JP2022167382A - 三次元造形装置、及び、三次元造形物の製造方法、 - Google Patents

Abstract

【課題】測定部の交換や付け替えを抑制し、かつ、実測された距離に基づいてステージやノズルの位置を制御する。
【解決手段】三次元造形装置は、先端面のノズル開口から造形材料を吐出するノズルを有する造形部と、造形材料が堆積される堆積面を有するステージと、ノズルとステージとの相対的な位置を変更する移動機構部と、先端面と対向可能な位置に配置された測定部と、交差方向において堆積面と対応する位置、かつ、測定部と対向可能な位置に配置された基準面を有し、ノズルとは別体の基準部と、造形部および移動機構部を制御して三次元造形物を造形する制御部と、を備える。制御部は、測定部を制御して、測定部と基準面との間の距離に関する第１の値、および、測定部と先端面との間の距離に関する第２の値を測定し、第１の値および第２の値に基づいて、三次元造形物を造形する場合の先端面と堆積面との間の距離を決定する。
【選択図】図２

Description

本開示は、三次元造形装置、及び、三次元造形物の製造方法に関する。

三次元造形装置に関して、特許文献１には、ステージと一体的に支持された第１の検出部によって検出される第１の検出部とノズル先端部との間の第１の距離、および、ステージ面と第１の検出部との間の第２の距離に基づいてステージ面とノズル先端面との間の造形利用距離を検出し、造形利用距離に基づいてノズルに対するステージの位置を制御して造形物を造形する技術が開示されている。上記の第２の距離は、造形部と一体的に支持された第２の検出部による測定値に基づいて、若しくは、予め記憶された距離又は予め記憶された距離を温度等に応じて補正した距離に基づいて取得されることが開示されている。

特開２０１７－２１７７９２号公報

上述した第２の距離を、造形部と一体的に支持された第２の検出部による測定値に基づいて取得する場合、造形部を交換する際に、造形部の交換に伴う第２の検出部の交換や、新たな造形部への第２の検出部の付け替えを要する。また、第２の距離を予め記憶された距離等に基づいて取得する場合、造形利用距離が実際の距離とは異なる距離となる可能性があるため、ノズルに対するステージの位置を実際の距離に基づいて制御できず、造形物の精度に影響が及ぶ可能性がある。

本開示の第１の形態によれば、三次元造形装置が提供される。この三次元造形装置は、先端面に形成されたノズル開口から造形材料を吐出するノズルを有する造形部と、前記造形材料が堆積される堆積面を有するステージと、前記ノズルと前記ステージとの相対的な位置を変更する移動機構部と、前記先端面と対向可能な位置に配置された測定部と、前記堆積面に交差する交差方向において前記堆積面と対応する位置、かつ、前記測定部と対向可能な位置に配置された基準面を有し、前記ノズルとは別体の基準部と、前記造形部および前記移動機構部を制御することによって、三次元造形物を造形する制御部と、を備える。前記制御部は、前記測定部を制御して、前記測定部と前記基準面との間の距離に関する値である第１の値、および、前記測定部と前記先端面との間の距離に関する値である第２の値を測定し、前記第１の値および前記第２の値に基づいて、前記三次元造形物を造形する場合の前記先端面と前記堆積面との間の距離を決定する。

本開示の第２の形態によれば、先端面に形成されたノズル開口から造形材料を吐出するノズルと、前記造形材料が堆積される堆積面を有するステージと、前記ノズルと前記ステージとの相対的な位置を変更する移動機構部と、前記先端面と対向可能な位置に配置された測定部と、前記堆積面と交差する交差方向において前記堆積面と対応する位置、かつ、前記測定部と対向可能な位置に配置された基準面を有し、前記ノズルとは別体の基準部と、を備える、三次元造形装置における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、前記測定部によって、前記測定部と前記基準面との間の距離に関する値である第１の値を測定する第１工程と、前記測定部によって、前記測定部と前記先端面との間の距離に関する値である第２の値を測定する第２工程と、前記造形材料を吐出する前記ノズルと前記ステージとの相対的な位置を変更することによって前記三次元造形物を造形する第３工程と、を備え、前記第１の値および前記第２の値に基づいて、前記第３工程における前記先端面と前記堆積面との間の距離を決定する。

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第１の図である。 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第２の図である。 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。 基準部の下側の構成を示す斜視図である。 第１実施形態における測定処理を示すフローチャートである。 位置調整処理を示すフローチャートである。 位置調整処理を説明する図である。 検査処理を示すフローチャートである。 検査処理を説明する第１の図である。 測定工程を示すフローチャートである。 第２工程を説明する図である。 三次元造形処理を示すフローチャートである。 第２実施形態における測定処理を示すフローチャートである。 他の実施形態における位置調整処理の例を説明する図である。 第３実施形態における三次元造形装置の概略構成を示す図である。 第４実施形態における三次元造形装置の概略構成を示す図である。 第４実施形態における測定処理を示すフローチャートである。

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の概略構成を示す第１の図である。図２は、第１実施形態における三次元造形装置１００の概略構成を示す第２の図である。図１及び図２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軸及び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。－Ｚ方向は、鉛直方向であり、＋Ｚ方向は、鉛直方向とは逆向きの方向である。－Ｚ方向のことを「下」ともいい、＋Ｚ方向のことを「上」ともいう。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及び図２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。

図１及び図２に示すように、三次元造形装置１００は、造形部２００と、ステージ３００と、移動機構部４００と、制御部５００と、測定部６００と、基準部６１０と、調整部６２０と、加熱部７００と、報知部８００とを備える。なお、図１では、測定部６００と、基準部６１０と、調整部６２０と、報知部８００とは省略されている。

造形部２００は、制御部５００の制御下において、固体状態の材料を溶融させてペースト状にした造形材料を、三次元造形物の基台となる造形用のステージ３００上に吐出する。図２に示すように、造形部２００は、造形材料に転化される前の材料の供給源である材料供給部２０と、材料を可塑化して造形材料を生成する可塑化部３０と、生成された造形材料を吐出するノズル６１とを備える。造形部２００のことを、ヘッドと呼ぶこともある。

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ＡＢＳ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と可塑化部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、可塑化部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。

可塑化部３０は、スクリューケース３１と、駆動モーター３２と、スクリュー４０と、バレル５０とを備えている。可塑化部３０は、材料供給部２０から供給された材料の少なくとも一部を可塑化し、流動性を有するペースト状の造形材料を生成して、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、本実施形態のスクリュー４０は、いわゆるフラットスクリューであり、「スクロール」と呼ばれることもある。

スクリューケース３１は、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、スクリュー４０が収容されている。スクリュー４０は、バレル５０に対向する面に、溝４５が形成された溝形成面４２を有している。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、スクリュー４０の上面４１側に接続されている。なお、駆動モーター３２は、直接、スクリュー４０と接続されていなくてもよく、例えば、スクリュー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。駆動モーター３２は、制御部５００の制御下で駆動される。

バレル５０は、スクリュー４０の下方に配置されている。バレル５０は、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、スクリュー４０の中心軸ＲＸ上に、後述するノズル６１のノズル流路６５に連通する連通孔５６が設けられている。バレル５０には、スクリュー４０の溝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。

図３は、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。スクリュー４０の溝形成面４２の中央部４７は、溝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２に示したバレル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。

溝４５は、いわゆるスクロール溝を構成する。溝４５は、中央部４７から、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。溝形成面４２には、溝４５の側壁部を構成し、各溝４５に沿って延びている凸条部４６が設けられている。溝４５は、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に示すように、本実施形態では、溝４５は、凸条部４６によって隔てられて３本分形成されている。なお、溝４５の数は、３本に限られず、１本でもよいし、２本以上であってもよい。溝４５は、渦状に限らず、螺旋状あるいはインボリュート曲線状であってもよいし、中央部から外周に向かって弧を描くように延びる形状であってもよい。

図４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。上述したように、スクリュー対向面５２の中央には、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、その一端が連通孔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。なお、案内溝５４の一端が連通孔５６に接続されていなくてもよい。また、バレル５０には案内溝５４が形成されていなくてもよい。

図２に示すように、ノズル６１は、ノズル流路６５と、ノズル開口６２が設けられた先端面６３とを備えている。ノズル流路６５は、ノズル６１内に形成された造形材料の流路であり、上述したバレル５０の連通孔５６に接続されている。先端面６３は、ノズル６１の、堆積面３１１に向かって－Ｚ方向に突出した先端部分を構成する面である。ノズル開口６２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、ノズル流路６５の流路断面が縮小された部分である。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へ供給され、ノズル流路６５を介してノズル開口６２から吐出される。

ステージ３００は、ノズル６１の先端面６３に対向する位置に配置されている。ステージ３００は、ノズル６１のノズル開口６２から吐出された造形材料が堆積される堆積面３１１を有している。本実施形態の堆積面３１１は、Ｘ方向およびＹ方向に平行な面として構成されている。以下では、堆積面３１１と交差する方向のことを、交差方向と呼ぶこともある。交差方向は、同じ軸に沿う一方側の方向と、その反対方向とを両方含む。本実施形態では、交差方向は、堆積面３１１と直交する方向であり、Ｚ軸に沿った方向である。三次元造形装置１００は、ノズル６１からステージ３００の堆積面３１１に向けて造形材料を吐出させ、造形材料の層を積層することによって三次元造形物を造形する。

移動機構部４００は、ノズル６１とステージ３００との相対的な位置を変化させる。本実施形態では、移動機構部４００は、ステージ３００をＸ方向およびＹ方向に移動させることによって、Ｘ方向およびＹ方向におけるノズル６１とステージ３００との相対的な位置を変化させ、造形部２００をＺ方向に沿って移動させることによって、Ｚ方向におけるノズル６１とステージ３００との相対的な位置を変化させる。図１に示すように、本実施形態では、移動機構部４００は、ステージ３００をＸ方向に沿って移動させる第１電動アクチュエーター４１０と、ステージ３００と第１電動アクチュエーター４１０とをＹ方向に沿って移動させる第２電動アクチュエーター４２０と、造形部２００をＺ方向に沿って移動させる第３電動アクチュエーター４３０とによって構成されている。各電動アクチュエーター４１０～４３０は、制御部５００の制御下で駆動される。他の実施形態では、移動機構部４００は、例えば、ステージ３００をＺ方向に移動させ、造形部２００をＸ方向およびＹ方向に沿って移動させてもよいし、造形部２００を移動させずにステージ３００をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動させてもよいし、ステージ３００を移動させずに造形部２００をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動させてもよい。

なお、以下では、ステージ３００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。本実施形態では、例えば、ノズル６１に対してステージ３００を＋Ｘ方向に移動させたことを、ノズル６１を－Ｘ方向に移動させたと言い換えることもできる。また、同様に、ステージ３００に対する造形部２００や後述する加熱部７００の相対的な位置の変化を、単に、造形部２００や加熱部７００の移動と呼ぶこともある。

図１及び図２に示した加熱部７００は、堆積面３１１に堆積された造形材料を加熱するための部材である。本実施形態の加熱部７００は、ノズル６１の外周に配置され、支持部２０５を介して造形部２００に固定されている。支持部２０５は、矩形板状の外形形状を有し、支持部２０５の中央には、ノズル６１が挿通される貫通孔が設けられている。加熱部７００は、堆積面３１１に対して平行に配置されている。加熱部７００は、移動機構部４００によって移動する造形部２００に従って移動する。つまり、加熱部７００は、ノズル６１の移動に従って移動する。

本実施形態の加熱部７００は、ヒーターによって構成され、堆積面３１１の全域を均一に加熱可能に構成されている。より詳細には、加熱部７００の面積は、堆積面３１１の面積よりも広く、加熱部７００の外周縁は、Ｚ方向に見た時に、ノズル６１に対してステージ３００が移動する領域の外側に配置されている。つまり、移動機構部４００によって加熱部７００とステージ３００との相対的な位置がどのように変化させられても、ステージ３００は、Ｚ方向に見た時に、加熱部７００の外周縁よりも内側に配置される。加熱部７００を構成するヒーターは、例えば、ハロゲンヒーターや、ニクロム線ヒーター、カーボンヒーターであってもよいし、熱風を送出するヒーターであってもよい。

図２に示した測定部６００は、後述する第１の値および第２の値を測定するための部材である。本実施形態の測定部６００は、軸状の接触式変位センサーによって構成され、本体部６０１と、接触子６０２とを有している。接触子６０２は軸状を有し、その先端部を本体部６０１内から本体部６０１外へと＋Ｚ方向に突出させている。より具体的には、接触子６０２は、エアー駆動によって、本体部６０１内に押し込まれるように、又は、本体部６０１外へと突出するように、本体部６０１に対してＺ方向に沿ってスライド移動することが可能に構成されている。接触子６０２を駆動させるエアーは、図示しないエアー供給部からチューブ等を介して本体部６０１へ供給される。本体部６０１は、上述したスライド移動による本体部６０１に対する接触子６０２の位置の変化を、差動トランスによって検出する。検出された接触子６０２の位置の変化は、制御部５００へと送信される。

本実施形態の測定部６００は、ケース６０３に収容されている。ケース６０３のケース上面６０４には、Ｚ方向に沿って見た時に接触子６０２と重なる孔６０５が設けられている。接触子６０２は、孔６０５を介して、ケース６０３内からケース６０３外へと＋Ｚ方向に突出することができ、また、ケース６０３外からケース６０３内へと－Ｚ方向に戻ることができる。測定部６００およびケース６０３は、それぞれ、ステージ３００に固定されており、移動機構部４００によるステージ３００の移動に従ってＸ方向およびＹ方向に沿って移動可能に構成されている。測定部６００がケース６０３に収容されていることによって、測定部６００と加熱部７００とがケース６０３に隔てられるため、測定部６００に加熱部７００による熱の影響が及ぶことが抑制される。

測定部６００は、ノズル６１の先端面６３と対向可能な位置に配置されている。より具体的には、測定部６００は、接触子６０２の先端を＋Ｚ方向に向けてステージ３００に固定されており、ステージ３００の移動に従ってＸ方向およびＹ方向に沿って移動することで、先端面６３と対向することが可能に構成されている。同様に、測定部６００は、後述する基準部６１０の基準面６１１および検査面６１２と対向することが可能に構成されている。

図５は、基準部６１０の下側の構成を示す斜視図である。図２及び図５に示すように、基準部６１０は、ノズル６１と別体の部材であり、基準面６１１を有している。基準面は、Ｚ方向において堆積面３１１と対応する位置、かつ、測定部６００と対向可能な位置に配置された面である。更に、本実施形態の基準部６１０は、Ｚ方向において基準面６１１と予め定められた距離離れた位置、かつ、測定部６００と対向可能な位置に配置された検査面６１２を有している。基準面６１１と検査面６１２とは、Ｚ方向において、両者の間に予め定められた高低差を有すると言い換えることもできる。本実施形態では、基準面６１１と検査面６１２とは、ともに堆積面３１１と平行な面であり、Ｙ方向において隣り合って配置されている。検査面６１２は、基準面６１１の＋Ｚ方向に位置する面であり、つまり、基準面６１１より高い面である。なお、図２では、検査面６１２は、破線によって示されている。

図２に示した調整部６２０は、基準面６１１のＺ方向における位置を調整する。本実施形態の調整部６２０は、基準部６１０をＺ方向に沿って移動させる電動アクチュエーターによって構成されている。より具体的には、基準部６１０は、固定部を介して調整部６２０の可動部６２１に固定されており、調整部６２０は、可動部６２１をＺ方向に沿って移動させることによって、基準部６１０をＺ方向に沿って移動させる。これによって、基準面６１１のＺ方向における位置が調整される。

報知部８００は、ユーザーに情報を報知する。本実施形態の報知部８００は、制御部５００に接続された液晶モニターによって構成され、視覚情報を液晶モニターに表示することによって情報を報知する。報知部８００は、情報として、例えば、三次元造形装置１００の制御状態等を報知する。報知部８００は、例えば、三次元造形装置１００が筐体内に設置されている場合、筐体の外部から視認可能なモニターとして筐体の外壁面に配置されてもよい。

制御部５００は、三次元造形装置１００全体の動作を制御する制御装置である。制御部５００は、１つ、または、複数のプロセッサーと、メモリーと、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る。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、後述する測定処理を実行する機能や、後述する三次元造形処理を実行する機能等、種々の機能を発揮する。なお、制御部５００は、コンピューターによって構成される代わりに、各機能の少なくとも一部を実現するための複数の回路を組み合わせた構成により実現されてもよい。制御部５００のことを情報処理装置と呼ぶこともある。

図６は、本実施形態における測定処理を示すフローチャートである。測定処理とは、測定部６００と基準面６１１との間の距離に関する値である第１の値、および、測定部６００と先端面６３との間の距離に関する値である第２の値を測定するための処理を指す。本実施形態では、測定処理は、三次元造形装置１００の起動時に実行される。

ステップＳ１１０にて、制御部５００は、基準面６１１のＺ方向における位置の調整を行うための位置調整処理を実行する。本実施形態では、制御部５００は、ステップＳ１１０において、調整部６２０を制御して、基準面６１１と堆積面３１１とを接触させることで、基準面６１１のＺ方向における位置と、堆積面３１１のＺ方向における位置とを一致させる。

図７は、位置調整処理を示すフローチャートである。図８は、位置調整処理を説明する図である。図７のステップＳ１１１にて、制御部５００は、移動機構部４００を制御して、ステージ３００を予め定められた調整位置まで移動させる。調整位置とは、基準面６１１のＺ方向における位置の調整を行うためのＸ方向およびＹ方向における位置を指し、本実施形態における調整位置は、Ｚ方向に沿って見た時に、堆積面３１１の一部と、基準面６１１の一部とが重なる位置である。ステップＳ１１２にて、制御部５００は、図８に示すように、調整部６２０を制御して基準部６１０をＺ方向に沿って移動させることによって、基準面６１１と堆積面３１１とを接触させる。ステップＳ１１３にて、制御部５００は、基準面６１１と堆積面３１１とが接触する位置で基準部６１０を固定することによって、基準面６１１の位置を固定する。これによって、基準面６１１のＺ方向における位置と、堆積面３１１のＺ方向における位置とが一致した状態で、基準面６１１の位置が固定される。

図６のステップＳ１２０にて、制御部５００は、測定部６００の精度を検査するための検査処理を実行する。本実施形態では、制御部５００は、ステップＳ１２０において、測定部６００と基準面６１１との間の距離に関する値、及び、測定部６００と検査面６１２との間の距離に関する値を測定して、基準面６１１と検査面６１２との高低差を測定し、測定された高低差に基づいて測定部６００の精度を検査する。

図９は、検査処理を示すフローチャートである。図１０は、検査処理を説明する図である。図１０では、図２と同様に、検査面６１２が破線によって示されている。図９のステップＳ１２１にて、制御部５００は、移動機構部４００を制御して、測定部６００を基準部６１０の基準面６１１の直下まで移動させる。ステップＳ１２２にて、制御部５００は、測定部６００を制御して接触子６０２と基準面６１１とを接触させることによって、測定部６００と基準面６１１との間の距離に関する値として、測定部６００と基準面６１１との間のＺ方向における距離を測定する。より詳細には、制御部５００は、ステップＳ１２２において、図１０に示すように、本体部６０１にエアーを供給して接触子６０２を＋Ｚ方向に射出し、接触子６０２と基準面６１１とを接触させ、本体部６０１に対する接触子６０２のＺ方向における位置を取得する。この接触子６０２のＺ方向における位置は、基準面６１１のＺ方向における位置に対応する位置である。制御部５００は、接触子６０２を射出する前後の接触子６０２のＺ方向における位置の差に基づいて、測定部６００と基準面６１１との間のＺ方向における距離を測定し、測定した距離をメモリーに記憶させる。図９のステップＳ１２３にて、制御部５００は、本体部６０１へのエアーの供給を停止し、接触子６０２を－Ｚ方向に引き戻す。

ステップＳ１２４にて、制御部５００は、移動機構部４００を制御して、測定部６００を検査面６１２の直下まで移動させる。ステップＳ１２５にて、制御部５００は、測定部６００を制御して、測定部６００と検査面６１２との間の距離に関する値として、測定部６００と検査面６１２との間のＺ方向における距離を検出する。より詳細には、制御部５００は、ステップＳ１２５において、ステップＳ１２２で接触子６０２と基準面６１１とを接触させるのと同様に接触子６０２と検査面６１２とを接触させ、本体部６０１に対する接触子６０２のＺ方向における位置を検出することによって、検査面６１２のＺ方向における位置を検出し、測定部６００と検査面６１２との間のＺ方向における距離を検出する。ステップＳ１２５で検出される距離は、制御部５００のメモリーに記憶される。図９のステップＳ１２６は、ステップＳ１２３と同様である。

ステップＳ１２７にて、制御部５００は、ステップＳ１２２で検出された測定部６００と基準面６１１との間の距離と、ステップＳ１２５で検出された測定部６００と検査面６１２との間の距離との差を算出することによって、基準面６１１と検査面６１２との高低差を算出する。このように、本実施形態では、制御部５００は、ステップＳ１２１からステップＳ１２７を実行することで、測定部６００によって、基準面６１１と検査面６１２との高低差を測定する。以下では、測定部６００によって測定される基準面６１１と検査面６１２との高低差を、第１高低差と呼ぶこともある。

ステップＳ１２８にて、制御部５００は、ステップＳ１２７で算出された第１高低差と、予め定められた第２高低差とが一致するか否かを判定する。本実施形態では、制御部５００は、ステップＳ１２８において、第１高低差と第２高低差とが予め定められた許容誤差の範囲内で一致するか否かを判定することによって、第１高低差と第２高低差とが一致するか否かを判定する。制御部５００は、第１高低差と第２高低差とが予め定められた許容誤差の範囲内で一致すると判定した場合、測定部６００の精度が予め定められた条件を満たすと判定し、検査処理を終了させる。制御部５００は、両者が一致しないと判定した場合、測定部６００の精度が予め定められた条件を満たさないと判定する。予め定められた許容誤差は、例えば、第２高低差の５％である。他の実施形態では、制御部５００は、ステップＳ１２８において、例えば、複数回測定された第１高低差の平均値が、第２高低差と一致するか否かを判定してもよい。この場合、制御部５００は、例えば、繰り返しステップＳ１２１からステップＳ１２７を実行して複数回高低差を測定することによって、第１高低差の平均値を算出できる。また、この場合、制御部５００は、接触子６０２を接触させる基準面６１１のＸ方向およびＹ方向における位置や、接触子６０２を接触させる検査面６１２のＸ方向およびＹ方向における位置を、第１高低差を測定するごとに変更してもよい。なお、第２高低差は、例えば、基準面６１１や検査面６１２の設計寸法に基づいて定められてもよいし、ノギス等を用いて予め測定された基準面６１１や検査面６１２の寸法の実測値に基づいて定められてもよい。

ステップＳ１２８で測定部６００の精度が予め定められた条件を満たさないと判定された場合、ステップＳ１２９にて、制御部５００は、報知部８００を制御して、測定部６００の精度に関する情報を報知する。本実施形態では、制御部５００は、ステップＳ１２９において、報知部８００を制御して、測定部６００の精度が予め定められた条件を満たさないことをユーザーに報知する。また、制御部５００は、ステップＳ１２９において、測定部６００のメンテナンス又は交換をユーザーに勧告し、測定部６００のメンテナンス又は交換が行われるまで、三次元造形装置１００を待機させる。その後、制御部５００は、ステップＳ１２１に処理を戻す。

図６のステップＳ１３０の測定工程にて、制御部５００は、測定部６００を制御して、第１の値および第２の値を測定する。以下では、測定部６００によって第１の値を測定する工程を第１工程と呼び、測定部６００によって第２の値を測定する工程を第２工程と呼ぶこともある。

図１１は、測定工程を示すフローチャートである。図１１のステップＳ１３１からステップＳ１３３は第１工程に相当し、ステップＳ１３４からステップＳ１３８は第２工程に相当する。図１１のステップＳ１３１およびステップＳ１３２は、図９のステップＳ１２１およびステップＳ１２２と同様である。本実施形態では、制御部５００は、ステップＳ１３２を実行することによって、測定部６００のＺ方向における位置に対する基準面６１１のＺ方向における位置を検出し、第１の値として、測定部６００と基準面６１１との間のＺ方向における距離を測定する。測定された第１の値は、制御部５００のメモリーに記憶される。ステップＳ１３３は、図９のステップＳ１２３と同様であるため、説明を省略する。

図１２は、第２工程を説明する図である。図１２には、基準面６１１のＺ方向における位置ＳＰが、破線によって示されている。図１１のステップＳ１３４にて、制御部５００は、移動機構部４００を制御して、測定部６００をノズル６１の先端面６３の直下まで移動させる。ステップＳ１３５にて、制御部５００は、測定部６００を制御して、測定部６００のＺ方向における位置に対する先端面６３のＺ方向における位置を検出し、第２の値として、測定部６００と先端面６３との間のＺ方向における距離を測定する。より詳細には、制御部５００は、ステップＳ１３５において、図１２の左部に示すように、接触子６０２を＋Ｚ方向に射出して接触子６０２と先端面６３とを接触させ、本体部６０１に対する接触子６０２のＺ方向における位置を検出することによって先端面６３のＺ方向における位置を検出し、測定部６００と先端面６３との間のＺ方向における距離を測定する。

ステップＳ１３６にて、制御部５００は、図１２の右部に示すように、移動機構部４００を制御して、ノズル６１および接触子６０２を下降させることによって、ノズル６１の先端面６３のＺ方向における位置と、基準面６１１のＺ方向における位置ＳＰとを一致させる。より詳細には、制御部５００は、ステップＳ１３６において、第２の値を測定しつつ、ノズル６１を－Ｚ方向に移動させて接触子６０２を－Ｚ方向に押し下げることによって、第２の値を、図１１のステップＳ１３３でメモリーに記憶された第１の値と一致させる。ステップＳ１３７にて、制御部５００は、第２の値と第１の値とが一致した状態における移動機構部４００の制御値に基づくノズル６１のＺ座標である基準Ｚ座標を取得し、メモリーに記憶させる。以下では、移動機構部４００の制御値に基づくノズル６１のＺ座標のことを、単にノズル６１のＺ座標と呼ぶこともある。ステップＳ１３８は、ステップＳ１３３と同様であるため、説明を省略する。

図１３は、本実施形態における三次元造形処理を示すフローチャートである。三次元造形処理とは、三次元造形物を造形するための処理を指す。制御部５００は、上述した測定処理の完了後に三次元造形処理を実行する。制御部５００は、例えば、測定処理の完了直後に三次元造形処理を実行してもよいし、測定処理の完了後に三次元造形処理の開始操作の入力を受け付けてもよい。なお、三次元造形処理のことを、単に造形処理と呼ぶこともある。本実施形態では、図６に示した測定処理と、図１３に示した三次元造形処理と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方法が実現される。

図１３のステップＳ２１０にて、制御部５００は、外部のコンピューターや記録媒体などから造形データを取得する。造形データには、三次元造形物を形成する層毎に、ノズル６１の移動経路を表す造形パスデータが含まれている。造形パスデータには、ノズル６１から射出する材料の射出量を表す射出量データが関連付けられている。

ステップＳ２２０にて、制御部５００は、ステップＳ２１０で取得された造形データに従って、造形部２００と移動機構部４００とを制御して、堆積面３１１に造形材料を堆積させ、三次元造形物を造形する。また、制御部５００は、ステップＳ２２０において、加熱部７００を適宜制御して、堆積面３１１に堆積される造形材料を加熱する。ステップＳ２２０のように、造形材料を吐出するノズル６１とステージ３００との相対的な位置を変更することによって三次元造形物を造形する工程を、第３工程と呼ぶこともある。

本実施形態では、制御部５００は、ステップＳ２２０において、第１の値および第２の値に基づいて、三次元造形物を造形する場合の先端面６３と堆積面３１１との間の距離を決定する。より詳細には、制御部５００は、図１１のステップＳ１３７で第１の値および第２の値に基づいて取得された基準Ｚ座標に基づいて、先端面６３と堆積面３１１との間の距離を決定する。例えば、制御部５００は、ステップＳ２２０において、先端面６３と堆積面３１１との間の距離を距離Ｄに決定する場合、ノズル６１のＺ座標の値を、基準Ｚ座標の値に距離Ｄを加えた値に決定することで、先端面６３と堆積面３１１との間の距離を距離Ｄに決定できる。

以上で説明した本実施形態の三次元造形装置１００によれば、制御部５００は、測定部６００と基準面６１１との間の距離に関する値である第１の値、および、測定部６００と先端面６３との間の距離に関する値である第２の値を測定し、測定された第１の値および第２の値に基づいて、三次元造形物を造形する場合の先端面６３と堆積面３１１との間の距離を決定する。これによって、造形部２００の交換等に伴う測定部６００の交換や付け替えが抑制される。また、実測値である第１の値および第２の値に基づいて先端面６３と堆積面３１１との間の距離を決定して三次元造形物を造形できるため、高精度に三次元造形物を造形できる可能性が高まる。

また、本実施形態では、三次元造形装置１００は、ノズル６１の移動に伴って移動する加熱部７００を備え、ノズル６１の先端面６３は、Ｚ方向において、加熱部７００と堆積面３１１との間に位置する。そのため、加熱部７００によって堆積面３１１に堆積された造形材料を加熱することで、造形材料同士の密着性を高め、三次元造形物の強度を高めることができる。また、例えば、加熱部７００がＺ方向において先端面６３と堆積面３１１との間に位置する形態と比較して、堆積面３１１に堆積された造形材料と加熱部７００とが接触する可能性が低いため、高精度に三次元造形物を造形できる可能性が高まる。

また、本実施形態では、制御部５００は、測定部６００と基準面６１１とを接触させることによって第１の値を測定する。そのため、簡易な制御によって第１の値を精度良く測定できる。

また、本実施形態では、制御部５００は、測定部６００と先端面６３とを接触させることによって第２の値を測定する。そのため、簡易な制御によって第２の値を精度良く測定できる。

また、本実施形態では、制御部５００は、測定部６００を制御して、基準面６１１と検査面との間の高低差を測定し、測定された高低差に基づいて測定部６００の精度を検査する。そのため、測定部６００の精度を簡易に検査できる。

また、本実施形態では、制御部５００は、測定部６００の精度が予め定められた条件を満たさない場合、報知部８００を制御して、測定部６００の精度に関する情報を報知する。これによって、ユーザーは、報知部８００によって報知される情報に基づいて、例えば、測定部６００の交換やメンテナンスを実行できる。そのため、測定部６００によって測定される第１の値および第２の値の信頼性を高めることができる。

また、本実施形態では、移動機構部４００は、ノズル６１をステージ３００に対してＺ方向に移動させ、ステージ３００をノズル６１に対してＸ方向およびＹ方向に移動させることによって、ノズル６１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、ステージ３００をノズル６１に対してＺ方向に移動させることを要しないため、例えば、ステージ３００をノズル６１に対してＺ方向に移動させる場合と比較して、Ｚ方向において基準面６１１を堆積面３１１と対応する位置に位置させやすい。そのため、簡易な構成によって第１の値を測定できる。

なお、他の実施形態では、制御部５００は、三次元造形装置１００の起動時や造形処理の開始前に毎回、測定処理を実行しなくてもよく、例えば、測定処理を一度完了させた後、造形処理を複数回実行してもよい。また、測定処理は、例えば、ユーザーからの開始操作を受け付けた場合等、ユーザーの任意のタイミングで実行されてもよい。制御部５００は、三次元造形装置１００の起動時や造形処理の開始前に毎回、測定処理を実行しない場合、例えば、造形部２００やステージ３００、移動機構部４００のメンテナンス後等、ノズル６１とステージ３００との相対的な位置や、ノズル６１のＺ座標が変化するタイミングで測定処理を実行すると好ましい。

ここで、上述した三次元造形装置１００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。三次元造形装置１００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。「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、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。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、可塑化部３０において、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。

三次元造形装置１００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。

三次元造形装置１００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。

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。

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実施形態における測定処理を示すフローチャートである。本実施形態では、制御部５００は、第１実施形態と異なり、加熱部７００を制御してステージ３００の加熱を開始した後、第１の値および第２の値を測定するのに先立って、調整部６２０を制御して、基準面６１１のＺ方向における位置と堆積面３１１のＺ方向における位置とを一致させる。図１４では、図６に示した測定処理の各工程と同様の工程には、図６と同じ符号が付されている。本実施形態の三次元造形装置１００の構成のうち、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様である。

ステップＳ１０５にて、制御部５００は、加熱部７００を制御して、ステージ３００の加熱を開始する。本実施形態では、制御部５００は、ステップＳ１０５において、加熱部７００のヒーターをオンにする。図１４に示すように、ステップＳ１０５は、ステップＳ１３０で実行される測定工程に先立って実行される。

ステップＳ１１０にて、制御部５００は、第１実施形態と同様に、図７に示した位置調整処理を実行する。本実施形態で実行される位置調整処理は、加熱部７００によるステージ３００の加熱が開始された後に実行される点を除き、第１実施形態と同様である。

以上で説明した本実施形態の三次元造形装置１００によっても、造形部２００の交換に伴う測定部６００の交換や付け替えが抑制され、また、実測値である第１の値および第２の値に基づいて先端面６３と堆積面３１１との間の距離を決定できるため、高精度に三次元造形物を造形できる可能性が高まる。特に、本実施形態では、制御部５００は、加熱部７００を制御してステージ３００の加熱を開始した後、第１の値および第２の値を測定するのに先立って、調整部６２０を制御して、基準面６１１のＺ方向における位置と堆積面３１１のＺ方向における位置とを一致させる。これによって、基準面６１１のＺ方向における位置が、加熱されたステージ３００の堆積面３１１のＺ方向における位置と一致した状態で、第１の値および第２の値が測定される。そのため、加熱部７００によって堆積面３１１に堆積された造形材料を加熱して三次元造形物を造形する形態において、より高精度に三次元造形物を造形できる可能性が高まる。

図１５は、他の実施形態における位置調整処理の例を説明する図である。図１５に示すように、制御部５００は、堆積面３１１と基準面６１１とを、直接的にではなく、間接的に接触させることによって、基準面６１１のＺ方向における位置と堆積面３１１のＺ方向における位置とを一致させてもよい。図１５の例では、堆積面３１１に平行部材ＰＲが載置された状態が示されている。平行部材ＰＲは、堆積面３１１と平行な面ＰＰ１を有し、堆積面３１１と面ＰＰ１の一部とが接触するように堆積面３１１に載置されている。平行部材ＰＲは、＋Ｘ方向の端部において、面ＰＰ１のうち、堆積面３１１と接触しない部分を－Ｚ方向に向けて露出させている。平行部材ＰＲのＸ方向における端部には、堆積面３１１と平行な面ＰＰ２を有するブロックゲージＢＧが、結束バンドＺＴによって固定されている。より具体的には、ブロックゲージＢＧは、面ＰＰ１の露出した部分と面ＰＰ２の一部とが接触するように、平行部材ＰＲに固定されている。ブロックゲージＢＧは、＋Ｘ方向の端部において、面ＰＰ２のうち、面ＰＰ１と接触しない部分を＋Ｚ方向に向けて露出させている。この面ＰＰ２の露出した部分は、堆積面３１１を含む平面と同一平面上に位置する。従って、制御部５００は、図７に示した位置調整処理のステップＳ１１２にて、図１５に示すように、基準面６１１と面ＰＰ２の露出した部分とを接触させることによって、基準面６１１と堆積面３１１とを間接的に接触させ、基準面６１１のＺ方向における位置と堆積面３１１のＺ方向における位置とを一致させることができる。この形態では、制御部５００は、例えば、図示しないロボット等を制御して、堆積面３１１上に平行部材ＰＲを載置できる。平行部材ＰＲとしては、例えば、アイ形直定規等を用いることができる。

Ｃ．第３実施形態：
図１６は、第３実施形態における三次元造形装置１００ｂの概略構成を示す図である。本実施形態の造形部２００ｂは、第１実施形態と異なり、ノズル６１ｂを脱着可能に構成された脱着部６６を備える。また、制御部５００は、脱着部６６にノズル６１ｂが装着された後、三次元造形物の造形を開始するのに先立って、第１の値および第２の値を測定する。本実施形態の三次元造形装置１００ｂの構成のうち、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様である。なお、図１６では、加熱部７００は省略されている。

本実施形態では、脱着部６６は、ノズル６１ｂが挿入される孔部６７を有している。孔部６７の側面には、ノズル６１ｂの側面に設けられた第１ネジ部６８と螺合する第２ネジ部６９が設けられている。ノズル６１ｂは、孔部６７に挿入され、第１ネジ部６８と第２ネジ部６９とを螺合させることによって、ノズル流路６５と連通孔５６とを接続させ、造形部２００へ装着される。ノズル６１ｂが取り付けられた状態では、また、ノズル６１ｂは、第１ネジ部６８と第２ネジ部６９との螺合を解除され、孔部６７から引き抜かれることによって、脱着部６６において造形部２００ｂから取り外される。

制御部５００は、脱着部６６にノズル６１ｂが装着された後、第１実施形態と同様に、図６に示した測定処理を実行する。その後、制御部５００は、第１実施形態と同様に、図１３に示した三次元造形処理を実行する。制御部５００は、例えば、造形部２００ｂにノズル６１ｂが装着されたことをセンサーによって検出してもよい。また、例えば、ノズル６１ｂが、造形部２００ｂに装着された状態において制御部５００と電気的に接続可能に構成されたＩＣチップを備える場合、制御部５００は、ノズル６１ｂのＩＣチップと制御部５００との電気的な接続を検知した時に、造形部２００ｂにノズル６１ｂが装着されたと判定して、測定処理を実行してもよい。

以上で説明した本実施形態の三次元造形装置１００ｂによっても、造形部２００ｂの交換に伴う測定部６００の交換や付け替えが抑制され、また、実測値である第１の値および第２の値に基づいて先端面６３と堆積面３１１との間の距離を決定できるため、高精度に三次元造形物を造形できる可能性が高まる。特に、本実施形態では、造形部２００ｂは、ノズル６１ｂを脱着可能に構成された脱着部６６を備え、制御部５００は、脱着部６６にノズル６１ｂが装着された後、三次元造形物の造形を開始するのに先立って、第１の値および第２の値を測定する。これによって、脱着に伴うノズル６１ｂのＺ方向における位置の変化が、測定部６００によって測定される第２の値に反映される。そのため、ノズル６１ｂが脱着可能に構成された形態であっても、高精度に三次元造形物を造形できる可能性が高まる。

Ｄ．第４実施形態：
図１７は、第４実施形態における三次元造形装置１００ｃの概略構成を示す図である。図１７に示すように、本実施形態の三次元造形装置１００ｃは、第１実施形態と異なり、ノズル６１の先端面６３をクリーニングする第１クリーニング部１１０と、測定部６００をクリーニングする第２クリーニング部１２０とを備える。また、制御部５００は、第２の値を測定するのに先立って、第１クリーニング部１１０によって先端面６３をクリーニングし、第１の値および第２の値を測定するのに先立って、第２クリーニング部１２０によって測定部６００をクリーニングする。本実施形態の三次元造形装置１００ｃの構成のうち、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様である。

図１７に示すように、第１クリーニング部１１０は、第１廃棄材料収容部１１１と、第１清掃部材１１２とを有する。第１清掃部材１１２は、先端面６３との接触によって先端面６３をクリーニングするための部材であり、本実施形態では、ブラシ状の部材によって構成されている。第１廃棄材料収容部１１１は、上面が開口した箱状の部材であり、先端面６３と第１清掃部材１１２との接触によって先端面６３から除去される異物としての材料を収容するための部材である。

第１廃棄材料収容部１１１は、ステージ３００に固定されている。第１清掃部材１１２は、第１廃棄材料収容部１１１内に配置された支持部を介して、第１廃棄材料収容部１１１に固定されている。これによって、本実施形態の第１クリーニング部１１０は、ステージ３００のＸ方向およびＹ方向における移動に従って、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能に構成されている。

第１清掃部材１１２のビッカース硬さは、先端面６３のビッカース硬さよりも低いと好ましい。例えば、ノズル６１は、例えば、超硬合金や工具鋼、ＳＵＳなどの金属によって形成され、第１清掃部材１１２は、例えば、ＳＵＳや鉄、真鍮などの金属によって形成される。第１清掃部材１１２のビッカース硬さが先端面６３のビッカース硬さよりも低いことによって、第１清掃部材１１２と先端面６３との接触による先端面６３の摩耗が抑制される。他の実施形態では、第１清掃部材１１２は、例えば、ヘラ状の部材によって構成されていてもよい。

第２クリーニング部１２０は、第２廃棄材料収容部１２１と、第２清掃部材１２２と、ブロアー１２３とを有する。第２清掃部材１２２は、測定部６００との接触によって測定部６００をクリーニングするための部材であり、本実施形態では、ブラシ状の部材によって構成されている。より具体的には、本実施形態の第２清掃部材１２２は、測定部６００の接触子６０２との接触によって、接触子６０２表面をクリーニングする。第２廃棄材料収容部１２１は、上面が開口した箱状の部材であり、接触子６０２と第２清掃部材１２２との接触によって接触子６０２表面から除去される異物としての材料を収容するための部材である。ブロアー１２３は、第２清掃部材１２２の先端に向かってエアーを吹き出し可能に構成されており、接触子６０２と第２清掃部材１２２との接触によって接触子６０２表面から除去される材料を、吹き出したエアーによって第２廃棄材料収容部１２１へと導く。

本実施形態の第２廃棄材料収容部１２１は、測定部６００の＋Ｘ方向において測定部６００に固定されており、ステージ３００の移動に従って、測定部６００とともにＸ方向およびＹ方向に移動可能に構成されている。第２清掃部材１２２およびブロアー１２３は、支持部２０５の＋Ｘ方向において、支持部２０５に固定されている。

第２清掃部材１２２のビッカース硬さは、測定部６００の第２清掃部材１２２と接触する部分のビッカース硬さよりも低いと好ましい。すなわち、本実施形態では、第２清掃部材１２２のビッカース硬さは、接触子６０２のビッカース硬さよりも低いと好ましい。例えば、接触子６０２は、例えば、ＳＵＳなどの金属によって形成され、第２清掃部材１２２は、例えば、ＳＵＳや鉄、真鍮などの金属によって形成される。第２清掃部材１２２のビッカース硬さが接触子６０２のビッカース硬さよりも低いことによって、第２清掃部材１２２と接触子６０２との接触による接触子６０２の摩耗が抑制される。他の実施形態では、第２清掃部材１２２は、例えば、ヘラ状の部材によって構成されていてもよい。

図１８は、第４実施形態における測定処理を示すフローチャートである。図１８では、図６に示した三次元造形処理の各工程と同様の工程には、図６と同じ符号が付されている。

ステップＳ１０２にて、制御部５００は、第２清掃部材１２２によって、接触子６０２表面をクリーニングする。制御部５００は、ステップＳ１０２において、まず、移動機構部４００を制御して、測定部６００を第２清掃部材１２２直下まで移動させる。次に、制御部５００は、ブロアー１２３からのエアーの吹き出しを開始し、接触子６０２を＋Ｚ方向に射出して、接触子６０２と第２清掃部材１２２とを接触させる。なお、制御部５００は、接触子６０２と第２清掃部材１２２とを接触させる際、接触子６０２を＋Ｚ方向に射出するとともに、移動機構部４００を制御して第２清掃部材１２２を－Ｚ方向に移動させてもよい。そして、制御部５００は、接触子６０２と第２清掃部材１２２とが接触した状態で、移動機構部４００を制御して測定部６００を繰り返しＸ方向またはＹ方向に往復させることによって、接触子６０２を第２清掃部材１２２にこすり付けるように移動させる。制御部５００は、接触子６０２のクリーニングが完了した後、ブロアー１２３からのエアーの吹き出しを停止し、接触子６０２を－Ｚ方向に引き戻す。

ステップＳ１０４にて、制御部５００は、第１清掃部材１１２によって先端面６３をクリーニングする。制御部５００は、ステップＳ１０４において、まず、移動機構部４００を制御して、第１清掃部材１１２をノズル６１の先端面６３直下まで移動させる。次に、制御部５００は、移動機構部４００を制御して、ノズル６１を－Ｚ方向に移動させて、先端面６３と第１清掃部材１１２とを接触させる。そして、制御部５００は、先端面６３と第１清掃部材１１２とが接触した状態で、移動機構部４００を制御して第１清掃部材１１２を繰り返しＸ方向またはＹ方向に往復させることによって、第１清掃部材１１２を先端面６３にこすり付けるように移動させる。制御部５００は、ステップＳ１０４の完了後、第１実施形態と同様に、ステップＳ１１０の位置調整処理と、ステップＳ１２０の検査処理と、ステップＳ１３０の測定工程とを実行する。

以上で説明した本実施形態の三次元造形装置１００ｃによっても、造形部２００の交換に伴う測定部６００の交換や付け替えが抑制され、また、実測値である第１の値および第２の値に基づいて先端面６３と堆積面３１１との間の距離を決定できるため、高精度に三次元造形物を造形できる可能性が高まる。特に、本実施形態では、制御部５００は、第２の値を測定するのに先立って、第１クリーニング部１１０によって先端面６３をクリーニングする。これによって、先端面６３がクリーニングされた状態で第２の値が測定されるため、測定される第２の値に先端面６３に付着した異物の影響が及ぶことが抑制される。そのため、第２の値をより正確に測定できる可能性が高まり、高精度に三次元造形物を造形できる可能性がより高まる。

また、本実施形態では、制御部５００は、第１の値および第２の値を測定するのに先立って、第２クリーニング部１２０によって測定部６００をクリーニングする。これによって、測定部６００がクリーニングされた状態で第１の値および第２の値が測定されるため、測定される第１の値および第２の値に測定部６００に付着した異物の影響が及ぶことが抑制される。そのため、第１の値および第２の値をより正確に測定できる可能性が高まり、高精度に三次元造形物を造形できる可能性がより高まる。

なお、第４実施形態では、制御部５００は、検査処理に先立って第２クリーニング部１２０によって測定部６００をクリーニングするため、測定部６００の精度をより正確に検査できる。他の実施形態では、測定部６００のクリーニングは、第１の値の測定および第２の値の測定に先立って実行されればよく、例えば、位置調整処理や検査処理の後に実行されてもよい。また、第１クリーニング部１１０による先端面６３のクリーニングは、第２の値の測定に先立って実行されればよく、例えば、位置調整処理や検査処理の後に実行されてもよいし、第１の値の測定後に実行されてもよい。また、先端面６３のクリーニングが、測定部６００のクリーニングに先立って実行されてもよい。

Ｅ．他の実施形態：
（Ｅ－１）上記実施形態では、図１１に示した測定工程のステップＳ１３２において、制御部５００は、例えば、第１の値に基づいて、Ｚ方向において接触子６０２が基準面６１１と同じ位置に位置するときの測定部６００と基準面６１１との間の距離を０と見なすように、測定部６００によって検出される値を補正してもよい。例えば、ステップＳ１３２で測定された距離が距離Ａであった場合、制御部５００は、補正後の値が、補正前の検出値から距離Ａに相当する値を差し引いた値となるように、測定部６００によって検出される値を補正してもよい。この場合、制御部５００は、ステップＳ１３６において、第２の値が０となるまで、ノズル６１を－Ｚ方向に移動させて接触子６０２を－Ｚ方向に押し下げることによって、ステップＳ１３７において基準Ｚ座標を取得できる。この場合であっても、制御部５００は、図１３に示した三次元造形処理において、第１の値および第２の値に基づいて取得された基準Ｚ座標に基づいて、先端面６３と堆積面３１１との間の距離を決定できる。

（Ｅ－２）上記実施形態において、制御部５００は、例えば、測定処理の完了後、三次元造形処理の開始に先立って、ノズル６１のＺ座標の値を、図１１のステップＳ１３７で取得された基準Ｚ座標の値に基づいて補正してもよい。この場合、制御部５００は、例えば、補正後のＺ座標の値が、補正前のＺ座標の値にステップＳ１３７で取得された基準Ｚ座標の値を加えた値となるように、Ｚ座標の値を補正する。この場合であっても、制御部５００は、図１３に示した三次元造形処理において、第１の値および第２の値に基づいて取得された基準Ｚ座標に基づいて、先端面６３と堆積面３１１との間の距離を決定できる。また、制御部５００は、例えば、三次元造形処理において、基準Ｚ座標に基づいて、造形データによって指定されるノズル６１のＺ座標の値や移動距離を変更し、Ｚ座標の値や移動距離が変更された造形データに従って三次元造形物を造形してもよい。

（Ｅ－３）上記実施形態では、制御部５００は、測定部６００を制御して、第１の値として、測定部６００と基準面６１１との間の距離を測定している。これに対して、制御部５００は、第１の値として、測定部６００と基準面６１１との間の距離を測定しなくてもよい。制御部５００は、第１の値として、例えば、接触子６０２のＺ方向における位置から基準面６１１のＺ方向における位置までの、接触子６０２の移動量を測定してもよい。また、制御部５００は、接触子６０２を上方に向けて予め定められた距離だけ移動させたときの接触子６０２の理想的な移動量から、実測された接触子６０２の移動量を差し引いた値を、第１の値として測定してもよい。同様に、制御部５００は、第２の値として、測定部６００と先端面６３との間の距離を測定しなくてもよい。

（Ｅ－４）上記実施形態では、制御部５００は、基準Ｚ座標に基づいて、三次元造形物を造形する場合の先端面６３と堆積面３１１との間の距離を決定している。これに対して、制御部５００は、基準Ｚ座標に基づいて先端面６３と堆積面３１１との間の距離を決定しなくてもよい。例えば、制御部５００は、第１の値および第２の値に基づいて測定された先端面６３と基準面６１１との間の距離と、ノズル６１のＺ座標の値との差を算出し、算出された差に基づいて、三次元造形物を造形する場合の先端面６３と堆積面３１１との間の距離を決定してもよい。この場合、制御部５００は、例えば、まず、第１の値として測定部６００と基準面６１１との間の距離を測定し、第２の値として測定部６００と先端面６３との間の距離を測定し、第１の値と第２の値との差に基づいて、先端面６３と基準面６１１との間の距離を測定する。次に、制御部５００は、先端面６３と基準面６１１との間の距離と、第２の値が測定された位置におけるノズル６１のＺ座標の値との差を算出する。制御部５００は、三次元造形処理において、この差に基づいて先端面６３と堆積面３１１との間の距離を決定できる。なお、この場合、第１の値が第２の値に先立って測定されてもよいし、第２の値が第１の値に先立って測定されてもよい。

（Ｅ－５）上記実施形態では、三次元造形装置１００は、加熱部７００を備えている。これに対して、三次元造形装置１００は、加熱部７００を備えていなくてもよい。

（Ｅ－６）上記実施形態では、基準面６１１のＺ方向における位置は、堆積面３１１のＺ方向における位置と一致している。これに対して、基準面６１１のＺ方向における位置は、堆積面３１１のＺ方向における位置と一致していなくてもよく、堆積面３１１のＺ方向における位置と対応する位置であればよい。この場合、基準面６１１のＺ方向における位置は、例えば、ブロックゲージ等を用いて、堆積面３１１のＺ方向における位置から予め定められた距離離れた位置に調整される。

（Ｅ－７）上記実施形態では、三次元造形装置１００は、調整部６２０を備えている。これに対して、三次元造形装置１００は、調整部６２０を備えていなくてもよい。また、制御部５００は、第１の値および第２の値を測定するのに先立って、位置調整処理を実行しなくてもよい。この場合、例えば、手動で基準面６１１と堆積面３１１とを直接的又は間接的に接触させることによって、基準面６１１のＺ方向における位置を調整してもよい。

（Ｅ－８）上記実施形態では、測定部６００は、接触式の変位センサーによって構成されている。これに対して、測定部６００は、例えば、非接触式のセンサーによって構成されていてもよい。例えば、測定部６００は、レーザー式の距離測定センサーによって構成されていてもよく、測定部６００と測定対象との間の距離の変化によって生じるレーザー反射光の結像位置の変化から、測定部６００と測定対象との間の距離や、測定部６００の位置に対する測定対象の位置を測定してもよい。また、測定部６００は、例えば、接触式の変位センサーと非接触式のセンサーとの両方を有していてもよく、第１の値と第２の値との一方が接触式の変位センサーによって測定され、他方が非接触式のセンサーによって測定されてもよい。

（Ｅ－９）上記実施形態では、報知部８００は、視覚情報を表示する液晶モニターによって構成されている。これに対して、報知部８００は、液晶モニターによって構成されていなくてもよい。報知部８００は、例えば、音声情報を報知するスピーカーとして構成されていてもよい。また、報知部８００は、他のコンピューター等にメッセージを送信することで情報を報知する通信機器によって構成されていてもよい。更に、報知部８００は、上記のような報知手段を複数併用して情報を報知するように構成されていてもよい。

（Ｅ－１０）上記実施形態では、制御部５００は、測定部６００の精度が予め定められた条件を満たさない場合、報知部８００を制御して、測定部６００の精度に関する情報を報知している。これに対して、制御部５００は、報知部８００を制御して測定部６００の精度に関する情報を報知しなくてもよい。また、この場合、三次元造形装置１００は、報知部８００を備えていなくてもよい。

（Ｅ－１１）上記実施形態では、基準部６１０は、検査面６１２を有している。これに対して、基準部６１０は、検査面６１２を有していなくてもよい。また、制御部５００は、測定部６００の精度を検査しなくてもよい。

（Ｅ－１２）上記実施形態では、三次元造形装置１００は、複数のノズル６１を備えていてもよく、例えば、複数のノズル６１を有する１又は２以上の造形部２００を備えていてもよいし、１つのノズル６１を有する複数の造形部２００を備えていてもよい。この場合、制御部５００は、１回の測定処理において、全てのノズル６１について第２の値を測定してもよいし、一部のノズル６１について第２の値を測定してもよい。例えば、制御部５００は、ノズル６１の交換や、造形部２００の交換に伴うノズル６１の交換が行われたノズル６１についてのみ第２の値を測定してもよい。また、制御部５００は、測定処理に先立って造形データを読み込み、測定処理後に実行される三次元造形処理において実際に使用されるノズル６１についてのみ第２の値を測定してもよい。

（Ｅ－１３）上記実施形態では、造形部２００は、フラットスクリューによって材料を可塑化し、造形材料を生成している。これに対して造形部２００は、例えば、インラインスクリューを回転させることによって材料を可塑化して造形材料を生成するものであってもよい。また、造形部２００は、フィラメント状の材料を可塑化して吐出するヘッドとして構成されていてもよい。

Ｆ．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。

（１）本開示の第１の形態によれば、三次元造形装置が提供される。この三次元造形装置は、先端面に形成されたノズル開口から造形材料を吐出するノズルを有する造形部と、前記造形材料が堆積される堆積面を有するステージと、前記ノズルと前記ステージとの相対的な位置を変更する移動機構部と、前記先端面と対向可能な位置に配置された測定部と、前記堆積面に交差する交差方向において前記堆積面と対応する位置、かつ、前記測定部と対向可能な位置に配置された基準面を有し、前記ノズルとは別体の基準部と、前記造形部および前記移動機構部を制御することによって、三次元造形物を造形する制御部と、を備える。前記制御部は、前記測定部を制御して、前記測定部と前記基準面との間の距離に関する値である第１の値、および、前記測定部と前記先端面との間の距離に関する値である第２の値を測定し、前記第１の値および前記第２の値に基づいて、前記三次元造形物を造形する場合の前記先端面と前記堆積面との間の距離を決定する。
このような形態によれば、造形部の交換に伴う測定部の交換や付け替えが抑制される。また、実測値である第１の値および第２の値に基づいて先端面と堆積面との間の距離を決定して三次元造形物を造形できるため、高精度に三次元造形物を造形できる可能性が高まる。

（２）上記形態では、前記ノズルの移動に従って移動し、前記堆積面に堆積された前記造形材料を加熱するための加熱部を備え、前記先端面は、前記交差方向において、前記加熱部と前記堆積面との間に位置してもよい。このような形態によれば、加熱部によって堆積面に堆積された造形材料を加熱することで、造形材料同士の密着性を高め、三次元造形物の強度を高めることができる。また、例えば、加熱部が交差方向において先端面と堆積面との間に位置する形態と比較して、造形中又は造形後の三次元造形物と加熱部とが接触する可能性が低いため、高精度に三次元造形物を造形できる可能性が高まる。

（３）上記形態では、前記基準部の前記交差方向における位置を変更する調整部を備え、前記制御部は、前記加熱部を制御して前記ステージの加熱を開始した後、前記第１の値および前記第２の値を測定するのに先立って、前記調整部を制御して、前記基準面と前記堆積面とを直接的又は間接的に接触させることで、前記基準面の前記交差方向における位置と前記堆積面の前記交差方向における位置とを一致させてもよい。このような形態によれば、基準面の交差方向における位置が、加熱されたステージの堆積面の交差方向における位置と一致した状態で、第１の値および第２の値が測定される。そのため、加熱部によって堆積面に堆積された造形材料を加熱して三次元造形物を造形する形態において、より高精度に三次元造形物を造形できる可能性が高まる。

（４）上記形態では、前記造形部は、前記ノズルを脱着可能に構成された脱着部を備え、前記制御部は、前記脱着部に前記ノズルが装着された後、前記三次元造形物の造形を開始するのに先立って、前記第１の値および前記第２の値を測定してもよい。このような形態によれば、脱着に伴うノズルの交差方向における位置の変化が、測定部によって測定される第２の値に反映される。そのため、ノズルが脱着可能に構成された形態であっても、高精度に三次元造形物を造形できる可能性が高まる。

（５）上記形態では、前記先端面をクリーニングする第１クリーニング部を備え、前記制御部は、前記第２の値を測定するのに先立って、前記第１クリーニング部によって、前記先端面をクリーニングしてもよい。このような形態によれば、先端面がクリーニングされた状態で第２の値が測定されるため、測定される第２の値に先端面に付着した異物の影響が及ぶことが抑制される。そのため、第２の値をより正確に測定できる可能性が高まり、高精度に三次元造形物を造形できる可能性がより高まる。

（６）上記形態では、前記測定部をクリーニングする第２クリーニング部を備え、前記制御部は、前記第１の値および前記第２の値を測定するのに先立って、前記第２クリーニング部によって、前記測定部をクリーニングしてもよい。このような形態によれば、測定部がクリーニングされた状態で第１の値および第２の値が測定されるため、測定される第１の値および第２の値に測定部に付着した異物の影響が及ぶことが抑制される。そのため、第１の値および第２の値をより正確に測定できる可能性が高まり、高精度に三次元造形物を造形できる可能性がより高まる。

（７）上記形態では、前記制御部は、前記測定部と前記基準面とを接触させることで、前記第１の値を測定してもよい。このような形態によれば、簡易な制御によって第１の値を精度良く測定できる。

（８）上記形態では、前記制御部は、前記測定部と前記先端面とを接触させることで、前記第２の値を測定してもよい。このような形態によれば、簡易な制御によって第２の値を精度良く測定できる。

（９）上記形態では、前記基準部は、前記交差方向において前記基準面と予め定められた距離離れた位置、かつ、前記測定部と対向可能な位置に配置された検査面を有し、前記制御部は、前記測定部を制御して、前記基準面と前記検査面との間の高低差を測定し、測定された前記高低差に基づいて前記測定部の精度を検査してもよい。このような形態によれば、測定部の精度を簡易に検査できる。

（１０）上記形態では、報知部を備え、前記制御部は、前記測定部の精度が予め定められた条件を満たさない場合、前記報知部を制御して、前記測定部の精度に関する情報を報知してもよい。このような形態によれば、ユーザーは、報知部によって報知される情報に基づいて、例えば、測定部の交換やメンテナンスを実行できる。そのため、測定部によって測定される第１の値および第２の値の信頼性を高めることができる。

（１１）上記形態では、前記移動機構部は、前記ノズルを前記ステージに対して前記交差方向に移動させ、前記ステージを前記ノズルに対して前記堆積面に沿った方向に移動させることによって、前記ノズルと前記ステージとの相対的な位置を変更してもよい。このような形態によれば、ステージをノズルに対して交差方向に移動させることを要しないため、例えば、ステージをノズルに対して交差方向に移動させる場合と比較して、交差方向において基準面を堆積面と対応する位置に位置させやすい。そのため、簡易な構成によって第１の値を測定できる。

（１２）本開示の第２の形態によれば、先端面に形成されたノズル開口から造形材料を吐出するノズルと、前記造形材料が堆積される堆積面を有するステージと、前記ノズルと前記ステージとの相対的な位置を変更する移動機構部と、前記先端面と対向可能な位置に配置された測定部と、前記堆積面と交差する交差方向において前記堆積面と対応する位置、かつ、前記測定部と対向可能な位置に配置された基準面を有し、前記ノズルとは別体の基準部と、を備える、三次元造形装置における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、前記測定部によって、前記測定部と前記基準面との間の距離に関する値である第１の値を測定する第１工程と、前記測定部によって、前記測定部と前記先端面との間の距離に関する値である第２の値を測定する第２工程と、前記造形材料を吐出する前記ノズルと前記ステージとの相対的な位置を変更することによって前記三次元造形物を造形する第３工程と、を備え、前記第１の値および前記第２の値に基づいて、前記第３工程における前記先端面と前記堆積面との間の距離を決定する。
このような形態によれば、造形部の交換に伴う測定部の交換や付け替えが抑制される。また、実測値である第１の値および第２の値に基づいて先端面と堆積面との間の距離を決定して三次元造形物を造形できるため、高精度に三次元造形物を造形できる可能性が高まる。

２０…材料供給部、２２…供給路、３０…可塑化部、３１…スクリューケース、３２…駆動モーター、４０…スクリュー、４１…上面、４２…溝形成面、４３…側面、４４…材料導入口、４５…溝、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、６１，６１ｂ…ノズル、６２…ノズル開口、６３…先端面、６５…ノズル流路、６６…脱着部、６７…孔部、６８…第１ネジ部、６９…第２ネジ部、１００，１００ｂ，１００ｃ…三次元造形装置、１１０…第１クリーニング部、１１１…第１廃棄材料収容部、１１２…第１清掃部材、１２０…第２クリーニング部、１２１…第２廃棄材料収容部、１２２…第２清掃部材、１２３…ブロアー、２００，２００ｂ…造形部、２０５…支持部、３００…ステージ、３１１…堆積面、４００…移動機構部、４１０…第１電動アクチュエーター、４２０…第２電動アクチュエーター、４３０…第３電動アクチュエーター、５００…制御部、６００…測定部、６０１…本体部、６０２…接触子、６０３…ケース、６０４…ケース上面、６０５…孔、６１０…基準部、６１１…基準面、６１２…検査面、６２０…調整部、６２１…可動部、７００…加熱部、８００…報知部

Claims (12)

1. 先端面に形成されたノズル開口から造形材料を吐出するノズルを有する造形部と、
   前記造形材料が堆積される堆積面を有するステージと、
   前記ノズルと前記ステージとの相対的な位置を変更する移動機構部と、
   前記先端面と対向可能な位置に配置された測定部と、
   前記堆積面に交差する交差方向において前記堆積面と対応する位置、かつ、前記測定部と対向可能な位置に配置された基準面を有し、前記ノズルとは別体の基準部と、
   前記造形部および前記移動機構部を制御することによって、三次元造形物を造形する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記測定部を制御して、前記測定部と前記基準面との間の距離に関する値である第１の値、および、前記測定部と前記先端面との間の距離に関する値である第２の値を測定し、
   前記第１の値および前記第２の値に基づいて、前記三次元造形物を造形する場合の前記先端面と前記堆積面との間の距離を決定する、三次元造形装置。
2. 請求項１に記載の三次元造形装置であって、
   前記ノズルの移動に従って移動し、前記堆積面に堆積された前記造形材料を加熱するための加熱部を備え、
   前記先端面は、前記交差方向において、前記加熱部と前記堆積面との間に位置する、三次元造形装置。
3. 請求項２に記載の三次元造形装置であって、
   前記基準部の前記交差方向における位置を変更する調整部を備え、
   前記制御部は、前記加熱部を制御して前記ステージの加熱を開始した後、前記第１の値および前記第２の値を測定するのに先立って、前記調整部を制御して、前記基準面と前記堆積面とを直接的又は間接的に接触させることで、前記基準面の前記交差方向における位置と前記堆積面の前記交差方向における位置とを一致させる、三次元造形装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の三次元造形装置であって、
   前記造形部は、前記ノズルを脱着可能に構成された脱着部を備え、
   前記制御部は、前記脱着部に前記ノズルが装着された後、前記三次元造形物の造形を開始するのに先立って、前記第１の値および前記第２の値を測定する、三次元造形装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の三次元造形装置であって、
   前記先端面をクリーニングする第１クリーニング部を備え、
   前記制御部は、前記第２の値を測定するのに先立って、前記第１クリーニング部によって、前記先端面をクリーニングする、三次元造形装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の三次元造形装置であって、
   前記測定部をクリーニングする第２クリーニング部を備え、
   前記制御部は、前記第１の値および前記第２の値を測定するのに先立って、前記第２クリーニング部によって、前記測定部をクリーニングする、三次元造形装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の三次元造形装置であって、
   前記制御部は、前記測定部と前記基準面とを接触させることで、前記第１の値を測定する、三次元造形装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の三次元造形装置であって、
   前記制御部は、前記測定部と前記先端面とを接触させることで、前記第２の値を測定する、三次元造形装置。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の三次元造形装置であって、
   前記基準部は、前記交差方向において前記基準面と予め定められた距離離れた位置、かつ、前記測定部と対向可能な位置に配置された検査面を有し、
   前記制御部は、前記測定部を制御して、前記基準面と前記検査面との間の高低差を測定し、測定された前記高低差に基づいて前記測定部の精度を検査する、三次元造形装置。
10. 請求項９に記載の三次元造形装置であって、
    報知部を備え、
    前記制御部は、前記測定部の精度が予め定められた条件を満たさない場合、前記報知部を制御して、前記測定部の精度に関する情報を報知する、三次元造形装置。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の三次元造形装置であって、
    前記移動機構部は、前記ノズルを前記ステージに対して前記交差方向に移動させ、前記ステージを前記ノズルに対して前記堆積面に沿った方向に移動させることによって、前記ノズルと前記ステージとの相対的な位置を変更する、三次元造形装置。
12. 先端面に形成されたノズル開口から造形材料を吐出するノズルと、
    前記造形材料が堆積される堆積面を有するステージと、
    前記ノズルと前記ステージとの相対的な位置を変更する移動機構部と、
    前記先端面と対向可能な位置に配置された測定部と、
    前記堆積面と交差する交差方向において前記堆積面と対応する位置、かつ、前記測定部と対向可能な位置に配置された基準面を有し、前記ノズルとは別体の基準部と、を備える、三次元造形装置における三次元造形物の製造方法であって、
    前記測定部によって、前記測定部と前記基準面との間の距離に関する値である第１の値を測定する第１工程と、
    前記測定部によって、前記測定部と前記先端面との間の距離に関する値である第２の値を測定する第２工程と、
    前記造形材料を吐出する前記ノズルと前記ステージとの相対的な位置を変更することによって前記三次元造形物を造形する第３工程と、を備え、
    前記第１の値および前記第２の値に基づいて、前記第３工程における前記先端面と前記堆積面との間の距離を決定する、三次元造形物の製造方法。

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