JP2021066046A - 三次元造形物の製造方法、および、データ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】造形物とステージとの密着性を向上させる。【解決手段】三次元造形物の製造方法は、凹部が設けられたステージに向かって第１造形材料を吐出させつつ吐出部を移動させて、ステージに接する第１層を形成する第１造形工程と、第１層に向かって第２造形材料を吐出させつつ吐出部を移動させて、第２層を第１層の上に積層する第２造形工程と、を有し、第１造形工程は、吐出部が第１造形材料を吐出しつつ移動する第１経路を含む第１データを取得する工程と、凹部の位置を示すステージデータを取得する工程と、第１データおよびステージデータに基づいて第１経路を変更した第１変更経路を含む第１変更データを生成する工程であって、第１経路と凹部との重なり度合いよりも第１変更経路と凹部との重なり度合いの方が大きくなるように、第１データから第１変更データを生成する第１データ変更工程と、第１変更データに従って第１層を形成する工程と、を備える。【選択図】図９

Description

本開示は三次元造形物の製造方法、および、データ処理装置に関する。

三次元造形装置に関し、例えば、特許文献１には、複数の細孔を有するステージ上に溶融材料を積層して三次元造形物を造形することによって、造形物の反りを抑制する技術が記載されている。

特開２０１８−１８３９３０号公報

細孔を有するステージ上に層を積層する場合、ステージに積層された溶融材料の一部が細孔に入り込んで硬化することによってアンカー効果が得られ、ステージと造形物との間の密着性が向上することで造形物の反りを抑制することができる。しかしながら、溶融材料を積層する経路が細孔の上を通らない場合、有効なアンカー効果が得られず、ステージと造形物との密着性が向上しない可能性がある。

本開示の一形態によれば、三次元造形物の製造方法が提供される。三次元造形物の製造方法は、凹部が設けられたステージに向かって吐出部から第１造形材料を吐出させつつ、前記吐出部を移動させることによって、前記ステージに接する第１層を形成する第１造形工程と、前記第１層に向かって前記吐出部から第２造形材料を吐出させつつ、前記吐出部を移動させることによって、第２層を前記第１層の上に積層する第２造形工程と、を有し、前記第１造形工程は、前記吐出部が前記第１造形材料を吐出しつつ移動する経路である第１経路を含む第１データを取得する工程と、前記ステージにおける前記凹部の位置を示すステージデータを取得する工程と、前記第１データおよび前記ステージデータに基づいて、前記第１経路を変更した第１変更経路を含む第１変更データを生成する工程であって、前記第１経路と前記凹部との重なり度合いよりも前記第１変更経路と前記凹部との重なり度合いの方が大きくなるように、前記第１データから前記第１変更データを生成する第１データ変更工程と、前記第１変更データに従って前記第１層を形成する工程と、を備えることを特徴とする。

第１実施形態における三次元造形装置の概略構成を示す説明図である。 フラットスクリューの溝形成面側の構成を示す概略斜視図である。 バレルのスクリュー対向面側の構成を示す上面図である。 吐出量調節機構の弁部の構成を示す斜視図である。 吐出量調節機構の弁部の動作を示す第１の説明図である。 ステージの造形面側の構成を示す上面図である。 三次元造形物の製造工程を示す工程図である。 第１実施形態における、三次元造形物の造形の様子を示す説明図である。 第１造形工程の内容を示す工程図である。 第１実施形態における、第１データに従って吐出される第１造形材料の軌跡を示す説明図である。 第１実施形態における、第２データに従って吐出される第１造形材料の軌跡を示す説明図である。 ステージ上の位置と第１造形材料の堆積量との関係を示すグラフである。 第２造形工程の内容を示す工程図である。 第２実施形態における、三次元造形物の造形の様子を示す説明図である。 第３実施形態における、第２データに従って吐出される第１造形材料の軌跡を示す説明図である。

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における三次元造形装置１００の概略構成を示す説明図である。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方向およびＹ方向は、水平方向に沿った方向であり、Ｚ方向は、鉛直方向に沿った方向である。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。

本実施形態における三次元造形装置１００は、造形ユニット２００と、ステージ３００と、移動機構４００と、制御部５００とを備えている。三次元造形装置１００は、制御部５００の制御下で、造形ユニット２００に設けられた吐出部６０からステージ３００に向かって造形材料を吐出しつつ、移動機構４００を駆動させて吐出部６０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、造形面３１１上に所望の形状の三次元造形物を造形する。なお、造形材料のことを溶融材料と呼ぶこともある。造形ユニット２００の詳細な構成については後述する。

ステージ３００は、板部３１０と、板部３１０を支持する基部３２０とを備えている。板部３１０は、吐出部６０に対向する造形面３１１を有している。造形面３１１には、吐出部６０から吐出された造形材料が積層される。ステージ３００には、凹部３１５が設けられている。凹部３１５とは、窪みや貫通孔や溝が板部３１０に設けられることによって造形面３１１が窪んだ部分のことを意味する。本実施形態では、造形面３１１に開口部を有する複数の貫通孔が板部３１０に設けられており、板部３１０と基部３２０とが組み合わされることによって、造形面３１１が窪んだ凹部３１５がステージ３００に複数形成されている。なお、ステージ３００の造形面３１１側の具体的な構成については後述する。

移動機構４００は、吐出部６０と造形面３１１との相対的な位置を変化させる。本実施形態では、移動機構４００は、造形ユニット２００に対してステージ３００を移動させることによって、吐出部６０と造形面３１１との相対的な位置を変化させる。なお、造形面３１１に対する吐出部６０の相対的な位置の変化を、吐出部６０の移動と呼ぶこともある。本実施形態では、例えば、ステージ３００を＋Ｘ方向に移動させたことを、吐出部６０を−Ｘ方向に移動させたと言い換えることもできる。

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、ステージ３００をＸ，Ｙ，Ｚ方向の３軸方向に移動させる３軸ポジショナーによって構成される。各モーターは、制御部５００の制御下にて駆動する。なお、移動機構４００は、ステージ３００を移動させる構成ではなく、ステージ３００を移動させずに造形ユニット２００を移動させることによって、吐出部６０と造形面３１１との相対的な位置を変化させる構成であってもよい。また、移動機構４００は、ステージ３００と造形ユニット２００との両方を移動させることによって、吐出部６０と造形面３１１との相対的な位置を変化させる構成であってもよい。

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、造形ユニット２００と移動機構４００との動作を制御して、三次元造形物を造形するための造形処理を実行する。動作には、造形ユニット２００とステージ３００との三次元の相対的な位置を変化させることが含まれる。なお、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。なお、後述するように、制御部５００は、三次元造形物を造形するためのデータを処理するデータ処理装置としても機能する。他の形態では、制御部５００と別体のデータ処理装置が備えられていてもよい。

造形ユニット２００は、材料の供給源である材料供給部２０と、材料供給部２０から供給された材料を溶融して造形材料にする溶融部３０と、溶融部３０から供給された造形材料を吐出するノズル孔６９を有する吐出部６０と、ノズル孔６９から吐出する造形材料の流量を調節する吐出量調節機構７０とを、備えている。

材料供給部２０には、ペレットや粉末等の状態の材料が収容されている。本実施形態では、ペレット状に形成された樹脂が材料として用いられる。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の下方には、材料供給部２０と溶融部３０との間を接続する供給路２２が設けられている。材料供給部２０は、供給路２２を介して、溶融部３０に材料を供給する。なお、材料の詳細については後述する。

溶融部３０は、スクリューケース３１と、駆動モーター３２と、フラットスクリュー４０と、バレル５０とを備えている。溶融部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溶融させて流動性を有するペースト状の造形材料にして、吐出部６０に供給する。なお、「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「可塑化」をも意味する。

スクリューケース３１は、フラットスクリュー４０を収容するための筐体である。スクリューケース３１の下面には、バレル５０が固定されており、スクリューケース３１とバレル５０とによって囲まれた空間に、フラットスクリュー４０が収容されている。スクリューケース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、フラットスクリュー４０の上面４１側に接続されている。駆動モーター３２は、制御部５００の制御下で駆動される。

フラットスクリュー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。フラットスクリュー４０は、中心軸ＲＸがＺ方向に平行になるように、スクリューケース３１内に配置されている。駆動モーター３２が発生させるトルクによって、フラットスクリュー４０は、スクリューケース３１内にて、中心軸ＲＸを中心に回転する。フラットスクリュー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、溝部４５が形成された溝形成面４２を有している。なお、フラットスクリュー４０の溝形成面４２側の具体的な構成については後述する。

バレル５０は、フラットスクリュー４０の下方に配置されている。バレル５０は、フラットスクリュー４０の溝形成面４２に対向するスクリュー対向面５２を有している。バレル５０には、フラットスクリュー４０の中心軸ＲＸ上に、吐出部６０に連通する連通孔５６が設けられている。バレル５０には、フラットスクリュー４０の溝部４５に対向する位置にヒーター５８が内蔵されている。ヒーター５８の温度は、制御部５００によって制御される。なお、バレル５０のスクリュー対向面５２側の具体的な構成については後述する。

吐出部６０は、バレル５０の下面に固定されている。吐出部６０は、供給流路６２と、ノズル６１とを備えている。供給流路６２は、溶融部３０とノズル６１との間を連通し、溶融部３０からノズル６１に造形材料を供給する。

供給流路６２は、第１供給口６５と、交差孔６６と、第２供給口６７とを有している。第１供給口６５および第２供給口６７は、鉛直方向に延びている。交差孔６６は、第１供給口６５および第２供給口６７と交差する水平方向に延びている。第１供給口６５の上端は、バレル５０の連通孔５６に接続されており、第１供給口６５の下端は、交差孔６６に接続されている。第２供給口６７の上端は、交差孔６６に接続されており、第２供給口６７の下端は、ノズル６１に接続されている。交差孔６６には、後述する吐出量調節機構７０の弁部７３が収容されている。バレル５０の連通孔５６から第１供給口６５に供給された造形材料は、交差孔６６、第２供給口６７、ノズル６１の順に流れる。

ノズル６１には、ノズル流路６８と、ノズル孔６９とが設けられている。ノズル流路６８は、ノズル６１内に設けられた流路である。ノズル流路６８は、第２供給口６７に接続されている。ノズル孔６９は、ノズル流路６８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。第２供給口６７からノズル流路６８に供給された造形材料は、ノズル孔６９から吐出される。本実施形態では、ノズル孔６９の開口形状は円形である。ノズル孔６９の開口部の直径のことをノズル径Ｄｎと呼ぶ。なお、ノズル孔６９の開口形状は円形に限られず、例えば、四角形や、四角形以外の多角形であってもよい。

吐出量調節機構７０は、交差孔６６内に配置された弁部７３と、弁部７３を回転させる弁駆動部７９とを備えている。弁駆動部７９は、ステッピングモーター等のアクチュエーターによって構成されており、制御部５００の制御下にて、弁部７３を交差孔６６内で回転させる。吐出量調節機構７０は、弁部７３を回転させて、第１供給口６５から第２供給口６７へと流入する造形材料の流量を調節することによって、ノズル孔６９から吐出される造形材料の量を調節する。単位時間あたりにノズル孔６９から吐出される造形材料のことを吐出量とも呼ぶ。なお、吐出量調節機構７０の具体的な構成については後述する。

図２は、フラットスクリュー４０の溝形成面４２側の構成を示す概略斜視図である。図２には、フラットスクリュー４０の中心軸ＲＸの位置が一点鎖線で示されている。図１を参照して説明したように、溝形成面４２には、溝部４５が設けられている。

フラットスクリュー４０の溝形成面４２の中央部４７は、溝部４５の一端が接続されている窪みとして構成されている。中央部４７は、図１に示されているバレル５０の連通孔５６に対向する。中央部４７は、中心軸ＲＸと交差する。

フラットスクリュー４０の溝部４５は、いわゆるスクロール溝を構成する。溝部４５は、中央部４７から、フラットスクリュー４０の外周に向かって弧を描くように渦状に延びている。溝部４５は、螺旋状に延びるように構成されてもよい。溝形成面４２には、溝部４５の側壁部を構成し、各溝部４５に沿って延びている凸条部４６が設けられている。

溝部４５は、フラットスクリュー４０の側面４３に形成された材料導入口４４まで連続している。この材料導入口４４は、材料供給部２０の供給路２２を介して供給された材料を受け入れる部分である。

図２には、３つの溝部４５と、３つの凸条部４６と、を有するフラットスクリュー４０の例が示されている。フラットスクリュー４０に設けられる溝部４５や凸条部４６の数は、３つには限定されない。フラットスクリュー４０には、１つの溝部４５のみが設けられていてもよいし、２以上の複数の溝部４５が設けられていてもよい。また、溝部４５の数に合わせて任意の数の凸条部４６が設けられてもよい。

図２には、材料導入口４４が３箇所に形成されているフラットスクリュー４０の例が図示されている。フラットスクリュー４０に設けられる材料導入口４４の数は、３箇所に限定されない。フラットスクリュー４０には、材料導入口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。

図３は、バレル５０のスクリュー対向面５２側の構成を示す上面図である。上述したとおり、スクリュー対向面５２の中央には、吐出部６０に連通する連通孔５６が形成されている。スクリュー対向面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からスクリュー対向面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。

図４は、吐出量調節機構７０の弁部７３の構成を示す斜視図である。吐出量調節機構７０は、上述したとおり、交差孔６６内に配置された弁部７３を有している。弁部７３は、中心軸ＡＸを中心とした円柱状の形態を有している。弁部７３には、円柱状の外周の一部が半月状に切り欠かれることによって、切欠部７５が設けられている。弁部７３の−Ｙ方向側の端部には、操作部７７が設けられている。操作部７７には、弁駆動部７９が接続されている。弁駆動部７９によるトルクが操作部７７に加えられることによって、弁部７３が回転する。なお、切欠部７５のことを流通路と呼ぶこともある。

図５は、吐出量調節機構７０の弁部７３の動作を示す第１の説明図である。図５に示すように、切欠部７５が上方に位置するように弁部７３が回転すると、第２供給口６７が弁部７３によって閉塞されて、第１供給口６５から第２供給口６７への造形材料の流入が遮断される。一方、切欠部７５が＋Ｘ方向あるいは−Ｘ方向を向くように弁部７３が回転すると、第１供給口６５と第２供給口６７との間が連通し、第１供給口６５から第２供給口６７に最大の流量で造形材料が流入する。吐出量調節機構７０は、弁部７３の回転に応じて、第１供給口６５と第２供給口６７との間の流路断面積を変更し、第１供給口６５から第２供給口６７へと流入する造形材料の流量を変更する。なお、吐出量調節機構７０は、上述した弁部７３ではなく、例えば、ゲートバルブや、グローブバルブや、ボールバルブによって構成されてもよい。

図６は、ステージ３００の造形面３１１側の構成を示す上面図である。本実施形態では、板部３１０は、四角形の板状部材によって構成されている。板部３１０は、その上面に、造形材料が積層される造形面３１１を有している。板部３１０には、造形面３１１に開口部を有する複数の凹部３１５が設けられている。造形面３１１には、複数の凹部３１５の開口部が格子状に並んでいる。造形面３１１には、複数の凹部３１５がＸ方向に沿って等間隔に並んでおり、複数の凹部３１５がＹ方向に沿って等間隔に並んでいる。なお、板部３１０は、四角形ではなく円形の板状部材によって構成されてもよい。

それぞれの凹部３１５の開口形状は、円形である。それぞれの凹部３１５の開口部の直径Ｄｈは、同じに設定されている。凹部３１５の開口部の直径Ｄｈは、ノズル径Ｄｎよりも大きく設定されている。板部３１０の材質には、例えば、エポキシガラスを用いることができる。板部３１０に切削加工を施すことによって、凹部３１５を設けることができる。なお、凹部３１５の開口形状は、円形ではなく、四角形であってもよいし、四角形以外の多角形であってもよい。また、凹部３１５の開口部の直径Ｄｈは、ノズル径Ｄｎよりも小さく設定されてもよい。

図７は、本実施形態における三次元造形物の製造工程を示す工程図である。図８は、本実施形態における、三次元造形物の造形の様子を示す説明図である。三次元造形装置１００に設けられた操作パネルや、三次元造形装置１００に接続されたコンピューターに対して、所定の開始操作がユーザーによって行われた場合に、制御部５００によって造形処理が実行される。造形処理が実行されることによって、三次元造形装置１００による三次元造形物の製造が開始される。

ステップＳ１００の第１造形工程にて、制御部５００は、溶融部３０と吐出部６０と移動機構４００とを適宜制御することによって、ステージ３００に向かって吐出部６０から造形材料を吐出させつつ、吐出部６０を移動させ、ステージ３００に接する第１層８１０を形成する。

ステップＳ２００の第２造形工程にて、制御部５００は、溶融部３０と吐出部６０と移動機構４００とを適宜制御することによって、第１層８１０に向かって吐出部６０から造形材料を吐出させつつ、吐出部６０を移動させ、第１層８１０の上に第２層８２０を形成する。なお、図８には、第１層８１０の上に第２層８２０を形成する途中の状態が示されている。本実施形態では、制御部５００は、第１層８１０として、５層分の層を積層することによって造形物を支える土台部分を造形し、第１層８１０の上に複数の層で構成される第２層８２０を積層することによって、三次元造形物を造形する。第１層８１０や第２層８２０は、１つの層で構成されていてもよいし、本実施形態のように２以上の層で構成されていてもよい。なお、造形物を支える土台部分のことを、「ラフト」とも呼ぶ。ラフトは、ステージ３００とラフトの密着性を確保し、かつ、造形完了後に造形物からラフトを剥がしやすいように造形されると好ましい。ラフトは、例えば、Ｚ方向から見て格子状の形状や、矩形状に造形される。

本実施形態では、第１造形工程と第２造形工程とで、それぞれ異なる種類の材料を用いる。具体的には、第１造形工程では、材料供給部２０に投入された第１材料が溶融部３０によって可塑化され、第１造形材料となって吐出部６０から吐出される。第２造形工程では、材料供給部２０に投入された第２材料が溶融部３０によって可塑化され、第１造形材料となって吐出部６０から吐出される。そのため、例えば、ラフトとしての第１層８１０を、第２造形材料よりも安価な第１造形材料を用いて形成することができる。また、造形完了後のラフトの剥がし易さを考慮して第１材料および第２材料を選択することもできる。本実施形態では、第１材料としてペレット状のＰＶＡ樹脂を、第２材料としてペレット状のＡＢＳ樹脂を用いる。

図９は、本実施形態における第１造形工程の内容を示す工程図である。まず、ステップＳ１１０の第１データ取得工程にて、制御部５００は第１データを取得する。第１データとは、第１造形工程にて第１材料を吐出しつつ移動する吐出部６０の経路である第１経路を含むデータである。本実施形態では、第１データや、後述する第２データを造形データと呼ぶこともある。第２データとは、第２造形工程にて第２材料を吐出しつつ移動する吐出部６０の経路である第２経路を含むデータである。

本実施形態では、造形データは、吐出部６０から吐出される造形材料の堆積量情報を含んでいる。具体的には、第１データは第１堆積量情報を含み、第２データは第２堆積量情報を含んでいる。「堆積量」とは、吐出部６０の単位移動量当たりに吐出される造形材料の量を指し、吐出部６０の移動速度と、吐出部６０から吐出される造形材料の吐出量とによって変化する。例えば、ある区間において吐出部６０の移動速度を遅くすると、その区間における堆積量は増加する。また、ある区間において吐出量を多くすると、その区間における堆積量は増加する。制御部５００は、第１層８１０や第２層８２０を形成する際、吐出部６０の走査速度や吐出量を調節することによって、設定された堆積量の造形材料を積層する。

造形データは、例えば、三次元造形装置１００に接続されたコンピューターにインストールされたスライサーソフトによって生成される。スライサーソフトは、三次元ＣＡＤソフトや三次元ＣＧソフトを用いて作成された三次元造形物の形状を表す形状データを読み込み、三次元造形物の形状を所定の厚みの層に分割して、造形データを生成する。スライサーソフトに読み込まれる形状データには、ＳＴＬ形式やＡＭＦ形式等のデータが用いられる。スライサーソフトによって作成された造形データは、ＧコードやＭコード等によって表されている。制御部５００は、三次元造形装置１００に接続されたコンピューターや、ＵＳＢメモリー等の記録媒体から造形データを取得する。

ステップＳ１２０にて、制御部５００は、ステージデータを取得する。ステージデータは、ステージ３００に設けられた凹部３１５の位置を示すデータである。本実施形態では、制御部５００は、凹部３１５の位置と、凹部３１５の径に関する情報とを予め設定されたステージデータを取得する。本実施形態では、凹部３１５の径に関する情報とは、ステージ３００上の凹部３１５の開口部の径である。他の形態では、凹部３１５の径に関する情報は、凹部３１５の開口面積であってもよい。また、凹部３１５の位置および径を検出する検出部を三次元造形装置１００に設け、検出部によって検出された検出結果から、ステージデータを作成してもよい。

ステップＳ１３０の第１経路変更工程にて、制御部５００は、第１データに含まれる第１経路を変更することによって、第１変更経路を生成する。具体的には、制御部５００は、第１データおよびステージデータを解析して、第１経路における重なり度合いよりも、第１変更経路における重なり度合いが大きくなるように、第１経路を変更することによって、第１変更経路を生成する。本実施形態では、「経路の変更」とは、経路全体を一定の距離だけＸ方向およびＹ方向に沿って移動させることを指す。他の形態では、例えば、経路全体を回転させて経路を変更してもよいし、経路を変形することで経路を変更してもよい。なお、重なり度合いの詳細については、後述する。

図１０は、本実施形態において、第１データに従って吐出される第１造形材料の軌跡を示す説明図である。本実施形態では、第１データに含まれる第１経路は、予め定められた外郭によって囲まれる領域Ｐ１内を、所定の充填率を満たすように造形する経路である。充填率とは、領域Ｐ１の面積に対する、第１経路によって吐出される第１造形材料の軌跡の面積の割合である。外郭は、例えば、造形部のうち外部から視認できる部分である、造形物の外縁として決定される。なお、予め外郭を定めることなく、経路の外側部分を結んで区画される領域を外郭としてもよい。

図１１は、本実施形態において、第２データに従って吐出される第１造形材料の軌跡を示す説明図である。図１０および図１１を用いて、ステップＳ１３０の第１経路変更工程を説明する。

図１０は、第１データに従って、ノズル６１が第１経路の始点ＳＴ１から終点ＧＬ１まで移動する間に、ノズル孔６９から吐出される第１造形材料の軌跡を示している。図１０には、ノズル孔６９から吐出される第１造形材料の軌跡が、破線と矢印によって示されている。また、外郭によって囲まれるＰ１が、破線で示されている。本実施形態では、第１造形工程において、一定の線幅Ｄｍで造形が実施される。線幅とは、ノズル孔６９から吐出される第１造形材料の、走査方向に交わる方向における長さである。線幅は、例えば、造形面３１１に吐出される造形材料の堆積量と高さとに基づいて決定される。なお、他の形態では、第１造形工程中で線幅が一定でなくてもよい。

本実施形態において、上述の「重なり度合い」は、外郭によって囲まれる領域内に存在する凹部３１５の開口面積に対する、重複部分の面積の割合を百分率で表した値として算出される。重複部分とは、ステージ３００と交差するＺ方向から見て、ノズル６１から吐出される造形材料と凹部３１５とが重なる部分である。本実施形態では、凹部３１５は、それぞれ開口面積Ｓ１を有する。図１０では、領域Ｐ１内のそれぞれの凹部３１５において、重複部分は存在しないため、第１経路における重なり度合いは０％である。なお、重複部分の面積を、例えば、ノズル６１から吐出される造形材料の線幅および凹部３１５の径に関する値から求めることができる。

図１１は、第１変更データに従って、ノズル６１が第２経路の始点ＳＴ２から終点ＧＬ２まで移動する間に、ノズル孔６９から吐出される第１造形材料の軌跡を示している。図１１には、ノズル孔６９から吐出される第１造形材料の軌跡が、破線と矢印によって示されている。また、外郭によって囲まれるＰ２が、破線で示されている。図１１に示された第１変更経路は、図１０に示された第１経路の全体を＋Ｘ方向にｄ１、＋Ｙ方向にｄ２移動させた経路である。すなわち、始点ＳＴ２は、始点ＳＴ１から＋Ｘ方向にｄ１、＋Ｙ方向にｄ２離れた位置にある。同様に、終点ＧＬ２は、終点ＧＬ１から＋Ｘ方向にｄ１、＋Ｙ方向にｄ２離れた位置にある。外郭によって囲まれる領域Ｐ２内のそれぞれの凹部３１５において、重複部分の面積Ｓ２は、凹部３１５の開口面積Ｓ１と等しい。このとき、第１変更経路における重なり度合いは１００％であり、図１０における第１経路における重なり度合いよりも大きい。

制御部５００は、例えば、ステップＳ１３０において、始点がＳＴ１であり、終点がＧＬ１である第１経路を、始点がＳＴ２であり、終点がＧＬ２である第１変更経路に変更することによって、重なり度合いを大きくできる。重なり度合いを大きくすることによって、第１層８１０の最下層を形成する際に、凹部３１５に流入して硬化する第１造形材料が増加し、第１層８１０とステージ３００との密着性が向上する。なお、ステージ３００上に設けられた凹部３１５内に造形材料の一部が流入して硬化することによって、造形物とステージ３００との密着性が向上することを、アンカー効果とも呼ぶ。

ステップＳ１４０の堆積量変更工程にて、制御部５００は、第１データに含まれる第１堆積量情報を変更することによって、変更された堆積量情報を生成する。具体的には、第１変更経路と凹部３１５とが重なる部分における堆積量を、第１変更経路と凹部３１５とが重ならない部分における堆積量よりも多くする。

図１２は、本実施形態におけるステージ３００上の位置と第１造形材料の堆積量との関係を模式的に示すグラフである。横軸には、ステージ３００上における位置が表されている。縦軸には、ステージ３００上に供給される造形材料の、堆積量が表されている。本実施形態では、凹部３１５と第２経路とが重ならない部分ＲＧ２において、第２堆積量Ｂ２で造形材料が供給され、凹部３１５と第２経路とが重なる部分ＲＧ１において、第２堆積量Ｂ２よりも多い第１堆積量Ｂ１で造形材料が供給される。

上記のステップＳ１３０とステップＳ１４０とを、第１データ変更工程とも呼ぶ。第１データ変更工程において生成されるデータを、第１変更データと呼ぶ。本実施形態では、第１変更データは、第１変更経路と変更された堆積量情報とを含むデータである。すなわち、本実施形態では、第１変更データは、第１データのうち、第１経路を変更し、更に、第１堆積量情報を変更することによって生成される。

ステップＳ１５０にて、制御部５００は、第１変更データに従って第１層８１０を形成する。

図１３は、本実施形態における第２造形工程の内容を示す工程図である。まず、ステップＳ２１０の第２データ取得工程にて、制御部５００は、第２経路と第２堆積量情報とを含む第２データを取得する。

ステップＳ２２０の第２経路変更工程にて、制御部５００は、第２データに含まれる第２経路を変更することによって、第２変更経路を生成する。このとき、制御部５００は、第１経路変更工程における第１経路から第１変更経路への経路の変更に基づいて、第２経路を変更して第２変更経路を生成する。本実施形態では、第１経路変更工程における第１経路のＸ方向およびＹ方向への移動量に基づいて、第２経路が変更される。具体的には、第２変更経路は、第２経路全体を＋Ｘ方向にｄ１、＋Ｙ方向にｄ２移動させることによって生成される。

ステップＳ２２０を、第２データ変更工程とも呼ぶ。第２データ変更工程において生成されるデータを、第２変更データと呼ぶ。本実施形態では、第２変更データは、第２変更経路と第２堆積量情報とを含むデータである。すなわち、本実施形態では、第２変更データは、第２データのうち、第２経路を変更することによって生成される。

ステップＳ２３０にて、制御部５００は、第２変更データに従って第２層８２０を形成する。

以上で説明した本実施形態の三次元造形物の製造方法によれば、第１データに含まれる第１経路と凹部３１５との重なり度合いより大きくなるように第１経路を変更して第１変更経路を含む第１変更データを生成し、生成された第１変更データに従って第１層８１０を形成する。そのため、凹部３１５上を通る経路が増加することによって有効なアンカー効果が得られ、ステージ３００と第１層８１０との密着性が向上する。

また、本実施形態では、第１経路変更工程において、第１堆積量情報に基づいて決定される第１造形材料の線幅と、凹部の径に関する情報とに基づいて、重なり度合いを求め、第１経路を変更する。そのため、経路および凹部３１５の位置のみに基づいて重なり度合いを求めるよりも、より実際の造形に近い条件で、重なり度合いを求めることができる。

また、本実施形態では、第１変更経路と凹部３１５が重なる部分における堆積量を、第１変更経路と凹部３１５とが重ならない部分における堆積量よりも多くする。そのため、造形物のうち凹部の上部に形成される部分の窪み等の変形を抑制しつつ、有効なアンカー効果を得ることができる。

また、本実施形態では、第１工程と第２工程とで異なる材料を用いて三次元造形物を造形する。そのため、作成する造形物の特徴に適した材料を選択して、第１層８１０と第２層８２０とを造形することができる。

また、本実施形態では、第１経路変更工程における第１経路から第１変更経路への経路の変更に基づいて、第２経路を変更する。これによって、第１層８１０と第２層８２０との水平方向におけるずれが抑制されるため、アンカー効果を得つつ、所望の形状の三次元造形物を造形することができる。

ここで、上述した造形ユニット２００において用いられる三次元造形物の材料について説明する。造形ユニット２００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三次元造形物を造形することができる。ここで、「主材料」とは、三次元造形物の形状を形作っている中心となる材料を意味し、三次元造形物において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。

主材料として熱可塑性を有する材料を用いる場合には、溶融部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。「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。

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。

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、溶融部３０において、フラットスクリュー４０の回転とヒーター５８の加熱によって可塑化されて溶融した状態に転化される。熱可塑性を有する材料の溶融によって生成された造形材料は、ノズル６１から吐出された後、温度の低下によって硬化する。

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から射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。

造形ユニット２００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として溶融部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。

造形ユニット２００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、造形面３１１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。

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、溶融部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。

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。

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。

Ｂ．第２実施形態：
図１４は、第２実施形態における、三次元造形物の造形の様子を示す説明図である。なお、第２実施形態における三次元造形装置１００の構成については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、第２実施形態においても、図７に示した造形処理が実行される。

本実施形態では、第１造形工程と第２造形工程とで同一の種類の材料を用いる点が、第１実施形態と異なる。第１実施形態では、第１材料としてペレット上のＰＶＡ樹脂を、第２材料としてペレット状のＡＢＳ樹脂を用いたが、第２実施形態では、第１造形材料および第２造形材料として、同一のペレット状のＡＢＳ樹脂を使用する。図１４では、第２層８２０ｂは、第１層８１０と同一の種類の造形材料で形成されている。本実施形態では、例えば、土台としての第１層８１０の上に第２層８２０ｂを連続して形成し、造形完了後に第１層８１０を切り落としてもよい。

以上で説明した本実施形態の三次元造形物の製造方法においては、第１造形材料と第２造形材料として同一の種類の材料を用いる。そのため、簡易な構成によって、第１層８１０とステージ３００との密着性を向上させつつ、造形材料を製造することができる。

Ｃ．第３実施形態
図１５は、第３実施形態における、第１変更データに従って、ノズル孔６９から吐出される第１造形材料の軌跡を示している。なお、第３実施形態における三次元造形装置１００の構成については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、第３実施形態においても、図７に示した造形処理が実行される。

第３実施形態では、図９に示したステップＳ１３０の第１経路変更工程において、重なり度合いが、第１経路よりも大きく、かつ、１００％未満である第１変更経路を生成する。本実施形態では、第１変更経路における重なり度合いが、第１の値以上かつ第２の値以下となるように、第１経路変更工程が実行される。第１の値は、例えば、造形材料の反りを抑制できる値として定められる。本実施形態では、第１の値は４０％である。第２の値は、例えば、造形物の造形完了後に、ユーザーが外力を加えて、完成した造形材料をステージ３００から容易に剥がせる値として定められる。本実施形態では、第２の値は８０％である。

図１５には、ノズル６１が始点ＳＴ２ｃから地点ＧＬ２ｃまで移動する間に、ノズル孔６９から吐出される第１造形材料の軌跡が示されている。図１５には、ノズル孔６９から吐出される第１造形材料の軌跡が、破線と矢印によって示されている。また、外郭によって囲まれるＰ２ｃが、破線で示されている。図１５では、領域Ｐ２ｃ内のそれぞれの凹部３１５において、面積Ｓ３の重複部分が存在する。ここで、面積Ｓ３は、凹部３１５の開口面積Ｓ１の８０％の値である。よって、図１５における第２重なり度合いは８０％である。また、上述したように図１０では、第１重なり度合いは０％である。そのため、例えば、制御部５００は、ステップＳ１３０において、始点がＳＴ１であり、終点がＧＬ１である第１経路を、始点がＳＴ２ｃであり、終点がＧＬ２ｃである第２経路に変更することによって、第２重なり具合が第１の値以上かつ第２の値以下となるように、第２経路を生成できる。

以上で説明した本実施形態の三次元造形物の製造方法では、第１経路変更工程において、重なり度合いが、第１経路よりも大きく、かつ、１００％未満である第１変更経路を生成する。そのため、造形完了後の造形物をステージ３００から剥がしやすい程度に、ステージ３００と第１層８１０との密着性を高めることができる。

Ｄ．他の実施形態：
（Ｄ−１）上記実施形態では、第１層を形成した後に、第２データ取得工程と、第２経路データ変更工程とが実行されている。これに対して、第２データ取得工程と第２データ変更工程とは、第１層を形成する前に実行されてもよい。例えば、図９のステップＳ１１０とステップＳ１２０との間に第２データ取得工程を実行し、ステップＳ１４０とステップＳ１５０との間に第２データ変更工程を実行してもよい。

（Ｄ−２）上記実施形態では、第１データおよび第１変更データは堆積量情報を含み、ステージデータは、凹部３１５の径に関する情報を含む。これに対して、第１データおよび第１変更データは堆積量情報を含まなくてもよい。更に、ステージデータは、凹部３１５の径に関する情報を含まなくてもよい。この場合、例えば、経路および凹部３１５の座標から、重なり度合いを算出することができる。具体的には、重なり度合いとして、外郭によって囲まれる領域に存在する凹部３１５の個数に対する、上部に経路が存在する凹部３１５の個数の割合を算出してもよい。

（Ｄ−３）上記実施形態では、第１データおよび第１変更データは、吐出部６０から吐出される第１造形材料の堆積量情報を含み、第１造形工程において、鉛直方向から見て、第１変更経路のうち凹部３１５と重なる経路における堆積量を、第１変更経路のうち凹部３１５と重ならない経路における堆積量よりも多くする。これに対して、造形精度に影響を及ぼさない場合、第１変更経路において、凹部３１５と重なるか否かに関わらず堆積量を変更しなくてもよい。例えば、第１層８１０が造形物の土台部分であって、凹部３１５と重なる位置に第２層８２０が形成されない場合、第１変更経路において堆積量を一定としてもよい。また、第１変更経路と凹部３１５とが重ならない部分における堆積量を、第１変更経路と凹部３１５とが重なる部分における堆積量より多くしてもよい。

（Ｄ−４）上記実施形態では、第１データ変更工程は、堆積量変更工程を含んでいる。これに対して、第１データ変更工程は、堆積量変更工程を含まなくてもよい。例えば、第１変更経路において、凹部３１５と重なるか否かに関わらず堆積量を変更しない場合、第１データ変更工程は、堆積量変更工程を含まなくてもよい。

（Ｄ−５）上記実施形態では、第２データ変更工程にて、制御部５００は、第２データに含まれる第２経路を変更することによって、第２変更経路を含む第２変更データを生成する。これに対して、造形精度に影響を及ぼさない場合、第２変更データを生成しなくてもよい。例えば、第１層８１０が造形物の土台部分であって、第２層８２０に対して十分に広い面積を有する場合、第２経路を変更して第２変更データを生成しなくてもよい。

（Ｄ−６）上記実施形態では、第１経路変更工程にて、経路の始点および終点をＸ方向およびＹ方向に移動させることによって、第１経路を変更して第１変更経路を生成している。これに対して、例えば、第１経路全体を、第１経路の始点ＳＴ１を中心に回転させることによって、第１変更経路を生成してもよい。この場合、第１変更経路を生成するために第１経路を回転させた角度に基づいて、図１３のステップＳ２２０に示した第２経路変更工程を実行することもできる。また、第１経路全体の回転と、始点および終点のＸ方向およびＹ方向への移動とを組み合わせることによって、第１経路を変更して第１変更経路を生成してもよい。

Ｅ．他の形態：
本開示は、上述の各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によって実現することができる。例えば、本開示は以下の形態として実現可能である。以下に記載する各形態中の技術的特徴に対応する上記の各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おいて必須であると説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

（１）本開示の第１の形態によれば、三次元造形物の製造方法が提供される。この三次元造形物の製造方法は、凹部が設けられたステージに向かって吐出部から第１造形材料を吐出させつつ、前記吐出部を移動させることによって、前記ステージに接する第１層を形成する第１造形工程と、前記第１層に向かって前記吐出部から第２造形材料を吐出させつつ、前記吐出部を移動させることによって、第２層を前記第１層の上に積層する第２造形工程と、を有し、前記第１造形工程は、前記吐出部が前記第１造形材料を吐出しつつ移動する経路である第１経路を含む第１データを取得する工程と、前記ステージにおける前記凹部の位置を示すステージデータを取得する工程と、前記第１データおよび前記ステージデータに基づいて、前記第１経路を変更した第１変更経路を含む第１変更データを生成する工程であって、前記第１経路と前記凹部との重なり度合いよりも前記第１変更経路と前記凹部との重なり度合いの方が大きくなるように、前記第１データから前記第１変更データを生成する第１データ変更工程と、前記第１変更データに従って前記第１層を形成する工程と、を備える。このような形態によれば、凹部と経路との重なり度合いを増加させることによって、有効なアンカー効果が得られ、ステージと造形物との密着性が向上する。そのため、造形物の反りを抑制することができる。

（２）上記形態の三次元造形物の製造方法において、前記第１データは、前記第１経路における、前記吐出部の単位移動量あたりに前記吐出部から吐出される前記第１造形材料の量を表す堆積量情報を含み、前記ステージデータは、前記凹部の径に関する情報を含み、前記第１データ変更工程において、前記堆積量情報に基づいて決定される前記第１造形材料の線幅と、前記凹部の径に関する情報と、に基づいて、前記重なり度合いを求め、前記第１経路を変更して前記第１変更データを生成してもよい。このような形態によれば、経路および凹部３１５の位置のみに基づいて重なり度合いを求めるよりも、より実際の造形に近い条件で、重なり度合いを求めることができる。

（３）上記形態の三次元造形物の製造方法において、前記第１造形工程において、前記第１変更経路のうち前記凹部と重なる経路における、前記吐出部の単位移動量あたりに前記吐出部から吐出される前記第１材料の量を表す堆積量を、前記第１変更経路のうち前記凹部と重ならない経路における前記堆積量よりも多くしてもよい。このような形態によれば、造形物のうち、凹部の上部に形成される部分の変形を抑制しつつ、有効なアンカー効果を得ることができる。

（４）上記形態の三次元造形物の製造方法において、前記第１データ変更工程において、前記第１変更経路と前記凹部との重なり度合いが、前記第１経路と前記凹部との重なり度合いよりも大きく、かつ、１００％未満となるように、前記第１経路を前記第１変更経路に変更してもよい。このような形態によれば、造形完了後の造形物をステージから剥がしやすい程度に、第１層とステージとの密着性を向上させることができる。

（５）上記形態の三次元造形物の製造方法において、前記第１造形材料と、前記第２造形材料と、は異なる種類の材料であってもよい。このような形態によれば、作成する造形物の特徴に適した材料を選択して、第１層と第２層とを造形することができる。

（６）上記形態の三次元造形物の製造方法において、前記第１造形材料と、前記第２造形材料と、は同一の種類の材料であってもよい。このような形態によれば、簡易な構成によって、第１層とステージとの密着性を向上させつつ、造形材料を製造することができる。

（７）上記形態の三次元造形物の製造方法において、前記第２造形工程は、前記吐出部が前記第２造形材料を吐出しつつ移動する第２経路を含む第２データを取得する工程と、前記第１データ変更工程における前記第１経路から前記第１変更経路への経路の変更に基づいて、前記第２経路を変更することによって、第２変更経路を含む第２変更データを生成する工程と、を備え、前記第２変更データに従って前記第２層を前記第１層の上に形成してもよい。このような形態によれば、第１層と第２層との水平方向におけるずれが抑制されるため、アンカー効果を得つつ、所望の形状の三次元造形物を造形することができる。

本開示は、上述した三次元造形物の製造方法に限らず、種々の態様で実現可能である。例えば、三次元造形物を造形するためのデータを処理するデータ処理装置や、三次元造形装置、三次元造形装置の制御方法、三次元造形物を造形するためのコンピュータープログラム、コンピュータープログラムを記録した一時的でない有形な記録媒体等の形態で実現することができる。

２０…材料供給部、２２…供給路、３０…溶融部、３１…スクリューケース、３２…駆動モーター、４０…フラットスクリュー、４１…上面、４２…溝形成面、４３…側面、４４…材料導入口、４５…溝部、４６…凸条部、４７…中央部、５０…バレル、５２…スクリュー対向面、５４…案内溝、５６…連通孔、５８…ヒーター、６０…吐出部、６１…ノズル、６２…供給流路、６５…第１供給口、６６…交差孔、６７…第２供給口、６８…ノズル流路、６９…ノズル孔、７０…吐出量調節機構、７３…弁部、７５…切欠部、７７…操作部、７９…弁駆動部、１００…三次元造形装置、２００…造形ユニット、３００…ステージ、３１０…板部、３１１…造形面、３１５…凹部、３２０…基部、４００…移動機構、５００…制御部、８１０…第１層、８２０、８２０ｂ…第２層

Claims (8)

1. 凹部が設けられたステージに向かって吐出部から第１造形材料を吐出させつつ、前記吐出部を移動させることによって、前記ステージに接する第１層を形成する第１造形工程と、
   前記第１層に向かって前記吐出部から第２造形材料を吐出させつつ、前記吐出部を移動させることによって、第２層を前記第１層の上に積層する第２造形工程と、を有し、
   前記第１造形工程は、
   前記吐出部が前記第１造形材料を吐出しつつ移動する経路である第１経路を含む第１データを取得する工程と、
   前記ステージにおける前記凹部の位置を示すステージデータを取得する工程と、
   前記第１データおよび前記ステージデータに基づいて、前記第１経路を変更した第１変更経路を含む第１変更データを生成する工程であって、前記第１経路と前記凹部との重なり度合いよりも前記第１変更経路と前記凹部との重なり度合いの方が大きくなるように、前記第１データから前記第１変更データを生成する第１データ変更工程と、
   前記第１変更データに従って前記第１層を形成する工程と、を備える、
   三次元造形物の製造方法。
2. 請求項１に記載の三次元造形物の製造方法であって、
   前記第１データは、前記第１経路における、前記吐出部の単位移動量あたりに前記吐出部から吐出される前記第１造形材料の量を表す堆積量情報を含み、
   前記ステージデータは、前記凹部の径に関する情報を含み、
   前記第１データ変更工程において、前記堆積量情報に基づいて決定される前記第１造形材料の線幅と、前記凹部の径に関する情報と、に基づいて、前記重なり度合いを求め、前記第１経路を変更して前記第１変更データを生成する、三次元造形物の製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の三次元造形物の製造方法であって、
   前記第１造形工程において、前記第１変更経路のうち前記凹部と重なる前記経路における、前記吐出部の単位移動量あたりに前記吐出部から吐出される前記第１造形材料の量を表す堆積量を、前記第１変更経路のうち前記凹部と重ならない前記経路における前記堆積量よりも多くする、三次元造形物の製造方法。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の三次元造形物の製造方法であって、
   前記第１データ変更工程において、前記第１変更経路と前記凹部との重なり度合いが、前記第１経路と前記凹部との重なり度合いよりも大きく、かつ、１００％未満となるように、前記第１経路を前記第１変更経路に変更する、三次元造形物の製造方法。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の三次元造形物の製造方法であって、
   前記第１造形材料と、前記第２造形材料と、は異なる種類の材料である、三次元造形物の製造方法。
6. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の三次元造形物の製造方法であって、
   前記第１造形材料と、前記第２造形材料と、は同一の種類の材料である、三次元造形物の製造方法。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の三次元造形物の製造方法であって、
   前記第２造形工程は、
   前記吐出部が前記第２造形材料を吐出しつつ移動する第２経路を含む第２データを取得する工程と、
   前記第１データ変更工程における前記第１経路から前記第１変更経路への前記経路の変更に基づいて、前記第２経路を変更することによって、第２変更経路を含む第２変更データを生成する工程と、を備え、
   前記第２変更データに従って前記第２層を前記第１層の上に形成する、
   三次元造形物の製造方法。
8. 三次元造形物を造形するためのデータを処理するデータ処理装置であって、
   凹部が設けられたステージに向かって造形材料を吐出する吐出部が第１造形材料を吐出しつつ移動する経路である第１経路を含む第１データを取得し、
   前記ステージにおける前記凹部の位置を示すステージデータを取得し、
   前記第１データおよび前記ステージデータに基づいて、前記第１データから、前記第１経路を変更した第１変更経路を含む第１変更データを生成し、
   前記第１変更経路と前記凹部との重なり度合いは、前記第１経路と前記凹部との重なり度合いより大きい、
   データ処理装置。

Images