追従部は、一例として移動装置１８が構成する。移動装置１８は、吐出部１６をＹ方向へ移動する際に吐出部１６の移動に伴って第一変更部３０Ａを備えた第一箱体３８及び第二変更部３０Ｂを備えた第二箱体４０をＹ方向へ移動する連動機構を有する。また、この追従部の他の例としては、各箱体３８、４０が吐出部１６と共にＹ方向へ移動するように、各箱体３８、４０を吐出部１６に連結する連結部で構成することもできる。
【００５９】
ここで、各箱体３８、４０に設けられた各光伝達手段４８、５０の筒体５２の他端は、図示しない固定部で固定位置に保持されている。このため、各箱体３８、４０が吐出部１６に追従してＹ方向へ移動されることで、図６から図９に示すように、各光伝達手段４８、５０は、各箱体３８、４０のＹ方向へ移動に伴ってＹ方向に伸縮する。
【００６０】
［制御部］
制御部２４、外部装置から立体物２６を形成するための立体物データを受信し、この立体物データに基づいて吐出部１６、照射装置２２、及び移動装置１８を制御する。これにより、立体物データに基づく立体物を台１２上に形成する。以下に詳説する。
【００６１】
（データの変換）
すなわち、制御部２４は、外部装置から受信した立体物データから立体物を規定の厚みで水平にスライスした各層を形成するための層データを取得するとともに、各層を規定の寸法でＹ方向へ分割した分割データを取得する。
【００６２】
具体的には、最下層を構成する第１層６０において（図５参照）、台１２の−Ｙ側の第１列目を形成するデータを第１層第１列データとし、第１列の＋Ｙ側の第２列目を形成するデータを第１層第２列データとする。また、第１層６０の第１列目の上に積層される第２層６２の第１列を形成するデータを第２層第１列データとし、第１層６０の第２列目の上に積層される第２層６２の第２列を形成するデータを第２層第２列データとする。
【００６３】
（第１層）
そして、制御部２４は、第１層６０のデータを用いて台１２の上に立体物の第１層６０を形成する。
【００６４】
具体的には、図１から図２に示したように、台１２を＋Ｘ方向へ移動しつつ、第１層第１列データに基づいて、吐出部１６から台１２へ向けて液滴１４を吐出する。
【００６５】
液滴１４が吐出された台１２が、図２、図６、及び図７に示したように、第二変更部３０Ｂの下部へ到達した際には、出射部２８の面光源３４を点灯して紫外線からなる光２０を出射する。すると、この光２０は、第二光伝達手段５０を通って第二箱体４０の第二変更部３０Ｂで光路２０Ａが変更され、台１２に吐出された第１層６０の第１列目の液滴１４を照射する。
【００６６】
この液滴１４は、紫外線硬化型樹脂で構成されており、この光２０を受けて硬化する。これにより、台１２の上には、立体物２６を構成する第１層６０の第１列目が形成される。
【００６７】
次に、制御部２４は、吐出部１６のノズルによる吐出範囲分、吐出部１６を＋Ｙ方向へ移動した後、台１２を−Ｘ方向へ移動しつつ、第１層第２列データに基づいて、吐出部１６から台１２へ向けて液滴１４を吐出する。
【００６８】
液滴１４が吐出された台１２が、第一変更部３０Ａの下部へ到達した際には、出射部２８の面光源３４を点灯して紫外線からなる光２０を出射する。すると、この光２０は、第一光伝達手段４８を通って第一箱体３８の第一変更部３０Ａで光路２０Ａが変更され、台１２に吐出された第１層６０の第２列目の液滴１４を照射する。
【００６９】
これにより、台１２の上には、立体物２６を構成する第１層６０の第２列目が形成される。
【００７０】
この動作を第１層６０の最終列まで繰り返すことで、台１２の上に立体物２６の第１層６０を形成する（図８及び図９参照）。
【００７１】
（第２層）
第１層６０を形成した制御部２４は、層データで形成される厚み寸法分、台１２を−Ｚ方向へ下降し、第２層６２のデータを用いて、第１層６０上に立体物２６の第２層６２を積層する。
【００７２】
具体的には、図３から図４に示したように、台１２を＋Ｘ方向へ移動しつつ、第２層第１列データに基づいて、吐出部１６から台１２へ向けて液滴１４を吐出して、第１層６０の第１列目に積層する。
【００７３】
液滴１４が吐出された台１２が、図４、図６、及び図７に示したように、第二変更部３０Ｂの下部へ到達した際には、出射部２８の面光源３４を点灯して紫外線からなる光２０を出射する。すると、この光２０は、第二光伝達手段５０を通って第二箱体４０の第二変更部３０Ｂで光路２０Ａが変更され、台１２に吐出された第２層６２の第１列目の液滴１４を照射する。
【００７４】
これにより、台１２に形成された第１層６０の第１列目の上には、立体物２６を構成する第２層６２の第１列目が形成される。
【００７５】
次に、制御部２４は、吐出部１６のノズルによる吐出範囲分、吐出部１６を＋Ｙ方向へ移動する。そして、台１２を、図４から図５に示すように、−Ｘ方向へ移動しつつ、第２層第２列データに基づいて、吐出部１６から台１２へ向けて液滴１４を吐出して、第１層６０の第２列目に積層する。
【００７６】
液滴１４が吐出された台１２が、第一変更部３０Ａの下部へ到達した際には、出射部２８の面光源３４を点灯して紫外線からなる光２０を出射する。すると、この光２０は、第一光伝達手段４８を通って第一箱体３８の第一変更部３０Ａで光路２０Ａが変更され、台１２に吐出された第２層６２の第２列目の液滴１４を照射する。
【００７７】
これにより、台１２に形成された第１層６０の第２列目の上には、立体物２６を構成する第２層６２の第２列目が形成される。
【００７８】
この動作を第２層６２の最終列まで繰り返すことで、台１２の上に立体物２６の第２層６２を形成する（図８及び図９参照）。
【００７９】
そして、各層６０、６２・・・を形成する動作を、最上層まで繰り返すことで、台１２上に立体物２６を形成する。
【００８０】
以上の構成に係る本実施形態の作用について説明する。
【００８１】
出射部２８からの光２０の光路２０Ａを台１２に吐出された液滴１４へ向けて変更する変更部３０は、液滴１４を吐出する吐出部１６に連動してＹ方向へ移動される。これにより、液滴１４の吐出位置が変更部３０に位置するように変更部３０と台１２とを相対移動することで、吐出部１６から吐出された液滴１４に光２０を照射して硬化させることができる。
【００８２】
したがって、吐出部１６が液滴１４を台１２に向けて吐出する範囲の全領域（台１２のＸ−Ｙ方向全域）に光２０を一括して照射する場合と比べて、光源の出力を小さくすることができる。これにより、造形装置１０のコスト及び消費電力を抑えることができる。
【００８３】
さらに、吐出部１６のＹ方向へ移動に伴って変更部３０を連動させるので、吐出部１６との干渉を避けながら台１２に連動して光源を移動する場合と比して、ワーキングディスタンスを短くすることができる。
【００８４】
また、Ｙ方向に配置された出射部２８及び変更部３０の間の光路２０Ａを覆って光２０の漏れを抑制しつつ光２０を出射部２８から変更部３０へ伝達する各光伝達手段４８、５０を備えている。
【００８５】
このため、各光伝達手段４８、５０を備えない場合と比して、光源の出力を小さくすることができる。
【００８６】
そして、出射部２８は、面光源３４で構成されている。
【００８７】
このため、線光源以外の光源を利用する場合と比して、簡易な変更部３０で広範囲を照らすことができる。
【００８８】
また、各光伝達手段４８、５０は、出射部２８及び変更部３０の間に設けられ、変更部３０のＹ方向への移動に伴ってＹ方向に伸縮する。
【００８９】
このため、各光伝達手段４８、５０の伸縮時の寸法が固定のものと比して、収縮時に空きスペースを活用することができる。
【００９０】
さらに、各光伝達手段４８、５０は、Ｙ方向に並んで配置された複数の折り曲げ部を有する蛇腹形状である。
【００９１】
このため、各光伝達手段４８、５０が蛇腹形状でない場合と比して、構成を簡素化することができる。また、収縮時には、コンパクト化を図ることができる。
【００９２】
＜第二実施形態＞
図１０及び図１１は、第二実施形態を示す図であり、第一実施形態と同一又は同等部分については同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。
【００９３】
本実施形態に係る造形装置１０は、第一実施形態と比較して、出射部２８及び変更部３０Ａ、３０Ｂが異なっている。
【００９４】
（出射部）
具体的に説明すると、支柱３２の上部には、出射部２８を構成する線光源７０（ライン光源）が設けられている。
【００９５】
線光源７０は、台１２のＸ方向の幅寸法と略同じ長さを有しており、線光源７０は、Ｘ方向に長いライン状に形成されている。つまり、線光源７０は、第一実施形態の面光源３４と比較して、Ｚ方向の幅寸法が狭く、Ｘ方向に延びるライン状のライン光２０を出射する。
【００９６】
（変更部）
各変更部３０Ａ、３０Ｂは、線光源７０からのライン光２０を広げる拡大手段７２を構成している。
【００９７】
拡大手段７２は、線光源７０からＹ方向へ出射されたライン光２０の光路２０ＡをＺ方向へ変更し、当該ライン光２０を台１２の上方から台１２の上面１２Ａへ向けて照射する際に、ライン光２０をＹ方向へ広げる。
【００９８】
この拡大手段７２は、一例として、Ｚ方向の中央部が線光源７０側へ突出した湾曲状の凸面鏡が挙げられる。また、拡大手段７２は、他の例として、線光源７０からライン光２０を台１２の上方から台１２の上面１２Ａへ向けて照射する導光板が挙げられる。本実施形態では、拡大手段７２を凸面鏡７２Ａで構成する場合を例に挙げて説明する。
【００９９】
拡大手段７２は、線光源７０に近い位置に配置された状態でも（図１０参照）、線光源７０から離れた位置に配置された状態でも（図１１参照）、吐出部１６による液滴１４のＹ方向の吐出範囲を線光源７０からの光２０で照射できるような角度で固定されている。
【０１００】
本実施形態においても、光源の出力を小さくすることができる等、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、出射部２８を面光源で構成する場合と比して、光源の小型化を図ることができる。
【０１０２】
＜第三実施形態＞
図１２は、第三実施形態を示す図であり、第一実施形態と同一又は同等部分については同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。
【０１０３】
本実施形態に係る造形装置１０は、第一実施形態と比較して、各光伝達手段４８、５０が異なり、各光伝達手段４８、５０は、筒体を入れ子にした入れ子形状に形成されている。
【０１０４】
（光伝達手段）
具体的に説明すると、各光伝達手段４８、５０は、出射部２８を構成する面光源３４を包囲する基端筒部８０と、基端筒部８０に内嵌する第一筒部８２と、第一筒部８２の内側に嵌合する第二筒部８４と、第二筒部８４の内側に嵌合する第三筒部８６とを備えている。
【０１０５】
変更部３０Ａ、３０Ｂが設けられた各箱体３８、４０の背面４４からは、開口部４６を包囲する矩形状のフランジ８８が延び出ており、フランジ８８は、第三筒部８６の内側に嵌合する。
【０１０６】
これにより、各箱体３８、４０側の各筒部８２〜８６が出射部２８側の各筒部８２〜８６に入り込むことで、変更部３０Ａ、３０Ｂを−Ｙ方向へ移動することができる。また、各箱体３８、４０側の各筒部８２〜８６が出射部２８側の各筒部８２〜８６から延び出すことで、変更部３０Ａ、３０Ｂを＋Ｙ方向へ移動することができる。
【０１０７】
本実施形態においても、光源の出力を小さくすることができる等、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０８】
また、本実施形態では、各光伝達手段４８、５０が入れ子形状でない場合と比して、構成を簡素化することができる。
【０１０９】
さらに、各光伝達手段４８、５０が蛇腹状とされた場合と比して、通過する光の乱反射を抑制し、伝達効率が高められる。
【０１１０】
＜第四実施形態＞
図１３は、第四実施形態を示す図であり、第一実施形態と同一又は同等部分については同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。
【０１１１】
本実施形態に係る造形装置１０は、第一実施形態と比較して、各光伝達手段４８、５０が異なり、第一実施形態の各箱体３８、４０が廃止されている。
【０１１２】
この光伝達手段４８、５０は、支柱３２の出射部２８を構成する面光源３４及び変更部３０Ａ、３０Ｂを覆う箱体９０によって形成されており、箱体９０は、台１２側が開放され、照射窓９０Ａが形成されている。この箱体９０の内面９０Ｂは、金属色とされており、内部を通過する光２０を反射し光２０の減衰を防止する。
【０１１３】
一方、変更部３０を構成する反射鏡３６は、前述した連動機構によって吐出部１６と連動してＹ方向へ移動される。
【０１１４】
本実施形態においては、光伝達手段が伸縮する場合の効果を除いて、光源の出力を小さくすることができる等、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１５】
また、光伝達手段を備えない場合と比して、出射部２８からの光２０を効率的に利用することができる。
【０１１６】
＜第五実施形態＞
図１４及び図１５は、第五実施形態を示す図であり、第一実施形態と同一又は同等部分については同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。
【０１１７】
本実施形態に係る造形装置１０は、第一実施形態と比較して、図１４から図１５に示したように、出射部２８が変更部３０と共にＹ方向へ移動する点が第一実施形態と異なる。
【０１１８】
すなわち、各箱体３８、４０には、図示しないブラケットを介して支持体９２が固定されており、支持体９２に出射部２８が設けられている。出射部２８は、線光源９４（ライン光源）で構成されており、線光源９４は、台１２のＸ方向の幅寸法と略同じ長さを有している。
【０１１９】
線光源９４は、Ｘ方向に長いライン状に形成されており、線光源９４は、第一実施形態の面光源３４と比較して、Ｚ方向の幅寸法が狭く、Ｘ方向に延びるライン状のライン光２０を出射する。
【０１２０】
吐出部１６に追従してＹ方向へ移動する各箱体３８、４０には、線光源９４からのライン光２０の光路２０Ａを台１２側へ変更する変更部３０が設けられている。変更部３０は、線光源９４からのライン光２０をＹ方向へ広げる拡大手段９６を構成しており、拡大手段９６は、線光源９４からのライン光２０をＹ方向へ広げつつ、台１２へ向けて導く導光板９８で構成されている。
【０１２１】
この導光板９８は、各箱体３８、４０に設けられており、追従部による吐出部１６に追従した各箱体３８、４０のＹ方向への移動に伴って、導光板９８は吐出部１６と連動する。
【０１２２】
導光板９８は、各箱体３８、４０のＸ方向の一方の側面から他方の側面に達する長さを有しており、導光板９８は、Ｘ方向の両端部が各箱体３８、４０の側面に固定されている。また、導光板９８は、各箱体３８、４０の＋Ｙ方向の正面１００に一縁を接した状態で、各箱体３８、４０の背面４４に設けられた開口部４６から他縁部が突出する長さを有しており、他縁を構成する端面１０２が線光源９４に対向する。
【０１２３】
そして、導光板９８は、線光源９４に対向する端面１０２から線光源９４からの光２０を取り込むとともに、取り込んだ光２０を台１２側の下面９８Ａの全体に分散して台１２へ照射する。
【０１２４】
本実施形態においても、光源の出力を小さくすることができる等、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２５】
また、変更部３０のＹ方向へ移動に伴って出射部２８が変更部３０と共にＹ方向へ移動する。
【０１２６】
このため、出射部２８が固定された場合と比して、光２０の伝達ロスを抑制することができる。
【０１２７】
また、光伝達手段を用いる場合と比して、構成の簡素化を図ることができるとともに、光２０を伝達する際のロスを抑制できるので、光源の出力を落とすことができる。
【０１２８】
そして、出射部２８は、Ｘ方向へ長い線光源９４で構成されている。
【０１２９】
このため、出射部２８を面光源で構成する場合と比して、移動に要する動力を小さくすることができる。
【０１３０】
また、変更部３０は、線光源９４からのライン光２０をＹ方向へ広げる拡大手段９６を構成する。
【０１３１】
このため、拡大手段９６を備えない場合と比して、広範囲を照らすことができる。
【０１３２】
さらに、拡大手段９６は、線光源９４からのライン光２０をＹ方向へ広げつつ、台１２へ向けて導く導光板９８で構成されている。
【０１３３】
このため、凸面鏡を用いる場合と比して、構造の簡素化を図ることができる。
【０１３４】
なお、第五実施形態では、光源を線光源９４で構成したが、これに限定されるものではない。例えば、面光源で構成してもよい。
【０１３５】
光源を面光源で構成した場合、変更部３０を平坦な反射鏡で構成することもできる。
【０１３６】
また、変更部３０を構成する拡大手段９６を、導光板９８で構成したが、これに限定されるものではない。例えば、凸面鏡で構成してもよい。
【符号の説明】
【０１３７】
１０   造形装置
１２   台
１４   液滴
１６   吐出部
１８   移動装置
２０   光
２０Ａ 光路
２８   出射部
３０   変更部
３４   面光源
３６   反射鏡
４８   第一光伝達手段
５０   第二光伝達手段
７０   線光源
７２   拡大手段
９４   線光源
９６   拡大手段
９８   導光板
【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】
2019038185.tif 000008
【図７】
2019038185.tif 000009
【図８】
2019038185.tif 000010
【図９】
2019038185.tif 000011
【図１０】
2019038185.tif 000012
【図１１】
2019038185.tif 000013
【図１２】
2019038185.tif 000014
【図１３】
2019038185.tif 000015
【図１４】
2019038185.tif 000016
【図１５】
2019038185.tif 000017