JP6862795B2 - 造形装置及び造形物の製造方法 - Google Patents

Description

本技術は、３次元造形による造形が可能な造形装置及び造形物の製造方法に関する。

従来、光硬化樹脂の性質を利用した三次元光造形機には、自由液面型、規制液面型（2次元規制液面型）などが存在する。自由液面型は光硬化樹脂のプールに上から光ビームを打ち込み、台座をＺ軸方向に下げていくことによって三次元造型を実現するものであるが、液面の揺らぎ、硬化時の材料収縮などが問題であり、十分な造型精度が得られなかった。

これらの課題を解決するため、規制液面法が開発されている。この方法では、液面をガラス面で蓋をすることで揺らぎなどを抑えつつ、台座をＺ軸の上方向に持ち上げていく方法で、光ビームを十分液面（規制面）近くに配置することができ、高精度化を実現することができる。しかしながらこの方法では、ガラス面と硬化物が接着してしまい、剥離するのに時間を要する、大型化が困難などの別の問題が存在した。

これを解決するための方法として１次元規制液面法と呼ばれている方法がある（例えば特許文献１参照）。この方法では液面を規制する規制体を曲面（ドラム状）にして、造形基板と接触する直線（一次元）の領域にピンポイントで光ビームを照射することで光硬化樹脂を硬化させ、規制体を回転させて剥離させていく造型方法である。これにより、規制液面法と同レベルの高精度を保ちつつ、剥離問題を解決することで高速化、大型化が容易となった。

特開2012-40757号公報

ここで、１次元規制液面法では規制体の表面において光硬化樹脂の硬化が生じるが、造形基板上に造形体が積層されていくため、造形の進行に伴って造形基板と規制体表面を離間させる必要がある。このため造形基板と規制体表面の間隙に流入させることが可能な光硬化性樹脂の流量は、造形の進行に伴って変動する。したがって、光硬化性樹脂の流量を造形の進行に合わせて調整する必要がある。

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、造形材料の流量を適切に調整することが可能な造形装置及び造形方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る造形装置は、ステージと、規制体と、材料供給機構と、照射ユニットと、移動機構とを具備する。
上記ステージは、造形物が形成される造形面を有する。上記規制体は、近接領域を含む表面を有し、上記近接領域と上記ステージとの間に材料を保持する保持領域を形成するように、上記ステージに対して配置されることが可能である。
上記材料供給機構は、上記材料を吐出するノズルと、上記ノズルに上記材料を圧送するポンプと、上記ノズルを移動させるノズル移動機構とを有し、上記ステージと上記規制体の間に上記材料を供給する。
上記照射ユニットは、上記規制体の近接領域を介して、上記保持領域に保持された上記材料の領域に選択的にエネルギー線を照射し、上記材料を硬化させる。
上記移動機構は、上記造形面に平行な方向に沿って上記ステージと上記規制体とを相対的に移動させる第１移動機構と、上記材料の積層方向に沿って上記ステージと上記規制体とを相対的に移動させる第２移動機構とを有する。
上記制御部は、上記移動機構、上記材料供給機構及び上記照射ユニットを制御して上記材料が硬化した層を積層させる制御部であって、上記ノズル移動機構を制御して上記ノズルを移動させ、上記保持領域に供給される上記材料の量を調整する。

この構成によれば、ステージと規制体の間に形成された保持領域にエネルギー線が照射されることにより材料が硬化した層が形成される。移動機構がステージと規制体の相対位置を移動させることにより、材料が硬化した層が積層され、三次元構造の造形物が形成される。造形が進行して積層数が増加すると、ステージと規制体が離間していくため、ステージと規制体の間の保持領域に流入可能な材料の量は造形の進行に伴って次第に増加する。上記構成によればノズル移動機構によってノズルを移動させることにより、保持領域に供給される材料の量を造形の進行に伴って調整することが可能である。

上記制御部は、上記材料が硬化した層の積層数に応じて上記ノズルを移動させるように上記ノズル移動機構を制御してもよい。

上記のように、造形が進行して造形物の積層数が増加するとステージと規制体が離間していくため、積層数に応じてノズルを移動させることにより、保持領域に供給される材料の量を調整することが可能である。

上記制御部は、上記材料が硬化した層の積層数が増加するにしたがって、上記ノズルを上記規制体に接近させるように上記ノズル移動機構を制御してもよい。

この構成によれば、材料が硬化した層の積層数が増加し、ステージと規制体の距離が増加するにしたがって、保持領域に供給される材料の量を増加させることができる。

上記規制体は、水平方向に延伸する中心軸を有する円筒形状であって、鉛直方向における最上の点を頂点としたときに、上記保持領域は上記頂点より下方に位置し、
上記ノズルは、上記規制体の頂点に対して上記保持領域とは反対側に位置し、
上記ノズル移動機構は、上記ノズルを上記規制体の頂点に対して移動させてもよい。

この構成によれば、ノズルから吐出される材料がドラムの頂点に対して保持領域側に流れ落ちるか保持領域とは反対側に流れ落ちるかをノズルの位置によって制御することが可能であり、保持領域に供給される材料の量をノズルの位置によって調整することが可能である。

上記ステージは、上記規制体に対して鉛直上方に位置してもよい。

この構成によれば、保持領域に保持されなかった材料は規制体から流れ落ちて速やかに除去される。

上記制御部は、上記ノズルの移動に加え、上記ポンプから圧送される上記材料の流量を制御することにより、上記保持領域に供給される上記材料の量を調整してもよい。

保持領域に供給される材料の量はポンプから圧送される材料の流量によっても調整することができるが、ノズルの移動による調整と組み合わせることによって迅速かつ高精度な調整が可能となる。

上記制御部は、上記材料が硬化した層の積層数が増加するにしたがって、上記ポンプから圧送される上記材料の流量を増加させてもよい。

この構成によれば、材料が硬化した層の積層数が増加し、ステージと規制体の距離が増加するにしたがって、保持領域に供給される材料の量を増加させることができる。

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る造形物の製造方法は、造形物が形成される造形面を有するステージと、近接領域を含む表面を有し、上記近接領域と上記ステージとの間に材料を保持する保持領域を形成するように、上記ステージに対して配置されることが可能な規制体と、上記材料を吐出するノズルと、上記ノズルに上記材料を圧送するポンプと、上記ノズルを移動させるノズル移動機構とを有し、上記ステージと上記規制体の間に上記材料を供給する材料供給機構と、上記規制体の近接領域を介して、上記保持領域に保持された上記材料の領域に選択的にエネルギー線を照射し、上記材料を層状に硬化させる照射ユニットと、上記造形面に平行な方向に沿って上記ステージと上記規制体とを相対的に移動させる第１移動機構と、上記材料の積層方向に沿って上記ステージと上記規制体とを相対的に移動させる第２移動機構とを有する移動機構とを具備する造形装置を用いる造形物の製造方法であって、
上記移動機構、上記材料供給機構及び上記照射ユニットを制御して上記材料が硬化した層を積層させ、上記ノズル移動機構を制御して上記ノズルを移動させ、上記保持領域に供給される上記材料の量を調整する。

以上、本技術によれば、造形材料の流量を適切に調整することが可能な造形装置及び造形方法を提供することができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

本技術の実施形態に係る造形装置の模式図である。 同造形装置を他の方向からみた模式図である。 同造形装置の拡大図である。 同造形装置による造形の態様を示す模式図である。 同造形装置による造形の態様を示す模式図である。 同造形装置におけるノズルの移動態様を示す模式図である。 同造形装置における、ノズル位置と材料の供給量を示す模式図である。 同造形装置におけるノズルの他の移動態様を示す模式図である。 同造形装置におけるノズルの他の移動態様を示す模式図である。

［造形装置の構成及び動作］
図１は、本技術の実施形態に係る造形装置を示す模式的な側面図である。図２は、図１に示す造形装置１００の正面図である。造形装置１００は、ステージ１０、規制体としてのドラム３０、材料供給機構２０、照射ユニット４０、ステージ移動機構６０、照射ユニット移動機構４５及び制御部５０を主に備える。

以下、造形装置１００が配置される３次元空間において、高さ方向に沿う鉛直軸をｚ軸とし、ｚ軸に垂直な水平面に沿う２軸をｘ、ｙ軸とする。

ステージ１０は、造形物が形成される側の表面である造形面１２を有する。ステージ１０は、ドラム３０より上方に配置され、造形面１２をドラム３０がある側に向けて配置されている。水平面であるｘ−ｙ平面に対して、ｙ軸を中心とする回転方向に特定の傾斜角度で造形面１２が傾斜するように、ステージ１０が配置されている。ｘ−ｙ平面に対するその傾斜角度は任意に設定される。

以下、（ｘ、ｙ、ｚ）座標系をｙ軸周りで、ステージ１０の傾斜角分回転させた座標系を、（ｘ'、ｙ'、ｚ'）座標系と定義する。

ドラム３０は、円筒形状を有し、円筒の中心軸がｙ軸に沿うように配置されている。ドラム３０は、照射ユニット４０から出射されるエネルギー線（図中Ｌ）を透過する材料、例えばガラスまたはアクリル等で構成されている。

材料供給機構２０は、ノズル２１、ノズル移動機構２２及びポンプ２３を備え、樹脂材料をドラム３０とステージ１０との間に供給可能に構成される。樹脂材料は例えば紫外線硬化樹脂である。ノズル２１は、ドラム３０とステージ１０との間に配置され、ドラム３０の円筒形状の表面と、ステージ１０の造形面１２との間に樹脂材料Ｒ（図３参照）を供給するように構成される。ノズル２１は、ｙ方向に沿って設けられた複数の吐出口を有するか、または、ｙ方向に沿って長い形状の吐出スリットを有して構成される。

ポンプ２３は、配管を介してノズル２１に接続され、樹脂材料をノズル２１に圧送する。ノズル移動機構２２はノズル２１をドラム３０に対して移動させる。この詳細については後述する。

図３は、ステージ１０とドラム３０を拡大して示す図である。ドラム３０の表面３２はステージ１０に近接する近接領域Ｋを有する。ドラム３０は、その近接領域Ｋと造形面１２との間に、樹脂材料Ｒを保持する保持領域Ｈを形成するように、ステージ１０に対して配置される。樹脂材料Ｒは、主に表面張力により保持される。

ドラム３０がステージ１０の造形面１２の下方に配置され、かつ、ステージ１０が傾斜していることにより、造形面１２のｘ'方向に沿って斜め下方へ未硬化の樹脂材料Ｒが流れて除去されやすくなる。

図３に示すように保持領域Ｈは、近接領域Ｋのうちステージ１０に最も近い位置に最狭部Ｈｃを有する。保持領域Ｈは、最狭部Ｈｃから、ドラム３０の表面の円周方向に沿って数mm〜数cm程度の範囲における、ドラム３０とステージ１０との間の空間領域である。なお、保持領域Ｈの、ドラム３０の円周方向での範囲は、樹脂材料Ｒ、ドラム３０の材料、および／または、ドラム３０の大きさにより変わる値であり、上記のような数mm〜数cmの範囲に限られない。

造形装置１００は、図３に示すようにｙ方向に沿う円筒中心軸Ｐを中心にドラム３０を回転させるモータ（図示を省略）をさらに備える。例えば、１層または複数層ごとの露光の都度、ドラム３０を所定角度回転させることにより、ステージ１０に対する近接領域Ｋを変更する時、あるいはメンテンナンス時に、モータはドラム３０を回転する。

照射ユニット４０は、ドラム３０の円筒の内部に配置される。照射ユニット４０は、ドラム３０を介して、保持領域Ｈに保持された樹脂材料Ｒの領域に選択的にエネルギー線Ｌを照射する。エネルギー線Ｌは、樹脂材料を硬化させることが可能なものであればよく、例えば紫外レーザーである。照射ユニット４０は、図示しないレーザー光源、ポリゴンミラー、およびレンズ系を備え、これらの部品が例えば１つの筐体内に収容されて構成されている。ポリゴンミラーの代わりに、ガルバノミラーが用いられてもよい。

図１に示すように、ステージ移動機構６０は、第１移動機構６１および第２移動機構６２を有する。第１移動機構６１は、所定の傾斜角度で配置されたステージ１０の造形面１２に沿うｘ'方向にステージ１０を移動させるように構成される。第２移動機構６２は、樹脂材料Ｒの積層方向、すなわちドラム３０に対してステージ１０が離接する方向（ｚ'方向）に、ステージ１０を移動させるように構成されている。

これら第１移動機構６１および第２移動機構６２は、ボールネジ駆動、ラックアンドピニオン駆動、またはベルト駆動等の各種の公知の駆動機構により構成される。

照射ユニット移動機構４５は、照射ユニット４０に接続されており、照射ユニット４０を少なくともｘ'方向に移動させるように構成されている。その駆動方式としては、上記公知の駆動機構が用いられる。

レーザー光源から出射されたレーザービームが、ポリゴンミラーの駆動により、図２に示すようにｙ'方向の１ラインに沿ってスキャンされる（図中Ｌ１からＬ２の間）。１ライン分のスキャンの間、レーザー光源は、造形物の断面データ（のｙ'方向の１ライン分のデータ）に基づいて照射のON/OFFを繰り返す。これにより、そのｙ'方向の１ライン分に沿う樹脂材料Ｒの領域が選択的に露光される。

図４は、露光によって形成される造形物Ｔを示す模式図であり、図４（ａ）はｙ'方向から見た図、図４（ｂ）はｘ'方向から見た図である。これらの図に示すように、エネルギー線Ｌがドラム３０の表面３２において樹脂材料Ｒに照射され、表面３２の近傍に位置する樹脂材料Ｒが露光されることにより硬化し、造形物Ｔが形成される。

第１移動機構６１がステージ１０をｘ'方向に移動させながら、上記１ライン分の露光が繰り返されることにより、１層分の造形物Ｔが形成される。１層分の造形物Ｔが形成された後、第２移動機構６２がステージ１０をｚ'方向に移動させて１層目の造形物Ｔとドラム３０の間に間隙を形成する。この間隙に材料供給機構２０から供給された樹脂材料Ｒが流入する。

レーザー光源は１層目と同様に造形物の２層目の断面データに基づいて照射のON/OFFを繰り返し、表面３２において２層目の造形物Ｔを形成する。以降同様に、第２移動機構６２がステージ１０をｚ'方向に移動させると、レーザー光源によって各層の露光が行われる。

図５は、複数層の造形物Ｔが形成された状態の造形物Ｔを示す模式図であり、図５（ａ）はｙ'方向から見た図、図５（ｂ）はｘ'方向から見た図である。同図に示すように、造形の進行に伴ってステージ１０とドラム３０が離間しつつ、造形物Ｔの層数が増加する。このようにして３次元の造形物が形成される。

制御部５０は、ステージ移動機構６０、照射ユニット４０、照射ユニット移動機構４５、材料供給機構２０及びドラム３０を制御するように構成されている。制御部５０は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を搭載したコンピュータにより構成される。制御部５０は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のＰＬＤ（Programmable Logic Device）により構成されていてもよい。

［樹脂材料供給量の調整について］
造形装置１００は上述のように、ステージ移動機構６０を移動させながら、材料供給機構２０から樹脂材料Ｒを保持領域Ｈに供給し、照射ユニット４０からレーザー光を照射することにより樹脂材料Ｒを硬化させ、層状に造形物を造形する。

ここで、造形装置１００は、造形物の層数に応じてノズル２１を移動させる。図６は、ノズル２１の移動を示す模式図である。同図に示すようにノズル２１は、ドラム３０に最も接近した位置（図中２１Ａ）とドラム３０から最も離間した位置（図中２１Ｂ）の間で移動可能に構成されている。位置２１Ａと位置２１Ｂは、ｘ'方向に沿って離間しているものとすることができるが、これに限られない。

具体的には制御部５０がノズル移動機構２２を制御し、ノズル移動機構２２がノズル２１を位置２１Ａと位置２１Ｂの間で移動させる。図６においてドラム３０の表面のうち最も鉛直上方に位置する点をドラム３０の頂点Ｐとして示す。

同図に示すように、保持領域Ｈは頂点Ｐより鉛直下方に位置しており、位置２１Ａ及び位置２１Ｂは、頂点Ｐを介して保持領域Ｈとは反対側に位置している。位置２１Ａは頂点Ｐに近接した位置であり、位置２１Ｂは位置２１Ａよりも頂点Ｐから離間した位置とすることができる。

図７は、ノズル２１の位置と、ノズル２１から吐出される樹脂材料Ｒを示す模式図である。図７（ａ）に示すように、ノズル２１が位置２１Ａに位置している場合、ノズル２１から吐出された樹脂材料Ｒは頂点Ｐより保持領域Ｈ側に流れ落ち、保持領域Ｈ側により多く流れる。一方、図７（ｂ）に示すようにノズル２１が位置２１Ｂに位置している場合、ノズル２１から吐出された樹脂材料Ｒは頂点Ｐより保持領域Ｈとは反対側に流れ落ち、保持領域Ｈとは反対側により多く流れる。

なお、図３では保持領域Ｈに保持されている樹脂材料Ｒのみを示し、保持領域Ｈに保持されていない樹脂材料Ｒは図示を省略している。また、ドラム３０から流れ落ちた樹脂材料Ｒは図示しない回収トレイによって回収され、ポンプ２３によって再度ノズル２１に圧送される。

このように造形装置１００はノズル２１の位置によって保持領域Ｈに流れる樹脂材料Ｒの流量を調整することができる。なお、保持領域Ｈに流れる樹脂材料Ｒの流量は、樹脂材料Ｒの粘度や吐出圧力、ノズル２１の角度、ドラム３０の回転速度、ｚ方向におけるノズル２１とドラム３０の距離等によっても異なるが、ノズル２１の位置によって容易に調整することが可能である。

図４に示すように、造形の開始直後の場合、造形物Ｔの層数が少なく、ステージ１０とドラム３０の間隙は小さい。このため、制御部５０は、ノズル２１が位置２１Ｂに位置するようにノズル移動機構２２を制御する。この状態で樹脂材料Ｒの供給量が多すぎると、樹脂材料Ｒがステージ１０とドラム３０の間に溜まり、ドラム３０の側面等からあふれるおそれがあるためである。

一方、図５に示すように造形が進行すると造形物Ｔの層数が増加し、ステージ１０とドラム３０の間隙は大きくなる。このため、制御部５０は、ノズル２１が次第に位置２１Ａに位置するようにノズル移動機構２２を制御する。この状態ではステージ１０とドラム３０の間隙が大きいため、十分な量の樹脂材料Ｒを供給する必要があるためである。

したがって、制御部５０が造形物Ｔの層数に応じてノズル２１の位置を移動させることにより、保持領域Ｈに流れる樹脂材料Ｒの流量を造形に適した量に調整することが可能である。

なお、ノズル２１の移動方向は上記のようなｘ'方向に限られない。図８及び図９はノズル２１の他の移動方向を示す模式図である。ノズル移動機構２２は図８に示すように、ドラム３０の表面３２に沿った円周方向にノズル２１を移動させてもよい。またノズル移動機構２２は図９に示すように、ｚ'方向に沿ってノズル２１を移動させてもよい。この他にもノズル移動機構２２は、保持領域Ｈに供給される樹脂材料Ｒの量が変動するようにノズル２１を移動させるものとすることができる。

また、制御部５０は、ポンプ２３の吐出量を制御することによって、保持領域Ｈに流れる樹脂材料Ｒの流量を調整することもできる。具体的には制御部５０は、造形物Ｔの層数が少ないときにはポンプ２３の吐出量を小さくし、造形物Ｔの層数が増加するに伴ってポンプ２３の吐出量を大きくすることができる。

また、制御部５０は、ノズル２１の位置とポンプ２３の吐出量の両方を制御することによって、保持領域Ｈに流れる樹脂材料Ｒの流量を調整することもできる。具体的には制御部５０は、造形物Ｔの層数が少ないときにはノズル２１をドラム３０から離間させ、かつポンプ２３の吐出量を小さくすることができる。また、制御部５０は、造形物Ｔの層数が増加するに伴ってノズル２１をドラム３０に接近させ、かつポンプ２３の吐出量を大きくすることができる。

［変形例］
上記実施形態では、ステージ１０を移動させるステージ移動機構６０が設けられていた。しかし、ステージ１０は移動せず、ドラム３０をｘ'、ｚ'軸に沿って移動させる移動機構が設けられていてもよい。あるいは、ステージ１０がｘ'軸（またはｚ'軸）に沿って移動し、ドラム３０がｚ'軸（またはｘ'軸）に沿って移動するように構成されていてもよい。

なお、本技術は以下のような構成もとることができる。

（１）
造形物が形成される造形面を有するステージと、
近接領域を含む表面を有し、上記近接領域と上記ステージとの間に材料を保持する保持領域を形成するように、上記ステージに対して配置されることが可能な規制体と、
上記材料を吐出するノズルと、上記ノズルに上記材料を圧送するポンプと、上記ノズルを移動させるノズル移動機構とを有し、上記ステージと上記規制体の間に上記材料を供給する材料供給機構と、
上記規制体の近接領域を介して、上記保持領域に保持された上記材料の領域に選択的にエネルギー線を照射し、上記材料を硬化させる照射ユニットと、
上記造形面に平行な方向に沿って上記ステージと上記規制体とを相対的に移動させる第１移動機構と、上記材料の積層方向に沿って上記ステージと上記規制体とを相対的に移動させる第２移動機構とを有する移動機構と
上記移動機構、上記材料供給機構及び上記照射ユニットを制御して上記材料が硬化した層を積層させる制御部であって、上記ノズル移動機構を制御して上記ノズルを移動させ、上記保持領域に供給される上記材料の量を調整する制御部と
を具備する造形装置。

（２）
上記（１）に記載の造形装置であって、
上記制御部は、上記材料が硬化した層の積層数に応じて上記ノズルを移動させるように上記ノズル移動機構を制御する
造形装置。

（３）
上記（２）に記載の造形装置であって、
上記制御部は、上記材料が硬化した層の積層数が増加するにしたがって、上記ノズルを上記規制体に接近させるように上記ノズル移動機構を制御する
造形装置。

（４）
上記（１）から（３）のうちいずれか一つに記載の造形装置であって、
上記規制体は、水平方向に延伸する中心軸を有する円筒形状であって、鉛直方向における最上の点を頂点としたときに、上記保持領域は上記頂点より下方に位置し、
上記ノズルは、上記規制体の頂点に対して上記保持領域とは反対側に位置し、
上記ノズル移動機構は、上記ノズルを上記規制体の頂点に対して移動させる
造形装置。

（５）
上記（１）から（４）のうちいずれか一つに記載の造形装置であって、
上記ステージは、上記規制体に対して鉛直上方に位置する
造形装置。

（６）
上記（１）から（５）のうちいずれか一つに記載の造形装置であって、
上記制御部は、上記ノズルの移動に加え、上記ポンプから圧送される上記材料の流量を制御することにより、上記保持領域に供給される上記材料の量を調整する
造形装置。

（７）
上記（６）に記載の造形装置であって、
上記制御部は、上記材料が硬化した層の積層数が増加するにしたがって、上記ポンプから圧送される上記材料の流量を増加させる
造形装置。

（８）
造形物が形成される造形面を有するステージと、
近接領域を含む表面を有し、上記近接領域と上記ステージとの間に材料を保持する保持領域を形成するように、上記ステージに対して配置されることが可能な規制体と、
上記材料を吐出するノズルと、上記ノズルに上記材料を圧送するポンプと、上記ノズルを移動させるノズル移動機構とを有し、上記ステージと上記規制体の間に上記材料を供給する材料供給機構と、
上記規制体の近接領域を介して、上記保持領域に保持された上記材料の領域に選択的にエネルギー線を照射し、上記材料を層状に硬化させる照射ユニットと、
上記造形面に平行な方向に沿って上記ステージと上記規制体とを相対的に移動させる第１移動機構と、上記材料の積層方向に沿って上記ステージと上記規制体とを相対的に移動させる第２移動機構とを有する移動機構と
を具備する造形装置を用いる造形物の製造方法であって、
上記移動機構、上記材料供給機構及び上記照射ユニットを制御して上記材料が硬化した層を積層させ、上記ノズル移動機構を制御して上記ノズルを移動させ、上記保持領域に供給される上記材料の量を調整する
造形物の製造方法。

１０…ステージ
２０…材料供給機構
２１…ノズル
２２…ノズル移動機構
２３…ポンプ
３０…ドラム
４０…照射ユニット
４５…照射ユニット移動機構
５０…制御部
６０…ステージ移動機構
１００…造形装置

Claims (8)

1. 造形物が形成される造形面を有するステージと、
   前記ステージに対向する領域である近接領域を含む表面を有し、前記近接領域と前記ステージとの間に材料を保持する保持領域を形成する規制体と、
   前記材料を吐出するノズルと、前記ノズルに前記材料を圧送するポンプと、前記ノズルを移動させるノズル移動機構とを有し、前記ステージと前記規制体の間に前記材料を供給する材料供給機構と、
   前記規制体の近接領域を介して、前記保持領域に保持された前記材料の領域に選択的にエネルギー線を照射し、前記材料を硬化させる照射ユニットと、
   前記造形面に平行な方向に沿って前記ステージと前記規制体とを相対的に移動させる第１移動機構と、前記材料の積層方向に沿って前記ステージと前記規制体とを相対的に移動させる第２移動機構とを有する移動機構と
   前記移動機構、前記材料供給機構及び前記照射ユニットを制御して前記材料が硬化した層を積層させる制御部であって、前記ノズル移動機構を制御して前記ノズルを移動させ、前記保持領域に供給される前記材料の量を調整する制御部と
   を具備する造形装置。
2. 請求項１に記載の造形装置であって、
   前記制御部は、前記材料が硬化した層の積層数に応じて前記ノズルを移動させるように前記ノズル移動機構を制御する
   造形装置。
3. 請求項２に記載の造形装置であって、
   前記制御部は、前記材料が硬化した層の積層数が増加するにしたがって、前記ノズルを前記規制体に接近させるように前記ノズル移動機構を制御する
   造形装置。
4. 請求項１に記載の造形装置であって、
   前記規制体は、水平方向に延伸する中心軸を有する円筒形状であって、鉛直方向における最上の点を頂点としたときに、前記保持領域は前記頂点より下方に位置し、
   前記ノズルは、前記規制体の頂点に対して前記保持領域とは反対側に位置し、
   前記ノズル移動機構は、前記ノズルを前記規制体の頂点に対して移動させる
   造形装置。
5. 請求項１に記載の造形装置であって、
   前記ステージは、前記規制体に対して鉛直上方に位置する
   造形装置。
6. 請求項１に記載の造形装置であって、
   前記制御部は、前記ノズルの移動に加え、前記ポンプから圧送される前記材料の流量を制御することにより、前記保持領域に供給される前記材料の量を調整する
   造形装置。
7. 請求項６に記載の造形装置であって、
   前記制御部は、前記材料が硬化した層の積層数が増加するにしたがって、前記ポンプから圧送される前記材料の流量を増加させる
   造形装置。
8. 造形物が形成される造形面を有するステージと、
   前記ステージに対向する領域である近接領域を含む表面を有し、前記近接領域と前記ステージとの間に材料を保持する保持領域を形成する規制体と、
   前記材料を吐出するノズルと、前記ノズルに前記材料を圧送するポンプと、前記ノズルを移動させるノズル移動機構とを有し、前記ステージと前記規制体の間に前記材料を供給する材料供給機構と、
   前記規制体の近接領域を介して、前記保持領域に保持された前記材料の領域に選択的にエネルギー線を照射し、前記材料を層状に硬化させる照射ユニットと、
   前記造形面に平行な方向に沿って前記ステージと前記規制体とを相対的に移動させる第１移動機構と、前記材料の積層方向に沿って前記ステージと前記規制体とを相対的に移動させる第２移動機構とを有する移動機構と
   を具備する造形装置を用いる造形物の製造方法であって、
   前記移動機構、前記材料供給機構及び前記照射ユニットを制御して前記材料が硬化した層を積層させ、前記ノズル移動機構を制御して前記ノズルを移動させ、前記保持領域に供給される前記材料の量を調整する
   造形物の製造方法。

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