(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体物体を造形するための立体印刷装置であって、
受け面を有するテーブルと、
前記テーブルの上方に取り付けられ、立体モデル情報に基づいて前記受け面上に前記立体物体を造形する立体印刷モジュールと、
前記テーブルの上方に取り付けられ、前記立体モデル情報に基づいて前記立体物体の表面に着色する着色用ヘッドモジュールと、を含み、
前記着色用ヘッドモジュールは、少なくとも１つの着色用ヘッド及び少なくとも１つのメッシュ部材を含み、
前記着色用ヘッドは、少なくとも１つのノズルを有し、
前記メッシュ部材は、少なくとも１つのメッシュと、調整手段とを有し、
前記メッシュは、前記ノズルに対応して配置され、その面積が前記ノズルの面積よりも小さく、
前記調整手段は、前記ノズルに対応して配置された前記メッシュのサイズを調整するために用いられることを特徴とする立体印刷装置。
【請求項２】
同一の前記メッシュ部材におけるメッシュは、複数設けられ、
複数の前記メッシュのサイズは、互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の立体印刷装置。
【請求項３】
前記調整手段は、可動ユニット及び移動板を含み、
前記移動板は、少なくとも１つの前記メッシュに対応して配置され、サイズが互いに異なる複数の貫通孔を有し、
前記可動ユニットは、前記移動板と前記メッシュ部材との間にスライド移動可能に連結され、これにより、複数の前記貫通孔から１つの貫通孔を選択して、少なくとも１つの前記メッシュに対応させてスライド移動可能に配置することを特徴とする請求項１に記載の立体印刷装置。
【請求項４】
前記調整手段は、可動ユニット及び移動板を含み、
前記移動板は、前記メッシュに対応して配置され、台形の長円を有し、
前記可動ユニットは、前記移動板と前記メッシュ部材との間にスライド移動可能に連結されることで、少なくとも１つの前記メッシュに対して前記台形の長円をスライド移動させることを特徴とする請求項１に記載の立体印刷装置。
【請求項５】
前記調整手段は、前記メッシュに対応して配置された縮小孔ユニットであり、
前記縮小孔ユニットは、前記メッシュの一部または全体を遮蔽したり、前記メッシュを完全に露出させたりすることが可能であることを特徴とする請求項１記載の立体印刷装置。
【請求項６】
遮蔽手段をさらに含み、
同一の前記着色用ヘッドのノズル及びメッシュは、複数設けられ、
各前記メッシュは、各前記ノズルに対応して配置され、
前記遮蔽手段は、複数の前記メッシュに対応して配置され、複数の前記メッシュの一部または全体を遮蔽したり、複数の前記メッシュを完全に露出させたりすることが可能であることを特徴とする請求項１記載の立体印刷装置。
【請求項７】
可動ユニットと、立体印刷ヘッドとを含み、
前記可動ユニットは、前記テーブルに取り付けられ、
前記立体印刷ヘッドは、前記可動ユニットに固定されるとともに前記可動ユニットの移動に伴って移動することを特徴とする請求項１に記載の立体印刷装置。
【請求項８】
前記着色用ヘッドは、前記可動ユニットに固定されるとともに前記可動ユニットの移動に伴って移動することを特徴とする請求項７に記載の立体印刷装置。
【請求項９】
前記可動ユニットは、第一レバー部材、第二レバー部材及びヘッド受け台を含み、
前記ヘッド受け台には、第一孔及び第二孔が互いに垂直に設けられ、
前記第一レバー部材は、第一孔を摺動可能に貫通し、
前記第二レバー部材は、第二孔を摺動可能に貫通し、
前記立体印刷ヘッドは、前記ヘッド受け台に固定されるとともに前記ヘッド受け台の移動に伴って移動することを特徴とする請求項７に記載の立体印刷装置。
【請求項１０】
前記着色用ヘッドは、前記ヘッド受け台に固定されるとともに前記ヘッド受け台の移動に伴って移動することを特徴とする請求項９に記載の立体印刷装置。
【請求項１１】
前記着色用ヘッドモジュールは、作動手段をさらに含み、
前記作動手段は、前記テーブルに取り付けられ、
前記着色用ヘッドは、前記作動手段に固定されるとともに前記作動手段の移動に伴って移動することを特徴とする請求項１に記載の立体印刷装置。
【請求項１２】
前記メッシュ部材は、前記着色用ヘッドに固定されるとともに前記着色用ヘッドをカバーすることを特徴とする請求項１に記載の立体印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置に関し、特に、立体印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３次元印刷（３Ｄ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ）技術は、ラピッドプロトタイピング技術の一種として、金属粉末や樹脂等の接着可能な材料を用いて順次積層させて物体を形成するものであり、「積層造形」といえるものである。現在、おもちゃの部品や機械部品、人工骨を３次元印刷技術によって高速に製造することができる。そのため、３次元印刷技術は、次第に広く普及してきている。
【０００３】
また、３次元造形品の色の多くは、金属粉末や樹脂等の接着可能な材料自身の色である。そのため、３次元造形品の色をカラフルな色にしたい場合には、カラー印刷ヘッドで３次元造形品に着色する必要がある。そうすることで、３次元造形品の色がカラフルになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来、カラー印刷ヘッドを用いて、積層方式で３次元造形品を製造する場合、当該カラー印刷ヘッドによって３次元造形品の外周縁部のみに着色するようにしているが、従来のカラー印刷ヘッドでは、ノズルが大きすぎるうえ吐出角度も広すぎることから、３次元造形品の他の領域に着色することになり、３次元造形品の色が不正確になり、また、不均一性を引き起こすという欠点があった。
【０００５】
以上に鑑みて、本発明の発明者は、研究と理論の使用とによって、設計が合理的であり、有効に上記の欠点を改善、解決することができる本発明を得た。
【０００６】
従って、本発明は、立体物体の積層造形機能及び立体物体の着色機能を同時に満たすようにするため、着色用ヘッドのノズルの面積よりもメッシュの面積を小さくすることによって、着色用ヘッドモジュールが立体物体に対してより容易且つ簡単に着色可能な立体印刷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】
上記の目的を達成するために、本発明に係る立体印刷装置は、テーブル、立体印刷モジュール及び着色用ヘッドモジュールを含む。前記テーブルは、受け面を有する。前記立体印刷モジュールは、前記テーブルの上方に取り付けられ、立体モデル情報に基づいて前記受け面上に前記立体物体を造形する。前記着色用ヘッドモジュールは、前記テーブルの上方に取り付けられ、前記立体モデル情報に基づいて前記立体物体の表面に着色し、少なくとも１つの着色用ヘッド及び少なくとも１つのメッシュ部材を含む。前記着色用ヘッドは、少なくとも１つのノズルを有する。前記メッシュ部材は、少なくとも１つのメッシュと、調整手段とを有する。前記メッシュは、前記ノズルに対応して配置され、その面積が前記ノズルの面積よりも小さい。前記調整手段は、前記ノズルに対応して配置された前記メッシュのサイズを調整するために用いられる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る立体印刷装置では、メッシュは、ノズルに対応して配置され、その面積がノズルの面積よりも小さいため、メッシュによってノズルの着色領域及び角度を小さく絞ることができ、その結果、着色用ヘッドが各層の立体物体の外側面により容易且つ簡単に着色することができる。
【０００９】
また、立体印刷モジュールは、移動ユニット及び立体印刷ヘッドを含む。なお、立体印刷ヘッドは、着色用ヘッドと共に移動ユニットに固定され、移動ユニットの移動に伴って移動するようになっている。これにより、本発明に係る立体印刷装置では、立体物体を高速に積層して着色させることができる。
【００１０】
メッシュ部材は、調整手段を有し、調整手段によってノズルに対応して配置されるメッシュのサイズを調整することができ、さらにノズルの着色領域及び角度を調整することもでき、その結果、立体印刷装置は正確にスプレー塗布することができる。
【００１１】
本発明に係る立体印刷装置は遮蔽手段をさらに含む。遮蔽手段は、複数のメッシュの一部または全体を遮蔽したり、複数のメッシュを完全に露出させたりすることができる。これにより、ノズルの色や数を規制して色彩設計のニーズを満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る立体印刷装置の組合せの例を示す図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る立体印刷装置の模式的な斜視図である。
【図３】本発明の第一実施形態の着色用ヘッドモジュールの模式的な断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態の着色用ヘッドモジュールの使用状態を示す図である。
【図５】本発明の第二実施形態の着色用ヘッドモジュールの模式的な断面図である。
【図６】本発明の第三実施形態に係る立体印刷装置の組合せの例を示す図である。
【図７】本発明の第四実施形態に係る立体印刷装置の模式的な斜視図である。
【図８】本発明の第四実施形態の着色用ヘッドモジュールの使用状態を示す図である。
【図９】本発明の第五実施形態の着色用ヘッドモジュールの模式的な斜視図である。
【図１０】本発明の第六実施形態の着色用ヘッドモジュールの使用状態を示す図である。
【図１１】本発明の第七実施形態の着色用ヘッドモジュールの使用状態を示す図である。
【図１２】本発明の第八実施形態の着色用ヘッドモジュールの使用状態を示す図である。
【図１３】本発明の第九実施形態の着色用ヘッドモジュールの使用状態を示す図である。
【図１４】本発明の第九実施形態の着色用ヘッドモジュールの他の使用状態を示す図である。
【図１５】本発明の第十実施形態の着色用ヘッドモジュールの使用状態を示す図である。
【図１６】本発明の第十実施形態の着色用ヘッドモジュールの他の使用状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の詳細な説明及び技術内容は、以下に添付した図面を参照することによって、より明確になる。ただし、図面は、参照および説明用に過ぎず、決して本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【００１４】
図１は、本発明の第一実施形態に係る立体印刷装置の組合せの例を示す図である。本発明に係る立体印刷装置１０は、テーブル１、立体印刷モジュール２及び着色用ヘッドモジュール３を含む。
【００１５】
図１に示すように、テーブル１は、受け面１１を有する。本実施形態に係る立体印刷装置１０は、熱溶解樹脂積層（Ｆｕｓｅｄ  Ｆｉｌａｍｅｎｔ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：ＦＦＦ）方式の立体印刷装置である。必要に応じて、光造形（Ｓｔｅｒｅｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ：ＳＬＡ）方式、レーザー焼結（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｌａｓｅｒ  Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ：ＳＬＳ）方式、薄膜積層（Ｌａｍｉｎａｔｅｄ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ：ＬＯＭ）方式、３次元印刷（Ｔｈｒｅｅ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ：３ＤＰ）方式の立体印刷装置を用いることができるが、これらに限定されない。
【００１６】
図１乃至図４に示すように、立体印刷モジュール２は、テーブル１の上方に位置し、立体モデル情報に基づいて受け面１１上に立体物体１００を造形する。立体印刷モジュール２は、移動ユニット２１及び立体印刷ヘッド２２を含む。移動ユニット２１は、テーブル１に取り付けられる。立体印刷ヘッド２２は、移動ユニット２１に固定されるとともに、移動ユニット２１の移動に伴って移動する。
【００１７】
詳細には、移動ユニット２１は、第一レバー部材２１１、第二レバー部材２１２及びヘッド受け台２１３を含む。ヘッド受け台２１３には、第一孔２１４及び第二孔２１５が互いに垂直に設けられる。第一レバー部材２１１は、第一孔２１４を摺動可能に貫通する。第二レバー部材２１２は、第二孔２１５を摺動可能に貫通する。立体印刷ヘッド２２は、ヘッド受け台２１３に固定されるとともに、ヘッド受け台２１３の移動に伴って移動する。
【００１８】
第一レバー部材２１１は、Ｘ軸レバー部材とＹ軸レバー部材のうちの一方であり、第二レバー部材２１２は、Ｘ軸レバー部材とＹ軸レバー部材のうちの他方である。第一孔２１４及び第二孔２１５は、それぞれＸ軸レバー部材及びＹ軸レバー部材に対応する軸孔である。ヘッド受け台２１３は、ベルトによって第一レバー部材２１１及び第二レバー部材２１２に対して摺動可能である。また、第一レバー部材２１１は、ＸスクリューとＹスクリューのうちの一方であり、第二レバー部材２１２は、ＸスクリューとＹスクリューのうちの他方である。第一孔２１４及び第二孔２１５は、それぞれＸスクリュー及びＹスクリューに対応するねじ孔である。ヘッド受け台２１３は、スクリューとねじ孔の螺合によって伝動されることで、第一レバー部材２１１及び第二レバー部材２１２に対して摺動可能である。
【００１９】
図１乃至図４に示すように、着色用ヘッドモジュール３は、テーブル１の上方に取り付けられ、上記の立体モデル情報に基づいて立体物体１００の表面に着色する。着色用ヘッドモジュール３は、１つ以上の着色用ヘッド３１及び１つ以上のメッシュ部材３２を含む。本実施形態の着色用ヘッド３１及びメッシュ部材３２の数は１つであるが、これに限定されない。
【００２０】
着色用ヘッド３１は、１つ以上のノズル３１１を有する。メッシュ部材３２は、１つ以上のメッシュ３２１を有する。本実施形態において、同一の着色用ヘッド３１のノズル３１１の数、及び、同一のメッシュ部材３２のメッシュ３２１の数は、いずれも１つであるが、これに限定されない。なお、ノズル３１１は、単色または複数色を吐出するノズルであってもよい。
【００２１】
また、メッシュ３２１は、ノズル３１１に対応して配置され、その面積がノズル３１１の面積よりも小さい。メッシュ３２１は、ノズル３１１よりも長さ及び幅が小さい。なお、メッシュ３２１の長さ及び幅は、手動または電動で調整可能である。そのため、必要に応じてメッシュの面積をより小さく調整することで、印刷対象物の着色位置により正確に着色することができる。更に詳しく説明すると、着色用ヘッド３１は、移動ユニット２１に固定且つ載置されるとともに、移動ユニット２１の移動に伴って移動する。すなわち、着色用ヘッド３１は、ヘッド受け台２１３に固定されるとともに、ヘッド受け台２１３の移動に伴って移動する。なお、メッシュ部材３２は、着色用ヘッド３１に固定されるとともに着色用ヘッド３１をカバーする。
【００２２】
図１に示すように、本発明に係る立体印刷装置１０は、プロセッサ４をさらに含む。プロセッサ４は、立体印刷モジュール２及び着色用ヘッドモジュール３にそれぞれ電気的に接続される。プロセッサ４は、上記の立体モデル情報を受信して、着色用ヘッド３１のカラー印刷経路を算出する。
【００２３】
図１乃至図４に示すように、本発明に係る立体印刷装置１０全体は、以下のような構造を有する。テーブル１は、受け面１１を有する。立体印刷モジュール２は、テーブル１の上方に取り付けられ、立体モデル情報に基づいて立体物体１００を受け面１１上に造形する。着色用ヘッドモジュール３は、テーブル１の上方に取り付けられ、上記の立体モデル情報に基づいて立体物体１００の表面に着色する。着色用ヘッドモジュール３は、着色用ヘッド３１及びメッシュ部材３２を含む。着色用ヘッド３１は、ノズル３１１を有する。メッシュ部材３２は、ノズル３１１に対応して配置されるメッシュ３２１を有する。メッシュ３２１は、ノズル３１１よりも面積が小さい。このように、立体印刷装置１０は、立体物体１００の積層造形機能及び立体物体１００の着色機能を同時に備える。さらに、メッシュ３２１は、着色用ヘッド３１のノズル３１１よりも面積が小さいため、着色用ヘッド３１が立体物体１００に対してより容易かつ正確に着色することができる。
【００２４】
図４は、本発明の第一実施形態に係る立体印刷装置１０の使用状態を示す図である。まず、立体印刷モジュール２によって立体物体１００を積層させて造形する。次に、着色用ヘッド３１によって、各層の立体物体１００の外側面に着色する。
【００２５】
しかし、上記のノズル３１１サイズの着色領域及び角度は比較的大きい。一方、各層の立体物体１００の厚さが約０．１〜０．４ｍｍしかないため、各層の立体物体１００の、着色に必要な領域及び角度が比較的小さい。このように、メッシュ３２１は、ノズル３１１に対応して配置され、且つノズル３１１よりも長さ及び幅（面積）が小さい。そのため、メッシュ３２１によってノズル３１１の着色領域を小さくすることができ、着色用ヘッド３１は各層の立体物体１００の外側面に対してより容易かつ正確に着色することができる。
【００２６】
また、プロセッサ４（図１を参照）は、上記の立体モデル情報を受信して着色用ヘッド３１のカラー印刷経路を算出するようにしている。これにより、立体印刷モジュール２が各層の立体物体１００を積層した後、移動ユニット２１が各層の立体物体１００に着色するように着色用ヘッド３１を駆動する。
【００２７】
また、立体印刷ヘッド２２は、着色用ヘッド３１と共に移動ユニット２１に固定されるとともに、移動ユニット２１の移動に伴って移動する。こうすることで、本発明に係る立体印刷装置１０では、立体物体１００を高速に積層して着色させることができる。
【００２８】
図５は、本発明の第二実施形態に係る立体印刷装置１０の模式的な断面図である。第二実施形態は、第一実施形態とほぼ同様であるが、メッシュ部材３２がヘッド受け台２１３に固定されるとともに着色用ヘッド３１をカバーする点において、第一実施形態と相違している。この相違点によって、第二実施形態に係る立体印刷装置１０は、第一実施形態に係る立体印刷装置１０と同じ機能を有し、同じ効果を奏する。
【００２９】
図６は、本発明の第三実施形態に係る立体印刷装置１０の組合せの例を示す図である。図６に示すように、第三実施形態は、第一実施形態とほぼ同様であるが、立体印刷装置１０が光造形方式の立体印刷装置である点において、第一実施形態と相違している。
【００３０】
詳細には、立体印刷装置１０は、光造形方式の立体印刷装置である。テーブル１は、造形材タンク５及び光源ユニット６を有する。着色用ヘッドモジュール３は、作動手段３３をさらに含む。作動手段３３は、テーブル１に取り付けられる。着色用ヘッド３１は、作動手段３３に固定されるとともに、作動手段３３の移動に伴って移動する。このように、光造形方式の立体印刷装置では、立体物体１００を積層させて造形した後、着色用ヘッド３１及びメッシュ部材３２が作動手段３３によって各層の立体物体１００の外側面に着色する。これにより、第三実施形態に係る立体印刷装置１０は、第一実施形態に係る立体印刷装置１０と同じ機能を有し、同じ効果を奏することができる。
【００３１】
また、本実施形態の作動手段３３はメカニカルアームである。作動手段３３は、必要に応じて調整されてもよいが、本実施形態に示す作動手段３３に限定されない。
【００３２】
また、本実施形態に係る立体印刷装置１０は、光造形方式の立体印刷装置である。必要に応じて、熱溶解樹脂積層方式やレーザー焼結方式、薄膜積層方式、３次元印刷方式の立体印刷装置を用いることもできるが、これらに限定されない。
【００３３】
図７及び図８は、本発明の第四実施形態に係る立体印刷装置１０を示す図である。図７及び図８に示すように、第四実施形態は、第一実施形態とほぼ同様であるが、同一の着色用ヘッド３１のノズル３１１及び同一のメッシュ部材３２のメッシュ３２１が複数設けられる点において、第一実施形態と相違している。
【００３４】
更に詳しく説明すると、本実施形態の着色用ヘッド３１の複数のノズル３１１は、単色を吐出可能なノズルである。各メッシュ３２１は、各ノズル３１１に対応して配置される。こうすることで、第四実施形態に係る立体印刷装置１０は、第一実施形態に係る立体印刷装置１０と同じ機能を有し、同じ効果を奏することができる。
【００３５】
図９は、本発明の第五実施形態に係る立体印刷装置１０の模式的な斜視図である。図９に示すように、第五実施形態は、第一実施形態とほぼ同様であるが、メッシュ部材３２が、ノズル３１１に対応して配置されたメッシュ３２１のサイズを調整するための調整手段３２２を有する点において、第一実施形態と相違している。
【００３６】
詳細には、同一のメッシュ部材３２のメッシュ３２１は、複数設けられる。さらに、複数のメッシュ３２１のサイズは、互いに異なっている。調整手段３２２は、着色用ヘッド３１に対してメッシュ部材３２をスライド移動させることが可能な可動ユニット３２３である。これにより、可動ユニット３２３は、複数のメッシュ３２１から１つのメッシュ３２１を選択して、ノズル３１１に対応させて配置する。
【００３７】
また、可動ユニット３２３は、ブラケット３２３１及びスライドレール３２３２を含む。ブラケット３２３１は、着色用ヘッド３１から延びて形成される。スライドレール３２３２は、メッシュ部材３２上に形成される。ブラケット３２３１は、スライドレール３２３２にスライド移動することで、ノズル３１１に対してメッシュ部材３２を移動させる。これにより、可動ユニット３２３は、サイズの異なる複数のメッシュ３２１から必要なサイズの１つのメッシュ３２１を選択して、ノズル３１１に対応させて配置する。
【００３８】
このように、ノズル３１１の着色領域及び角度が比較的大きいうえサイズが一定であるが、着色待ちの立体物体の着色位置がコーナーや縁部にある場合、着色に必要な領域及び角度が比較的小さくなり、着色待ちの立体物体の着色位置が表面にある場合、着色に必要な領域及び角度が比較的大きくなり、立体物体の着色位置によって異なる着色領域及び角度が必要となる。そこで、メッシュ部材３２では、調整手段３２２によって、サイズの異なる複数のメッシュ３２１から必要なサイズの１つのメッシュ３２１を選択して、ノズル３１１に対応させて配置する。こうすることで、メッシュ部材３２のメッシュ３２１のサイズを調整することができ、さらにノズル３１１の着色領域及び角度を調整することもできる。その結果、立体印刷装置１０が正確にスプレー塗布することができる。
【００３９】
図１０は、本発明の第六実施形態に係る立体印刷装置１０の使用状態を示す図である。図１０に示すように、第六実施形態は、第五実施形態とほぼ同様であるが、調整手段３２２が可動ユニット３２３’及び移動板３２３５を含む点において、第五実施形態と相違している。
【００４０】
詳細には、移動板３２３５は、メッシュ３２１に対応して配置される。移動板３２３５には、サイズが互いに異なる複数の貫通孔３２３６が設けられる。可動ユニット３２３’は、移動板３２３５とメッシュ部材３２との間に連結される（すなわち、可動ユニット３２３’は、メッシュ部材３２に対して移動板３２３５をスライド移動させることが可能である）。なお、可動ユニット３２３’は、プロセッサ４（図１を参照）に電気的に接続されるとともに、メッシュ３２１に対して移動板３２３５をスライド移動させることができるようになっている。これにより、複数の貫通孔３２３６から１つの貫通孔３２３６を選択してメッシュ３２１に対応させて配置する。
【００４１】
また、可動ユニット３２３’は、ブラケット３２３１’、スライドレール３２３２’、ラック３２３３及び駆動ギヤ３２３４を含む。ブラケット３２３１’は、メッシュ部材３２から延びて形成される。スライドレール３２３２’及びラック３２３３は、いずれも移動板３２３５上に形成される。ブラケット３２３１’は、スライドレール３２３２’にスライド移動する。駆動ギヤ３２３４は、プロセッサ４（図１を参照）に電気的に接続されるとともに、ラック３２３３に噛合して動力を伝達する。プロセッサ４（図１を参照）は、上記の立体モデル情報を受信して着色用ヘッド３１に必要な着色領域及び角度を算出するとともに、駆動ギヤ３２３４の回動を制御することで、メッシュ３２１に対して移動板３２３５を移動させることができるようになっている。これにより、サイズの異なる複数の貫通孔３２３６から必要なサイズの１つの貫通孔３２３６を選択してメッシュ３２１に対応させて配置する。
【００４２】
このように、メッシュ部材３２では、調整手段３２２によって、サイズの異なる複数の貫通孔３２３６から必要なサイズの１つの貫通孔３２３６を選択して、メッシュ３２１に対応させて配置する。こうすることで、メッシュ部材３２のメッシュ３２１のサイズを調整することができ、さらにノズル３１１（図９を参照）の着色領域及び角度を調整することもできる。その結果、立体印刷装置１０が正確にスプレー塗布することができる。
【００４３】
図１１は、本発明の第七実施形態に係る立体印刷装置１０の使用状態を示す図である。図１１に示すように、第七実施形態は、第六実施形態とほぼ同様であるが、移動板３２３５’がメッシュ３２１に対応して配置されるとともに、移動板３２３５’に台形の長円３２３７が設けられる点において、第六実施形態と相違している。
【００４４】
更に詳しく説明すると、可動ユニット３２３’は、移動板３２３５’とメッシュ部材３２との間に連結される（すなわち、可動ユニット３２３’は、メッシュ部材３２に対して移動板３２３５’をスライド移動させることが可能である）。なお、可動ユニット３２３’は、プロセッサ４（図１を参照）に電気的に接続されるとともに、メッシュ３２１に対して移動板３２３５’をスライド移動させることができるようになっている。これにより、メッシュ３２１に対して台形の長円３２３７をスライド移動させることができる。
【００４５】
このように、台形の長円３２３７がメッシュ３２１に対してスライド移動する過程において、台形の長円３２３７自身形状の幅が漸次小さくなる。そのため、台形の長円３２３７は、小さい幅がメッシュ３２１に対応することでノズル３１１（図９を参照）の着色領域及び角度を小さく絞ることが可能であり、大きい幅がメッシュ３２１に対応することでノズル３１１（図９を参照）の着色領域及び角度を維持できるように配置される。これにより、ノズル３１１（図９を参照）の着色領域及び角度を調整することができ、その結果、立体印刷装置１０が正確にスプレー塗布することが可能となる。
【００４６】
図１２は、本発明の第八実施形態に係る立体印刷装置１０の使用状態を示す図である。図１２に示すように、第八実施形態は、第五実施形態とほぼ同様であるが、調整手段３２２がメッシュ３２１に対応して配置された縮小孔ユニット３２４であり、縮小孔ユニット３２４がメッシュ３２１の一部または全体を遮蔽したり、メッシュ３２１を完全に露出させたりすることができる点において、第五実施形態と相違している。
【００４７】
詳細には、縮小孔ユニット３２４は、回転羽根３２４１、ラック３２４２及び駆動ギヤ３２４３を含む。回転羽根３２４１は、メッシュ３２１に対応して配置される。ラック３２４２は、回転羽根３２４１に形成される。駆動ギヤ３２４３は、プロセッサ４（図１を参照）に電気的に接続され、ラック３２４２に噛合して動力を伝達する。プロセッサ４（図１を参照）は、上記の立体モデル情報を受信して着色用ヘッド３１に必要な着色領域及び角度を算出するとともに、駆動ギヤ３２４３の回動を制御することで、回転羽根３２４１の開口を開閉させる。これにより、回転羽根３２４１の開口は、メッシュ３２１の一部または全体を遮蔽したり、メッシュ３２１を完全に露出させたりすることができる。
【００４８】
このように、回転羽根３２４１の開口を小さく開くことでノズル３１１（図９を参照）並びにメッシュ３２１の着色領域及び角度を小さく絞ることができ、回転羽根３２４１の開口を大きく開くことでノズル３１１（図９を参照）並びにメッシュ３２１の着色領域及び角度を維持することが可能である。これにより、ノズル３１１（図９を参照）の着色領域及び角度を調整することができ、その結果、立体印刷装置１０が正確にスプレー塗布することができる。
【００４９】
図１３及び図１４は、本発明の第九実施形態に係る立体印刷装置１０の使用状態を示す図である。図１３及び図１４に示すように、第九実施形態は、第六実施形態とほぼ同様であるが、同一の着色用ヘッド３１のノズル３１１及びメッシュ部材３２が複数設けられ、各メッシュ部材３２が各ノズル３１１に対応して配置される点において、第六実施形態と相違している。
【００５０】
更に詳しく説明すると、各メッシュ部材３２は、調整手段３２２によって各ノズル３１１の着色領域及び角度を調整することができる。着色待ちの立体物体の着色位置がコーナーや縁部にある場合、ノズル３１１に対応して配置されるメッシュ３２１のサイズを小さくすることで、ノズル３１１の着色領域及び角度を小さく絞ることが可能となっている。着色待ちの立体物体の着色位置が表面にある場合、ノズル３１１に対応して配置されるメッシュ３２１のサイズを大きくすることで、ノズル３１１の着色領域及び角度を維持することが可能となっている。
【００５１】
同様に、第五、第七、第八実施形態の同一の着色用ヘッド３１のノズル３１１及びメッシュ部材３２は、いずれも複数設けられてもよい。各メッシュ部材３２は、各ノズル３１１に対応して配置される。
【００５２】
図１５及び図１６は、本発明の第十実施形態に係る立体印刷装置１０の使用状態を示す図である。図１５及び図１６に示すように、第十実施形態は、第四実施形態とほぼ同様であるが、立体印刷装置１０が遮蔽手段７をさらに含む点において、第四実施形態と相違している。
【００５３】
詳細には、同一の着色用ヘッド３１のノズル３１１（図７及び図８を参照）及びメッシュ３２１は複数設けられる。各メッシュ３２１は、各ノズル３１１に対応して配置される（図７及び図８を参照）。遮蔽手段７は、複数のメッシュ３２１に対応して配置され、複数のメッシュ３２１の一部または全体を遮蔽したり、複数のメッシュ３２１を完全に露出させたりすることができる。
【００５４】
また、遮蔽手段７は、１つ以上の可動シャッター板７１及び１つ以上の駆動ギヤ７２を含む。メッシュ部材３２は、ブラケット３２５を有する。可動シャッター板７１には、スライドレール７１１及びラック７１２が設けられる。ブラケット３２５は、スライドレール７１１にスライド移動する。駆動ギヤ７２は、プロセッサ４（図１を参照）に電気的に接続されるとともに、ラック７１２に噛合して動力を伝達する。プロセッサ４（図１を参照）は、上記の立体モデル情報を受信して着色用ヘッド３１に必要な着色領域及び角度を算出することで、駆動ギヤ７２の回動を制御して、複数のメッシュ３２１に対して可動シャッター板７１をスライド移動させる。これにより、可動シャッター板７１は、複数のメッシュ３２１の一部または全体を遮蔽したり、複数のメッシュ３２１を完全に露出させたりすることができる。
【００５５】
このように、可動シャッター板７１は、複数のメッシュ３２１の一部または全体を遮蔽したり、複数のメッシュ３２１を完全に露出させたりすることができる。さらに、可動シャッター板７１は、複数のノズル３１１（図７及び図８を参照）の一部または全体を遮蔽したり、複数のノズル３１１を完全に露出させたりすることもできる。これにより、ノズル３１１の色や数を規制して色彩設計のニーズを満たすことができる。
【００５６】
上記をまとめるに、本発明に係る立体印刷装置は、同類の製品に見られず、公開使用もされていなく、産業上の利用可能性、新規性および進歩性を備えていることから、発明特許の出願要件を完全に満たすため、ここに特許法に基づき特許を出願するものである。審査官殿には、発明者の権利が保障されるよう、詳査のうえ本件が特許査定されることを願う。
【符号の説明】
【００５７】
１０    立体印刷装置
１    テーブル
１１    受け面
２    立体印刷モジュール
２１    移動ユニット
２１１    第一レバー部材
２１２    第二レバー部材
２１３    ヘッド受け台
２１４    第一孔
２１５    第二孔
２２    立体印刷ヘッド
３    着色用ヘッドモジュール
３１    着色用ヘッド
３１１    ノズル
３２    メッシュ部材
３２１    メッシュ
３２２    調整手段
３２３、３２３’  可動ユニット
３２３１、３２３１’、 ３２５ ブラケット
３２３２、３２３２’、７１１ スライドレール
３２３３、３２４２、７１２ ラック
３２３４、３２４３、７２ 駆動ギヤ
３２３５、３２３５’  移動板
３２３６   貫通孔
３２３７   台形の長円
３２４    縮小孔ユニット
３２４１   回転羽根
３３    作動手段
４    プロセッサ
５    造形材タンク
６    光源ユニット
７    遮蔽手段
７１    可動シャッター板
１００    立体物体
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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