JP7071637B2 - 構造体の製造方法及び構造体を製造するシステム - Google Patents

Description

本発明は、構造体の製造方法及び構造体を製造するシステムに関する。

従来から、３次元造形装置によって、例えば靴のインソールといった構造体を製造する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、足の３次元造形データに基づいて、３次元造形装置によってインソールを造形する。

特開２０１７－１２３９７４号公報

構造体が例えば人体に身につけられるものである場合には、構造体のどの箇所にどの程度の圧力が加わるかを把握した上で、構造体を造形することで構造体の使用感を高めることができる。特許文献１の３次元造形装置は足の３次元造形データを取得するが、特許文献１の技術では使用感の向上に制約が生じやすい。特許文献１の技術では、例えば体重が異なるけれども足の形が同様である２人の人体に対し、同様の形状の構造体（インソール）が造形されることになる。たとえ足の形が同様であっても、体重が大きい方の人体に対しては、弾性（クッション性）が例えば高めの構造体を造形する方が好ましい場合がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、構造体の使用感を高めることができる構造体の製造方法及び構造体を製造するシステムを提供することを目的としている。

本発明によれば、３次元造形装置を用いた、構造体の製造方法であって、取得ステップと、生成ステップと、造形ステップと、を備え、前記３次元造形装置は、線状樹脂を吐出するノズルを有し、前記取得ステップでは、造形する対象物にかかる負荷を示す圧力分布データを取得し、前記生成ステップでは、前記圧力分布データに基づいて前記構造体の造形データを生成し、前記造形ステップでは、前記造形データに基づいて前記ノズルを走査させて前記構造体を造形する、方法が提供される。

本発明によれば、圧力分布データに基づいて生成された造形データに基づき、構造体を造形するので、構造体の使用感を高めることができる。

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記造形データは、走査パスデータと、太さデータとを有し、前記走査パスデータは、前記ノズルを２次元走査させるときの走査ピッチを定め、前記太さデータは、前記走査パスデータに関連付けられており、且つ、前記ノズルから吐出する前記線状樹脂の太さを定め、前記生成ステップでは、前記圧力分布データに応じて前記走査パスデータ又は前記太さデータを変える、方法が提供される。
好ましくは、前記取得ステップでは、前記対象物の外形データを更に取得し、前記生成ステップでは、前記圧力分布データ及び前記外形データに基づいて、前記造形データを生成する、方法が提供される。
好ましくは、前記造形ステップでは、前記造形データに基づいて前記構造体の柔軟性が変化するように、前記構造体を造形する、方法が提供される。
実施形態に係るシステムは、構造体を製造するシステムであって、取得部と、生成部と、造形部と、を備え、前記造形部は、３次元造形装置を有し、前記３次元造形装置は、線状樹脂を吐出するノズルを有し、前記取得部は、造形する対象物にかかる負荷を示す圧力分布データを取得し、前記生成部は、前記圧力分布データに基づいて前記構造体の造形データを生成し、前記造形部は、前記造形データに基づいて前記ノズルを走査させて前記構造体を造形する、システムが提供される。
好ましくは、前記造形データは、走査パスデータと、太さデータとを有し、前記走査パスデータは、前記ノズルを２次元走査させるときの走査ピッチを定め、前記太さデータは、前記走査パスデータに関連付けられており、且つ、前記ノズルから吐出する前記線状樹脂の太さを定め、前記生成部は、前記圧力分布データに応じて前記走査パスデータ又は前記太さデータを変える、システムが提供される。
好ましくは、前記造形部は、前記造形データに基づいて前記構造体の柔軟性が変化するように、前記構造体を造形する、システムが提供される。

実施形態に係る造形体１０を備えた構造体１を模式的に示す斜視図である。 図２Ａは線状樹脂４ｂを主に第１方向Ｄ１に走査して形成された線状構造体４を模式的に示す平面図であり、図２Ｂは線状樹脂５ｂを主に第２方向Ｄ２に走査して形成された線状構造体５を模式的に示す平面図であり、図２Ｃは線状構造体４と線状構造体５とが交互に重ねられて形成された造形体１０を模式的に示す平面図である。 図３Ａは第１弾性領域Ｒｇ１と第２弾性領域Ｒｇ２とで線状樹脂の太さが異なる造形体１０の斜視図であり、図３Ｂは図３Ａに示す造形体１０の上面図である。 図３Ａ及び図３Ｂに示す造形体１０の線状樹脂の配置間隔よりも、線状樹脂の配置間隔が大きい造形体１０Ｂの上面図である。 図５Ａは実施形態に係る造形体１０を製造する３次元造形装置５０を模式的に示す斜視図であり、図５Ｂは、図５Ａに示すヘッド１１の内部に設けられているギア機構１１Ａ１の模式図である。 ３次元造形装置５０を制御する制御装置Ｃｎｔの機能ブロック図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴について独立して発明が成立する。

（１）構造体１について
図１に示すように、構造体１は、基材層２と被覆層３とを備える。構造体１としては、看護分野（褥瘡予防サポーター、尖足予防サポーター、子供用シーネなど）、スポーツ用途（シューズのインソールなど）などで用いられるものが挙げられる。構造体１は、軟性材料で形成された被覆層３を設けることによって使用感が高められている。構造体１は、被覆層３を生体（例：人体）に接触させて利用する用途に好適である。実施形態では、構造体１がシューズのインソールである。

（１－１）基材層２
基材層２は被覆層３が形成される層であり、基材層２と被覆層３とは密着している。基材層２は例えば発泡体やスポンジ体で構成することができる。基材層２を構成する樹脂材料は特に限定されるものではない。なお、実施形態では、構造体１が基材層２及び被覆層３を備えた形態を一例に説明するがそれに限定されるものではない。構造体１は基材層２を備えていなくてもよい。

（１－２）被覆層３
被覆層３は、基材層２の少なくとも一部を被覆する。被覆層３は、基材層２を構成する樹脂材料とは異なる樹脂材料で構成されている。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、被覆層３は造形体１０から構成されている。なお、実施形態では、被覆層３は造形体１０から構成されており、被覆層３は造形体１０以外の構成を有していないが、被覆層３は造形体１０以外の構成を有してもよい。造形体１０は、２種類の線状構造体（後述する線状構造体４、５）が積層されて構成されている。

（１－２－１）造形体１０
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、線状構造体４、５が１本の線状樹脂４ｂ、５ｂによって形成されている。図２Ａに示すように線状構造体４を構成する線状樹脂４ｂは第１方向Ｄ１に延びており、図２Ｂに示すように線状構造体５を構成する線状樹脂５ｂは第２方向Ｄ２に延びている。本実施形態では第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とは直交しているが、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とは直交していなくてもよい。また、線状構造体４、５には、複数の溝４ａ、５ａが形成されている。溝４ａは第１方向Ｄ１に延びており、溝５ａは第２方向Ｄ２に平行に延びている。すなわち、線状樹脂４ｂの隣接する一対の直線部４ｃは間隔があけられており、同様に、線状樹脂５ｂの隣接する一対の直線部５ｃには間隔があけられている。

造形体１０は複数の線状構造体４と複数の線状構造体５を有する構造体であり、線状構造体４及び線状構造体５は交互に積層されている。このため、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、造形体１０はメッシュ状に形成されており、造形体１０には多数の孔３ａが形成されている。その結果、構造体１の通気性が向上するとともに、構造体１の被覆層３の弾力性が向上する。

図３Ａ及び図３Ｂに示すように、造形体１０は第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２を有する。第１弾性領域Ｒｇ１を構成する線状樹脂は、第２弾性領域Ｒｇ２を構成する線状樹脂よりも細く構成されている。具体的には、線状構造体４は第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２を有し、線状構造体５も第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２を有する。ここで、線状構造体４、５を上面視したときにおいて、線状構造体４の第１弾性領域Ｒｇ１の外縁と線状構造体５の第１弾性領域Ｒｇ１の外縁とが一致するように、線状構造体４の第１弾性領域Ｒｇ１と線状構造体５の第１弾性領域Ｒｇ１とは重なっている。同様に、線状構造体４、５を上面視したときにおいて、線状構造体４の第２弾性領域Ｒｇ２の縁（外縁及び内縁）と線状構造体５の第２弾性領域Ｒｇ２の縁（外縁及び内縁）とが一致するように、線状構造体４の第２弾性領域Ｒｇ２と線状構造体５の第２弾性領域Ｒｇ２とは重なっている。このように、線状構造体４の第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２と線状構造体５の第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２とが重ねられているので、造形体１０の第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２は、線状構造体４、５の最下層から最上層にかけて延びている。

また、第１弾性領域Ｒｇ１は第２弾性領域Ｒｇ２の内側に配置されている。更に、第１弾性領域Ｒｇ１と第２弾性領域Ｒｇ２とは連続するように繋がっている。つまり、第１弾性領域Ｒｇ１と第２弾性領域Ｒｇ２との間には介在領域が存在していない。

（１－２－２）造形体１０Ｂ
なお、被覆層３の造形体の形状は上述した造形体１０に限定されるものではない。被覆層３の造形体は、図４に示す造形体１０Ｂであってもよい。造形体１０Ｂの第１弾性領域Ｒｇ１の線状樹脂の配置間隔は造形体１０の第１弾性領域Ｒｇ１の線状樹脂の配置間隔よりも広くなっている。つまり、造形体１０Ｂの第１弾性領域Ｒｇ１の充填率は造形体１０の第１弾性領域Ｒｇ１の充填率よりも小さくなっている。造形体１０Ｂの第１弾性領域Ｒｇ１も、造形体１０の第１弾性領域Ｒｇ１と同様に、クッション性に富んだ構成となっている。造形体１０のように線状樹脂の太さを変えることで造形体の硬さを変えることもできるが、造形体１０Ｂのように線状樹脂の充填率を変えることも、造形体の硬さを変えるができる。

（２）３次元造形装置５０について
図５Ａに示すように、構造体１の製造方法では、３次元造形装置５０を用いる。また、構造体１を製造するシステムは、取得部と、生成部と、造形部とを有している。３次元造形装置５０は、構造体１を製造するシステムにおける造形部に対応する。３次元造形装置５０は、ヘッド１１と、ノズル１２と、枠体２０と、一対の第１ガイド部２１と、第２ガイド部２２と、テーブル駆動部３０と、造形テーブル３１とを備えている。ヘッド１１には樹脂で構成されている線材１４が挿入されている。なお、図５Ａでは図示省略しているが、３次元造形装置５０は、ヘッド１１を第２ガイド部２２に沿って動かす第１駆動部と、第２ガイド部２２を一対の第２ガイド部２２に沿って動かす第２駆動部とを備えている。第１駆動部及び第２駆動部は、図６に示すヘッド駆動部１５に対応する。更に、図６に示すように、３次元造形装置５０は各種のアクチュエータを制御する制御装置Ｃｎｔを備えている。

（２－１）３次元造形装置５０の構成
ヘッド１１は第２ガイド部２２に設けられ、ヘッド１１は第１方向Ｄ１に移動自在に構成されている。ヘッド１１内には、樹脂供給機構１１Ａ及びヒーター１１Ｂ（図６参照）が設けられている。樹脂供給機構１１Ａはヘッド１１に挿入された線材１４をノズル１２へ送り出す機構であり、樹脂供給機構１１Ａは、ギア機構１１Ａ１（図５Ｂ参照）とギア機構を回転させるモーター（図示省略）とから構成することができる。線材１４は樹脂供給機構１１Ａのギア機構に噛み込まれており、このギア機構が回転することで、線材１４がノズル１２へ送り出される。また、ヒーター１１Ｂはノズル１２の上部に配置される。ヒーター１１Ｂが線材１４を加熱させることで線材１４が軟化し、この軟化した線材１４は線状樹脂としてノズル１２から吐出される。なお、実施形態では、ギア機構１１Ａ１によって線材１４をノズル１２へ送り出す形態を説明したが、この形態に限定されるものではない。例えば、３次元造形装置５０はペレットタイプの樹脂をノズル１２へ供給する構成でもよく、具体的には、３次元造形装置５０は、ギア機構１１Ａ１の代わりに、ペレット状樹脂をノズル１２へ供給するスクリューを備えるとともに、当該スクリューを回転させるモーターを備えた構成でもよい。

ノズル１２はヘッド１１の下部に固定されている。ヘッド１１が第２ガイド部２２に対して移動し、また、第２ガイド部２２が一対の第１ガイド部２１に対して移動することで、ノズル１２は造形テーブル３１上を２次元走査する。

枠体２０は、一対の第１ガイド部２１及び第２ガイド部２２を支持している。枠体２０の内側には、造形テーブル３１が配置されている。テーブル駆動部３０は造形テーブル３１を上下に移動させる機能を有している。任意の層の線状構造体を形成するごとに、テーブル駆動部３０が造形テーブル３１を下側に移動させていくことで、３次元造形装置５０は線状構造体を積層させることができる。

（２－２）制御装置Ｃｎｔの機能ブロック
３次元造形装置５０の制御装置Ｃｎｔは、構造体１を使用する対象物（本実施形態では、人体の足）に係る対象物データを取得する。実施形態において、この取得する対象物データは、圧力分布データと外形データである。圧力分布データは対象物にかかる負荷を示すデータであり、外形データは対象物の表面形状を示すデータである。図６に示すように、制御装置Ｃｎｔは圧力分布データを圧力計測部Ｓｅ１から取得する。また、制御装置Ｃｎｔは外形データを外形スキャン部Ｓｅ２から取得する。圧力計測部Ｓｅ１及び外形スキャン部Ｓｅ２は、３次元造形装置５０は、構造体１を製造するシステムにおける取得部に対応する。

図６に示すように、制御装置Ｃｎｔは、演算部Ｕ１と、動作制御部Ｕ２と、記憶部Ｕ３とを有する。制御装置Ｃｎｔの演算部Ｕ１が、構造体１を製造するシステムにおける生成部に対応する。演算部Ｕ１は、取得した対象物データに基づいて、造形体１０を造形するための造形データを生成する。この造形データは、走査パスデータと、太さデータとを有する。また、動作制御部Ｕ２は、ヘッド駆動部１５と、テーブル駆動部３０と、樹脂供給機構１１Ａと、ヒーター１１Ｂとを制御する。記憶部Ｕ３は、造形データ等の各種データを記憶する。

制御装置Ｃｎｔに含まれる各機能部は、専用のハードウェア、又は、記憶部Ｕ３に格納されるプログラムを実行するＭＰＵ（Micro Processing Unit）で構成される。制御装置Ｃｎｔが専用のハードウェアである場合、制御装置Ｃｎｔは、例えば、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。制御装置Ｃｎｔが実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能部を一つのハードウェアで実現してもよい。制御装置ＣｎｔがＭＰＵの場合、制御装置Ｃｎｔが実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせ、により実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、記憶部Ｕ３に格納される。ＭＰＵは、記憶部Ｕ３に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置Ｃｎｔの各機能を実現する。記憶部Ｕ３は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリである。

走査パスデータはノズル１２を２次元走査させるときのノズル１２のパスを定めるデータである。走査パスデータは、例えば、ノズル１２を２次元走査させるときのノズル１２の走査ピッチや、ノズル１２を２次元走査させるときのノズル１２の座標を定める。図２Ａに示す線状構造体４において、走査パスデータが定める走査ピッチはピッチＰｔ１に対応し、図２Ｂに示す線状構造体５において、走査パスデータが定める走査ピッチはピッチＰｔ２に対応する。

造形体１０の線状構造体４において、走査パスデータが定める座標は、例えば第２弾性領域Ｒｇ２の外縁の座標Ｐ１等の座標であり、造形体１０の線状構造体５において、走査パスデータが定める座標は、例えば第２弾性領域Ｒｇ２の外縁の座標Ｐ２等の座標である。また、造形体１０を製造する場合において、走査パスデータが定める座標は、第１弾性領域Ｒｇ１と第２弾性領域Ｒｇ２との境界を定める座標を含む。なお、実施形態においては、走査パスデータが、対象物データに基づいて変わるものとして説明するが、それに限定されるものではない。対象物データが異なっていても、同じ走査パスデータを用いることとしてよい。

太さデータは走査パスデータに関連付けられており、太さデータはノズル１２から吐出する線状樹脂の太さを定めるデータである。なお、一般的に、線状樹脂が太くなる程、造形体１０は硬くなり、線状樹脂が細くなる程、造形体１０は柔らかくなる。樹脂供給機構１１Ａからノズル１２へ、単位時間あたりに送り出す線材１４の量（線材１４の長さ）を変えることで、ノズル１２から吐出する線状樹脂の太さを変化させることができる。つまり、動作制御部Ｕ２が樹脂供給機構１１Ａを制御することで、ノズル１２から吐出する線状樹脂の太さが変化する。このように、実施形態では、太さデータは樹脂供給機構１１Ａの制御データに対応している。

また、ノズル１２から吐出する線状樹脂の太さを変化させる手段はこれに限定されるものではない。ノズル１２は、線状樹脂を吐出する開口径が可変となるように構成されていてもよい。つまり、ノズル１２には、ノズル１２の開口径を変化させる径変更機構が設けられており、動作制御部Ｕ２は、造形データに基づいて径変更機構を制御する。この造形データの太さデータは、径変更機構の制御データに対応している。なお、ノズル１２の開口径が大きくなる程、線状樹脂が太くなる。更に、ノズル１２から吐出する線状樹脂の太さは、例えば、ノズル１２の走査速度を変えることで変化させることもできる。つまり、ノズル１２が、単位時間あたりに走査する距離を変えることでも、ノズル１２から吐出する線状樹脂の太さを変化させることができる。この場合において、太さデータは、ヘッド駆動部１５の制御データに対応している。なお、ノズル１２の走査速度が遅くなる程、ノズル１２が任意の箇所に吐出する線状樹脂の量も増大するので、ノズル１２の走査速度が遅くなる程、線状樹脂が太くなる。

（３）構造体１の製造方法
実施形態に係る構造体１の製造方法は、取得ステップと、生成ステップと、造形ステップとを備えている。

（３－１）取得ステップ
取得ステップにおいて、制御装置Ｃｎｔは圧力計測部Ｓｅ１から圧力分布データを取得するとともに、外形スキャン部Ｓｅ２から外形データを取得する。なお、実施形態では、制御装置Ｃｎｔが圧力分布データに加えて外形データを取得する場合について説明するが、制御装置Ｃｎｔは外形データを取得しなくてもよい。

（３－２）生成ステップ
生成ステップでは、制御装置Ｃｎｔの演算部Ｕ１は、対象物データに基づいて、造形体１０、１０Ｂの造形データを生成する。この生成される造形データは、先述したように、走査パスデータと太さデータとを有する。生成ステップでは、演算部Ｕ１は、圧力分布データ及び外形データに基づいて、造形体１０、１０Ｂの造形データを生成する。ここで、制御装置Ｃｎｔには、対象物の圧力分布と対象物の外形とに基づいて、ユーザーの足に適したインソール形状を決定することができるプログラムが格納されている。演算部Ｕ１は、このプログラムのアルゴリズムに基づいて、造形体１０、１０Ｂの造形データを生成する。このプログラムのアルゴリズムは、圧力分布データのうち所定圧力値よりも圧力が高い領域を、第１弾性領域Ｒｇ１に設定するものとすることができる。また、このプログラムのアルゴリズムは、圧力分布データの圧力値のばらつきが所定値より小さく、且つ、圧力分布データの圧力値の平均値が所定圧力値よりも低い場合には、造形体全体の線状樹脂の充填率を一定に設定し、且つ、線状樹脂の充填率を低く設定する、ものであってもよい。このように、プログラムのアルゴリズムは、対象物の性質やユーザーの要望等を踏まえて決定することができる。

実施形態において、走査パスデータは、ノズル１２を走査するパスを定める。また、走査パスデータは、第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２の範囲を定めている。また、この走査パスデータに関連付けられる太さデータは、第１弾性領域Ｒｇ１における樹脂供給機構１１Ａの制御データ（線材１４の送出量）と、第２弾性領域Ｒｇ２における樹脂供給機構１１Ａの制御データ（線材１４の送出量）とを定めている。なお、線材１４の送出量とは、樹脂供給機構１１Ａがノズル１２へ単位時間あたりに送り出す線材１４の量を指している。

（３－３）造形ステップ
造形ステップでは、制御装置Ｃｎｔの動作制御部Ｕ２は、造形データに基づいて、ヘッド駆動部１５、テーブル駆動部３０及び樹脂供給機構１１Ａを制御する。造形ステップでは、造形テーブル３１上に予め製造しておいた基材層２が載置される。なお、基材層２も造形ステップで造形することもできる。この造形ステップでは、生成ステップで生成された造形データに基づいて、構造体１の柔軟性（クッション性）が変化するように、構造体１を造形する。構造体１の柔軟性（クッション性）は、線状樹脂の太さ調整（図３Ｂ参照）や線状樹脂のピッチ調整（図４参照）によって、変化させることができる。また、図３Ｂの構成と図４の構成とは独立しているが、実施形態に係る構造体１は、図３Ｂの第１弾性領域Ｒｇ１の構成と図４の第１弾性領域Ｒｇ１の構成の両方を備えていてもよい。

また、実施形態において、造形体１０の線状構造体４、５を構成する線状樹脂は、１本の線状樹脂で構成されている。つまり、ノズル１２が２次元走査するときにおけるノズル１２のパスは一筆書きになっている。また、図２Ａ及び図２Ｂに示す線状樹脂４ｂ、５ｂの形状は、造形ステップにおいて線状構造体４、５を造形するときのノズル１２のパスに対応している。

造形体１０を造形する場合において、動作制御部Ｕ２が造形データに基づいてヘッド駆動部１５、テーブル駆動部３０及び樹脂供給機構１１Ａを制御すると、次のように各構成が動作する。つまり、ノズル１２のパスのうち第２弾性領域Ｒｇ２に属する部分をノズル１２が通過しているときには、線材１４の送出量が多くなるように樹脂供給機構１１Ａが動作する。また、ノズル１２のパスのうち第１弾性領域Ｒｇ１に属する部分をノズル１２が通過しているときには、線材１４の送出量が少なくなるように樹脂供給機構１１Ａが動作する。その結果、第１弾性領域Ｒｇ１を構成する線状樹脂が、第２弾性領域Ｒｇ２を構成する線状樹脂よりも細くなる。また、造形体１０Ｂの第１弾性領域Ｒｇ１は造形体１０の第１弾性領域Ｒｇ１とは異なり、造形体１０Ｂの第１弾性領域Ｒｇ１の線状樹脂の一部は途切れている。ノズル１２がこの途切れた部分を走査しているときにおいて、ノズル１２から線状樹脂を吐出しないようにするとよい。また、この途切れた部分をノズル１２が走査しないように、ノズル１２の走査パスが、当該途切れた部分を迂回するように設定されていてもよい。

動作制御部Ｕ２は、線状樹脂４ｂ及び線状樹脂５ｂのうちの一方の形状に対応するパスを、ノズル１２に走査させ終えると、動作制御部Ｕ２は、テーブル駆動部３０を制御して造形テーブル３１を下側に移動させる。そして、動作制御部Ｕ２は、線状樹脂４ｂ及び線状樹脂５ｂのうちの他方の形状に対応するパスを、ノズル１２に走査させ、動作制御部Ｕ２は、テーブル駆動部３０を制御して造形テーブル３１を下側に移動させる。このように、ノズル１２の走査及び造形テーブル３１の移動が繰り返されることで、基材層２上に造形体１０が造形され、その結果、３次元造形装置５０が構造体１を製造することができる。

（４）実施形態の効果
実施形態に係る製造方法及び実施形態に係るシステムは、圧力分布データに基づいて生成された造形データに基づき、構造体を造形する。つまり、実施形態に係る製造方法及び実施形態にかかるシステムでは、造形する対象物にかかる負荷を示す圧力分布を加味して構造体を造形するので、構造体の使用感を高めることができる。

実施形態に係る製造方法は、生成ステップにおいて、圧力分布データに応じて走査パスデータ又は太さデータを変える。また、実施形態に係るシステムでは、生成部（演算部Ｕ１）において、圧力分布データに応じて走査パスデータ又は太さデータを変える。走査パスデータを変えることにより、線状樹脂の充填率を変えることができ、造形体の弾性（クッション性）を変化させることができる。また、太さデータを変えることによっても、造形体の弾性（クッション性）を変化させることができる。このように、実施形態に係る製造方法及び実施形態に係るシステムは、複数の手法、すなわち充填率を変化させる手法及び線状樹脂の太さを変化させる手法によって、造形体の弾性（クッション性）を変えることができるので、対象物の性質やユーザーの要望により即した構造体１を造形することができ、その結果、実施形態に係る製造方法及び実施形態に係るシステムは、構造体１の使用感を高めることができる。

実施形態に係る製造方法及びシステムは、造形体の箇所に応じて線状樹脂の太さを変えること（図３Ａ及び図３Ｂ参照）、及び、造形体の箇所に応じて線状樹脂の充填率を変えこと（図４参照）、ができるので、実施形態に係る製造方法及びシステムでは、造形体１０のように、箇所に応じて弾性（クッション性）が異なる造形体を造形することができる。このため、実施形態に係る製造方法及びシステムは、より一層、構造体１の使用感を高めることができる。

実施形態に係る製造方法は、生成ステップにおいて、圧力分布データ及び外形データに基づいて造形データを生成する。また、実施形態に係るシステムでは、生成部（演算部Ｕ１）において、圧力分布データ及び外形データに基づいて造形データを生成する。つまり、対象物の圧力分布だけではなく、対象物の外形を加味して、制御装置Ｃｎｔは造形データを生成する。このため、実施形態に係る製造方法及びシステムでは対象物に適した形状であり、且つ、対象物に適した硬さの造形物を造形することができ、その結果、実施形態に係る製造方法及びシステムでは構造体１の使用感をより一層高めることができる。

１ ：構造体
２ ：基材層
３ ：被覆層
３ａ ：孔
４ ：線状構造体
４ａ ：溝
４ｂ ：線状樹脂
４ｃ ：直線部
５ ：線状構造体
５ａ ：溝
５ｂ ：線状樹脂
５ｃ ：直線部
１０ ：造形体
１０Ｂ ：造形体
１１ ：ヘッド
１１Ａ ：樹脂供給機構
１１Ａ１：ギア機構
１１Ｂ ：ヒーター
１２ ：ノズル
１４ ：線材
１５ ：ヘッド駆動部
２０ ：枠体
２１ ：第１ガイド部
２２ ：第２ガイド部
３０ ：テーブル駆動部
３１ ：造形テーブル
５０ ：３次元造形装置
Ｃｎｔ ：制御装置
Ｄ１ ：第１方向
Ｄ２ ：第２方向
Ｐ１ ：座標
Ｐ２ ：座標
Ｐｔ１ ：ピッチ
Ｐｔ２ ：ピッチ
Ｒｇ１ ：第１弾性領域
Ｒｇ２ ：第２弾性領域
Ｓｅ１ ：圧力計測部
Ｓｅ２ ：外形スキャン部
Ｕ１ ：演算部
Ｕ２ ：動作制御部
Ｕ３ ：記憶部

Claims (4)

1. ３次元造形装置を用いた、線状構造体を有する構造体の製造方法であって、
   取得ステップと、生成ステップと、造形ステップと、を備え、
   前記３次元造形装置は、線状樹脂を吐出するノズルを有し、
   前記取得ステップでは、造形する対象物にかかる負荷を示す圧力分布データを取得し、
   前記生成ステップでは、前記圧力分布データに基づいて前記構造体の造形データを生成し、
   前記造形ステップでは、前記造形データに基づいて前記ノズルを２次元走査させて前記線状構造体を形成することで前記構造体を造形し、
   前記線状構造体は、前記線状樹脂によって形成され、且つ、前記線状構造体には、第１及び第２弾性領域が設けられ、
   第１弾性領域を構成する前記線状樹脂は、第２弾性領域を構成する前記線状樹脂よりも細く、
   第１弾性領域は、第２弾性領域の内側に配置され、
   第１弾性領域の前記線状構造体の前記線状樹脂は、第１ピッチをあけて配置され、
   第２弾性領域の前記線状構造体の前記線状樹脂は、第２ピッチをあけて配置されている、方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、
   前記造形データは、走査パスデータと、太さデータとを有し、
   前記走査パスデータは、前記ノズルを２次元走査させるときの走査ピッチを定め、
   前記太さデータは、前記走査パスデータに関連付けられており、且つ、前記ノズルから吐出する前記線状樹脂の太さを定め、
   前記生成ステップでは、前記圧力分布データに応じて前記走査パスデータ及び前記太さデータを変える、方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の方法であって、
   前記取得ステップでは、前記対象物の外形データを更に取得し、
   前記生成ステップでは、前記圧力分布データ及び前記外形データに基づいて、前記造形データを生成する、方法。
4. 請求項１～請求項３の何れか１つに記載の方法であって、
   前記造形ステップでは、前記造形データに基づいて前記構造体の柔軟性が変化するように、前記構造体を造形する、方法。

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