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公開番号2024078389
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-10
出願番号2023122466
出願日2023-07-27
発明の名称立体造形装置及び立体造形方法
出願人株式会社リコー
代理人個人,個人
主分類B22F 10/14 20210101AFI20240603BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】立体造形物を造形する際に、安全性を向上する。
【解決手段】立体造形装置100は、造形エリアに粉体層31を形成する造形部1と、粉体層31に造形液10を吐出する液体吐出ユニット50と、造形前に少なくとも一部の空間の雰囲気を空気Aから所定のガスGに置換する雰囲気置換部701と、を備え、雰囲気置換部701は、空間内において所定のガスGと空気Aとの境界層Lを維持して置換する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
造形エリアに粉体層を形成する造形部と、
前記粉体層に造形液を吐出する液体吐出ユニットと、
造形前に少なくとも一部の空間の雰囲気を空気から所定のガスに置換する雰囲気置換部と、
を備え、
前記雰囲気置換部は、前記空間内において前記所定のガスと前記空気との境界層を維持して置換する、
立体造形装置。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記雰囲気置換部は、
前記造形部または前記液体吐出ユニットの少なくとも一方の周囲の雰囲気を前記空気から前記所定のガスに置換し、
前記所定のガスを前記空間に供給するガス供給部と、
前記空間内に設置され、前記ガス供給部により前記空間内に供給された前記所定のガスを通過させて整流して前記造形部または前記液体吐出ユニットに供給するガス整流部と、
前記空間内の前記空気を排出する排出部と、
を有する、
請求項１に記載の立体造形装置。
【請求項３】
前記雰囲気置換部は、
前記空間内に設置され、前記空間内の前記空気を通過させて整流して前記排出部に供給する空気整流部を有する、
請求項２に記載の立体造形装置。
【請求項４】
前記ガス供給部は、前記ガス整流部よりも上方から前記所定のガスを前記空間内に導入し、
前記排出部は、前記ガス整流部よりも下方から前記空気を排出する、
請求項２または３に記載の立体造形装置。
【請求項５】
前記所定のガスは、窒素、ヘリウム、ネオンのいずれかを含む、
請求項４に記載の立体造形装置。
【請求項６】
前記ガス供給部は、前記ガス整流部よりも下方から前記所定のガスを前記空間内に導入し、
前記排出部は、前記ガス整流部よりも上方から前記空気を排出する、
請求項２または３に記載の立体造形装置。
【請求項７】
前記所定のガスは、アルゴン、二酸化炭素のいずれかを含む、
請求項６に記載の立体造形装置。
【請求項８】
前記ガス供給部、前記ガス整流部、前記排出部は水平方向に配置され、
前記所定のガスは前記空間内を前記水平方向に流れる、
請求項２または３に記載の立体造形装置。
【請求項９】
前記造形部には、ホッパーにより造形材料が供給される、
請求項１に記載の立体造形装置。
【請求項１０】
前記液体吐出ユニットは、前記粉体層に対して前記造形液をインクジェット方式で吐出する、
請求項１に記載の立体造形装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体造形装置及び立体造形方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
立体造形物（三次元造形物）を造形する立体造形装置（三次元造形装置）として、例えば積層造形法で造形するものが知られている。例えば、粉体層の粉体を結合した層状造形物を積層して立体造形物を造形するための立体造形方法が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１ではガスを効率的に利用することは考慮されていなかった。
【０００４】
本発明は、ガスを効率的に利用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明の一観点に係る立体造形装置は、造形エリアに粉体層を形成する造形部と、前記粉体層に造形液を吐出する液体吐出ユニットと、造形前に少なくとも一部の空間の雰囲気を空気から所定のガスに置換する雰囲気置換部と、を備え、前記雰囲気置換部は、前記空間内において前記所定のガスと前記空気との境界層を維持して置換する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、ガスを効率的に利用ことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る立体造形装置の平面図である。
本発明の一実施形態に係る立体造形装置の側面図である。
本発明の一実施形態に係る立体造形装置の要部の斜視図である。
本発明の一実施形態に係る立体造形装置の造形部の斜視図である。
本発明の一実施形態に係る立体造形装置の制御部のブロック図である。
本発明の一実施形態における立体造形物の造形動作を説明するための模式図である。
本発明の第１実施形態に係る雰囲気置換部の概略構成を示す側面視の模式図である。
本発明の第１実施形態に係る雰囲気置換部のガス供給系を示す上面視の模式図である。
本発明の第１実施形態に係る雰囲気置換部の排出系の概略構成を示す下面視の模式図である。
本発明の一実施形態に係る雰囲気置換部による効果を説明するための図である。
雰囲気置換部への酸素濃度計の設置位置の一例を示す図である。
境界層が形成されている場合の各酸素濃度計の数値の推移の一例を示す図である。
境界層が形成されていない場合の各酸素濃度計の数値の推移の一例を示す図である。
本発明の一実施形態に係るガス整流部の概略構成を示す平面図である。
本発明の第１実施形態の第１変形例に係る雰囲気置換部の側面視の模式図である。
本発明の第１実施形態の第２変形例に係る雰囲気置換部の側面視の模式図である。
本発明の第１実施形態に係る雰囲気置換部による雰囲気置換の経緯を示す図である。
本発明の第１実施形態の第１変形例に係る雰囲気置換部による雰囲気置換の経緯を示す図である。
本発明の第１実施形態の第１変形例に係る雰囲気置換部による雰囲気置換の経緯を示す図である。
本発明の第２実施形態に係る雰囲気置換部の概略構成を示す側面視の模式図である。
本発明の第２実施形態の変形例に係る雰囲気置換部の概略構成を示す側面視（Ｙ方向視）の模式図である。
本発明の第２実施形態の変形例に係る雰囲気置換部の概略構成を示す上面視の模式図である。
本発明の第２実施形態の変形例に係る雰囲気置換部の概略構成を示す側面視（Ｘ方向視）の模式図である。
本発明の第２実施形態の変形例に係る雰囲気置換部による雰囲気置換の経緯を示す図である。
本発明の第３実施形態に係る立体造形装置の概略構成を示す側面図である。
本発明の一実施形態の立体造形用ロボット装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【０００９】
なお、以下の説明において、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに垂直な方向である。Ｘ方向及びＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向である。Ｘ方向は液体吐出ユニット５０のガイド部材５４、５５に沿う移動方向である。Ｙ方向は、造形ユニット５のガイド部材７１に沿う移動方向である。Ｚ方向は、供給ステージ２３、造形ステージ２４、及び液体吐出ユニット５０の昇降方向である。また、以下では説明の便宜上、Ｚ正方向側を上側、Ｚ負方向側を下側とも表現する場合がある。
【００１０】
＜立体造形装置の基本構成＞
図１～図６を参照して本発明の一実施形態に係る立体造形装置１００について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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