特開 2020-163738 付加製造装置及び付加製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-163738(P2020-163738A)

(43)【公開日】2020年10月8日

(54)【発明の名称】付加製造装置及び付加製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/135 20170101AFI20200911BHJP

   B29C 64/241 20170101ALI20200911BHJP

   B29C 64/236 20170101ALI20200911BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20200911BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20200911BHJP

【ＦＩ】

   B29C64/135

   B29C64/241

   B29C64/236

   B33Y10/00

   B33Y30/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2019-67294(P2019-67294)

(22)【出願日】2019年3月29日

(71)【出願人】

【識別番号】000191009

【氏名又は名称】新東工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100161425

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 鉄平

(72)【発明者】

【氏名】梶田 浩二

(72)【発明者】

【氏名】小島 和哉

(72)【発明者】

【氏名】中根 孝弥

【テーマコード（参考）】

4F213

【Ｆターム（参考）】

4F213AA44

4F213AC05

4F213AR07

4F213AR08

4F213WA25

4F213WB01

4F213WL02

4F213WL12

4F213WL32

4F213WL35

4F213WL45

4F213WL67

4F213WL74

4F213WL75

4F213WL87

4F213WL95

(57)【要約】

【課題】造形物の製造速度を向上させることができる付加製造装置及び付加製造方法を提供する。
【解決手段】
付加製造装置は、その内部に内周面によって画成された空間と内周面の中心線に沿った方向に延在する回転軸とを有する回転体と、回転軸を中心に回転体を回転させる回転駆動部と、回転駆動部による回転体の回転中に、回転体の内周面に紫外線硬化樹脂を含むスラリーを供給する供給部と、供給部を回転体の径方向に沿って移動させる第１駆動部と、回転体の回転方向における供給部の下流に位置し、回転駆動部による回転体の回転中に、その端部で回転体の内周面に供給されたスラリーを一層分の厚さにならす平坦部と、平坦部を回転体の径方向に沿って移動させる第２駆動部と、回転体の回転方向における平坦部の下流に位置し、回転駆動部による回転体の回転中に、造形物の形状に基づいて定められた照射位置に紫外線をスポット照射する照射部とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一層ごとに造形物を形成する付加製造装置であって、
その内部に内周面によって画成された空間と前記内周面の中心線に沿った方向に延在する回転軸とを有する回転体と、
前記回転軸を中心に前記回転体を回転させる回転駆動部と、
前記回転体の内部に設けられ、前記回転駆動部による前記回転体の回転中に、前記回転体の前記内周面に紫外線硬化樹脂を含むスラリーを供給する供給部と、
前記供給部を前記回転体の径方向に沿って移動させる第１駆動部と、
前記回転体の内部に設けられ、前記回転体の回転方向における前記供給部の下流に位置し、前記回転駆動部による前記回転体の回転中に、その端部で前記回転体の前記内周面に供給された前記スラリーを一層分の厚さにならす平坦部と、
前記平坦部を前記回転体の径方向に沿って移動させる第２駆動部と、
前記回転体の内部に設けられ、前記回転体の回転方向における前記平坦部の下流に位置し、前記回転駆動部による前記回転体の回転中に、前記造形物の形状に基づいて定められた照射位置に紫外線をスポット照射する照射部と、
を備える付加製造装置。

【請求項2】

前記照射部は、前記回転駆動部による前記回転体の回転速度及び前記照射位置に基づいて、紫外線の照射開始から前記回転体が一回転するまでの間に、前記造形物の一層分の照射を完了する、請求項１に記載の付加製造装置。

【請求項3】

前記照射部は、前記回転駆動部による前記回転体の回転速度及び前記照射位置に基づいて、前記紫外線の照射点の位置を前記回転体の回転ごとに前記回転体の前記内周面の前記中心線に沿って変更し、前記造形物の一層分の照射を完了する、請求項１に記載の付加製造装置。

【請求項4】

前記回転体の内部に設けられ、前記回転体の前記内周面に向けて液体又は気体を供給するノズルを備える請求項１〜３の何れか一項に記載の付加製造装置。

【請求項5】

一層ごとに造形物を形成する付加製造方法であって、
その内部に内周面によって画成された空間と前記内周面の中心線に沿った方向に延在する回転軸とを有する回転体を、前記回転軸を中心に回転させるステップと、
前記回転体の回転中に、前記回転体の前記内周面に紫外線硬化樹脂を含むスラリーを供給するステップと、
前記回転体の回転中に、前記供給するステップにおいて前記回転体の前記内周面に供給された前記スラリーを一層分の厚さにならすステップと、
前記回転体の回転中に、前記ならすステップにおいて前記回転体の前記内周面においてならされた前記スラリーに対して前記造形物の形状に基づいて定められた照射位置に紫外線をスポット照射するステップと、
を有する付加製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、付加製造装置及び付加製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、積層することにより三次元造形物を製造する製造方法が記載されている。この方法においては、層形成部によりステージ上に層が形成され、結着液付与手段及び紫外線照射手段により層を硬化させる。層形成部、結着液付与手段及び紫外線照射手段は、ステージの上方を水平方向に移動する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開第２０１６−２０３４２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、特許文献１における層形成部、結着液付与手段及び紫外線照射手段の各構成は、ステージの上方を順に移動する必要がある。また、各構成の移動及び処理が完了した後に、ステージは積層のために降下する必要がある。このため、各構成が並行してステージの上方を移動できず、かつ、各構成の移動と並行してステージが降下できないため、造形物を得るまでの時間がかかるおそれがある。

【0005】

本開示は、造形物の製造速度を向上させることができる付加製造装置及び付加製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一側面に係る付加製造装置は、一層ごとに造形物を形成する付加製造装置であって、その内部に内周面によって画成された空間と内周面の中心線に沿った方向に延在する回転軸とを有する回転体と、回転軸を中心に回転体を回転させる回転駆動部と、回転体の内部に設けられ、回転駆動部による回転体の回転中に、回転体の内周面に紫外線硬化樹脂を含むスラリーを供給する供給部と、供給部を回転体の径方向に沿って移動させる第１駆動部と、回転体の内部に設けられ、回転体の回転方向における供給部の下流に位置し、回転駆動部による回転体の回転中に、その端部で回転体の内周面に供給されたスラリーを一層分の厚さにならす平坦部と、平坦部を回転体の径方向に沿って移動させる第２駆動部と、回転体の内部に設けられ、回転体の回転方向における平坦部の下流に位置し、回転駆動部による回転体の回転中に、造形物の形状に基づいて定められた照射位置に紫外線をスポット照射する照射部とを備える。

【0007】

この付加製造装置では、回転体は、回転駆動部により回転軸を中心に回転する。回転体の回転中において、供給部により回転体の内周面にスラリーが供給される。回転体の回転方向における供給部の下流において、スラリーは、平坦部により平坦化される。回転体の回転方向における平坦部の下流において、照射部により紫外線がスラリーに対して照射される。供給部は、第１駆動部により回転体の径方向に沿った方向に移動する。平坦部は、第２駆動部により回転体の径方向に沿った方向に移動する。このように、回転体が回転することにより、スラリーは遠心力によって回転体の内周面に向かって押圧されるため、回転体の回転中にスラリーが内周面から脱離することが抑制される。また、回転体の内周面が供給部、平坦部及び照射部に対して移動するため、供給部、平坦部及び照射部が回転体の円周方向に移動しなくてよい。このため、供給部、平坦部及び照射部は、各構成の移動の完了を待たずに処理を実行でき、連続的に造形物の層を形成できる。また、供給部及び平坦部は、他の構成の処理の完了を待たずに、当該構成の処理が完了した時点で第１駆動部及び第２駆動部により移動を開始できる。これらにより、この付加製造装置は、各構成の移動又は処理の完了を待つ時間を短縮できる。よって、この付加製造装置によれば、造形物の製造速度を向上させることができる。

【0008】

一実施形態においては、照射部は、回転駆動部による回転体の回転速度及び照射位置に基づいて、紫外線の照射開始から回転体が一回転するまでの間に、造形物の一層分の照射を完了してもよい。これにより、この付加製造装置は、供給部、平坦部、及び照射部における各処理を連続して実行できるため、造形物の製造速度を向上させることができる。

【0009】

一実施形態においては、照射部は、回転駆動部による回転体の回転速度及び照射位置に基づいて、紫外線の照射点の位置を回転体の回転ごとに回転体の内周面の中心線に沿って変更し、造形物の一層分の照射を完了してもよい。この場合、照射部は、紫外線の照射開始から回転体が一回転するまでの間に紫外線の照射点の位置を照射位置に合わせて回転体の内周面の中心線に沿った方向に変更しなくてよい。これにより、この付加製造装置は、照射部における紫外線の照射点の位置の変更に伴う所要時間を減少できる。

【0010】

一実施形態においては、回転体の内部に設けられ、回転体の内周面に向けて液体又は気体を供給するノズルを備えてもよい。回転体の内周面上には未硬化のスラリー及び造形物が配置される。ノズルより供給される液体又は気体は、未硬化のスラリー及び造形物に供給される。未硬化のスラリーは、造形物よりも流動性が高いため、供給された液体又は気体によって造形物から分離される。さらに、回転体が回転することにより、未硬化のスラリーに遠心力が加わり、流動性がより高くなり、造形物から分離することが容易となる。また、造形物が複雑な形状を有する場合であっても、回転体が回転することにより、供給された液体又は気体が遠心力によって造形物の細部に侵入し易くなるため、造形物の洗浄工程における工数が短くなる。このように、この付加製造装置は、回転体の内周面において造形物のみを容易に取り出せる。

【0011】

本開示の他の側面に係る付加製造方法は、一層ごとに造形物を形成する付加製造方法であって、その内部に内周面によって画成された空間と内周面の中心線に沿った方向に延在する回転軸とを有する回転体を、回転軸を中心に回転させるステップと、回転体の回転中に、回転体の内周面に紫外線硬化樹脂を含むスラリーを供給するステップと、回転体の回転中に、供給するステップにおいて回転体の内周面に供給されたスラリーを一層分の厚さにならすステップと、回転体の回転中に、ならすステップにおいて回転体の内周面においてならされたスラリーに対して造形物の形状に基づいて定められた照射位置に紫外線をスポット照射するステップとを有する。

【0012】

この付加製造方法では、回転させるステップにおいて、回転体は回転軸を中心に回転する。供給するステップにおいて、スラリーは回転体の回転中に回転体の内周面に供給される。ならすステップにおいて、供給されたスラリーは回転体の回転中に一層分の厚さに平坦化される。照射するステップにおいて、回転体の回転中に紫外線が平坦化されたスラリーに対して照射される。このように、回転体が回転することにより、スラリーは遠心力によって回転体の内周面に向かって押圧されるため、回転体の回転中にスラリーが内周面から脱離することが抑制される。また、供給するステップにおけるスラリーを供給する位置、ならすステップにおける平坦化する位置、及び照射するステップにおける紫外線が照射される位置に対して回転体の内周面が移動するため、各位置が回転体の円周方向に移動しなくてよい。このため、各ステップは、各ステップにおける処理の位置を変えずに連続的に造形物の層を形成できる。これらにより、この付加製造方法は、各構成の移動又は処理の完了を待つ時間を短縮できる。よって、この付加製造方法によれば、造形物の製造速度を向上させることができる。

【発明の効果】

【0013】

本開示に係る付加製造装置及び付加製造方法によれば、造形物の製造速度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、第１実施形態に係る付加製造装置の一例を示す概要図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る付加製造装置のコントローラの一例を示すブロック図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る付加製造方法の一例を示すフローチャートである。

【図4】図４は、図１におけるＩＶ−ＩＶ矢視図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係る付加製造方法の照射処理の一例を示すフローチャートである。

【図6】図６は、図１におけるＶＩ−ＶＩ矢視図である。

【図7】図７は、第１実施形態に係る付加製造方法の照射処理の一例を示すフローチャートである。

【図8】図８は、図１におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視図である。

【図9】図９は、第２実施形態に係る付加製造装置の一例を示す概要図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して、本開示の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は繰り返さない。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。「上」「下」「左」「右」の語は、図示する状態に基づくものであり、便宜的なものである。

【0016】

［第１実施形態］
図１は、実施形態に係る付加製造装置の一例を示す概要図である。図１に示す付加製造装置１は、一層ごとに造形物を形成する装置である。付加製造装置１は、回転体１０と、回転駆動部２０と、供給部３０と、第１駆動部４０と、平坦部５０と、第２駆動部６０と、照射部７０と、コントローラ１００とを備える。付加製造装置１は、回転駆動部２０により回転する回転体１０の内周面１１上に一層ごとに造形物を形成する。具体的には、回転体１０の内周面１１において、供給部３０がスラリーを供給しスラリーの層２００を形成し、平坦部５０がスラリーの層２００を平坦化し、照射部７０が紫外線をスラリーの層２００に照射し、スラリーの層２００を硬化させることで造形物の層が形成される。第１駆動部４０は、回転体１０の内周面１１と、供給部３０との相対距離を調整する。第２駆動部６０は、回転体１０の内周面１１と、平坦部５０との相対距離を調整する。スラリーは、造形物の基材である。スラリーは、例えば、紫外線硬化樹脂とセラミックス粉又は金属粉とを混合した流動性のある材料である。スラリーは、ジェル（ゲル）状、半固体状、ゼリー状、ムース状ないしペースト状（練状）の樹脂であってもよい。紫外線硬化樹脂とは、紫外線を受光することで硬化する樹脂であり、例えば、アクリル系及びエポキシ系である。

【0017】

回転体１０は、その内部に内周面１１によって画成された空間１５を有する。内周面１１は、円筒状である。内周面１１上には、スラリーの層２００が形成される。回転体１０の内部の空間１５には、供給部３０、平坦部５０及び照射部７０が収容される。回転体１０は、例えば、円筒状の部材である。回転体１０は、例えば、円環状を呈する左端面１２と、左端面１２に平行で円環状を呈する右端面１３とを有する。内周面１１は、左端面１２及び右端面１３と接続される。回転体１０は、内周面１１の中心線に沿った方向に延在する回転軸Ｍを有する。回転体１０の内周面１１の中心線は、左端面１２及び右端面１３の中心を結ぶ直線である。以下、回転体１０の内周面１１の中心線に沿った方向を中心線方向Ｄとする。回転軸Ｍは、例えば、中心線方向Ｄに延在し、回転体１０の左端面１２及び右端面１３の中心を結ぶ軸である。

【0018】

回転駆動部２０は、回転軸Ｍを中心に回転体１０を回転させる。回転駆動部２０は、例えば、回転体１０の左端面１２に接続される。回転駆動部２０は、ロッド２１と、ロッド２１と回転体１０とを接続させる梁部材２２と、ロッド２１を回転させる駆動源２３とを有する。ロッド２１は、例えば、中心線方向Ｄに沿って、回転軸Ｍと一致するように設けられる。ロッド２１の右端は、梁部材２２に接続される。ロッド２１の左端は、駆動源２３に接続される。

【0019】

梁部材２２は、回転体１０の左端面１２と接続される。梁部材２２は、例えば四角柱状を呈し、径方向Ｃに沿って延在する。径方向Ｃとは、左端面１２の半径が延在する方向である。梁部材２２の両端は、左端面１２にそれぞれ接続される。駆動源２３は、ロッド２１を回転させることで、ロッド２１に接続された梁部材２２を介して、回転軸Ｍを中心に回転体１０を回転させる。駆動源２３は、例えばモータである。回転駆動部２０によって回転体１０が回転する方向である回転方向Ｒは、回転体１０の内周面１１上に配置された物体が、供給部３０に対応する位置、平坦部５０に対応する位置、及び照射部７０に対応する位置を順に通過する方向である。すなわち、回転体１０の回転方向Ｒの上流から供給部３０、平坦部５０、及び照射部７０が順に設けられる。対応する位置とは、対応する構成要素によってスラリーが処理される位置である。

【0020】

供給部３０は、回転駆動部２０による回転体１０の回転中に、回転体１０の内周面１１にスラリーを供給し、スラリーの層２００を形成する。回転体１０の回転中に供給部３０がスラリーを供給するとは、供給部３０によるスラリーの供給が、回転駆動部２０による回転体１０の回転と同時に又は交互に行われることを意味する。供給部３０は、例えば、スラリーを供給するヘッド３１と、スラリーをヘッド３１に供給する供給源３２と、ヘッド３１と供給源３２とを連通する供給パイプ３３とを有する。

【0021】

ヘッド３１は、回転体１０の内周面１１より回転軸Ｍ側に設けられ、中心線方向Ｄに沿って延在する。ヘッド３１は、例えば、回転体１０の内周面１１上に供給されたスラリーの層２００の内周面が層形成高さ位置となるようにスラリーを供給する。層形成高さ位置とは、照射部７０から照射される光の高さ位置として予め定められた高さである。ヘッド３１は、例えば、層形成高さ位置に位置するように回転体１０の内周面１１から離間している。

【0022】

ヘッド３１は、対応する位置の回転体１０の内周面１１にスラリーを供給する。例えば、ヘッド３１は、回転体１０の左端面１２から右端面１３までの間において中心線方向Ｄに沿って線状にスラリーを供給する。ヘッド３１に対応する回転体１０の内周面１１の位置を範囲Ｕ１とした場合、ヘッド３１は、範囲Ｕ１において所定の量のスラリーを供給する。回転体１０の回転に応じて回転体１０の内周面１１がヘッド３１に対応する位置を通過するため、ヘッド３１は、回転体１０の内周面１１の任意の位置にスラリーを供給できる。スラリーは、供給源３２から供給パイプ３３を通じてヘッド３１に供給される。ヘッド３１から供給するスラリーの量は、範囲Ｕ１の長さ、回転体１０の回転速度又は造形物の形状などに基づいて定められる。ヘッド３１は、振動機能を有し、スラリーの流動性を高めてもよい。

【0023】

第１駆動部４０は、供給部３０を回転体１０の径方向Ｃに沿って移動させる。一例として、第１駆動部４０は、供給部３０のヘッド３１を径方向Ｃに移動させる。第１駆動部４０は、例えば、径方向Ｃに延びるガイドレールと、駆動源とを有する。ガイドレールは、回転体１０の右端面１３の側方に配置され、ヘッド３１の端部に接続される。第１駆動部４０により、供給部３０のヘッド３１は、回転体１０の内周面１１に近接又は離間するように径方向Ｃに沿って移動する。第１駆動部４０は、一層分の厚さ単位でヘッド３１を径方向Ｃに移動させる。第１駆動部４０により、ヘッド３１は回転体１０の内周面１１に対して所定の高さでスラリーを供給しスラリーの層２００を形成する。

【0024】

平坦部５０は、回転駆動部２０による回転体１０の回転中に、その端部で回転体１０の内周面１１に供給されたスラリーを一層分の厚さにならす。平坦部５０は、例えばスクレーパである。回転体１０の回転中に平坦部５０がスラリーをならすとは、平坦部５０によるスラリーの平坦化が、回転駆動部２０による回転体１０の回転とともに行われることを意味する。平坦部５０は、回転体１０の内周面１１より回転軸Ｍ側において、回転体１０の回転方向Ｒにおける供給部３０の下流に位置する。平坦部５０は、回転体１０の内周面１１に沿って中心線方向Ｄに延在する。

【0025】

平坦部５０の端部は、平坦部５０に対応する位置の回転体１０の内周面１１上のスラリーを平坦化する。平坦部５０は、回転体１０の左端面１２から右端面１３までの間において中心線方向Ｄに沿って線状にスラリーを平坦化する。平坦部５０に対応する位置の回転体１０の内周面１１を範囲Ｕ２とした場合、平坦部５０は、範囲Ｕ２における回転体１０の内周面１１上のスラリーを平坦化する。回転体１０の回転に応じて回転体１０の内周面１１が平坦部５０に対応する位置を通過するため、平坦部５０は、回転体１０の内周面１１の任意の位置のスラリーを平坦化できる。平坦部５０の端部が供給部３０から回転体１０の内周面１１に供給されたスラリーを平坦化することにより、回転体１０の内周面１１に一層分のスラリーの層２００が形成される。

【0026】

第２駆動部６０は、平坦部５０を回転体１０の径方向Ｃに沿って移動させる。第２駆動部６０は、回転体１０の回転方向Ｒにおける第１駆動部４０の下流に設けられる。第２駆動部６０は、例えば、径方向Ｃに延びるガイドレールと、駆動源とを有する。ガイドレールは、回転体１０の右端面１３の側方に配置され、平坦部５０の端部に接続される。第２駆動部６０により、平坦部５０は、回転体１０の内周面１１に近接又は離間するように径方向Ｃに沿って移動する。第２駆動部６０は、一層分の厚さ単位で平坦部５０を径方向Ｃに移動させる。第２駆動部６０は、例えば、ガイドレール及び駆動源で構成される。第２駆動部６０により、平坦部５０は回転体１０の内周面１１に対して所定の位置でスラリーの層２００を平坦化する。第１駆動部４０と第２駆動部６０とは、共通の１つの駆動部として供給部３０及び平坦部５０を駆動させてもよいし、それぞれ独立した２つの駆動部として供給部３０及び平坦部５０をそれぞれ駆動させてもよい。

【0027】

照射部７０は、回転駆動部２０による回転体１０の回転中に、照射位置に紫外線をスポット照射する。照射位置とは、スラリーの層２００に設定される位置であり、紫外線が照射される目標となる位置である。照射位置とは、造形物の形状に基づいて定められた、スラリーの層２００を硬化させて造形物の少なくとも一部を形成する位置である。照射位置は、例えば、造形物のＣＡＤデータに基づく断面形状を再現するように定められる。ここでのスポット照射とは、スラリーに含まれる紫外線硬化樹脂が硬化に必要な照射強度を得るために、紫外線を集光させ、スラリー上に照射点（スポット）を形成させる照射方式である。スポット照射による照射点の大きさは、例えば直径０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下の円である。回転体１０の回転中に照射部７０が紫外線をスポット照射するとは、照射部７０による紫外線の照射が、回転駆動部２０による回転体１０の回転と同時に又は交互に行われることを意味する。

【0028】

照射部７０は、一例として、光学ユニット７１及び光反射部材７２，７４を備える。光学ユニット７１は、例えば光源７１ａ及び光学部材７１ｂを備え、紫外線を出射する。光反射部材７２，７４は、例えばカルバノミラーであり、光学ユニット７１から出射された紫外線の光路を変更する。光反射部材７２，７４は、回転小駆動部７３，７５により、所定の回転軸を中心として回転動作をする。光反射部材７２，７４が回転制御されることにより、照射部７０は、層形成高さ位置において、スラリーの照射位置に対して紫外線を照射できる。

【0029】

照射部７０は、照射部７０に対応する位置の回転体１０の内周面１１に紫外線を照射する。例えば、照射部７０は、回転体１０の左端面１２から右端面１３までの中心線方向Ｄに沿った線分上を走査するように紫外線をスポット照射する。照射部７０に対応する位置の回転体１０の内周面１１を範囲Ｕ３とした場合、照射部７０は、範囲Ｕ３における回転体１０の内周面１１上のスラリーに紫外線を照射可能なように、光反射部材７２，７４、及び回転小駆動部７３，７５を制御する。

【0030】

照射部７０のうち、少なくとも光反射部材７４及び回転小駆動部７５は、例えば、回転体１０の内周面１１より回転軸Ｍ側に設けられ、回転体１０の回転方向Ｒにおける平坦部５０の下流に位置する。照射部７０が、平坦部５０により平坦化されたスラリーの層２００の照射位置に対して紫外線を照射することにより、スラリーに含まれる紫外線硬化樹脂が硬化する。照射部７０は、回転体１０の回転中にスラリーの層２００の照射位置に対して紫外線を照射することにより、造形物の断面を一層分形成する。

【0031】

コントローラ１００は、付加製造装置１を制御するハードウェアである。コントローラ１００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置、及び通信装置などを有する汎用コンピュータで構成される。コントローラ１００は、回転駆動部２０、供給部３０、第１駆動部４０、第２駆動部６０及び照射部７０と通信可能に接続される。

【0032】

図２は、第１実施形態に係る付加製造装置の制御部の一例を示すブロック図である。図２に示す通り、コントローラ１００は、供給制御部１０２と、回転駆動制御部１０４と、照射制御部１０６と、第１駆動制御部１０８と、第２駆動制御部１１０とを有する。供給制御部１０２は、供給部３０が回転体１０の内周面１１に供給するスラリーの量及び供給速度などを制御する。

【0033】

回転駆動制御部１０４は、回転駆動部２０における回転体１０の回転方向Ｒ、回転速度、回転数、回転角度、回転の開始、及び回転の停止を制御する。回転角度は、一層分に関するスラリーの供給が開始される回転体１０の内周面１１上の位置を示す角度であり、回転の基準位置を用いて表現される。回転の基準位置とは、回転角度の原点となる予め定められた固定位置であり、例えば、照射部７０に対応する位置、つまり範囲Ｕ３の位置とすることができる。回転駆動部２０は、範囲Ｕ３の位置を基準とし、一層分に関するスラリーの供給が開始される回転体１０の内周面１１上の位置を計測位置としてモニタする。つまり、回転駆動部２０は、一層分に関するスラリーの供給が開始される回転体１０の内周面１１上の位置を、範囲Ｕ３の位置を原点位置とした回転角度で表現する。回転駆動制御部１０４は、基準位置と計測位置とが一致した場合に回転角度を０度（原点）とし、回転方向Ｒに計測位置が移動していくごとに回転角度を増加させる。回転駆動制御部１０４は、再び基準位置と計測位置とが一致した場合に回転角度を０度とする。回転駆動制御部１０４は、計測位置の回転角度に基づいて、回転体１０が一回転したか否かを判定し、回転数を計測する。

【0034】

照射制御部１０６は、照射部７０により照射される紫外線の強度又は紫外線の照射点の位置を制御する。照射点の位置とは、照射部７０が紫外線を照射する位置である。具体的には、照射点の位置は、照射部７０より照射される紫外線が回転体１０の内周面１１上のスラリーに到達する位置である。

【0035】

第１駆動制御部１０８は、第１駆動部４０を制御する。第１駆動制御部１０８は、供給部３０と回転体１０との相対距離と、回転体１０と供給部３０とを相対的に近接又は離間させる速度及びそのタイミングとを制御する。

【0036】

第２駆動制御部１１０は、第２駆動部６０を制御する。第２駆動制御部１１０は、平坦部５０と回転体１０との相対距離と、回転体１０と平坦部５０とを相対的に近接又は離間させる速度及びそのタイミングとを制御する。

【0037】

コントローラ１００は、記憶装置に記憶された造形物の３次元のＣＡＤデータに基づいて回転駆動部２０、供給部３０、第１駆動部４０、第２駆動部６０、及び照射部７０を動作させる。コントローラ１００は、平坦部５０を制御してもよい。コントローラ１００は、付加製造装置１の外部に設けられてもよい。

【0038】

次に、付加製造装置１による造形物の製造工程を説明する。図３は、第１実施形態に係る付加製造方法の一例を示すフローチャートである。図３に示す付加製造方法ＭＴは、回転駆動部２０による回転体１０の回転中において、コントローラ１００により実行される。

【0039】

まず、相対移動処理（Ｓ１０）において、コントローラ１００の第１駆動制御部１０８及び第２駆動制御部１１０は、供給部３０のヘッド３１より供給されるスラリーの内周面が層形成高さ位置になるようにヘッド３１及び平坦部５０と回転体１０の内周面１１との距離を第１駆動部４０及び第２駆動部６０に調整させる。第１駆動制御部１０８の制御に基づき、第１駆動部４０によりヘッド３１が径方向Ｃに移動し、回転体１０の内周面１１との径方向Ｃにおける距離が調整される。ヘッド３１は、層形成高さ位置に位置するように調整される。

【0040】

第２駆動制御部１１０の制御に基づき、第２駆動部６０により平坦部５０が径方向Ｃに移動し、回転体１０の内周面１１との径方向Ｃにおける距離が調整される。平坦部５０は、その端部が層形成高さ位置に位置するように調整される。相対移動処理（Ｓ１０）中では回転駆動部２０による回転体１０の回転を停止させてもよい。

【0041】

続いて、コントローラ１００の供給制御部１０２は、供給処理（Ｓ２０）として、供給部３０にスラリーを回転体１０の内周面１１上に供給させる。供給制御部１０２は、供給源３２から供給パイプ３３を通じてヘッド３１にスラリーを供給させる。ヘッド３１は、ヘッド３１に対応する位置の回転体１０の内周面１１上（範囲Ｕ１）にスラリーを供給する。これにより、ヘッド３１に対応する位置を通過した回転体１０の内周面１１上にスラリーが付与される。

【0042】

続いて、コントローラ１００は、平坦化処理（Ｓ３０）として、回転駆動部２０による回転体１０の回転中に、平坦部５０に回転体１０の内周面１１に供給されたスラリーを一層分の厚さに平坦化させる。供給部３０により供給されたスラリーは、回転体１０の回転方向Ｒの下流方向に位置する平坦部５０に対応する位置まで移動する。平坦部５０は、平坦部５０に対応する位置の回転体１０の内周面１１上（範囲Ｕ２）のスラリーを平坦化する。これにより、平坦部５０に対応する位置を通過した回転体１０の内周面１１に一層分のスラリーの層２００が形成される。

【0043】

続いて、コントローラ１００の照射制御部１０６は、照射処理（Ｓ４０）として、回転駆動部２０による回転体１０の回転中に、回転体１０の内周面１１において平坦化されたスラリーの層２００の照射位置に対して、照射部７０に紫外線をスポット照射させる。平坦部５０により平坦化されたスラリーの層２００は、回転体１０の回転方向Ｒの下流方向に位置する照射部７０に対応する位置まで移動する。照射部７０は、光反射部材７４に対応する位置の回転体１０の内周面１１上（範囲Ｕ３）におけるスラリーの層２００の照射位置に対して紫外線をスポット照射する。回転体１０が回転することにより、照射部７０は、スラリーの層２００の全ての照射位置に対して紫外線をスポット照射し、回転体１０の内周面１１に造形物の層として造形物の断面を一層分形成する。

【0044】

続いて、コントローラ１００は、形成判定処理（Ｓ５０）として、回転体１０の内周面１１において造形物の形成が完了したか否かを判定する。コントローラ１００は、例えば、記憶装置に記憶された造形物の３次元のＣＡＤデータ、回転体１０の回転数、供給部３０のヘッド３１の高さ位置、及び照射部７０における照射点の位置などに基づき、全ての照射位置に紫外線の照射が完了した場合に造形物の形成が完了したと判定する。コントローラ１００において、造形物の形成が完了したと判定された場合、付加製造装置１による造形物の形成を終了する。コントローラ１００において、造形物の形成が完了していないと判定された場合、コントローラ１００は、相対移動処理（Ｓ１０）へと移行する。コントローラ１００は、造形物の形成が完了するまで相対移動処理（Ｓ１０）以降の処理を繰り返す。

【0045】

図４は、図１におけるＩＶ−ＩＶ矢視図である。図４の（Ａ）は、付加製造方法ＭＴにより一層分のスラリーの層２００が形成されている状態を示す。図４の（Ａ）に示すように、回転駆動部２０により回転体１０の内周面１１が回転方向Ｒに移動し、供給部３０のヘッド３１に対応する位置である範囲Ｕ１に移動する。これにより、供給部３０のヘッド３１により内周面１１上に一層分のスラリーの層２００が形成される。回転駆動部２０により回転体１０の内周面１１が平坦部５０に対応する位置である範囲Ｕ２に移動するため、一層分のスラリーの層２００が平坦部５０により平坦化される。また、回転駆動部２０により回転体１０が回転することで、回転体１０の内周面１１上のスラリーの層２００は、遠心力によって径方向Ｃの外方向に押圧される。このため、回転体１０の回転中にスラリーが内周面１１から脱離することが抑制される。

【0046】

測定位置２００ａは、範囲Ｕ３に対して回転方向Ｒの下流に位置する。スラリーの層２００は、照射部７０を通過しようとする部分に照射位置２１０が設定されていない場合、照射部７０による紫外線の照射を受けずに範囲Ｕ３を通過する。照射部７０は、範囲Ｕ３内のスラリーの層２００の照射位置２１０に対して紫外線を照射する。これにより、一層分のスラリーの層２００において、一層分の造形物の層が形成される。

【0047】

図４の（Ｂ）は、付加製造方法ＭＴにより一層分のスラリーの層２００が全て形成された状態を示す。図４の（Ｂ）に示すように、測定位置２００ａが範囲Ｕ１に到達した場合、第１駆動部４０は、供給部３０のヘッド３１を一層分の厚さだけスラリーの層２００から離間させる。第２駆動部６０は、平坦部５０を一層分の厚さだけスラリーの層２００から離間させる。第１駆動部４０が供給部３０を移動させる場合、又は、第２駆動部６０が平坦部５０を移動させる場合、回転駆動部２０は、回転体１０の回転を停止させた状態であってもよい。

【0048】

図４の（Ｃ）は、付加製造方法ＭＴにより一層分のスラリーの層２００の内周面に一層分のスラリーの上層２０１が形成されている状態を示す。図４の（Ｃ）に示すように、供給部３０のヘッド３１により供給され、平坦部５０により平坦化したスラリーの上層２０１は、一層分のスラリーの層２００の内周面に積層される。

【0049】

次に、付加製造装置１による照射処理（Ｓ４０）の具体例を説明する。図５は、第１実施形態に係る付加製造方法の照射処理の一例を示すフローチャートである。図５に示す付加製造方法例ＳＴ１は、回転駆動部２０による回転体１０の回転中において、図３に示す平坦化処理（Ｓ３０）において平坦化されたスラリーの層２００における照射位置２１０が範囲Ｕ３に回転して移動してきた場合にコントローラ１００により実行される。付加製造方法例ＳＴ１において、照射部７０は、回転体１０の一回転中に、一層分のスラリーの層２００における全ての照射位置２１０に紫外線をスポット照射する。なお、付加製造方法例ＳＴ１において、図３に示す供給部３０による供給処理（Ｓ２０）及び平坦部５０による平坦化処理（Ｓ３０）が同時に行われる場合がある。

【0050】

まず、紫外線照射処理（Ｓ４１）において、コントローラ１００の照射制御部１０６は、回転体１０の内周面１１において平坦化されたスラリーの層２００における照射位置２１０に対して、照射部７０に紫外線をスポット照射させる。照射部７０は、光反射部材７２，７４及び回転小駆動部７３，７５における調整により、光反射部材７４に対応する位置の回転体１０の内周面１１上（範囲Ｕ３）における全ての照射位置２１０に対してスポット照射する。

【0051】

続いて、コントローラ１００は、層判定処理（Ｓ４２）として、照射部７０が一層分のスラリーの層２００における全ての照射位置２１０に対して紫外線を照射したか否かを判定する。具体的には、コントローラ１００は、スラリーの層２００における照射位置２１０及び回転角度に基づいて全ての照射位置２１０に対して紫外線を照射したか否かを判定する。あるいは、コントローラ１００は、回転駆動制御部１０４により計測された回転角度が０度になっているか否かを判定してもよい。コントローラ１００において、照射部７０が一層分のスラリーの層２００における全ての照射位置２１０に対して紫外線を照射したと判定された場合、回転体１０の一回転中に一層分のスラリーの層２００における全ての照射位置２１０に紫外線がスポット照射されているため、付加製造装置１による照射処理（Ｓ４０）を終了する。

【0052】

コントローラ１００において照射部７０が一層分のスラリーの層２００における全ての照射位置２１０に対して紫外線を照射していないと判定された場合、コントローラ１００は、回転駆動制御部１０４により範囲Ｕ３内に回転方向Ｒの上流の照射位置２１０が移動してくるまで回転体１０を回転させた上で、紫外線照射処理（Ｓ４１）へと移行する。コントローラ１００は、照射部７０が一層分のスラリーの層２００における全ての照射位置２１０に対して紫外線を照射したと判定されるまで紫外線照射処理（Ｓ４１）以降の処理を繰り返す。

【0053】

付加製造方法例ＳＴ１が実行されている間に測定位置２００ａが範囲Ｕ１を通過する場合、コントローラ１００の供給制御部１０２は、供給部３０により、図３の供給処理（Ｓ２０）としてスラリーの層２００の上にスラリーを供給させる。付加製造方法例ＳＴ１が実行されている間に測定位置２００ａが範囲Ｕ２を通過する場合、コントローラ１００は、平坦部５０により、平坦化処理（Ｓ３０）としてスラリーの層２００の上に供給されたスラリーを平坦化する。

【0054】

図６は、図１におけるＶＩ−ＶＩ矢視図であり、図５の照射処理を実行した場合の回転体の平面視図である。図６の（Ａ）は、一層分のスラリーの層２００において、照射部７０により複数回の紫外線照射処理（Ｓ４１）が完了した状態を示す。図６の（Ａ）に示すように、供給部３０のヘッド３１により供給され、平坦部５０により平坦化したスラリーの層２００において、測定位置２００ａは、範囲Ｕ３に対して回転方向Ｒの下流に位置する。スラリーの層２００は、照射部７０を通過しようとする部分に照射位置２１０が設定されていない場合、照射部７０による紫外線の照射を受けずに範囲Ｕ３を通過する。付加製造方法例ＳＴ１における照射部７０は、回転駆動部２０による回転体１０の一回転中に、範囲Ｕ３内のスラリーの層２００の全ての照射位置２１０に対して紫外線を照射する。照射部７０が照射する紫外線は、回転体１０の内周面１１上のスラリーにおいて、照射点７０ａのように点で表される。照射部７０は、照射点７０ａの位置を範囲Ｕ３において中心線方向Ｄに移動させることで、範囲Ｕ３の全ての照射位置２１０に対して紫外線を照射できる。これにより、一層分のスラリーの層２００の中心線方向Ｄにおいて、一層分の造形物の層が形成される。

【0055】

図６の（Ｂ）は、一層分のスラリーの層２００において、照射部７０により全ての紫外線照射処理（Ｓ４１）が完了した状態を示す。図６の（Ｂ）に示すように、付加製造方法例ＳＴ１において、照射点７０ａの位置において紫外線を照射された照射位置２１０は、紫外線照射処理（Ｓ４１）の後も回転するため、範囲Ｕ３から回転方向Ｒの下流に位置する。

【0056】

また、付加製造方法例ＳＴ１では、一回転の間に一層分の造形物の層が形成されるため、供給部３０は、相対移動処理（Ｓ１０）及び供給処理（Ｓ２０）により造形物の層の上にスラリーの上層２０１を供給できる。このため、測定位置２００ａがヘッド３１に対応する位置である範囲Ｕ１を通過した後において、ヘッド３１からスラリーの層２００の内周面にスラリーが供給される。これにより、範囲Ｕ１から回転方向Ｒの下流の測定位置２００ａまでの間のスラリーの層２００の内周面には、スラリーの上層２０１が供給される。これにより、付加製造方法例ＳＴ１は、連続的にスラリーの層２００を形成でき、造形物の製造速度を向上させることができる。測定位置２００ａが再び範囲Ｕ３（基準位置）に達するまでの間に、一層分の造形物の層がすべて形成される。測定位置２００ａが範囲Ｕ３（基準位置）に達した以降の紫外線照射処理（Ｓ４１）に伴い、スラリーの上層２０１の照射位置２１０においても造形物の層が形成される。

【0057】

続いて、付加製造装置１による照射処理（Ｓ４０）の他の具体例を説明する。図７は、第１実施形態に係る付加製造方法の照射処理の一例を示すフローチャートである。図７に示す付加製造方法例ＳＴ２は、図３に示す平坦化処理（Ｓ３０）において平坦化されたスラリーの層２００における照射位置２１０が範囲Ｕ３に回転して移動してきた場合にコントローラ１００により実行される。照射位置２１０が範囲Ｕ３に回転して移動してきた後において、コントローラ１００は、回転駆動部２０による回転体１０の回転を停止させた上で、付加製造方法例ＳＴ２の各処理に移行する。

【0058】

付加製造方法例ＳＴ２において、照射部７０は、紫外線の照射点７０ａの位置を回転体１０の回転ごとに回転体１０の内周面１１の中心線方向Ｄに沿って変更する。そして、照射部７０は、回転体１０の一回転中に照射点７０ａの位置を中心線方向Ｄに移動させないように制御する。これにより、照射部７０は、回転体１０の回転に伴って、回転体１０の内周面１１上で回転体１０の中心軸を中心とする円を描くように照射点を走査できる。このように、照射部７０は、スポット照射と回転体１０の回転とを利用して、回転体１０の回転方向Ｒへのライン照射を実現できる。一層分のスラリーの層２００のうち範囲Ｕ３に位置する部分に中心線方向Ｄに沿って複数の照射位置２１０が設定されている場合、回転駆動部２０が回転体１０を一回転させるごとに照射部７０は照射点７０ａの位置を中心線方向Ｄに移動させ、一層分のスラリーの層２００の照射位置２１０に紫外線をスポット照射する。なお、付加製造方法例ＳＴ２は、図３に示す供給部３０による供給処理（Ｓ２０）及び平坦部５０による平坦化処理（Ｓ３０）は同時に行われない点で付加製造方法例ＳＴ１と相違する。

【0059】

まず、照射調整処理（Ｓ４４）では、コントローラ１００の照射制御部１０６は、記憶装置に記憶された造形物の３次元のＣＡＤデータに基づき、一層分のスラリーの層２００における照射位置２１０を照射部７０に認識させる。照射部７０は、一層分のスラリーの層２００における照射位置２１０に基づいて、中心線方向Ｄにおける照射点７０ａの位置を固定する。

【0060】

続いて、コントローラ１００の照射制御部１０６は、紫外線照射処理（Ｓ４５）として、回転体１０の内周面１１において平坦化されたスラリーの照射位置２１０に対して、照射部７０に紫外線をスポット照射させる。照射部７０は、範囲Ｕ３内の照射点７０ａの固定位置と一致した照射位置２１０に対してスポット照射する。つまり、付加製造方法例ＳＴ２においては、照射部７０は、範囲Ｕ３の中心線方向Ｄにおいて照射点７０ａ以外の位置に他の照射位置２１０があった場合であってもその照射位置２１０に対しては紫外線のスポット照射はしない。

【0061】

続いて、コントローラ１００は、円周方向判定処理（Ｓ４６）として、照射部７０が、一層分のスラリーの層２００の照射位置２１０のうち照射点７０ａの固定位置における回転方向Ｒの全ての照射位置２１０に紫外線を照射したか否かを判定する。コントローラ１００は、紫外線照射処理（Ｓ４５）において、照射部７０により紫外線を照射した照射位置２１０から回転方向Ｒの上流方向の一層分のスラリーの層２００に対して、照射部７０が紫外線を照射していない照射位置２１０がないか否かを判定する。

【0062】

円周方向判定処理（Ｓ４６）において、照射部７０が一層分のスラリーの層２００の照射位置２１０のうち照射点７０ａの固定位置における回転方向Ｒの全ての照射位置２１０に紫外線を照射していないと判定された場合、コントローラ１００は、第１回転処理（Ｓ４７）へと移行する。コントローラ１００は、第１回転処理（Ｓ４７）として、回転駆動部２０により回転体１０を回転させる。回転駆動制御部１０４は、範囲Ｕ３内の照射点７０ａに回転方向Ｒの下流の照射位置２１０が移動してくるまで回転体１０を回転させる。コントローラ１００は、第１回転処理（Ｓ４７）が終了した場合、紫外線照射処理（Ｓ４５）へと移行する。コントローラ１００は、照射部７０が一層分のスラリーの層２００の照射位置２１０のうち照射点７０ａの固定位置における回転方向Ｒの全ての照射位置２１０に紫外線を照射するまで紫外線照射処理（Ｓ４５）以降の処理を繰り返す。

【0063】

円周方向判定処理（Ｓ４６）において、照射部７０が回転方向Ｒの全ての照射位置２１０に紫外線を照射したと判定された場合、コントローラ１００は、中心線方向判定処理（Ｓ４８）へと移行する。コントローラ１００は、中心線方向判定処理（Ｓ４８）として、照射部７０が中心線方向Ｄにおける一層分のスラリーの層２００の全ての照射位置２１０に紫外線を照射したか否かを判定する。コントローラ１００は、例えば、記憶装置に記憶された造形物の３次元のＣＡＤデータに基づき、一層分のスラリーの層２００において、紫外線照射処理（Ｓ４５）にて照射部７０が全ての照射位置２１０に紫外線を照射したか否かを判定する。

【0064】

中心線方向判定処理（Ｓ４８）において、照射部７０が一層分のスラリーの層２００における全ての照射位置２１０に紫外線を照射していないと判定された場合、コントローラ１００は、第２回転処理（Ｓ４９）へと移行する。コントローラ１００は、第２回転処理（Ｓ４９）として、回転駆動部２０により回転体１０を回転させる。回転駆動制御部１０４は、範囲Ｕ３内に回転方向Ｒの上流の照射位置２１０が移動してくるまで回転体１０を回転させる。コントローラ１００は、第２回転処理（Ｓ４９）が終了した場合、照射調整処理（Ｓ４４）へと移行する。コントローラ１００は、照射点の位置を中心線方向Ｄに沿って移動させて固定する。コントローラ１００は、照射部７０がスラリーの層２００における全ての照射位置２１０に紫外線を照射するまで照射調整処理（Ｓ４４）以降の処理を繰り返す。

【0065】

中心線方向判定処理（Ｓ４８）において、照射部７０が一層分のスラリーの層２００における全ての照射位置２１０に紫外線を照射したと判定された場合、コントローラ１００は、照射処理（Ｓ４０）を終了する。

【0066】

図８は、図１におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視図であり、図７の照射処理を実行した場合の回転体の平面視図である。図８の（Ａ）は、一層分のスラリーの層２００において、照射部７０により複数回の円周方向判定処理（Ｓ４６）が実行され、第１回転処理（Ｓ４７）を介して複数回の紫外線照射処理（Ｓ４５）を実行された状態を示す。図８の（Ａ）に示すように、照射部７０が照射する紫外線は、回転体１０の内周面１１において、照射点７０ａのように点で表される。照射点７０ａの位置は、コントローラ１００において実行される照射調整処理（Ｓ４４）により中心線方向Ｄに移動する。供給部３０のヘッド３１により供給され、平坦部５０により平坦化され、そして、範囲Ｕ３に達したスラリーの層２００は、一層分のスラリーの層２００の照射位置２１０のうち照射点７０ａの固定位置に一致する照射位置２１０に対して紫外線がスポット照射される。付加製造方法例ＳＴ２における照射部７０は、範囲Ｕ３内のスラリーの層２００に対し、中心線方向Ｄにおいて照射点７０ａの固定位置に一致する一点の照射位置２１０に対して紫外線を照射する。

【0067】

図８の（Ｂ）は、一層分のスラリーの層２００において、図８の（Ａ）の後に照射部７０によりさらに複数回の円周方向判定処理（Ｓ４６）が実行され、第１回転処理（Ｓ４７）を介して複数回の紫外線照射処理（Ｓ４５）を実行された状態を示す。図８の（Ｂ）に示すように付加製造方法例ＳＴ２において、照射点７０ａの位置において紫外線を照射された照射位置２１０は、紫外線照射処理（Ｓ４１）の後に実行される第１回転処理（Ｓ４７）により回転するため、範囲Ｕ３から回転方向Ｒの下流に位置する。付加製造方法例ＳＴ２において、回転駆動部２０による回転体１０の一回転中に、照射制御部１０６は中心線方向Ｄにおいて照射点７０ａの位置を固定している。このため、これらの処理を繰り返すことにより、照射部７０は中心線方向Ｄのある位置における回転方向Ｒの全ての照射位置２１０に紫外線を照射した状態となる。これにより、回転駆動部２０による回転体１０の回転する角度に応じて、照射部７０は、中心線方向Ｄに照射点７０ａの位置を変える必要がないため、付加製造方法例ＳＴ２は、造形物の製造速度を向上させることができる。

【0068】

照射部７０が全ての照射位置２１０に紫外線照射するまでに、第１駆動制御部１０８は、第１駆動部４０により回転体１０の内周面１１と供給部３０との相対的な距離を調整する。照射部７０が全ての照射位置２１０に紫外線照射するまでに、第２駆動制御部１１０は、第２駆動部６０により回転体１０の内周面１１と平坦部５０との相対的な距離を調整する。これにより、スラリーの層２００の上層に対する造形物の層の形成も、スラリーの層２００に対する造形物の層の形成後に連続して実行できるため、付加製造方法例ＳＴ２は、造形物の製造速度を向上させることができる。

【0069】

図８の（Ｃ）は、一層分のスラリーの層２００において、図８の（Ｂ）の後に照射部７０によりさらに複数回の中心線方向判定処理（Ｓ４８）及び複数回の円周方向判定処理（Ｓ４６）が実行され、複数回の紫外線照射処理（Ｓ４５）を実行された状態を示す。図８の（Ｃ）に示すように付加製造方法例ＳＴ２において、照射点７０ａの位置は、中心線方向判定処理（Ｓ４８）の後の照射調整処理（Ｓ４４）において、中心線方向Ｄに沿って移動し固定される。これにより、中心線方向Ｄにおける照射位置２１０に対して照射点７０ａの固定位置を一致させることができる。

【0070】

図８の（Ｄ）は、一層分のスラリーの層２００において、照射部７０により全ての紫外線照射処理（Ｓ４５）が完了した状態を示す。図８の（Ｄ）に示すようにスラリーの層２００における全ての照射位置２１０に紫外線が照射されるまで、供給部３０は、スラリーの層２００の内周面にスラリーの上層を供給しない。スラリーの層２００における全ての照射位置２１０に紫外線が照射された場合、供給部３０は、スラリーの層２００の測定位置２００ａがヘッド３１の径方向Ｃの外方向における範囲Ｕ１に達していなくてもスラリーの上層２０１を形成し始めてもよい。

【0071】

以上、本実施形態の付加製造装置１及び付加製造方法ＭＴによると、造形物の製造速度を向上させることができる。また、回転体１０が回転することにより、スラリーは回転体１０の内周面１１において遠心力によって径方向Ｃの外方向に押圧される。このため、付加製造装置１及び付加製造方法ＭＴは、回転体１０の回転中にスラリーが内周面１１から脱離することを抑制できる。

【0072】

また、回転駆動部２０により回転体１０の内周面１１が供給部３０、平坦部５０及び照射部７０に対して回転方向Ｒに移動するため、供給部３０、平坦部５０及び照射部７０が回転方向Ｒに移動しなくてよい。このため、供給部３０、平坦部５０及び照射部７０は、各構成の移動の完了を待たずに処理を実行でき、連続的に造形物の層を形成できる。

【0073】

また、供給部３０及び平坦部５０は、各構成の処理の完了を待たずに、回転体１０に対して第１駆動部４０及び第２駆動部６０により移動することができる。これらにより、付加製造装置１及び付加製造方法ＭＴは、各構成の移動又は処理の完了を待つ時間を短縮できる。

【0074】

付加製造方法例ＳＴ１によれば、照射部７０による紫外線の照射位置２１０から回転駆動部２０により回転体１０が一回転するまでの間に、一層分の造形物の層の形成が完了する。これにより、付加製造方法例ＳＴ１は、供給部３０、平坦部５０、及び照射部７０における各処理を連続して実行できる。

【0075】

付加製造方法例ＳＴ２によれば、照射部７０は、紫外線の照射開始から回転体１０が一回転するまでの間に回転体１０の内周面１１の中心線方向Ｄの照射点７０ａの位置を変更しなくてよい。これにより、付加製造方法例ＳＴ２は、照射部７０における照射点７０ａの位置の変更に伴う所要時間を減少できる。回転体１０の一回転ごとに照射部７０が中心線方向Ｄの照射点７０ａの位置を変更して紫外線を照射している間に、第１駆動部４０は、回転体１０の内周面１１と供給部３０との相対距離を調整できる。回転体１０の一回転ごとに照射部７０が中心線方向Ｄの照射点７０ａの位置を変更して紫外線を照射している間に、第２駆動部６０は、回転体１０の内周面１１と平坦部５０との相対距離を調整できる。スラリーの層２００における全ての照射位置２１０に紫外線が照射された場合、供給部３０は、スラリーの層２００の測定位置２００ａがヘッド３１に対応する位置である範囲Ｕ１に達していなくてもスラリーの上層を形成し始めることができる。

【0076】

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る付加製造装置について説明する。本実施形態の説明では、第１実施形態との相違点を説明し、重複する説明を省略する。第２実施形態に係る付加製造装置は、第１実施形態に係る付加製造装置１と比較して、ノズルを備える点が相違し、その他は同一である。

【0077】

図９は、第２実施形態に係る付加製造装置の一例を示す概要図である。図９においては、供給部３０、平坦部５０及び照射部７０の記載を省略している。図９に示すように、付加製造装置１Ａは、回転体１０と、回転駆動部２０と、ノズル８１と、コントローラ１００Ａとを備える。ノズル８１は、回転体１０の内周面１１に向けて液体又は気体を供給する。ノズル８１から供給される液体又は気体は、例えば洗浄液である。洗浄液の具体的な一例は、エタノール、メタノール、アセトン、イソブチルアルコール、トルエン若しくはキシレンなどの有機溶剤、又は、重合禁止剤を含有するアクリル系モノマー若しくはエポキシ系モノマーである。ノズル８１は、例えば、第１実施形態に係る付加製造装置１によって回転体１０の内周面１１上に形成されたスラリーの層２００又は造形物に対し、洗浄液を供給し、洗浄する。

【0078】

ノズル８１は、例えば洗浄パイプ８２と、洗浄ポンプ８３とに接続される。ノズル８１には、洗浄ポンプ８３によって洗浄パイプ８２を介して洗浄液が供給される。ノズル８１は、回転体１０の内周面１１より回転軸Ｍ側に配置され、回転軸Ｍに沿って延在する。回転体１０の回転に応じて回転体１０の内周面１１がノズル８１に対応する位置を通過するため、ノズル８１は、回転体１０の内周面１１の任意の位置に洗浄液を供給できる。ノズル８１から供給する洗浄液の量は、中心線方向Ｄにおける左端面１２から右端面１３までの長さ、回転体１０の回転速度又は造形物の形状などに基づいて定められる。ノズル８１、洗浄パイプ８２又は洗浄ポンプ８３は、複数設けられてもよい。また、造形物の形成後において、供給部３０、平坦部５０及び照射部７０を回転体１０の内部から取り出し、その後にノズル８１を回転体１０の内部に配置してもよい。

【0079】

コントローラ１００Ａは、回転駆動部２０Ａ及びノズル８１と通信可能に接続される。コントローラ１００Ａは、コントローラ１００と同一のハードウェア構成であり得る。コントローラ１００Ａは、回転駆動制御部１０４Ａと、洗浄制御部１１２とを有する。回転駆動制御部１０４Ａは、回転駆動部２０における回転体１０の回転方向Ｒ、回転速度、回転数、回転の開始、回転の時間及び回転の停止を制御する。洗浄制御部１１２は、ノズル８１における洗浄液の供給量、供給速度、供給時間、及び散布範囲などを制御する。

【0080】

以下に、付加製造装置１Ａによる造形物の洗浄工程を説明する。コントローラ１００の回転駆動制御部１０４Ａは、回転駆動部２０により回転体１０を回転方向Ｒに回転させる。続いて、コントローラ１００の洗浄制御部１１２は、ノズル８１により、回転体１０の内周面１１上のスラリーの層２００及び造形物に洗浄液を供給させる。未硬化のスラリーは、造形物よりも流動性が高いため、供給された洗浄液によって造形物から分離される。さらに、回転体が回転することにより、未硬化のスラリーに遠心力が加わり、流動性がより高くなり、造形物から分離することが容易となる。また、造形物が複雑な形状を有する場合であっても、回転体１０が回転することにより、供給された洗浄液が遠心力によって造形物の細部に侵入し易くなるため、造形物の洗浄工程における工数が短くなる。これにより、付加製造装置１Ａは、造形物の表面から硬化していないスラリーを分離でき、造形物を取り出させることができる。

【0081】

［変形例］
以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な省略、置換、及び変更がなされてもよい。例えば、第１実施形態及び第２実施形態におけるスラリーは光硬化樹脂を含んでもよい。この場合、照射部７０は、光を照射する。

【0082】

第１実施形態における供給部３０、平坦部５０、第１駆動部４０、第２駆動部６０、及び照射部７０は、複数設けられてもよい。この場合、供給部３０、平坦部５０、第１駆動部４０、第２駆動部６０、及び照射部７０を一組とした照射セットが、回転体１０の回転方向Ｒに沿うように設けられる。第１実施形態においては、スラリーの流動性が高いほど供給部３０から照射部７０までの距離が短くなるように、供給部３０、平坦部５０、及び照射部７０が配置されてもよい。第１実施形態においては、供給部３０、平坦部５０、及び照射部７０は、回転軸Ｍの下方に設けられてもよい。この場合、付加製造装置１は、供給されたスラリーのうち、少なくとも造形物となる部分が重力により内周面１１から分離することを抑制できる。

【0083】

第１実施形態及び第２実施形態における回転体１０は、円筒状でなくてもよい。この場合、回転体１０は、四角柱状などであってもよい。回転体１０は、外形の形状によらず、その内部に内周面１１により空間１５が画成されればよい。第１実施形態及び第２実施形態における回転体１０には、スラリーが供給される上面を有するステージが内周面１１上に設けられてもよい。付加製造装置１は、複数のステージを備えてもよい。この場合、付加製造装置１は、各ステージ上に造形物を形成できる。ステージの上面は、平坦面であってもよい。この場合、ステージの上面と供給部３０、平坦部５０、及び照射部７０との径方向Ｃにおける距離それぞれは、異なる距離となる。このため、供給部３０は、スラリーの供給速度及び供給量を距離に応じて変更してもよい。また、平坦部５０は、ステージの平坦面に接する端部の径方向Ｃにおける長さを回転体１０の回転速度及び回転角度に応じて変更してもよい。照射部７０は、層形成高さ位置を回転体１０の回転速度及び回転角度に応じて変更してもよい。

【0084】

また、第１実施形態における供給部３０のヘッド３１は、層形成高さ位置にスラリーの層２００の厚さを加えた高さになるように回転体１０の内周面１１から離間させてもよい。

【0085】

また、第１実施形態における付加製造装置１においては、スラリーの第１層のための供給及び平坦化とスラリーの第２層のための供給及び平坦化とを時間的に連続して行う場合、スラリーの第２層のための供給及び平坦化を開始するタイミングで供給部３０及び平坦部５０を一層分だけ回転体１０から離間する方向に移動させる必要がある。しかし、供給部３０及び平坦部５０の移動は短時間であるものの時間を要するため、回転体１０の回転速度によっては意図したタイミングでスラリーの第２層のための供給及び平坦化を開始することができないおそれがある。このため、付加製造装置１は、スラリーの第２層のための供給及び平坦化を開始するタイミングで回転体１０の回転を停止し、供給部３０及び平坦部５０を一層分だけ回転体１０から離間する方向に移動させ、その後、回転体１０の回転を再開するように制御してもよい。

【0086】

あるいは、付加製造装置１は、並設された２組の供給部３０及び平坦部５０を有してもよい。例えば、付加製造装置１は、上流側の供給部３０及び平坦部５０と、下流側の供給部３０及び平坦部５０とを有してもよい。付加製造装置１は、２組の供給部３０及び平坦部５０を異なるタイミングで移動させることにより、スラリーの第２層のための供給及び平坦化を意図したタイミングで開始させる。具体的には、上流側の供給部３０及び平坦部５０は、その端部がスラリーの上層２０１（第２層）の高さ位置になるように配置され、下流側の供給部３０及び平坦部５０は、その端部がスラリーの層２００（第１層）の高さ位置になるように配置される。この場合、上流側の供給部３０により第１層の上に供給されたスラリーは上流側の平坦部５０によって平坦化されて第２層となる。第２層となったスラリーが下流側の供給部３０及び平坦部５０に到達するまでの時間を利用して、下流側の供給部３０及び平坦部５０は、回転体１０から離間する方向に移動できる。これにより、付加製造装置１は、スラリーの第２層のための供給及び平坦化を意図したタイミングで実行できる。

【0087】

あるいは、供給部３０及び平坦部５０は、回転体１０の回転方向Ｒに移動可能に構成されてもよい。この場合、付加製造装置１は、供給部３０及び平坦部５０と回転体１０との回転方向Ｒの相対速度を調整できる。これにより、付加製造装置１は、スラリーの第２層のための供給及び平坦化を開始するタイミングで回転体１０の回転を供給部３０及び平坦部５０から見て相対的に停止させることができる。これにより、付加製造装置１は、供給部３０及び平坦部５０の平坦化のための移動完了のタイミングと、スラリーの第２層のための供給及び平坦化を開始するタイミングとのタイムラグを解消できる。

【0088】

第１実施形態における照射部７０は、光反射部材７２，７４を備えなくてもよい。つまり、照射部７０は、照射点７０ａの位置を変更する機能を有さず、光学ユニット７１から出射される紫外線をスラリーの層２００に直接照射してもよい。この場合、付加製造装置１は、照射部７０の光学ユニット７１を移動させる移動機構を有すればよい。例えば、第１実施形態における付加製造装置１は、照射部７０は中心線方向Ｄに移動させる移動機構を有する。この移動機構により、照射部７０は、スラリーの層２００における全ての照射位置２１０に対して紫外線を照射できる。

【0089】

第２実施形態における回転体１０は、回転体１０の内周面１１から排出された未硬化のスラリー、液体又は気体を貯留する貯留容器を設けてもよい。この貯留容器は、回転体１０と共に回転する構成であってもよいし、左端面１２及び右端面１３に近接するように固定された構成であってもよい。貯留容器に回収された未硬化のスラリーは、再利用される。貯留容器に回収された液体又は気体は、廃棄される。未硬化のスラリーと液体又は気体とはそれぞれ別の貯留容器に回収されてもよい。第２実施形態における回転体１０は、回転方向Ｒとは反対の方向に回転してもよい。第２実施形態におけるノズル８１は、回転方向Ｒ又は回転方向Ｒの反対の方向に回転体１０に対して相対的に回転してもよい。第２実施形態におけるノズル８１は、回転体１０の内周面１１におけるスラリーに対して吸気することで造形物から分離させてもよい。

【符号の説明】

【0090】

１，１Ａ…付加製造装置、１０…回転体、１１…内周面、２０…回転駆動部、３０…供給部、４０…第１駆動部、５０…平坦部、６０…第２駆動部、７０…照射部、７０ａ…照射点、８１…ノズル、１００，１００Ａ…コントローラ、２１０…照射位置、Ｃ…径方向、Ｍ…回転軸、ＭＴ…付加製造方法、Ｒ…回転方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】