特許 7567230 造形装置、及び、再利用材料の製造方法

(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】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】造形装置、及び、再利用材料の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/357 20170101AFI20241008BHJP

   B29C 64/209 20170101ALI20241008BHJP

   B29C 64/321 20170101ALI20241008BHJP

   B29C 64/379 20170101ALI20241008BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20241008BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20241008BHJP

   B33Y 40/00 20200101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

B29C64/357

B29C64/209

B29C64/321

B29C64/379

B33Y10/00

B33Y30/00

B33Y40/00

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020111324

(22)【出願日】2020-06-29

(65)【公開番号】P2022010642

(43)【公開日】2022-01-17

【審査請求日】2023-04-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】姉川 賢太

【審査官】神田 和輝

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－２１４５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０７４９８８６０（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１９８２４３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第１０６１１０８５（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２００５－１１８９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０９４３９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０７－２０５１５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ

Ｂ２９Ｄ

Ｂ３３Ｙ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

材料の少なくとも一部を可塑化する可塑化部を有する吐出部と、
ステージ上の第１成形製品、又は、前記第１成形製品に造形材料が付加されて形成され
た中間部品を切削する切削部と、
前記切削部を制御して、前記第１成形製品又は前記中間部品を切削して、前記材料とな
る再利用材料を造形する制御部と、を備える、造形装置。

【請求項2】

請求項１に記載の造形装置であって、
前記制御部は、前記切削部を制御して、射出成形装置で使用され熱可塑性樹脂を含む成
形型である前記第１成形製品、又は、前記成形型に前記造形材料が付加されて形成された
前記中間部品を切削して、前記再利用材料を造形する、造形装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の造形装置であって、
前記吐出部は、ノズルを有し、
前記制御部は、
前記吐出部を制御して、前記再利用材料を可塑化させ、可塑化した前記再利用材料を
前記ノズルから前記ステージに向けて吐出させ、
前記切削部を制御して、前記ステージ上に吐出された可塑化された前記再利用材料の
一部を切削させることによって、前記第１成形製品とは異なる第２成形製品を造形する、
造形装置。

【請求項4】

請求項１から３の少なくともいずれか一項に記載の造形装置であって、
前記再利用材料を前記可塑化部に向けて輸送する輸送部を備える、造形装置。

【請求項5】

請求項１から４の少なくともいずれか一項に記載の造形装置であって、
前記再利用材料の大きさを選別する選別部を備える、造形装置。

【請求項6】

再利用材料の製造方法であって、
切削部によって、ステージ上の第１成形製品、又は、前記第１成形製品に造形材料が付
加されて形成された中間部品を切削して、材料の少なくとも一部を可塑する可塑化部に供
給される前記材料となる再利用材料を造形する、再利用材料の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、造形装置、及び、再利用材料の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

造形物を造形する装置に関して、特許文献１には、発泡剤から造形物を造形した後に、その造形物を粉砕し、消失させる技術が開示されている。また、溶解剤によって造形物を溶解することで、その造形物を消失させるとともに、新たな造形物を造形するための原料として再利用する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－１７６３２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、特許文献１に記載された技術では、造形物を粉砕によって消失させた場合には、造形物を原料として再利用することができない。また、造形物を原料として再利用する場合には、造形物を溶解して得られた液材から、溶解剤を分離する工程を要する。そのため、造形物を簡易に再利用できる技術が求められていた。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の第１の形態によれば、造形装置が提供される。この造形装置は、ステージ上の第１成形製品、又は、前記第１成形製品に造形材料が付加されて形成された中間部品を切削する切削部と、前記切削部を制御して、前記第１成形製品又は前記中間部品を切削して、前記第１成形製品および前記中間部品とは異なる造形物を造形する制御部と、を備える。

【0006】

本開示の第２の形態によれば、造形物の製造方法が提供される。この製造方法は、切削部によって、ステージ上の第１成形製品、又は、前記第１成形製品に造形材料が付加されて形成された中間部品を切削して、前記第１成形製品および前記中間部品とは異なる前記造形物を造形する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】造形装置の概略構成を示す図。

【図2】吐出部の概略構成を示す説明図。

【図3】ローターの下面側の構成を示す概略斜視図。

【図4】バレルの上面側の構成を示す概略平面図。

【図5】事前造形処理を示す工程図。

【図6】事前造形処理において、造形材料が吐出される様子を示す図。

【図7】第１実施形態における造形処理を示す工程図。

【図8】第１実施形態の造形処理において第１成形製品が切削される様子を示す図。

【図9】第２実施形態における造形処理を示す工程図。

【図10】第１成形製品に造形材料が付加された様子を示す図。

【図11】第２実施形態の造形処理によって造形された第２成形製品を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

Ａ．第１実施形態：
図１は、本実施形態における造形装置１０の概略構成を示す図である。図１には、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向に沿った矢印が表されている。Ｘ，Ｙ，Ｚ方向は、互いに直交する３つの空間軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿った方向であり、それぞれ、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿う一方側の方向と、その反対方向とを、両方含む。Ｘ軸およびＹ軸は、水平面に沿った軸であり、Ｚ軸は、鉛直線に沿った軸である。他の図においても、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に沿った矢印が、適宜、表されている。図１におけるＸ，Ｙ，Ｚ方向と、他の図におけるＸ，Ｙ，Ｚ方向とは、同じ方向を表している。以下の説明において、向きを特定する場合には、正の方向を「＋」、負の方向を「－」として、方向表記に正負の符号を併用する。

【0009】

造形装置１０は、吐出部１００と、切削部２００と、ステージ３００と、移動機構４００と、制御部５００と、輸送部１３０と、選別部１７０とを、備えている。造形装置１０は、制御部５００の制御下で、切削部２００に取り付けられた切削工具２１０を回転させつつ、移動機構４００を駆動して、切削工具２１０とステージ３００との相対的な位置を変化させることによって、ステージ３００上の、成形製品である第１成形製品ＳＰ１、又は、第１成形製品ＳＰ１に造形材料が付加されて形成された中間部品を切削し、第１成形製品ＳＰ１および中間部品とは異なる造形物である造形物ＯＢを造形する。

【0010】

成形製品とは、その形状を利用することを目的として成形された部分を有する完成品や、部品等を指す。成形製品は、例えば、射出成形等に用いられる成形型、デザイン検討に用いられる模型、各種の機械部品や意匠品等であり、例えば、本実施形態の造形装置、射出成形装置や他の造形装置等によって成形される。造形物とは、成形製品だけではなく、加工されて用いられることを目的として生成された、いわゆる材料や原料等のことをも指す。従って、例えば、「制御部５００が第１成形製品ＳＰ１を切削して造形物ＯＢを造形する」と言う場合、制御部５００は、造形物ＯＢとして第１成形製品ＳＰ１と異なる成形製品を造形してもよいし、造形物ＯＢとして材料や原料等を造形してもよい。

【0011】

「造形物ＯＢが、第１成形製品ＳＰ１と異なる」と言う場合、造形物ＯＢの形状または構成材料が、第１成形製品ＳＰ１の形状または構成材料と異なっていればよい。例えば、造形物ＯＢが第１成形製品ＳＰ１から造形された材料である場合、造形物ＯＢの形状と第１成形製品ＳＰ１との形状が異なるため、造形物ＯＢと第１成形製品ＳＰ１とは異なる。また、第１成形製品ＳＰ１の一部が切削によって除去されて造形物ＯＢとして成形製品が造形された場合、両者の形状が異なるため、両者は異なる。更に、第１成形製品ＳＰ１の一部が切削され、かつ、切削された部分に切削された部分を構成する材料とは異なる材料が付加され、第１成形製品ＳＰ１と同一形状の造形物ＯＢが造形された場合、両者の構成材料が異なるため、両者は異なる。第１成形製品ＳＰ１と造形物ＯＢとの形状が異なり、かつ、両者の構成材料が異なる場合もまた、両者は異なる。なお、「造形物ＯＢが中間部品と異なる」と言う場合も、上記と同様である。

【0012】

また、本実施形態における造形装置１０は、制御部５００の制御下で、吐出部１００に設けられたノズル６１から、ステージ３００上の造形面３１０に向かって造形材料を吐出させつつ、移動機構４００を駆動して、ノズル６１とステージ３００との相対的な位置を変化させることによって、ステージ３００上に造形材料を積層する。

【0013】

切削部２００は、ヘッド先端の軸に取り付けられた切削工具２１０を回転させて、ステージ３００上の第１成形製品を切削する切削装置である。切削工具２１０としては、例えば、フラットエンドミルや、ボールエンドミル、フェイスミル等を用いることができる。本実施形態の切削部２００は、図示しない自動工具交換装置（ＡＴＣ）によって、例えば、切削対象や切削目的等に応じて、複数の切削工具２１０を交換可能に構成されている。切削部２００は、一般的な位置検出センサーによって切削工具２１０の先端の位置を検出し、検出結果を制御部５００に送信する。制御部５００は、この検出結果を用いて、後述する移動機構４００によって、切削工具２１０と積層された造形材料との相対的な位置関係を制御して切削を行う。尚、切削部２００は、イオナイザー等の除電器を備えていてもよい。

【0014】

移動機構４００は、吐出部１００および切削部２００と、ステージ３００との、それぞれを移動させることによって、吐出部１００および切削部２００と、ステージ３００との相対的な位置を変更する。これによって、吐出部１００に設けられたノズル６１、および、切削部２００の、ステージ３００の造形面３１０に対する相対的な位置が変化する。なお、造形面３１０に対するノズル６１の相対的な位置の変化を、単にノズル６１の移動と呼ぶこともある。同様に、造形面３１０に対する切削部２００の相対的な位置の変化を、単に切削部２００の移動と呼ぶこともある。

【0015】

本実施形態における移動機構４００は、３つのモーターの駆動力によって、吐出部１００および切削部２００をＸ方向およびＺ方向に沿って移動させ、ステージ３００をＹ方向に沿って移動させる。各モーターは、制御部５００の制御下にて駆動する。尚、移動機構４００は、吐出部１００および切削部２００を移動させずにステージ３００を移動させる構成であってもよい。また、ステージ３００を移動させずに吐出部１００や切削部２００を移動させる構成であってもよい。

【0016】

図２は、本実施形態における吐出部１００の概略構成を示す説明図である。吐出部１００は、材料供給部２０と、可塑化部３０と、ノズル６１とを、備えている。

【0017】

材料供給部２０には、ペレットや粉末等の状態の材料が投入される。材料としては、市販の材料や、後述する再利用材料が用いられる。本実施形態では、市販の材料としては、ペレット状のＡＢＳ樹脂が用いられる。なお、造形装置１０において使用可能な材料の詳細については後述する。本実施形態における材料供給部２０は、ホッパーによって構成されている。材料供給部２０と可塑化部３０との間は、材料供給部２０の下方に設けられた連通路２２によって接続されている。材料供給部２０に投入された材料は、連通路２２を介して、可塑化部３０に供給される。

【0018】

可塑化部３０は、ローターケース３１と、駆動モーター３２と、ローター４０と、バレル５０と、ヒーター５８とを備えている。可塑化部３０は、材料供給部２０から供給された固体状態の材料の少なくとも一部を可塑化して流動性を有するペースト状の造形材料にして、ノズル６１に供給する。「可塑化」とは、熱可塑性を有する材料に熱が加わり溶融することを意味する。「溶融」とは、熱可塑性を有する材料が融点以上の温度に加熱されて液状になることのみならず、熱可塑性を有する材料がガラス転移点以上の温度に加熱されることにより軟化し、流動性が発現することをも意味する。なお、ローター４０のことを、スクロールや、フラットスクリュー、又は、単にスクリューと呼ぶこともある。

【0019】

ローターケース３１は、ローター４０を収容している。ローターケース３１の上面には、駆動モーター３２が固定されている。駆動モーター３２の回転軸は、ローター４０の上面４１に接続されている。なお、駆動モーター３２は、直接、ローター４０と接続されていなくてもよい。例えば、ローター４０と駆動モーター３２とは、減速機を介して接続されていてもよい。この場合、例えば、遊星歯車機構を有する減速機の遊星ギアに駆動モーター３２が接続され、太陽ギアにローター４０が接続されていてもよい。

【0020】

ローター４０は、中心軸ＲＸに沿った方向の高さが直径よりも小さい略円柱形状を有している。ローター４０は、中心軸ＲＸがＺ方向に平行になるように、ローターケース３１内に配置されている。ローター４０は、駆動モーター３２の回転によって生じるトルクによって、ローターケース３１内にて、中心軸ＲＸを中心に回転する。

【0021】

ローター４０は、中心軸ＲＸに沿った方向における上面４１とは反対側に溝形成面４８を有している。溝形成面４８には、溝４２が形成されている。ローター４０の溝形成面４８の詳細な形状は、図３を用いて後述する。

【0022】

バレル５０は、ローター４０の下方に設けられている。バレル５０は、ローター４０の溝形成面４８に対向する対向面５２を有している。対向面５２の中心には、連通孔５６が設けられている。可塑化部３０によって生成された造形材料は、連通孔５６を介してノズル６１へと供給される。尚、対向面５２の詳細な形状については、図４を用いて後述する。

【0023】

ヒーター５８は、ローター４０とバレル５０との間に供給された材料を加熱する。本実施形態のヒーター５８は、バレル５０に埋設されている。ヒーター５８の出力は、制御部５００によって制御される。他の実施形態では、ヒーター５８は、例えば、バレル５０に埋設されることなくバレル５０に接して設けられていてもよいし、ローター４０等に設けられていてもよい。

【0024】

ノズル６１は、バレル５０の下方に設けられている。ノズル６１には、ノズル流路６５と、ノズル孔６６とが形成されている。ノズル流路６５は、可塑化部３０の連通孔５６に連通する。ノズル孔６６は、ノズル流路６５の大気に連通する側の端部に設けられた流路断面が縮小された部分である。可塑化部３０からノズル流路６５に供給された造形材料は、ノズル孔６６から吐出される。

【0025】

図３は、ローター４０の下面側の構成を示す概略斜視図である。ローター４０の下面とは、上述した溝形成面４８のことを指す。図３には、ローター４０の中心軸ＲＸの位置が一点鎖線で示されている。バレル５０に対向するローター４０の下面には、溝４２が設けられている。

【0026】

ローター４０の溝形成面４８の中央部４５は、溝４２の一端が接続されている凹部として構成されている。中央部４５は、バレル５０の連通孔５６に対向する。中央部４５は、中心軸ＲＸと交差している。

【0027】

ローター４０の溝４２は、いわゆるスクロール溝を構成する。溝４２は、中央部４５から、ローター４０の外周に向かって弧を描くように渦状に延びている。溝４２は、インボリュート曲線状や螺旋状に延びるように構成されてもよい。溝形成面４８には、溝４２の側壁部を構成し、各溝４２に沿って延びている凸条部４３が設けられている。溝４２は、ローター４０の側面に形成された材料流入口４４まで連続している。この材料流入口４４は、材料供給部２０の連通路２２を介して供給された材料を受け入れる部分である。

【0028】

図３には、３つの溝４２と、３つの凸条部４３と、を有するローター４０の例が示されている。ローター４０に設けられる溝４２や凸条部４３の数は、３つには限定されない。ローター４０には、１つの溝４２のみが設けられていてもよいし、２以上の複数の溝４２が設けられていてもよい。また、溝４２の数に合わせて任意の数の凸条部４３が設けられてもよい。

【0029】

図３には、材料流入口４４が３箇所に形成されているローター４０の例が図示されている。ローター４０に設けられる材料流入口４４の数は、３箇所に限定されない。ローター４０には、材料流入口４４が１箇所にのみ設けられていてもよいし、２箇所以上の複数の箇所に設けられていてもよい。

【0030】

図４は、バレル５０の上面側の構成を示す概略平面図である。バレル５０の上面とは、上述した対向面５２である。対向面５２は、略円形状を有する。対向面５２の中心には、上述した連通孔５６が形成されている。対向面５２における連通孔５６の周りには、複数の案内溝５４が形成されている。それぞれの案内溝５４は、一端が連通孔５６に接続され、連通孔５６から対向面５２の外周に向かって渦状に延びている。それぞれの案内溝５４は、造形材料を連通孔５６に導く機能を有している。なお、バレル５０には、案内溝５４が形成されていなくてもよい。

【0031】

ローター４０が回転すると、材料流入口４４から供給された材料が、溝４２に誘導されて、溝４２内において、加熱されながら中央部４５に向かって移動する。このとき、材料は、ヒーター５８の熱によって、中央部４５に近づくほど可塑化され、造形材料へと転化する。中央部４５に集められた造形材料は、中央部４５で生じる内圧により連通孔５６を介してノズル６１に流出する。このように、可塑化部３０は、ローター４０とバレル５０との間において、ローター４０の回転によって連通孔５６に向かって材料を搬送しつつ、ヒーター５８の熱によって材料を可塑化できる。従って、例えば、インラインスクリューと比較して、材料の剪断によって生じる熱が小さくても安定して材料を可塑化しやすい。そのため、例えば、材料が微粉状であっても、可塑化部３０によって安定して材料を可塑化できる。

【0032】

輸送部１３０は、後述する再利用材料を可塑化部３０に向けて輸送する。図１に示すように、輸送部１３０は、ブロアー１３５と、コンベアー部１４０と、回収部１５０と、圧送部１６０とを、備え、ステージ３００上で形成された切削粉等を、可塑化部３０に向けて輸送可能に構成されている。なお、輸送部１３０は、再利用材料を可塑化部３０に向けて輸送可能に構成されていればよく、他の実施形態では、例えば、上記の構成の一部を備えていなくてもよいし、上記の構成と異なる輸送装置等を備えていてもよい。

【0033】

ブロアー１３５は、ステージ３００に向かって空気を吹き付ける送風機によって構成されている。コンベアー部１４０は、ステージ３００の＋Ｘ方向および－Ｘ方向に設けられた２つのコンベアーによって構成されている。回収部１５０は、コンベアー部１４０の－Ｙ方向に隣接するように設けられた、Ｘ方向に細長い形状を有する箱状の容器である。回収部１５０は、コンベアー部１４０より下方に設けられ、＋Ｚ方向に開口している。圧送部１６０は、本体部１６１と、第１チューブ１６２と、第２チューブ１６３とを有する。本体部１６１は、回収部１５０から切削粉等を吸引する吸引機と、圧縮空気とともに材料供給部２０へと切削粉等を圧送するコンプレッサーとを、有する。第１チューブ１６２は、回収部１５０と本体部１６１とを接続する可撓性のチューブである。第２チューブ１６３は、本体部１６１と材料供給部２０とを接続する可撓性のチューブである。なお、例えば、第２チューブ１６３と材料供給部２０との接続部に、圧縮空気をパージする機構が設けられていてもよい。

【0034】

選別部１７０は、後述する再利用材料の大きさを選別する部材である。本実施形態の選別部１７０は、輸送部１３０の一部として、圧送部１６０の本体部１６１内に設けられている。選別部１７０は、フィルターを有している。切削粉等は、回収部１５０から材料供給部２０へと圧送される際、このフィルターを通過することによって、フィルターの目の大きさに応じて、その大きさを選別される。選別部１７０には、例えば、複数のフィルターが設けられていてもよい。また、選別部１７０は、本体部１６１内に設けられていなくてもよく、例えば、コンベアー部１４０の途中に設けられてもよいし、輸送部１３０と独立して設けられてもよい。更に、選別部１７０は、例えば、気流による遠心力や、フィルターと気流による遠心力の組み合わせ等によって切削粉等の大きさを選別してもよい。

【0035】

制御部５００は、１以上のプロセッサーと、主記憶装置と、外部との信号の入出力を行う入出力インターフェースとを備えるコンピューターによって構成されている。本実施形態では、制御部５００は、主記憶装置上に読み込んだプログラムや命令をプロセッサーが実行することによって、造形処理を含む種々の機能を発揮する。尚、制御部５００は、コンピューターではなく、複数の回路の組み合わせによって構成されてもよい。

【0036】

造形処理とは、造形物ＯＢを製造するための処理を指す。造形処理は、造形装置１０に設けられた操作パネルや、造形装置１０に接続されたコンピューターに対して、ユーザーによる造形処理の開始操作が行われた場合に、制御部５００によって実行される。

【0037】

本実施形態では、制御部５００は、造形処理を実行することによって、造形物ＯＢとして、再利用材料を造形する。再利用材料とは、第１成形製品ＳＰ１又は中間部品を切削することによって得られる材料である。また、制御部５００は、造形処理の実行に先立って、第１成形製品ＳＰ１を造形するために事前造形処理を実行し、第１成形製品ＳＰ１を造形する。

【0038】

図５は、事前造形処理を示す工程図である。ステップＳ１０２にて、制御部５００は、吐出部１００を制御して、ステージ３００上に造形材料を積層させる。具体的には、制御部５００は、可塑化部３０を制御して、材料としてペレット状のＡＢＳ樹脂を可塑化して造形材料を生成させ、生成された造形材料をノズル６１からステージ３００に向けて吐出させて固化させつつ、ステージ３００上に造形材料を積層する。造形材料の固化とは、吐出部１００から吐出された造形材料が流動性を失うことを指す。本実施形態では、造形材料は、冷えることによって熱収縮するとともに可塑性を失って固化する。

【0039】

図６は、ステップＳ１０２において、造形材料が吐出される様子を示す図である。図６に示すように、ステップＳ１０２が実行されることによって、ステージ３００上に造形材料が積層され、造形材料の層ＭＬが形成される。

【0040】

ステップＳ１０４にて、制御部５００は、切削部２００を制御して、ステージ３００上の造形材料の一部を切削させる。ステップＳ１０４では、例えば、図６に示した造形材料の層ＭＬの側面等が切削される。

【0041】

本実施形態の制御部５００は、ステップＳ１０２およびステップＳ１０４のように、吐出部１００および切削部２００を制御して成形製品を造形する際、吐出データおよび切削データに従って成形製品を造形する。従って、制御部５００は、ステップＳ１０２やステップＳ１０４の実行に先立って、例えば、造形装置１０に接続された他のコンピューター等から、吐出データや切削データを取得する。吐出データは、造形材料を吐出しながら移動するノズル６１移動経路である吐出パスが表されたデータである。吐出データには、例えば、吐出パスにおける造形材料の線幅データ等が含まれる。切削データは、造形された造形材料を切削しながら移動する切削工具２１０の移動経路である切削パスが表されたデータである。切削パスデータには、例えば、切削工具２１０の回転数の目標値や、切削工具２１０の送り速度の目標値等が含まれる。なお、制御部５００は、例えば、造形する成形製品の形状データから、吐出パスや切削パスを生成してもよい。この場合、造形装置１０は、制御部５００とは別に、吐出パスや切削パスを生成するコンピューター等を備えていてもよい。

【0042】

ステップＳ１０２とステップＳ１０４とが実行されることによって、第１成形製品ＳＰ１が造形される。なお、制御部５００は、例えば、ステップＳ１０２とステップＳ１０４とを適宜繰り返し実行することによって第１成形製品ＳＰ１を造形してもよい。また、造形装置１０が、例えば、吐出された造形材料を加熱するヒーター等の加熱部や、吐出された造形材料を冷却する送風機等の冷却部を備える場合、制御部５００は、加熱部や冷却部を制御して造形材料を加熱または冷却することで、造形材料の流動性を調整しつつ、造形材料の積層や切削を行ってもよい。

【0043】

本実施形態では、第１成形製品ＳＰ１として、射出成形装置で使用される成形型が造形される。従って、本実施形態の第１成形製品ＳＰ１には、例えば、射出成形装置によって成形される成形物の形状を定めるキャビティーを形成するための、凹凸形状等が形成される。また、本実施形態の第１成形製品ＳＰ１は、上述したように、ＡＢＳ樹脂によって造形される。すなわち、第１成形製品ＳＰ１は、熱可塑性樹脂を含む。

【0044】

図７は、本実施形態における造形処理を示す工程図である。上述したように、本実施形態では、造形処理は、図５に示した事前造形処理の後に実行される。なお、造形処理は、第１成形製品ＳＰ１の造形の直後に実行されなくてもよく、例えば、第１成形製品ＳＰ１が、射出成形装置において成形型として使用された後等に実行されてもよい。この場合、第１成形製品ＳＰ１は、例えば、ユーザー等によって、ステップＳ１１０に先立ってステージ３００上に載置される。また、このときの第１成形製品ＳＰ１は、例えば、熱劣化していてもよいし、その一部が破損等していてもよい。

【0045】

ステップＳ１１０にて、制御部５００は、切削部２００を制御して、第１成形製品ＳＰ１を切削し、造形物ＯＢとして、再利用材料を造形する。なお、本実施形態では、制御部５００は、ステップＳ１１０において、第１成形製品ＳＰ１の全てを切削するが、他の実施形態では、第１成形製品ＳＰ１の一部のみを切削して再利用材料を造形してもよい。また、制御部５００は、ステップＳ１１０において、中間部品の全てまたは一部を切削して、再利用材料を造形してもよい。この場合、制御部５００は、例えば、ステップＳ１１０に先立って、第１成形製品ＳＰ１に造形材料を付加し、中間部品を形成する。

【0046】

図８は、造形処理のステップＳ１１０において第１成形製品ＳＰ１が切削される様子を示す図である。本実施形態の制御部５００は、切削部２００を制御して、第１成形製品ＳＰ１を切削することによって、再利用材料である再利用ペレットＲＭを造形する。本実施形態では、制御部５００は、図５のステップＳ１０４に示したような成形製品の造形と、図７のステップＳ１１０に示した再利用材料の造形とでは、異なる態様で切削部２００を制御する。具体的には、制御部５００は、ステップＳ１１０においては、切削データを用いることなく、切削部２００に設けられた位置センサーによって切削工具２１０と第１成形製品ＳＰ１との間の距離を測定しつつ、切削工具２１０を移動させ、一定のストロークで切削工具２１０を第１成形製品ＳＰ１に接触させて切削を行う。これによって、第１成形製品ＳＰ１から再利用ペレットＲＭが削り取られて造形され、かつ、造形される再利用ペレットＲＭの大きさや形状のばらつきが抑制される。

【0047】

制御部５００は、例えば、成形製品の造形と再利用材料の造形とで異なる切削工具２１０を使用してもよい。この場合、例えば、成形製品の切削においてフラットエンドミルが使用され、再利用材料の造形においてボールエンドミルが使用されてもよい。また、切削中に複数の切削工具２１０を使い分けてもよい。また、他の実施形態では、制御部５００は、例えば、図７のステップＳ１１０において、図５のステップＳ１０４と同様に、切削データに従って再利用材料を造形してもよい。この場合、制御部５００は、例えば、ＡＴＣによって切削部２００のヘッド先端に装着したタッチプローブを用いて第１成形製品ＳＰ１のＺ座標を検出した後、ＡＴＣによってヘッド先端にフェイスミル等の切削工具２１０を装着し、検出した第１成形製品ＳＰ１のＺ座標と切削データとに基づいて、切削工具２１０をＺ方向に一定のストロークで動作させて、再利用ペレットＲＭを造形してもよい。

【0048】

ステップＳ１２０にて、制御部５００は、輸送部１３０を制御して、再利用材料である再利用ペレットＲＭを可塑化部３０に向けて輸送する。なお、図８では、輸送部１３０による再利用ペレットＲＭの輸送経路が、実線矢印によって示されている。具体的には、制御部５００は、まず、ブロアー１３５を制御して、ステップＳ１１０にて造形された再利用ペレットＲＭを、コンベアー部１４０へと吹き飛ばす。次に、制御部５００は、コンベアー部１４０を制御して駆動させ、再利用ペレットＲＭを運搬し、回収部１５０へと投入する。更に、制御部５００は、圧送部１６０の本体部１６１を制御して、第１チューブ１６２を介して再利用ペレットＲＭを本体部１６１に吸引し、本体部１６１に吸引された再利用ペレットＲＭを、第２チューブ１６３を介して材料供給部２０へと圧送する。そして、材料供給部２０へと供給された再利用ペレットＲＭは、図２に示した連通路２２を介して可塑化部３０に供給される。なお、本実施形態では、制御部５００は、造形処理中、常時、輸送部１３０を駆動させることによって、再利用材料を可塑化部３０に向けて輸送する。他の実施形態では、制御部５００は、例えば、再利用材料が造形されるタイミングに応じて適宜、輸送部１３０を駆動させてもよい。

【0049】

ステップＳ１２０において、再利用材料は、可塑化部３０へ輸送される間に、上述した選別部１７０によって、その大きさを選別される。具体的には、本実施形態では、選別部１７０のフィルターの目より小さい寸法を有する再利用ペレットＲＭは可塑化部３０へと輸送されやすく、フィルターの目より大きい寸法を有する再利用ペレットＲＭはフィルターに捕集されやすい。従って、選別部１７０が設けられることによって、可塑化部３０に輸送される再利用ペレットＲＭの寸法やアスペクト比が一定の値以下に保たれやすく、可塑化部３０において再利用ペレットＲＭが安定して可塑化されやすくなる。選別部１７０によって選別する再利用材料の大きさは、例えば、再利用材料が可塑化されるまでに通過する経路の寸法に応じた大きさや、可塑化部３０における再利用材料の可塑化が安定する大きさ等として、実験等によって定められる。なお、選別部１７０は、例えば、再利用材料の大きさを、一定の大きさ以下に選別するだけでなく、一定の大きさ以上かつ一定の大きさ以下の範囲に選別するように構成されていてもよい。また、選別部１７０によって捕集された再利用材料は、例えば、回収されることによって、他の成形製品の造形処理や、他の造形装置等における造形に使用されてもよい。

【0050】

ステップＳ１３０にて、制御部５００は、可塑化部３０を制御して、再利用材料を可塑化させる。具体的には、ステップＳ１２０において可塑化部３０へと輸送された再利用ペレットＲＭが、可塑化部３０によって可塑化され、再利用造形材料が生成される。なお、ステップＳ１３０において再利用造形材料が生成される際には、少なくとも再利用材料が可塑化されていればよく、例えば、再利用材料が可塑化される際に、再利用材料とは別の市販の材料等が可塑化されてもよい。すなわち、ステップＳ１３０において生成される再利用造形材料は、例えば、再利用材料が可塑化されて生成されるものと、市販の材料等が可塑化されて生成されるものとを含んでいてもよい。

【0051】

ステップＳ１４０にて、制御部５００は、再利用造形材料を使用して、第２成形製品ＳＰ２を造形する。第２成形製品ＳＰ２とは、第１成形製品ＳＰ１とは異なる成形製品である。本実施形態では、ステップＳ１１０において造形される再利用材料に加え、ステップＳ１４０において再利用材料を用いて造形される第２成形製品ＳＰ２もまた、造形物ＯＢであると言うこともできる。なお、実際には、ステップＳ１３０とステップＳ１４０とは並行して実行される。

【0052】

制御部５００は、ステップＳ１４０において、吐出部１００を制御して、ステップＳ１３０において生成された再利用造形材料を、ステージ３００に向けて吐出させ、切削部２００を制御して、ステージ３００上に吐出された再利用造形材料の一部を切削させる。これによって、図６に示した造形材料の層と同様に、再利用造形材料の層が形成され、第２成形製品ＳＰ２が造形される。なお、ステップＳ１４０では、制御部５００は、吐出部１００から、少なくとも再利用造形材料を吐出させればよく、例えば、再利用造形材料と市販の材料等から生成された造形材料とを吐出させてもよい。すなわち、ステップＳ１４０において造形される第２成形製品ＳＰ２の少なくとも一部が、再利用材料から生成された造形材料によって形成されていればよい。

【0053】

以上で説明した造形装置１０によれば、ステージ３００上の第１成形製品ＳＰ１、又は、第１成形製品ＳＰ１に造形材料が付加されて形成された中間部品を切削して、第１成形製品ＳＰ１および中間部品とは異なる造形物ＯＢを造形する切削部２００を備える。そのため、切削部２００によって第１成形製品ＳＰ１を造形物ＯＢに作り替え、簡易に再利用できる。

【0054】

また、本実施形態では、第１成形製品ＳＰ１は、射出成形装置で使用される成形型であり、熱可塑性樹脂を含んでいる。そのため、成形型としての第１成形製品ＳＰ１を造形物ＯＢに作り替え、簡易に再利用できる。また、第１成形製品ＳＰ１に形成されたキャビティーに関する形状等を切削によって除去することで、第１成形製品ＳＰ１を簡易に再利用しつつ、第１成形製品ＳＰ１を用いて成形される成形物の形状情報を秘匿できる可能性を高めることができる。

【0055】

また、本実施形態では、制御部５００は、切削部２００を制御して、造形物ＯＢとして、再利用材料を造形する。そのため、第１成形製品ＳＰ１を再利用材料に作り替え、簡易に再利用できる。

【0056】

また、本実施形態では、可塑化部３０は、ローター４０と、バレル５０と、ローター４０とバレル５０との間に供給された材料を加熱するヒーター５８とを、備える。そのため、再利用材料が微粉状であっても、可塑化部３０によって、安定して再利用材料を可塑化できる。

【0057】

また、本実施形態では、制御部５００は、再利用材料を可塑化させて生成した再利用造形材料をノズル６１からステージ３００に向けて吐出させ、ステージ３００上に吐出された再利用造形材料の一部を切削することによって、第１成形製品ＳＰ１とは異なる第２成形製品ＳＰ２を造形する。そのため、第１成形製品ＳＰ１を再利用材料に作り替えて再利用し、更に、再利用材料を使用して第１成形製品ＳＰ１とは異なる第２成形製品ＳＰ２を造形できる。

【0058】

また、本実施形態では、再利用材料を可塑化部３０に向けて輸送する輸送部１３０を備える。そのため、輸送部１３０を駆動させることによって、造形された再利用材料を可塑化部３０に向けて効率的に輸送し、可塑化部３０によって再利用材料を効率的に生成できる。

【0059】

また、本実施形態では、再利用材料の大きさを選別する選別部１７０を備える。そのため、第２成形製品ＳＰ２の造形に際し、選別部１７０によって選別された再利用材料を用いることで再利用造形材料の可塑化状態を安定させ、第２成形製品ＳＰ２の造形品質を高めることができる。

【0060】

なお、第１実施形態では、造形処理において切削される第１成形製品ＳＰ１は、造形装置１０によって予め造形されている。これに対して、他の実施形態では、第１成形製品ＳＰ１は、造形装置１０によって造形されなくてもよい。すなわち、造形処理に先立って、事前造形処理が実行されなくてもよい。この場合、例えば、他の造形装置等によって造形された第１成形製品ＳＰ１が、図７に示したステップＳ１１０に先立って、ユーザー等によってステージ３００上に載置されてもよい。

【0061】

また、第１実施形態では、制御部５００は、造形処理において、再利用材料を用いて、第２成形製品ＳＰ２を造形している。これに対して、他の実施形態では、制御部５００は、造形処理において、第２成形製品ＳＰ２を造形しなくてもよく、例えば、第１成形製品ＳＰ１から造形物ＯＢとして再利用材料を造形した時点で、造形処理を終了させてもよい。この場合、造形物ＯＢとして造形された再利用材料は、例えば、造形装置１０における別の造形処理において使用されてもよいし、他の造形装置等において使用されてもよい。また、この場合、再利用材料は、例えば、輸送部１３０によって可塑化部３０へ輸送されることなく、選別部１７０によってその大きさが選別されてもよい。

【0062】

ここで、上述した造形装置１０において用いられる材料について説明する。造形装置１０では、例えば、熱可塑性を有する材料や、金属材料、セラミック材料等の種々の材料を主材料として成形製品を造形することができる。ここで、「主材料」とは、成形製品の形状を形作っている中心となる材料を意味し、成形製品において５０重量％以上の含有率を占める材料を意味する。上述した造形材料には、それらの主材料を単体で溶融したものや、主材料とともに含有される一部の成分が溶融してペースト状にされたものが含まれる。

【0063】

主材料として熱可塑性を有する材料を用いる場合には、可塑化部３０において、当該材料が可塑化することによって、造形材料が生成される。

【0064】

熱可塑性を有する材料としては、例えば、下記の熱可塑性樹脂材料を用いることができる。
＜熱可塑性樹脂材料の例＞
ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリ乳酸樹脂（ＰＬＡ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどの汎用エンジニアリングプラスチック、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトンなどのエンジニアリングプラスチック。

【0065】

熱可塑性を有する材料には、顔料や、金属、セラミック、その他に、ワックス、難燃剤、酸化防止剤、熱安定剤などの添加剤等が混入されていてもよい。熱可塑性を有する材料は、可塑化部３０において、ローター４０の回転とヒーター５８の加熱とによって可塑化されて溶融した状態に転化される。

【0066】

熱可塑性を有する材料は、そのガラス転移点以上に加熱されて完全に溶融した状態でノズル６１から吐出されることが望ましい。例えば、ＡＢＳ樹脂を用いる場合、ノズル６１からの吐出時には約２００℃であることが望ましい。

【0067】

造形装置１０では、上述した熱可塑性を有する材料の代わりに、例えば、以下の金属材料が主材料として用いられてもよい。この場合には、下記の金属材料を粉末状にした粉末材料に、造形材料の生成の際に溶融する成分が混合されて、材料ＭＲとして可塑化部３０に投入されることが望ましい。
＜金属材料の例＞
マグネシウム（Ｍｇ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）やクロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）の単一の金属、もしくはこれらの金属を１つ以上含む合金。
＜前記合金の例＞
マルエージング鋼、ステンレス、コバルトクロムモリブデン、チタニウム合金、ニッケル合金、アルミニウム合金、コバルト合金、コバルトクロム合金。

【0068】

造形装置１０においては、上記の金属材料の代わりに、セラミック材料を主材料として用いることが可能である。セラミック材料としては、例えば、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムなどの酸化物セラミックスや、窒化アルミニウムなどの非酸化物セラミックスなどが使用可能である。主材料として、上述したような金属材料やセラミック材料を用いる場合には、ステージ３００上に吐出された造形材料は焼結によって硬化されてもよい。

【0069】

材料供給部２０に材料ＭＲとして投入される金属材料やセラミック材料の粉末材料は、単一の金属の粉末や合金の粉末、セラミック材料の粉末を、複数種類、混合した混合材料であってもよい。また、金属材料やセラミック材料の粉末材料は、例えば、上で例示したような熱可塑性樹脂、あるいは、それ以外の熱可塑性樹脂によってコーティングされていてもよい。この場合には、可塑化部３０において、その熱可塑性樹脂が溶融して流動性が発現されるものとしてもよい。

【0070】

材料供給部２０に材料ＭＲとして投入される金属材料やセラミック材料の粉末材料には、例えば、以下のような溶剤を添加することもできる。溶剤は、下記の中から選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
＜溶剤の例＞
水；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテル類；酢酸エチル、酢酸ｎ－プロピル、酢酸ｉｓｏ－プロピル、酢酸ｎ－ブチル、酢酸ｉｓｏ－ブチル等の酢酸エステル類；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エチル－ｎ－ブチルケトン、ジイソプロピルケトン、アセチルアセトン等のケトン類；エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類；テトラアルキルアンモニウムアセテート類；ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤；ピリジン、γ－ピコリン、２，６－ルチジン等のピリジン系溶剤；テトラアルキルアンモニウムアセテート（例えば、テトラブチルアンモニウムアセテート等）；ブチルカルビトールアセテート等のイオン液体等。

【0071】

その他に、材料供給部２０に材料ＭＲとして投入される金属材料やセラミック材料の粉末材料には、例えば、以下のようなバインダーを添加することもできる。
＜バインダーの例＞
アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、セルロース系樹脂あるいはその他の合成樹脂又はＰＬＡ（ポリ乳酸）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）あるいはその他の熱可塑性樹脂。

【0072】

Ｂ．第２実施形態：
図９は、第２実施形態における、造形物ＯＢの造形処理を示す工程図である。本実施形態では、制御部５００は、造形処理を実行することによって、造形物ＯＢとして、再利用材料を造形するのではなく、第１成形製品ＳＰ１および中間部品とは異なる成形製品である第３成形製品ＳＰ３を造形する。すなわち、第３成形製品ＳＰ３は、第１実施形態における第２成形製品ＳＰ２とは異なり、再利用材料を使用して造形されるのではなく、第１成形製品ＳＰ１や中間部品に対して切削や造形材料の付加が行われることによって、第１成形製品ＳＰ１や中間部品から直接、造形される。なお、第２実施形態の造形装置１０の構成のうち、特に説明しない点については、第１実施形態と同様である。

【0073】

ステップＳ２１０にて、制御部５００は、吐出部１００を制御して、ステージ３００上の第１成形製品ＳＰ１に対して造形材料を吐出して、第１成形製品ＳＰ１に造形材料を付加することによって、中間部品Ｍを形成する。

【0074】

図１０は、ステップＳ２１０において、第１成形製品ＳＰ１に造形材料が付加された様子を示す図である。ステップＳ２１０が実行されることによって、図１０に示すように、第１成形製品ＳＰ１に造形材料が付加されることによって、第１成形製品ＳＰ１に付加部分Ａｄが形成され、中間部品Ｍが形成される。

【0075】

ステップＳ２２０にて、制御部５００は、切削部２００を制御して、ステージ３００上の中間部品Ｍの一部を切削する。

【0076】

図１１は、第２実施形態の造形処理によって造形された第３成形製品ＳＰ３を示す図である。図１１に示すように、ステップＳ２２０が実行されることによって、ステップＳ２１０において形成された中間部品Ｍの一部である切削部分Ｐが切削され、造形物ＯＢとして、第３成形製品ＳＰ３が造形される。なお、本実施形態では、切削部分Ｐは、付加部分Ａｄとは異なる部分である。

【0077】

なお、他の実施形態では、例えば、制御部５００は、中間部品Ｍの一部として、付加部分Ａｄの一部のみや、付加部分Ａｄの一部と付加部分Ａｄとは異なる部分の一部とを切削することによって、第３成形製品ＳＰ３を造形してもよい。また、例えば、ステップＳ２２０に相当する第１成形製品ＳＰ１の切削が、ステップＳ２１０に相当する第１成形製品ＳＰ１への造形材料の付加に先立って実行されてもよい。この場合、第１成形製品ＳＰ１の一部が切削されることによって、一部が切削された第１成形製品ＳＰ１が形成され、この一部が切削された第１成形製品ＳＰ１に造形材料の付加が行われることによって、第３成形製品ＳＰ３が造形される。また、例えば、ステップＳ２１０と、ステップＳ２２０とが適宜繰り返し実行されることによって、第３成形製品ＳＰ３が造形されてもよい。

【0078】

更に、例えば、ステップＳ２２０において切削された第１成形製品ＳＰ１の切削粉が、材料として再利用されてもよい。この場合、切削粉は、例えば、第１実施形態と同様に、輸送部１３０によって可塑化部３０へと輸送されてもよい。また、切削粉の大きさは、選別部１７０によって選別されてもよい。

【0079】

以上で説明した第２実施形態の造形装置１０によっても、第１成形製品ＳＰ１を新たな造形物に作り替え、簡易に再利用できる。特に、本実施形態では、制御部５００は、吐出部１００を制御して、ステージ３００上の第１成形製品ＳＰ１に造形材料を付加することで中間部品Ｍを形成する。そのため、第１成形製品ＳＰ１に造形材料を付加して中間部品Ｍに形成した後に、中間部品Ｍを造形物ＯＢに作り替えることによって、第１成形製品ＳＰ１を簡易に再利用できる。

【0080】

なお、他の実施形態では、制御部５００は、中間部品Ｍを切削するのではなく、ステージ３００上の第１成形製品ＳＰ１を切削することによって、第３成形製品ＳＰ３を造形してもよい。この場合、制御部５００は、例えば、図９のステップＳ２１０を実行することなく、ステップＳ２２０を実行することによって、ステージ３００上の第１成形製品ＳＰ１を切削し、第３成形製品ＳＰ３を造形してもよい。

【0081】

Ｃ．他の実施形態：
（Ｃ－１）上記実施形態では、第１成形製品ＳＰ１は、射出成形装置で使用される成形型であり、熱可塑性樹脂を含んでいる。これに対して、第１成形製品ＳＰ１は、射出成形装置で使用される成形型でなくてもよく、また、熱可塑性樹脂を含んでいなくてもよい。

【0082】

（Ｃ－２）上記実施形態では、造形装置１０は、吐出部１００を備えている。これに対して、造形装置１０は、吐出部１００を備えていなくてもよい。従って、造形装置１０は、例えば、切削部２００による第１成形製品ＳＰ１の切削のみによって、造形物ＯＢを造形するように構成されていてもよい。

【0083】

（Ｃ－３）上記実施形態では、可塑化部３０は、ローター４０とバレル５０とを備えている。これに対して、可塑化部３０は、ローター４０とバレル５０とを備えていなくてもよい。例えば、可塑化部３０は、モーターの駆動力によって回転するインラインスクリューを備えていてもよい。この場合、可塑化部３０は、バレル５０を有していなくてもよい。

【0084】

（Ｃ－４）上記実施形態では、造形装置１０は、輸送部１３０を備えている。これに対して、造形装置１０は、輸送部１３０を備えていなくてもよい。この場合、例えば、再利用材料は、ユーザーによって、材料供給部２０を介して可塑化部３０へと供給されてもよい。

【0085】

（Ｃ－５）上記実施形態では、造形装置１０は、選別部１７０を備えている。これに対して、造形装置１０は、選別部１７０を備えていなくてもよい。

【0086】

Ｄ．他の形態：
本開示は、上述した実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実現することができる。例えば、本開示は、以下の形態によっても実現可能である。以下に記載した各形態中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本開示の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本開示の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【0087】

（１）本開示の第１の形態によれば、造形装置が提供される。この造形装置は、ステージ上の第１成形製品、又は、前記第１成形製品に造形材料が付加されて形成された中間部品を切削する切削部と、前記切削部を制御して、前記第１成形製品又は前記中間部品を切削して、前記第１成形製品および前記中間部品とは異なる造形物を造形する制御部と、を備える。
このような形態によれば、第１成形製品を、切削部によって第１成形製品とは異なる造形物に作り替え、簡易に再利用できる。

【0088】

（２）上記形態の造形装置において、前記制御部は、前記切削部を制御して、射出成形装置で使用され熱可塑性樹脂を含む成形型である前記第１成形製品、又は、前記成形型に前記造形材料が付加されて形成された前記中間部品を切削して、前記造形物を造形してもよい。このような形態によれば、第１成形製品に形成されたキャビティーに関する形状等を切削によって除去することで、第１成形製品を簡易に再利用しつつ、第１成形製品を用いて成形される成形物の形状情報を秘匿できる可能性を高めることができる。

【0089】

（３）上記形態の造形装置において、前記造形材料を前記ステージに向けて吐出する吐出部を備え、前記制御部は、前記吐出部を制御して前記ステージ上の前記第１成形製品に前記造形材料を付加することで前記中間部品を形成してもよい。このような形態によれば、第１成形製品に造形材料を付加して中間部品を形成した後に、中間部品を造形物に作り替えることによって、第１成形製品を簡易に再利用できる。

【0090】

（４）上記形態の造形装置において、前記造形材料を前記ステージに向けて吐出する吐出部を備え、前記吐出部は、材料の少なくとも一部を可塑化して造形材料を生成する可塑化部を有し、前記制御部は、前記切削部を制御して、前記造形物として、前記材料となる再利用材料を造形してもよい。このような形態によれば、第１成形製品を再利用材料に作り替え、簡易に再利用できる。

【0091】

（５）上記形態の造形装置において、前記可塑化部は、溝が形成された溝形成面を有するローターと、前記溝形成面に対向する対向面を有し、前記対向面に連通孔が形成されたバレルと、前記ローターと前記バレルとの間に供給された前記材料を加熱するヒーターと、を備えていてもよい。このような形態によれば、再利用材料が微粉状であっても、可塑化部によって、安定して再利用材料を可塑化できる。

【0092】

（６）上記形態の造形装置において、前記制御部は、前記吐出部を制御して、前記再利用材料を可塑化させ、可塑化した前記再利用材料を前記ステージに向けて吐出させ、前記切削部を制御して、前記ステージ上に吐出された可塑化された前記再利用材料の一部を切削させることによって、前記第１成形製品とは異なる第２成形製品を造形してもよい。このような形態によれば、第１成形製品を再利用材料に作り替えて再利用し、更に、再利用材料を使用して第１成形製品とは異なる第２成形製品を造形できる。

【0093】

（７）上記形態の造形装置において、前記再利用材料を前記可塑化部に向けて輸送する輸送部を備えていてもよい。このような形態によれば、輸送部を駆動させることによって、造形された再利用材料を可塑化部に向けて効率的に輸送し、可塑化部によって再利用材料を効率的に可塑化できる。

【0094】

（８）上記形態の造形装置において、前記再利用材料の大きさを選別する選別部を備えていてもよい。このような形態によれば、第２成形製品の造形に際し、選別部によって選別された再利用材料を用いることで、可塑化された再利用材料の可塑化状態を安定させ、第２成形製品の造形品質を高めることができる。

【0095】

（９）本開示の第２の形態によれば、造形物の製造方法が提供される。この製造方法は、切削部によって、ステージ上の第１成形製品、又は、前記第１成形製品に造形材料が付加されて形成された中間部品を切削して、前記第１成形製品および前記中間部品とは異なる前記造形物を造形する。
このような形態によれば、第１成形製品を、切削部によって第１成形製品とは異なる造形物に作り替え、簡易に再利用できる。

【0096】

本開示は、上述した造形装置や造形物の製造方法としての形態に限らず、種々の態様で実現可能である。例えば、造形装置の制御方法や、造形物を造形するためのコンピュータープログラム等として実現可能である。

【符号の説明】

【0097】

１０…造形装置、２０…材料供給部、２２…連通路、３０…可塑化部、３１…ローターケース、３２…駆動モーター、４０…ローター、４１…上面、４２…溝、４３…凸条部、４４…材料流入口、４５…中央部、４８…溝形成面、５０…バレル、５２…対向面、５４…案内溝、５６…連通孔、５８…ヒーター、６１…ノズル、６５…ノズル流路、６６…ノズル孔、１００…吐出部、１３０…輸送部、１３５…ブロアー、１４０…コンベアー部、１５０…回収部、１６０…圧送部、１６１…本体部、１６２…第１チューブ、１６３…第２チューブ、１７０…選別部、２００…切削部、２１０…切削工具、３００…ステージ、３１０…造形面、４００…移動機構、５００…制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】