(57)【要約】【課題】樹脂粉末を吐出する吐出手段と、繊維を供給する供給手段とに分かれていない構成に比べて、三次元造形物における繊維の配向及び配合比を適切に設定できる積層造形装置を得る。【解決手段】造形槽１２内へ樹脂粉末Ｐを吐出する吐出手段２２と、造形槽１２内へ繊維を供給する供給手段２４と、繊維を含んで造形槽１２内に形成された樹脂層の少なくとも一部を固化させる固化手段２０と、を備えた積層造形装置１０とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
造形槽内へ樹脂粉末を吐出する吐出手段と、
前記造形槽内へ繊維を供給する供給手段と、
前記繊維を含んで前記造形槽内に形成された樹脂層の少なくとも一部を固化させる固化手段と、
を備えた積層造形装置。
【請求項２】
前記繊維を加熱する加熱手段を備えた請求項１に記載の積層造形装置。
【請求項３】
前記供給手段によって供給される前記繊維は、樹脂製の被覆材に覆われている請求項１又は請求項２に記載の積層造形装置。
【請求項４】
前記供給手段は、供給方向を変更可能に構成されている請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の積層造形装置。
【請求項５】
前記供給手段は、前記固化手段によって固化させる領域のみに前記繊維を供給する請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の積層造形装置。
【請求項６】
前記供給手段は、前記吐出手段から前記樹脂粉末が吐出される前に前記繊維を供給する請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の積層造形装置。
【請求項７】
前記供給手段は、前記吐出手段から前記樹脂粉末が吐出された後に前記繊維を供給する請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の積層造形装置。
【請求項８】
前記供給手段は、前記固化手段による前記樹脂層に対する固化開始後で、かつ該樹脂層の固化完了前に前記繊維を供給する請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の積層造形装置。
【請求項９】
前記供給手段は、前記造形槽内に形成された前記樹脂層の層界面に跨るように前記繊維を供給する請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の積層造形装置。
【請求項１０】
前記樹脂粉末は、熱可塑性樹脂の粉末とされている請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の積層造形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層造形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品の等方性の強化及び方向性の強度を提供するために、強化用繊維が選択的に配向される繊維強化部品のダイレクトデジタル製造方法は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−６３６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、樹脂粉末を吐出する吐出手段と、繊維を供給する供給手段とに分かれていない構成に比べて、三次元造形物における繊維の配向及び配合比を適切に設定できる積層造形装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の積層造形装置は、造形槽内へ樹脂粉末を吐出する吐出手段と、前記造形槽内へ繊維を供給する供給手段と、前記繊維を含んで前記造形槽内に形成された樹脂層の少なくとも一部を固化させる固化手段と、を備えている。
【０００６】
また、請求項２に記載の積層造形装置は、請求項１に記載の積層造形装置であって、前記繊維を加熱する加熱手段を備えている。
【０００７】
また、請求項３に記載の積層造形装置は、請求項１又は請求項２に記載の積層造形装置であって、前記供給手段によって供給される前記繊維は、樹脂製の被覆材に覆われている。
【０００８】
また、請求項４に記載の積層造形装置は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の積層造形装置であって、前記供給手段は、供給方向を変更可能に構成されている。
【０００９】
また、請求項５に記載の積層造形装置は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の積層造形装置であって、前記供給手段は、前記固化手段によって固化させる領域のみに前記繊維を供給する。
【００１０】
また、請求項６に記載の積層造形装置は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の積層造形装置であって、前記供給手段は、前記吐出手段から前記樹脂粉末が吐出される前に前記繊維を供給する。
【００１１】
また、請求項７に記載の積層造形装置は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の積層造形装置であって、前記供給手段は、前記吐出手段から前記樹脂粉末が吐出された後に前記繊維を供給する。
【００１２】
また、請求項８に記載の積層造形装置は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の積層造形装置であって、前記供給手段は、前記固化手段による前記樹脂層に対する固化開始後で、かつ該樹脂層の固化完了前に前記繊維を供給する。
【００１３】
また、請求項９に記載の積層造形装置は、請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の積層造形装置であって、前記供給手段は、前記造形槽内に形成された前記樹脂層の層界面に跨るように前記繊維を供給する。
【００１４】
また、請求項１０に記載の積層造形装置は、請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の積層造形装置であって、前記樹脂粉末は、熱可塑性樹脂の粉末とされている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明によれば、樹脂粉末を吐出する吐出手段と、繊維を供給する供給手段とに分かれていない構成に比べて、三次元造形物における繊維の配向及び配合比を適切に設定することができる。
【００１６】
請求項２に係る発明によれば、繊維を加熱する加熱手段を備えていない構成に比べて、三次元造形物における繊維の配向を適切に確保することができる。
【００１７】
請求項３に係る発明によれば、供給手段によって供給される繊維が、樹脂製の被覆材に覆われていない構成に比べて、造形槽内へ繊維を容易に供給することができる。
【００１８】
請求項４に係る発明によれば、供給手段が、供給方向を変更可能に構成されていない構成に比べて、三次元造形物における繊維の配向を適切に制御することができる。
【００１９】
請求項５に係る発明によれば、供給手段が、固化手段によって固化させる領域以外にも繊維を供給する構成に比べて、繊維の消費量を低減させることができる。
【００２０】
請求項６に係る発明によれば、供給手段が、吐出手段から樹脂粉末が吐出された後に繊維を供給する構成に比べて、繊維の配向を安定化させることができる。
【００２１】
請求項７に係る発明によれば、供給手段が、吐出手段から樹脂粉末が吐出される前に繊維を供給する構成に比べて、繊維と樹脂粉末との結合力を高めることができる。
【００２２】
請求項８に係る発明によれば、樹脂層の固化完了後に、供給手段が繊維を供給する構成に比べて、繊維と樹脂粉末との結合力を高めることができる。
【００２３】
請求項９に係る発明によれば、供給手段が、造形槽内に形成された樹脂層の層界面に跨るように繊維を供給しない構成に比べて、三次元造形物の造形強度を向上させることができる。
【００２４】
請求項１０に係る発明によれば、樹脂粉末が、熱可塑性樹脂の粉末とされていない構成に比べて、繊維と樹脂粉末との結合力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態に係る積層造形装置の概略側面図である。
【図２】第１実施形態に係る積層造形装置による三次元造形物の造形工程を示す説明図である。
【図３】第１実施形態に係る積層造形装置による三次元造形物の造形工程を示す説明図である。
【図４】第２実施形態に係る積層造形装置の概略側面図である。
【図５】第２実施形態に係る積層造形装置による三次元造形物の造形工程を示す説明図である。
【図６】第２実施形態に係る積層造形装置による三次元造形物の造形工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図に適宜示される矢印ＵＰを積層造形装置１０の上方向とし、矢印ＲＨを積層造形装置１０の右方向とする。そして、各図の紙面手前方向を積層造形装置１０の前方向とする。
【００２７】
＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態に係る積層造形装置１０について説明する。図１に示されるように、この積層造形装置１０は、三次元造形物Ｍを造形するための造形槽１２を有している。造形槽１２は、例えば円形状の開口部１４Ａを有する装置本体１４と、その装置本体１４の開口部１４Ａの内部に、エアシリンダー等の公知の昇降装置１８によって昇降可能に設けられた円板状の造形台１６と、を含んで構成されている。なお、造形台１６の外径は、開口部１４Ａの内周面に対して摺動可能となる大きさとされている。
【００２８】
造形槽１２の上方には、図示しない機構により角度が変更可能に構成されたリフレクター２１が配置されており、そのリフレクター２１によって反射されつつ走査されるレーザービーム（以下、単に「レーザー」という）Ｌｃを出射する固化手段の一例としてのレーザー装置２０が、適宜位置に配置されている。なお、レーザー装置２０から出射されるレーザーＬｃとしては、樹脂製の粉末（以下「樹脂粉末」という）Ｐが吸収し易い波長（例えば１０μｍ程度）の炭酸ガスレーザーが挙げられる。
【００２９】
更に、造形槽１２の上方には、樹脂粉末Ｐを造形槽１２内へ吐出する吐出手段の一例としての篩部材２２が配置されている。篩部材２２の底部には、細かい網目状とされたメッシュ板２３と、そのメッシュ板２３を開閉する開閉板（図示省略）と、が配置されており、造形槽１２の上方で開閉板が開放されてメッシュ板２３を通過した樹脂粉末Ｐが造形槽１２内に吐出されるようになっている。なお、樹脂粉末Ｐとしては、熱可塑性樹脂の粉末が挙げられる。
【００３０】
また、篩部材２２は、公知の移動機構（図示省略）によって、造形槽１２の径方向（図示の左右方向）に移動可能に構成されている。つまり、篩部材２２は、造形槽１２の上方に位置して樹脂粉末Ｐを造形槽１２内へ吐出する（開閉板によってメッシュ板２３が開放されている）吐出位置と、造形槽１２の上方から退避して樹脂粉末Ｐを造形槽１２内へ吐出しない（開閉板によってメッシュ板２３が閉塞されている）退避位置と、を取れるように構成されている。
【００３１】
また、造形槽１２の上方には、一度に複数本の繊維Ｆ（図２、図３参照）を造形槽１２内へ射出して供給する供給手段の一例としてのノズル部材２４が配置されている。繊維Ｆとしては、例えばカーボンファイバーやグラスファイバー等が挙げられる。なお、本実施形態における繊維Ｆは、例えばカーボンファイバーの場合で、その径が０．００５ｍｍ〜０．０１ｍｍとされ、その長さが０．５ｍｍ〜１．０ｍｍとされており、後述する樹脂粉末Ｐの１層の層厚よりも長いものが使用されるようになっている。
【００３２】
ノズル部材２４は、ロボットアーム２６の先端部に上下方向と交差する方向を軸方向として回転可能に取り付けられており、ロボットアーム２６は、造形槽１２の径方向（左右方向）に移動可能に構成されている。これにより、造形する三次元造形物Ｍの造形データに基づく、造形槽１２内に供給する繊維Ｆの供給位置及び供給方向の変更に対応可能になっている。
【００３３】
すなわち、ノズル部材２４は、ロボットアーム２６が造形槽１２の径方向に移動することにより、三次元造形物Ｍを形成する部位（レーザー装置２０によって固化する領域）にのみ繊維Ｆを供給可能になっている。そして、ノズル部材２４は、上下方向と交差する方向を軸方向として回転することにより、三次元造形物Ｍを形成する部位に供給される繊維Ｆの角度（供給方向）の変更に対応可能になっている。
【００３４】
また、ノズル部材２４によって供給される繊維Ｆは、樹脂製の被覆材（図示省略）に覆われている。そのため、その被覆材ごと繊維Ｆを加熱して溶融させる加熱手段の一例としての加熱ヒーター２８が、ノズル部材２４に備えられている。つまり、この第１実施形態では、熱溶解積層法によって、樹脂製の被覆材で覆われた繊維Ｆを造形槽１２内へ供給するようになっている。
【００３５】
以上のような構成とされた第１実施形態に係る積層造形装置１０において、次にその作用について説明する。
【００３６】
造形台１６は、昇降装置１８により、造形槽１２の上部側に配置されている。この状態で、篩部材２２が造形槽１２の上方となる吐出位置へ配置され、開閉板が開放されることにより、樹脂粉末Ｐが造形槽１２内へ吐出される。これにより、図２（Ａ）に示されるように、造形槽１２内における造形台１６上に樹脂粉末Ｐの層、即ち最下の樹脂層Ｐｓ０が形成される（最下の樹脂層Ｐｓ０は斜線で示す）。そして、造形台１６上に樹脂層Ｐｓ０が形成されると、開閉板が閉塞され、篩部材２２が退避位置へ退避し、ノズル部材２４が、樹脂層Ｐｓ０に複数本の繊維Ｆを供給する。
【００３７】
このように、第１実施形態に係る積層造形装置１０では、樹脂粉末Ｐを吐出する篩部材２２と、繊維Ｆを供給するノズル部材２４と、に分かれている。したがって、樹脂粉末Ｐを吐出する篩部材２２と、繊維Ｆを供給するノズル部材２４と、に分かれていない構成に比べて、三次元造形物Ｍにおける繊維Ｆの配向及び配合比（樹脂粉末Ｐに対する繊維Ｆの疎密）が適切に設定される。
【００３８】
特に、ノズル部材２４は、三次元造形物Ｍの造形データに基づいて、その供給位置及び供給方向を変更可能に構成されているため、その供給位置及び供給方向が変更不能な構成に比べて、三次元造形物Ｍにおける繊維Ｆの配向及び配合比が適切に制御される。また、ノズル部材２４によって供給される繊維Ｆは、樹脂製の被覆材に覆われている。そのため、繊維Ｆが樹脂製の被覆材に覆われていない構成に比べて、造形槽１２内への繊維Ｆの供給が容易となる。
【００３９】
更に、ノズル部材２４は、被覆材ごと繊維Ｆを加熱する加熱ヒーター２８を備えており、例えば樹脂層Ｐｓ０に供給された繊維Ｆは、その供給後に冷えて固化することにより固定される。そのため、繊維Ｆを加熱する加熱ヒーター２８を備えていない構成に比べて、三次元造形物Ｍにおける繊維Ｆの配向が適切に確保される。
【００４０】
ノズル部材２４による繊維Ｆの供給が終わると、再び篩部材２２が吐出位置へ配置され、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）に示されるように、樹脂粉末Ｐが造形槽１２内へ吐出されて積層される。すなわち、樹脂層Ｐｓ０の上に樹脂層Ｐｓ１が形成される。そして、篩部材２２が退避位置へ退避したら、図２（Ｃ）に示されるように、樹脂層Ｐｓ１において繊維Ｆが供給されている部位が、レーザー装置２０から出射されてリフレクター２１によって反射されつつ走査されたレーザーＬｃ（図１参照）によって溶融又は焼結されて固化される（固化部Ｍｈが形成される）。
【００４１】
このように、樹脂層Ｐｓ１において繊維Ｆが供給されている部位のみがレーザーＬｃによって固化される構成であると、ノズル部材２４が、レーザーＬｃによって固化される領域以外にも繊維Ｆを供給する構成に比べて、繊維Ｆの消費量が低減されるため、三次元造形物Ｍの製造コストが低減される。また、三次元造形物Ｍを取り出した後の造形槽１２内に残された未固化の樹脂粉末Ｐを回収するときも、繊維Ｆが含まれていない樹脂粉末Ｐを回収可能となるため、篩部材２２（或いは後述するコーター３２）へ樹脂粉末Ｐを再度送り込み易くなる。
【００４２】
その後、図３（Ａ）に示されるように、ノズル部材２４が、造形槽１２内に形成された固化部Ｍｈに複数本の繊維Ｆを供給する。このとき、繊維Ｆは、加熱ヒーター２８によって加熱されて溶融されているため、その供給後に冷えることで固化部Ｍｈに固定される。このように、最下の樹脂層Ｐｓ０を除き、樹脂粉末Ｐが吐出される前に繊維Ｆを供給する工程となっていると、樹脂粉末Ｐが吐出された後に繊維Ｆを供給する構成に比べて、繊維Ｆの配向が安定化される。
【００４３】
なお、樹脂層Ｐｓ１において繊維Ｆが供給されている部位が、レーザーＬｃによって溶融された状態の間（レーザーＬｃによる樹脂層Ｐｓ１に対する固化開始後で、かつ樹脂層Ｐｓ１の固化完了前）に、ノズル部材２４が繊維Ｆを供給する構成にしてもよい。これによれば、樹脂層Ｐｓ１において繊維Ｆが供給されている部位の固化が完了した後に、ノズル部材２４が繊維Ｆを供給する構成に比べて（繊維Ｆを加熱して固化部Ｍｈに固定する構成に比べて）、繊維Ｆと樹脂粉末Ｐとの結合力が高められる。
【００４４】
その後、図３（Ｂ）に示されるように、再び篩部材２２が吐出位置へ配置され、樹脂粉末Ｐが造形槽１２内へ吐出されて積層される。すなわち、樹脂層Ｐｓ１の上に樹脂層Ｐｓ２が形成される。そして、篩部材２２が退避位置へ退避したら、図３（Ｃ）に示されるように、樹脂層Ｐｓ２において繊維Ｆが供給されている部位が、レーザー装置２０から出射されてリフレクター２１によって反射されつつ走査されたレーザーＬｃによって溶融又は焼結されて固化される（固化部Ｍｈが増加される）。
【００４５】
以上のような工程を順次繰り返し行うことにより、図１に示されるような三次元造形物Ｍが造形槽１２内に形成される。なお、図示は省略するが、篩部材２２から吐出された樹脂粉末Ｐの造形台１６上の積層に伴い、その造形台１６は、昇降装置１８によって徐々に下降している。
【００４６】
また、繊維Ｆは、その長さが比較的長くされているため（例えば樹脂層Ｐｓよりも長い０．７ｍｍとされているため）、その長さが短い（例えば樹脂層Ｐｓよりも短い０．１ｍｍとされている）構成に比べて、三次元造形物Ｍにおいて、その引張強度が向上される。また、樹脂粉末Ｐは、熱可塑性樹脂の粉末とされているため、熱可塑性樹脂の粉末とされていない構成に比べて、繊維Ｆと樹脂粉末Ｐとの結合力が高められる。
【００４７】
また、図３（Ｃ）に示されるように、ノズル部材２４は、造形槽１２内に形成された樹脂層Ｐｓ１と樹脂層Ｐｓ２との層界面Ｐｆ（レーザーＬｃによって固化された固化部Ｍｈの層界面Ｐｆ）に跨るように、少なくとも一部の繊維Ｆを供給している。したがって、ノズル部材２４が、造形槽１２内に形成された樹脂層Ｐｓ１と樹脂層Ｐｓ２との層界面Ｐｆに跨るように繊維Ｆを供給しない構成に比べて、三次元造形物Ｍの造形強度及び造形精度が向上される。
【００４８】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る積層造形装置１０について説明する。なお、上記第１実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００４９】
図４に示されるように、この第２実施形態に係る積層造形装置１０では、樹脂粉末Ｐが、吐出手段の一例としてのコーター３２によって吐出されるようになっている。なお、コーター３２の吐出口３２Ａの周囲には、その吐出口３２Ａから吐出された樹脂粉末Ｐの飛び散りを抑制するためのブレード３３が設けられている。
【００５０】
コーター３２は、公知の移動機構（図示省略）によって、造形槽１２の上方側で径方向（図示の左右方向）に移動可能に構成されている。つまり、コーター３２は、造形槽１２の一端部から他端部まで径方向に移動しつつ、造形槽１２内に上方から一定量の樹脂粉末Ｐを吐出する構成になっている。
【００５１】
そして、コーター３２は、造形槽１２の他端部において、樹脂粉末Ｐの吐出及び径方向の移動を一旦停止した後、造形槽１２の一端部に復帰移動し、再度造形槽１２の一端部から他端部まで径方向に移動しつつ、造形槽１２内に樹脂粉末Ｐを吐出する構成になっている。
【００５２】
また、造形槽１２の上方には、図示しない機構により角度が変更可能に構成されたリフレクター３１が配置されており、そのリフレクター３１によって反射されつつ走査されるレーザーＬｆを出射する加熱手段の一例としてのレーザー装置３０が、レーザー装置２０とは別に、適宜位置に配置されている。
【００５３】
つまり、この第２実施形態では、レーザー装置３０から出射されるレーザーＬｆによって繊維Ｆが加熱されるようになっている。したがって、この第２実施形態では、ノズル部材２４に、加熱ヒーター２８が設けられない構成になっている。なお、レーザー装置３０から出射されるレーザーＬｆとしては、繊維Ｆが吸収し易い波長（例えば１μｍ程度）のファイバーレーザーが挙げられる。
【００５４】
以上のような構成とされた第２実施形態に係る積層造形装置１０において、次にその作用について説明する。なお、上記第１実施形態と共通する作用については、その記載を適宜省略する。
【００５５】
造形台１６は、昇降装置１８により、造形槽１２の上部側に配置されている。この状態で、コーター３２が造形槽１２の上方側で一端部から他端部まで径方向に移動しつつ樹脂粉末Ｐを吐出することにより、造形槽１２内における造形台１６上に樹脂粉末Ｐの層、即ち最下の樹脂層Ｐｓ０（図５（Ａ）参照）が形成される。
【００５６】
そして、造形台１６上に樹脂層Ｐｓ０が形成されると、コーター３２が造形槽１２の一端部に復帰移動し、ノズル部材２４が、樹脂層Ｐｓ０に複数本の繊維Ｆを供給する。すると、各繊維Ｆは、レーザー装置３０から出射されてリフレクター３１によって反射されつつ走査されたレーザーＬｆによって加熱されて溶融され、樹脂層Ｐｓ０に固定される。
【００５７】
このように、第２実施形態に係る積層造形装置１０でも、樹脂粉末Ｐを吐出するコーター３２と、繊維Ｆを供給するノズル部材２４と、に分かれている。したがって、樹脂粉末Ｐを吐出するコーター３２と、繊維Ｆを供給するノズル部材２４と、に分かれていない構成に比べて、三次元造形物Ｍにおける繊維Ｆの配向及び配合比が適切に設定される。
【００５８】
その後、図５（Ａ）に示されるように、再びコーター３２が造形槽１２の上方側で一端部から他端部まで径方向に移動しつつ樹脂粉末Ｐを吐出する。これにより、樹脂層Ｐｓ０の上に樹脂層Ｐｓ１が形成される。そして、樹脂層Ｐｓ１が形成されると、コーター３２が造形槽１２の一端部に復帰移動し、図５（Ｂ）に示されるように、ノズル部材２４が、樹脂層Ｐｓ１に複数本の繊維Ｆを供給する。
【００５９】
すると、各繊維Ｆは、レーザー装置３０から出射されてリフレクター３１によって反射されつつ走査されたレーザーＬｆによって加熱されて溶融され、樹脂層Ｐｓ１に固定される。そして、図５（Ｃ）に示されるように、樹脂層Ｐｓ１において繊維Ｆが供給されている部位が、レーザー装置２０から出射されてリフレクター２１によって反射されつつ走査されたレーザーＬｃによって溶融又は焼結されて固化される（固化部Ｍｈが形成される）。
【００６０】
ここで、各繊維Ｆは、レーザー装置３０から出射されたレーザーＬｆによって加熱されて溶融された後、冷えて固化することにより、樹脂層Ｐｓ１に固定される。したがって、レーザーＬｆを出射するレーザー装置３０を備えていない構成に比べて、三次元造形物Ｍにおける繊維Ｆの配向が適切に確保される。
【００６１】
また、ノズル部材２４は、最下の樹脂層Ｐｓ０を含み、樹脂粉末Ｐが吐出された後に繊維Ｆを供給する工程となっている。そのため、ノズル部材２４が、樹脂粉末Ｐが吐出される前（最下の樹脂層Ｐｓ０が形成される前は除く）に繊維Ｆを供給する構成に比べて、繊維Ｆと樹脂粉末Ｐとの結合力が高められる。
【００６２】
その後、図６（Ａ）に示されるように、再びコーター３２が造形槽１２の上方側で一端部から他端部まで径方向に移動しつつ樹脂粉末Ｐを吐出する。これにより、樹脂層Ｐｓ１の上に樹脂層Ｐｓ２が形成される。そして、樹脂層Ｐｓ２が形成されると、コーター３２が造形槽１２の一端部に復帰移動し、図６（Ｂ）に示されるように、ノズル部材２４が、樹脂層Ｐｓ２に複数本の繊維Ｆを供給する。
【００６３】
すると、各繊維Ｆは、レーザー装置３０から出射されてリフレクター３１によって反射されつつ走査されたレーザーＬｆによって加熱されて溶融され、樹脂層Ｐｓ２に固定される。そして、図６（Ｃ）に示されるように、樹脂層Ｐｓ２において繊維Ｆが供給されている部位が、レーザー装置２０から出射されてリフレクター２１によって反射されつつ走査されたレーザーＬｃによって溶融又は焼結されて固化される（固化部Ｍｈが増加される）。
【００６４】
以上のような工程を順次繰り返し行うことにより、図４に示されるような三次元造形物Ｍが造形槽１２内に形成される。なお、図示は省略するが、コーター３２から吐出された樹脂粉末Ｐの造形台１６上の積層に伴い、その造形台１６は、昇降装置１８によって徐々に下降している。
【００６５】
また、図６（Ｃ）に示されるように、ノズル部材２４は、造形槽１２内に形成された樹脂層Ｐｓ１と樹脂層Ｐｓ２との層界面Ｐｆ（レーザーＬｃによって固化された固化部Ｍｈの層界面Ｐｆ）に跨るように、全ての繊維Ｆを供給している。したがって、ノズル部材２４が、造形槽１２内に形成された樹脂層Ｐｓ１と樹脂層Ｐｓ２との層界面Ｐｆに跨るように繊維Ｆを供給しない構成に比べて、三次元造形物Ｍの造形強度及び造形精度が向上される。
【００６６】
以上、本実施形態に係る積層造形装置１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る積層造形装置１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、第１実施形態において、篩部材２２の代わりにコーター３２を用いてもよいし、第２実施形態において、コーター３２の代わりに篩部材２２を用いてもよい。
【００６７】
また、ノズル部材２４は、上下方向と交差する方向を軸方向として回転可能とされる構成に限定されるものではない。例えば、互いに供給方向が異なる複数のノズル部材２４を配置し、各ノズル部材２４を適宜選択して使用することによって、三次元造形物Ｍを形成する部位に供給される繊維Ｆの角度（供給方向）の変更に対応可能にしてもよい。
【００６８】
更に、ノズル部材２４は、一度に複数本の繊維Ｆを射出して供給する構成に限定されるものではなく、１本ずつ繊維Ｆを射出して供給する構成とされていてもよい。また、造形槽１２は、円筒状に形成される構成に限定されるものではなく、例えば角筒状に形成されていてもよい。また、固化手段は、炭酸ガスレーザーを出射するレーザー装置２０に限定されるものではない。
【００６９】
更に、第２実施形態において、コーター３２は、造形槽１２の他端部で一旦停止させ、造形槽１２の一端部に復帰移動させる構成に限定されるものではなく、例えば造形槽１２の一端部と他端部とを往復移動しつつ、樹脂粉末Ｐを吐出する構成とされていてもよい。また、加熱手段は、ファイバーレーザーを出射するレーザー装置３０に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７０】
１０  積層造形装置
１２  造形槽
２０  レーザー装置（固化手段の一例）
２２  篩部材（吐出手段の一例）
２４  ノズル部材（供給手段の一例）
２８  加熱ヒーター（加熱手段の一例）
３０  レーザー装置（加熱手段の一例）
３２  コーター（吐出手段の一例）
Ｐ  樹脂粉末
【図１】
2017165035.tif 000003
【図２】
2017165035.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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