(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スキージの内部に設けられた粉末供給溝を介して粉末を積層する３Ｄプリンタ装置の制御装置であって、
前記スキージには前記粉末が積層される方向に対して垂直な方向に振動を与えて、前記積層される方向には前記振動を与えない横振動部が設けられ、
前記粉末供給溝からの粉末供給時に、前記スキージに対して前記横振動部によって前記垂直な方向のみの前記振動が付与される３Ｄプリンタの制御装置であって、
ワーク土台部を含む層の粉末充填工程における前記粉末供給時においてのみ造形槽に別途設けられた縦振動部によって前記造形槽に対して前記積層される方向の前記振動が付与される３Ｄプリンタの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３Ｄ（three dimensions；三次元）プリンタ装置の制御装置に関するものであり、例えば、スキージを用いて粉末を供給する３Ｄプリンタ装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３Ｄプリンタ装置であって、スキージ内部に設けられた粉末供給溝を介して粉末を積層するものが特許文献１に開示されている。特許文献１の３Ｄプリンタ装置では、水平面内における一方向に延びたスキージを、進行方向に対して斜めにしながらスライドさせて、造形槽の内部に粉末を供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０２０３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
粉末供給溝内部に粉末が詰まることによって積層領域に粉末が供給されなくなることを防止するため、スキージに対して加振装置を取り付けることが考えられる。しかし、横方向（粉末が積層される方向に対して垂直な方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に加えて、縦方向（粉末が積層される方向、Ｚ軸方向）にもスキージが加振されるため、粉末が過剰に供給される可能性がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、積層領域に粉末が過剰に供給されるのを抑制しながら、粉末供給溝における粉末の詰まりを抑制することができる３Ｄプリンタ装置の制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る３Ｄプリンタ装置の制御装置は、スキージの内部に設けられた粉末供給溝を介して粉末を積層する３Ｄプリンタ装置の制御装置であって、前記スキージには前記粉末が積層される方向に対して垂直な方向に振動を与えて、前記積層される方向には前記振動を与えない横振動部が設けられ、前記粉末供給溝からの粉末供給時に、前記スキージに対して前記横振動部によって前記垂直な方向のみの前記振動が付与される。このような構成によって、積層領域に粉末が過剰に供給されるのを抑制しながら、粉末供給溝における粉末の詰まりを抑制することができる。
【０００７】
また、３Ｄプリンタ装置の制御装置において、ワーク土台部を含む層の粉末充填工程における前記粉末供給時においてのみ造形槽に別途設けられた縦振動部によって前記造形槽に対して前記積層される方向の前記振動が付与される。このような構成とすることにより、ワーク土台部を含む層においては、縦振動により、ワーク土台部のかさ密度及び平坦度を向上させ、その上に形成する造形部の品質を向上させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、積層領域に粉末が過剰に供給されるのを抑制しながら、粉末供給溝における粉末の詰まりを抑制することができる３Ｄプリンタ装置の制御装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る３Ｄプリンタ装置を例示した断面図である。
【図２】実施形態に係る３Ｄプリンタ装置の造形槽を例示した断面図である。
【図３】実施形態に係る３Ｄプリンタ装置の制御方法を例示するフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１１】
（実施形態）
実施形態に係る３Ｄプリンタ装置を説明する。
図１は、実施形態に係る３Ｄプリンタ装置を例示した断面図である。
図１に示すように、本実施形態に係る３Ｄプリンタ装置１００は、ベース１、定盤２、造形槽３、造形槽支持部４、造形槽駆動部５、支柱６、支持部７、レーザスキャナ８、光ファイバ９、レーザ発振器１０、スキージ１１、樋１２、粉末分配器１３、粉末供給部１４、制御装置２０を備えている。制御装置２０は、振動制御部２１、縦振動部２２、横振動部２３、受動振動検出部２４、逆位相振動部２５を有している。
【００１２】
ベース１は、定盤２及び支柱６を固定するための台である。ベース１は、定盤２が載置される上面が水平になるように、床面に設置される。図１において、説明の便宜上、ｘｙｚ直交座標系を導入する。ｚ軸方向が鉛直方向であり、ベース１の上面と垂直な方向である。ｘ軸方向、及びｙ軸方向が水平方向であり、ベース１の上面と平行な方向である。また、縦方向とは、鉛直方向をいい、横方向とは、水平方向をいう。
【００１３】
定盤２は、ベース１の水平な上面に載置、固定されている。定盤２の上面も水平であって、この定盤２の上面に粉末が敷き詰められ、造形物５０が形成されていく。図１の例では、定盤２は、四角柱状の部材である。図１に示すように、定盤２の上面の周縁全体に、水平方向に張り出したフランジ状の凸部２ａが形成されている。この凸部２ａの外周面が全体に亘り造形槽３の内側面と接触しているため、定盤２の上面及び造形槽３の内側面に囲われた空間に積層粉末５１を保持することができる。ここで、造形槽３の内側面と接触している凸部２ａの外周面に、例えばフェルトからなるシール部材（不図示）を設けることにより、積層粉末５１の保持力を高めることができる。
【００１４】
造形槽３は、この定盤２の上面に敷き詰められた粉末を側面から保持する筒状の部材である。図１の例では、定盤２が四角柱状であるため、造形槽３は、上端にフランジ部３ａを備えた角パイプである。造形槽３は、例えば厚さ１〜６ｍｍ程度（好適には３〜５ｍｍ程度）のステンレス鋼鈑から構成され、軽量である。造形槽３の上部開口端３ｂに粉末層を形成し、この粉末層にレーザビームＬＢを照射することにより硬化層を形成する。上部開口端３ｂの形状は、例えば６００ｍｍ×６００ｍｍである。
【００１５】
また、造形槽３は、上下方向（ｚ軸方向）に移動可能に設置されている。硬化層を形成する度に造形槽３を定盤２に対して一定量ずつ上昇させ、造形物５０を形成していく。ここで、実施形態に係る３Ｄプリンタ装置１００では、一定重量かつ軽量な造形槽３のみを上昇させればよい。そのため、毎回精度良く粉末層を形成することができる。その結果、精度良く造形物５０を形成することができる。
【００１６】
造形槽支持部４は、造形槽３のフランジ部３ａの上面が水平となるように、フランジ部３ａの下面を３点で支持している支持部材である。造形槽支持部４は、造形槽３を上下方向（ｚ軸方向）に移動させる造形槽駆動部５の連結部５ｃに連結されている。
【００１７】
造形槽駆動部５は、造形槽３を上下方向（ｚ軸方向）に移動させるための駆動機構である。造形槽駆動部５は、モータ５ａ、ボールねじ５ｂ、連結部５ｃを備えている。モータ５ａが駆動すると、ｚ軸方向に延設されたボールねじ５ｂが回転する。そして、ボールねじ５ｂが回転すると、ボールねじ５ｂに沿って、連結部５ｃが上下方向（ｚ軸方向）に移動する。上述の通り、造形槽３を支持する造形槽支持部４が連結部５ｃに連結されているため、造形槽駆動部５により造形槽３が上下方向（ｚ軸方向）に移動可能となる。なお、造形槽駆動部５の駆動源は、モータに限らず、油圧シリンダなどを用いてもよい。
【００１８】
ここで、造形槽駆動部５は、ベース１から略垂直に（すなわち鉛直方向に）立設された支柱６の上部に固定されている。このように、本実施形態に係る３Ｄプリンタ装置では、造形槽駆動部５が、造形槽３の外部に設置されているため、メンテナンス性に優れている。
【００１９】
レーザスキャナ８は、造形槽３の上部開口端３ｂに形成された粉末層に対して、レーザビームＬＢを照射する。レーザスキャナ８は、図示されないレンズ及びミラーを有している。そのため、図１に示すように、レーザスキャナ８は、粉末層における水平面（ｘｙ平面）上の位置に関わらず、粉末層にレーザビームＬＢの焦点を合わせることができる。
ここで、レーザビームＬＢは、レーザ発振器１０において生成され、光ファイバ９を介して、レーザスキャナ８に導入される。
【００２０】
また、レーザスキャナ８は、支持部７を介して、造形槽３のフランジ部３ａに固定されている。そのため、レーザスキャナ８とレーザビームＬＢの照射対象である粉末層との距離を一定に保つことができる。従って、実施形態に係る３Ｄプリンタ装置は、精度良く造形物５０を製造することができる。
【００２１】
スキージ１１は、第１のスキージ１１ａ及び第２のスキージ１１ｂから構成されている。第１のスキージ１１ａ及び第２のスキージ１１ｂは、いずれもｙ軸方向に延設されている。第１のスキージ１１ａと第２のスキージ１１ｂとの間の隙間は、粉末供給溝１１ｃである。粉末供給溝１１ｃも、ｙ軸方向に延設されている。また、スキージ１１は、造形槽３の上部開口端３ｂを介して、一方のフランジ部３ａから対向するフランジ部３ａまでｘ軸方向にスライドすることができる。
【００２２】
樋１２及び粉末分配器１３は、粉末供給部１４から投下された粉末を粉末供給溝１１ｃの長手方向に均一に分配するためのものである。粉末供給部１４は、粉末が蓄えられた小型タンクである。粉末は、無機材料（金属やセラミック）もしくは有機材料（プラスチック）からなる。好適には、平均粒径２０μｍ程度の鉄粉が用いられる。
【００２３】
次に、制御装置２０を説明する。制御装置２０は、スキージ１１内部に設けられた粉末供給溝１１ｃを介して粉末を積層する３Ｄプリンタ装置の制御装置２０である。
振動制御部２１は、縦振動部２２、横振動部２３、受動振動検出部２４及び逆位相振動部２５と信号線等により接続されている。振動制御部２１は、縦振動部２２及び横振動部２３に対して駆動及び停止の信号を送信する。これにより、振動制御部２１は、縦振動部２２及び横振動部２３を制御する。また、振動制御部２１は、受動振動検出部２４において検出した振動の情報を受信する。さらに、振動制御部２１は、受動振動検出部２４が検出した振動と逆位相の振動を発生させるように、逆位相振動部２５に対して信号を送信する。
【００２４】
縦振動部２２は、造形槽３に設けられている。例えば、縦振動部２２は、造形槽３内における定盤２に設けられている。縦振動部２２は、造形槽３に対して鉛直方向の振動を与える。縦振動部２２の駆動及び停止は、振動制御部２１からの信号によって制御されている。
【００２５】
横振動部２３は、スキージ１１に設けられている。例えば、横振動部２３は、スキージ１１の側面に設けられている。横振動部２３は、スキージ１１に対して水平方向の振動を与える。例えば、横振動部２３は、Ｘ軸方向の振動を与える。または、横振動部２３は、Ｙ軸方向の振動を与える。横振動部２３は、水平方向における一方向の振動を与えるだけでなく、水平方向における複数の方向の振動を与えてもよい。横振動部２３の駆動及び停止は、振動制御部２１からの信号によって制御されている。このように、スキージ１１には粉末が積層される方向に対して垂直な方向に振動を与えて、粉末が積層される方向には振動を与えない横振動部２３が設けられている。
【００２６】
受動振動検出部２４は、スキージ１１に設けられている。受動振動検出部２４は、スキージ１１の側面の上方及び下方に設けられている。受動振動検出部２４は、例えば、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸を含む３軸の振動を検出する。受動振動検出部２４は、振動を検出すると、振動制御部２１に信号を送信する。
【００２７】
受動振動検出部２４は、また、支持部７にも設けられている。受動振動検出部２４は、例えば、支持部７の鉛直方向に延びた部分に設けられている。
【００２８】
逆位相振動部２５は、スキージ１１に設けられている。逆位相振動部２５は、例えば、スキージ１１の側面に設けられている。逆位相振動部２５は、受動振動検出部２４によって検出した振動に対して、逆位相の振動を生成する。これにより、受動振動検出部２４によって検出した振動を打ち消す。逆位相振動部２５の駆動及び停止は、振動制御部２１からの信号によって制御されている。
【００２９】
逆位相振動部２５は、支持部７にも設けられている。受動振動検出部２４は、例えば、支持部７の鉛直方向に延びた部分に設けられている。
【００３０】
次に、本実施形態に係る３Ｄプリンタ装置１００を用いた造形物５０の形成方法、及び、造形物５０の形成における制御装置２０の制御方法を説明する。
図２は、実施形態に係る３Ｄプリンタ装置の造形槽を例示する図である。図２に示すように、３Ｄプリンタ装置１００の造形槽３において形成する造形物５０は、ワーク土台部５２と造形部５３とに分けられる。そして、造形槽３は、ワーク土台部５２を含む層６２と、ワーク土台部５２を含む層６２上に形成された造形部５３を含む層６３に分けられる。したがって、造形物５０の形成方法は、ワーク土台部５２を含む層６２の形成方法と、造形部５３を含む層６３の形成方法とに分けられる。このうち、ワーク土台部５２を含む層６２の形成方法は、粉末充填工程を含んでいる。造形部５３を含む層６３の形成方法は、積層工程と、溶融固化工程とを含んでいる。
【００３１】
図３は、実施形態に係る３Ｄプリンタ装置において、制御装置の制御方法を例示したフローチャート図である。図３に示すように、造形物５０の形成における制御方法を、ワーク土台部５２を含む層６２の形成における制御方法（ステップＳ２０１〜ステップＳ２０４）と、造形部５３を含む層６３の形成における制御方法（ステップＳ２０５〜Ｓ２１５）とに分けて説明する。ワーク土台部５２を含む層６２の形成における制御方法は、粉末充填工程における制御方法（ステップＳ２０１〜ステップＳ２０４）を含んでいる。造形部５３を含む層６３の形成における制御方法は、積層工程における制御方法（ステップＳ２０５〜Ｓ２１０）と、溶融固化工程における制御方法（ステップＳ２１１〜Ｓ２１５）とを含んでいる。
【００３２】
まず、ワーク土台部５２を含む層６２の形成方法及びワーク土台部５２を含む層６２の形成における制御方法（ステップＳ２０１〜ステップＳ２０４）を説明する。
【００３３】
図２に示すように、ワーク土台部５２を含む層６２は、造形部５３の基礎となる部分である。土台高さ５２ａは、定盤２の上面からワーク土台部５２の上面までの高さである。なお、造形部５３がワーク土台部５２の上面上に形成される場合には、土台高さ５２ａは、ワーク土台部５２の上面までとなるが、造形部５３が、ワーク土台部５２の上面より下方、例えば、ワーク土台部５２の側面にも形成される場合には、土台高さ５２ａは、ワーク土台部５２の側面に形成された造形部５３の最下面となる。この場合、ワーク土台部５２を含む層６２におけるワーク土台部５２以外の上面は、ワーク土台部５２の側面に形成された造形部５３の最下面となる。
【００３４】
まず、定盤２の上面にワーク土台部５２を設置する。ワーク土台部５２は、例えば、中実の金属ブロックから切削または加工によって形成されたものである。次に、ワーク土台部５２と造形槽３の側壁との間に粉末を充填する。粉末の充填方法としては、例えば、以下の方法がある。（Ａ）スキージ１１をｘ軸方向にスライドさせて、粉末供給溝１１ｃからワーク土台部５２と造形槽３の側壁との間に粉末を充填する。または、スキージ１１以外の粉末を供給する装置で粉末を充填する。（Ｂ）作業者がワーク土台部５２と造形槽３の側壁との間に直接粉末を充填する。ワーク土台部５２と造形槽３の側壁との間に粉末を充填できれば、これ以外の方法でもよい。
【００３５】
次に、図３のステップＳ２０１に示すように、土台高さ５２ａまで粉末を充填する粉末充填工程が終了したか否かを判別する。判別は、（Ａ）の場合には、スキージ１１又はその他の粉末供給装置の停止信号により決定される。（Ｂ）の場合には、作業者が作業完了時に入れる作業完了スイッチにより決定される。終了していない（Noの）場合には、ワーク土台部５２と造形槽３の側壁との間に粉末を充填する。一方、終了した（Yesの）場合には、ステップＳ２０２に進む。
【００３６】
ステップＳ２０２に示すように、土台高さ５２ａまで粉末の充填が終了した場合には、縦振動部２２を起動させる。これにより、ワーク土台部５２と造形槽３の側壁との間に充填された粉末に縦振動を与える。造形部５３の形成の積層工程で積層する１層の厚さは20〜50μmである。このため、積層工程の前に、縦振動を与えて、ワーク土台部５２と造形槽３の側壁との間における粉末の充填率向上や表面の平坦化を行う。粉末のかさの密度、すなわち、充填率を向上させるためには、縦振動が効果的なので、縦振動により、充填された粉末にタッピング効果を発生させる。このようにして、ワーク土台部５２を含む層の粉末充填工程における粉末供給時においてのみ造形槽３に別途設けられた縦振動部２２によって造形槽３に対して積層される方向の振動が付与される。
【００３７】
なお、他の機能や装置に影響がなければ横方向の振動を付加してもよい。また、造形部５３が、ワーク土台部５２の上面より下方、例えば、ワーク土台部５２の側面に形成する場合には、土台高さ５２ａは、ワーク土台部５２の側面に形成された造形部５３の最下面となるので、その造形部５３の最下面まで、粉末を充填することにより、粉末充填工程が終了する。
【００３８】
次に、ステップＳ２０３に示すように、土台高さ５２ａまで粉末を充填する粉末充填工程が完了したか否かを判別する。充填された粉末は、縦振動を付与されたことにより、上面が下方に移動するので、このステップＳ２０３で再び判別する。判別は、造形槽３内の粉末の上面位置の検出を行う充填検出センサ（図示せず）により決定される。充填検出センサの他、画像処理、重量測定、スキージ１１で供給する場合の供給回数など、土台高さ５２ａまでの粉末の充填を検出できるものであれば、これに限らない。完了しない（Noの）場合には、再び粉末を充填する。完了した（Yesの）場合には、ステップＳ２０４に進む。
【００３９】
ステップＳ２０４に示すように、土台高さ５２ａまで粉末を充填する粉末充填工程が完了した場合には、縦振動部２２を停止させる。このようにして、ワーク土台部５２を含む層６２が形成される。
【００４０】
次に、造形部５３を含む層６３の形成方法及び造形部５３を含む層６３の形成における制御方法（ステップＳ２０５〜Ｓ２１５）を説明する。まず、造形部５３を含む層６３の形成方法における積層工程と積層工程における制御方法（ステップＳ２０５〜Ｓ２１０）を説明する。
【００４１】
ステップＳ２０５に示すように、スキージ１１に設けられた横振動部２３を起動させる。これにより、スキージ１１内で、粉末が凝集することによる詰りの発生を抑制することができる。一方、スキージ１１による粉末の積層時に、スキージ１１に対して縦振動を与えると、スキージ１１からの粉末の落下量が増減して一定量にならない。そのため、スキージ１１による粉末の積層時においては、横振動を与える。このように、横振動部２３は、粉末供給溝１１ｃからの粉末供給時に、スキージ１１に対して横振動部２３によって横方向（粉末が積層される方向に対して垂直な方向）のみの振動が付与される。
【００４２】
次に、ステップＳ２０６に示すように、スキージ１１に設けられた受動振動検出部２４を起動させる。そして、ステップＳ２０７に示すように、逆位相振動部２５を起動させる。受動振動検出部２４が縦振動を検出した場合には、受動振動検出部２４は、振動制御部２１に対して信号を送信する。検出した振動の解析に際しては、振動数、周期、振幅、波長、波数及び伝播方向を考慮する。解析は、受動振動検出部２４によって行われてもよいし、振動制御部２１によって行われてもよい。受動振動検出部２４からの信号を受信した振動制御部２１は、逆位相振動部２５に対して信号を送信する。振動制御部２１からの信号を受信した逆位相振動部２５は、受動振動検出部２４が検出した縦振動と逆位相の振動を発生させる。このようにして、受動振動検出部２４が検出した縦振動を抑制する。
【００４３】
次に、図１に示すように、スキージ１１ｂが−ｘ軸側のフランジ部３ａ上に設置された状態で、粉末供給溝１１ｃに粉末が供給される。スキージ１１内に供給された粉末にたいしても横振動が与えられる。ここで、２回分の粉末層を形成するための粉末が供給される。すなわち、スキージ１１が−ｘ軸側のフランジ部３ａから＋ｘ軸側のフランジ部３ａまでスライドすることにより（往路）、１回分の粉末層が造形槽３の上部開口端３ｂに形成される。そして、スキージ１１が＋ｘ軸側のフランジ部３ａから−ｘ軸側のフランジ部３ａまでスライドすることにより（復路）、もう１回分の粉末層が造形槽３の上部開口端３ｂに形成される。
【００４４】
なお、例えば、レーザビームの照射により粉末を硬化させた硬化層の形成領域が狭い場合には、スキージ１１を−ｘ軸側のフランジ部３ａから＋ｘ軸側のフランジ部３ａまで最大限スライドさせずに、硬化層の形成領域はカバーした上で、途中でスライドを止めてもよい。粉末層を形成するための粉末量を節約できるとともに時間を短縮することができる。
【００４５】
次に、ステップＳ２０８に示すように、１回の粉末層の積層工程が完了したか否か判別する。判別は、スキージ１１の位置やスキージ１１への粉末の供給状態を検出することにより行う。１回の粉末層の積層工程が完了しない（Noの）場合には、積層工程を続ける。１回の粉末層の積層工程が完了した（Yesの）場合には、ステップＳ２０９に進む。
【００４６】
ステップＳ２０９に示すように、１回の粉末層の積層工程が完了した場合には、逆位相振動部２５を停止させる。そして、ステップＳ２１０に示すように、横振動部２３を停止させる。このようにして、１回の粉末層が形成される。
【００４７】
次に、造形部５３を含む層６３の形成方法における溶融固化工程と、溶融固化工程における制御方法（ステップＳ２１１〜Ｓ２１５）を説明する。
【００４８】
図１に破線で示したように、この粉末層に対してレーザビームＬＢを照射する。このときに、レーザスキャナ８、レーザ発振器１０等の光学系機器に振動を与えると、光路にブレが生じる。したがって、レーザ照射中には、これらの機器に振動を与えないようにする。レーザビームの照射により硬化層を形成している間、スキージ１１は＋ｘ軸側のフランジ部３ａ上で待機している。硬化層とは、粉末層における粉末を硬化させた部分の層である。
【００４９】
まず、ステップＳ２１１に示すように、支持部７に設けられた受動振動検出部２４を起動させる。そして、ステップＳ２１２に示すように、逆位相振動部２５を起動させる。受動振動検出部２４が縦振動及び横振動に限らず、振動を検出した場合には、受動振動検出部２４は振動制御部２１に対して信号を送信する。検出した振動の解析に際しては、振動数、周期、振幅、波長、波数及び伝播方向を考慮する。解析は、受動振動検出部２４によって行われてもよいし、振動制御部２１によって行われてもよい。受動振動検出部２４からの信号を受信した振動制御部２１は、逆位相振動部２５に対して信号を送信する。振動制御部２１からの信号を受信した逆位相振動部２５は、受動振動検出部２４が検出した振動と逆位相の振動を発生させる。このようにして、受動振動検出部２４が検出した振動を抑制する。これにより、光学系機器に対して、逆位相の振動を与えているので、光学系機器が受ける振動の影響を抑制することができる。
【００５０】
次に、ステップＳ２１３に示すように、溶融固化工程が完了したか否かを判別する。判別は、例えば、レーザスキャナ８またはレーザ発振器１０のON/OFF信号により決定する。完了しない（Noの）場合には、溶融固化工程を継続する。完了した（Yesの）場合には、ステップＳ２１４に進む。
【００５１】
次に、ステップＳ２１４に示すように、溶融固化工程が完了した場合には、逆位相振動部２５を停止させ、ステップＳ２１５に進む。
【００５２】
次に、ステップＳ２１５に示すように、造形部５３の形成が完了したか否か判別する。完了しない（Noの）場合には、ステップＳ２０５に戻る。完了した（Yesの）場合には、処理を終了する。このようにして、造形物５０の形成が完了する。
【００５３】
次に、本実施形態の効果を説明する。
本実施形態の３Ｄプリンタ装置１００によれば、制御装置２０は、ワーク土台部５２を含む層６２を形成する場合に、造形槽３に対して縦振動を与えるように、縦振動部２２を駆動させる。これにより、ワーク土台部５２のかさ密度（充填率）を効果的に増大させることができる。また、ワーク土台部５２を含む層６２の平坦度が向上するので、積層工程での積層の厚さを均一化することができるとともに、その上に形成する造形部５３の品質を向上させることができる。また、造形部５３を含む層６３の形成においては、縦振動部２２による縦振動を停止させる。これにより、造形部５３を含む層６３の形成においては、縦振動部２２の影響を排除することができる。
【００５４】
また、制御装置２０は、造形部５３を含む層６３を形成する場合に、横振動のみを付与してスキージ１１により粉末を積層させる。これにより、積層領域に粉末が過剰に供給されるのを抑制することができる。また積層工程での積層の厚さを均一にすることができる。さらに、粉末供給溝１１ｃにおける粉末の詰まりを抑制することができる。また、制御装置２０は、スキージ１１に設けられた受動振動検出部２４により、縦振動を検出した場合には、逆位相振動部２５を駆動させて逆位相の振動を発生させる。これにより、スキージ１１に対して縦振動が付与されないので、積層領域に粉末が過剰に供給されるのを抑制することができる。
【００５５】
また、制御装置２０は、溶融固化させる場合には、支持部７に設けられた受動振動検出部２４により、振動を検出した場合には、逆位相振動部２５を駆動させて逆位相の振動を発生させる。これにより、光路においてブレの発生を抑制することができる。また、造形部５３の品質を向上させることができる。
【００５６】
このように、本実施形態の３Ｄプリンタ装置１００によれば、粉末充填工程、積層工程及び溶融固化工程ごとに、異なる振動を与えているので、造形部５３の品質を向上させることができる。
【００５７】
以上、本発明にかかる３Ｄプリンタ装置１００の制御装置の実施の形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。
【００５８】
例えば、本実施形態では、スキージ１１が−ｘ軸側のフランジ部３ａから＋ｘ軸側のフランジ部３ａまでスライドさせた後で、レーザビームを照射させていたが、これに限らない。１往復した後でレーザビームを照射させてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１  ベース
２  定盤
２ａ  凸部
３  造形槽
３ａ  フランジ部
４  造形槽支持部
５  造形槽駆動部
６  支柱
７  支持部
８  レーザスキャナ
９  光ファイバ
１０  レーザ発振器
１１  スキージ
１１ａ  第１のスキージ１１ａ
１１ｂ  第２のスキージ１１ｂ
１１ｃ  粉末供給溝
１２  樋
１３  粉末分配器
１４  粉末供給器
２０  制御装置
２１  振動制御部
２２  縦振動部
２３  横振動部
２４  受動振動検出部
２５  逆位相振動部
５０  造形物
５１  積層粉末
５２  ワーク土台部
５２ａ  土台高さ
５３  造形部
５２、６２  層
【図１】
0006464996.tif 000002
【図２】
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【図３】
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