JP6509793B2 - MATERIAL SUPPLY DEVICE FOR LAMINATE FORMING APPARATUS, AND LAMINATE FORMING APPARATUS - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、積層造形装置の材料供給装置、及び積層造形装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a material supply device of a lamination molding apparatus, and a lamination molding apparatus.
流動可能な材料の層を形成し、当該材料の層毎に材料を固め、三次元形状を造形する三次元プリンタのような積層造形装置が知られる。 A lamination molding apparatus such as a three-dimensional printer is known which forms a layer of flowable material, hardens the material for each layer of the material, and forms a three-dimensional shape.
材料を塗布することによって当該材料の層を形成する積層造形装置において、材料の特性によって材料の塗布が不十分となる場合がある。 In a lamination molding apparatus that forms a layer of the material by applying the material, the properties of the material may result in insufficient application of the material.
一つの実施形態に係る積層造形装置の材料供給装置は、供給部と、移動部と、第１の塗布部と、を備える。前記供給部は、流動可能な材料が供給されるよう構成された領域から第１の方向に離間した位置において当該領域に向く第１の面を有し、前記材料を収容するよう構成された収容部と、前記第１の面と前記収容部とを連通して前記第１の面と前記領域との間に前記材料を供給するよう構成された第１の開口と、が設けられる。前記移動部は、前記供給部を前記領域に沿う第２の方向に移動させるよう構成される。前記第１の塗布部は、前記供給部に設けられ、前記移動部によって前記供給部が前記第２の方向に移動させられるときに、前記第１の開口から前記第１の面と前記領域との間に供給された前記材料を前記領域に塗布するよう構成される。前記供給部に、前記第１の開口から前記材料が供給される方向と交差し且つ前記第１の方向よりも前記第２の方向に近い方向に前記材料を供給する第２の開口が設けられる。 A material supply device of a layered manufacturing apparatus according to an embodiment includes a supply unit, a moving unit, and a first application unit. The supply section has a first surface facing the area at a position away from the area configured to be supplied with the flowable material in the first direction, and is configured to receive the material. A portion and a first opening configured to communicate the first surface with the receiving portion to supply the material between the first surface and the region; The moving unit is configured to move the supply unit in a second direction along the region. The first application unit is provided in the supply unit, and when the supply unit is moved in the second direction by the moving unit, the first surface and the area from the first opening Are configured to apply the material supplied during the process to the area. The supply portion is provided with a second opening that supplies the material in a direction that intersects the direction in which the material is supplied from the first opening and is closer to the second direction than the first direction. .
以下に、第１の実施形態について、図１乃至図５を参照して説明する。なお、本明細書においては基本的に、鉛直上方を上方向、鉛直下方を下方向と定義する。また、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明について、複数の表現が記載されることがある。複数の表現がされた構成要素及び説明は、記載されていない他の表現がされても良い。さらに、複数の表現がされない構成要素及び説明も、記載されていない他の表現がされても良い。 The first embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. In the present specification, basically, vertically upward is defined as upward, and vertically downward as downward. Further, in the present specification, a plurality of expressions may be described for the components according to the embodiment and the descriptions of the components. Components and explanations in which a plurality of expressions are made may be other expressions not described. Furthermore, components and explanations that are not to be plurally represented may also be other expressions that are not described.
図１は、第１の実施形態に係る三次元プリンタ１を概略的に示す図である。三次元プリンタ１は、積層造形装置の一例である。積層造形装置は、三次元プリンタに限らず、積層造形法（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）により造形物を造形する他の装置であっても良い。三次元プリンタ１は、材料３による層ＭＬの形成と、材料３の層ＭＬの固化と、を繰り返すことで、三次元形状の造形物５を造形する。図１は、造形途中の造形物５を示す。
FIG. 1 is a view schematically showing a three-dimensional printer 1 according to the first embodiment. The three-dimensional printer 1 is an example of a layered manufacturing apparatus. The additive manufacturing apparatus is not limited to a three-dimensional printer, and may be another apparatus for forming a three-dimensional object by additive manufacturing. The three-dimensional printer 1 forms the three-dimensional
本実施形態において、材料３は、流動可能な懸濁液（スラリー）である。材料３は、例えば、液体と、当該液体中に分散したセラミック及び紫外線硬化性樹脂の粒子とを有する。材料３は、これに限らず、例えば、粘度の高い液体又は粉体のような、他の材料であっても良い。
In the present embodiment, the
図１に示すように、三次元プリンタ１は、ステージ１１と、材料供給装置１２と、カウンターブロック１３と、光学装置１４と、制御部１５とを有する。ステージ１１は、例えば、台、造形領域、又は塗布領域とも称され得る。材料供給装置１２は、例えば、塗布装置、リコータ、又はブレードとも称され得る。カウンターブロック１３は、部材の一例である。光学装置１４は、造形部の一例であり、例えば、形成部、固化部、又は結合部とも称され得る。
As shown in FIG. 1, the three-dimensional printer 1 includes a
図面に示されるように、本明細書において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が定義される。Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とは、互いに直交する。本明細書において、Ｘ軸は材料供給装置１２の幅に沿い、Ｙ軸は材料供給装置１２の奥行き（長さ）に沿い、Ｚ軸は材料供給装置１２の高さに沿う。
As shown in the drawings, X, Y and Z axes are defined herein. The X axis, the Y axis, and the Z axis are orthogonal to one another. In the present specification, the X-axis is along the width of the
図２は、第１の実施形態のステージ１１の一部及び材料供給装置１２の一部を概略的に示す斜視図である。図２に示すように、ステージ１１は、載置台２１と、周壁２２とを有する。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing a part of the
載置台２１は、例えば、正方形の板材である。なお、載置台２１の形状はこれに限らず、矩形のような他の四角形（四辺形）、多角形、円、及び幾何学形状のような他の形状を呈する部材であっても良い。 The mounting table 21 is, for example, a square plate. The shape of the mounting table 21 is not limited to this, and it may be a member exhibiting another shape such as another quadrangle (quadrilateral) such as a rectangle, a polygon, a circle, and a geometric shape.
図１に示すように、載置台２１は、上面２１ａと、四つの端面２１ｂとを有する。上面２１ａは、Ｚ軸に沿う正方向（Ｚ軸の矢印が示す方向、上方向）に向く略四角形の平坦な面である。なお、上面２１ａの形状はこれに限らない。端面２１ｂは、上面２１ａとそれぞれ直交する面である。
As shown in FIG. 1, the mounting table 21 has an
周壁２２は、Ｚ軸に沿う方向に延びるとともに、載置台２１を囲む四角形の筒状に形成される。載置台２１の四つの端面２１ｂは、周壁２２の内面にそれぞれ接する。周壁２２は、四角形の枠状に形成され、開放された上端２２ａを有する。上端２２ａは、Ｚ軸に沿う正方向に向く略四角形の枠状の面である。
The
載置台２１は、油圧昇降機のような種々の装置によって、周壁２２の内部をＺ軸に沿う方向に移動可能である。載置台２１が最も上方に移動した場合、載置台２１の上面２１ａと、周壁２２の上端２２ａとは、略同一平面を形成する。
The mounting table 21 can move the inside of the
図１に示すように、材料供給装置１２は、供給部３１と、温度調整部３２と、移動部３３と、圧力調整部３４と、を有する。供給部３１は、例えば、塗布部、タンク、リコータ、又はブレードとも称され得る。移動部３３は、例えば、変位部又は搬送部とも称され得る。圧力調整部３４は、例えば、加圧部又は吐出制御部とも称され得る。
As shown in FIG. 1, the
図３は、第１の実施形態の供給部３１を示す断面図である。図３に示す供給部３１は、例えば、金属によって作られる。なお、供給部３１は、合成樹脂のような他の材料によって作られても良い。供給部３１は、底壁４１と、上壁４２と、側壁４３とを有する。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the
底壁４１は、Ｘ‐Ｙ平面上に広がる板状に形成され、Ｙ軸に沿う方向に延びる。底壁４１は、底面４１ａを有する。底面４１ａは、第１の面の一例である。底面４１ａは、供給部３１の外面の一部であり、Ｚ軸に沿う負方向（Ｚ軸の矢印の反対方向、下方向）に向くとともに略平坦に形成される。底面４１ａは、例えば、載置台２１の上面２１ａ、又は周壁２２の上端２２ａに向く。
The
上壁４２は、Ｘ‐Ｙ平面上に広がる板状に形成され、Ｙ軸に沿う方向に延びる。上壁４２は、上面４２ａを有する。上面４２ａは、供給部３１の外面の一部であり、上方向に向くとともに略平坦に形成される。
The
側壁４３は、底壁４１の縁と、上壁４２の縁とを接続する。これにより、供給部３１は、中空の略直方体の箱状に形成される。供給部３１の内部に、底壁４１、上壁４２、及び側壁４３によって囲まれた収容部５１が設けられる。収容部５１は、供給部の内部の一例である。
The
収容部５１は、Ｚ軸に沿う方向において、底壁４１と上壁４２との間に位置する。収容部５１は、材料３を収容する。このため、底壁４１は、収容部５１に収容された材料３を支持する。
The
供給部３１の底壁４１に、第１の開口５２が設けられる。第１の開口５２は、底面４１ａと収容部５１とに連通する。言い換えると、第１の開口５２は、底壁４１を貫通し、底面４１ａに開口する。
A
第１の開口５２は、例えば、Ｙ軸に沿う方向に延びるスリットである。なお、第１の開口５２はこれに限らない。例えば、底壁４１の底面４１ａに、Ｙ軸に沿う方向に並べられる複数の第１の開口５２が設けられても良い。
The
第１の開口５２は、収容部５１から、Ｘ軸に沿う正方向（Ｘ軸の矢印が示す方向）且つＺ軸に沿う負方向に斜めに延びる。Ｘ軸に沿う正方向は、第２の方向の一例である。第１の開口５２は、例えば、Ｚ軸に沿う方向のような他の方向に延びても良い。
The
供給部３１に、第１の塗布部５５が設けられる。第１の塗布部５５は、第１のブレード５６を有する。第１のブレード５６は、第１の壁の一例である。第１のブレード５６は、供給部３１と一体に形成される。なお、第１のブレード５６は、供給部３１とは別個の部品であっても良い。
The
第１のブレード５６は、供給部３１の底壁４１から、大よそＺ軸に沿う負方向に延びる。第１のブレード５６は、Ｙ軸に沿う方向に延びる略三角柱状に形成される。なお、第１のブレード５６は、他の形状に形成されても良い。Ｙ軸に沿う方向における第１のブレード５６の長さは、Ｙ軸に沿う方向における載置台２１の上面２１ａの長さと実質的に等しい。
The first blade 56 extends from the
第１のブレード５６は、第１の開口５２に対してＸ軸に沿う負方向（Ｘ軸の矢印の反対方向）に位置する。Ｘ軸に沿う負方向は、第２の方向の反対方向の一例である。第１のブレード５６は、前面５６ａと、後面５６ｂと、端面５６ｃとを有する。前面５６ａは、第１の塗布部５５が設けられた供給部３１の一部であり、面とも称され得る。なお、前面５６ａ及び後面５６ｂは、説明の便宜上の名称であり、前面５６ａ及び後面５６ｂの位置及び向きを限定しない。
The first blade 56 is located in the negative direction (opposite to the arrow of the X axis) along the X axis with respect to the
前面５６ａは、大よそＸ軸に沿う正方向に向く略平坦な面である。具体的に述べると、前面５６ａは、Ｘ軸に沿う正方向且つＺ軸に沿う負方向に斜めに向く。前面５６ａは、底壁４１の底面４１ａのＸ軸に沿う負方向の端に接続される。前面５６ａは、第１の開口５２に対してＸ軸に沿う負方向に位置する。第１のブレード５６の前面５６ａは、底壁４１の底面４１ａとなす角度が９０度以上であり、１８０度未満である。
The
後面５６ｂは、前面５６ａの反対側に位置する。後面５６ｂは、大よそＸ軸に沿う負方向に向く。端面５６ｃは、前面５６ａと後面５６ｂとのＺ軸に沿う負方向の端部を接続する。端面５６ｃは、第１のブレード５６のＺ軸に沿う負方向の端部であり、大よそＺ軸に沿う負方向に向く。Ｚ軸に沿う方向において、端面５６ｃの位置は、ステージ１１の周壁２２の上端２２ａの位置と実質的に等しい。
The
前面５６ａ及び端面５６ｃは、材料３を弾く性質を有する。例えば、前面５６ａ及び端面５６ｃは、撥水膜によって覆われる。なお、供給部３１が全体的に撥水性を有しても良い。
The
供給部３１の第１のブレード５６に、第２の開口５８が設けられる。第２の開口５８は、第１のブレード５６の前面５６ａと、収容部５１とに連通する。言い換えると、第２の開口５８は、前面５６ａに開口する。
The first blade 56 of the
第２の開口５８は、例えば、Ｙ軸に沿う方向に延びるスリットである。なお、第２の開口５８はこれに限らない。例えば、第１のブレード５６の前面５６ａに、Ｙ軸に沿う方向に並べられる複数の第２の開口５８が設けられても良い。
The
第２の開口５８は、第１の部分５８ａと、第２の部分５８ｂとを有する。第１の部分５８ａは、Ｘ軸に沿う方向に延びるとともに、第１のブレード５６の前面５６ａに開口する。第１の部分５８ａは、他の方向に延びても良い。第２の部分５８ｂは、第１の部分５８ａと収容部５１とを連通する。
The
上壁４２に、第１の接続口５９が設けられる。第１の接続口５９は、上壁４２の上面４２ａと収容部５１とを連通する。なお、第１の接続口５９は、底壁４１又は側壁４３のような供給部３１の他の部分に設けられても良い。
The
温度調整部３２は、例えば、供給部３１の外部から、側壁４３に取り付けられる。温度調整部３２は、他の場所に設けられても良い。温度調整部３２は、例えば、ヒータと温度センサとを有する。
The
温度調整部３２は、例えば、側壁４３を介して、収容部５１に収容された材料３を加熱することが可能である。言い換えると、温度調整部３２は、収容部５１の温度を変更可能である。さらに、温度調整部３２は、温度センサにより側壁４３及び収容部５１の中の材料３の温度を検知し、材料３を所定の温度に保つよう動作し得る。
The
図１に示すように、移動部３３は、二つのレール６１と、二つの移動機構６２とを有する。図１は、二つのレール６１のうち一つと、二つの移動機構６２のうち一つとを示す。移動機構６２は、回転部の一例である。二つのレール６１は、Ｘ軸に沿う方向に平行に延び、互いに対向する。Ｙ軸に沿う方向において、二つのレール６１の間に載置台２１が位置する。
As shown in FIG. 1, the moving
図２に示すように、二つの移動機構６２は、供給部３１に取り付けられる。図２において、二つの移動機構６２は、模式的に供給部３１から離間した位置で示される。Ｙ軸に沿う方向において、二つの移動機構６２の間に供給部３１が保持される。移動機構６２は、レール６１に、Ｘ軸に沿う方向に移動可能に取り付けられる。
As shown in FIG. 2, the two moving
移動機構６２は、モータ、ローラ、及びアクチュエータのような種々の部品を有する。移動機構６２は、供給部３１を、レール６１に沿って平行移動させることが可能である。言い換えると、移動機構６２は、供給部３１をＸ軸に沿う方向に移動させる。Ｘ軸に沿う方向は、Ｘ軸に沿う正方向と、Ｘ軸に沿う負方向とを含む。
The moving
さらに、移動機構６２は、供給部３１をＺ軸に沿う方向に移動させるとともに、供給部３１をＹ軸まわりに回転させることが可能である。すなわち、移動機構６２は、供給部３１とともに第１の塗布部５５の第１のブレード５６を回転させることが可能である。
Further, the moving
以上のように、移動部３３は、ステージ１１に対する供給部３１の相対的な位置を変化させる。なお、移動部３３は、例えば、供給部３１に対してステージ１１を移動させても良い。
As described above, the moving
図４は、第１の実施形態の供給部３１及びカウンターブロック１３を示す断面図である。移動部３３は、供給部３１を、図２に示す第１の位置Ｐ１と、図１に示す第２の位置Ｐ２と、図４に示す第３の位置Ｐ３と、の間で移動させる。移動部３３は、供給部３１を他の位置に配置可能であっても良い。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the
図２に示すように、Ｘ軸に沿う方向において、第１の位置Ｐ１にある供給部３１の第１のブレード５６の端面５６ｃは、載置台２１に対してＸ軸に沿う負方向に位置する。言い換えると、第１の位置Ｐ１において、第１のブレード５６の端面５６ｃは、載置台２１の外に位置する。
As shown in FIG. 2, in the direction along the X axis, the
図３に示すように、Ｘ軸に沿う方向において、第２の位置Ｐ２にある供給部３１の第１のブレード５６の端面５６ｃは、載置台２１の上面２１ａに向く。言い換えると、第２の位置Ｐ２において、第１のブレード５６の端面５６ｃは、載置台２１の上方向に位置する。
As shown in FIG. 3, the
図４に示すように、Ｘ軸に沿う方向において、第３の位置Ｐ３にある供給部３１の第１のブレード５６の端面５６ｃは、載置台２１に対してＸ軸に沿う正方向に位置する。言い換えると、第３の位置Ｐ３において、第１のブレード５６の端面５６ｃは、載置台２１の外に位置する。なお、第３の位置Ｐ３において、第１のブレード５６の端面５６ｃの一部が、載置台２１の上方向に位置しても良い。
As shown in FIG. 4, in the direction along the X axis, the
第２の位置Ｐ２は、単一の位置ではなく、第１の位置Ｐ１と第３の位置Ｐ３との間の複数の位置を含む。すなわち、移動部３３が供給部３１を第１の位置Ｐ１から第３の位置Ｐ３へ向かって移動させる間の、供給部３１の各位置が、本実施形態における第２の位置Ｐ２である。
The second position P2 is not a single position, but includes a plurality of positions between the first position P1 and the third position P3. That is, while the moving
移動機構６２は、供給部３１を、Ｙ軸に沿う方向のような他の方向に移動可能であっても良い。さらに、移動部３３は、他の手段によって供給部３１を移動させても良い。例えば、移動部３３は、レール６１及び移動機構６２の代わりに、供給部３１を移動させる搬送アームを有しても良い。
The moving
図１に示すように、圧力調整部３４は、例えば、ポンプ６５を有する。ポンプ６５は、可撓性のチューブ６６によって、供給部３１の第１の接続口５９に接続される。チューブ６６の端部は、第１の接続口５９に取り外し可能に接続される。
As shown in FIG. 1, the
ポンプ６５は、チューブ６６を介して、第１の接続口５９から供給部３１の収容部５１に圧縮空気を供給可能である。言い換えると、ポンプ６５は、収容部５１の圧力を変更可能である。
The
ポンプ６５は、二系統のポンプ、又は二方向に運転可能なポンプを含む。このため、ポンプ６５は、収容部５１に圧縮空気を供給するのみならず、収容部５１の空気及び材料３を吸引することができる。すなわち、ポンプ６５は、収容部５１の圧力を増加及び低減させることができる。
The
第１の接続口５９からチューブ６６が取り外されたとき、例えば、第１の接続口５９から収容部５１に材料３が補充され得る。なお、チューブ６６が接続される第１の接続口５９とは別に、材料３を補充するための開口が供給部３１に設けられても良い。
When the
図４に示すように、カウンターブロック１３は、ステージ１１の周壁２２の上端２２ａに配置される。カウンターブロック１３は、載置台２１に対してＸ軸に沿う正方向に配置される。さらに、カウンターブロック１３は、供給部３１に対してＸ軸に沿う正方向に位置する。カウンターブロック１３は、少なくとも、供給部３１の一部に対してＸ軸に沿う正方向に位置すれば良い。
As shown in FIG. 4, the
カウンターブロック１３は、例えば、金属によって作られる。カウンターブロック１３は、他の材料によって作られても良い。カウンターブロック１３は、供給部３１の第１のブレード５６よりも柔らかい。例えば、カウンターブロック１３は、第１のブレード５６よりもビッカーズ硬度が低い。なお、カウンターブロック１３はこれに限らない。
The
カウンターブロック１３は、略台形状の断面を有し、Ｙ軸に沿う方向に延びる棒状に形成される。カウンターブロック１３は、他の形状に形成されても良い。カウンターブロック１３は、側面７１と、上面７２と、二つの凸壁７３とを有する。凸壁７３は、第２の壁の一例である。図４は、二つの凸壁７３のうち一つを示す。
The
側面７１は、大よそＸ軸に沿う負方向に向く、カウンターブロック１３の表面である。具体的に述べると、側面７１は、Ｘ軸に沿う負方向且つＺ軸に沿う正方向に斜めに向く。側面７１は略平坦に形成されるが、曲面であっても良い。
The
上面７２は、Ｚ軸に沿う正方向に向くカウンターブロック１３の表面であり、略平坦に形成される。Ｚ軸に沿う方向において、上面７２の位置と、供給部３１の底面４１ａの位置とは、実質的に等しい。上面７２に、複数の溝７２ａが設けられる。溝７２ａは、流路の一例である。溝７２ａは、上方向に開放された凹部であり、側面７１からＸ軸に沿う方向に延びる。
The
二つの凸壁７３は、カウンターブロック１３の、Ｙ軸に沿う両端部に設けられる。二つの凸壁７３の間の距離は、Ｙ軸に沿う方向における供給部３１の第１のブレード５６の長さと実質的に等しい。凸壁７３は、側面７１から、Ｘ軸に沿う負方向に突出する。
The two
図１に示すように、光学装置１４は、例えば、発振素子を有して紫外域のレーザ光Ｌを出射する紫外光源、レーザ光Ｌを平行光に変換する変換レンズ、レーザ光Ｌを収束させる収束レンズ、及びレーザ光Ｌの照射位置を移動させるガルバノミラーのような、種々の部品を有する。すなわち、光学装置１４は、紫外線（レーザ光Ｌ）を出射可能である。光学装置１４は、レーザ光Ｌのパワー密度を変更可能である。
As shown in FIG. 1, the
光学装置１４は、ステージ１１の上方に位置する。なお、光学装置１４は他の場所に配置されても良い。光学装置１４は、前記紫外光源が出射したレーザ光Ｌを、前記変換レンズによって平行光に変換する。光学装置１４は、傾斜角度を変更可能な前記ガルバノミラーにレーザ光Ｌを反射させ、前記収束レンズによってレーザ光Ｌを収束させることで、紫外域のレーザ光Ｌを所望の位置に照射する。
The
制御部１５は、ステージ１１、光学装置１４、温度調整部３２、移動部３３、及び圧力調整部３４に、電気的に接続される。制御部１５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭのような種々の電子部品を有する。
The
制御部１５は、前記ＲＯＭ、又は他の記憶装置に格納されたプログラムを読み出し実行することで、ステージ１１、光学装置１４、温度調整部３２、移動部３３、及び圧力調整部３４を制御する。三次元プリンタ１は、制御部１５の制御（プログラム）に基づき、造形物５を造形する。
The
以下、三次元プリンタ１が材料３から造形物５を造形する手順の一例について説明する。なお、三次元プリンタ１が造形物５を造形する方法は、以下に説明されるものに限らない。
Hereinafter, an example of a procedure in which the three-dimensional printer 1 forms the
まず、図１の三次元プリンタ１の制御部１５に、例えば外部のパーソナルコンピュータから、造形物５の三次元形状のデータが入力される。当該三次元形状のデータは、例えばＣＡＤのデータであるが、他のデータであっても良い。
First, data of the three-dimensional shape of the
次に、制御部１５は、取得した上記データの三次元形状を、複数の層に分割する（スライス）。制御部１５は、スライスされた三次元形状を、例えば複数の点や直方体（ピクセル）の集まりに変換する（ラスタライズ、ピクセル化）。このように、制御部１５は、取得した造形物５の三次元形状のデータから、複数の二次元形状の層のデータを生成する。生成されたデータは、例えば、制御部１５のＲＡＭ又は記憶装置に記憶される。
Next, the
次に、材料供給装置１２の移動部３３は、供給部３１を、第１の位置Ｐ１から第３の位置Ｐ３に向かってＸ軸に沿う正方向に移動させる。供給部３１が第１の位置Ｐ１から第３の位置Ｐ３に向かって移動し、第２の位置Ｐ２に位置するとき、材料供給装置１２は、以下のようにステージ１１の上に材料３を供給する。
Next, the moving
最初、ステージ１１の載置台２１は、Ｚ軸に沿う方向における載置台２１の上面２１ａと周壁２２の上端２２ａとの間の距離が所定の距離になるように配置される。載置台２１の上面２１ａは、供給領域Ｒを形成する。供給領域Ｒは、材料が供給されるよう構成された領域の一例である。なお、供給領域Ｒは、後述するように、載置台２１の上に積層される材料３の層ＭＬによっても形成される。
First, the mounting table 21 of the
供給領域Ｒは、載置台２１の上面２１ａと実質的に同一の面積を有する、Ｘ‐Ｙ平面上に広がる四角形の略平坦な面である。なお、供給領域Ｒの形状は、載置台２１の上面２１ａの形状と異なっても良い。供給領域Ｒは、周壁２２によって囲まれる。
The supply region R is a substantially flat rectangular surface extending in the XY plane and having substantially the same area as the
図２に示すように、まず供給部３１は、第１の位置Ｐ１に配置される。第１の位置Ｐ１において、第１のブレード５６の端面５６ｃは、供給領域Ｒの外に位置する。一方、底壁４１の底面４１ａは、供給領域Ｒと重なる位置に配置される。なお、底面４１ａも、供給領域Ｒの外に配置されても良い。
As shown in FIG. 2, first, the
供給部３１が第１の位置Ｐ１にあるとき、圧力調整部３４のポンプ６５は、収容部５１の圧力を陰圧に保っても良い。これにより、収容部５１に収容された材料３が収容部５１の内部に保たれ、材料３が第１の開口５２及び第２の開口５８から漏れることが抑制される。
When the
移動部３３が供給部３１を第１の位置Ｐ１から第３の位置Ｐ３に向かって移動させるとき、ポンプ６５は、収容部５１に圧縮空気を供給する。これにより、収容部５１の圧力が上昇し、収容部５１の材料３が、第１の開口５２及び第２の開口５８から吐出される。
When the moving
図３に示すように、供給部３１は、第１の位置Ｐ１から第３の位置Ｐ３に移動するとき、第２の位置Ｐ２に位置する。供給部３１が第２の位置Ｐ２に位置するとき、底壁４１の底面４１ａは、供給領域ＲからＺ軸に沿う正方向に離間した位置において、供給領域Ｒに向く。Ｚ軸に沿う正方向は、Ｘ‐Ｙ平面上に広がる供給領域Ｒと交差（直交）する方向であり、第１の方向の一例である。
As shown in FIG. 3, when moving from the first position P <b> 1 to the third position P <b> 3, the
ポンプ６５が収容部５１の圧力を上昇させると、収容部５１の材料３は、第１の開口５２から吐出される。言い換えると、第１の開口５２は、底面４１ａと供給領域Ｒとの間の空間Ｓに、材料３を供給する。
When the
第１の開口５２は、材料３を、Ｘ軸に沿う正方向且つＺ軸に沿う負方向に斜めに供給する。Ｘ軸に沿う正方向且つＺ軸に沿う負方向は、領域に向く方向の一例である。このため、図３のようにＹ軸に沿う方向に見たとき、第１の開口５２から材料３が供給される方向とＸ軸に沿う正方向との間の角度は、Ｚ軸に沿う正方向とＸ軸に沿う正方向との間の角度（９０度）よりも小さい。別の表現によれば、第１の開口５２から材料３が供給される方向と供給領域Ｒとの間の角度は、０度より大きく且つ９０度より小さい。
The
Ｙ軸に沿う方向は、領域に沿い且つ第２の方向に直交する方向の一例である。上述のように第２の方向の一例であるＸ軸に沿う正方向は、供給領域Ｒに沿う供給部３１の進行方向である。
The direction along the Y axis is an example of a direction along the region and orthogonal to the second direction. As described above, the positive direction along the X-axis, which is an example of the second direction, is the traveling direction of the
底面４１ａと供給領域Ｒとの間の空間Ｓは、底壁４１の底面４１ａと、供給領域Ｒと、第１のブレード５６の前面５６ａとによって囲まれる。すなわち、底面４１ａと、供給領域Ｒと、前面５６ａとは、空間Ｓに向く。空間Ｓは、Ｘ軸に沿う正方向に開放される。
A space S between the
さらに、収容部５１の材料３は、第２の開口５８から吐出される。言い換えると、第２の開口５８は、底面４１ａと供給領域Ｒとの間の空間Ｓに、材料３を供給する。このように、供給部３１は、第１の開口５２と第２の開口５８とから、並行して材料３を空間Ｓに供給する。第１の開口５２から供給される材料３の量（単位時間当たりの体積）は、第２の開口５８から供給される材料３の量よりも多い。
Furthermore, the
第２の開口５８は、材料３を、Ｘ軸に沿う正方向に吐出する。このため、図３のようにＹ軸に沿う方向に見たとき、第２の開口５８から材料３が供給される方向とＸ軸に沿う正方向との間の角度（０度）は、第１の開口５２から材料３が供給される方向とＸ軸に沿う正方向との間の角度よりも小さい。
The
別の表現により説明すれば、第２の開口５８は、第１の開口５２から材料３が供給される方向と交差し且つＺ軸に沿う正方向よりもＸ軸に沿う正方向に近い方向に材料３を供給する。第１の開口５２から材料３が供給される方向と底壁４１の底面４１ａとの間の角度は、第２の開口５８から材料３が供給される方向と底面４１ａとの間の角度（０度）より大きい。
In other words, the
第１の開口５２から供給される材料３は、重力によって斜め下方向に移動しようとする。一方、第２の開口５８は、第１の開口５２に対してＸ軸に沿う正方向の反対側に位置する。別の表現によれば、第２の開口５８は、第１の開口５２に対して、移動部３３が供給部３１を移動させる方向の下流側に位置する。第１の開口５２から供給される材料３は、このように配置された第２の開口５８からＸ軸に沿う正方向に供給される材料３により、Ｘ軸に沿う正方向に押される。このため、第１の開口５２及び第２の開口５８から供給された材料３は、図３の矢印で示す回転運動をするように、空間Ｓで流動する。
The
詳しく説明すると、第１の開口５２及び第２の開口５８から供給された材料３は、Ｘ軸に沿う正方向に進みながら、重力によってＺ軸に沿う負方向に落下する。このように、底壁４１の底面４１ａの近傍において、材料３は、大よそＸ軸に沿う正方向に移動する。このため、空間Ｓに供給された材料３が、Ｘ軸に沿う正方向に向かう供給部３１の移動を妨げることが抑制される。
Specifically, the
供給部３１が移動部３３によってＸ軸に沿う正方向に移動するため、材料３は、Ｚ軸に沿う負方向に落下しながら、供給部３１に対してＸ軸に沿う負方向に移動する。このため、材料３は、供給領域Ｒの近傍において、供給部３１に対して相対的に、Ｘ軸に沿う負方向に移動する。
Since the
第１のブレード５６は、底壁４１の底面４１ａから供給領域Ｒに向かって延びる。第１のブレード５６の端面５６ｃは、供給領域Ｒから僅かに離間する。Ｚ軸に沿う方向において、第１のブレード５６の端面５６ｃと供給領域Ｒとの間の距離は、供給領域Ｒ（載置台２１の上面２１ａ）と周壁２２の上端２２ａとの間の距離と実質的に等しい。
The first blade 56 extends from the
上述のように、移動部３３は、供給領域Ｒに対して、供給部３１をＸ軸に沿う正方向に相対的に移動させる。このとき、第１の開口５２及び第２の開口５８は、空間Ｓに材料３を供給する。材料３は、重力によって落下し、供給領域Ｒに付着する。すなわち、材料３は、供給領域Ｒに供給される。
As described above, the moving
第１のブレード５６は、第１の開口５２に対してＸ軸に沿う正方向の反対側に位置する。言い換えると、第１のブレード５６は、第１の開口５２に対して、移動部３３が供給部３１を移動させる方向の下流側に位置する。このため、第１のブレード５６は、第１の開口５２及び第２の開口５８から空間Ｓに材料３が供給されている間に、第１の開口５２及び第２の開口５８から空間Ｓに供給された材料３を、供給領域Ｒに塗布する。
The first blade 56 is located on the opposite side of the
詳しく説明すると、Ｚ軸に沿う方向において、空間Ｓに供給された材料３の厚さは、第１のブレード５６の端面５６ｃと供給領域Ｒとの間の距離よりも大きい。例えば、材料３が空間Ｓに溜まることで、空間Ｓに供給された材料３の厚さは、底壁４１の底面４１ａと供給領域Ｒとの間の距離に実質的に等しくなる。
Specifically, in the direction along the Z-axis, the thickness of the
移動部３３によって供給部３１がＸ軸に沿う正方向に移動させられるとき、第１のブレード５６の前面５６ａ及び端面５６ｃは、空間Ｓの材料３を供給領域Ｒに向かって、Ｚ軸に沿う負方向に押し付ける。さらに、第１のブレード５６の端面５６ｃは、材料３を均す。これにより、材料３は供給領域Ｒに塗布される。
When the
Ｙ軸に沿う方向において、第１の開口５２の長さと、供給領域Ｒの長さとは、実質的に等しい。さらに、Ｙ軸に沿う方向において、第２の開口５８の長さと、供給領域Ｒの長さとは、実質的に等しい。これにより、Ｙ軸に沿う方向において、供給領域Ｒの全域に材料３が供給される。
In the direction along the Y axis, the length of the
第１のブレード５６の前面５６ａ及び端面５６ｃは、撥水膜によって覆われ、供給領域Ｒを形成する載置台２１の上面２１ａよりも材料３に付着しにくい。このため、材料３は、前面５６ａ及び端面５６ｃの上を滑り、供給領域Ｒに塗布されやすい。
The
制御部１５は、例えば、材料３の種類に応じ、温度調整部３２を制御して収容部５１の温度を調整する。材料３の種類に係る情報は、例えば、造形物５の三次元形状のデータに含まれる。
The
材料３の温度が変化することによって、材料３の流動性（粘度）が変化する。温度調整部３２は、収容部５１の材料３の温度を、材料３が供給領域Ｒに塗布されやすい温度に設定する。
As the temperature of the
制御部１５のＲＯＭ又は記憶装置に、例えば、材料３の種類に応じた収容部５１の温度（設定温度）が記憶される。制御部１５は、造形物５の三次元形状のデータから材料３の種類に係る情報を取得すると、上記設定温度を読み出す。制御部１５は、収容部５１の温度が上記設定温度となるように、温度調整部３２を制御する。
For example, the temperature (set temperature) of the
図５は、第１の実施形態の回転させられた供給部３１を示す断面図である。図５は、回転させられた供給部３１を実線で示し、回転させられる前の供給部３１を二点鎖線で示す。制御部１５は、例えば、材料３の種類に応じ、移動機構６２を制御して供給部３１を回転させる。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the rotated
第１のブレード５６の前面５６ａと供給領域Ｒとの間の角度によって、材料３は、供給領域Ｒに塗布されやすく、又は塗布され難くなる。移動機構６２は、第１のブレード５６の前面５６ａと供給領域Ｒとの間の角度を、材料３が供給領域Ｒに塗布されやすい角度に設定する。前面５６ａと供給領域Ｒとの間の角度は、例えば、９０度以下に設定される。
The angle between the
制御部１５のＲＯＭ又は記憶装置に、例えば、材料３の種類に応じた第１のブレード５６の前面５６ａと供給領域Ｒとの間の角度（設定角度）が記憶される。制御部１５は、造形物５の三次元形状のデータから材料３の種類に係る情報を取得すると、上記設定角度を読み出す。制御部１５は、第１のブレード５６の前面５６ａと供給領域Ｒとの間の角度が上記設定角度となるように、移動機構６２を制御する。
For example, the angle (set angle) between the
移動機構６２は、供給部３１を回転させるとともに、供給部３１をＺ軸に沿う方向に移動させる。このため、Ｚ軸に沿う方向における第１のブレード５６と供給領域Ｒとの間の距離は、一定に保たれる。
The moving
図４に示すように、供給部３１が第１の位置Ｐ１から第３の位置Ｐ３に移動することで、供給部３１の第１のブレード５６は、供給領域Ｒの全域に材料３を塗布する。これにより、供給領域Ｒに材料３が略均等に供給され、供給領域Ｒに材料３の層ＭＬが積層される。層ＭＬの表面は、周壁２２の上端２２ａと略同一平面を形成する。
As shown in FIG. 4, when the
層ＭＬを形成する材料３の体積と、供給部３１が第１の位置Ｐ１から第３の位置Ｐ３に移動するまでの間に第１の開口５２及び第２の開口５８が供給した材料３の体積とは、大よそ同一である。制御部１５は、ポンプ６５を制御し、単位時間あたりに供給領域Ｒに塗布される材料３の体積と、単位時間あたりに第１の開口５２及び第２の開口５８から吐出される材料３の体積とが略同一となるよう、収容部５１の圧力を調整する。
Of the
供給部３１が第３の位置Ｐ３に到達すると、第１のブレード５６の前面５６ａがカウンターブロック１３に接触する。すなわち、第１のブレード５６は、供給領域Ｒの外に移動させられることで、供給領域Ｒの外に配置されたカウンターブロック１３に接触する。
When the
供給領域Ｒの外において、供給部３１がカウンターブロック１３に近づくとき、カウンターブロック１３が空間Ｓに溜まった材料３に接触する。移動部３３によって供給部３１がＸ軸に沿う正方向に移動させられることで、空間Ｓが狭まり、空間Ｓに供給された材料３は、第１のブレード５６の前面５６ａとカウンターブロック１３の側面７１とによって押される。
When the
第１のブレード５６とカウンターブロック１３とに押された空間Ｓの材料３は、第１の開口５２及び第２の開口５８を通って、収容部５１に移動させられる。このとき、ポンプ６５は、収容部５１の圧力を低下させることで、材料３を第１の開口５２及び第２の開口５８から吸引する。
The
供給部３１が第３の位置Ｐ３に到達すると、第１のブレード５６の前面５６ａが、カウンターブロック１３の側面７１に接触する。これにより、供給部３１がさらにＸ軸に沿う方向に移動することが制限される。
When the
第１のブレード５６の前面５６ａの形状（傾斜角度）と、カウンターブロック１３の側面７１の形状（傾斜角度）とは互いに異なる。このため、供給部３１が第３の位置Ｐ３にあるとき、第１の塗布部とカウンターブロック１３との間に空間Ｓが残る。言い換えると、供給部３１が第３の位置Ｐ３にあるとき、第１の塗布部５５の第１のブレード５６とカウンターブロック１３との間に空間Ｓが形成される。さらに、第１の開口５２は、カウンターブロック１３によって塞がれず、空間Ｓに連通する。なお、第１の開口５２がカウンターブロック１３によって塞がれても良い。この場合、第２の開口５８が空間Ｓに連通するため、材料３は第２の開口５８を通って収容部５１に移動させられる。
The shape (inclination angle) of the
第１のブレード５６とカウンターブロック１３とによって材料３が押されるとき、カウンターブロック１３の凸壁７３は、Ｙ軸に沿う方向から空間Ｓを塞ぐ。Ｙ軸に沿う方向は、領域に沿い且つ第２の方向と直交する方向の一例である。このため、第１のブレード５６とカウンターブロック１３とによって押される材料３は、Ｙ軸に沿う方向に漏れ出さず、第１の開口５２及び第２の開口５８を通って収容部５１に移動させられる。
When the
第１のブレード５６とカウンターブロック１３とによって材料３が押されるとき、カウンターブロック１３の上面７２と、底壁４１の底面４１ａとは、互いに接触する。このため、第１のブレード５６とカウンターブロック１３とによって押される材料３は、カウンターブロック１３の上面７２と底壁４１の底面４１ａとの間から漏れ出さず、第１の開口５２及び第２の開口５８を通って収容部５１に移動させられる。
When the
第１のブレード５６とカウンターブロック１３とによって材料３が押されるとき、カウンターブロック１３の上面７２の溝７２ａは、底壁４１によって上方向から塞がれるとともに、空間Ｓの内部と、空間Ｓの外部とを連通する。溝７２ａの断面積は、スラリーである材料３が通過し難く、且つ気体が通過可能な大きさに設定される。このため、第１のブレード５６とカウンターブロック１３とによって材料３が押されるとき、空間Ｓの気体が溝７２ａを通って空間Ｓの外部に放出される。一方、空間Ｓの材料３は、溝７２ａを通らず、第１の開口５２及び第２の開口５８を通って収容部５１に移動させられる。
When the
空間Ｓの材料３が収容部５１に移動させられると、移動部３３は、供給部３１を第１の位置Ｐ１に移動させる。このとき、供給部３１の第１のブレード５６は、材料３の層ＭＬからＺ軸に沿う方向に離間させられる。なお、供給部３１が第１の位置Ｐ１に向かって移動するとき、第１のブレード５６が層ＭＬの表面を均しても良い。
When the
次に、図１に示すように、制御部１５は、光学装置１４を制御することで、光学装置１４の紫外域のレーザ光Ｌを、層ＭＬを形成する材料３に照射させる。制御部１５は、入力された造形物５の三次元形状のデータに基づき、レーザ光Ｌの照射位置を定める。
Next, as shown in FIG. 1, the
材料３の層ＭＬの、レーザ光Ｌが照射された部分は、紫外線硬化性樹脂の硬化作用により固められる。すなわち、光学装置１４は、供給領域Ｒに塗布された材料３を少なくとも部分的に固める。これにより、材料３の層ＭＬに、造形物５の一部（一層分）が形成される。なお、形成される造形物５の一部は、制御部１５が生成した二次元形状の層のデータに対応する。
The portion of the layer ML of the
光学装置１４が層ＭＬの材料３にレーザ光Ｌを照射し終えると、載置台２１は、下方向に所定の距離を移動する。載置台２１が移動する距離は、層ＭＬの厚さに実質的に等しい。これにより、層ＭＬの表面と、周壁２２の上端２２ａとの間の距離は、層ＭＬの厚さと実質的に等しくなる。
When the
層ＭＬを形成する材料３の表面と、層ＭＬに形成された造形物５の一部の表面とは、新たな供給領域Ｒを形成する。移動部３３は、供給部３１を、再び第１の位置Ｐ１から第３の位置Ｐ３に向かって移動させる。これにより、供給部３１は、層ＭＬが形成する供給領域Ｒに材料３を供給する。
The surface of the
第１のブレード５６は、材料３の層ＭＬが形成する供給領域Ｒに、材料３を塗布する。第１のブレード５６の前面５６ａ及び端面５６ｃは、材料３の層ＭＬが形成する供給領域Ｒよりも材料３に付着しにくい。
The first blade 56 applies the
材料供給装置１２は、以上の説明と同様に、材料３を供給領域Ｒに塗布し、図１のような材料３の複数の層ＭＬを順次形成する。図１において、複数の層ＭＬは、二点鎖線によって区切られる。光学装置１４は、層ＭＬが形成される毎に、当該層ＭＬの材料３を部分的に固め、造形物５の一部を形成する。
The
三次元プリンタ１は、このような材料供給装置１２による材料３の層ＭＬの形成と、光学装置１４による材料３の固化と、を繰り返すことにより、三次元形状の造形物５を造形する。
The three-dimensional printer 1 forms the three-dimensional
制御部１５が生成した全ての二次元形状の層のデータに対応する造形物５の各部分（各層）が形成されると、造形物５の周りの材料３が除去される。造形物５の周りの材料３はスラリーであるため、容易に除去され得る。
When each portion (each layer) of the three-
紫外域のレーザ光Ｌによって固められた造形物５は、例えば、炉に搬送され、当該炉において加熱される。これにより、造形物５の液体及び紫外線硬化性樹脂が蒸発するとともに、材料３のセラミックが焼成される。以上により、セラミックによって作られた造形物５の造形が完了する。
The shaped
以上説明された第１の実施形態に係る三次元プリンタ１において、材料３が供給される供給領域Ｒに向く底面４１ａに、第１の開口５２が連通する。第１の開口５２は、収容部５１に収容された材料３を供給領域Ｒに向く方向に供給する。このため、第１の開口５２によって供給される材料３は、既に供給された材料３を供給領域Ｒに向かって押す。第１の塗布部５５は、第１の開口５２から底面４１ａと供給領域Ｒとの間に材料３が供給されている間に、第１の開口５２から供給された材料３を供給領域Ｒに塗布する。材料３は、第１の開口５２から新たに供給される材料３によって押されるため、第１の塗布部５５に付着するよりも供給領域Ｒに付着しやすい。これにより、材料３が第１の塗布部５５に付着することが抑制される。さらに、第１の塗布部５５が材料３を塗布する際に第１の開口５２から材料３が供給されるため、第１の塗布部５５によって塗布される材料３が不足することが抑制される。従って、第１の塗布部５５によって材料３がより確実に供給領域Ｒに塗布され、三次元プリンタ１によって造形物５がより確実に造形され得る。さらに、例えば、材料３をディスペンサによって供給領域Ｒに予め供給する工程が不要となり、造形物５の造形時間がより短くなる。
In the three-dimensional printer 1 according to the first embodiment described above, the
第１の塗布部５５は、第１の開口５２に対してＸ軸に沿う正方向の反対側に位置し、供給部３１から供給領域Ｒに向かって延びる第１のブレード５６を有する。これにより、移動部３３によって供給部３１を移動することで、第１の開口５２によって底面４１ａと供給領域Ｒとの間に供給された材料３を容易に供給領域Ｒに塗布することが可能となる。さらに、第１のブレード５６が第１の開口５２から離間することで、第１の開口５２から供給された材料３が第１のブレード５６に付着することが抑制される。
The first application unit 55 has a first blade 56 located on the opposite side of the
圧力調整部３４は、収容部５１の圧力を変更可能である。このため、圧力調整部３４が収容部５１の圧力をより高くすることにより、第１の開口５２から材料３がより多く供給される。一方、圧力調整部３４が収容部５１の圧力をより低くすることにより、第１の開口５２から供給される材料３の量が低減される。これにより、供給領域Ｒに供給される材料３が不足することが抑制され、供給領域Ｒに材料３がより確実に塗布され得る。
The
供給部３１に、第１の開口５２から材料３が供給される方向と交差し且つＺ軸に沿う正方向よりもＸ軸に沿う正方向に近い方向に材料３を供給する第２の開口５８が設けられる。第２の開口５８は、第１の開口５２ｂに対してＸ軸に沿う正方向の反対側に位置する。第１の開口５２から材料３が供給される方向と底面４１ａとの間の角度は、第２の開口５８から材料３が供給される方向と底面４１ａとの間の角度より大きい。このため、第２の開口５８からＸ軸に沿う正方向に近い方向に供給された材料３は、第１の開口５２から供給された材料３により、供給領域Ｒに向かって押される。このため、材料３は、底面４１ａと供給領域Ｒとの間で、供給領域Ｒに沿って第１の塗布部５５と供給領域Ｒとの間の隙間に向かうような略回転運動をする。これにより、材料３がより確実に供給領域Ｒに塗布され得る。
A
第１の開口５２から供給される材料３の量は、第２の開口５８から供給される材料３の量よりも多い。これにより、略回転運動する材料３がより供給領域Ｒに向かって押され、当該材料３がより確実に供給領域Ｒに塗布され得る。
The amount of
第１の開口５２から材料３が供給される方向と底面４１ａとの間の角度は、０度より大きく且つ９０度より小さい。第１の開口５２から供給領域Ｒに向かって供給される材料３は、新たに第１の開口５２から供給される材料３によって、Ｘ軸に沿う正方向に近い方向に押される。このため、材料３は、底面４１ａと供給領域Ｒとの間で、供給領域Ｒに沿って第１の塗布部５５と供給領域Ｒとの間の隙間に向かうような略回転運動をする。これにより、材料３がより確実に供給領域Ｒに塗布され得る。
The angle between the direction in which the
移動機構６２が第１の塗布部５５の第１のブレード５６を回転させる。これにより、材料３の粘性のような種々の条件に応じて第１のブレード５６と供給領域Ｒとの間の角度を設定することが可能となり、供給領域Ｒに材料３がより確実に塗布され得る。
The moving
温度調整部３２は、収容部５１の温度を変更可能である。材料３の流動性は、温度によって変化する。すなわち、温度調整部３２は、収容部５１に収容された材料３の流動性を変化させる。従って、温度調整部３２によって、材料３が所望の流動性を有する温度に設定されることで、材料３がより確実に供給領域Ｒに塗布され得る。
The
第１の塗布部５５は、供給領域Ｒよりも材料３に付着しにくい。これにより、材料３が第１の塗布部５５に付着することが抑制され、第１の塗布部５５によって材料３がより確実に供給領域Ｒに塗布され得る。
The first application unit 55 adheres less easily to the
供給領域Ｒの外において、底面４１ａと供給領域Ｒとの間に供給された材料３は、移動部３３によって供給部３１がＸ軸に沿う正方向に移動することで、第１の塗布部５５とカウンターブロック１３とによって押され、第１の開口５２を通って収容部５１に移動させられる。これにより、底面４１ａと供給領域Ｒとの間に供給された材料３が再利用可能となる。
The
凸壁７３は、Ｙ軸に沿う方向から、第１の塗布部５５とカウンターブロック１３との間の空間Ｓを塞ぐ。これにより、第１の塗布部５５とカウンターブロック１３とによって押された材料３は、外部に漏れ出すことが抑制されるとともに、より確実に第１の開口５２を通って収容部５１に移動させられる。
The
カウンターブロック１３の溝７２ａは、第１の塗布部５５とカウンターブロック１３とによって材料３が押されるとき、第１の塗布部５５とカウンターブロック１３との間の空間Ｓと、当該空間Ｓの外部と、を連通する。これにより、第１の塗布部５５とカウンターブロック１３との間の空間Ｓに存在する気体が、溝７２ａを通って当該空間Ｓの外部に抜ける。従って、材料３と共に気体が収容部５１に移動してしまうことが抑制される。
The
以下に、第２の実施形態について、図６及び図７を参照して説明する。なお、以下の複数の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。 The second embodiment will be described below with reference to FIGS. 6 and 7. In the following description of a plurality of embodiments, components having the same functions as the components already described are denoted by the same reference numerals as the components already described, and further description may be omitted. . In addition, a plurality of components given the same reference numerals may not have all functions and properties in common, and may have different functions and properties according to each embodiment.
図６は、第２の実施形態に係る供給部３１を示す断面図である。図６に示すように、第２の実施形態の三次元プリンタ１において、供給部３１と第１のブレード５６とは互いに別個に設けられる。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the
材料供給装置１２は、ヒンジ部８１を有する。ヒンジ部８１は、回転部の一例である。ヒンジ部８１は、第１の開口５２に対してＸ軸に沿う負方向に位置する。ヒンジ部８１は、第１のブレード５６を、Ｙ軸まわりに回転可能に供給部３１に接続する。
The
ヒンジ部８１は、第１のブレード５６を、供給部３１に対して回転させる。制御部１５は、第１のブレード５６の前面５６ａと供給領域Ｒとの間の角度が上述した設定角度となるように、ヒンジ部８１を制御する。
The
移動機構６２は、第１のブレード５６が回転すると、供給部３１をＺ軸に沿う方向に移動させる。このため、Ｚ軸に沿う方向における第１のブレード５６と供給領域Ｒとの間の距離は、一定に保たれる。
The moving
図７は、第２の実施形態の供給部３１及びカウンターブロック１３を示す断面図である。図７に示すように、供給部３１が第３の位置Ｐ３に到達すると、供給部３１がカウンターブロック１３に接触する。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the
第２の実施形態のカウンターブロック１３の側面７１は、Ｘ軸に沿う正方向に凸に窪んだ曲面である。これにより、Ｚ軸に沿う方向における供給部３１の位置にかかわらず、供給部３１がカウンターブロック１３の側面７１に接触する。なお、側面７１は、他の形状に形成されても良い。
The
さらに、ヒンジ部８１は、第１のブレード５６を、カウンターブロック１３に近づくように回転させる。これにより、第１のブレード５６も、カウンターブロック１３の側面７１に接触する。
Further, the
第１のブレード５６がカウンターブロック１３に近づくように回転させられることで、空間Ｓが狭まり、空間Ｓに供給された材料３は、第１のブレード５６とカウンターブロック１３の側面７１とによって押される。第１のブレード５６とカウンターブロック１３とに押された空間Ｓの材料３は、第１の開口５２を通って収容部５１に移動させられる。
As the first blade 56 is rotated to approach the
以上説明された第２の実施形態の三次元プリンタ１において、第１のブレード５６は、カウンターブロック１３に近づくように回転させられることで、空間Ｓの材料３を押す。これにより、空間Ｓの材料３が第１の開口５２を通って収容部５１に移動しやすい。
In the three-dimensional printer 1 of the second embodiment described above, the first blade 56 pushes the
以下に、第３の実施形態について、図８を参照して説明する。図８は、第３の実施形態に係る供給部３１を示す断面図である。図８に示すように、第３の実施形態の供給部３１に、第３の開口８５と、第２の接続口８６と、吸引路８７とが設けられる。
The third embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the
第３の開口８５は、第１のブレード５６の前面５６ａに設けられる。このため、第３の開口８５は、第１の開口５２に対してＸ軸に沿う正方向の反対側に位置する。別の表現によれば、第３の開口８５は、移動部３３が供給部３１を移動させる方向の下流側に位置する。第３の開口８５は、例えば、Ｙ軸に沿う方向に延びるスリットである。なお、第３の開口８５はこれに限らない。例えば、第１のブレード５６に、Ｙ軸に沿う方向に並べられる複数の第３の開口８５が設けられても良い。
The
第２の接続口８６は、上壁４２の上面４２ａに開口する。なお、第２の接続口８６は、底壁４１又は側壁４３のような供給部３１の他の部分に設けられても良い。吸引路８７は、供給部３１の内部に設けられ、第３の開口８５と第２の接続口８６とを連通する。
The
第３の実施形態において、材料供給装置１２は、吸引ポンプ８８をさらに有する。吸引ポンプ８８は、吸引部の一例である。吸引ポンプ８８は、可撓性のチューブ８９によって、供給部３１の第２の接続口８６に接続される。これにより、吸引ポンプ８８は、チューブ８９、第２の接続口８６、及び吸引路８７を介して、第３の開口８５に接続される。
In the third embodiment, the
移動部３３が供給部３１を第１の位置Ｐ１から第３の位置Ｐ３に向かって移動させるとき、ポンプ６５は、収容部５１に圧縮空気を供給する。これにより、第１の開口５２は、底面４１ａと供給領域Ｒとの間の空間Ｓに、材料３を供給する。
When the moving
一方、吸引ポンプ８８は、チューブ８９及び第２の接続口８６を通じて、吸引路８７を減圧する。これにより、空間Ｓの材料３は、第３の開口８５から吸引路８７に吸引される。言い換えると、吸引ポンプ８８は、第１の開口５２から空間Ｓに供給された材料３を、第３の開口８５を通じて吸引する。
On the other hand, the
第１の開口５２から供給される材料３は、重力によって斜め下方向に移動しようとする。さらに、第１の開口５２から供給される材料３は、第３の開口８５によってＸ軸に沿う負方向に吸引される。このため、第１の開口５２から供給された材料３は、図８の矢印で示す回転運動をするように、空間Ｓで流動する。
The
詳しく説明すると、第１の開口５２から供給された材料３は、Ｘ軸に沿う正方向に進みながら、重力によってＺ軸に沿う負方向に落下する。供給部３１が移動部３３によってＸ軸に沿う正方向に移動するとともに、第３の開口８５が材料３を吸引するため、材料３は、Ｚ軸に沿う負方向に落下しながら、供給部３１に対してＸ軸に沿う負方向に移動する。このため、材料３は、供給領域Ｒの近傍において、供給部３１に対して相対的に、Ｘ軸に沿う負方向に移動する。
Specifically, the
例えば、第３の開口８５の近傍に位置する材料３は、第３の開口８５を通じて、吸引ポンプ８８に吸引される。一方、第３の開口８５から離間した材料３は、第３の開口８５によりＸ軸に沿う負方向に加速されるため、第１のブレード５６と供給領域Ｒとの間の隙間に向かって移動しやすい。第１のブレード５６と供給領域Ｒとの間の隙間に向かって移動する材料３は、第１のブレード５６によって供給領域Ｒに塗布される。
For example, the
吸引ポンプ８８によって吸引された材料３は、例えば、タンクに蓄えられる。当該タンクの材料３は、造形物５の造形が完了すると、作業者によって第１の接続口５９から収容部５１に戻される。すなわち、吸引ポンプ８８によって吸引された材料３は、再利用される。
The
以上説明された第３の実施形態の三次元プリンタ１において、吸引ポンプ８８は、第１の開口５２に対してＸ軸に沿う正方向の反対側に位置する第３の開口８５を通じて、第１の開口５２から供給された材料３を吸引する。これにより、第１の開口５２から供給された材料３が、第３の開口８５によりＸ軸に沿う負方向に引っ張られる。材料３が第３の開口８５により引っ張られることで、移動部３３により移動させられる供給部３１及び第１の塗布部５５に対する、材料３の相対的な速度がより高くなる。これにより、材料３がより確実に供給領域Ｒに塗布され得る。さらに、第１の開口５２から供給された材料３が、底面４１ａと供給領域Ｒとの間の空間Ｓに溜まり、当該空間Ｓから溢れることが抑制される。
In the three-dimensional printer 1 of the third embodiment described above, the
以下に、第４の実施形態について、図９及び図１０を参照して説明する。図９は、第４の実施形態に係る供給部３１を示す断面図である。図９に示すように、第４の実施形態の材料供給装置１２は、第２の塗布部９１をさらに有する。
The fourth embodiment will be described below with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the
第２の塗布部９１は、第１の塗布部５５と同じく、供給部３１に設けられる。第２の塗布部９１は、第２のブレード９２を有する。第２のブレード９２は、供給部３１と一体に形成される。なお、第２のブレード９２は、供給部３１とは別個の部品であっても良い。
The second application unit 91 is provided in the
第２のブレード９２は、供給部３１の底壁４１から、供給領域Ｒに向かって、大よそＺ軸に沿う負方向に延びる。Ｙ軸に沿う方向における第２のブレード９２の長さは、Ｙ軸に沿う方向における供給領域Ｒの長さと実質的に等しい。
The second blade 92 extends from the
第２のブレード９２は、第１の開口５２に対してＸ軸に沿う負方向に位置する。さらに、第２のブレード９２は、第１のブレード５６に対してＸ軸に沿う負方向に位置する。すなわち、Ｘ軸に沿う方向において、第１のブレード５６は、第１の開口５２と第２のブレード９２との間に位置する。
The second blade 92 is located in the negative direction along the X axis with respect to the
第２のブレード９２は、前面９２ａと、先端９２ｂとを有する。なお、前面９２ａは、説明の便宜上の名称であり、前面９２ａの位置及び向きを限定しない。前面９２ａ及び先端９２ｂは、材料３を弾く性質を有する。例えば、前面９２ａ及び先端９２ｂは、撥水膜によって覆われる。
The second blade 92 has a
前面９２ａは、大よそＸ軸に沿う正方向に向く略平坦な面である。具体的に述べると、前面９２ａは、Ｘ軸に沿う正方向且つＺ軸に沿う負方向に斜めに向く。第１のブレード５６の後面５６ｂは、第２のブレード９２の前面９２ａから離間した位置で、当該前面９２ａに向く。
The
先端９２ｂは、Ｚ軸に沿う負方向における第２のブレード９２の端部である。Ｚ軸に沿う方向において、先端９２ｂの位置は、ステージ１１の周壁２２の上端２２ａの位置と実質的に等しい。
The
第４の実施形態において、第１のブレード５６は、曲面５６ｄをさらに有する。曲面５６ｄは、前面５６ａと端面５６ｃとの間に介在する。曲面５６ｄは、Ｘ軸に沿う負方向に凸に形成される。
In the fourth embodiment, the first blade 56 further has a
第４の実施形態の第１のブレード５６は、第２のブレード９２よりも短い。このため、Ｚ軸に沿う方向において、第１のブレード５６の端面５６ｃの位置は、ステージ１１の周壁２２の上端２２ａの位置よりも、Ｚ軸に沿う正方向に位置する。すなわち、第１のブレード５６の端面５６ｃと供給領域Ｒとの間の距離は、第２のブレード９２の先端９２ｂと供給領域Ｒとの間の距離よりも長い。
The first blade 56 of the fourth embodiment is shorter than the second blade 92. Therefore, in the direction along the Z-axis, the position of the
供給部３１に、第３の実施形態と同じく、第３の開口８５と、第２の接続口８６と、吸引路８７とが設けられる。第４の実施形態において、第３の開口８５は、底壁４１の底面４１ａに設けられる。Ｘ軸に沿う方向において、第３の開口８５は、第１のブレード５６と第２のブレード９２との間に位置する。
As in the third embodiment, the
移動部３３によって供給部３１がＸ軸に沿う正方向に移動させられるとき、第１の塗布部５５の第１のブレード５６は、第１の開口５２から空間Ｓに供給された材料３を、供給領域Ｒに塗布する。曲面５６ｄは、空間Ｓの材料３を供給領域Ｒに向かって、Ｚ軸に沿う負方向に押し付ける。一方、第２の塗布部９１の第２のブレード９２は、第１の塗布部５５によって供給領域Ｒに塗布された材料３を均す。
When the moving
詳しく説明すると、Ｚ軸に沿う方向において、第１の塗布部５５によって供給領域Ｒに塗布された材料３の厚さＴ１は、第２のブレード９２の先端９２ｂと供給領域Ｒとの間の距離よりも大きい。このため、第１の塗布部５５によって供給領域Ｒに塗布された材料３は、第２のブレード９２に接触する。
Specifically, the thickness T1 of the
移動部３３によって供給部３１がＸ軸に沿う正方向に移動させられるとき、第２のブレード９２の前面９２ａ及び先端９２ｂは、供給領域Ｒに塗布された材料３の一部を掻き取る（削り取る）。これにより、第２のブレード９２は、供給領域Ｒに塗布された材料３を均す。
When the
第２の塗布部９１によって均された材料３の厚さＴ２は、Ｚ軸に沿う方向における供給領域Ｒと周壁２２の上端２２ａとの間の距離と実質的に等しい。すなわち、第２の塗布部９１によって均された材料３の厚さＴ２は、材料３の層ＭＬの所定の厚さと実質的に等しい。
The thickness T2 of the
第２のブレード９２が材料３を掻き取るとき、第２のブレード９２の前面９２ａ及び先端９２ｂは、材料３を供給領域Ｒに向かって、Ｚ軸に沿う負方向に押し付ける。このため、第２のブレード９２は、材料３を供給領域Ｒに略均一に塗布する。第２のブレード９２によって材料３が押される力は、第１のブレード５６によって材料３が押される力よりも小さい。
When the second blade 92 scrapes the
上述のように、第１の塗布部５５によって供給領域Ｒに塗布された材料３の厚さＴ１は、第２の塗布部９１によって均された材料３の厚さＴ２よりも厚い。供給領域Ｒに塗布される材料３の厚さが大きいほど、第１のブレード５６によって材料３が押される力は小さくなり、材料３が供給領域Ｒにより確実に塗布される。すなわち、第４実施形態の材料供給装置１２は、第１の塗布部５５によって暫定的に材料３を供給領域Ｒに塗布した後、第２の塗布部９１によって材料３の所望の厚さを得る。
As described above, the thickness T1 of the
第２のブレード９２によって掻き取られた材料３は、第２のブレード９２の前面９２ａを伝って、第３の開口８５に向かって移動する。吸引ポンプ８８は、第３の開口８５を通じて、材料３を吸引する。
The
図１０は、第４の実施形態の変形例に係る供給部３１を示す断面図である。図１０に示すように、第１の塗布部５５は、第１のブレード５６の代わりに、第１のローラ９５を有しても良い。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a
第１のローラ９５は、Ｙ軸まわりに回転可能に供給部３１に設けられる。第１のローラ９５は、底壁４１の底面４１ａと供給領域Ｒとの間に位置し、第１の開口５２に面する外周面９５ａを有する。すなわち、第１のローラ９５は、空間Ｓに設けられる。外周面９５ａは、例えば、撥水膜によって覆われる。
The first roller 95 is provided on the
第１の開口５２は、第１のローラ９５の外周面９５ａに向かって材料３を供給する。言い換えると、第１の開口５２は、底壁４１の底面４１ａと、第１のローラ９５の外周面９５ａとの間に材料３を供給する。
The
移動部３３によって供給部３１がＸ軸に沿う正方向に移動させられるとき、第１のローラ９５は、Ｙ軸まわりに回転する。第１のローラ９５の外周面９５ａに供給された材料３は、第１のローラ９５が回転することにより供給領域Ｒに塗布される。第２のブレード９２は、第１のローラ９５によって供給領域Ｒに塗布された材料３を均す。
When the
温度調整部３２は、第１のローラ９５に設けられる。温度調整部３２は、例えば、第１のローラ９５を加熱することにより、第１のローラ９５の外周面９５ａに供給された材料３の温度を調整する。
The
以上説明された第４の実施形態の三次元プリンタ１において、第２の塗布部９１は、移動部３３によって供給部３１がＸ軸に沿う正方向に移動させられるときに、第１の塗布部５５によって供給領域Ｒに塗布された材料３を均すように構成される。第１の塗布部５５によって供給領域Ｒに塗布された材料３の厚さＴ１は、第２の塗布部９１によって均された材料３の厚さＴ２よりも厚い。このような第２の塗布部９１により、供給領域Ｒに塗布される材料３の厚さをより正確に設定できる。さらに、第１の塗布部５５によって比較的厚く材料３を塗布することで、材料３が第１の塗布部５５に付着することが抑制され、第１の塗布部５５によって材料３がより確実に供給領域Ｒに塗布され得る。また、第１の塗布部５５によって材料３が先に塗布されるため、第２の塗布部９１が材料３を均すときに、供給領域Ｒに作用する力が大きくなることが抑制される。
In the three-dimensional printer 1 of the fourth embodiment described above, when the moving
以下に、第５の実施形態について、図１１を参照して説明する。図１１は、第５の実施形態に係る供給部３１を示す断面図である。図１１に示すように、第５の実施形態の供給部３１に、第３の塗布部１０１が設けられる。
The fifth embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the
第３の塗布部１０１は、第３のブレード１０３を有する。第３のブレード１０３は、供給部３１と一体に形成される。なお、第３のブレード１０３は、供給部３１とは別個の部品であっても良い。
The third application unit 101 has a third blade 103. The third blade 103 is integrally formed with the
第３のブレード１０３は、供給部３１の底壁４１から、大よそＺ軸に沿う負方向に延びる。Ｙ軸に沿う方向における第３のブレード１０３の長さは、Ｙ軸に沿う方向における載置台２１の上面２１ａの長さと実質的に等しい。
The third blade 103 extends from the
第３のブレード１０３は、第１の開口５２に対してＸ軸に沿う正方向に位置する。第３のブレード１０３は、前面１０３ａと、端面１０３ｂとを有する。なお、前面１０３ａは、説明の便宜上の名称であり、前面１０３ａの位置及び向きを限定しない。
The third blade 103 is located in the positive direction along the X axis with respect to the
前面１０３ａは、大よそＸ軸に沿う負方向に向く略平坦な面である。前面１０３ａは、底壁４１の底面４１ａのＸ軸に沿う正方向の端に接続される。前面１０３ａは、第１の開口５２に対してＸ軸に沿う正方向に位置する。端面１０３ｂは、Ｚ軸に沿う負方向における第３のブレード１０３の端部である。前面１０３ａ及び端面１０３ｂは、材料３を弾く性質を有する。例えば、前面１０３ａ及び端面１０３ｂは、撥水膜によって覆われる。
The
第５の実施形態において、第２の開口５８は、第３のブレード１０３の前面１０３ａに設けられる。第２の開口５８は、前面１０３ａと、収容部５１とを連通する。第２の開口５８は、例えば、Ｙ軸に沿う方向に延びるスリットである。
In the fifth embodiment, the
第１の塗布部５５は、第１のブレード５６の代わりに、第２のローラ１０５を有する。第２のローラ１０５は、ローラの一例である。第２のローラ１０５は、Ｙ軸まわりに回転可能に供給部３１に設けられる。
The first application unit 55 has a second roller 105 instead of the first blade 56. The second roller 105 is an example of a roller. The second roller 105 is provided on the
第２のローラ１０５は、底壁４１の底面４１ａと供給領域Ｒとの間に位置し、第１の開口５２に面する外周面１０５ａを有する。すなわち、第２のローラ１０５は、底面４１ａと供給領域Ｒとの間の空間Ｓに設けられる。外周面１０５ａは、例えば、撥水膜によって覆われる。第３のブレード１０３の端面１０３ｂは、第２のローラ１０５の外周面１０５ａから離間した位置で、外周面１０５ａに向く。
The second roller 105 is located between the
第１の開口５２は、第２のローラ１０５の外周面１０５ａに向かって材料３を供給する。言い換えると、第１の開口５２は、底壁４１の底面４１ａと、第２のローラ１０５の外周面１０５ａとの間に材料３を供給する。
The
移動部３３によって供給部３１がＸ軸に沿う正方向に移動させられるとき、第２のローラ１０５は、Ｙ軸まわりに回転する。第２のローラ１０５は、外周面１０５ａの、底壁４１の底面４１ａと対向する部分（外周面１０５ａの上半分）が、Ｘ軸に沿う正方向に移動するように回転する。第２のローラ１０５の外周面１０５ａに供給された材料３は、第２のローラ１０５が回転することにより第３のブレード１０３に向かって移動させられる。第３のブレード１０３は、第１の開口５２から底壁４１の底面４１ａと第２のローラ１０５の外周面１０５ａとの間に供給された材料３を、第２のローラ１０５の外周面１０５ａに塗布する。
When the
詳しく説明すると、底壁４１の底面４１ａと第２のローラ１０５の外周面１０５ａとの間に供給された材料３の厚さは、第３のブレード１０３の端面１０３ｂと第２のローラ１０５の外周面１０５ａとの間の距離よりも大きい。第２のローラ１０５が回転するとき、第３のブレード１０３の前面１０３ａ及び端面１０３ｂは、材料３を第２のローラ１０５の外周面１０５ａに向かって押し付ける。さらに、第３のブレード１０３の端面１０３ｂは、材料３を均す。これにより、材料３は第２のローラ１０５の外周面１０５ａに塗布される。
Specifically, the thickness of the
第２のローラ１０５は、第３の塗布部１０１によって外周面１０５ａに塗布された材料３を、供給領域Ｒに塗布する。すなわち、第２のローラ１０５は、第３の塗布部１０１によって塗布された材料３を、供給領域Ｒに転写する。第３の塗布部１０１によって第２のローラ１０５の外周面１０５ａに塗布された材料３の厚さは、供給領域Ｒに塗布される材料３の厚さと実質的に等しい。
The second roller 105 applies the
温度調整部３２は、第２のローラ１０５に設けられる。温度調整部３２は、例えば、第２のローラ１０５を加熱することにより、第２のローラ１０５の外周面１０５ａに塗布された材料３の温度を調整する。
The
材料供給装置１２は、定着部１０８をさらに有する。定着部１０８は、例えば、ナイフエッジである。定着部１０８は、第２のローラ１０５によって供給領域Ｒに塗布された材料３を、供給領域Ｒに向かって押す。これにより、材料３がより確実に供給領域Ｒに塗布される。定着部１０８は、供給領域Ｒに塗布された材料３に空気を吹き付けることで、当該材料３を供給領域Ｒに向かって押しても良い。
The
以上説明された第５の実施形態の三次元プリンタ１において、第３の塗布部１０１は、移動部３３によって供給部３１がＸ軸に沿う正方向に移動させられるときに、第１の開口５２から底面４１ａと第２のローラ１０５の外周面１０５ａとの間に供給された材料３を第２のローラ１０５の外周面１０５ａに塗布する。第２のローラ１０５は、第３の塗布部１０１によって外周面１０５ａに塗布された材料３を、供給領域Ｒに塗布する。材料３がより薄く塗布されるとき、材料３が塗布される対象に、材料３を押し付ける圧力がより大きく作用する。例えば、第２のローラ１０５が比較的硬い材料によって作られることで、第３の塗布部１０１が第２のローラ１０５に材料３をより薄く塗布したとしても、第２のローラ１０５が変形することが抑制される。第２のローラ１０５は、より薄く塗布された材料３を、より薄く供給領域Ｒに塗布する。このように、第２のローラ１０５を介して材料３が供給領域Ｒに塗布されることで、供給領域Ｒに材料３をより薄く塗布することが可能となる。
In the three-dimensional printer 1 of the fifth embodiment described above, the third coating unit 101 is configured to move the
以上説明された少なくとも一つの実施形態によれば、第１の塗布部は、第１の開口から供給された材料を領域に塗布する。材料は、第１の開口から新たに供給される材料によって押されるため、第１の塗布部よりも領域に付着しやすい。これにより、材料が、第１の塗布部に付着することが抑制され、より確実に領域に塗布される。 According to at least one embodiment described above, the first application part applies the material supplied from the first opening to the area. The material is more likely to adhere to the area than the first application portion because the material is pushed by the material newly supplied from the first opening. Thereby, the material is prevented from adhering to the first application portion, and is more reliably applied to the area.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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は意図していない。これら新規な実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や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。
以下に、出願当初の特許請求の範囲の内容を付記する。
［１］
材料が供給される領域に対して交差する第１の方向に離間した位置において当該領域に向く第１の面を有し、当該第１の面に連通し、内部に収容された前記材料を前記領域に向く方向に供給可能な第１の開口が設けられた、供給部と、
前記供給部を、前記領域に対して、前記領域に沿う第２の方向に相対的に移動可能な移動部と、
前記供給部に設けられ、前記第１の開口から供給された前記材料を前記領域に塗布するように構成された第１の塗布部と、
を具備する積層造形装置の材料供給装置。
［２］
前記第１の塗布部は、前記第１の開口に対して前記第２の方向の反対側に位置し、前記供給部から前記領域に向かって延び、前記第１の面となす角度が９０度以上１８０度未満である、第１の壁を有する、［１］の積層造形装置の材料供給装置。
［３］
前記供給部の内部の圧力を変更可能な圧力調整部をさらに具備する、［１］又は［２］の積層造形装置の材料供給装置。
［４］
前記供給部に、前記第１の開口から前記材料が供給される方向と交差し且つ前記第１の方向よりも前記第２の方向に近い方向に前記材料を供給する第２の開口が設けられた、［１］乃至［３］のいずれか一つの積層造形装置の材料供給装置。
［５］
前記第２の開口は、前記第１の開口に対して前記第２の方向の反対側に位置し、前記第１の開口から前記材料が供給される方向と前記第１の面との間の角度は、前記第２の開口から前記材料が供給される方向と前記第１の面との間の角度より大きい、
［４］の積層造形装置の材料供給装置。
［６］
前記第１の開口から供給される前記材料の量は、前記第２の開口から供給される前記材料の量よりも多い、［５］の積層造形装置の材料供給装置。
［７］
前記第１の開口から前記材料が供給される方向と前記第１の面との間の角度は、０度より大きく且つ９０度より小さい、［１］乃至［６］のいずれか一つの積層造形装置の材料供給装置。
［８］
吸引部、をさらに具備し、
前記供給部に、前記第１の開口に対して前記第２の方向の反対側に位置する第３の開口が設けられ、
前記吸引部は、前記第３の開口に接続され、前記第１の開口から供給された前記材料を前記第３の開口を通じて吸引可能な、
［１］の積層造形装置の材料供給装置。
［９］
前記第１の塗布部を回転させるよう構成された回転部、をさらに具備する［２］の積層造形装置の材料供給装置。
［１０］
前記供給部に設けられ、前記供給部が前記第２の方向に移動させられるときに、前記第１の塗布部によって前記領域に塗布された前記材料を均すよう構成された第２の塗布部、をさらに具備し、
前記第１の塗布部によって前記領域に塗布された前記材料の厚さは、前記第２の塗布部によって均された前記材料の厚さよりも厚い、
［１］乃至［９］のいずれか一つの積層造形装置の材料供給装置。
［１１］
前記第１の塗布部は、前記第１の面と前記領域との間に位置するとともに前記供給部が前記第２の方向に移動させられるときに、前記第１の面と対向する外周面が前記第２の方向に移動するように回転可能に設けられたローラ、を有する、［１］の積層造形装置の材料供給装置。
［１２］
前記供給部に設けられ、前記第１の開口に対して前記第２の方向に位置する第３の塗布部、をさらに具備し、
前記第１の塗布部は、前記第１の面と前記領域との間に位置するとともに前記供給部が前記第２の方向に移動させられるときに、前記第１の面と対向する外周面が前記第２の方向に移動するように回転可能なローラ、を有し、
前記第３の塗布部は、前記第１の開口から供給された前記材料を前記ローラの前記外周面に塗布するように構成され、
前記ローラは、前記第３の塗布部によって前記外周面に塗布された前記材料を、前記領域に塗布するよう構成された、
［１］の積層造形装置の材料供給装置。
［１３］
前記供給部の内部の温度を変更可能な温度調整部、をさらに具備する［１］乃至［１２］のいずれか一つの積層造形装置の材料供給装置。
［１４］
前記第１の塗布部は、前記領域よりも前記材料に付着しにくいよう構成された、［１］乃至［１３］のいずれか一つの積層造形装置の材料供給装置。
［１５］
［１］乃至［１４］のいずれか一つの材料供給装置と、
前記領域に塗布された前記材料を少なくとも部分的に固めるよう構成された造形部と、
を具備する積層造形装置。
［１６］
［１］乃至［１０］のいずれか一つの材料供給装置と、
前記領域に塗布された前記材料を少なくとも部分的に固めるよう構成された造形部と、
を具備し、
前記第１の塗布部に対して前記第２の方向に位置するとともに前記領域の外に配置された部材、をさらに具備し、
前記第１の塗布部と前記部材との間に空間が形成されるよう構成された、
積層造形装置。
［１７］
前記部材は、前記領域に沿い且つ前記第２の方向と直交する方向から、前記第１の塗布部と前記部材との間の空間を塞ぐよう構成された第２の壁を有する、［１６］の積層造形装置。
［１８］
前記部材に、流路が設けられ、
前記流路は、前記第１の塗布部と前記部材とによって材料が押されるとき、前記第１の塗布部と前記部材との間の空間と、当該空間の外部と、を連通する、
［１６］又は［１７］の積層造形装置。
While certain embodiments of the present invention have been described, these embodiments have been presented by way of example only, and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and the gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
The contents of the claims at the beginning of the application will be appended below.
[1]
The first surface facing the region at a position separated in a first direction intersecting the region to which the material is supplied, the first surface being in communication with the first surface and the material contained therein is A supply section provided with a first opening capable of supplying in a direction towards the area;
A moving unit capable of moving the supply unit relative to the area in a second direction along the area;
A first application unit provided in the supply unit and configured to apply the material supplied from the first opening to the region;
The material supply apparatus of the lamination-modeling apparatus which comprises.
[2]
The first application portion is located on the opposite side of the second direction with respect to the first opening, extends from the supply portion toward the region, and forms an angle of 90 degrees with the first surface. The material supply apparatus of the layered modeling apparatus of [1], having the first wall which is less than 180 degrees.
[3]
The material supply device of the layered modeling apparatus of [1] or [2], further comprising a pressure adjustment unit capable of changing the pressure inside the supply unit.
[4]
The supply portion is provided with a second opening which supplies the material in a direction which intersects the direction in which the material is supplied from the first opening and is closer to the second direction than the first direction. Moreover, the material supply apparatus of the laminate shaping apparatus in any one of [1] thru | or [3].
[5]
The second opening is located opposite to the second direction with respect to the first opening, and between the direction in which the material is supplied from the first opening and the first surface The angle is larger than the angle between the direction in which the material is supplied from the second opening and the first surface.
The material supply apparatus of the layered modeling apparatus of [4].
[6]
The material supply apparatus of the layered shaping apparatus of [5], wherein the amount of the material supplied from the first opening is larger than the amount of the material supplied from the second opening.
[7]
The lamination molding according to any one of [1] to [6], wherein the angle between the direction in which the material is supplied from the first opening and the first surface is greater than 0 degrees and less than 90 degrees Equipment supply device.
[8]
The suction unit is further provided,
The supply portion is provided with a third opening located opposite to the second direction with respect to the first opening,
The suction unit is connected to the third opening, and can suction the material supplied from the first opening through the third opening.
The material supply apparatus of the layered modeling apparatus of [1].
[9]
The material supply device of the layered modeling apparatus of [2], further comprising: a rotating unit configured to rotate the first application unit.
[10]
A second application unit provided in the supply unit and configured to level the material applied to the area by the first application unit when the supply unit is moved in the second direction. , Further equipped,
The thickness of the material applied to the area by the first application portion is greater than the thickness of the material leveled by the second application portion,
The material supply apparatus of the laminate molding apparatus according to any one of [1] to [9].
[11]
The first application portion is located between the first surface and the region, and the outer peripheral surface facing the first surface is the first surface when the supply portion is moved in the second direction. The material supply apparatus of the layered modeling apparatus of [1], further comprising: a roller rotatably provided to move in the second direction.
[12]
A third application unit provided in the supply unit and positioned in the second direction with respect to the first opening;
The first application portion is located between the first surface and the region, and the outer peripheral surface facing the first surface is the first surface when the supply portion is moved in the second direction. A roller rotatable to move in the second direction;
The third application unit is configured to apply the material supplied from the first opening to the outer peripheral surface of the roller;
The roller is configured to apply the material applied to the outer peripheral surface by the third application unit to the area.
The material supply apparatus of the layered modeling apparatus of [1].
[13]
The material supply apparatus for a layered modeling apparatus according to any one of [1] to [12], further comprising: a temperature control unit capable of changing the temperature inside the supply unit.
[14]
The material supply device of any one of [1] to [13], wherein the first application unit is configured to be less likely to adhere to the material than the region.
[15]
The material supply device according to any one of [1] to [14],
A shaped part configured to at least partially harden the material applied to the area;
Additive manufacturing apparatus equipped with
[16]
The material supply device according to any one of [1] to [10],
A shaped part configured to at least partially harden the material applied to the area;
Equipped with
A member located in the second direction with respect to the first application unit and disposed outside the area;
A space is formed between the first application part and the member,
Stacking device.
[17]
The member has a second wall configured to close a space between the first application portion and the member from a direction along the region and orthogonal to the second direction, [16] Additive manufacturing equipment.
[18]
A channel is provided in the member,
When the material is pushed by the first application portion and the member, the flow path communicates the space between the first application portion and the member with the outside of the space.
The layered production apparatus of [16] or [17].
１…三次元プリンタ、３…材料、１２…材料供給装置、１３…カウンターブロック、１４…光学装置、３１…供給部、３２…温度調整部、３３…移動部、３４…圧力調整部、４１…底壁、４１ａ…底面、５１…収容部、５２…第１の開口、５５…第１の塗布部、５６…第１のブレード、５６ａ…前面、５８…第２の開口、６２…移動機構、７２…上面、７２ａ…溝、７３…凸壁、８１…ヒンジ部、８５…第３の開口、８８…吸引ポンプ、９１…第２の塗布部、１０１…第３の塗布部、１０５…第２のローラ、１０５ａ…外周面、Ｒ…供給領域、Ｓ…空間、Ｔ１，Ｔ２…厚さ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Three-dimensional printer, 3 ... Material, 12 ... Material supply apparatus, 13 ... Counter block, 14 ... Optical apparatus, 31 ... Supply part, 32 ... Temperature adjustment part, 33 ... Moving part, 34 ... Pressure adjustment part, 41 ... Bottom wall, 41a: bottom surface, 51: housing portion, 52: first opening, 55: first application portion, 56: first blade, 56a: front surface, 58: second opening, 62: moving mechanism, 72: upper surface, 72a: groove, 73: convex wall, 81: hinge portion, 85: third opening, 88: suction pump, 91: second application portion, 101: third application portion, 105:
Claims (14)
前記供給部を、前記領域に対して、前記領域に沿う第２の方向に相対的に移動可能な移動部と、
前記供給部に設けられ、前記第１の開口から供給された前記材料を前記領域に塗布するように構成された第１の塗布部と、
を具備し、
前記供給部に、前記第１の開口から前記材料が供給される方向と交差し且つ前記第１の方向よりも前記第２の方向に近い方向に前記材料を供給する第２の開口が設けられた、
積層造形装置の材料供給装置。 The first surface facing the region at a position separated in a first direction intersecting the region to which the material is supplied, the first surface being in communication with the first surface and the material contained therein is A supply section provided with a first opening capable of supplying in a direction towards the area;
A moving unit capable of moving the supply unit relative to the area in a second direction along the area;
A first application unit provided in the supply unit and configured to apply the material supplied from the first opening to the region;
Equipped with
The supply portion is provided with a second opening which supplies the material in a direction which intersects the direction in which the material is supplied from the first opening and is closer to the second direction than the first direction. ,
Material supply device for layered modeling device.
請求項１乃至請求項３のいずれか一つの積層造形装置の材料供給装置。 The second opening is located opposite to the second direction with respect to the first opening, and between the direction in which the material is supplied from the first opening and the first surface The angle is larger than the angle between the direction in which the material is supplied from the second opening and the first surface.
The material supply apparatus of the laminate shaping apparatus according to any one of claims 1 to 3 .
前記供給部を、前記領域に対して、前記領域に沿う第２の方向に相対的に移動可能な移動部と、
前記供給部に設けられ、前記第１の開口から供給された前記材料を前記領域に塗布するように構成された第１の塗布部と、
吸引部と、を具備し、
前記供給部に、前記第１の開口に対して前記第２の方向の反対側に位置する第３の開口が設けられ、
前記吸引部は、前記第３の開口に接続され、前記第１の開口から供給された前記材料を前記第３の開口を通じて吸引可能な、
積層造形装置の材料供給装置。 The first surface facing the region at a position separated in a first direction intersecting the region to which the material is supplied, the first surface being in communication with the first surface and the material contained therein is A supply section provided with a first opening capable of supplying in a direction towards the area;
A moving unit capable of moving the supply unit relative to the area in a second direction along the area;
A first application unit provided in the supply unit and configured to apply the material supplied from the first opening to the region;
Equipped with a suction unit and,
The supply portion is provided with a third opening located opposite to the second direction with respect to the first opening,
The suction unit is connected to the third opening, and can suction the material supplied from the first opening through the third opening.
Material supply device for layered modeling device .
前記領域に塗布された前記材料を少なくとも部分的に固めるよう構成された造形部と、
を具備する積層造形装置。 A material supply apparatus according to any one of claims 1 to 9 .
A shaped part configured to at least partially harden the material applied to the area;
Additive manufacturing apparatus equipped with
前記領域に塗布された前記材料を少なくとも部分的に固めるよう構成された造形部と、
を具備し、
前記第１の塗布部に対して前記第２の方向に位置するとともに前記領域の外に配置された部材、をさらに具備し、
前記第１の塗布部と前記部材との間に空間が形成されるよう構成された、
積層造形装置。 A material supply apparatus according to any one of claims 1 to 9 .
A shaped part configured to at least partially harden the material applied to the area;
Equipped with
A member located in the second direction with respect to the first application unit and disposed outside the area;
A space is formed between the first application part and the member,
Stacking device.
前記供給部を、前記領域に対して、前記領域に沿う第２の方向に相対的に移動可能な移動部と、 A moving unit capable of moving the supply unit relative to the area in a second direction along the area;
前記供給部に設けられ、前記第１の開口から供給された前記材料を前記領域に塗布するように構成された第１の塗布部と、 A first application unit provided in the supply unit and configured to apply the material supplied from the first opening to the region;
を備える材料供給装置と、 A material supply device comprising
前記領域に塗布された前記材料を少なくとも部分的に固めるよう構成された造形部と、 A shaped part configured to at least partially harden the material applied to the area;
を具備し、 Equipped with
前記第１の塗布部に対して前記第２の方向に位置するとともに前記領域の外に配置された部材、をさらに具備し、 A member located in the second direction with respect to the first application unit and disposed outside the area;
前記第１の塗布部と前記部材との間に空間が形成されるよう構成された、 A space is formed between the first application part and the member,
積層造形装置。 Stacking device.
前記流路は、前記第１の塗布部と前記部材とによって材料が押されるとき、前記第１の塗布部と前記部材との間の空間と、当該空間の外部と、を連通する、
請求項１１乃至請求項１３のいずれか一つの積層造形装置。 A channel is provided in the member,
When the material is pushed by the first application portion and the member, the flow path communicates the space between the first application portion and the member with the outside of the space.
The layered manufacturing apparatus according to any one of claims 11 to 13 .
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