特許 7456206 三次元造形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-18

(45)【発行日】2024-03-27

(54)【発明の名称】三次元造形装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/245 20170101AFI20240319BHJP

   B29C 64/153 20170101ALI20240319BHJP

   B29C 64/321 20170101ALI20240319BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20240319BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20240319BHJP

【ＦＩ】

B29C64/245

B29C64/153

B29C64/321

B33Y10/00

B33Y30/00

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2020042359

(22)【出願日】2020-03-11

(65)【公開番号】P2021142695

(43)【公開日】2021-09-24

【審査請求日】2022-11-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(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】100170818

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 秀輝

(74)【代理人】

【識別番号】100116920

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 光

(72)【発明者】

【氏名】林 大起

(72)【発明者】

【氏名】品川 幹

(72)【発明者】

【氏名】中山 雄一朗

【審査官】神田 和輝

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－０５９４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１８８７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５０７９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２２２３６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０８５５５２９９（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２２Ｆ １０／００－１２／００

Ｂ２９Ｃ ６４／００－６４／４０

Ｂ３３Ｙ １０／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転するテーブルの上に粉末材料を供給し、その粉末材料に対しエネルギビームを照射して三次元の造形物を造形する三次元造形装置であって、
上下方向に向けた軸線を中心に回転し、前記造形物を造形するためのテーブルと、
前記テーブルの上方に設けられ、前記テーブル上に前記粉末材料を供給する供給部と、
前記供給部と一体に設けられ、前記供給部により前記テーブル上に供給された前記粉末材料を敷き均すリコータと、
を備え、
前記供給部は、
前記粉末材料を収容するタンクと、
前記タンクに接続され前記粉末材料を供給路に沿って前記テーブル上へ導く供給管と、を有し、
前記供給管は、
前記タンクに接続され、下方に向けて延びる本管と、
前記本管の下部に取り付けられ、前記本管に対して上下方向へ移動可能に設けられる可動部と、を有し、
前記可動部は、
前記本管の下部が挿入され、前記本管の内部空間と共に前記供給路を構成する貫通孔を含み、
前記貫通孔は、
前記テーブルに対面する位置に配置され、前記供給路を通過した前記粉末材料が排出される供給口を含み、
前記可動部が下方へ移動したときに、前記本管の下端が前記貫通孔の内面から離間することにより、前記供給路が開通して前記供給口から前記粉末材料が排出され、
前記可動部が上方へ移動したときに、前記本管の下端が前記貫通孔の内面に当接することにより、前記供給路が閉塞して前記供給口からの前記粉末材料の排出が停止される、三次元造形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、三次元の物体を造形する三次元造形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、三次元造形装置として、例えば、特許第４６３９０８７号公報に記載されるように、テーブルに敷き均された粉末材料に対しエネルギビームを照射し、粉末材料を加熱し凝固させて、三次元の物体を造形する装置が知られている。この装置は、エネルギビームを照射すべき領域を格子状に複数の領域として分割して造形を行うことにより、造形物の内部応力の低減を図ろうとするものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４６３９０８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような三次元造形装置では、造形物を造形するにあたり、粉末材料の敷き均し、予備加熱、ビーム照射を行う必要がある。このため、限られた空間において、粉末材料の敷き均し、予備加熱、ビーム照射を行う機器を設置するには、機器や装置をできるだけシンプルに構成することが望ましい。

【0005】

そこで、シンプルに構成できる三次元造形装置の開発が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る三次元造形装置は、回転するテーブルの上に粉末材料を供給し、その粉末材料に対しエネルギビームを照射して三次元の造形物を造形する三次元造形装置であって、上下方向に向けた軸線を中心に回転し、造形物を造形するためのテーブルと、テーブルの上方に設けられ、テーブル上に粉末材料を供給する供給部と、供給部と一体に設けられ、供給部によりテーブル上に供給された粉末材料を敷き均すリコータとを備えて構成されている。この三次元造形装置によれば、テーブルの上方に供給部を設け、この供給部と一体にリコータを設けることにより、造形を行う機構をシンプルに構成することができる。また、回転するテーブル上に供給部により粉末材料を供給しリコータで敷き均すことができ、粉末材料の供給と敷き均しが効率良く行える。

【0007】

また、本開示の一態様に係る三次元造形装置において、供給部は、粉末材料を収容するタンク、およびタンクに接続され粉末材料を供給路に沿ってテーブル上へ導く供給管を有し、供給管は、粉末材料を排出するための供給口を形成し、上下方向へ移動可能とされ、下方への移動により供給路を開通させて供給口から粉末材料を排出させ、上方への移動により供給路を閉塞させて供給口からの粉末材料の排出を停止する可動部を有していてもよい。この場合、可動部を上方へ移動させることにより、テーブル上から造形物の取り出しが容易に行える。また、可動部を上方へ移動させることにより、供給路を閉塞させて供給口からの粉末材料の排出を停止させることができる。つまり、可動部を上下方向へ移動可能とすることにより、造形物の取り出しを容易とし、粉末材料の排出の停止が可能となる。このため、可動部を移動させる一つの機構により、造形物の取り出しを容易とし、粉末材料の排出の停止が可能となる。従って、三次元造形装置をシンプルに構成することができる。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、シンプルに構成できる三次元造形装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の実施形態に係る三次元造形装置の構成概要図である。

【図2】図１の三次元造形装置の供給部、リコータ、加熱部及びビーム源の説明図である。

【図3】図１の三次元造形装置の供給部及びリコータの説明図である。

【図4】図１の三次元造形装置の供給部及びリコータの説明図である。

【図5】実施形態に係る三次元造形装置の変形例を示す図である。

【図6】実施形態に係る三次元造形装置の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0011】

図１は、本開示の実施形態に係る三次元造形装置の構成概要図である。三次元造形装置１は、粉末材料Ａから三次元の造形物Ｏを製造するいわゆる３Ｄプリンタである。例えば、三次元造形装置１は、粉末材料Ａにエネルギビームを照射して粉末材料Ａを溶融又は焼結させて三次元の造形物Ｏを造形する。本実施形態の三次元造形装置１は、敷き均した粉末材料Ａに対し電子ビームを照射して造形を行うパウダーベッド方式に適用したものである。粉末材料Ａは、金属の粉末であり、例えばチタン系金属粉末、インコネル粉末、アルミニウム粉末等である。また、粉末材料Ａは、金属粉末に限定されず、例えば樹脂粉末、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）などの炭素繊維と樹脂とを含む粉末であってもよい。また、粉末材料Ａは、導電性を有するその他の粉末でもよい。なお、本開示における粉末材料は、導電性を有するものには限定されない。例えばエネルギビームとしてレーザを用いる場合には、粉末材料は導電性を有しなくてもよい。

【0012】

三次元造形装置１は、駆動部３、制御部４、供給部５、リコータ６、加熱部７、ビーム源８およびハウジング９を備えている。駆動部３は、造形に要する種々の動作を実現する。例えば、駆動部３は、テーブル１３を回転及び昇降させる。テーブル１３は、上下方向に向けた軸線を中心に回転し、造形物Ｏを造形するための台部材として機能する。例えば、テーブル１３は、鉛直方向に向けた軸線を中心に回転するように構成される。駆動部３は、回転ユニット３１および昇降ユニット３２を有する。回転ユニット３１は、上下方向の回転軸線を中心にテーブル１３を回転させる回転駆動部として機能する。例えば、回転ユニット３１の上端はテーブル１３に連結され、回転ユニット３１の下端には駆動源（例えばモータ）が取り付けられている。昇降ユニット３２は、テーブル１３を造形タンク１４に対して相対的に昇降させる直線駆動部として機能する。この昇降は、回転ユニット３１の回転軸線に沿っている。なお、駆動部３は、テーブル１３を回転及び昇降させることができる機構であればよく、上述した機構に限定されない。

【0013】

ハウジング９は、複数のコラム９１によって支持されている。ハウジング９は、造形空間Ｓを形成するチャンバとして機能する。造形空間Ｓは、粉末材料Ａを収容し、造形物Ｏを造形するための減圧可能な気密空間である。

【0014】

造形空間Ｓには、テーブル１３と造形タンク１４とが配置されている。テーブル１３は、例えば円板状のものが用いられ、造形面１３ａに造形物Ｏの原料である粉末材料Ａが配置される。造形面１３ａは、テーブル１３の主面又は上面である。テーブル１３は、その中心軸線がハウジング９の中心軸線と重複するように配置されている。テーブル１３には、駆動部３が接続されている。従って、テーブル１３は、駆動部３によって、回転及び回転軸線に沿った直線移動を行う。

【0015】

図２は、造形処理に用いられる主要な部品を示した概要図である。テーブル１３の上方には、供給部５、リコータ６、加熱部７及びビーム源８が配置されている。すなわち、テーブル１３の上方において、供給部５、リコータ６、加熱部７及びビーム源８がテーブル１３の周方向に沿って順次配置されている。言い換えれば、供給部５、リコータ６、加熱部７及びビーム源８は、テーブル１３の上方においてテーブル１３の回転方向に沿って設けられている。

【0016】

供給部５は、テーブル１３上に粉末材料Ａを供給するための構成部品である。リコータ６は、供給部５によりテーブル１３上に供給された粉末材料Ａを敷き均す構成部品である。供給部５及びリコータ６は、一体に設けられ、テーブル１３の上方に設けられている。供給部５及びリコータ６の構成の詳細については、後述する。加熱部７は、敷き均された粉末材料Ａを予備加熱する機器であり、例えばヒータが用いられる。加熱部７は、ビーム照射される前に粉末材料Ａの予備加熱を行う。加熱部７は、テーブル１３の上方に配置され、放射熱によって粉末材料Ａの温度を上昇させる。加熱部７として、他の方式により加熱するものであってもよく、例えば赤外線ヒータを用いてもよい。

【0017】

このように、造形処理を行う供給部５、リコータ６、加熱部７及びビーム源８をテーブル１３の回転方向に沿って配置し、テーブル１３を回転させて造形を行うことにより、テーブル１３上への粉末材料Ａの供給、粉末材料Ａの予備加熱およびビーム照射による造形の各処理を並行して行うことができる。つまり、供給部５及びリコータ６の位置で粉末材料Ａの供給が行われ、加熱部７の位置で粉末材料Ａの予備加熱が行われ、ビーム源８の位置でビーム照射が行われて、造形物Ｏが造形される。このため、粉末材料Ａの供給、粉末材料Ａの予備加熱及びビーム照射を順次行う場合と比べて、造形物Ｏの造形を効率良く行え、造形物Ｏを短時間で造形することができる。特に、大型の造形物Ｏを造形する場合に有効である。

【0018】

図１において、制御部４は、三次元造形装置１の装置全体の制御を行う電子制御ユニットであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを含んで構成される。制御部４は、テーブル１３の昇降制御および回転制御、供給部５及びリコータ６の作動制御、加熱部７の作動制御、ビーム源８の作動制御などを行う。また、制御部４は、造形物Ｏの水平断面のスライスデータを取得する。例えば、制御部４は、造形物Ｏの回転軸線Ｃを中心とした螺旋状のスライスデータを取得し、スライスデータに対する電子ビームの照射位置を設定する。

【0019】

制御部４は、回転ユニット３１と電気的に接続され、回転ユニット３１に対し制御信号を出力し、回転ユニット３１の動作を通じてテーブル１３の回転制御を行う。例えば、制御部４は、回転ユニット３１を作動させて、回転軸線Ｃを中心にテーブル１３を回転させる。回転軸線Ｃは、上下方向に向けて設定され、例えば鉛直方向に向けて設定される。また、回転軸線Ｃは、テーブル１３を貫通する位置に設定される。これにより、回転ユニット３１の作動により、テーブル１３は回転軸線Ｃを中心に自転する。

【0020】

具体的に説明すると、制御部４は、反時計方向に一定の回転速度をもってテーブル１３を回転させる。この回転速度は、例えば予備加熱及び造形における粉末材料Ａなどの温度上昇速度に応じて決定すればよい。つまり、予備加熱前の粉末材料Ａの温度を予備加熱後に所定の温度まで上昇させるために要するエネルギ量を取得し、そのエネルギ量を粉末材料Ａに与えるために要する所要時間を決定する。そして、その所要時間および予熱領域７１を通過する際に通過する軌跡の長さに応じて、テーブル１３の回転速度が決定される。

【0021】

制御部４は、昇降ユニット３２と電気的に接続され、昇降ユニット３２に対し制御信号を出力し、昇降ユニット３２の動作を通じてテーブル１３の昇降制御を行う。例えば、制御部４は、昇降ユニット３２を作動させて、テーブル１３を昇降させる。具体的には、制御部４は、造形の初期においてテーブル１３を造形タンク１４の上部の位置に配置させ、造形物Ｏの造形が進むに連れてテーブル１３を降下させる。テーブル１３の降下速度は、例えばテーブル１３の回転速度に応じて決定される。

【0022】

制御部４は、加熱部７と電気的に接続され、加熱部７に対し制御信号を出力し、粉末材料Ａの予熱制御を行う。例えば、制御部４は、加熱部７を作動させて、テーブル１３上の粉末材料Ａを加熱させ、粉末材料Ａの予備加熱を実行させる。粉末材料Ａの加熱量は、粉末材料Ａの材質や種類、テーブル１３の回転速度などに応じて設定すればよい。

【0023】

制御部４は、ビーム源８と電気的に接続され、ビーム源８に対し制御信号を出力し、ビームの出射制御を行う。例えば、制御部４は、ビーム源８を作動させて、電子ビームを出射させ、粉末材料Ａの所定の位置に電子ビームを照射させる。電子ビームを照射させる位置は造形物Ｏを造形すべき領域であり、予め設定される照射位置に従って電子ビームが照射される。

【0024】

図３及び図４は、三次元造形装置１の供給部５及びリコータ６の構成概要を示している。図３は粉末材料Ａの供給時を示しており、図４は粉末材料Ａの供給停止時を示している。図３に示すように、供給部５は、支持体９２に支持されてテーブル１３上に設けられている。支持体９２は、ハウジング９の内部に水平に向けて設けられる部材である。図３では、テーブル１３が図示されておらず、テーブル１３上に造形された造形物Ｏが示されている。供給部５は、タンク５１及び供給管５２を備えている。タンク５１は、粉末材料Ａを収容する容器である。タンク５１には供給管５２が接続されている。供給管５２は、タンク５１内の粉末材料Ａを供給路５２ｃに沿ってテーブル１３上へ導く管体である。

【0025】

供給管５２は、本管５２ａ及び可動部５２ｂを有している。本管５２ａは、タンク５１と接続される管体であり、下方に向けて設けられている。可動部５２ｂは、本管５２ａの下部に取り付けられ、上下方向へ移動可能に設けられている。可動部５２ｂには、粉末材料Ａを排出するための供給口５２ｄが形成されている。本管５２ａ及び可動部５２ｂの内部には、粉末材料Ａを流通させる供給路５２ｃが形成されている。

【0026】

可動部５２ｂは、例えば本管５２ａを下方へ延長するように本管５２ａの下部に取り付けられている。例えば、可動部５２ｂに形成される供給路５２ｃは、斜め下方へ曲折して形成される。つまり、曲折した供給路５２ｃの先端側の内面は斜めに形成される。このため、図４に示すように、可動部５２ｂが上方へ移動すると、本管５２ａの下端が可動部５２ｂ内の供給路５２ｃの内面に当接して供給路５２ｃが閉塞する。このとき、本管５２ａは、支持体９２に取り付けられており、上方へは移動しない。本管５２ａの下端は、例えば、供給路５２ｃと同じ方向へ斜めに切断された形状とされる。これにより、可動部５２ｂにおいて、供給路５２ｃ内の粉末材料Ａを下方へ流しつつ、本管５２ａの下端の当接により供給路５２ｃを確実に閉塞することができる。なお、可動部５２ｂの上方への移動により供給路５２ｃを閉塞させる機構は、可動部５２ｂの上方への移動により供給路５２ｃの閉塞が可能であれば、本管５２ａの下端を供給路５２ｃの内面に当接させる機構以外の機構であってもよい。

【0027】

一方、図４の状態において可動部５２ｂが下方へ移動すると、図３に示すように、本管５２ａの下端が可動部５２ｂの供給路５２ｃの内面から離間する。これにより、供給路５２ｃが開通し、供給路５２ｃ内を粉末材料Ａが流下して供給口５２ｄから粉末材料Ａが排出される。

【0028】

図３に示すように、テーブル１３上に供給された粉末材料Ａ（テーブル１３上に造形された造形物Ｏ上に供給された粉末材料Ａを含む）は、リコータ６により敷き均される。リコータ６は、供給部５と一体に設けられている。例えば、リコータ６は、供給部５の可動部５２ｂと一体に設けられ、可動部５２ｂの上下方向の移動と共に移動する。リコータ６は、均し板６１及び支持体６２を有している。均し板６１は、粉末材料Ａを敷き均すための板部材である。均し板６１の下端は、テーブル１３の造形面１３ａと平行となるように形成されている。また、均し板６１の下端は、供給口５２ｄより下方の位置に設けられている。この均し板６１は、支持体６２を介して取り付けられている。支持体６２は、均し板６１を支持するための部材である。可動部５２ｂは、支持体６２に取り付けられている。

【0029】

支持体６２は、昇降体５３に取り付けられ、昇降機構５４の作動により、上下方向へ移動する。昇降機構５４は、昇降体５３を昇降させるアクチュエータを有しており、制御部４の制御信号により作動する。昇降機構５４は、例えば支持体９２に取り付けられている。昇降機構５４の作動により、昇降体５３が上方へ移動すると、リコータ６及び可動部５２ｂが上方へ移動する。一方、昇降機構５４の作動により、昇降体５３が下方へ移動すると、リコータ６及び可動部５２ｂが下方へ移動する。

【0030】

次に、本実施形態に係る三次元造形装置１の動作について説明する。

【0031】

まず、図１において、テーブル１３が上方へ移動させられ造形タンク１４の上部の位置に配置される。すなわち、制御部４から昇降ユニット３２に制御信号が出力され、昇降ユニット３２の作動によりテーブル１３が上方へ移動し造形タンク１４の上部の位置に配置される。

【0032】

そして、図２において、回転軸線Ｃを中心にテーブル１３が回転させられる。すなわち、制御部４から回転ユニット３１に制御信号が出力され、回転ユニット３１の作動によりテーブル１３が回転軸線Ｃを中心に回転する。

【0033】

そして、図３に示すように、供給部５によりテーブル１３上に粉末材料Ａが供給される。すなわち、制御部４から昇降機構５４に制御信号が出力されて可動部５２ｂが下方へ移動され、供給口５２ｄから粉末材料Ａが排出され、テーブル１３上に粉末材料Ａが供給される。そして、テーブル１３上の粉末材料Ａは、リコータ６により敷き均される。すなわち、粉末材料Ａは、所定の厚さでテーブル１３上に塗布される。

【0034】

このとき、供給部５とリコータ６が一体に形成されることにより、供給部５及びリコータ６がシンプルに構成される。供給部５の供給口５２ｄと均し板６１の間の距離が一定であるため、敷き均しの調整が容易となる。また、供給部５とリコータ６が一体に形成されることにより、供給部５及びリコータ６がコンパクトに構成され、テーブル１３上に収まるように設置することができる。

【0035】

次いで、図２に示すように、加熱部７により粉末材料Ａの予備加熱が行われる。すなわち、制御部４から加熱部７に制御信号が出力されて加熱部７が作動し、テーブル１３の回転によって加熱部７の下方に移動してくる粉末材料Ａが加熱される。

【0036】

そして、ビーム源８により粉末材料Ａに電子ビームが照射され、造形物Ｏの造形が行われる。すなわち、制御部４からビーム源８に制御信号が出力されビーム源８が作動し、テーブル１３の回転によってビーム源８の下方の粉末材料Ａに対し電子ビームが照射される。これにより、粉末材料Ａが溶融又は焼結し、造形物Ｏが造形されていく。

【0037】

また、テーブル１３は、造形物Ｏの造形が進むに連れて降下される。すなわち、制御部４から昇降ユニット３２に制御信号が出力され、昇降ユニット３２の作動によりテーブル１３が回転軸線Ｃに沿って降下する。このテーブル１３の降下は、テーブル１３の回転と同期させてもよいが、完全には同期させなくてもよい。

【0038】

そして、造形物Ｏが徐々に積層されて形成され、所望の造形物Ｏが造形されると、粉末材料Ａの供給が停止される。すなわち、制御部４から昇降機構５４に制御信号が出力され、図４に示すように、昇降体５３を介してリコータ６及び可動部５２ｂが上方へ移動される。可動部５２ｂの上方の移動により、可動部５２ｂ内の供給路５２ｃの内面が本管５２ａの下端と当接する。これにより、供給路５２ｃが閉塞し、粉末材料Ａの供給が停止される。

【0039】

このとき、可動部５２ｂと共にリコータ６が上方へ移動するため、供給部５及びリコータ６とテーブル１３上の造形物Ｏとの間に大きな空間が形成される。このため、造形タンク１４、テーブル１３及び造形物Ｏを上方へ持ち上げて、昇降ユニット３２と切り離すことで、造形物Ｏを容易に取り出すことができる。

【0040】

このように、可動部５２ｂと共にリコータ６を上下方向に移動可能とすることにより、造形物Ｏの取り出しを容易とし、粉末材料Ａの排出の停止が可能となる。このため、可動部５２ｂを移動させる一つの昇降機構５４により、造形物Ｏの取り出しを容易とし、粉末材料Ａの排出の停止が可能となる。従って、供給部５及びリコータ６を上下方向へ移動させる機構と供給路５２ｃを閉塞させる機構を個別に設ける必要がない。これにより、三次元造形装置１をシンプルに構成することができる。また、三次元造形装置１をコンパクトに構成でき、小型化を図ることができる。また、三次元造形装置１の低コスト化を図ることができる。

【0041】

以上説明したように、本実施形態に係る三次元造形装置１によれば、テーブル１３の上方に供給部５を設け、この供給部５と一体にリコータ６を設けることにより、造形物Ｏの造形を行う機器をシンプルに構成することができる。また、回転するテーブル１３上に供給部５により粉末材料Ａを供給しリコータ６で敷き均すことができ、粉末材料Ａの供給と敷き均しが効率良く行える。

【0042】

また、本実施形態に係る三次元造形装置１によれば、可動部５２ｂを上方へ移動させることにより、供給部５と造形物Ｏとの間に大きな空間を形成することができる。このため、造形物Ｏの取り出しが容易に行える。また、可動部５２ｂを上方へ移動させることにより、供給路５２ｃを閉塞させて供給口５２ｄからの粉末材料Ａの排出を停止させることができる。つまり、可動部５２ｂを上下方向へ移動可能とすることにより、造形物Ｏの取り出しを容易とし、粉末材料Ａの排出の停止が可能となる。このため、可動部５２ｂを移動させる一つの機構により、造形物Ｏの取り出しを容易とし、粉末材料Ａの排出の停止が可能となる。従って、三次元造形装置１をシンプルに構成でき、小型化が図れる。また、三次元造形装置１の製造コストを低減できる。

【0043】

以上のように本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲の記載の要旨を逸脱しない範囲で様々な変形態様を取ることができる。

【0044】

例えば、上述した実施形態では、供給部５、リコータ６、加熱部７及びビーム源８をそれぞれ一つずつ備えた三次元造形装置１について説明したが、供給部５、リコータ６、加熱部７及びビーム源８をそれぞれ複数備えていてもよい。例えば、図５に示すように、供給部５、リコータ６、加熱部７及びビーム源８をそれぞれ二つずつ備えていてもよい。すなわち、テーブル１３の周方向に供給部５、リコータ６、加熱部７及びビーム源８を二セット備えていてもよい。この場合、図６に示すように、可動部５２ｂ及びリコータ６を上下移動させる支持体６２を共用してもよい。つまり、各セットで一つの支持体６２により可動部５２ｂ及びリコータ６を上下移動させてもよい。これにより、三次元造形装置１の部品点数が低減し、三次元造形装置１の小型化、低コスト化が図れる。また、供給部５、リコータ６、加熱部７及びビーム源８をそれぞれ三つ以上備えて構成されていてもよい。

【0045】

また、上述した実施形態では、図４に示すように、可動部５２ｂを上方へ移動させると、供給路５２ｃが閉塞するものであるが、供給路５２ｃが閉塞した状態で更に可動部５２ｂを上方へ移動可能としてもよい。例えば、本管５２ａをテレスコピック方式などにより伸縮可能に構成し、供給路５２ｃが閉塞した状態で更に可動部５２ｂを上方へ移動できるようにすればよい。この場合、可動部５２ｂを短い距離の移動で供給路５２ｃを閉塞することができる。また、供給部５及びリコータ６とテーブル１３上の造形物Ｏとの間の空間を大きく形成することができ、造形物Ｏを取り出すことがより容易となる。

【0046】

また、上述した実施形態では、エネルギビームとして電子ビームを用いて造形物Ｏを造形する場合について説明したが、電子ビーム以外のエネルギビームを用いて造形を行うものであってもよい。例えば、イオンビーム、レーザビーム、紫外線などを照射して造形物Ｏを造形するものであってもよい。また、パウダーベッド方式以外の方式で造形物Ｏを造形するものであってもよい。

【符号の説明】

【0047】

１ 三次元造形装置
３ 駆動部
４ 制御部
５ 供給部
６ リコータ
７ 加熱部
８ ビーム源
９ ハウジング
１３ テーブル
１３ａ 造形面
１４ 造形タンク
３１ 回転ユニット
３２ 昇降ユニット
５１ タンク
５２ 供給管
５２ａ 本管
５２ｂ 可動部
５２ｃ 供給路
５２ｄ 供給口
５３ 昇降体
５４ 昇降機構
６１ 均し板
６２ 支持体
９２ 支持体
Ａ 粉末材料
Ｃ 回転軸線
Ｏ 造形物
Ｓ 造形空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】