特許 7554282 ３次元造形物製造装置

(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】2024-09-10

(45)【発行日】2024-09-19

(54)【発明の名称】３次元造形物製造装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/236 20170101AFI20240911BHJP

   B29C 64/112 20170101ALI20240911BHJP

   B29C 64/379 20170101ALI20240911BHJP

   B29C 64/295 20170101ALI20240911BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20240911BHJP

   B29C 64/245 20170101ALI20240911BHJP

   B22F 12/86 20210101ALI20240911BHJP

   B22F 12/20 20210101ALI20240911BHJP

   B22F 10/20 20210101ALI20240911BHJP

【ＦＩ】

B29C64/236

B29C64/112

B29C64/379

B29C64/295

B33Y30/00

B29C64/245

B22F12/86

B22F12/20

B22F10/20

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2022564899

(86)(22)【出願日】2020-11-26

(86)【国際出願番号】 JP2020043933

(87)【国際公開番号】W WO2022113224

(87)【国際公開日】2022-06-02

【審査請求日】2023-09-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000992

【氏名又は名称】弁理士法人ネクスト

(74)【代理人】

【識別番号】100162237

【弁理士】

【氏名又は名称】深津 泰隆

(74)【代理人】

【識別番号】100191433

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 友希

(72)【発明者】

【氏名】川尻 明宏

【審査官】久慈 純平

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１７－５１７４１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２０５５１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０４７６８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１９１５６７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ６４／２３６

Ｂ２９Ｃ ６４／１１２

Ｂ２９Ｃ ６４／３７９

Ｂ２９Ｃ ６４／２９５

Ｂ３３Ｙ ３０／００

Ｂ２９Ｃ ６４／２４５

Ｂ２２Ｆ １２／８６

Ｂ２２Ｆ １２／２０

Ｂ２２Ｆ １０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

３次元造形物を３次元積層造形によりパレット上に製造する３次元造形物製造装置であって、
搬入出位置、移載位置、及び加熱位置が所定方向に並ぶベースと、
前記ベース上の前記搬入出位置に前記パレットを搬入し、又は前記ベース上の前記搬入出位置から前記パレットを搬出するコンベアと、
前記ベース上の前記移載位置と、前記３次元造形物の３次元積層造形が行われる前記ベース上の造形領域との間を、前記パレットを載せた状態で移動可能なステージと、
前記ベース上の前記加熱位置に配設され、前記パレット上に３次元積層造形された前記３次元造形物を前記パレットごと加熱する加熱ユニットと、
前記コンベア、前記ステージ、及び前記加熱ユニットの間で前記パレットを移動させる移動ユニットと、を備え、
前記移動ユニットは、
前記搬入出位置、前記移載位置、及び前記加熱位置が並ぶ前記所定方向に沿って配設されるガイドレールと、
前記ガイドレールに案内されて移動可能なスライダーと、
前記スライダーに配設され、前記パレットを把持又は離脱する把持具と、
前記スライダーに配設され、前記把持具に把持される前記パレットの放熱を促進する冷却部と、
を備え、前記スライダーを前記加熱ユニットの上まで移動させた状態で、前記冷却部により前記加熱ユニットの放熱を促進する３次元造形物製造装置。

【請求項2】

前記ベース上の前記搬入出位置は、搬入位置及び搬出位置を備え、
前記コンベアは、
前記ベース上の前記搬入位置に前記パレットを搬入する第１コンベアと、
前記ベース上の前記搬出位置から前記パレットを搬出する第２コンベアと、を備える請求項１に記載の３次元造形物製造装置。

【請求項3】

前記ベース上では、前記所定方向において、前記搬入位置に隣接して前記移載位置を配し、前記移載位置に隣接して前記加熱位置を配し、前記加熱位置に隣接して前記搬出位置を配する請求項２に記載の３次元造形物製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、３次元造形物を３次元積層造形により製造する３次元造形物製造装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、上記３次元造形物製造装置に関し、種々の技術が提案されている。

【0003】

例えば、下記特許文献１に記載の技術では、３次元積層電子デバイスの製造装置において、絶縁層の上に、導電性粒子、紫外線硬化樹脂、及び有機溶剤が混ぜ合わされた導電性ペーストを吐出することによって、回路配線単層を形成する形成処理と、前記回路配線単層に紫外線を照射して前記回路配線単層を硬化させる硬化処理とを有し、前記形成処理と前記硬化処理で前記絶縁層に前記回路配線単層を積層することによって、少なくとも１層の前記回路配線単層が含まれる３次元積層造形物を造形する積層造形工程と、前記積層造形工程が終了した後で前記３次元積層造形物を加熱することによって３次元積層電子デバイスを製造する加熱工程とを備え、前記導電性ペーストの導電性は、前記硬化処理における紫外線の照射によって発現し、前記加熱工程における加熱によって向上する３次元積層電子デバイスの製造方法が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１９／１２３６２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

加熱工程では、基板が、その上面に３次元積層造形物が造形された状態のままで、加熱部で加熱される。そのため、製造装置には、加熱部に対して基板の入出を行うための移動ユニットが設けられる場合がある。それに加えて、製造装置には、その外部と、基板の上面に３次元積層造形物が造形される積層造形工程のエリアとの間において、基板の入出を行うための移動ユニットが設けられる場合もある。

【0006】

もっとも、加熱部は、３次元積層造形における加熱工程の特殊性より、上記のエリアから離れた位置に設けられる。これにより、上述した２つの移動ユニットは、各工程の専用品として、一つ一つ別々に設けられていた。

【0007】

本開示は、上述した点に鑑みてなされたものであり、コンベア、ステージ、及び加熱ユニットの間において、３次元積層造形により３次元造形物が製造されるパレットの移動を一つの移動ユニットで行うことを可能にして、サイズダウン及びコスト削減を図る３次元造形物製造装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本明細書は、３次元造形物を３次元積層造形によりパレット上に製造する３次元造形物製造装置であって、搬入出位置、移載位置、及び加熱位置が所定方向に並ぶベースと、ベース上の搬入出位置にパレットを搬入し、又はベース上の搬入出位置からパレットを搬出するコンベアと、ベース上の移載位置と、３次元造形物の３次元積層造形が行われるベース上の造形領域との間を、パレットを載せた状態で移動可能なステージと、ベース上の加熱位置に配設され、パレット上に３次元積層造形された３次元造形物をパレットごと加熱する加熱ユニットと、コンベア、ステージ、及び加熱ユニットの間でパレットを移動させる移動ユニットと、を備え、移動ユニットは、搬入出位置、移載位置、及び加熱位置が並ぶ所定方向に沿って配設されるガイドレールと、ガイドレールに案内されて移動可能なスライダーと、スライダーに配設され、パレットを把持又は離脱する把持具と、スライダーに配設され、把持具に把持されるパレットの放熱を促進する冷却部と、を備え、スライダーを加熱ユニットの上まで移動させた状態で、冷却部により加熱ユニットの放熱を促進する３次元造形物製造装置を開示する。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、３次元造形物製造装置は、コンベア、ステージ、及び加熱ユニットの間において、３次元積層造形により３次元造形物が製造されるパレットの移動を一つの移動ユニットで行うことを可能にして、サイズダウン及びコスト削減を図る。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】３次元造形物製造装置を示す平面図である。

【図2】３次元造形物製造装置を示す側面図である。

【図3】３次元造形物製造装置を示すブロック図である。

【図4】３次元造形物製造装置を示す平面図である。

【図5】３次元造形物製造装置を示す側面図である。

【図6】３次元造形物製造装置を示す側面図である。

【図7】３次元造形物製造装置を示す平面図である。

【図8】３次元造形物製造装置を示す側面図である。

【図9】３次元造形物製造装置を示す平面図である。

【図10】３次元造形物製造装置を示す平面図である。

【図11】３次元造形物製造装置を示す平面図である。

【図12】３次元造形物製造装置を示す側面図である。

【図13】３次元造形物製造装置を示す側面図である。

【図14】３次元造形物製造装置を示す平面図である。

【図15】３次元造形物製造装置を示す側面図である。

【図16】３次元造形物製造装置を示す側面図である。

【図17】３次元造形物製造装置を示す側面図である。

【図18】３次元造形物製造装置を示す側面図である。

【図19】３次元造形物製造装置を示す平面図である。

【図20】３次元造形物製造装置を示す側面図である。

【図21】３次元造形物製造装置を示す平面図である。

【図22】３次元造形物製造装置を示す側面図である。

【図23】３次元造形物製造装置の変更例を示す平面図である。

【図24】３次元造形物製造装置の変更例を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の好適な実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

【0012】

図１及び図２に示されるように、３次元造形物製造装置１は、ベース１０、ステージ１２、第１インクジェットヘッド１４、及び第２インクジェットヘッド１６を備えている。ベース１０は、概して長方形状をなしている。以下の説明では、ベース１０の短手方向をＸ方向、ベース１０の長手方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向の両方に直交する方向をＺ方向と称して説明する。尚、Ｚ方向は、上下方向である。

【0013】

ステージ１２は、基台１３を有している。基台１３は、平板状に形成され、その上面において、パレットＰが載せられる。パレットＰには、鉄やステンレス等の金属で作られたものが使用される。基台１３に載せられたパレットＰは、そのＸ方向の両縁部が保持装置（図示省略）によって挟まれることで、基台１３に固定的に保持される。また、昇降装置（図示省略）が、基台１３の下方に配設されており、基台１３をＺ方向で昇降させる。

【0014】

第１インクジェットヘッド１４は、基台１３に載せられたパレットＰの上に紫外線硬化樹脂を吐出するものである。紫外線硬化樹脂は、紫外線の照射により硬化する樹脂である。尚、第１インクジェットヘッド１４は、例えば、圧電素子を用いたピエゾ方式でもよく、紫外線硬化樹脂を加熱して気泡を発生させ複数のノズルから吐出するサーマル方式でもよい。

【0015】

第２インクジェットヘッド１６は、基台１３に載せられたパレットＰの上に、金属インクを線状に吐出するものである。金属インクは、金属の微粒子が溶剤中に分散されたものである。尚、第２インクジェットヘッド１６は、例えば、圧電素子を用いたピエゾ方式によって複数のノズルから金属インクを吐出する。

【0016】

３次元造形物製造装置１は、更に、ステージ用ガイドレール１８、第１ガイドレール２０、及び第２ガイドレール２２を備えている。ステージ用ガイドレール１８は、ベース１０の上において、Ｙ方向に沿って設けられている。これに対して、第１，第２ガイドレール２０，２２は、ベース１０の上において、Ｙ方向で一定距離を空けながらＸ方向に沿って設けられており、ステージ用ガイドレール１８とはその上方において立体交差することによって、ステージ用ガイドレール１８と直交している。

【0017】

ステージ用ガイドレール１８では、ステージ１２がＹ方向に移動可能にされている。第１，第２ガイドレール２０，２２では、第１，第２インクジェットヘッド１４，１６がＸ方向に移動可能にされている。これらにより、ステージ１２及び第１，第２インクジェットヘッド１４，１６が、ステージ用ガイドレール１８と第１，第２ガイドレール２０，２２とが立体交差する付近にまで移動すると、第１，第２インクジェットヘッド１４，１６から、ステージ１２の基台１３に載せられたパレットＰの上に、紫外線硬化樹脂及び金属インクを吐出させることが可能な状態になる。

【0018】

３次元造形物製造装置１は、更に、平坦化装置２４、ＵＶ照射装置２６、及び熱線照射装置２８を備えている。平坦化装置２４、ＵＶ照射装置２６、及び熱線照射装置２８は、第１，第２ガイドレール２０，２２の間において、ステージ用ガイドレール１８の上方に並んで設けられている。これにより、ステージ１２及びその基台１３に載せられたパレットＰは、平坦化装置２４、ＵＶ照射装置２６、及び熱線照射装置２８の下方に移動することが可能である。

【0019】

平坦化装置２４は、第１インクジェットヘッド１４によってパレットＰの上に吐出された紫外線硬化樹脂の上面を平坦化するものであり、例えば、紫外線硬化樹脂の表面を均しながら余剰分の樹脂を、ローラ又はブレードによって掻き取ることで、紫外線硬化樹脂の厚みを均一にさせる。また、ＵＶ照射装置２６は、光源として水銀ランプ又はＬＥＤを備えており、パレットＰの上に吐出された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する。これにより、パレットＰの上に吐出された紫外線硬化樹脂が硬化し、樹脂層が形成される。

【0020】

熱線照射装置２８は、パレットＰの上に吐出された金属インクに赤外線又はレーザを照射する装置であり、赤外線又はレーザが照射された金属インクは焼成し、回路配線が形成される。尚、金属インクの焼成とは、エネルギーを付与することによって、溶媒の気化や金属微粒子保護膜の分解等が行われ、金属微粒子が接触または融着をすることで、導電率が高くなる現象である。そして、金属インクが焼成することで、金属製の回路配線が形成される。

【0021】

このようにして、３次元造形物製造装置１では、ステージ１２の基台１３に載せられたパレットＰの上において、３次元造形物の３次元積層造形が行われる。つまり、ベース１０の上では、ステージ用ガイドレール１８と第１ガイドレール２０とが立体交差する付近と、ステージ用ガイドレール１８と第２ガイドレール２２とが立体交差する付近との間を占める造形領域３０において、３次元造形物の３次元積層造形が行われる。

【0022】

３次元造形物製造装置１は、更に、第１メンテナンス装置３２及び第２メンテナンス装置３４を備えている。ベース１０の上では、第１，第２メンテナンス装置３２，３４が、造形領域３０よりもＸ方向の外側において、第１，第２ガイドレール２０，２２の下方に位置するように設けられている。第１，第２メンテナンス装置３２，３４では、第１，第２インクジェットヘッド１４，１６に対して、例えば、ワイピング、キャッピング、フラッシング、又はパージ等のメンテナンスが行われる。尚、第１，第２メンテナンス装置３２，３４は、公知技術のため、その詳細な説明は省略する。

【0023】

３次元造形物製造装置１は、更に、加熱ユニット４０、第１コンベア４２、第２コンベア４４、及び移動ユニット４６等を備えている。更に、ベース１０の上では、造形領域３０よりもＹ方向の外側において、搬入位置２００、移載位置２０２、加熱位置２０４、及び搬出位置２０６が、それらの記載順で、Ｘ方向に並んで設けられている。

【0024】

加熱ユニット４０は、ベース１０の加熱位置２０４に設けられている。加熱ユニット４０は、所謂ホットプレート型の電気ヒータであって、電熱線又はセラミックヒータ等を備えており、加熱位置２０４の上方において、パレットＰが載せられると、パレットＰごと加熱して、パレットＰの上の３次元造形物をその下面側から加熱する。尚、加熱ユニット４０は、赤外線ランプ、赤外線ヒータ、又は電気炉で構成されてもよい。

【0025】

よって、例えば、パレットＰの上の３次元造形物に対して、転写装置（図示省略）で導電性接着剤が転写される場合には、その導電性接着剤が加熱ユニット４０の加熱により硬化する。また、第１インクジェットヘッド１４から、上記の紫外線硬化樹脂に代えて、熱硬化性樹脂が吐出される場合には、その熱硬化性樹脂が加熱ユニット４０の加熱により硬化する。尚、上記の転写装置は、公知技術のため、その詳細な説明は省略する。

【0026】

第１コンベア４２は、Ｘ方向に沿った直線搬送型のコンベアであって、一端側が３次元造形物製造装置１の外部に配置されると共に、他端側がベース１０の搬入位置２００に配置されている。これにより、第１コンベア４２は、パレットＰを、３次元造形物製造装置１の外部から、平面視でベース１０の搬入位置２００に搬入することが可能である。

【0027】

ベース１０の上では、第１コンベア４２と加熱ユニット４０との間において、移載位置２０２が配されている。移載位置２０２には、ステージ用ガイドレール１８が延在している。これにより、ステージ１２は、平面視でベース１０の移載位置２０２と造形領域３０との間を移動することが可能である。

【0028】

第２コンベア４４は、Ｘ方向に沿った直線搬送型のコンベアであって、一端側がベース１０の搬出位置２０６に配置されると共に、他端側が３次元造形物製造装置１の外部に配置されている。これにより、第２コンベア４４は、パレットＰを、平面視でベース１０の搬出位置２０６から、３次元造形物製造装置１の外部に搬出することが可能である。

【0029】

このようにして、ベース１０の上では、Ｘ方向において、搬入位置２００に隣接して移載位置２０２が配され、移載位置２０２に隣接して加熱位置２０４が配され、加熱位置２０４に隣接して搬出位置２０６が配されている。

【0030】

移動ユニット４６は、ガイドレール４８及びスライダー５０等を備えている。ガイドレール４８は、ベース１０の上において、搬入位置２００、移載位置２０２、加熱位置２０４、及び搬出位置２０６（つまり、各位置２００，２０２，２０４，２０６が並ぶＸ方向）に沿って設けられている。ガイドレール４８では、スライダー５０がＸ方向に移動可能にされている。尚、ガイドレール４８は、側面視において、ステージ用ガイドレール１８とはその上方において立体交差することによって、ステージ用ガイドレール１８と直交している。

【0031】

移動ユニット４６では、スライダー５０の下面において、一対の係止爪５２，５２及び冷却口５４等が設けられている。一対の係止爪５２，５２は、パレットＰを把持又は離脱するものであって、スライダー５０のＸ方向の両縁部から下方へ突出している。冷却口５４は、冷風が吹き出すものであって、スライダー５０のＸ方向の中央に配されている。

【0032】

図３に示されるように、３次元造形物製造装置１は、制御装置６０を備えている。制御装置６０は、コントローラ６２及び複数の駆動回路６４を有している。コントローラ６２は、コンピュータを主体とするものであって、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えており、複数の駆動回路６４に接続されている。

【0033】

複数の駆動回路６４には、上記の第１インクジェットヘッド１４、第２インクジェットヘッド１６、平坦化装置２４、ＵＶ照射装置２６、熱線照射装置２８、第１メンテナンス装置３２、第２メンテナンス装置３４、加熱ユニット４０、第１コンベア４２、及び第２コンベア４４が接続される。これにより、これらの機器の作動が、コントローラ６２によって制御される。尚、この点は、ステージ１２が備える上記の保持装置及び昇降装置についても、同様である。

【0034】

更に、複数の駆動回路６４には、ステージスライド機構６６、第１ヘッドスライド機構６８、第２ヘッドスライド機構７０、移動スライド機構７２、把持装置７４、及び冷却装置７６が接続される。これにより、これらの機器の作動が、コントローラ６２によって制御される。

【0035】

ステージスライド機構６６は、上記のステージ用ガイドレール１８に加えて、電磁モータ（図示省略）等を有している。ステージスライド機構６６では、その電磁モータの駆動により、ステージ１２が、ステージ用ガイドレール１８において、Ｙ方向の任意の位置に移動する。

【0036】

第１，第２ヘッドスライド機構６８，７０は、上記の第１，第２ガイドレール２０，２２に加えて、電磁モータ（図示省略）等を有している。第１，第２ヘッドスライド機構６８，７０では、それらの電磁モータの駆動により、第１，第２インクジェットヘッド１４，１６が、第１，第２ガイドレール２０，２２において、Ｘ方向の任意の位置に移動する。

【0037】

移動スライド機構７２は、上記のガイドレール４８に加えて、電磁モータ（図示省略）等を有している。移動スライド機構７２では、その電磁モータの駆動により、移動ユニット４６のスライダー５０が、ガイドレール４８において、Ｘ方向の任意の位置に移動する。これにより、スライダー５０は、ステージ１２において、搬入位置２００、移載位置２０２、加熱位置２０４、及び搬出位置２０６の上方に移動することが可能である。

【0038】

把持装置７４は、移動ユニット４６に備えられている。把持装置７４は、スライダー５０において、一対の係止爪５２，５２を、モータ駆動又は空気圧駆動等によって、Ｚ方向で上昇又は下降させ、Ｘ方向で近接又は離隔させるものである。これにより、一対の係止爪５２，５２は、パレットＰのＸ方向の両縁端を挟むことによって、パレットＰを把持することが可能となり、パレットＰのＸ方向の両縁端から離れることによって、パレットＰを離脱することが可能となる。

【0039】

冷却装置７６は、移動ユニット４６に備えられている。冷却装置７６は、スライダー５０内に設けられている。冷却装置７６は、冷却口５４から下方へ冷風を吹き出させるものである。冷却装置７６には、ボルテックスチューブに圧縮空気を供給することによって冷風を発生させる装置が使用される。尚、冷却装置７６は、冷却口５４から圧縮空気を吹き出させるものであってもよいし、冷却口５４から下方へ送風するファンであってもよい。

【0040】

次に、３次元造形物製造装置１で３次元造形物が３次元積層造形により製造される際のパレットＰの移動について、移動ユニット４６及びステージ１２等の作動状況を参照しながら説明する。３次元造形物製造装置１において、３次元造形物の３次元積層造形が開始されると、上記の図１の白抜き矢印で示されるように、パレットＰが、第１コンベア４２によって、３次元造形物製造装置１の外部から、平面視でベース１０の搬入位置２００に搬入される。

【0041】

パレットＰが第１コンベア４２で搬入されると、図４及び図５に示されるように、ベース１０の上では、ステージ１２が、移載位置２０２の上方に移動する。尚、このようなステージ１２の移動は、パレットＰの搬入前又は搬入中に行われてもよい。また、ベース１０の上では、移動ユニット４６のスライダー５０が、搬入位置２００の上方に移動する。更に、スライダー５０では、一対の係止爪５２，５２が、Ｚ方向で下降すると共にＸ方向で近接することによって、パレットＰを把持する。

【0042】

パレットＰが一対の係止爪５２，５２で把持されると、移動ユニット４６のスライダー５０では、一対の係止爪５２，５２が、Ｚ方向で上昇することによって、パレットＰを持ち上げる。更に、図６に示されるように、ベース１０の上では、スライダー５０が、パレットＰを持ち上げた状態を維持しながら、搬入位置２００の上方から移載位置２０２の上方に向かう。

【0043】

これにより、図７に示されるように、ベース１０の上では、移動ユニット４６のスライダー５０が、移載位置２０２の上方に移動する。その後、スライダー５０では、一対の係止爪５２，５２が、Ｚ方向で下降することによって、パレットＰをステージ１２に置いた状態にする。更に、スライダー５０では、一対の係止爪５２，５２が、Ｘ方向で離隔すると共にＺ方向で上昇することによって、パレットＰを離脱する。これにより、パレットＰが、ステージ１２に載せられる。

【0044】

そして、図９に示されるように、ステージ１２は、パレットＰが載せられた状態を維持しながら、ステージ用ガイドレール１８と第１ガイドレール２０とが立体交差する付近にまで移動する。更に、その付近において、第１インクジェットヘッド１４が、ステージ１２、つまりパレットＰの上方に移動する。これにより、パレットＰの上には、第１インクジェットヘッド１４から吐出された紫外線硬化樹脂が積層される。その後、ステージ１２は、平坦化装置２４及びＵＶ照射装置２６の下方に移動する。これにより、パレットＰの上に吐出された紫外線硬化樹脂が硬化して、３次元造形物１００の樹脂層が形成される。

【0045】

また、図１０に示されるように、ステージ１２は、パレットＰが載せられた状態を維持しながら、ステージ用ガイドレール１８と第２ガイドレール２２とが立体交差する付近にまで移動する。更に、その付近において、第２インクジェットヘッド１６が、ステージ１２、つまりパレットＰの上方に移動する。これにより、パレットＰの上には、第２インクジェットヘッド１６から吐出された金属インクが積層される。その後、ステージ１２は、熱線照射装置２８の下方に移動する。これにより、パレットＰの上に吐出された金属インクが焼成され、３次元造形物１００の回路配線が形成される。

【0046】

このようにして、ステージ１２が平面視でベース１０の造形領域３０内を移動し、３次元造形物１００の樹脂層及び回路配線の形成が繰り返し行われることによって、パレットＰの上には、３次元造形物１００が３次元積層造形される。

【0047】

３次元造形物１００が３次元積層造形されると、図１１及び図１２に示されるように、ベース１０の上において、ステージ１２が、パレットＰが載せられた状態を維持しながら、移載位置２０２の上方に移動する。その後、移動ユニット４６のスライダー５０では、一対の係止爪５２，５２が、Ｚ方向で下降すると共にＸ方向で近接することによって、ステージ１２の上のパレットＰを把持する。

【0048】

パレットＰが一対の係止爪５２，５２で把持されると、移動ユニット４６のスライダー５０では、一対の係止爪５２，５２が、Ｚ方向で上昇することによって、パレットＰを持ち上げる。更に、図１３に示されるように、ベース１０の上において、スライダー５０が、パレットＰを持ち上げた状態を維持しながら、移載位置２０２の上方から加熱位置２０４の上方に向かう。

【0049】

これにより、図１４に示されるように、ベース１０の上では、移動ユニット４６のスライダー５０が、加熱位置２０４の上方に移動する。その後、図１５に示されるように、スライダー５０では、一対の係止爪５２，５２が、Ｚ方向で下降することによって、パレットＰを加熱ユニット４０に置いた状態にする。更に、スライダー５０では、一対の係止爪５２，５２が、Ｘ方向で離隔すると共にＺ方向で上昇することによって、パレットＰを離脱する。これにより、パレットＰが、加熱ユニット４０に載せられる。

【0050】

その後、加熱ユニット４０では、パレットＰ上に３次元積層造形された３次元造形物１００がパレットＰごと加熱される。その際、ベース１０の上では、移動ユニット４６のスライダー５０が、加熱ユニット４０から受ける熱から逃れるため、例えば、図１６に示されるように、加熱位置２０４の上方から移載位置２０２の上方に移動する。もっとも、スライダー５０は、加熱ユニット４０から熱を受けても悪影響が生じない場合には、加熱位置２０４の上方に止まっていてもよい。

【0051】

加熱ユニット４０による加熱が終了すると、ベース１０の上では、移動ユニット４６のスライダー５０が、加熱位置２０４の上方に移動する。その後、図１７に示されるように、スライダー５０では、一対の係止爪５２，５２が、Ｚ方向で下降すると共にＸ方向で近接することによって、パレットＰを把持する。その際、スライダー５０では、３つの矢印で示されるように、冷却口５４から冷風が下方へ吹き出す。これにより、冷却口５４からの冷風がパレットＰ及び３次元造形物１００に吹き当たるので、パレットＰの放熱（つまり、冷却）が促進される。

【0052】

パレットＰが一対の係止爪５２，５２で把持されると、移動ユニット４６のスライダー５０では、一対の係止爪５２，５２が、Ｚ方向で上昇することによって、パレットＰを持ち上げる。更に、図１８に示されるように、ベース１０の上では、スライダー５０が、パレットＰを持ち上げた状態と冷却口５４から冷風が下方へ吹き出した状態とを維持しながら、加熱位置２０４の上方から搬出位置２０６の上方に向かう。

【0053】

これにより、ベース１０の上では、パレットＰが、移動ユニット４６のスライダー５０によって、加熱位置２０４の上方から搬出位置２０６の上方に移動している最中であっても、パレットＰの放熱（つまり、冷却）が促進される。

【0054】

更に、図１９に示されるように、ベース１０の上では、移動ユニット４６のスライダー５０が、搬出位置２０６の上方に移動する。その後、図２０に示されるように、スライダー５０では、一対の係止爪５２，５２が、Ｚ方向で下降することによって、パレットＰを第２コンベア４４に置いた状態にする。更に、スライダー５０では、一対の係止爪５２，５２が、Ｘ方向で離隔すると共にＺ方向で上昇することによって、パレットＰを離脱する。これにより、パレットＰが、第２コンベア４４に載せられる。

【0055】

その後、移動ユニット４６のスライダー５０では、冷却口５４における冷風の吹き出しが停止される。尚、このような停止は、パレットＰの冷却実績から予め設定されたタイミングで行われてもよいし、パレットＰの測定温度等に基づいて行われてもよい。

【0056】

パレットＰが第２コンベア４４に載せられると、図２１において、白抜き矢印で示されるように、パレットＰは、第２コンベア４４によって、平面視でベース１０の搬出位置２０６から、３次元造形物製造装置１の外部に搬出される。また、ベース１０の上では、移動ユニット４６のスライダー５０が、搬出位置２０６の上方から加熱位置２０４の上方に向かう。

【0057】

これにより、図２２に示されるように、ベース１０の上では、移動ユニット４６のスライダー５０が、加熱位置２０４の上方に移動する。その後、スライダー５０では、３つの矢印で示されるように、冷却口５４から冷風が下方へ吹き出す。これにより、冷却口５４からの冷風が加熱ユニット４０に吹き当たるので、加熱ユニット４０の放熱（つまり、冷却）が促進される。尚、スライダー５０は、冷却口５４から冷風が下方へ吹き出した状態を維持しながら、加熱ユニット４０の上方を往復動してもよい。

【0058】

その後、移動ユニット４６のスライダー５０では、冷却口５４における冷風の吹き出しが停止される。尚、このような停止は、加熱ユニット４０の冷却実績から予め設定されたタイミングで行われてもよいし、加熱ユニット４０の測定温度等に基づいて行われてもよい。

【0059】

このようにして、３次元造形物製造装置１では、移動ユニット４６が、第１コンベア４２、ステージ１２、加熱ユニット４０、及び第２コンベア４４の間において、パレットＰを移動させている。

【0060】

以上詳細に説明したように、本実施形態の３次元造形物製造装置１は、第１コンベア４２、第２コンベア４４、ステージ１２、及び加熱ユニット４０の間において、３次元積層造形により３次元造形物１００が製造されるパレットＰの移動を、一つの移動ユニット４６で行うことを可能にして、サイズダウン及びコスト削減を図っている。

【0061】

ちなみに、本実施形態において、第１コンベア４２及び第２コンベア４４は、コンベアの一例である。一対の係止爪５２，５２及び把持装置７４は、把持具の一例である。冷却口５４及び冷却装置７６は、冷却部の一例である。搬入位置２００及び搬出位置２０６は、搬出入位置の一例である。Ｘ方向は、所定方向の一例である。

【0062】

尚、本開示は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、移動ユニット４６のスライダー５０においては、冷却口５４における冷風の吹き出しが、間欠的に行われてもよい。

【0063】

また、図２３に示されるように、第２コンベア４４は、Ｙ方向に沿った直線搬送型のコンベアであってもよい。この点は、第１コンベア４２についても、同様である。

【0064】

更に、図２４に示されるように、ベース１０の上において、加熱位置２０４と搬出位置２０６とがお互いに入れ替わってもよい。このような入れ替わりは、搬入位置２００、移載位置２０２、加熱位置２０４、及び搬出位置２０６の間において可能である。尚、このような入れ替わりに伴って、第１コンベア４２、ステージ１２、加熱ユニット４０、及び第２コンベア４４の配設箇所もお互いに入れ替わる。

【0065】

また、第１コンベア４２と第２コンベア４４のうち、いずれか一方を省いてもよい。例えば、第１コンベア４２を省いた場合には、第２コンベア４４によって、パレットＰが、３次元造形物製造装置１の外部から、平面視でベース１０の搬出位置２０６に搬入される。これに対して、第２コンベア４４を省いた場合には、第１コンベア４２によって、パレットＰが、平面視でベース１０の搬入位置２００から、３次元造形物製造装置１の外部に搬出される。

【符号の説明】

【0066】

１：３次元造形物製造装置、１０：ベース、１２：ステージ、３０：造形領域、４０：加熱ユニット、４２：第１コンベア、４４：第２コンベア、４６：移動ユニット、４８：ガイドレール、５０：スライダー、５２：係止爪、５４：冷却口、７４：把持装置、７６：冷却装置、１００：３次元造形物、２００：搬入位置、２０２：移載位置、２０４：加熱位置、２０６：搬出位置、Ｐ：パレット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】