(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】P2022135430
(43)【公開日】2022-09-15
(54)【発明の名称】構造部材の付加製造装置および構造部材の製作方法
(51)【国際特許分類】
B28B 1/30 20060101AFI20220908BHJP
B33Y 30/00 20150101ALI20220908BHJP
B33Y 10/00 20150101ALI20220908BHJP
B33Y 50/02 20150101ALI20220908BHJP
E04G 21/02 20060101ALN20220908BHJP
E04G 21/20 20060101ALN20220908BHJP
【ＦＩ】
B28B1/30
B33Y30/00
B33Y10/00
B33Y50/02
E04G21/02 103Z
E04G21/20
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021035226
(22)【出願日】2021-03-05
(71)【出願人】
【識別番号】000002299
【氏名又は名称】清水建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100161506
【弁理士】
【氏名又は名称】川渕 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】小倉 大季
(72)【発明者】
【氏名】磯田 和彦
【テーマコード（参考）】
2E172
2E174
4G052
【Ｆターム（参考）】
2E172AA01
2E172AA05
2E172AA09
2E172DB00
2E172DE04
2E174AA03
2E174EA07
4G052DA01
4G052DB12
4G052DC06
(57)【要約】
【課題】コンクリート部材などの構造部材を複数色で構築することができる構造部材の付加製造装置および構造部材の製作方法を提供する。
【解決手段】複数の異なる色の水硬性混合物２をそれぞれ吐出して複数色の構造部材を製作する構造部材の付加製造装置１において、水硬性混合物２が投入されるホッパ５と、水硬性混合物２を吐出するノズル６と、ホッパ５に投入された水硬性混合物２をノズル６に圧送するポンプ８と、複数の異なる色の水硬性混合物２のうちのノズル６が吐出する水硬性混合物２を切り替えてノズル６から吐出される水硬性混合物２の色を切り替える制御部９と、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】複数の異なる色の水硬性混合物２をそれぞれ吐出して複数色の構造部材を製作する構造部材の付加製造装置１において、水硬性混合物２が投入されるホッパ５と、水硬性混合物２を吐出するノズル６と、ホッパ５に投入された水硬性混合物２をノズル６に圧送するポンプ８と、複数の異なる色の水硬性混合物２のうちのノズル６が吐出する水硬性混合物２を切り替えてノズル６から吐出される水硬性混合物２の色を切り替える制御部９と、を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の異なる色の水硬性混合物をそれぞれ吐出して複数色の構造部材を製作する構造部材の付加製造装置において、
前記水硬性混合物が投入されるホッパと、
前記水硬性混合物を吐出するノズルと、
前記ホッパに投入された前記水硬性混合物を前記ノズルに圧送するポンプと、
前記複数の異なる色の水硬性混合物のうちの前記ノズルが吐出する水硬性混合物を切り替えて前記ノズルから吐出される前記水硬性混合物の色を切り替える制御部と、を有する構造部材の付加製造装置。
前記水硬性混合物が投入されるホッパと、
前記水硬性混合物を吐出するノズルと、
前記ホッパに投入された前記水硬性混合物を前記ノズルに圧送するポンプと、
前記複数の異なる色の水硬性混合物のうちの前記ノズルが吐出する水硬性混合物を切り替えて前記ノズルから吐出される前記水硬性混合物の色を切り替える制御部と、を有する構造部材の付加製造装置。
【請求項2】
前記ホッパには、前記複数の異なる色の水硬性混合物からいずれかが投入されるように構成され、
前記制御部は、前記複数の異なる色の水硬性混合物から前記ホッパに投入される前記水硬性混合物を切り替えて前記ノズルから吐出される前記水硬性混合物の色を切り替える請求項１に記載の構造部材の付加製造装置。
前記制御部は、前記複数の異なる色の水硬性混合物から前記ホッパに投入される前記水硬性混合物を切り替えて前記ノズルから吐出される前記水硬性混合物の色を切り替える請求項１に記載の構造部材の付加製造装置。
【請求項3】
前記ホッパに投入される水硬性混合物を製造する水硬性混合物製造部を有し、
前記制御部は、前記水硬性混合物製造部で製造される前記水硬性混合物の色を切り替えることで前記ノズルから吐出される前記水硬性混合物の色を切り替える請求項２に記載の構造部材の付加製造装置。
前記制御部は、前記水硬性混合物製造部で製造される前記水硬性混合物の色を切り替えることで前記ノズルから吐出される前記水硬性混合物の色を切り替える請求項２に記載の構造部材の付加製造装置。
【請求項4】
前記ホッパとノズルとの間に設けられ前記ホッパからノズルに圧送される前記水硬性混合物に着色料を添加する着色料添加部を有し、
前記制御部は、前記着色料添加部で添加される着色料の色を切り替えることで前記ノズルから吐出される前記水硬性混合物の色を切り替える請求項１に記載の構造部材の付加製造装置。
前記制御部は、前記着色料添加部で添加される着色料の色を切り替えることで前記ノズルから吐出される前記水硬性混合物の色を切り替える請求項１に記載の構造部材の付加製造装置。
【請求項5】
前記ホッパおよび前記ポンプは、それぞれ複数設けられ、
複数の前記ホッパには、それぞれ異なる色の水硬性混合物が投入されて、前記ポンプで前記ノズルに圧送され、
前記制御部は、前記ノズルに圧送される前記水硬性混合物を切り替えることで前記ノズルから吐出される前記水硬性混合物の色を切り替える請求項１に記載の構造部材の付加製造装置。
複数の前記ホッパには、それぞれ異なる色の水硬性混合物が投入されて、前記ポンプで前記ノズルに圧送され、
前記制御部は、前記ノズルに圧送される前記水硬性混合物を切り替えることで前記ノズルから吐出される前記水硬性混合物の色を切り替える請求項１に記載の構造部材の付加製造装置。
【請求項6】
前記ホッパ、前記ノズルおよび前記ポンプは、それぞれ複数設けられ、
複数の前記ホッパには、それぞれ異なる色の水硬性混合物が投入されて、前記ポンプで前記ノズルに圧送され、
前記制御部は、前記水硬性混合物を吐出するノズルを切り替えることで前記ノズルから吐出される前記水硬性混合物の色を切り替える請求項１に記載の構造部材の付加製造装置。
複数の前記ホッパには、それぞれ異なる色の水硬性混合物が投入されて、前記ポンプで前記ノズルに圧送され、
前記制御部は、前記水硬性混合物を吐出するノズルを切り替えることで前記ノズルから吐出される前記水硬性混合物の色を切り替える請求項１に記載の構造部材の付加製造装置。
【請求項7】
請求項１から６のいずれか一項に記載の構造部材の付加製造装置を使用して複数色の構造部材を製作することを特徴とする構造部材の製作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、構造部材の付加製造装置および構造部材の製作方法に関する。
【背景技術】
【0002】
コンクリート部材を製作する方法として、型枠内にコンクリート材料を打設して製作する方法や、３Ｄプリンタなどの付加製造装置でノズルから吐出されるコンクリート材料を積層して製作する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
コンクリート部材に色彩を加える場合は、コンクリート材料に着色料（顔料）を添加し、その着色されたコンクリート材料を型枠内に打設している。
コンクリート部材に色彩を加える場合は、コンクリート材料に着色料（顔料）を添加し、その着色されたコンクリート材料を型枠内に打設している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第４５２７１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、複数色で構築されたコンクリート部材を製作する場合、異なる色に着色されたコンクリート材料を同じ型枠内に打設すると、異なる色に着色されたコンクリート材料どうしが混ざってしまうという問題がある。
【0005】
そこで、本発明は、コンクリート部材などの構造部材を複数色で構築することができる構造部材の付加製造装置および構造部材の製作方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明に係る構造部材の付加製造装置は、複数の異なる色の水硬性混合物をそれぞれ吐出して複数色の構造部材を製作する構造部材の付加製造装置において、前記水硬性混合物が投入されるホッパと、前記水硬性混合物を吐出するノズルと、前記ホッパに投入された前記水硬性混合物を前記ノズルに圧送するポンプと、前記複数の異なる色の水硬性混合物のうちの前記ノズルが吐出する水硬性混合物を切り替えて前記ノズルから吐出される前記水硬性混合物の色を切り替える制御部と、を有する。
【0007】
また、本発明に係る構造部材の製作方法は、上記の構造部材の付加製造装置を使用して複数色の構造部材を製作する。
【0008】
本発明では、制御部によってノズルから吐出される前記水硬性混合物の色を切り替えることができるため、異なる色の水硬性混合物が混ざることがない。これにより、コンクリート部材などの構造部材を複数色で構築することができる。
【0009】
また、本発明に係る構造部材の付加製造装置では、前記ホッパには、前記複数の異なる色の水硬性混合物からいずれかが投入されるように構成され、前記制御部は、前記複数の異なる色の水硬性混合物から前記ホッパに投入される前記水硬性混合物を切り替えて前記ノズルから吐出される前記水硬性混合物の色を切り替えるように構成されていてもよい。
【0010】
このような構成とすることにより、異なる色の水硬性混合物が混ざることがないため、コンクリート部材などの構造部材をホッパに投入された水硬性混合物それぞれの色で構築することができる。
【0011】
また、本発明に係る構造部材の付加製造装置では、前記ホッパに投入される水硬性混合物を製造する水硬性混合物製造部を有し、前記制御部は、前記水硬性混合物製造部で製造される前記水硬性混合物の色を切り替えることで前記ノズルから吐出される前記水硬性混合物の色を切り替えるように構成されていてもよい。
【0012】
このような構成とすることにより、異なる色の水硬性混合物が混ざることを防止できる。また、水硬性混合物の製造から吐出までをトータルで制御することができる。
【0013】
また、本発明に係る構造部材の付加製造装置では、前記ホッパとノズルとの間に設けられ前記ホッパからノズルに圧送される前記水硬性混合物に着色料を添加する着色料添加部を有し、前記制御部は、前記着色料添加部で添加される着色料の色を切り替えることで前記ノズルから吐出される前記水硬性混合物の色を切り替えるように構成されていてもよい。
【0014】
このような構成とすることにより、異なる色の水硬性混合物が混ざることを防止できる。また、水硬性混合物の製造から吐出までをトータルで制御することができる。
【0015】
また、本発明に係る構造部材の付加製造装置では、前記ホッパおよび前記ポンプは、それぞれ複数設けられ、複数の前記ホッパには、それぞれ異なる色の水硬性混合物が投入されて、前記ポンプで前記ノズルに圧送され、前記制御部は、前記ノズルに圧送される前記水硬性混合物を切り替えることで前記ノズルから吐出される前記水硬性混合物の色を切り替えるように構成されていてもよい。
【0016】
このような構成とすることにより、異なる色の水硬性混合物が混ざることを防止できる。また、水硬性混合物の製造から吐出までをトータルで制御することができる。
【0017】
また、本発明に係る構造部材の付加製造装置では、前記ホッパ、前記ノズルおよび前記ポンプは、それぞれ複数設けられ、複数の前記ホッパには、それぞれ異なる色の水硬性混合物が投入されて、前記ポンプで前記ノズルに圧送され、前記制御部は、前記水硬性混合物を吐出するノズルを切り替えることで前記ノズルから吐出される前記水硬性混合物の色を切り替える。
【0018】
このような構成とすることにより、異なる色の水硬性混合物ごとにノズルも異なるため、装置内において異なる色の水硬性混合物が混ざることを確実に防止できる。また、水硬性混合物の製造から吐出までをトータルで制御することができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、コンクリート部材などの構造部材を複数色で構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の第１実施形態による構造部材の付加製造装置を示す模式図である。
【図2】本発明の第２実施形態による構造部材の付加製造装置を示す模式図である。
【図3】本発明の第３実施形態による構造部材の付加製造装置を示す模式図である。
【図4】本発明の第４実施形態による構造部材の付加製造装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態による構造部材の付加製造装置および構造部材の製作方法について、図１に基づいて説明する。
図１に示すように、第１実施形態による構造部材の付加製造装置１および構造部材の製作方法は、複数の異なる色の水硬性混合物２をそれぞれ吐出して複数色の構造部材１１を製作する装置および方法である。水硬性混合物２は、例えばコンクリートで、硬化することでコンクリート部材（構造部材１１）になる。水硬性混合物２は、材料２１に着色料３（顔料）が添加されることでコンクリートが着色される。着色された水硬性混合物２を硬化させることで着色された構造部材１１が製作される。なお、着色される水硬性混合物２は、添加される着色料３の量により、同じ色調であっても濃淡が異なることになる。以下では、同じ色調であっても濃淡が異なる場合は、異なる色とする。
以下、本発明の第１実施形態による構造部材の付加製造装置および構造部材の製作方法について、図１に基づいて説明する。
図１に示すように、第１実施形態による構造部材の付加製造装置１および構造部材の製作方法は、複数の異なる色の水硬性混合物２をそれぞれ吐出して複数色の構造部材１１を製作する装置および方法である。水硬性混合物２は、例えばコンクリートで、硬化することでコンクリート部材（構造部材１１）になる。水硬性混合物２は、材料２１に着色料３（顔料）が添加されることでコンクリートが着色される。着色された水硬性混合物２を硬化させることで着色された構造部材１１が製作される。なお、着色される水硬性混合物２は、添加される着色料３の量により、同じ色調であっても濃淡が異なることになる。以下では、同じ色調であっても濃淡が異なる場合は、異なる色とする。
【0022】
構造部材の付加製造装置１は、水硬性混合物２を製造する水硬性混合物製造部４と、水硬性混合物製造部４で製造された水硬性混合物２が投入されるホッパ５と、水硬性混合物２を吐出するノズル６と、ホッパ５とノズル６とを接続するホース７と、ホッパ５に投入された水硬性混合物２をホース７を介してノズル６に圧送するポンプ８と、制御部９と、を有している。ノズル６から吐出される水硬性混合物２は、押し出されて積層されることで構造部材１１の形状に成形されてもよいし、吹き付けられる（噴射される）ことで構造部材１１の形状に成形されてもよい。なお、構造部材の付加製造装置１は、水硬性混合物製造部４が設けられておらず、ホッパ５には、別の場所で製造された水硬性混合物２が投入されてもよい。
【0023】
水硬性混合物製造部４は、異なる色の水硬性混合物２を製造可能に構成されている。本実施形態では、水硬性混合物製造部４は、水硬性混合物２の材料２１に着色料３を添加して所定の色の水硬性混合物２を製造するように構成されている。なお、水硬性混合物製造部４では、着色料３を添加せずに製造された無着色の水硬性混合物に、着色料３を添加して所定の色の水硬性混合物２を製造するようにしてもよい。
【0024】
制御部９は、水硬性混合物製造部４で添加する着色料３の色（種類）および量の制御、水硬性混合物製造部４で製造する水硬性混合物２の量の制御、ポンプ８の制御、およびノズル６から吐出される水硬性混合物２の吐出量や吐出方向の制御を行う。制御部９は、製作する構造部材１１の色および形状の情報が入力され、または情報を受信し、この情報に基づいて上記の制御を行う。
構造部材の付加製造装置１は、例えば、３Ｄプリンタなどのように、製作する構造部材１１の色および形状のデータに合わせて水硬性混合物２の製造からノズル６による吐出まで自動に構造部材１１を製作する。
構造部材の付加製造装置１は、例えば、３Ｄプリンタなどのように、製作する構造部材１１の色および形状のデータに合わせて水硬性混合物２の製造からノズル６による吐出まで自動に構造部材１１を製作する。
【0025】
第１実施形態による構造部材の付加製造装置１の動作（構造部材１１の製作方法）について説明する。ここでは、２色の層が交互に配置された縞柄の構造部材１１を製作する。２色のうちの一方を第１色とし、他方を第２色とする。
【0026】
まず、水硬性混合物製造部４で第１色の１つの層（第１層１１１とする）を形成するための水硬性混合物２を製造する。制御部９は、水硬性混合物製造部４で製造される水硬性混合物２が第１色であり、第１層１１１を製作するための量とする制御を行う。
【0027】
水硬性混合物製造部４で製造された水硬性混合物２をホッパ５に投入する。ホッパ５に投入された水硬性混合物２を、ポンプ８によってホース７を介してノズル６に圧送する。ノズル６に圧送された水硬性混合物２をノズル６から所定の位置に吐出し、第１層１１１を形成する。制御部９は、ノズル６から吐出される水硬性混合物２が第１層１１１の形状とする制御を行う。
【0028】
続いて、水硬性混合物製造部４が第２色の１つの層（第２層１１２とする）を形成するための水硬性混合物２を製造する。制御部９は、製造された水硬性混合物２が、第２色であり、第２層１１２を製作するために必要な量とする制御を行う。
【0029】
水硬性混合物製造部４で製造された水硬性混合物２をホッパ５に投入する。ホッパ５に投入された水硬性混合物２を、ポンプ８によってノズル６に圧送する。ノズル６から第１層１１１に重なって吐出された水硬性混合物２によって第２層１１２を形成する。制御部９は、ノズル６から吐出される水硬性混合物２が第２層１１２の形状とする制御を行う。
【0030】
第２層１１２に重なる第１色の１つの層（第３層１１３）を第１層１１１と同様に形成し、第３層１１３に重なる第２色の１つの層（第４層１１４）を第２層１１２と同様に形成し、これを繰り返して縞状の構造部材１１を製作する。
【0031】
次に、上記の第１実施形態による構造部材の付加製造装置１および構造部材１１の製作方法の作用・効果について説明する。
第１実施形態による構造部材の付加製造装置１および構造部材１１の製作方法では、制御部９によってノズル６から吐出される水硬性混合物２の色を切り替えることができるため、異なる色の水硬性混合物２が混ざることがない。これにより、コンクリート部材などの構造部材１１を複数色で構築することができる。
第１実施形態による構造部材の付加製造装置１および構造部材１１の製作方法では、制御部９によってノズル６から吐出される水硬性混合物２の色を切り替えることができるため、異なる色の水硬性混合物２が混ざることがない。これにより、コンクリート部材などの構造部材１１を複数色で構築することができる。
【0032】
また、第１実施形態による構造部材の付加製造装置１では、ホッパ５には、複数の異なる色の水硬性混合物２からいずれかが投入されるように構成され、制御部９は、複数の異なる色の水硬性混合物２からホッパ５に投入される水硬性混合物２を切り替えてノズル６から吐出される水硬性混合物２の色を切り替えるように構成されている。
【0033】
このような構成とすることにより、異なる色の水硬性混合物２が混ざることがないため、コンクリート部材などの構造部材１１を複数色で構築することができる。
【0034】
（他の実施形態）
次に、他の実施形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１実施形態と異なる構成について説明する。
次に、他の実施形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１実施形態と異なる構成について説明する。
【0035】
（第２実施形態）
図２に示すように、第２実施形態による構造部材の付加製造装置１Ｂでは、水硬性混合物製造部４は、着色料３が添加されていない水硬性混合物２２（以下、無着色の水硬性混合物２２とする）を製造する。ホッパ５には、無着色の水硬性混合物２２が投入される。第２実施形態による構造部材の付加製造装置１Ｂは、ホッパ５とノズル６との間に、ホッパ５からノズル６に圧送される無着色の水硬性混合物２２に着色料３を添加する着色料添加部３１が設けられている。
図２に示すように、第２実施形態による構造部材の付加製造装置１Ｂでは、水硬性混合物製造部４は、着色料３が添加されていない水硬性混合物２２（以下、無着色の水硬性混合物２２とする）を製造する。ホッパ５には、無着色の水硬性混合物２２が投入される。第２実施形態による構造部材の付加製造装置１Ｂは、ホッパ５とノズル６との間に、ホッパ５からノズル６に圧送される無着色の水硬性混合物２２に着色料３を添加する着色料添加部３１が設けられている。
【0036】
第２実施形態の制御部９Ｂは、着色料添加部３１で添加する着色料３の色（種類）、量および着色される水硬性混合物２の量の制御、水硬性混合物製造部４で製造する無着色の水硬性混合物２２の量の制御、ポンプ８の圧送の制御、およびノズル６からの水硬性混合物２の吐出量や吐出方向の制御を行う。
【0037】
第２実施形態による構造部材の付加製造装置１Ｂの動作（構造部材１１の製作方法）について説明する。第２実施形態においても、第１実施形態と同様に２色の層が交互に配置された縞柄の構造部材１１を製作する。２色のうちの一方を第１色とし、他方を第２色とする。
【0038】
まず、水硬性混合物製造部で構造部材１１を形成するための無着色の水硬性混合物２２を製造する。制御部９Ｂは、水硬性混合物製造部４で製造される無着色の水硬性混合物２２が、構造部材１１を製作するために必要な量とする制御を行う。
【0039】
水硬性混合物製造部４で製造された無着色の水硬性混合物２２をホッパ５に投入する。ホッパ５に投入された無着色の水硬性混合物２２を、ポンプ８によってノズル６に圧送する。第１層１１１を形成するためにホッパ５からノズル６に圧送される無着色の水硬性混合物２２に着色料添加部３１で着色料３を添加し第１色に着色する。制御部９Ｂは、着色料添加部３１で添加する着色料３の色（種類）、量および着色される無着色の水硬性混合物２２の量の制御を行う。
【0040】
着色料添加部３１で第１色に着色された水硬性混合物２は、ノズル６に送られ、ノズル６から所定の位置に吐出されて第１層１１１を形成する。制御部９Ｂは、ノズル６から吐出される水硬性混合物２が第１層１１１の形状とする制御を行う。無着色の水硬性混合物２２と着色料３との混合およびノズル６からの吐出は、例えば、無着色の水硬性混合物２２と着色料３とを混合するミキサーローターと、混合された着色料３および水硬性混合物２２がミキサーローターから直接流入するノズルと、を有するミキシングノズルによって行ってもよい。ミキシングノズルを採用することによって、混合状態のよい水硬性混合物２をノズルから吐出させることができる。
【0041】
続いて、第２層１１２を形成するためにホッパ５からノズル６に圧送される無着色の水硬性混合物２２に着色料添加部３１で着色料３を添加し第２色に着色する。制御部９Ｂは、着色料添加部３１で添加する着色料３の色（種類）、量および着色される無着色の水硬性混合物２２の量の制御を行う。
【0042】
着色料添加部３１で第２色に着色された水硬性混合物２は、ノズル６に送られ、ノズル６から所定の位置に吐出されて第２層１１２を形成する。制御部９Ｂは、ノズル６から吐出される水硬性混合物２が第２層１１２の形状となるように制御する。
【0043】
第２層１１２に重なる第１色の１つの層（第３層１１３）を第１層１１１と同様に形成し、第３層１１３に重なる第２色の１つの層（第４層１１４）を第２層１１２と同様に形成し、これを繰り返して縞状の構造部材１１を製作する。
【0044】
上記の第２実施形態による構造部材の付加製造装置１Ｂおよび構造部材１１の製作方法では、異なる色の水硬性混合物２が混ざることを防止できる。これにより、コンクリート部材などの構造部材１１を複数色で構築することができる。また、１つの層内で着色料３の量を変化させてグラデーションをつけることもでき、水硬性混合物２の製造から吐出までをトータルで制御することができる。
【0045】
（第３実施形態）
図３に示すように、第３実施形態による構造部材の付加製造装置１Ｃは、２つのホッパ５１，５２を有している。２つのホッパ５１，５２を第１ホッパ５１、第２ホッパ５２とする。第１ホッパ５１および第２ホッパ５２は、それぞれ異なるホース７１，７２を介して同一のノズル６Ｃと接続されている。第１ホッパ５１とノズル６Ｃとを接続するホース７１を第１ホース７１とし、第１ホッパ５１からノズル６Ｃに水硬性混合物を圧送するポンプを第１ポンプ８１とする。第２ホッパ５２とノズル６Ｃとを接続するホース７２を第２ホース７２とし、第２ホッパ５２からノズル６Ｃに水硬性混合物を圧送するポンプを第２ポンプ８２とする。ノズル６Ｃには、シャッター機構や電磁弁などの切替機構６３が設けられ、圧送されてくる水硬性混合物２を切り替え可能に構成されている。
図３に示すように、第３実施形態による構造部材の付加製造装置１Ｃは、２つのホッパ５１，５２を有している。２つのホッパ５１，５２を第１ホッパ５１、第２ホッパ５２とする。第１ホッパ５１および第２ホッパ５２は、それぞれ異なるホース７１，７２を介して同一のノズル６Ｃと接続されている。第１ホッパ５１とノズル６Ｃとを接続するホース７１を第１ホース７１とし、第１ホッパ５１からノズル６Ｃに水硬性混合物を圧送するポンプを第１ポンプ８１とする。第２ホッパ５２とノズル６Ｃとを接続するホース７２を第２ホース７２とし、第２ホッパ５２からノズル６Ｃに水硬性混合物を圧送するポンプを第２ポンプ８２とする。ノズル６Ｃには、シャッター機構や電磁弁などの切替機構６３が設けられ、圧送されてくる水硬性混合物２を切り替え可能に構成されている。
【0046】
第１ホッパ５１および第２ホッパ５２には、それぞれ異なる色の水硬性混合物２が投入される。構造部材の付加製造装置１Ｄには、第１実施形態のように、第１ホッパ５１および第２ホッパ５２に投入する水硬性混合物２を製造する水硬性混合物製造部４が設けられている。なお、第１ホッパ５１および第２ホッパ５２には、別の場所で製造された水硬性混合物２が投入されてもよい。
【0047】
第３実施形態の制御部９Ｃは、水硬性混合物製造部４で添加する着色料３の色（種類）および量の制御、水硬性混合物製造部４で製造する水硬性混合物２の量の制御、第１ポンプ８１および第２ポンプ８２の圧送の制御、切替機構６３の制御、ノズル６Ｃから吐出される水硬性混合物２の吐出量や吐出方向の制御を行う。
【0048】
第３実施形態による構造部材の付加製造装置１Ｃの動作（構造部材１１の製作方法）について説明する。第３実施形態においても、第１実施形態と同様に２色の層が交互に配置された縞柄の構造部材１１を製作する。２色のうちの一方を第１色とし、他方を第２色とする。
【0049】
まず、第１ホッパ５１および第２ホッパ５２それぞれに互いに異なる色の水硬性混合物２を投入する。第３実施形態では、第１ホッパ５１に第１色の水硬性混合物２を投入し、第２ホッパ５２に第２色の水硬性混合物２を投入する。
【0050】
第１ポンプ８１を作動させて第１ホッパ５１から第１色の水硬性混合物２をノズル６Ｃに圧送し、ノズル６Ｃから所定の位置に吐出された水硬性混合物２によって第１層１１１を形成する。制御部９Ｃは、切替機構６３を制御し、ノズル６Ｃから第１色の水硬性混合物２を吐出させる制御を行う。
【0051】
続いて、第２ポンプ８２を作動させて第２ホッパ５２から第２色の水硬性混合物２をノズル６Ｃに圧送し、ノズル６Ｃから所定の位置に吐出された水硬性混合物２によって第２層１１２を形成する。制御部９Ｃは、切替機構６３を制御し、ノズル６Ｃから第２色の水硬性混合物２を吐出させる制御を行う。
【0052】
第２層１１２に重なる第１色の１つの層（第３層１１３）を第１層１１１と同様に形成し、第３層１１３に重なる第２色の１つの層（第４層１１４）を第２層１１２と同様に形成し、これを繰り返して縞状の構造部材１１を製作する。
【0053】
上記の第３実施形態による構造部材の付加製造装置１Ｃおよび構造部材１１の製作方法では、異なる色の水硬性混合物２が混ざることを防止できる。これにより、コンクリート部材などの構造部材１１を複数色で構築することができる。また、水硬性混合物２の製造から吐出までをトータルで制御することができる。
【0054】
（第４実施形態）
図４に示すように、第４実施形態による構造部材の付加製造装置１Ｄは、２つのホッパ５１，５２と、２つのノズル６１，６２と、を有している。２つのホッパ５１，５２を第１ホッパ５１、第２ホッパ５２とする。２つのノズル６１，６２を第１ノズル６１、第２ノズル６２とする。第１ホッパ５１は、第１ノズル６１と接続されている。第２ホッパ５２は、第２ノズル６２と接続されている。第１ホッパ５１と第１ノズル６１とを接続するホースを第１ホース７１とし、第１ホッパ５１から第１ノズル６１に水硬性混合物を圧送するポンプを第１ポンプ８１とする。第２ホッパ５２と第２ノズル６２とを接続するホースを第２ホース７２とし、第２ホッパ５２から第２ノズル６２に水硬性混合物を圧送するポンプを第２ポンプ８２とする。
図４に示すように、第４実施形態による構造部材の付加製造装置１Ｄは、２つのホッパ５１，５２と、２つのノズル６１，６２と、を有している。２つのホッパ５１，５２を第１ホッパ５１、第２ホッパ５２とする。２つのノズル６１，６２を第１ノズル６１、第２ノズル６２とする。第１ホッパ５１は、第１ノズル６１と接続されている。第２ホッパ５２は、第２ノズル６２と接続されている。第１ホッパ５１と第１ノズル６１とを接続するホースを第１ホース７１とし、第１ホッパ５１から第１ノズル６１に水硬性混合物を圧送するポンプを第１ポンプ８１とする。第２ホッパ５２と第２ノズル６２とを接続するホースを第２ホース７２とし、第２ホッパ５２から第２ノズル６２に水硬性混合物を圧送するポンプを第２ポンプ８２とする。
【0055】
第１ホッパ５１および第２ホッパ５２には、それぞれ異なる色の水硬性混合物２が投入される。構造部材の付加製造装置１Ｄには、第１実施形態のように、第１ホッパ５１および第２ホッパ５２に投入する水硬性混合物２を製造する水硬性混合物製造部４が設けられている。なお、第１ホッパ５１および第２ホッパ５２には、別の場所で製造された水硬性混合物２が投入されてもよい。
【0056】
第４実施形態の制御部９Ｄは、水硬性混合物製造部４で添加する着色料３の色（種類）および量の制御、水硬性混合物製造部４で製造する水硬性混合物２の量の制御、第１ポンプ８１および第２ポンプ８２の圧送の制御、水硬性混合物２を吐出するノズルを第１ノズル６１および第２ノズル６２のいずれかに切り替えるとともに、第１ノズル６１および第２ノズル６２からの水硬性混合物２の吐出量や吐出方向の制御を行う。
【0057】
第４実施形態による構造部材の付加製造装置１Ｄの動作（構造部材１１の製作方法）について説明する。第４実施形態においても、第１実施形態と同様に２色の層が交互に配置された縞柄の構造部材１１を製作する。２色のうちの一方を第１色とし、他方を第２色とする。
【0058】
まず、第１ホッパ５１および第２ホッパ５２それぞれに異なる色の水硬性混合物２を投入する。第４実施形態では、第１ホッパ５１に第１色の水硬性混合物２を投入し、第２ホッパ５２に第２色の水硬性混合物２を投入する。
【0059】
第１ポンプ８１を作動させて第１ホッパ５１から第１色の水硬性混合物２を第１ノズル６１に圧送し、第１ノズル６１から所定の位置に吐出された水硬性混合物２によって第１層１１１を形成する。制御部９Ｄは、第１ノズル６１に第１ホッパ５１に投入された第１色の水硬性混合物２が圧送されるように第１ポンプ８１および第１ノズル６１を制御する。
【0060】
続いて、第２ポンプ８２を作動させて第２ホッパ５２から第２色の水硬性混合物２を第２ノズル６２に圧送し、第２ノズル６２から所定の位置に吐出された水硬性混合物２によって第２層１１２を形成する。制御部９Ｄは、第２ノズル６２に第２ホッパ５２に投入された第２色の水硬性混合物２が圧送されるように第２ポンプ８２および第２ノズル６２を制御する。
【0061】
第２層１１２に重なる第１色の１つの層（第３層１１３）を第１層１１１と同様に形成し、第３層１１３に重なる第２色の１つの層（第４層１１４）を第２層１１２と同様に形成し、これを繰り返して縞状の構造部材１１を製作する。
【0062】
上記の第４実施形態による構造部材の付加製造装置１Ｄおよび構造部材１１の製作方法では、異なる色の水硬性混合物２が混ざることを防止できる。これにより、コンクリート部材などの構造部材１１を複数色で構築することができる。また、水硬性混合物２の製造から吐出までをトータルで制御することができる。
【0063】
以上、本発明による構造部材の付加製造装置および構造部材の製作方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、２色の層が交互に配置された縞柄の構造部材１１を製作しているが、１つの層内に複数の色を混在させてもよく、色の数や、その配置や形状は適宜設定されてよい。また、色別にホッパ５やノズル６を設ける場合には、ホッパ５やノズル６の数は、色の数に合わせて設定されてよい。
上記の実施形態では、水硬性混合物２は、コンクリートであるが、コンクリート以外に種々のセメント系材料（例えば、セメントペースト、モルタルなど）、ジオポリマー組成物などを含む水硬性混合物であってもよい。セメント系材料の場合，顔料で着色しやすいように白色セメントを用いてもよい。
例えば、上記の実施形態では、２色の層が交互に配置された縞柄の構造部材１１を製作しているが、１つの層内に複数の色を混在させてもよく、色の数や、その配置や形状は適宜設定されてよい。また、色別にホッパ５やノズル６を設ける場合には、ホッパ５やノズル６の数は、色の数に合わせて設定されてよい。
上記の実施形態では、水硬性混合物２は、コンクリートであるが、コンクリート以外に種々のセメント系材料（例えば、セメントペースト、モルタルなど）、ジオポリマー組成物などを含む水硬性混合物であってもよい。セメント系材料の場合，顔料で着色しやすいように白色セメントを用いてもよい。
【0064】
上記の実施形態の構造部材の付加製造装置１，１Ｂ－１Ｄには、ホッパ５に投入される水硬性混合物２，２２を製造する水硬性混合物製造部４が設けられているが、設けられていなくてもよい。例えば、水硬性混合物２，２２の製造、ホッパ５への水硬性混合物２，２２の投入のいずれかまたは両方を手動で行ってもよい。このような場合、制御部９は、水硬性混合物２，２２の製造、ホッパ５への水硬性混合物２，２２の投入のいずれかまたは両方に関しての制御を行わないように構成される。なお、制御部９は、複数の異なる色の水硬性混合物２のうちのノズル６が吐出する水硬性混合物２を切り替えてノズル６から吐出される水硬性混合物２の色を切り替えるように構成されていればよい。
【符号の説明】
【0065】
１，１Ｂ－１Ｄ 構造部材の付加製造装置
２ 水硬性混合物
３ 着色料
４ 水硬性混合物製造部
５ ホッパ
６ ノズル
８ ポンプ
９，９Ｂ－９Ｄ 制御部
１１ 構造部材
３１ 着色料添加部
５１ 第１ホッパ
５２ 第２ホッパ
６１ 第１ノズル
６２ 第２ノズル
２ 水硬性混合物
３ 着色料
４ 水硬性混合物製造部
５ ホッパ
６ ノズル
８ ポンプ
９，９Ｂ－９Ｄ 制御部
１１ 構造部材
３１ 着色料添加部
５１ 第１ホッパ
５２ 第２ホッパ
６１ 第１ノズル
６２ 第２ノズル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】