(57)【要約】【課題】粉体の供給時における立体造形物のずれを防止する。【解決手段】立体造形システムは、粉体３７を貯留し、粉体３７が固化することにより内部で立体造形物３９が形成される貯留部２３と、粉体３７を所定の場所から所定の搬送方向に移動させることにより粉体３７を貯留部２３内に供給する供給部と、制御信号に応じて貯留部２３内の粉体３７を固化させる処理を行う固化処理部４２と、立体造形物３９とその搬送方向下流側に位置する貯留部２３の壁面２９との間に第１の補助造形物４５が形成されるように制御信号を生成する制御部とを備える。【選択図】図９
2017052208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を貯留し、内部で前記粉体が固化することにより立体造形物が形成される貯留部と、
前記粉体を所定の場所から所定の搬送方向に移動させることにより前記粉体を前記貯留部内に供給する供給部と、
制御信号に応じて前記貯留部内の前記粉体を固化させる処理を行う固化処理部と、
前記立体造形物と前記立体造形物の前記搬送方向下流側に位置する前記貯留部の壁面との間に第１の補助造形物が形成されるように前記制御信号を生成する制御部と、
を備える立体造形システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記立体造形物と前記壁面との間隔が所定値より大きい場合に、前記第１の補助造形物が形成されるように前記制御信号を生成する、
請求項１に記載の立体造形システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記立体造形物と前記第１の補助造形物との間に所定の間隔が形成されるように前記制御信号を生成する、
請求項１又は２に記載の立体造形システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１の補助造形物と前記壁面との間に所定の間隔が形成されるように前記制御信号を生成する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の立体造形システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１の補助造形物の下端部が前記立体造形物の下端部より前記貯留部の底部に近くなるように前記制御信号を生成する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の立体造形システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１の補助造形物の下端部と前記貯留部の底部との間に所定の間隔が形成されるように前記制御信号を生成する、
請求項５に記載の立体造形システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記搬送方向に隣接し１つの前記立体造形物を構成する第１の構成部と第２の構成部との間の間隔が所定値より大きい場合に、前記第１の構成部と前記第２の構成部との間に第２の補助造形物が形成されるように前記制御信号を生成する、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の立体造形システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記搬送方向に隣接する複数の前記立体造形物を形成する場合であって、第１の立体造形物を構成する構成部と第２の立体造形物を構成する構成部との間の間隔が所定値より小さい場合に、前記第２の補助造形物が形成されないように前記制御信号を生成する、
請求項７に記載の立体造形システム。
【請求項９】
前記固化処理部は、前記粉体を結合させる造形液を前記貯留部に貯留された前記粉体に吐出することにより前記粉体を固化させるものである、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の立体造形システム。
【請求項１０】
前記貯留部内の前記粉体を圧縮する圧縮部を更に備える、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の立体造形システム。
【請求項１１】
前記貯留部内の前記粉体を振動させる振動部を更に備える、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の立体造形システム。
【請求項１２】
粉体を貯留し、内部で前記粉体が固化することにより立体造形物が形成される貯留部と、前記粉体を所定の場所から所定の搬送方向に移動させることにより前記粉体を前記貯留部内に供給する供給部と、制御信号に応じて前記貯留部内の前記粉体を固化させる処理を行う固化処理部とを備える立体造形装置を制御する装置であって、
前記立体造形物と前記立体造形物の前記搬送方向下流側に位置する前記貯留部の壁面との間に補助造形物が形成されるように前記制御信号を生成する、
立体造形装置の制御装置。
【請求項１３】
粉体を貯留し、内部で前記粉体が固化することにより立体造形物が形成される貯留部と、前記粉体を所定の場所から所定の搬送方向に移動させることにより前記粉体を前記貯留部内に供給する供給部と、制御信号に応じて前記貯留部内の前記粉体を固化させる処理を行う固化処理部とを備える立体造形装置を制御する方法であって、
前記立体造形物と前記立体造形物の前記搬送方向下流側に位置する前記貯留部の壁面との間に補助造形物が形成されるように前記制御信号を生成するステップを含む、
立体造形装置の制御方法。
【請求項１４】
粉体を貯留し、内部で前記粉体が固化することにより立体造形物が形成される貯留部と、前記粉体を所定の場所から所定の搬送方向に移動させることにより前記粉体を前記貯留部内に供給する供給部と、制御信号に応じて前記貯留部内の前記粉体を固化させる処理を行う固化処理部とを備える立体造形装置を制御するプログラムであって、
コンピュータに、前記立体造形物と前記立体造形物の前記搬送方向下流側に位置する前記貯留部の壁面との間に補助造形物が形成されるように前記制御信号を生成する処理を行わせる、
立体造形装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体造形システム、立体造形装置の制御装置、立体造形装置の制御方法、及び立体造形装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
立体造形物を製造する方法として、粉体積層造形法が知られている。粉体積層造形法は、材料の粉体を容器内に所定量ずつ供給する工程と、供給された粉体の所定部分を固化させる工程とを繰り返すことにより、容器内で目的の立体造形物を製造する方法である。
【０００３】
例えば、粉体の無駄をなくす（容器内に均一に粉体を敷き詰める必要をなくす）ことを目的として、容器内で造形物の本体だけでなく本体を囲う枠体も形成する装置が開示されている（特許文献１）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
容器への粉体の供給は、粉体を所定の場所から容器まで搬送することにより行われる場合がある。このような場合には、容器内に既に貯留されている粉体及び既に形成されている立体造形物に、新たに搬送されてくる粉体の圧力がかかる。また、高密度な立体造形物を製造するために粉体に圧力や振動を与える場合がある。そのため、粉体の供給時に容器内で立体造形物の位置がずれてしまう場合がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、粉体の供給時における立体造形物のずれを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、粉体を貯留し、内部で前記粉体が固化することにより立体造形物が形成される貯留部と、前記粉体を所定の場所から所定の搬送方向に移動させることにより前記粉体を前記貯留部内に供給する供給部と、制御信号に応じて前記貯留部内の前記粉体を固化させる処理を行う固化処理部と、前記立体造形物と前記立体造形物の前記搬送方向下流側に位置する前記貯留部の壁面との間に第１の補助造形物が形成されるように前記制御信号を生成する制御部と、を備える立体造形システムである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、粉体の供給時における立体造形物のずれを防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態にかかる立体造形システムのハードウェア構成を例示する図である。
【図２】図２は、実施の形態にかかる造形装置のハードウェア構成を例示する図である。
【図３】図３は、実施の形態にかかる造形装置の内部的なハードウェア構成を例示する図である。
【図４】図４は、実施の形態にかかる情報処理端末のハードウェア構成を例示する図である。
【図５】図５は、実施の形態にかかる立体造形システムの機能的な構成を例示する図である。
【図６】図６は、実施の形態にかかる立体造形システムによる処理の流れを例示するフローチャートである。
【図７】図７は、実施の形態にかかる立体造形物の形成処理を例示する図である。
【図８】図８は、実施の形態における粉体の供給処理を例示する図である。
【図９】図９は、実施の形態の第１の実施例にかかる立体造形物及び補助造形物の形成処理を例示する図である。
【図１０】図１０は、図９に示す処理後の造形槽の上面の状態を例示する図である。
【図１１】図１１は、実施の形態の第２の実施例にかかる立体造形物及び補助造形物の形成処理を例示する図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す処理後の造形槽の上面の状態を例示する図である。
【図１３】図１３は、実施の形態の第３の実施例にかかる立体造形物及び補助造形物の形成処理を例示する図である。
【図１４】図１４は、実施の形態の第３の実施例にかかる立体造形物及び補助造形物の形成処理を例示する図である。
【図１５】図１５は、実施の形態の第３の実施例にかかる立体造形物及び補助造形物の形成処理を例示する図である。
【図１６】図１６は、実施の形態の第３の実施例にかかる立体造形物及び補助造形物の形成処理を例示する図である。
【図１７】図１７は、実施の形態の第４の実施例にかかる立体造形物を例示する図である。
【図１８】図１８は、実施の形態の第４の実施例にかかる立体造形物、第１の補助造形物、及び第２の補助造形物の形成処理を例示する図である。
【図１９】図１９は、実施の形態の第４の実施例にかかる立体造形物、第１の補助造形物、及び第２の補助造形物の形成処理を例示する図である。
【図２０】図２０は、実施の形態の第４の実施例にかかる立体造形物、第１の補助造形物、及び第２の補助造形物の形成処理を例示する図である。
【図２１】図２１は、実施の形態の第４の実施例にかかる立体造形物、第１の補助造形物、及び第２の補助造形物の形成処理を例示する図である。
【図２２】図２２は、実施の形態の第４の実施例にかかる立体造形物、第１の補助造形物、及び第２の補助造形物の形成処理を例示する図である。
【図２３】図２３は、実施の形態の第５の実施例にかかる立体造形物及び補助造形物の形成処理を例示する図である。
【図２４】図２４は、実施の形態の第５の実施例にかかる立体造形物及び補助造形物の形成処理を例示する図である。
【図２５】図２５は、実施の形態の第５の実施例にかかる立体造形物及び補助造形物の形成処理を例示する図である。
【図２６】図２６は、実施の形態の第５の実施例にかかる立体造形物及び補助造形物の形成処理を例示する図である。
【図２７】図２７は、実施の形態の第６の実施例にかかる第１の立体造形物及び第２の立体造形物を例示する図である。
【図２８】図２８は、実施の形態の第６の実施例にかかる第１の立体造形物及び第２の立体造形物の形成処理を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、実施の形態にかかる立体造形システム１のハードウェア構成を例示する図である。立体造形システム１は、立体造形装置（以下、造形装置と略記する）１１、情報処理端末１２、及びネットワーク１３を含む。
【００１０】
造形装置１１は、粉体積層造形法により任意の形状の立体造形物を形成する装置である。粉体積層造形法とは、材料の粉体を容器内に所定量ずつ供給する工程と、供給された粉体の所定部分を固化させる工程とを繰り返すことにより、容器内で目的の立体造形物を製造する方法である。
【００１１】
情報処理端末１２は、造形装置１１を制御するための制御信号を生成する装置である。情報処理端末１２は、汎用のコンピュータ、タブレット、スマートフォン等であり得るが、これらに限定されるものではない。
【００１２】
ネットワーク１３は、造形装置１１と情報処理端末１２との間で信号の送受信を可能にする、周知又は新規なコンピュータネットワークである。
【００１３】
図２は、実施の形態にかかる造形装置１１のハードウェア構成を例示する図である。造形装置１１は、貯留ユニット２１（貯留部）、リコータユニット３１（供給部）、及び吐出ヘッドユニット４１（固化処理部）を含む。
【００１４】
貯留ユニット２１は、粉体を貯留するユニットであり、供給槽２２、造形槽２３、供給ステージ２４、造形ステージ２５、及び受け部材２６を含む。
【００１５】
供給槽２２は、造形槽２３に供給される前の粉体を貯留する部材である。供給槽２２の内部には、Ｚ方向と平行な方向に変位する供給ステージ２４が設置されている。供給ステージ２４の昇降により、供給槽２２の容積が変化する。
【００１６】
造形槽２３は、供給槽２２から供給された粉体を貯留し、内部で立体造形物が形成される部材である。造形槽２３の内部には、Ｚ方向と平行な方向に変位する造形ステージ２５が設置されている。造形ステージ２５の昇降により、造形槽２３の容積が変化する。造形槽２３は、粉体の搬送方向（Ｙ方向）の端部に壁面２９を有する。
【００１７】
受け部材２６は、供給槽２２及び造形槽２３からこぼれた粉体を貯留する部材である。
【００１８】
リコータユニット３１は、粉体を供給槽２２から造形槽２３に所定量ずつ搬送し、造形槽２３内に粉体を積層させるユニットであり、ブレード３２、アクチュエータ３３、及びローラ３４を含む。
【００１９】
ブレード３２は、断面略逆台形の棒状の部材であり、長手方向がＸ方向に沿って配置され、Ｙ方向と平行な方向に変位する。ブレード３２がＹ方向に変位することにより、供給ステージ２４の上昇により供給槽２２の上面より上に押し上げられた粉体が造形槽２３に搬送される。供給ステージ２４の上昇量を制御することにより、造形槽２３への粉体の供給量を制御することができる。
【００２０】
アクチュエータ３３は、ブレード３２を振動させるデバイスである。アクチュエータ３３の作用により、造形槽２３内の粉体に振動を与えたり、粉体をブレード３２でタッピングして圧縮したりすることができる。
【００２１】
ローラ３４は、回転可能な円筒形の部材であり、長手方向がＸ方向に沿って配置され、Ｙ方向と平行な方向に変位する。ローラ３４が供給槽２２及び造形槽２３の上部を通過することにより、粉体を圧縮したり、余剰な粉体を除去したりすることができる。
【００２２】
吐出ヘッドユニット４１は、造形槽２３内の所定の位置に粉体を固化させる造形液を吐出するユニットであり、吐出ヘッド４２、レール４３、及び支持部４４を含む。
【００２３】
吐出ヘッド４２は、内部に造形液を貯蔵する機構、造形液を吐出する機構、レール４３に沿って移動する機構等を含むユニットである。吐出ヘッド４２は、長手方向がＸ方向に沿って配置されたレール４３と連結し、Ｘ方向と平行な方向に変位する。レール４３を支持する支持部４４は、Ｙ方向と平行な方向及びＺ方向と平行な方向へ変位する。これにより、吐出ヘッド４２は、３次元的に移動することができる。吐出ヘッド４２の位置及び造形液の吐出量は、情報処理端末１２からの制御信号に基づいて制御される。
【００２４】
図３は、実施の形態にかかる造形装置１１の内部的なハードウェア構成を例示する図である。
【００２５】
造形装置１１の造形制御部５０は、主制御部５０Ａを含む。主制御部５０Ａは、造形装置１１全体の制御を司るＣＰＵ（Central  Processing  Unit）５１、ＣＰＵ５１を制御するプログラム及びその他の固定データを格納するＲＯＭ（Read  Only  Memory）５２、及び立体造形物データ等を一時格納するＲＡＭ（Random  Access  Memory）５３を含む。
【００２６】
造形制御部５０は、不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ: Non  Volatile  RAM）５４、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）５５、外部Ｉ／Ｆ（Interface）５６、及びＩ／Ｏ（Input/Output）５７を含む。ＮＶＲＡＭ５４は、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するためのメモリである。ＡＳＩＣ５５は、立体造形データに対する画像処理、その他装置全体を制御するための入出力信号の処理等を行う。外部Ｉ／Ｆ５６は、情報処理端末１２から出力される制御信号を受信する。Ｉ／Ｏ５７は、温湿度センサ８２等の各種センサの検知信号を取り込む。
【００２７】
造形制御部５０は、吐出ヘッド４２に内蔵されるヘッド７１の駆動を制御するヘッド駆動制御部５８を含む。造形制御部５０は、吐出ヘッド４２をＸ方向と平行な方向に移動させるＸ方向走査機構７２を駆動するモータ駆動部５９、吐出ヘッド４２（支持部４４）をＹ方向と平行な方向に移動させるＹ方向走査機構７３を駆動するモータ駆動部６０、及び吐出ヘッド４２をＺ方向と平行な方向に移動（昇降）させるＺ方向昇降機構７４を駆動するモータ駆動部６１を含む。
【００２８】
造形制御部５０は、供給ステージ２４を昇降させるモータ７５を駆動するモータ駆動部６２、及び造形ステージ２５を昇降させるモータ７６を駆動するモータ駆動部６３を含む。
【００２９】
造形制御部５０は、リコータユニット３１をＹ方向と平行な方向に移動させるモータ７７を駆動するモータ駆動部６４、ローラ３２を回転させるモータ７８を駆動するモータ駆動部６５、及びアクチュエータ３３を含む振動機構７９を駆動するアクチュエータ駆動部６６を含む。
【００３０】
造形制御部５０は、吐出ヘッド４２のクリーニング等を行うメンテナンス機構８０を駆動するメンテナンス駆動部６７を含む。
【００３１】
Ｉ／Ｏ５７には、環境条件としての温度及び湿度を検出する温湿度センサ８２からの検知信号等が入力される。造形制御部５０には、造形装置１１に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル８１が接続されている。
【００３２】
図４は、実施の形態にかかる情報処理端末１２のハードウェア構成を例示する図である。情報処理端末１２は、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、入力デバイス９４、出力デバイス９５、通信Ｉ／Ｆ９６、及びバス９７を含む。ＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９２に記憶された制御プログラムに従ってＲＡＭ９３をワーキングエリアとして所定の演算処理を行う。入力デバイス９４は、外部から情報を入力するためのデバイスであり、例えばキーボード、マウス、タッチパネル等である。出力デバイス９５は、内部で生成した情報を外部に出力するためのデバイスであり、例えばディスプレイ等である。通信Ｉ／Ｆ９６は、ネットワーク１３を介して造形装置１１等との間で信号の送受信を可能にするデバイスである。
【００３３】
図５は、実施の形態にかかる立体造形システム１の機能的構成を例示する図である。造形装置１１は、貯留部１０１、供給部１０２、及び固化処理部１０３を含む。情報処理装置１２は、制御部２０１を含む。
【００３４】
貯留部１０１は、所定の場所（図２に示す構成例においては供給槽２２）から供給された粉体を貯留する。貯留部１０１の内部で粉体が固化することにより、立体造形物が形成される。貯留部１０１は、上記貯留ユニット２１の造形槽２３のような構成により実現することができるが、これに限られるものではない。
【００３５】
供給部１０２は、粉体を所定の場所（供給槽２２）から所定の搬送方向（Ｙ方向）に移動させることにより粉体を貯留部１０１（造形槽２３）に供給する。供給部１０２は、上記リコータユニット３１のような構成により実現することができるが、これに限られるものではない。
【００３６】
固化処理部１０３は、情報処理装置１２から出力される制御信号に応じて貯留部１０１内の粉体を固化させる処理を行う。すなわち、固化処理部１０３は、制御信号に含まれる情報に基づいて所定の造形物が形成されるように貯留部１０１内の粉体を固化させる。固化処理部１０３は、上記吐出ヘッドユニット４１のような構成により実現することができるが、これに限られるものではない。
【００３７】
制御部２０１は、制御信号を生成して造形装置１１に出力する。制御信号は、固化処理部１０３を制御するための情報、例えば貯留部１０１内に形成される立体造形物を造形層毎にスライスした造形データ、立体造形物の形状、大きさ、色彩等を含む。制御部２０１は、目的とする立体造形物の他に、補助造形物が形成されるように制御信号を生成する。補助造形物は、目的とする立体造形物が貯留部１０１内で粉体の搬送方向にずれることを防止するための造形物である。制御部２０１は、立体造形物とその粉体の搬送方向下流側に位置する貯留部１０１の壁面との間に補助造形物が形成されるように、制御信号を生成する。制御部２０１は、上記ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２に記憶された制御プログラム、作業領域として機能するＲＡＭ９３、適宜なロジックＩＣ（Integrated  Circuit）等の協働等により実現することができるが、これに限られるものではない。
【００３８】
制御部２０１の機能を実現する制御プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供され得る。
【００３９】
制御プログラムをインターネット等のネットワーク１３に接続されたコンピュータ（サーバ）上に格納し、ネットワーク１３経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。制御プログラムをネットワーク１３経由で提供又は配布するように構成してもよい。制御プログラムをＲＯＭ９２等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
【００４０】
制御プログラムは、上記制御信号を生成するための機能部を含むモジュール構成であってもよい。この場合、ＣＰＵ９１がＲＯＭ９２から制御プログラムを読み出して実行することにより、当該機能部がＲＡＭ９３上にロードされ、当該機能部がＲＡＭ９３上に生成される。
【００４１】
図６は、実施の形態にかかる立体造形システム１による処理の流れを例示するフローチャートである。先ず、供給部１０２が粉体を貯留部１０１に供給する（Ｓ１０１）。図２に示す構成例によれば、供給ステージ２４により粉体を供給槽２２の上面より上に押し上げた後、リコータユニット３１をＹ方向に移動させることにより、粉体を造形槽２３に供給する。
【００４２】
その後、制御部２０１は、補助形成条件が満たされているか否かを判定する（Ｓ１０２）。補助形成条件とは、補助造形物を形成するか否かを決定するための条件であり、目標となる立体造形物が粉体の搬送方向（Ｙ方向）へずれる可能性に基づいて定めることができる。例えば、補助形成条件として、立体造形物と造形槽２３の壁面２９との間隔が所定値より大きいこと、粉体の搬送方向に隣接し１つの立体造形物を構成する複数の構成部間の間隔が所定値より大きいこと、粉体の搬送方向に隣接する複数の立体造形物間の間隔が所定値より大きいこと等が考えられる。ここでは、補助造形物を形成する必要がある（立体造形物のずれが生じやすい）と判断される場合に、補助形成条件が満たされるとする。
【００４３】
補助形成条件が満たされる場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、補助造形物の形成処理が行われた後（Ｓ１０３）、通常の立体造形物の形成処理が行われる（Ｓ１０４）。すなわち、補助形成条件が満たされる場合には、制御部２０１は、目的とする立体造形物とは別に補助造形物が形成されるように、制御信号を生成する。一方、補助形成条件が満たされない場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、通常の立体造形物の形成処理のみが行われる（Ｓ１０４）。
【００４４】
図７は、実施の形態にかかる立体造形物３９の形成処理を例示する図である。図７において、吐出ヘッド４２が造形槽２３に貯留された粉体３７に造形液３８を吐出している状態が示されている。造形液３８が吐出された粉体３７が固化することにより、目標となる立体造形物３９の一部が形成される。
【００４５】
図８は、実施の形態にかかる粉体３７の供給処理を例示する図である。図８において、リコータユニット３１が粉体３７を供給槽２２から造形槽２３に搬送することにより、立体造形物３９の上に粉体３７の層がリコートされている状態が示されている。先ず、造形ステージ２５は、供給される粉体３７の量に応じて下降する。その後、供給ステージ２４の上昇により供給槽２２の上面より上に押し上げられた粉体３７は、リコータユニット３１のブレード３２によりＹ方向に搬送され、造形槽２３内の立体造形物３９上に積層される。このとき、ブレード３２は、造形槽２３内の粉体３７に振動及び圧力を加える。また、ローラ３４は、供給槽２２及び造形槽２３上の余分な粉体３７を除去する。これにより、造形槽２３内の粉体は、高密度且つ平坦な状態となる。
【００４６】
（第１の実施例）
図９は、実施の形態の第１の実施例にかかる立体造形物３９の形成処理及び補助造形物４５の形成処理を例示する図である。図１０は、図９に示す処理後の造形槽２３の上面の状態を例示する図である。
【００４７】
図９において、目標とする立体造形物３９と造形槽２３の壁面２９との間に補助造形物４５が形成されている状態が示されている。壁面２９は、造形槽２３の内壁面のうち、立体造形物３９よりも粉体３７の搬送方向（Ｙ方向）下流側に位置する面である。補助造形物４５により、粉体３７の供給処理時に立体造形物３９が壁面２９側へずれることが防止される。
【００４８】
補助造形物４５は、上記補助形成条件が満たされる場合にのみ形成される。例えば、立体造形物３９と壁面２９との間隔が所定値より大きい場合に補助造形物４５が形成される。これにより、立体造形物３９のずれが生じにくい場合にまで補助造形物４５が形成されることを防止でき、粉体３７及び造形液３８の消費量を抑えることができる。
【００４９】
立体造形物３９と補助造形物４５との間には所定の間隔が形成されていることが好ましい。また、補助造形物４５と壁面２９との間にも所定の間隔が形成されていることが好ましい。これにより、完成した立体造形物３９の分離、補助造形物４５の除去等の処理が容易となる。
【００５０】
図１０において、立体造形物３９の形状と補助造形物４５の形状との対応関係が例示されている。本例の立体造形物３９は、円筒形である。補助造形物４５の立体造形物３９と対峙する面は、立体造形物３９の曲面に沿って湾曲している。このように、立体造形物３９の形状に応じて補助造形物４５の形状を決定することが好ましい。
【００５１】
（第２の実施例）
図１１は、実施の形態の第２の実施例にかかる立体造形物３９及び補助造形物４５の形成処理を例示する図である。図１２は、図１１に示す処理後の造形槽２３の上面の状態を例示する図である。
【００５２】
図１１に示す補助造形物４５のＺ方向の長さは、立体造形物３９のＺ方向の長さより短い。このように、補助造形物４５のＺ方向の長さは必ずしも立体造形物３９のＺ方向の全体の長さに一致している必要はない。Ｚ方向の長さが立体造形物３９より短い補助造形物４５であっても、立体造形物３９のずれを防止することができる。
【００５３】
（第３の実施例）
図１３〜図１６は、実施の形態の第３の実施例にかかる立体造形物３９及び補助造形物４５の形成処理を例示する図である。
【００５４】
図１３において、補助造形物４５の一部（下端部）が立体造形物３９より先に形成されている状態が示されている。図１４において、補助造形物４５の下端部が形成された後に立体造形物３９の一部（下端部）が形成されている状態が示されている。図１５において、図１４に示した既に形成された補助造形物４５上に新たな層が形成されている状態が示されている。図１６において、図１５に示した既に形成された立体造形物３９上に新たな層が形成されている状態が示されている。
【００５５】
このような処理により、補助造形物４５の下端部が立体造形物３９の下端部より造形槽２３の底部側に突出した状態となる。図９又は図１１に示した例のように、第１層から立体造形物３９と補助造形物４５とを同時に形成する場合には、第２層のリコート時における補助造形物４５の厚さ（Ｚ方向の長さ）は１層分となるため、ずれを防止する効果が不足する懸念がある。そこで、図１３〜図１６に示す本実施例のように、立体造形物３９を形成する前に補助造形物４５の形成を開始することにより、立体造形物３９の形成後のリコート時までに十分な厚さを持った補助造形物４５を準備しておくことができる。これにより、立体造形物３９のずれを防止する効果を向上させることができる。このとき、補助造形物４５の下端部と造形槽２３の底部（造形ステージ２５の上面）との間には、所定の間隔が形成されていることが好ましい。これにより、補助造形物４５の除去が容易となる。
【００５６】
（第４の実施例）
図１７は、実施の形態の第４の実施例にかかる立体造形物３９Ａを例示する図である。本例の立体造形物３９Ａは、第１の面４６Ａ、第２の面４６Ｂ、第３の面４６Ｃ、第４の面４６Ｄ、第５の面４６Ｅ、及び第６の面４６Ｆを有する。第１の面４６Ａ及び第５の面４６Ｅは、造形槽２３の壁面２９と対面する。
【００５７】
図１８〜図２２は、実施の形態の第４の実施例にかかる立体造形物３９Ａ、第１の補助造形物４５Ａ、及び第２の補助造形物４５Ｂの形成処理を例示する図である。
【００５８】
図１８においては、第１の補助造形物４５Ａの形成が開始された状態が示されている。図１９において、立体造形物３９Ａの形成が開始され、第１の補助造形物４５の形成が進行している状態が示されている。図２０において、第１の補助造形物４５Ａの形成が完了し、立体造形物３９Ａの形成が進行し、第２の補助造形物４５Ｂの形成が開始されている状態が示されている。図２１において、立体造形物３９Ａ及び第２の補助造形物４５Ｂの形成が進行している状態が示されている。同図中、第２の補助造形物４５Ｂの左側に形成されているのは、立体造形物３９Ａの第５の面４６Ｅを含む構成部である。図２２において、立体造形物３９Ａ及び第２の補助造形物４５Ｂの形成が完了した状態が示されている。
【００５９】
第１の補助造形物４５Ａは、立体造形物３９Ａの第１の面４６Ａと造形槽２３の壁面２９との間に形成されている。第２の補助造形物４５Ｂは、立体造形物３９Ａの第５の面４６Ｅと第６の面４６Ｆとの間に形成されている。このように、本例においては、立体造形物３９Ａと壁面２９との間に第１の補助造形物４５Ａを形成するだけでなく、立体造形物３９Ａの２つの構成部の間に第２の補助造形物４５Ｂを形成する。第１の補助造形物４５Ａにより、立体造形物３９Ａ全体のずれが防止される。第２の補助造形物４５Ｂにより、立体造形物３９全体のうち第５の面４６Ｅを含む構成部のずれが防止される。このような第２の補助造形物４５Ｂの形成は、例えば上記補助形成条件に、粉体３７の搬送方向（Ｙ方向）に隣接し１つの立体造形物３９Ａを構成する複数の構成部間の間隔が所定値より大きい、という条件を含めることにより実現することができる。
【００６０】
（第５の実施例）
図２３〜図２６は、実施の形態の第５の実施例にかかる立体造形物３９Ａ及び補助造形物４５の形成処理を例示する図である。
【００６１】
図２３においては、立体造形物３９Ａの形成が開始された状態が示されている。図２４において、立体造形物３９Ａの形成が進行し、補助造形物４５の形成が開始された状態が示されている。図２５において、立体造形物３９Ａ及び補助造形物４５の形成が進行している状態が示されている。図２６において、立体造形物３９Ａ及び補助造形物４５の形成が完了した状態が示されている。
【００６２】
本実施例は、立体造形物３９Ａの第１の面４６Ａと造形槽２３の壁面２９との間に補助造形物４５が形成されていない点で上記第４の実施例と相違する。本実施例においては、第１の面４６Ａと壁面２９との間の間隔が所定値以下であるため、立体造形物３９Ａ全体にずれが生じる可能性は低いからである。このように、立体造形物３９Ａのずれが生じにくい場合には補助造形物４５が形成されないようにすることにより、粉体３７及び造形液３８の消費量を抑えることができる。
【００６３】
（第６の実施例）
図２７は、実施の形態の第６の実施例にかかる第１の立体造形物３９Ａ及び第２の立体造形物３９Ｂを例示する図である。第１の立体造形物３９Ａは、第１の面４６Ａ、第２の面４６Ｂ、第３の面４６Ｃ、第４の面４６Ｄ、第５の面４６Ｅ、及び第６の面４６Ｆを有する。第２の立体造形物３９Ｂは、第１の面４７Ａ、第２の面４７Ｂ、第３の面４７Ｃ、第４の面４７Ｄ、第５の面４７Ｅ、及び第６の面４７Ｆを有する。
【００６４】
図２８は、実施の形態の第６の実施例にかかる第１の立体造形物３９Ａ及び第２の立体造形物３９Ｂの形成処理を例示する図である。図２８において、補助造形物４５が形成されていないことが示されている。本例においては、第２の立体造形物３９Ｂの第３の面４７Ｃと造形槽２３の壁面２９との間、第２の立体造形物３９Ｂの第５の面４７Ｅと第１の立体造形物３９Ａの第１の面４６Ａとの間、第１の立体造形物３９Ａの第６の面４６Ｆと第２の立体造形物３９Ｂの第６の面４７Ｆとの間、及び第２の立体造形物３９Ｂの第１の面４７Ａと第２の立体造形物３９Ｂの第５の面４６Ｅとの間の各間隔が所定値より小さい。そのため、補助造形物４５を形成しなくても、両立体造形物３９Ａ，３９Ｂの全体及び各構成部のずれが生じにくいからである。このように、立体造形物３９Ａ，３９Ｂの構造に基づいてずれが生じにくい状況を検出することにより、不要な補助造形物４５が形成されることを防止することができる。
【００６５】
以上のように、本実施の形態によれば、粉体３７の供給時における立体造形物３９のずれを防止することが可能となる。
【００６６】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記実施の形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図するものではない。この新規な実施の形態はその他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施の形態及びその変形は発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００６７】
例えば、図１〜図４に示すハードウェア構成は単なる例示であって、実施の形態はこれに限られるものではない。例えば、図１において１つの造形装置１１と１つの情報処理端末１２とがネットワーク１３を介して接続されている例が示されているが、造形装置１１及び情報処理端末１２の数は複数であってもよい。また、図５において制御部２０１が造形装置１１とは別体の情報処理端末１２により実現される例が示されているが、制御部２０１は造形装置１１に内蔵されたプロセッサ等により実現されてもよい。
【００６８】
また、上記実施の形態においては、粉体３７を固化させるために造形液３８を吐出する構成を示したが、粉体３７を固化させるための構成はこれに限られるものではない。例えば、粉体３７にレーザーを照射する構成等であってもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１  立体造形システム
１１  立体造形装置（造形装置）
１２  情報処理端末
１３  ネットワーク
２１  貯留ユニット
２２  供給槽
２３  造形槽
２４  供給ステージ
２５  造形ステージ
２６  受け部材
２９  壁面
３１  リコータユニット
３２  ブレード
３３  アクチュエータ
３４  ローラ
３７  粉体
３８  造形液
３９，３９Ａ，３９Ｂ  立体造形物
４１  吐出ヘッドユニット
４２  吐出ヘッド
４３  レール
４４  支持部
４５，４５Ａ，４５Ｂ  補助造形物
４６Ａ，４７Ａ  第１の面
４６Ｂ，４７Ｂ  第２の面
４６Ｃ，４７Ｃ  第３の面
４６Ｄ，４７Ｄ  第４の面
４６Ｅ，４７Ｅ  第５の面
４６Ｆ，４７Ｆ  第６の面
５０  造形制御部
５０Ａ  主制御部
５１，９１  ＣＰＵ
５２，９２  ＲＯＭ
５３，９３  ＲＡＭ
５４  ＮＶＲＡＭ
５５  ＡＳＩＣ
５６  外部Ｉ／Ｆ
５７  Ｉ／Ｏ
５８  ヘッド駆動制御部
５９〜６５  モータ駆動部
６６  アクチュエータ駆動部
６７  メンテナンス駆動部
７１  ヘッド
７２  Ｘ方向走査機構
７３  Ｙ方向走査機構
７４  Ｚ方向昇降機構
７５〜７８  モータ
７９  振動機構
８０  メンテナンス機構
８１  操作パネル
８２  温湿度センサ
９４  入力デバイス
９５  出力デバイス
９６  通信Ｉ／Ｆ
１０１  貯留部
１０２  供給部
１０３  固化処理部
２０１  制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７０】
【特許文献１】特開２０１１−１５６７８３号公報
【図１】
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【図２】
2017052208.tif 000004
【図３】
2017052208.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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【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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