(57)【要約】【課題】ステージの側方に粉体が拡散することを防止することで粉体の使用量を少なくすることができる立体造形装置を提供する。【解決手段】粉体供給器の供給機構１６は、収容部内の粉体が通過する供給孔７０が開口する供給板１７を備える。供給孔７０のうち、供給板１７の左右方向の中間部１７Ｃにおいて開口する供給孔７３の数は、左端部１７Ａと右端部１７Ｂにおいてそれぞれ開口する供給孔７１，７２の数よりも多い。故に、被供給面において、左右方向両端部に供給される粉体の量は、中間部に供給される粉体の量よりも少ない。平坦化ローラが粉体をステージ面上で均すとき、粉体は、平坦化ローラに押されて粉体の山を積み増し、さらに崩れて左右方向に広がる。左右方向両端部の粉体は中間部よりも量が少ないので、積み増す山の高さが中間部よりも低く、左右方向に広がりにくい。【選択図】図３
2015182303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を収容する収容部と、前記収容部内に収容する前記粉体を外部に供給する供給手段とを備えた粉体供給部と、
前記粉体供給部から前記粉体が供給される面である被供給面と、前記被供給面に供給された前記粉体を層状に均した粉体層が形成される面であるステージ面とを有するステージ部と、
前記ステージ部に対し、前記ステージ面に平行な所定の第一方向に相対移動して、前記粉体供給部によって前記被供給面に供給された前記粉体を前記ステージ面上に広げ、且つ前記粉体の表面を平坦化し、前記粉体層を形成する平坦化部と
を備え、
前記供給手段は、
前記ステージ面に平行且つ前記第一方向に交差する第二方向において三等分した部位のうち、前記第二方向の一端側に設け、所定の第一量の前記粉体を前記被供給面に供給する第一供給部と、
前記第二方向に三等分した部位のうち、前記第二方向の他端側に設け、所定の第二量の前記粉体を前記被供給面に供給する第二供給部と、
前記第一供給部と前記第二供給部との間に設け、少なくとも前記第一量および前記第二量のうちの一方の量よりも多い第三量の前記粉体を前記被供給面に供給する第三供給部と
を含むことを特徴とする立体造形装置。
【請求項２】
前記供給手段は、前記収容部内から前記被供給面に供給される粉体が通過する複数の孔が形成された供給板を備え、
前記第一供給部は、前記供給板の前記一端側で、前記第一量の前記粉体が通過する第一孔が形成された部位であり、
前記第二供給部は、前記供給板の前記他端側で、前記第二量の前記粉体が通過する第二孔が形成された部位であり、
前記第三供給部は、前記供給板の前記第一供給部と前記第二供給部との間で、前記第三量の前記粉体が通過する第三孔が形成された部位であること
を特徴とする請求項１に記載の立体造形装置。
【請求項３】
前記第一孔、前記第二孔および前記第三孔が前記第一方向において同じ位置に形成された場合、前記第一孔、前記第二孔および前記第三孔は、隣り合う２つの孔の開口領域のうち、少なくとも一部の領域が前記第二方向に重なることを特徴とする請求項２に記載の立体造形装置。
【請求項４】
前記第三供給部は、開口領域の占める面積の割合が、少なくとも前記第一供給部において前記第一孔の開口領域が占める面積の割合、および前記第二供給部において前記第二孔の開口領域が占める面積の割合のうちの一方の割合よりも大きな割合を占める第三孔が形成されたことを特徴とする請求項２または３に記載の立体造形装置。
【請求項５】
前記第三孔の数は、少なくとも前記第一孔の数および前記第二孔の数のうちの一方の数よりも多いことを特徴とする請求項４に記載の立体造形装置。
【請求項６】
前記第三孔の大きさは、少なくとも前記第一孔の大きさおよび前記第二孔の大きさのうちの一方の大きさよりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の立体造形装置。
【請求項７】
前記供給手段は、
前記収容部内に配置され、前記第一孔を介して前記粉体を外部に押し出す第一押出部と、
前記収容部内に配置され、前記第二孔を介して前記粉体を外部に押し出す第二押出部と、
前記収容部内に配置され、前記第三孔を介して前記粉体を外部に押し出す第三押出部と
をさらに備え、
前記第三押出部と前記第三孔との最短距離は、少なくとも前記第一押出部と前記第一孔との最短距離および前記第二押出部と前記第二孔との最短距離のうちの一方の最短距離よりも短いことを特徴とする請求項２または３に記載の立体造形装置。
【請求項８】
前記第一孔、前記第二孔および前記第三孔は、前記第二方向に沿って配置されており、
前記供給手段は、前記第二方向に沿って延びる回転軸をさらに備え、
前記第一押出部、前記第二押出部および前記第三押出部は、前記回転軸の周囲を回転し、それぞれ前記第一孔、前記第二孔および前記第三孔を介して前記粉体を押し出し、
前記第三押出部が前記回転軸の周囲を回転する回転半径は、少なくとも前記第一押出部の回転半径および前記第二押出部の回転半径のうちの一方の回転半径よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の立体造形装置。
【請求項９】
前記供給手段は、
前記第二方向に沿って延びる回転軸と、
前記収容部内に配置され、前記回転軸の周囲を回転し、前記第一孔、前記第二孔および前記第三孔を介して前記粉体を押し出す第四押出部と
をさらに備え、
前記供給板において、前記第三孔は、少なくとも前記第一孔および前記第二孔のうちの一方の孔よりも前記第一方向で前記回転軸に近い位置に配置されたことを特徴とする請求項２または３に記載の立体造形装置。
【請求項１０】
前記第一供給部は、前記第一孔を開閉し、前記粉体の供給時に、前記第一孔を所定の第一時間、開放してから閉鎖する第一扉を備え、
前記第二供給部は、前記第二孔を開閉し、前記粉体の供給時に、前記第二孔を所定の第二時間、開放してから閉鎖する第二扉を備え、
前記第三供給部は、前記第三孔を開閉し、前記粉体の供給時に、前記第三孔を、少なくとも前記第一時間および前記第二時間のうちの一方の時間よりも長い第三時間、開放してから閉鎖する第三扉を備えたこと
を特徴とする請求項２または３に記載の立体造形装置。
【請求項１１】
前記供給手段は、前記粉体を内部に収容する凹部が形成され、前記収容部内に収容する前記粉体のうち、前記凹部内に取り込んだ前記粉体を前記被供給面に供給する取込部をさらに備え、
前記第一供給部は、前記取込部の前記一端側で、前記第一量の前記粉体を収容可能な収容量を有する第一凹部が形成された部位であり、
前記第二供給部は、前記取込部の前記他端側で、前記第二量の前記粉体を収容可能な収容量を有する第二凹部が形成された部位であり、
前記第三供給部は、前記取込部の前記第一供給部と前記第二供給部との間で、少なくとも前記第一量および前記第二量のうちの一方の量よりも多い前記第三量の前記粉体を収容可能な収容量を有する第三凹部が形成された部位であること
を特徴とする請求項１に記載の立体造形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体造形粉体に造形液を吐出して固化することで立体造形物を造形する立体造形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステージ上に供給する立体造形粉体（以下、単に「粉体」ともいう。）を薄層状に均した粉体層に造形液を吐出し、粉体層と造形液が混合して固化した造形層を積層することで立体造形物を造形する立体造形装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の３Ｄプリンタは、供給リザーバから造形ボックスに供給される粉末状の造形材料を、造形ボックスを横切って移動するガントリによって、造形ボックス全体にわたって広げる。３Ｄプリンタは、ガントリに取り付けられたプリントヘッドから結合剤を噴射し、造形材料を硬化させて、各層ごとに３Ｄの実物モデルの層を制作する。
【０００３】
３Ｄプリンタは、造形ボックスの周囲に、造形工程の間に拡散する造形材料が積もるデッキを備える。デッキは、上面を造形ボックス側壁の上縁よりも下方に下げ、造形材料が落下するガターを形成する。ガターは、造形ボックス側壁の上縁から溢れてデッキ上に拡散する造形材料を捕集する。さらに、３Ｄプリンタは、ガントリの下部に固定され、ばねまたは磁石で造形ボックスの側壁に密着するプラウを備える。プラウは、ガントリが造形材料を広げる動作の間に造形材料が造形ボックス側壁の上縁から溢れ出すのを防ぐ。ガントリが広げた造形材料のうち、造形ボックスに収容されず、造形ボックスからの溢れ出しがプラウに防がれた過剰な量の造形材料は、ガントリの移動方向で造形ボックスの下流に設けられたオーバーフローキャビティに落下して収容される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００５−５０３９３９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、粉体供給部からステージ上に供給されながらも造形層の造形に利用されなかった粉体は、使用済み粉体として回収され、再利用される。特許文献１における使用済み粉体は、造形ボックス上に供給された造形材料のうち、粉体層形成時に造形ボックス側壁の上縁から溢れた造形材料、粉体層の形成で余って造形ボックスの下流に設けられたオーバーフローキャビティに落下して収容された造形材料等である。しかしながら、使用済み粉体は、粉体供給部から一度も供給されたことがなく、造形層の造形に一度も利用されていない未使用の粉体と比べ、吸湿したり、塵埃など異物が混入したりして劣化する可能性がある。このため、立体造形装置は、粉体の使用量の低減が求められていた。
【０００６】
本発明は、ステージの側方に粉体が拡散することを防止することで粉体の使用量を少なくすることができる立体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】
本発明の一態様によれば、粉体を収容する収容部と、前記収容部内に収容する前記粉体を外部に供給する供給手段とを備えた粉体供給部と、前記粉体供給部から前記粉体が供給される面である被供給面と、前記被供給面に供給された前記粉体を層状に均した粉体層が形成される面であるステージ面とを有するステージ部と、前記ステージ部に対し、前記ステージ面に平行な所定の第一方向に相対移動して、前記粉体供給部によって前記被供給面に供給された前記粉体を前記ステージ面上に広げ、且つ前記粉体の表面を平坦化し、前記粉体層を形成する平坦化部とを備え、前記供給手段は、前記ステージ面に平行且つ前記第一方向に交差する第二方向において三等分した部位のうち、前記第二方向の一端側に設け、所定の第一量の前記粉体を前記被供給面に供給する第一供給部と、前記第二方向に三等分した部位のうち、前記第二方向の他端側に設け、所定の第二量の前記粉体を前記被供給面に供給する第二供給部と、前記第一供給部と前記第二供給部との間に設け、少なくとも前記第一量および前記第二量のうちの一方の量よりも多い第三量の前記粉体を前記被供給面に供給する第三供給部とを含むことを特徴とする立体造形装置が提供される。
【０００８】
粉体供給部の第二方向両側の端部において、少なくとも供給手段の第一供給部および第二供給部のうちの一方が供給する粉体の量は、中間部において第三供給部が供給する第三量よりも少ない第一量または第二量である。平坦化部が粉体をステージ面に広げる際に、端部に供給された粉体は、中間部に供給された粉体と比べ、量が少ないので第二方向に広がりにくい。故に、立体造形装置は、粉体を均す場合において、ステージ面の両端部から粉体をはみ出させにくいので、ステージ部の側方に粉体が拡散することを防止し、粉体の使用量を低減できる。
【０００９】
ところで、被供給面の両端部に供給される粉体の量が中間部に供給される粉体の量よりも少ない場合、平坦化部が粉体をステージ面に広げる際に、粉体は、ステージ面の両端部に十分に行き渡らない可能性がある。しかし、平坦化部が粉体を均す過程において、平坦化部に押された粉体は山を盛り、頂点側から崩れて低い側に流れる。このため、粉体は、ステージ面の中間部側から両端部側に広がって伸ばされる。すなわち、被供給面の中間部に供給された粉体の一部は、平坦化部の押圧によって両端部側に広げられ、被供給面の両端部に供給された粉体に加えられて、ステージ面の両端部で粉体層を形成する。故に、たとえ、被供給面の両端部に供給される粉体の量が、ステージ面の両端部における一層分の粉体層の形成に必要な粉体の量よりも少なくとも、被供給面の中間部に供給された粉体の一部によって補うことができる。本態様に係る立体造形装置は、被供給面の中間部に両端部よりも多くの粉体を供給するので、両端部と中間部に同量の粉体を供給する場合と比べ、ステージ面全体を確実に粉体で覆って粉体層を形成でき、且つ、粉体の使用量を少なくすることができる。
【００１０】
本態様において、前記供給手段は、前記収容部内から前記被供給面に供給される粉体が通過する複数の孔が形成された供給板を備えてもよい。前記第一供給部は、前記供給板の前記一端側で、前記第一量の前記粉体が通過する第一孔が形成された部位であってもよい。前記第二供給部は、前記供給板の前記他端側で、前記第二量の前記粉体が通過する第二孔が形成された部位であってもよい。前記第三供給部は、前記供給板の前記第一供給部と前記第二供給部との間で、前記第三量の前記粉体が通過する第三孔が形成された部位であってもよい。第一供給部が第一孔を介して供給する第一量の粉体よりも多い第三量の粉体を第三供給部が供給するためには、第三供給部は、第一孔よりも多くの粉体が第三孔を通過できるようにすればよい。同様に、第二供給部が第二孔を介して供給する第二量の粉体よりも多い第三量の粉体を第三供給部が供給するためには、第三供給部は、第二孔よりも多くの粉体が第三孔を通過できるようにすればよい。粉体供給部は、例えば、第一孔および第二孔のうち少なくとも一方よりも第三孔を大きく形成したり、第一孔および第二孔のうち少なくとも一方よりも第三孔の数を増やしたりするなど、簡易な構成で、第一孔および第二孔のうち少なくとも一方よりも第三孔から多くの粉体を被供給面に供給することが可能である。
【００１１】
本態様において、前記第一孔、前記第二孔および前記第三孔が前記第一方向において同じ位置に形成された場合、前記第一孔、前記第二孔および前記第三孔は、隣り合う２つの孔の開口領域のうち、少なくとも一部の領域が前記第二方向に重なってもよい。第一孔、第二孔および第三孔を介して被供給面に供給される粉体は、それぞれ個別に粉体の山を形成する場合がある。仮に、第一孔、第二孔および第三孔が第一方向において同じ位置に形成された場合、隣り合う２つの孔は、それぞれの開口領域の少なくとも一部が第二方向に重なる。故に、粉体供給時に第一孔、第二孔および第三孔を介して被供給面上に供給されて形成される個々の粉体の山が、仮に、第一方向において同じ位置に揃えて配置された場合、隣り合う山同士は、少なくとも一部が第二方向に重なる配置となる。故に、平坦化部が粉体をステージ面に運ぶ過程において、個々の粉体の山は、被供給面において平坦化部が粉体に接触してから直ちに第二方向に連続して繋がる。よって、平坦化部がステージ面上で粉体を均し始める際に、第二方向においてステージ面上を覆う粉体が足りなくなる部分がないので、立体造形装置は、造形層を確実に形成することができる。個々の粉体の山が、仮に、第一方向において同じ位置に揃えて配置されても、隣り合う山同士が第二方向に重ならない配置となる場合、ステージ面上を確実に粉体で覆うためには、平坦化部は、粉体を運ぶ過程で個々の粉体の山を第二方向に繋げる必要がある。平坦化部が個々の粉体の山を第二方向に繋げるためには、被供給面は、粉体の供給位置とステージ面との間に所定の距離を必要とする。しかし、本態様は、平坦化部が被供給面から粉体を運び始めて直ちに個々の粉体の山を第二方向に繋げることができるため、上記の所定の距離が不要である。故に、立体造形装置は、粉体の供給位置とステージ面との間の距離を短くすることで小型化を図ることができる。また、平坦化部の移動距離を短くでき、立体造形装置による造形の高速化を図ることができる。
【００１２】
また、平坦化部が粉体を運ぶ距離が長くなるほど、被供給面に供給された粉体は、中間部から両端部により多く流れて広がる。仮に、被供給面の両端部と中間部にそれぞれ同様の配置で且つ同量の粉体が供給された場合、平坦化部が粉体を押し運ぶ距離が長くなるほど、ステージ面の両端部からはみ出す粉体の量は、多くなる。本態様に係る立体造形装置は、上記のように、粉体の供給位置とステージ面との間の距離を短くすることで、ステージ面の両端部からはみ出す粉体の量を減らすことができるので、粉体の使用量をさらに少なくすることができる。
【００１３】
本態様において、前記第三供給部は、開口領域の占める面積の割合が、少なくとも前記第一供給部において前記第一孔の開口領域が占める面積の割合、および前記第二供給部において前記第二孔の開口領域が占める面積の割合のうちの一方の割合よりも大きな割合を占める第三孔が形成されてもよい。第三供給部は、第三供給部において占める大きさの割合が、第一供給部における第一孔および第二供給部における第二孔のうち少なくとも一方が占める大きさの割合よりも大きな第三孔から、粉体を供給できる。故に、粉体供給部は、第一孔および第二孔のうち少なくとも一方よりも第三孔から多くの粉体を被供給面に供給することができる。よって、立体造形装置は、粉体を均す場合において、ステージ面の両端部から粉体をはみ出させにくいので、簡易な構成で、ステージ部の側方に粉体が拡散することを防止し、粉体の使用量を低減できる。
【００１４】
本態様において、前記第三孔の数は、少なくとも前記第一孔の数および前記第二孔の数のうちの一方の数よりも多くてもよい。第三孔が第一孔および第二孔のうち少なくとも一方よりも数が多いので、粉体供給部は、第一孔および第二孔のうち少なくとも一方よりも第二孔から多くの粉体を被供給面に供給することができる。よって、立体造形装置は、粉体を均す場合において、ステージ面の両端部から粉体をはみ出させにくいので、簡易な構成で、ステージ部の側方に粉体が拡散することを防止し、粉体の使用量を低減できる。
【００１５】
本態様において、前記第三孔の大きさは、少なくとも前記第一孔の大きさおよび前記第二孔の大きさのうちの一方の大きさよりも大きくてもよい。第三孔が第一孔および第二孔のうち少なくとも一方よりも大きいので、故に、粉体供給部は、第一孔および第二孔のうち少なくとも一方よりも第三孔から多くの粉体を被供給面に供給することができる。よって、立体造形装置は、粉体を均す場合において、ステージ面の両端部から粉体をはみ出させにくいので、簡易な構成で、ステージ部の側方に粉体が拡散することを防止し、粉体の使用量を低減できる。
【００１６】
本態様において、前記供給手段は、前記収容部内に配置され、前記第一孔を介して前記粉体を外部に押し出す第一押出部と、前記収容部内に配置され、前記第二孔を介して前記粉体を外部に押し出す第二押出部と、前記収容部内に配置され、前記第三孔を介して前記粉体を外部に押し出す第三押出部とをさらに備えてもよい。前記第三押出部と前記第三孔との最短距離は、少なくとも前記第一押出部と前記第一孔との最短距離および前記第二押出部と前記第二孔との最短距離のうちの一方の最短距離よりも短くてもよい。第一押出部、第二押出部および第三押出部は、それぞれ、第一孔、第二孔および第三孔との距離に応じて、第一孔、第二孔および第三孔から押し出す粉体の量が異なり、最短距離が短いほど多くの粉体を押し出すことができる。第三押出部と第三孔との最短距離が第一押出部と第一孔との最短距離および第二押出部と第二孔との最短距離のうち少なくとも一方よりも短いので、第三供給部は、第一供給部および第二供給部のうち少なくとも一方よりも多くの粉体を被供給面に供給することができる。よって、立体造形装置は、粉体を均す場合において、ステージ面の両端部から粉体をはみ出させにくいので、簡易な構成で、ステージ部の側方に粉体が拡散することを防止し、粉体の使用量を低減できる。
【００１７】
本態様において、前記第一孔、前記第二孔および前記第三孔は、前記第二方向に沿って配置されていてもよい。前記供給手段は、前記第二方向に沿って延びる回転軸をさらに備えてもよい。前記第一押出部、前記第二押出部および前記第三押出部は、前記回転軸の周囲を回転し、それぞれ前記第一孔、前記第二孔および前記第三孔を介して前記粉体を押し出してもよい。前記第三押出部が前記回転軸の周囲を回転する回転半径は、少なくとも前記第一押出部の回転半径および前記第二押出部の回転半径のうちの一方の回転半径よりも大きくてもよい。第三押出部は、第一押出部および第二押出部のうち少なくとも一方よりも大きな回転半径で回転軸の周囲を回転する。故に、第三押出部と第三孔との最短距離は、第一押出部と第一孔との最短距離および第二押出部と第二孔との最短距離のうち少なくとも一方よりも短い。したがって、第三供給部は、第一供給部および第二供給部のうち少なくとも一方よりも多くの粉体を被供給面に供給することができる。よって、立体造形装置は、粉体を均す場合において、ステージ面の両端部から粉体をはみ出させにくいので、簡易な構成で、ステージ部の側方に粉体が拡散することを防止し、粉体の使用量を低減できる。
【００１８】
本態様において、前記供給手段は、前記第二方向に沿って延びる回転軸と、前記収容部内に配置され、前記回転軸の周囲を回転し、前記第一孔、前記第二孔および前記第三孔を介して前記粉体を押し出す第四押出部とをさらに備えてもよい。前記供給板において、前記第三孔は、少なくとも前記第一孔および前記第二孔のうちの一方の孔よりも前記第一方向で前記回転軸に近い位置に配置されてもよい。第三孔は、第一孔および第二孔のうち少なくとも一方の孔よりも、第一方向において第四押出部の回転軸に近い位置に配置されるので、第二供給部は第一供給部よりも多くの粉体を被供給面に供給することができる。よって、立体造形装置は、粉体を均す場合において、ステージ面の両端部から粉体をはみ出させにくいので、簡易な構成で、ステージ部の側方に粉体が拡散することを防止し、粉体の使用量を低減できる。
【００１９】
本態様において、前記第一供給部は、前記第一孔を開閉し、前記粉体の供給時に、前記第一孔を所定の第一時間、開放してから閉鎖する第一扉を備えてもよい。前記第二供給部は、前記第二孔を開閉し、前記粉体の供給時に、前記第二孔を所定の第二時間、開放してから閉鎖する第二扉を備えてもよい。前記第三供給部は、前記第三孔を開閉し、前記粉体の供給時に、前記第三孔を、少なくとも前記第一時間および前記第二時間のうちの一方の時間よりも長い第三時間、開放してから閉鎖する第三扉を備えてもよい。粉体供給部は、粉体供給時に、第一時間開放される第一孔および第二時間開放される第二孔のうち少なくとも一方よりも、第三時間開放される第三孔から多くの粉体を被供給面に供給することができる。よって、立体造形装置は、粉体を均す場合において、ステージ面の両端部から粉体をはみ出させにくいので、簡易な構成で、ステージ部の側方に粉体が拡散することを防止し、粉体の使用量を低減できる。
【００２０】
本態様において、前記供給手段は、前記粉体を内部に収容する凹部が形成され、前記収容部内に収容する前記粉体のうち、前記凹部内に取り込んだ前記粉体を前記被供給面に供給する取込部をさらに備えてもよい。前記第一供給部は、前記取込部の前記一端側で、前記第一量の前記粉体を収容可能な収容量を有する第一凹部が形成された部位であってもよい。前記第二供給部は、前記取込部の前記他端側で、前記第二量の前記粉体を収容可能な収容量を有する第二凹部が形成された部位であってもよい。前記第三供給部は、前記取込部の前記第一供給部と前記第二供給部との間で、少なくとも前記第一量および前記第二量のうちの一方の量よりも多い前記第三量の前記粉体を収容可能な収容量を有する第三凹部が形成された部位であってもよい。第三供給部は、第三凹部内に、第一量および第二量のうち少なくとも一方よりも多い第三量の粉体を収容できるので、第一供給部および第二供給部のうち少なくとも一方よりも多くの粉体を被供給面に供給することができる。よって、立体造形装置は、粉体を均す場合において、ステージ面の両端部から粉体をはみ出させにくいので、簡易な構成で、ステージ部の側方に粉体が拡散することを防止し、粉体の使用量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】立体造形装置１の外観を示す斜視図である。
【図２】造形台６付近の構成を示す斜視図である。
【図３】供給機構１６の平面図である。
【図４】立体造形装置１の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】造形台６付近を上方から見た図である。
【図６】平坦化ローラ２８で粉体を均す様子を説明するための図である。
【図７】供給機構１１６の平面図である。
【図８】粉体供給器２１４の斜視図である。
【図９】粉体供給器３１４の斜視図である。
【図１０】粉体供給器４１４の斜視図である。
【図１１】粉体供給器５１４の斜視図である。
【図１２】粉体供給器６１４の斜視図である。
【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。なお、参照する図面は、本発明が採用し得る技術的特徴を説明するために用いられるものである。図面に記載する装置の構成、各種処理のフローチャート等は、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。以下の説明では、図１に示す、土台部２に対し、造形台６がレール３に沿って移動する方向を立体造形装置１の前後方向とし、レール３に対し操作パネル８３が設けられた側を前側とする。また、土台部２に対し、吐出ヘッド２１がガイドレール２３に沿って移動する方向を立体造形装置１の左右方向とし、ガイドレール２３に対し操作パネル８３が設けられた側を右側とする。土台部２に対し、昇降ステージ９（図２参照）が昇降する方向を上下方向とし、昇降ステージ９のステージ面９Ａに対し粉体供給器１４が配置された側を上側とする。
【００２３】
図１，図２を参照し、立体造形装置１の構成について説明する。立体造形装置１は、造形データにしたがって、無色の造形液（無色造形液）および着色した造形液（カラー造形液）を吐出する吐出ヘッド２１等を駆動し、立体造形物を造形する。立体造形装置１は、有線または無線によるローカル接続あるいはネットワーク等を介し、パーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という。）１００（図４参照）から造形データを受信する。ＰＣ１００は、物体の三次元形状および色を示す立体データに基づいて造形データを作成し、立体造形装置１に送信する。なお立体造形装置１は、造形データを他のデバイスから取得してもよい。また立体造形装置１は、物体の三次元形状および色を示す立体データをＰＣ１００から取得し、取得した立体データに基づいて造形データを作成してもよい。
【００２４】
図１に示すように、立体造形装置１は、土台部２、造形台６、粉体供給器１４、平坦化ローラ２８、吐出ヘッド２１および吸引部１３を主に備える。土台部２は、立体造形装置１の全体を支える土台である。造形台６は、昇降ステージ９を備える。立体造形装置１は、昇降ステージ９上で立体造形物を造形する。粉体供給器１４は、造形台６の被供給面１２Ａ上に粉体（立体造形粉体）を供給する。平坦化ローラ２８は、被供給面１２Ａ上に供給された粉体を昇降ステージ９のステージ面９Ａ上へ移動させ、平坦に均して立体造形粉体の層（以下、「粉体層」という。）を形成する。吐出ヘッド２１は、ステージ面９Ａ上に形成された粉体層に、無色造形液およびカラー造形液を吐出する。粉体層は、吐出ヘッド２１が吐出する造形液と混合することによって固化する。以下、粉体層に造形液を吐出して固化した層を、「造形層」という。吸引部１３は、粉体層の形成において余る粉体（以下「、余剰粉体」という。）と、造形層の形成において固化せずに立体造形物の周辺に残存する余分な粉体（以下、「未硬化粉体」という。）を回収する。以下、各構成について説明する。
【００２５】
土台部２は、上下方向を厚み方向とし、左右方向を長手方向とする矩形板状であり、立体造形装置１の全体を支える。土台部２は、左右方向の両端に、それぞれ上方へ向けて立設する２つの支持部３５，３６を備える。左側の支持部３５は、内部に、タンク３１と吸引部１３（後述）を備える。右側の支持部３６は、内部に、立体造形装置１を電気的に制御するＣＰＵ８０（図４参照）を備える。支持部３６は、前面に、作業者からの操作入力を受け付ける入力部、および作業者への指示等を表示する表示部を有する操作パネル８３を備える。土台部２は、支持部３５と支持部３６の間に、左右に平行に並んで前後方向に延びる２本のレール３を備える。２本のレール３は、土台部２の前側端部に設けた前固定部４と、後側端部に設けた後固定部（図示略）との間に架かる。前固定部４と後固定部は、レール３を土台部２の上面から所定の高さに固定する。２本のレール３は、造形台６を支持し、前後方向への移動を案内する。
【００２６】
造形台６は、支持部３５と支持部３６の間に配置される。造形台６は、基部７、造形部８、被供給部１２、回収部１１を有する。基部７は、造形部８、被供給部１２および回収部１１を支える略直方体形状の台座である。基部７は、左右に並び、前後方向に貫通する２つの貫通穴（図示略）を有する。土台部２の２本のレール３は、基部７の貫通穴に挿通される。土台部２は、レール３の後端部に台移動モータ４３（図４参照）を備える。造形台６は、台移動モータ４３の動力によって、２本のレール３に沿って前後方向に移動する。粉体供給器１４、平坦化ローラ２８および吐出ヘッド２１は、造形台６に対して相対的に前後方向へ移動する。
【００２７】
図２に示すように、造形部８は、立体造形物を形成する直方体形状の部位である。造形部８は、上面中央に、平面視略矩形状の凹部３２を開口する。造形部８は、凹部３２内に、昇降ステージ９、昇降機構３７およびステージ昇降モータ３８を備える。昇降機構３７は、ステージ昇降モータ３８の動力によって凹部３２内で昇降ステージ９を上下に昇降する。昇降ステージ９は、立体造形装置１が立体造形物を造形する台であり、平面視略長方形（例えば１００ｍｍ×１００ｍｍ）の板体である。昇降ステージ９の大きさは、凹部３２の開口と略同じである。凹部３２内で、昇降ステージ９の上面であるステージ面９Ａは、水平に保たれる。造形部８は、左側面に、凹部３２内で昇降ステージ９の下方の空間から未硬化粉体を、支持部３５に設けた吸引部１３（図１参照）に導く吸引ホース１０（図１参照）に接続する。
【００２８】
被供給部１２は、造形部８の前面側上端部から前方へ向けて板状に突出する部位である。被供給部１２の上面は、粉体供給器１４から粉体が供給される被供給面１２Ａであり、水平に保たれる。被供給面１２Ａに供給される粉体は、造形時に、平坦化ローラ２８によって昇降ステージ９上に運ばれる。回収部１１は、造形部８の後端側に接続する部位であり、上面に、平面視矩形の凹部である粉体落下口１１Ａを開口する。平坦化ローラ２８は、昇降ステージ９上での粉体層の形成において余った余剰粉体を、粉体落下口１１Ａに落とす。粉体落下口１１Ａは、底部が造形部８の凹部３２内で昇降ステージ９の下方の部位に接続する。
【００２９】
立体造形装置１は、昇降範囲の上部から昇降ステージ９を徐々に下降させながら立体造形物を造形する。昇降ステージ９は、上部ステージおよび下部ステージ（図示略）を備える。上部ステージおよび下部ステージは、略同一形状の板状部材であり、水平に配置される。上部ステージおよび下部ステージは、それぞれ、厚み方向に貫通する複数の孔（図１参照）を備える。立体造形装置１は、造形時に、上部ステージの孔の位置と下部ステージの孔の位置を、平面視において重複しない位置にずらして配置する。昇降ステージ９が静止している状態では、粉体は、ステージ面９Ａ上に堆積する。立体造形装置１は、造形後に、上部ステージの孔の位置と下部ステージの孔の位置を、平面視において重複する位置に合わせて配置する。造形層の形成において固化しなかった未硬化粉体は、上部ステージおよび下部ステージの孔を通って凹部３２内下方に落下する。凹部３２内に溜まった未硬化粉体と余剰粉体は、吸引ホース１０を通じて吸引部１３（図１参照）に吸引される。
【００３０】
粉体供給器１４は、造形台６の上面よりも上方の位置に固定される。粉体供給器１４は、収容部１５と供給機構１６を備える。収容部１５は、平面視、左右方向に長い略矩形形状で、上下方向に延び、上端および下端を開放する筒体である。収容部１５の左右方向の長さは、昇降ステージ９の左右方向の長さと略同じである。収容部１５の下部は、前後方向の幅が等幅の筒状に形成される。収容部１５の下部上端から上部にかけての部分は、上方へ向けて徐々に幅が広がるテーパ状に形成される。収容部１５は、内部に粉体を収容する。粉体は、例えば周知の石膏粉体である。石膏は焼石膏とすることが好ましい。また、粉体の粒子径は１０μｍ〜５００μｍとすることが好ましい。
【００３１】
供給機構１６は、収容部１５の下部に設けられる。供給機構１６は、収容部１５内の粉体を外部に排出する機構である。粉体供給時、造形台６の被供給面１２Ａは、粉体供給器１４の下方に配置される。供給機構１６は、粉体を収容部１５内から被供給面１２Ａ上に供給する。なお、供給機構１６の詳細については後述する。
【００３２】
平坦化ローラ２８は、造形台６の被供給面１２Ａに供給された粉体を昇降ステージ９上に移動し、且つ平坦化して、粉体層を形成する。図１，図２に示すように、平坦化ローラ２８は、粉体供給器１４の前側に配置され、昇降ステージ９の上面と平行な状態（つまり、水平な状態）で、造形台６の移動方向（前後方向）と交差する方向（左右方向）に延びる。平坦化ローラ２８の直径は、例えば１２ｍｍである。平坦化ローラ２８の回転軸２９は、左右の支持部３５，３６間に架け渡される。回転軸２９は、ローラ回転モータ４５（図４参照）に接続され、ローラ回転モータ４５の駆動によって、右側面視、反時計回りの方向に回転する。粉体層を形成する場合、立体造形装置１は、被供給面１２Ａを粉体供給器１４の下方に配置して粉体を供給した後、平坦化ローラ２８を回転させながら、造形台６を後方から前方へ移動する。平坦化ローラ２８は造形台６に対する相対的な後方側へ向けて移動し、粉体を被供給部１２から昇降ステージ９上に運び、昇降ステージ９上で平坦化する。平坦化ローラ２８が粉体を均す場合の回転速度は、例えば、１分あたり６０〜１８００回転であり、相対的な移動速度は、例えば、１〜２００ｍｍ／ｓである。また、平坦化ローラ２８は、造形台６の前方への移動によって、余剰粉体を昇降ステージ９から回収部１１へ運び、粉体落下口１１Ａに落下させる。
【００３３】
粉体供給器１４は、収容部１５の前面に板状のブレード２０を有する。ブレード２０は、収容部１５前面下部の壁面から前方斜め下方へ延び、平坦化ローラ２８の後面側に隙間無く接触する。ブレード２０は、平坦化ローラ２８に付着した粉体を除去する。また、ブレード２０は、平坦化ローラ２８後面側の粉体が平坦化ローラ２８を乗り越えて、均し終えた粉体層上に落ちることを防止する。
【００３４】
吐出ヘッド２１は、昇降ステージ９上に形成された粉体層に、造形液（無色造形液およびカラー造形液）を吐出する。吐出ヘッド２１は例えばピエゾ方式で造形液を下方に吐出可能なインクジェットヘッドである。粉体層は、吐出ヘッド２１が吐出する造形液と混合することによって固化する。カラー造形液は、無色造形液をあらかじめインクで着色した造形液であり、粉体層を固化し、且つ着色できる。なお無色造形液は、カラー造形液よりも粉体層を良好に固化させることができる。
【００３５】
吐出ヘッド２１は、下面に、造形液を吐出するノズルを各色ごとに前後方向に沿って並べた複数のノズル列（図示略）を有する。複数のノズル列は、それぞれ、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）およびブラック（Ｋ）に着色したカラー造形液と、無色造形液を吐出する。なお、吐出ヘッド２１は、単色の造形液を吐出するノズル列を１列以上有する構成であってもよい。図１に示すように、立体造形装置１は、支持部３５内上部に、造形液を貯蔵するタンク３１を備える。タンク３１は、複数のチューブからなる接続管（図示略）で吐出ヘッド２１に接続し、接続管を通じて吐出ヘッド２１に造形液を供給する。接続管は、例えば、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色のカラー造形液と無色造形液を輸送する５本のチューブである。造形時、吐出ヘッド２１は、平坦化ローラ２８が平坦化した粉体層の上面に、造形液を吐出する。
【００３６】
立体造形装置１は、造形台６の上方、且つ平坦化ローラ２８の前方に、吐出ヘッド２１の左右方向の移動を案内するガイドレール２３を備える。ガイドレール２３は、左右の支持部３５，３６間に架け渡される。吐出ヘッド２１は、ガイドレール２３に取り付けられ、ガイドレール２３に沿って左右方向に移動できる。支持部３５は、吐出ヘッド２１を移動させるためのヘッド移動モータ４４（図４参照）を備える。ヘッド移動モータ４４は、ガイドレール２３に沿って設けたキャリッジベルト（図示略）を動かし、吐出ヘッド２１を左右方向に移動する。
【００３７】
吸引部１３は、支持部３５に設けられる。吸引部１３は、造形台６内の未硬化粉体を、吸引ホース１０を介して吸引するポンプ（図示略）を備える。吸引ホース１０は、造形台６の前後方向への移動に合わせて自在に曲がる。
【００３８】
次に、図２，図３を参照し、粉体供給器１４の供給機構１６について説明する。前述したように、供給機構１６は、収容部１５の下部に設けられ、収容部１５内の粉体を外部に排出する機構である。供給機構１６は、供給板１７、弁体１８および粉体供給モータ１９を備える。供給板１７は、収容部１５下部の底部に設けられ、収容部１５の下端を蓋する。供給板１７は、粉体が通過する複数の供給孔７０を開口する。弁体１８は、供給板１７の面に沿ってスライド移動する板体であり、供給孔７０を開閉する。粉体供給モータ１９は、回転軸にギアを設け、例えば、ラックアンドピニオン型のギア機構（図示略）によって弁体１８を移動する。粉体供給時に、立体造形装置１のＣＰＵ８０（図４参照）は、粉体供給モータ１９の駆動を制御し、予め設定された所定時間、供給孔７０を開放する。
【００３９】
図３に示すように、上記の供給板１７は、左右方向に長く延び、複数の供給孔７０が開口する板体である。供給孔７０は、例えば、左右方向に長いスリット状に形成される。１つの供給孔７０の大きさ（開口面積）は、他の供給孔７０の大きさと同じである。なお、図３では、説明の便宜上、供給孔７０の大きさを実際よりも大きく図示している。１つの供給孔７０の大きさは、一例として、左右方向の最大長さが３ｍｍであり、前後方向の最大長さが１ｍｍである。ここで、供給板１７を左右方向に３等分し、左端側の左端部１７Ａと、右端側の右端部１７Ｂと、左端部１７Ａおよび右端部１７Ｂ間の中間部１７Ｃとに部位分けした場合を考える。供給孔７０のうち、左端部１７Ａに設けられた供給孔７０と、右端部１７Ｂに設けられた供給孔７０を、それぞれ、供給孔７１，７２とし、中間部１７Ｃに設けられた供給孔７０を、供給孔７３とする。また、供給機構１６において、供給板１７の左端部１７Ａおよび右端部１７Ｂに対応し、供給孔７１，７２を介して粉体を供給する部位をそれぞれ供給部５１，５２とする。同様に、供給機構１６において、供給板１７の中間部１７Ｃに対応し、供給孔７３を介して粉体を供給する部位を、供給部５３とする。
【００４０】
本実施形態において、左端側の供給部５１が備える供給孔７１の数は、右端側の供給部５２が備える供給孔７２の数と同じである。一例として、供給部５１，５２は、それぞれ３つの供給孔７１，７２を備える。また、供給部５３が備える供給孔７３の数は、供給部５１が備える供給孔７１の数よりも多く、同様に、供給部５２が備える供給孔７２の数よりも多い。一例として、供給部５３は、６つの供給孔７３を備える。つまり、供給部５３が備える複数の供給孔７３の開口面積の合計面積は、供給部５１が備える複数の供給孔７１の開口面積の合計面積よりも大きく、同様に、供給部５２が備える複数の供給孔７２の開口面積の合計面積よりも大きい。言い換えると、供給部５３において供給孔７３の開口が占める大きさは、供給部５１において供給孔７１の開口が占める大きさよりも大きく、同様に、供給部５２において供給孔７２の開口が占める大きさよりも大きい。さらに言い換えると、弁体１８が供給孔７０を所定時間開放する間に、供給部５３が複数の供給孔７３を介して供給する粉体の量は、左端側の供給部５１が複数の供給孔７１を介して供給する粉体の量よりも多い。同様に、弁体１８が供給孔７０を所定時間開放する間に、供給部５３が供給する粉体の量は、右端側の供給部５２が複数の供給孔７２を介して供給する粉体の量よりも多い。すなわち、１層の粉体層を形成するための１回の粉体の供給において、供給部５３が供給する粉体の量（第三量）は、供給部５１，５２のそれぞれが供給する粉体の量（第一量，第二量）よりも多い。なお、弁体１８が供給孔７０を開放する所定時間は、例えば、１５秒である。供給部５３が１回の粉体の供給において供給する粉体の量である第三量は、例えば、０．８ｇである。供給部５１，５２が１回の粉体の供給においてそれぞれ供給する粉体の量である第一量、第二量は、例えば、０．４ｇである。
【００４１】
次に、図４を参照し、立体造形装置１の電気的な構成について説明する。立体造形装置１は、立体造形装置１の制御を司るＣＰＵ８０を備える。ＣＰＵ８０は、バス８９を介し、ＲＡＭ８１、ＲＯＭ８２、操作パネル８３、外部通信インターフェイス（以下、「Ｉ／Ｆ」と略す。）８５、モータ駆動部６１，６３，６４，６５，６６、およびヘッド駆動部６２と電気的に接続する。ＲＡＭ８１は、ＰＣ１００から受信した造形データ等の各種データを一時的に記憶する。ＲＯＭ８２は、立体造形装置１の動作を制御するための制御プログラムおよび初期値等を記憶する。
【００４２】
操作パネル８３の入力部は、作業者からの操作入力を受け付ける。操作パネル８３の表示部は、作業者への指示等を表示する。外部通信Ｉ／Ｆ８５は、立体造形装置１をＰＣ１００等の外部機器に電気的に接続する。なお、立体造形装置１は、ＵＳＢインターフェイス、インターネット等を介し、他のデバイス（例えば、ＵＳＢメモリ、サーバ等）から各種データを取得することも可能である。モータ駆動部６１，６３〜６６は、ＣＰＵ８０の制御に従い、それぞれ、粉体供給モータ１９、台移動モータ４３、ヘッド移動モータ４４、ローラ回転モータ４５、ステージ昇降モータ３８の動作を制御する。ヘッド駆動部６２は吐出ヘッド２１に電気的に接続し、各吐出チャンネルに設けられた圧電素子を駆動して、各ノズルから造形液を吐出する。
【００４３】
このような構造を有する本実施形態の立体造形装置１は、ＰＣ１００から受信した造形データにしたがって、概略、以下のように立体造形物を造形する。図２に示すように、立体造形装置１のＣＰＵ８０は、台移動モータ４３の駆動を制御して造形台６を移動させ、粉体供給器１４の下方に被供給部１２の被供給面１２Ａを配置する。ＣＰＵ８０は、粉体供給モータ１９の駆動を制御して弁体１８を所定時間開放させ、収容部１５内の粉体を被供給面１２Ａ上に供給する。造形時の粉体層の厚みは、例えば０．１ｍｍである。ＣＰＵ８０は、１層分の粉体層の形成に必要な粉体の量として、例えば１．６ｇ供給する。図５に示すように、供給機構１６の供給部５３は、供給部５１，５２よりも多くの量の粉体を造形台６の被供給面１２Ａに供給する。すなわち、被供給面１２Ａには、左右方向中間部に多くの量の粉体が供給され、両端部に、中間部よりも少ない量の粉体が供給される。
【００４４】
なお、本実施形態では、１層分の粉体層の形成においてＣＰＵ８０が供給機構１６に供給させる粉体の量を、以下のように設定する。１層分の粉体層の形成に必要な粉体の体積は、１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．１ｍｍ＝１０００ｍｍ３＝１ｃｍ３である。また、石膏のかさ密度は、実測値で、略１．４ｇ／ｃｍ３である。したがって、１層の粉体層の形成に、少なくとも１ｃｍ３×１．４ｇ／ｃｍ３＝１．４ｇの石膏が必要である。ここで、粉体層形成時に平坦化ローラ２８が粉体を運搬する過程において、粉体は、舞ったり、昇降ステージ９の側方に流れ出たして、粉体層の形成に寄与しないことがある。本実施形態では、粉体層の形成に寄与しない粉体の重量を考慮し、１層の粉体層の形成に要する石膏の重量を、１．６ｇに設定している。
【００４５】
ＣＰＵ８０は、ローラ回転モータ４５の駆動を制御して平坦化ローラ２８を回転させながら、台移動モータ４３の駆動を制御して造形台６を移動させ、被供給面１２Ａ上の粉体を造形部８の昇降ステージ９上に運ぶ。図６に示すように、被供給面１２Ａの左右方向中間部に供給された粉体によって形成される山の高さは、両端部に供給された粉体の山の高さよりも高い。粉体は、造形台６に対して相対的に後方へ向けて移動する平坦化ローラ２８よって押圧される。粉体の山は崩れ、粉体は、高く積もった側から低い側に流れる。すなわち粉体は、左右方向において、中央から両端側へ広がる。前後方向において、粉体は、造形台６に対する相対的な前方側から平坦化ローラ２８に押され、相対的な後方側へ広がる。また、粉体は、後方側および左右両端側への落差による移動だけでなく、平坦化ローラ２８の押圧によって後方側に位置する他の粉体上に乗り上げることで上方へも移動し、粉体の山を積み増す。上記のように、供給部５３によって被供給面１２Ａの左右方向中間部に供給された粉体の量が、供給部５１，５２によって両端部に供給された粉体の量よりも多いので、中間部において積み増される粉体の山の高さは両端部よりも高い。積み上がった粉体は、平坦化ローラ２８に押されて山を崩し、落差によって、昇降ステージ９上における相対的な後方側および左右両端側へさらに広がる。
【００４６】
ＣＰＵ８０は、平坦化ローラ２８によってステージ面９Ａ上で粉体を均して平坦化させ、粉体層を形成する。図５において、一点鎖線Ｅで示すように、粉体層の形成過程において、粉体は、造形台６に対する平坦化ローラ２８の相対的な後方側への移動にしたがって、造形台６上で左右方向両側へ広がっていく。本実施形態では、上記のように、供給部５１，５２によって供給される左右方向両端部の粉体の量が、供給部５３によって供給される中間部よりも少ない。故に、平坦化ローラ２８が左右方向両端部において積み増す粉体の山の高さは、中間部よりも低い。粉体の山を平坦化ローラ２８で均す場合、粉体は、供給時の山の高さが高いほど、左右方向に大きく広がる。発明者の行った試験によれば、例えば、山の高さを３ｍｍとし、左右方向に２０ｍｍの範囲に広げて配置した粉体を、平坦化ローラ２８で前後方向に２００ｍｍ均した場合、粉体は、左右方向に約２７ｍｍ広がった。一方、山の高さを６ｍｍとし、同様に左右方向に２０ｍｍの範囲に広げて配置した粉体を平坦化ローラ２８で前後方向に２００ｍｍ均した場合、粉体は、左右方向に約３２ｍｍ広がった。したがって、左右方向両端部において、平坦化ローラ２８に押されて山を崩し、さらに左右両端側へ広がる粉体の量は、中間部と比べて少ない。よって、粉体全体でみた場合の粉体の左右方向両端側への広がりは、供給部５１，５２と供給部５３とが同量の粉体を供給する場合と比べ、小さくなる。
【００４７】
ところで、中間部において粉体の山の高さを大きくするほど、粉体は、上記のように、平坦化時に左右方向へ大きく広がる。このため、中間部に供給する粉体の量をさらに多くし、両端部に供給する粉体の量をさらに少なくすれば、ステージ面９Ａの側方から粉体がさらに漏れ出しにくくなることが考えられる。しかし、平坦化時に、粉体が左右方向に広がるよりも早く平坦化ローラ２８がステージ面９Ａ上で粉体を移動させ、ステージ面９Ａの左右端部に十分に粉体が行き渡らなくなる可能性がある。故に、粉体の供給は、被供給面１２Ａの左右方向中間部だけでなく両端部にも行い、且つ、ステージ面９Ａの左右端部に粉体が行き渡るように、平坦化ローラ２８の駆動条件や大きさを考慮した上で、両端部よりも中間部に多くの粉体を供給することが好ましい。
【００４８】
ＣＰＵ８０は、平坦化ローラ２８による粉体層の形成を行いながら、ヘッド移動モータ４４および吐出ヘッド２１の駆動を制御し、粉体層に造形液を吐出させる。粉体層で造形液が着滴した部分は固化して造形層を形成し、着滴しなかった部分は固化せずに未硬化粉体として残る。ＣＰＵ８０は、粉体層の形成において残った余剰粉体を平坦化ローラ２８で昇降ステージ９上から押し出し、回収部１１の粉体落下口１１Ａに落下させる。ＣＰＵ８０は、ステージ昇降モータ３８の駆動を制御して昇降ステージ９を造形層１層分の厚み分下降させる。ＣＰＵ８０は、台移動モータ４３の駆動制御によって粉体供給器１４の下方に被供給面１２Ａが配置される位置に造形台６を移動させる。ＣＰＵ８０は、以上の動作を造形データにしたがって繰り返すことで、造形層を下層から上層へ向けて１層ずつ形成し、造形層を積層した立体造形物を造形する。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態の立体造形装置１において、粉体供給器１４の左右方向両側の端部において、供給機構１６の供給部５１，５２が供給する粉体の量（第一量，第二量）は、それぞれ中間部において供給部５３が供給する量（第三量）よりも少ない。平坦化ローラ２８が粉体をステージ面９Ａに広げる際に、端部に供給された粉体は、中間部に供給された粉体と比べ、量が少ないので左右方向に広がりにくい。故に、立体造形装置１は、粉体を均す場合において、ステージ面９Ａの両端部から粉体をはみ出させにくいので、昇降ステージ９の側方に粉体が拡散することを防止し、粉体の使用量を低減できる。なお、供給部５３が供給する粉体の量が、少なくとも供給部５１および供給部５２のうちの一方が供給する粉体の量よりも多ければ、立体造形装置１は、ステージ面９Ａの少なくとも一方の端部から粉体をはみ出させにくくでき、粉体の使用量低減において効果を奏することができる。
【００５０】
ところで、被供給面１２Ａの両端部に供給される粉体の量が中間部に供給される粉体の量よりも少ない場合、平坦化ローラ２８が粉体をステージ面９Ａに広げる際に、粉体は、ステージ面９Ａの両端部に十分に行き渡らない可能性がある。しかし、平坦化ローラ２８が粉体を均す過程において、平坦化ローラ２８に押された粉体は山を盛り、頂点側から崩れて低い側に流れる。このため、粉体は、ステージ面９Ａの中間部側から両端部側に広がって伸ばされる。すなわち、被供給面１２Ａの中間部に供給された粉体の一部は、平坦化ローラ２８の押圧によって両端部側に広げられ、被供給面１２Ａの両端部に供給された粉体に加えられて、ステージ面９Ａの両端部で粉体層を形成する。故に、たとえ、被供給面１２Ａの両端部に供給される粉体の量が、ステージ面９Ａの両端部における一層分の粉体層の形成に必要な粉体の量よりも少なくとも、被供給面１２Ａの中間部に供給された粉体の一部によって補うことができる。本実施形態の立体造形装置１は、被供給面１２Ａの中間部に両端部よりも多くの粉体を供給できるので、両端部と中間部に同量の粉体を供給する場合と比べ、ステージ面９Ａ全体を確実に粉体で覆って粉体層を形成でき、且つ、粉体の使用量を少なくすることができる。
【００５１】
また、供給部５１，５２が供給孔７１，７２を介して供給する粉体の量（第一量，第二量）よりも多い量（第三量）の粉体を供給部５３が供給するためには、供給部５３は、供給孔７１，７２よりも多くの粉体が供給孔７３を通過できるようにすればよい。粉体供給器１４の供給機構１６は、例えば、供給孔７１，７２よりも供給孔７３を大きく形成したり、供給孔７１，７２よりも供給孔７３の数を増やしたりするなど、簡易な構成で、供給孔７１，７２よりも供給孔７３から多くの粉体を被供給面１２Ａに供給することが可能である。
【００５２】
そして、供給板１７の左右方向の中間部１７Ｃに設けた供給孔７３は、左端部１７Ａ，右端部１７Ｂにそれぞれ設けた供給孔７１，７２よりも数が多い。すなわち、供給板１７の中間部１７Ｃにおいて供給孔７３の開口が占める大きさの割合が、左端部１７Ａ，右端部１７Ｂそれぞれにおいて供給孔７１，７２の開口が占める大きさの割合よりも大きい。故に、供給機構１６は、供給孔７１，７２よりも供給孔７３から多くの粉体を被供給面１２Ａに供給することができる。よって、立体造形装置１は、粉体を均す場合において、ステージ面９Ａの両端部から粉体をはみ出させにくいので、簡易な構成で、昇降ステージ９の側方に粉体が拡散することを防止し、粉体の使用量を低減できる。なお、供給孔７３の数が、少なくとも供給孔７１および供給孔７２のうちの一方の数よりも多ければ、立体造形装置１は、ステージ面９Ａの少なくとも一方の端部から粉体をはみ出させにくくでき、粉体の使用量低減において効果を奏することができる。
【００５３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、図７に示す、供給機構１１６のように、供給板１１７に開口する複数の供給孔１７０のうち、供給孔１７１，１７２の大きさ（開口面積）と、供給孔１７３の大きさとを異ならせてもよい。なお、図７では、説明の便宜上、供給孔１７０の大きさを実際よりも大きく図示している。この構成において、供給部１５３が備える供給孔１７３の開口面積は、供給部１５１が備える供給孔１７１の開口面積よりも大きく、同様に、供給部１５２が備える供給孔１７２の開口面積よりも大きい。一例として、供給孔１７３は、左右方向の最大長さが５ｍｍであり、前後方向の最大長さが１ｍｍである。また、供給孔１７１，１７２は、一例として、左右方向の最大長さが２ｍｍであり、前後方向の最大長さが１ｍｍである。故に、弁体１８が供給孔１７０を所定時間開放する間に、供給部１５３が供給孔１７３を介して供給する粉体の量を、供給部１５１，１５２がそれぞれ供給孔１７１，１７２を介して供給する粉体の量よりも多くすることができる。すなわち、供給部１５３が供給する粉体の量を、供給部１５１，１５２のそれぞれが供給する粉体の量よりも多くすることができる。
【００５４】
このように、供給機構１１６の供給板１１７の左右方向中間部に設けた供給孔１７３は、両側の端部に設けた供給孔１７１，１７２よりも大きさが大きい。故に、供給板１１７は、供給孔１７１，１７２よりも供給孔１７３から多くの粉体を被供給面１２Ａに供給することができる。よって、立体造形装置１は、粉体を均す場合において、ステージ面９Ａの両端部から粉体をはみ出させにくいので、簡易な構成で、昇降ステージ９の側方に粉体が拡散することを防止し、粉体の使用量を低減できる。なお、供給孔１７３の大きさが、少なくとも供給孔１７１および供給孔１７２のうちの一方の大きさよりも大きければ、立体造形装置１は、ステージ面９Ａの少なくとも一方の端部から粉体をはみ出させにくくでき、粉体の使用量低減において効果を奏することができる。
【００５５】
また、図８に示す、粉体供給器２１４の供給機構２１６のように、収容部２１５内の粉体を供給板２１７の供給孔２７０から押し出す押出ローラ２４１を備えてもよい。押出ローラ２４１は、例えば、供給板２１７の左右方向の長さと略同じ長さに延びる３本の棒状体を、左右方向に延びる軸体２４０の周囲に等間隔に配置し、軸体２４０と一体に固定した部材である。軸体２４０は、収容部２１５下部の側部に設ける粉体供給モータ２１９の回転軸に接続する。押出ローラ２４１が軸体２４０の周囲で回転する回転半径Ｒ１は、一例として、１５ｍｍである。なお、回転半径Ｒ１は、軸体２４０の軸心と直交する断面において、軸体２４０を中心に回転する押出ローラ２４１の軌跡に外接する円の半径である。供給板２１７は、同じ大きさ（開口面積）の複数の供給孔２７０を開口する。供給孔２７０は、供給板２１７の左端から右端にかけて、前後方向に対して斜め方向に整列する。例えば、右端側の供給部２５１が備える供給孔２７１は、供給板２１７の前後方向において後寄りの位置に設けられる。左端側の供給部２５２が備える供給孔２７２は、供給板２１７の前後方向において前寄りの位置に設けられる。供給部２５３が備える供給孔２７３は、供給板２１７の前後方向において中央寄りの位置に設けられる。
【００５６】
押出ローラ２４１は、粉体供給モータ２１９が軸体２４０を回転することによって、収容部２１５内の粉体を押出ローラ２４１の回転円に対して外向きに押圧し、供給板２１７に対して粉体を押しつける。ここで、図８の二点鎖線Ａで囲う円内に、供給部２５２の左右方向と直交する断面を示す。同様に、二点鎖線Ｂで囲う円内に、供給部２５３の左右方向と直交する断面を示す。二点鎖線Ｂに示すように、供給孔２７３は、押出ローラ２４１を支える軸体２４０の直下の位置に開口する。一方、供給孔２７２は、軸体２４０の直下の位置から前方にずれた位置に開口する。粉体供給時、３本の押出ローラ２４１は、軸体２４０を軸にして軸体２４０の周囲を回転する。すなわち、押出ローラ２４１の外周面と供給孔２７３との最短距離Ｌ２は、押出ローラ２４１の外周面と供給孔２７２との最短距離Ｌ１よりも短い。一例として、Ｌ１の大きさは、押出ローラ２４１と供給孔２７２との位置が最も大きく離れたもので、３ｍｍである。また、Ｌ２の大きさは、一例として、押出ローラ２４１と供給孔２７３との位置が最も近いもので、１ｍｍである。なお、図８では、説明の便宜上、Ｌ１，Ｌ２の大きさを回転半径Ｒ１と比べて大きく図示している。また、供給部２５１は、供給部２５２と同様の構成であり、説明を省略する。
【００５７】
粉体は、圧力を受けると圧縮されるため、押出ローラ２４１と供給孔２７０との間の距離が離れるほど、押出ローラ２４１が押出ローラ２４１の位置の粉体に与える押圧力が供給孔２７０の位置の粉体に伝わりにくい。故に、押出ローラ２４１の右端部２４１Ｂが供給孔２７２を介して粉体を押し出す場合の押圧力は、押出ローラ２４１の中間部２４１Ｃが供給孔２７３を介して粉体を押し出す場合の押圧力よりも小さい。同様に、押出ローラ２４１の左端部２４１Ａが供給孔２７１を介して粉体を押し出す場合の押圧力は、押出ローラ２４１の中間部２４１Ｃが供給孔２７３を介して粉体を押し出す場合の押圧力よりも小さい。よって、粉体供給時に、供給部２５３が供給孔２７３を介して供給する粉体の量は、供給部２５１，２５２がそれぞれ供給孔２７１，２７２を介して供給する粉体の量よりも多い。すなわち、供給機構２１６は、供給部２５３が供給する粉体の量を、供給部２５１，２５２のそれぞれが供給する粉体の量よりも多くすることができる。
【００５８】
このように、供給部２５３の供給孔２７３は、供給部２５１，２５２の第一孔よりも、前後方向において押出ローラ２４１の軸体２４０に近い位置に配置される。すなわち、供給部２５３は、押出ローラ２４１の中間部２４１Ｃと供給孔２７３との最短距離Ｌ２が、供給部２５１，２５２の押出ローラ２４１の左端部２４１Ａ，右端部２４１Ｂと供給孔２７１，２７２との最短距離Ｌ１よりも短い。故に、供給部２５３は供給部２５１，２５２よりも多くの粉体を被供給面１２Ａに供給することができる。よって、立体造形装置１は、粉体を均す場合において、ステージ面９Ａの両端部から粉体をはみ出させにくいので、簡易な構成で、昇降ステージ９の側方に粉体が拡散することを防止し、粉体の使用量を低減できる。なお、押出ローラ２４１と供給孔２７３との最短距離が、少なくとも押出ローラ２４１と供給孔２７１との最短距離および押出ローラ２４１と供給孔２７２との最短距離のうちの一方の大きさよりも大きければ、立体造形装置１は、ステージ面９Ａの少なくとも一方の端部から粉体をはみ出させにくくでき、粉体の使用量低減において効果を奏することができる。
【００５９】
また、図９に示す、粉体供給器３１４の供給機構３１６のように、収容部３１５内の粉体を供給板３１７の供給孔３７０から押し出す２種類の押出ローラ３４１，３４２，３４３を備えてもよい。押出ローラ３４１，３４２は、例えば、供給板３１７の略３分の１の長さで左右方向に延びる３本の棒状体を、供給板３１７の左右方向両側の端部の位置で軸体３４０の周囲に等間隔にそれぞれ配置し、軸体３４０と一体に固定した部材である。すなわち、押出ローラ３４１，３４２は、それぞれ、供給板３１７の供給孔３７１，３７２を介して粉体を供給する供給部３５１，３５２に設ける。また、押出ローラ３４３は、例えば、供給板３１７の略３分の１の長さで左右方向に延びる３本の棒状体を、供給板３１７の左右方向略中央の位置で軸体３４０の周囲に等間隔に配置し、軸体３４０と一体に固定した部材である。すなわち、押出ローラ３４３は、供給板３１７の供給孔３７３を介して粉体を供給する供給部３５３に設ける。軸体３４０は粉体供給モータ３１９の回転軸に接続する。供給板３１７は、同じ大きさ（開口面積）に開口する複数の供給孔３７０を、軸体３４０の下方の位置で左右方向に整列して設ける。
【００６０】
押出ローラ３４３は、軸体３４０との距離を、押出ローラ３４１，３４２と軸体３４０との距離よりも長く設ける。押出ローラ３４１，３４２が軸体３４０の周囲で回転する回転半径Ｒ２は、一例として、１５ｍｍである。また、押出ローラ３４３が軸体３４０の周囲で回転する回転半径Ｒ３は、一例として、１７ｍｍである。なお、回転半径Ｒ２は、軸体３４０の軸心と直交する断面において、軸体３４０を中心に回転する押出ローラ３４１，３４２の軌跡に外接する円の半径である。同様に、回転半径Ｒ３は、軸体３４０の軸心と直交する断面において、軸体３４０を中心に回転する押出ローラ３４３の軌跡に外接する円の半径である。このように、軸体３４０の軸心を中心に回転する押出ローラ３４３の回転半径Ｒ３は、軸体３４０の軸心を中心に回転する押出ローラ３４１，３４２の回転半径Ｒ２よりも大きい。
【００６１】
押出ローラ３４１，３４２，３４３は、粉体供給モータ３１９が軸体３４０を回転することによって、それぞれ、収容部３１５内の粉体を押出ローラ３４１，３４２，３４３の回転円に対して外向きに押圧し、供給板３１７に対して粉体を押しつける。ここで、図９の二点鎖線Ｃで囲う円内に、供給部３５２の左右方向と直交する断面を示す。供給部３５２に設けた押出ローラ３４２の外周面と供給孔３７２との最短距離をＬ３とする。同様に、二点鎖線Ｄで囲う円内に、供給部３５３の左右方向と直交する断面を示す。供給部３５３に設けた押出ローラ３４３の外周面と供給孔３７３との最短距離をＬ４とする。押出ローラ３４３は、軸体３４０を中心に回転する回転半径が供給部３５２の押出ローラ３４２よりも大きい。故に、供給部３５３における押出ローラ３４３と供給孔３７３との最短距離Ｌ４は、供給部３５２における押出ローラ３４２と供給孔３７２との最短距離Ｌ３よりも短い。一例として、Ｌ３の大きさは３ｍｍであり、Ｌ４の大きさは１ｍｍである。なお、図９では、説明の便宜上、Ｌ３，Ｌ４の大きさを回転半径Ｒ２，Ｒ３と比べて大きく図示している。また、供給部３５１は、供給部３５２と同様の構成であり、説明を省略する。したがって、粉体供給時に、供給部３５３が供給孔３７３を介して供給する粉体の量は、供給部３５２が供給孔３７２を介して供給する粉体の量よりも多い。供給部３５１についても供給部３５２と同様である。すなわち、供給機構３１６は、供給部３５３が供給する粉体の量を、供給部３５１，３５２のそれぞれが供給する粉体の量よりも多くすることができる。
【００６２】
このように、押出ローラ３４１，３４２よりも大きな回転半径で軸体３４０の周囲を回転する押出ローラ３４３は、供給孔３７３との最短距離Ｌ４が、押出ローラ３４１，３４２と供給孔３７１，３７２との最短距離Ｌ３よりも短い。故に、供給部３５３は供給部３５１，３５２よりも多くの粉体を被供給面１２Ａに供給することができる。よって、立体造形装置１は、粉体を均す場合において、ステージ面９Ａの両端部から粉体をはみ出させにくいので、簡易な構成で、昇降ステージ９の側方に粉体が拡散することを防止し、粉体の使用量を低減できる。なお、押出ローラ３４３と供給孔３７３との最短距離が、少なくとも押出ローラ３４１と供給孔３７１との最短距離および押出ローラ３４２と供給孔３７２との最短距離のうちの一方の大きさよりも大きければ、立体造形装置１は、ステージ面９Ａの少なくとも一方の端部から粉体をはみ出させにくくでき、粉体の使用量低減において効果を奏することができる。
【００６３】
また、図１０に示す、粉体供給器４１４の供給機構４１６のように、供給部４５１，４５２，４５３ごとに、供給板４１７の供給孔４７１，４７２，４７３を開閉する弁体４８１，４８２，４８３をそれぞれ別体に設けてもよい。供給板４１７は、同じ大きさ（開口面積）に開口する複数の供給孔４７１，４７２，４７３を、粉体供給モータ４１９の回転軸に接続する軸体４４０の下方の位置で左右方向に整列して設ける。供給部４５１，４５２，４５３は、それぞれの供給孔４７１，４７２，４７３を開閉する弁体４８１，４８２，４８３を備える。弁体４８１，４８２，４８３は、それぞれ、ラックアンドピニオン型のギア機構によって移動する。軸体４４０は、弁体４８１，４８２，４８３のそれぞれに設けたラックに噛み合う扇歯車４４１，４４２，４４３を固定する。扇歯車４４３が弁体４８３のラックと噛み合う位置と、扇歯車４４１，４４２が弁体４８１，４８２のラックと噛み合う位置は異なる。
【００６４】
粉体供給時、立体造形装置１のＣＰＵ８０は、粉体供給モータ４１９の駆動を制御し、軸体４４０を一方向に回転する。まず、扇歯車４４３が弁体４８３のラックに噛み合い、弁体４８３が供給孔４７３を開放する。供給部４５３は、被供給面１２Ａの左右方向中間部に粉体を供給する。軸体４４０が回転を続け、扇歯車４４１，４４２が弁体４８１，４８２のラックにそれぞれ噛み合うと、弁体４８１，４８２が供給孔４７１，４７２を開放する。弁体４８３は、供給孔４７３の開放を継続する。供給部４５１，４５２と供給部４５３は、それぞれ、被供給面１２Ａの左右方向両端部と中間部に粉体を供給する。軸体４４０が逆方向に回転すると、扇歯車４４１，４４２が弁体４８２，４８１を移動して、供給孔４７１，４７２を閉鎖する。弁体４８３は、供給孔４７３の開放を継続し、被供給面１２Ａの左右方向中間部への粉体の供給が継続される。軸体４４０が逆方向に回転を続け、扇歯車４４３が弁体４８３を移動すると、供給孔４７３が閉鎖される。供給機構４１６は、粉体の供給を終了する。このように、ＣＰＵ８０は、粉体供給時、粉体供給モータ４１９を駆動して軸体４４０を一方向に回転させた後、逆方向に回転させることで、供給部４５３の弁体４８３が供給孔４７３を開放する時間（第三時間）を、供給部４５１，４５２の弁体４８１，４８２が供給孔４７１，４７２を開放する時間（第一時間，第二時間）よりも長くすることができる。一例として、供給孔４７３を弁体４８３が開放する時間は１５秒間であり、供給孔４７１，４７２を弁体４８１，４８２が開放する開放時間は８秒間である。供給機構４１６は、供給部４５３が供給する粉体の量を、供給部４５１，４５２のそれぞれが供給する粉体の量よりも多くすることができる。
【００６５】
このように、粉体供給器４１４の供給機構４１６は、粉体供給時に、第一時間開放される供給孔４７１，４７２よりも、第二時間開放される供給孔４７３から多くの粉体を被供給面１２Ａに供給することができる。よって、立体造形装置１は、粉体を均す場合において、ステージ面９Ａの両端部から粉体をはみ出させにくいので、簡易な構成で、昇降ステージ９の側方に粉体が拡散することを防止し、粉体の使用量を低減できる。なお、弁体４８３が供給孔４７３を開放する時間が、少なくとも弁体４８１が供給孔４７１を開放する時間および弁体４８２が供給孔４７２を開放する時間のうちの一方の時間よりも長ければ、立体造形装置１は、ステージ面９Ａの少なくとも一方の端部から粉体をはみ出させにくくでき、粉体の使用量低減において効果を奏することができる。
【００６６】
なお、供給機構４１６は、扇歯車４４１，４４２，４４３が弁体４８１，４８２，４８３のラックに噛み合うタイミングを調整することで、機械的に弁体４８１，４８２が供給孔４７１，４７２を開放する時間よりも、弁体４８３が供給孔４７３を開放する時間を長くした。これに限らず、例えば供給機構４１６が粉体供給モータ４１９を２つ備え、一方が弁体４８１，４８２を開閉し、他方が弁体４８３を開閉し、ＣＰＵ８０が、弁体４８１，４８２および弁体４８３の開閉時間を管理してもよい。
【００６７】
また、図１１に示す、粉体供給器５１４の供給機構５１６のように、収容部５１５内の粉体を収容する溝部５４１，５４２，５４３を形成した回転体５４０を備え、回転体５４０の回転によって、被供給面１２Ａに粉体を供給してもよい。供給機構５１６は、収容部５１５の下端に左右方向を軸方向とする円柱状の回転体５４０を設ける。回転体５４０は、収容部５１５と、粉体供給器５１４の下端に設けた開口５７０との間を塞ぐ。粉体供給モータ５１９の回転軸は、回転体５４０の軸に接続する。回転体５４０には、軸方向に延び、外周面に開口する溝部５４１，５４２，５４３が形成されている。
【００６８】
溝部５４１，５４２は、回転体５４０を左右方向に略３等分した部位のうち、左側の端部である回転体左端部５４０Ａと右側の端部である回転体右端部５４０Ｂとにそれぞれ形成される。溝部５４１，５４２は、例えば、回転体５４０の外周面で中心軸に対する角度が４５度の範囲を深さ１ｍｍに欠き切って形成される。回転体左端部５４０Ａは、溝部５４１内に粉体を収容して被供給面１２Ａの左右方向左端部に供給する供給部５５１である。供給部５５１は、粉体を、開口５７０を左右方向に略３等分した部位のうち左側の端部である開口左端部５７１を通過させて供給する。回転体右端部５４０Ｂは、溝部５４２内に粉体を収容して被供給面１２Ａの左右方向右端部に粉体を供給する供給部５５２である。供給部５５２は、粉体を、開口５７０を左右方向に略３等分した部位のうち右側の端部である開口右端部５７２を通過させて供給する。
【００６９】
溝部５４３は、回転体左端部５４０Ａと回転体右端部５４０Ｂの間の部位である回転体中間部５４０Ｃに形成される。溝部５４３は、例えば、回転体５４０の外周面で中心軸に対する角度が９０度の範囲を深さ１ｍｍに欠き切って形成される。回転体中間部５４０Ｃは、溝部５４３内に粉体を収容して被供給面１２Ａの左右方向中間部に粉体を供給する供給部５５３である。供給部５５３は、粉体を、開口５７０の開口左端部５７１と開口右端部５７２の間の部位である開口中間部５７３を通過させて供給する。回転体中間部５４０Ｃは、溝部５４３内に、回転体左端部５４０Ａの溝部５４１内よりも多くの量の粉体を収容できる。また、回転体中間部５４０Ｃは、溝部５４３内に、回転体右端部５４０Ｂの溝部５４２内よりも多くの量の粉体を収容できる。
【００７０】
ＣＰＵ８０は粉体供給モータ５１９を駆動して回転体５４０を回動し、溝部５４１，５４２，５４３の開口を収容部５１５内に向ける。回転体左端部５４０Ａ、回転体右端部５４０Ｂおよび回転体中間部５４０Ｃは、それぞれ溝部５４１，５４２，５４３内に、収容部５１５内の粉体を取り込む。ＣＰＵ８０は粉体供給モータ５１９を駆動して回転体５４０をさらに回動し、溝部５４１，５４２，５４３の開口を粉体供給器５１４下端の開口５７０に向ける。溝部５４１，５４２，５４３内に取り込まれた粉体は、それぞれ、開口左端部５７１，開口右端部５７２，開口中間部５７３を通過して、被供給面１２Ａ上に落下する。ＣＰＵ８０は、１層の粉体層を形成する際の１回の粉体の供給において、回転体５４０を、例えば１回転／秒の速度で１０回転させることで、収容部５１５内から溝部５４１，５４２，５４３内に取り込んだ粉体を被供給面１２Ａ上に供給する。溝部５４３の収容量が、溝部５４１，５４２それぞれの収容量よりも大きいので、回転体中間部５４０Ｃが溝部５４３内に取り込む粉体の量は、回転体左端部５４０Ａ，回転体右端部５４０Ｂがそれぞれ溝部５４１，５４２内に取り込む粉体の量よりも多い。したがって、供給機構５１６は、供給部５５３が供給する粉体の量を、供給部５５１，２５２のそれぞれが供給する粉体の量よりも多くすることができる。
【００７１】
このように、粉体供給時に、回転体中間部５４０Ｃが溝部５４３内に収容し、開口中間部５７３を介して被供給面１２Ａに供給する粉体の量は、回転体左端部５４０Ａ，回転体右端部５４０Ｂが溝部５４１，５４２に収容し、開口左端部５７１，開口右端部５７２を介して被供給面１２Ａにそれぞれ供給する粉体の量よりも多い。故に、粉体供給器５１４の供給機構５１６は、開口左端部５７１，開口右端部５７２よりも開口中間部５７３から多くの粉体を被供給面１２Ａに供給することができる。よって、立体造形装置１は、粉体を均す場合において、ステージ面９Ａの両端部から粉体をはみ出させにくいので、簡易な構成で、昇降ステージ９の側方に粉体が拡散することを防止し、粉体の使用量を低減できる。なお、回転体中間部５４０Ｃが溝部５４３内に収容する粉体の量が、少なくとも回転体左端部５４０Ａが溝部５４１内に収容する粉体の量、および回転体右端部５４０Ｂが溝部５４２内に収容する粉体の量のうちの一方の量よりも多ければ、立体造形装置１は、ステージ面９Ａの少なくとも一方の端部から粉体をはみ出させにくくでき、粉体の使用量低減において効果を奏することができる。
【００７２】
また、図１２に示す、粉体供給器６１４の供給機構６１６のように、供給板６１７に開口する複数の供給孔６７０の形成位置を、前後方向に重なる配置にしてもよい。供給板６１７に形成する供給孔６７０の数を、左右方向中間部の供給部６５３と両端部の供給部６５１，６５２とで異ならせ、供給部６５３が供給する粉体の量を、供給部６５１，６５２のそれぞれが供給する粉体の量よりも多くする点は、本実施形態と同様である。供給板６１７は、同じ大きさ（開口面積）に開口する複数の供給孔６７０を、仮に、前後方向にずらして左右方向に一列に並ぶように配置した場合に、それぞれの供給孔６７０が左右方向において隣り合う供給孔６７０と重なる配置となるように形成したものである。なお、個々の供給孔６７０の大きさは、同じであっても異なってもよい。
【００７３】
例えば、供給孔６７０のうち、左端から順に３つの供給孔６７０を、供給孔６７０Ａ，６７０Ｂ，６７０Ｃとする。供給孔６７０Ａ，６７０Ｂ，６７０Ｃの左右方向の長さは、いずれも同じＬ５である。供給孔６７０Ａと供給孔６７０Ｃは、前後方向において同じ位置に揃えられ、左右方向に離れて形成されている。供給孔６７０Ａと供給孔６７０Ｃは、左右方向に長さＬ６離れている。長さＬ６は、長さＬ５よりも短い。一例として、Ｌ５の大きさは５ｍｍであり、Ｌ６の大きさは３ｍｍである。この場合に、供給孔６７０Ａと供給孔６７０Ｂとが左右方向に重なり合う大きさは１ｍｍである。供給孔６７０Ｂは、供給孔６７０Ａ，６７０Ｃとは前後方向にずれた位置に形成されている。且つ、供給孔６７０Ｂは、仮に、供給孔６７０Ｂの形成位置を前後方向にずらして供給孔６７０Ａ，６７０Ｃと揃えた場合に、供給孔６７０Ｂの左端が供給孔６７０Ａの右端に重なり、供給孔６７０Ｂの右端が供給孔６７０Ｃの左端に重なる位置に形成されている。他の供給孔６７０についても同様である。
【００７４】
なお、上記において、供給孔６７０が重なる配置には、前後方向においてずれた２つの供給孔６７０の端部同士が、左右方向において同じ位置に形成される配置関係となる場合を含む。例えば、供給孔６７０Ａの右端と、供給孔６７０Ｂの左端とが、左右方向において同じ位置にある場合における供給孔６７０の配置関係である。また、供給孔６７０が重なる配置には、前後方向においてずれた２つの供給孔６７０が、左右方向において同じ位置に形成される配置関係となる場合を含む。例えば、供給孔６７０Ａの右端および左端がそれぞれ左右方向において供給孔６７０Ｂの右端および左端と同じ位置にある場合における供給孔６７０の配置関係である。また、供給孔６７０が重なる配置には、前後方向においてずれた２つの供給孔６７０の一方が他方よりも左右方向に大きく、且つ、一方の左右両端の間に他方の左右両端が位置する配置関係となる場合を含む。例えば、２つの供給孔６７０の一方が供給孔６７０Ｂであり、他方が、供給孔６７０Ａと供給孔６７０Ｃが繋がった１つの供給孔である場合における供給孔６７０の配置関係である。また、供給孔６７０が重なる配置には、隣り合う２つの供給孔６７０が、必ずしも前後方向にずれていない配置関係となる場合も含む。例えば、２つの供給孔６７０からそれぞれ供給された粉体が被供給面１２Ａ上で山を形成し、粉体の供給に伴って山の裾野が広がり、粉体供給終了時に、隣り合う粉体の山を左右方向に繋げた状態にすることができる供給孔６７０の配置関係である。
【００７５】
このように、供給孔６７０を介して被供給面１２Ａに供給される粉体は、それぞれ個別に粉体の山を形成する。仮に、供給孔６７０が前後方向において同じ位置に形成された場合に、隣り合う供給孔６７０は、それぞれの開口領域の少なくとも一部が左右方向に重なる。故に、粉体供給時に供給孔６７０を介して被供給面１２Ａ上に供給されて形成される個々の粉体の山が、仮に、前後方向において同じ位置に揃えて配置された場合、隣り合う山同士は、少なくとも一部が左右方向に重なる配置となる。故に、平坦化ローラ２８が粉体をステージ面９Ａに運ぶ過程において、個々の粉体の山は、被供給面１２Ａにおいて平坦化ローラ２８が粉体に接触してから直ちに左右方向に連続して繋がる。よって、平坦化ローラ２８がステージ面９Ａ上で粉体を均し始める際に、左右方向においてステージ面９Ａ上を覆う粉体が足りなくなる部分がないので、立体造形装置１は、造形層を確実に形成することができる。仮に、個々の粉体の山が前後方向において同じ位置に揃えて配置されても、隣り合う山同士が左右方向に重ならない配置となる場合、ステージ面９Ａ上を確実に粉体で覆うためには、平坦化ローラ２８は、粉体を運ぶ過程で個々の粉体の山を左右方向に繋げる必要がある。平坦化ローラ２８が個々の粉体の山を左右方向に繋げるためには、被供給面１２Ａは、粉体の供給位置とステージ面９Ａとの間に所定の距離を必要とする。しかし、本変形例の立体造形装置１は、平坦化ローラ２８が被供給面１２Ａから粉体を運び始めて直ちに個々の粉体の山を左右方向に繋げることができるため、上記の所定の距離が不要である。故に、立体造形装置１は、粉体の供給位置とステージ面９Ａとの間の距離を短くすることで小型化を図ることができる。また、平坦化ローラ２８の移動距離を短くでき、立体造形装置１による造形の高速化を図ることができる。
【００７６】
また、本実施形態では、収容部１５が筒状で、供給板１７を収容部１５下部の底部に設けたが、例えば、収容部１５下部と供給板１７とが一体の凹部形状をなし、凹部の底壁に供給孔７０を開口してもよい。粉体は、石膏に限らない。粉体は、造形液との混合によって固化し、造形層を形成できるものであればよい。
【００７７】
また、平坦化ローラ２８は、軸心を中心に回転するローラ状の回転体に限らない。例えば、平坦化ローラ２８は、ブレード状の部材であり、刃先を昇降ステージ９上に当接させた状態で造形台６に対して相対的に移動させることで、粉体を運搬し、且つ均すことができてもよい。
【００７８】
上記実施形態において、供給機構１６が、本発明の「供給手段」に相当する。粉体供給器１４が「粉体供給部」に相当する。造形台６が「ステージ部」に相当する。前後方向が「第一方向」に相当する。平坦化ローラ２８が「平坦化部」に相当する。左右方向が「第二方向」に相当する。供給部５１，１５１，２５１，３５１，４５１，５５１，６５１が「第一供給部」に相当する。供給部５２，１５２，２５２，３５２，４５２，５５２，６５２が「第二供給部」に相当する。供給部５３，１５３，２５３，３５３，４５３，５５３，６５３が「第三供給部」に相当する。
【００７９】
供給孔７１，１７１，２７１，３７１，４７１，６７０Ａが「第一孔」に相当する。供給孔７２，１７２，２７２，３７２，４７２，６７０Ｂが「第二孔」に相当する。供給孔７３，１７３，２７３，３７３，４７３，６７０Ｃが「第三孔」に相当する。押出ローラ３４１が「第一押出部」に相当する。押出ローラ３４２が「第二押出部」に相当する。押出ローラ３４３が「第三押出部」に相当する。軸体２４０，３４０が「回転軸」に相当する。押出ローラ２４１が「第四押出部」に相当する。弁体４８１，４８２が「第一扉」に相当する。弁体４８２が「第二扉」に相当する。弁体４８３が「第三扉」に相当する。回転体５４０が「取込部」に相当する。溝部５４１が「第一凹部」に相当する。溝部５４２が「第二凹部」に相当する。溝部５４３が「第三凹部」に相当する。
【符号の説明】
【００８０】
１                                                  立体造形装置
９                                                  昇降ステージ
９Ａ                                                ステージ面
１２Ａ                                                被供給面
１４，２１４，３１４，４１４，５１４，６１４          粉体供給器
１５，２１５，３１５，５１５                          収容部
１６，１１６，２１６，３１６，４１６，５１６，６１６  供給機構
１７，１１７，２１７，３１７，４１７，６１７          供給板
１７Ａ                                            左端部
１７Ｂ                                            右端部
１７Ｃ                                            中間部
２８                                                  平坦化ローラ
５１，５２，５３，１５１，１５２，１５３，
２５１，２５２，２５３，３５１，３５２，３５３，
４５１，４５２，４５３，５５１，５５２，５５３，
６５１，６５２，６５３                                  供給部
７１，７２，７３，１７１，１７２，１７３，
２７１，２７２，２７３，３７１，３７２，３７３，
４７１，４７２，４７３，６７０Ａ，６７０Ｂ，６７０Ｃ    供給孔
２４０，３４０                                          軸体
２４１，３４１，３４２，３４３                          押出ローラ
２４１Ａ                                            左端部
２４１Ｂ                                            右端部
２４１Ｃ                                            中間部
４８１，４８２，４８３                                  弁体
５４０                                                  回転体
５４０Ａ                                            回転体左端部
５４０Ｂ                                            回転体右端部
５４０Ｃ                                            回転体中間部
５４１，５４２，５４３                                  溝部
５７０                                                  開口
５７１                                              開口左端部
５７２                                              開口右端部
５７３                                              開口中間部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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