特開 2024-158886 三次元造形物の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024158886

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】三次元造形物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/40 20170101AFI20241031BHJP

   B29C 64/106 20170101ALI20241031BHJP

   B29C 64/393 20170101ALI20241031BHJP

   B33Y 50/02 20150101ALI20241031BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

B29C64/40

B29C64/106

B29C64/393

B33Y50/02

B33Y10/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023074499

(22)【出願日】2023-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 航

【テーマコード（参考）】

4F213

【Ｆターム（参考）】

4F213AR07

4F213AR12

4F213WA25

4F213WB01

4F213WL02

4F213WL15

4F213WL56

4F213WL62

4F213WL67

4F213WL85

4F213WL96

(57)【要約】

【課題】ラフト層が使用される状況に応じて、適切なラフト層を造形できる技術を提供する。
【解決手段】三次元造形物の製造方法は、第１造形材料を吐出して、ステージの造形面の上に、ラフト層を造形する第１造形工程と、第２造形材料を吐出して、ラフト層の上に造形層を積層して造形物を造形する第２造形工程とを備える。ラフト層は、第２造形工程の完了後に造形物から分離される層である。第１造形工程は、造形面に接するベース層と、ベース層の上方に配置され造形物に接する接触層とを、それぞれで、第１造形材料の種別と、積層ピッチと、積層方向における分離距離と、造形パターンと、横方向における層の配置に関する条件と、の少なくともいずれかが異なるように造形することで、ラフト層を造形する工程と、横方向に並ぶ第１層と第２層とをそれぞれ異なる造形条件で造形することで、ラフト層を造形する工程と、の少なくともいずれかを備える。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１造形材料を吐出して、ステージの造形面の上に、ラフト層を造形する第１造形工程と、
第２造形材料を吐出して、前記ラフト層の上に造形層を積層して造形物を造形する第２造形工程と、を備え、
前記ラフト層は、前記第２造形工程の完了後に前記造形物から分離される層であり、
前記第１造形工程は、
前記造形面に接するベース層と、前記ベース層の上方に配置され前記造形物に接する接触層とを、それぞれで、前記第１造形材料の種別と、積層ピッチと、積層方向における分離距離と、造形パターンと、横方向における層の配置に関する条件と、の少なくともいずれかが異なるように造形することで、前記ラフト層を造形する工程と、
前記横方向に並ぶ第１層と第２層とをそれぞれ異なる造形条件で造形することで、前記ラフト層を造形する工程と、の少なくともいずれかを備える、三次元造形物の製造方法。

【請求項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造形工程は、前記横方向に並ぶ第１のベース層および第２のベース層と、前記横方向に並ぶ第１の接触層および第２の接触層と、を造形する工程を有する、三次元造形物の製造方法。

【請求項3】

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造形工程は、前記横方向に並ぶ第１のベース層および第２のベース層と、前記第１のベース層と前記第２のベース層とに跨がる前記接触層と、を造形する工程を有する、三次元造形物の製造方法。

【請求項4】

請求項１に記載の三次元造形物の製造方法であって、
前記接触層の造形に用いられる材料は、前記ベース層の造形に用いられる材料とは異なる材料であり、かつ、前記造形物の最下層の造形に用いられる材料と同一の材料である、三次元造形物の製造方法。

【請求項5】

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造形工程は、前記横方向に並ぶ第１の接触層と第２の接触層とを、それぞれ異なる造形条件で造形する工程を有する、三次元造形物の製造方法。

【請求項6】

請求項１に記載の三次元造形物の製造方法であって、
前記造形物は、第１部分と、前記第１部分よりも高さの高い第２部分と、を有し、
前記ラフト層のうち前記第２部分に接触する層の造形に用いられる材料は、前記ラフト層のうち前記第１部分に接触し前記第２部分に接触しない層の造形に用いられる材料とは異なる材料であり、かつ、前記造形物の最下層の造形に用いられる材料と同一の材料である、三次元造形物の製造方法。

【請求項7】

請求項１から６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造形工程に先立って、前記第１造形工程で前記ラフト層を造形するのに用いられるラフトデータを生成するデータ生成工程を備え、
前記第１造形工程は、前記ラフトデータに基づいて前記第１造形材料を吐出する吐出部を制御して、前記ラフト層を造形する工程を有し、
前記データ生成工程では、
積層方向に沿って見たときに、前記造形物の最下層が造形される領域と、前記接触層が造形される領域と、の少なくとも一方の領域を包括する矩形領域を特定し、
特定された前記矩形領域を、複数の分割領域に、各前記分割領域の少なくとも一部が前記矩形領域に重なるように分割し、
前記第１造形工程において前記少なくとも一方の領域と前記分割領域とが重なる領域に層が造形されるように前記ラフトデータを生成する、三次元造形物の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、三次元造形物の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

三次元造形物の製造方法に関し、特許文献１には、ステージ上にラフト層を造形した後に、当該ラフト層の上に３Ｄソリッドモデルを印刷することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－４３１２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ラフト層は、造形物のステージからの剥離を抑制できるように、かつ、ラフト層上に造形される造形物の品質低下を抑制できるように造形されると好ましい。こうしたラフト層の最適な構成は、例えば、ステージおよび造形物の形状や材質等によって異なる。そのため、ラフト層が使用される状況に応じて、適切なラフト層を造形できる技術が望まれていた。

【課題を解決するための手段】

【0005】

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。この三次元造形物の製造方法は、第１造形材料を吐出して、ステージの造形面の上に、ラフト層を造形する第１造形工程と、第２造形材料を吐出して、前記ラフト層の上に造形層を積層して造形物を造形する第２造形工程と、を備える。前記ラフト層は、前記第２造形工程の完了後に前記造形物から分離される層である。前記第１造形工程は、前記造形面に接するベース層と、前記ベース層の上方に配置され前記造形物に接する接触層とを、それぞれで、前記第１造形材料の種別と、積層ピッチと、積層方向における分離距離と、造形パターンと、横方向における層の配置に関する条件と、の少なくともいずれかが異なるように造形することで、前記ラフト層を造形する工程と、前記横方向に並ぶ第１層と第２層とをそれぞれ異なる造形条件で造形することで、前記ラフト層を造形する工程と、の少なくともいずれかを備える。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】三次元造形システムの概略構成を示す説明図である。

【図2】材料供給部およびヘッドの概略構成を示す図である。

【図3】フラットスクリューの下面側の概略構成を示す斜視図である。

【図4】バレルの上面側を示す概略平面図である。

【図5】造形物が造形される様子を模式的に示す説明図である。

【図6】情報処理装置の概略構成を示す説明図である。

【図7】造形処理のフローチャートである。

【図8】第１実施形態におけるラフト層の第１の例を説明する模式図である。

【図9】データ生成処理のフローチャートである。

【図10】ラフト造形条件の設定画面を示す説明図である。

【図11】フィルパターンの例を示す図である。

【図12】第１実施形態におけるラフト層の第２の例を説明する模式図である。

【図13】包括領域が特定される様子を示す説明図である。

【図14】包括領域が複数の分割領域に分割される様子を示す説明図である。

【図15】分割領域同士の間隔を説明する図である。

【図16】各分割領域が回転される様子を示す説明図である。

【図17】重複領域が特定される様子を示す説明図である。

【図18】ラフトデータが生成される様子の例を示す説明図である。

【図19】第２実施形態におけるラフト層の第１の例を説明する模式図である。

【図20】第２実施形態におけるラフト層の第２の例を説明する模式図である。

【図21】第３実施形態におけるラフト層の例を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

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システム１０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方向を示す矢印が示されている。Ｘ方向及びＹ方向は、水平面に平行な方向であり、Ｚ方向は、鉛直上向きに沿った方向である。Ｘ，Ｙ，Ｚ方向を示す矢印は、他の図においても、図示の方向が図１と対応するように適宜、図示してある。以下の説明において、方向の向きを特定する場合には、各図において矢印が指し示す方向を「＋」、その反対の方向を「－」として、方向表記に正負の符合を併用する。以下では、＋Ｚ方向のことを「上」、－Ｚ方向のことを「下」ともいう。また、Ｘ方向およびＹ方向に沿った平面のことを「ＸＹ平面」とも呼ぶ。ＸＹ平面に沿った方向のことをＸＹ方向とも呼ぶ。

【0008】

三次元造形システム１０は、三次元造形装置１００と情報処理装置４００とを備えている。本実施形態における三次元造形装置１００は、材料押出方式によって三次元造形物を造形する装置である。三次元造形装置１００は、三次元造形装置１００の各部を制御するための制御部３００を備えている。制御部３００と情報処理装置４００とは、相互に通信可能に接続されている。

【0009】

三次元造形装置１００は、制御部３００に加え、第１ヘッド２００ａと、第２ヘッド２００ｂと、第１材料供給部２０ａと、第２材料供給部２０ｂと、ステージ２１０と、移動機構２３０とを備える。以下では、第１ヘッド２００ａと第２ヘッド２００ｂとを特に区別することなく説明する場合、単に、ヘッド２００と呼ぶこともある。同様に、第１材料供給部２０ａと第２材料供給部２０ｂとを特に区別することなく説明する場合、単に、材料供給部２０と呼ぶこともある。

【0010】

制御部３００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イ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３００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、三次元造形物を造形するための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。制御部３００は、第１ヘッド２００ａと第２ヘッド２００ｂとを選択的に使い分けることにより、２種類の異なる材料を切り替えて三次元造形物を造形することができる。なお、制御部３００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。

【0011】

図２は、材料供給部２０およびヘッド２００の概略構成を示す図である。ヘッド２００は、可塑化部３０と、ノズル６１を有する吐出部６０とを備えている。ヘッド２００には、材料供給部２０に収容されている材料が供給される。ヘッド２００は、制御部３００の制御下で、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部３０によって可塑化して可塑化材料を生成し、生成した可塑化材料をノズル６１からステージ２１０上に吐出して積層させる。本実施形態において「可塑化」とは、溶融を含む概念であり、固体から流動性を有する状態に変化させることである。具体的には、ガラス転移が起こる材料の場合、可塑化とは、材料の温度をガラス転移点以上にすることである。ガラス転移が起こらない材料の場合、可塑化とは、材料の温度を融点以上にすることである。

【0012】

材料供給部２０は、例えば、材料を収容するホッパーによって構成される。材料供給部２０は、連通路２２を介して、可塑化部３０に接続されている。材料は、ペレットや粉末等の形態で材料供給部２０に投入される。本実施形態では、ペレット状のＡＢＳ樹脂の材料が用いられる。本実施形態では、第１材料供給部２０ａには第１材料が収容されており、第２材料供給部２０ｂには第２材料が収容されている。そのため、第１ヘッド２００ａには、第１材料供給部２０ａに収容されている第１材料が供給され、第２ヘッド２００ｂには第２材料供給部２０ｂに収容されている第２材料が供給される。以下では、第１材料と第２材料とを区別せずに原材料ＭＲとも呼ぶ。

【0013】

可塑化部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、を有する。フラットスクリュー４０は、ローターあるいはスクロールとも呼ばれる。バレル５０は、スクリュー対面部とも呼ばれる。

【0014】

フラットスクリュー４０は、スクリューケース３１内に収納されている。フラットスクリュー４０の上面４７は駆動モーター３２に連結されており、フラットスクリュー４０は、駆動モーター３２が発生させる回転駆動力によって、スクリューケース３１内で回転する。駆動モーター３２は、制御部３００の制御下において駆動する。なお、フラットスクリュー４０は、減速機を介して駆動モーター３２によって駆動されてもよい。

【0015】

図３は、フラットスクリュー４０の下面４８側の概略構成を示す斜視図である。図３に示したフラットスクリュー４０は、技術の理解を容易にするため、図２に示した上面４７と下面４８との位置関係を、鉛直方向において逆向きとした状態で示されている。フラットスクリュー４０は、その中心軸に沿った方向である軸線方向における長さが、軸線方向に垂直な方向における長さよりも小さい略円柱状を有する。フラットスクリュー４０は、その回転中心となる回転軸ＲＸがＺ方向に平行になるように配置される。

【0016】

フラットスクリュー４０の、回転軸ＲＸと交差する面である下面４８には、渦状の溝部４２が形成されている。上述した材料供給部２０の連通路２２は、フラットスクリュー４０の側面から、当該溝部４２に連通する。本実施形態では、溝部４２は、凸条部４３によって隔てられて３本分形成されている。なお、溝部４２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。溝部４２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。

【0017】

図１に示すように、フラットスクリュー４０の下面４８は、バレル５０の上面５２に対面しており、フラットスクリュー４０の下面４８の溝部４２と、バレル５０の上面５２との間には空間が形成される。フラットスクリュー４０とバレル５０との間のこの空間には、材料供給部２０から図３に示した材料流入口４４を通じて原材料ＭＲが供給される。

【0018】

バレル５０には、回転しているフラットスクリュー４０の溝部４２内に供給された原材料ＭＲを加熱するためのバレルヒーター５８が埋め込まれている。バレル５０の中心には連通孔５６が設けられている。

【0019】

図４は、バレル５０の上面５２側を示す概略平面図である。バレル５０の上面５２には、連通孔５６に接続され、連通孔５６から外周に向かって渦状に延びている複数の案内溝５４が形成されている。なお、案内溝５４の一端は、連通孔５６に接続されていなくてもよい。また、案内溝５４が省略されてもよい。

【0020】

フラットスクリュー４０の溝部４２内に供給された原材料ＭＲは、溝部４２内において可塑化されながら、フラットスクリュー４０の回転によって溝部４２に沿って流動し、造形材料としてフラットスクリュー４０の中央部４６へと導かれる。中央部４６に流入した流動性を発現しているペースト状の造形材料は、バレル５０の中心に設けられた連通孔５６を介して吐出部６０に供給される。なお、造形材料では、造形材料を構成する全ての種類の物質が可塑化していなくてもよい。造形材料は、造形材料を構成する物質のうちの少なくとも一部の種類の物質が可塑化することによって、全体として流動性を有する状態に転化されていればよい。

【0021】

吐出部６０は、造形材料を吐出するノズル６１と、フラットスクリュー４０とノズル開口６２との間に設けられた造形材料の流路６５と、造形材料の吐出を制御する吐出制御部７７とを備える。

【0022】

ノズル６１は、流路６５を通じて、バレル５０の連通孔５６に接続されている。ノズル６１は、可塑化部３０において生成された造形材料を、先端のノズル開口６２からステージ２１０に向かって吐出する。

【0023】

吐出制御部７７は、流路６５を開閉する吐出調整部７０と、造形材料を吸引して一時的に貯留する吸引部７５とを備える。

【0024】

吐出調整部７０は、流路６５内に設けられており、流路６５内で回転することにより流路６５の開度を変化させる。本実施形態において、吐出調整部７０は、バタフライバルブによって構成されている。吐出調整部７０は、制御部３００による制御下において、第１駆動部７４によって駆動される。第１駆動部７４は、例えば、ステッピングモーターによって構成される。制御部３００は、第１駆動部７４を用いて、バタフライバルブの回転角度を制御することによって、可塑化部３０からノズル６１に流れる造形材料の流量、つまり、ノズル６１から吐出される造形材料の吐出量を調整することができる。吐出調整部７０は、造形材料の吐出量を調整可能であると共に、造形材料の流出のオン／オフを制御可能である。

【0025】

吸引部７５は、流路６５において吐出調整部７０とノズル開口６２との間に接続されている。吸引部７５は、ノズル６１からの造形材料の吐出停止時に、流路６５中の造形材料を一時的に吸引することによって、造形材料がノズル開口６２から糸を引くように垂れる尾引き現象を抑制する。本実施形態において、吸引部７５は、プランジャーにより構成されている。吸引部７５は、制御部３００による制御下において、第２駆動部７６によって駆動される。第２駆動部７６は、例えば、ステッピングモーターや、ステッピングモーターの回転力をプランジャーの並進運動に変換するラックアンドピニオン機構等によって構成される。

【0026】

図１に示すように、ステージ２１０は、ノズル６１のノズル開口６２に対向する位置に配置されている。第１実施形態では、ノズル６１のノズル開口６２に対向するステージ２１０の造形面２１１は、Ｘ，Ｙ方向、すなわち水平方向に平行となるように配置される。ステージ２１０には、ステージ２１０上に吐出された造形材料が急激に冷却することを抑制するためのステージヒーターが備えられていてもよい。

【0027】

移動機構２３０は、制御部３００の制御下において、ステージ２１０とノズル６１との相対位置を変化させる。本実施形態では、ノズル６１の位置が固定されており、移動機構２３０は、ステージ２１０を移動させる。移動機構２３０は、３つのモーターの駆動力によって、ステージ２１０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。本明細書において、特に断らない限り、ノズル６１の移動とは、ノズル６１や吐出部６０をステージ２１０に対して相対的に移動させることを意味する。

【0028】

なお、他の実施形態では、移動機構２３０によってステージ２１０を移動させる構成の代わりに、ステージ２１０の位置が固定された状態で、移動機構２３０がステージ２１０に対してノズル６１を移動させる構成が採用されてもよい。また、移動機構２３０によってステージ２１０をＺ方向に移動させ、ノズル６１をＸ，Ｙ方向に移動させる構成や、移動機構２３０によってステージ２１０をＸ，Ｙ方向に移動させ、ノズル６１をＺ方向に移動させる構成が採用されてもよい。これらの構成であっても、ノズル６１とステージ２１０との相対的な位置関係が変更可能である。

【0029】

制御部３００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３００は、１つ、又は、複数のプロセッサー３１０と、主記憶装置や補助記憶装置からなる記憶装置３２０と、外部との信号の入出力を行う入出力インターフェイスとを備えるコンピューターによって構成される。プロセッサー３１０は、記憶装置３２０に記憶されたプログラムを実行することによって、情報処理装置４００から取得された造形データに従い、ヘッド２００及び移動機構２３０を制御して、ステージ２１０上に造形物の造形を行う。なお、制御部３００は、コンピューターによって構成される代わりに、回路を組み合わせた構成により実現されてもよい。

【0030】

図５は、三次元造形装置１００が造形物を造形する様子を模式的に示す説明図である。三次元造形装置１００では、上述したように、固体状態の原材料ＭＲが可塑化されて造形材料ＭＭが生成される。制御部３００は、ステージ２１０の造形面２１１とノズル６１との距離を保持したまま、ステージ２１０の造形面２１１に沿った方向に、ステージ２１０に対するノズル６１の位置を変えながら、ノズル６１から造形材料ＭＭを吐出させる。ノズル６１から吐出された造形材料ＭＭは、ノズル６１の移動方向に連続して堆積されていく。

【0031】

制御部３００は、ノズル６１の移動を繰り返して造形材料の層Ｌｙを形成する。制御部３００は、１つの層Ｌｙを形成した後、ステージ２１０に対するノズル６１の位置を、Ｚ方向に相対移動させる。そして、これまでに形成された層Ｌｙの上に、さらに層Ｌｙを積み重ねる。制御部３００は、このように層Ｌｙを積層することで、ラフト層ＲＬおよび造形層ＭＬを積層する。図５では、造形層ＭＬには点模様のハッチングが付され、ラフト層ＲＬには斜線のハッチングが付されている。ラフト層ＲＬは、造形中に造形層ＭＬがステージ２１０から剥離することを抑制するための層であり、ステージ２１０の造形面２１１の上に造形される。造形層ＭＬは、所望の造形物ＯＢを形成するための層Ｌｙであり、ラフト層ＲＬの上に積層される。造形層ＭＬは、ラフト層ＲＬを介して造形面２１１の上に積層されるとも言える。ラフト層ＲＬは、造形物ＯＢの造形完了後には造形物ＯＢから分離される。

【0032】

制御部３００は、例えば、一層分の層Ｌｙを完了した場合のノズル６１のＺ方向への移動や、各層で独立する複数の造形領域がある場合には、ノズル６１からの造形材料の吐出を一時的に中断させることがある。この場合、吐出調整部７０によって流路６５を閉塞させて、ノズル開口６２からの造形材料ＭＭの吐出を停止させ、吸引部７５によって、ノズル６１内の造形材料を一時的に吸引する。制御部３００は、ノズル６１の位置を変更した後、吸引部７５内の造形材料を排出しつつ吐出調整部７０によって流路６５を開くことによって、変更後のノズル６１の位置から造形材料ＭＭの堆積を再開させる。

【0033】

図６は、情報処理装置４００の概略構成を示す説明図である。情報処理装置４００は、ＣＰＵ４１０とメモリー４２０と記憶装置４３０と通信インターフェイス４４０と入出力インターフェイス４５０とがバス４６０によって相互に接続されたコンピューターとして構成されている。入出力インターフェイス４５０には、キーボードやマウスなどの入力装置４７０と、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等によって構成される表示部４８０とが接続されている。情報処理装置４００は、通信インターフェイス４４０を介して、三次元造形装置１００の制御部３００に接続される。

【0034】

ＣＰＵ４１０は、記憶装置４３０に記憶されたプログラム４３１を実行することによって、データ生成部４１１として機能する。データ生成部４１１は、後述するデータ生成処理を実行することによって、ラフト層を造形するためのデータであるラフトデータを生成する。より詳細には、本実施形態におけるデータ生成部４１１は、データ生成処理を実行することによって、ラフトデータと、造形層ＭＬを造形するためのデータである本体データとを含む造形データを生成する。

【0035】

造形データは、経路データと、経路データに関連付けられる吐出量情報とを含む。経路データは、ノズル６１が可塑化材料を吐出しつつ移動する経路である移動経路を複数の部分経路によって表したデータである。部分経路は、線状の経路であり、例えば、その部分経路の開始点と終了点とを用いて表される。吐出量情報は、各部分経路における可塑化材料の吐出量を表す情報である。造形データは、例えば、Ｇコードによって表される。以下では、ラフト層ＲＬを造形するための経路データ、つまり、ラフトデータに含まれる経路データのことを、ラフト経路データとも呼ぶ。また、造形層ＭＬを造形するための経路データ、つまり、本体データに含まれる経路データのことを、本体経路データとも呼ぶ。

【0036】

情報処理装置４００は、データ生成部４１１によって生成される造形データを、三次元造形装置１００の制御部３００に送信する。制御部３００は、受信した造形データに従って、吐出部６０及び移動機構２３０を制御して、造形材料を吐出して層を積層方向に積層することで、ラフト層ＲＬおよび造形層ＭＬをステージ２１０上に造形する。

【0037】

図７は、三次元造形システム１０において実行される造形処理のフローチャートである。この造形処理は、三次元造形物の製造方法を実現するための処理である。造形処理は、例えば、制御部３００に対してユーザーによる所定の開始操作が行われた場合に実行される。図７に示すステップＳ１００の処理は、情報処理装置４００において実行され、ステップＳ２００からＳ２３０の処理は、三次元造形装置１００において実行される。

【0038】

ステップＳ１００にて、情報処理装置４００のデータ生成部４１１は、データ生成処理を実行することによって、ラフトデータを含む造形データを生成する。データ生成処理の詳細については後述する。

【0039】

ステップＳ２００にて、三次元造形装置１００の制御部３００は、ステップＳ１００で生成された造形データを情報処理装置４００から取得する。ステップＳ２１０にて、制御部３００は、ステップＳ２００で取得した造形データに含まれるラフトデータに基づいて吐出部６０及び移動機構２３０を制御することによって、造形材料を吐出して、ステージ２１０の造形面２１１上にラフト層ＲＬを造形する。ステップＳ２２０にて、制御部３００は、造形データに含まれる本体データに基づいて吐出部６０及び移動機構２３０を制御することによって、造形材料を吐出して、ラフト層ＲＬの上に造形層ＭＬを造形する。以下では、ラフト層ＲＬを形成するための造形材料のことを第１造形材料とも呼び、造形層ＭＬを形成するための造形材料のことを第２造形材料とも呼ぶ。また、ステップＳ２１０のように、第１造形材料を吐出して、造形面２１１の上にラフト層ＲＬを造形する工程を、第１造形工程とも呼ぶ。ステップＳ２２０のように、第２造形材料を吐出して、ラフト層ＲＬの上に造形層ＭＬを積層して造形物ＯＢを造形する工程を、第２造形工程とも呼ぶ。

【0040】

ステップＳ２３０にて、造形物ＯＢとラフト層ＲＬとが分離される。つまり、ラフト層ＲＬは、第２造形工程の完了後に造形物ＯＢから分離される。ステップＳ２３０では、例えば、三次元造形装置１００に設けられたロボットや切削装置等を用いて、ラフト層ＲＬと造形物ＯＢとが分離されてもよい。

【0041】

図８は、本実施形態におけるラフト層ＲＬの第１の例を説明する模式図である。図８には、ラフト層ＲＬの例として、ラフト層ＲＬ１が示されている。図８では、ラフト層ＲＬ１上に造形される造形物ＯＢの形状が破線によって模式的に示されている。

【0042】

本実施形態における第１造形工程では、ラフト層ＲＬは、縦方向および横方向に分割されて造形される。縦方向は、積層方向に沿った方向であり、本実施形態では、Ｚ方向である。横方向は、積層方向に垂直な方法であり、本実施形態では、ＸＹ方向である。以下では、ラフト層ＲＬの縦方向における分割のことを縦分割とも呼び、ラフト層ＲＬの横方向における分割のことを横分割とも呼ぶ。

【0043】

縦分割されたラフト層ＲＬは、少なくともベース層Ｂｓと接触層Ｃｔとを有する。ベース層Ｂｓは、造形面２１１に接し、造形物ＯＢには接しない層である。接触層Ｃｔは、ベース層Ｂｓの上方に配置され、造形物ＯＢに接する層である。つまり、接触層Ｃｔは、造形面２１１とは接しない。また、本実施形態におけるラフト層ＲＬは、更に、中間層Ｍｄを有する。中間層Ｍｄは、ベース層Ｂｓと接触層Ｃｔとの間に配置され、ベース層Ｂｓと接触層Ｃｔとを積層方向に繋ぐように形成される層である。ベース層Ｂｓや接触層Ｃｔや中間層Ｍｄは、それぞれ、積層方向において１つの層のみによって構成されてもよいし、積層方向に積層される２以上の層によって構成されてもよい。本実施形態では、ベース層Ｂｓと接触層Ｃｔとは、それぞれ異なる造形条件で造形される。以下では、ベース層Ｂｓと接触層Ｃｔとを異なる造形条件で造形する工程のことを、第１工程とも呼ぶ。より詳細には、第１工程では、ベース層Ｂｓと接触層Ｃｔとは、それぞれで、造形材料の種別と、積層ピッチと、積層方向における分離距離と、造形パターンと、横方向における層の配置に関する条件との少なくともいずれかが異なるように造形される。横方向における層の配置に関する条件は、横方向における層の数に関する個数条件と、横方向における層の大きさに関するサイズ条件と、横方向における層同士の間隔に関する間隔条件とを含む。本実施形態では、「横方向における層の配置に関する条件が異なる」と言う場合、個数条件とサイズ条件と間隔条件との少なくともいずれかが異なることを意味する。

【0044】

横分割されたラフト層ＲＬは、横方向に並ぶ２以上の層を有する。ラフト層ＲＬに含まれる、互いに横方向に並ぶ２つの層を、それぞれ、第１層および第２層とも呼ぶ。第１層および第２層は、積層方向において１つの層のみによって構成されてもよいし、積層方向に積層された２以上の層によって構成されてもよい。後述するように、第１層と第２層とは、第１層を造形するための経路と、第２層を造形するための経路とが繋がらないように造形される。このように第１層を造形するための経路と第２層を造形するための経路とが繋がっていなければ、第１層と第２層とは、互いに接触していてもよい。本実施形態では、第１層と第２層とは、同じ造形条件で造形される。これに対して、他の実施形態では、第１層と第２層とをそれぞれ異なる造形条件で造形してもよい。このように、第１層と第２層とをそれぞれ異なる造形条件で造形する工程のことを、第２工程とも呼ぶ。第１造形工程は、第１工程と第２工程との少なくともいずれかを備えていればよい。

【0045】

図８の例では、ラフト層ＲＬは、互いに横方向に並ぶ複数の分割ラフトＲｐによって構成されており、例えば、一の分割ラフトＲｐである第１分割ラフトＲｐ１を第１層とした場合、別の分割ラフトＲｐである第２分割ラフトＲｐ２は、第２層に相当する。

【0046】

第１分割ラフトＲｐ１および第２分割ラフトＲｐ２は、それぞれ、上述したベース層Ｂｓと接触層Ｃｔと中間層Ｍｄとを有している。第１分割ラフトＲｐ１が備えるベース層Ｂｓ、接触層Ｃｔ、中間層Ｍｄのことを、それぞれ、第１ベース層Ｂｓ１、第１接触層Ｃｔ１、第１中間層Ｍｄ１とも呼ぶ。第２分割ラフトＲｐ２が備えるベース層Ｂｓ、接触層Ｃｔ、中間層Ｍｄのことを、それぞれ、第２ベース層Ｂｓ２、第２接触層Ｃｔ２、第２中間層Ｍｄ２とも呼ぶ。第１ベース層Ｂｓ１と第２ベース層Ｂｓ２とは、互いに横方向に並ぶベース層Ｂｓである。第１接触層Ｃｔ１と第２接触層Ｃｔ２とは、互いに横方向に並ぶ接触層Ｃｔである。第１中間層Ｍｄ１と第２中間層Ｍｄ２とは、互いに横方向に並ぶ中間層Ｍｄである。第１接触層Ｃｔ１および第１中間層Ｍｄ１は、第１ベース層Ｂｓ１に対応して、第１ベース層Ｂｓ１の上方に配置される。第２接触層Ｃｔ２および第２中間層Ｍｄ２は、第２ベース層Ｂｓ２に対応して、第２ベース層Ｂｓ２の上方に配置される。第１造形工程では、このようなベース層Ｂｓ、接触層Ｃｔおよび中間層Ｍｄの配置が実現されるように、ラフト層ＲＬが造形されるとも言える。また、データ生成工程では、このようなベース層Ｂｓ、接触層Ｃｔおよび中間層Ｍｄの配置が実現されるようにラフトデータが生成されるとも言える。なお、例えば、第１接触層Ｃｔ１を第１層とした場合、第２接触層Ｃｔ２は、第２層に相当する。ベース層Ｂｓや中間層Ｍｄについても同様である。

【0047】

上述したように、本実施形態では、ベース層Ｂｓと接触層Ｃｔとは、第１造形工程において、それぞれ異なる造形条件で造形される。本実施形態では、ベース層Ｂｓと接触層Ｃｔとは、それぞれで分離距離が異なるように造形される。これらの造形条件の詳細については後述する。

【0048】

図９は、図７のステップＳ１００で実行されるデータ生成処理のフローチャートである。ステップＳ１０５にて、データ生成部４１１は、他のコンピューター、記録媒体、あるいは、記憶装置４３０から、造形を所望する造形物ＯＢの形状を表す形状データを取得する。データ生成部４１１は、ステップＳ１０５では、形状データとして、三次元ＣＡＤソフトや三次元ＣＧソフト等を用いて作成された三次元形状データを取得する。この場合、形状データとして、例えば、ＳＴＬ形式やＡＭＦ形式等のデータを用いることができる。また、本実施形態には、形状データには、造形物ＯＢの造形に使用される材料の種別に関する情報が関連付けられている。本実施形態では、造形物ＯＢの全体が第１材料によって造形される。なお、形状データは、造形物ＯＢの形状を表すデータであればよく、例えば、他の三次元造形装置や他の情報処理装置によって生成された本体データや造形データであってもよい。この場合、データ生成部４１１は、本体データや造形データを解析することによって、造形物ＯＢの形状を得てもよい。

【0049】

ステップＳ１１０にて、データ生成部４１１は、スライスデータを生成する。スライスデータとは、複数の層にスライスされた造形物ＯＢの形状を表すデータのことを指す。より詳細には、データ生成部４１１は、形状データに表された造形物ＯＢの形状をＸＹ平面に沿って複数の層にスライスすることによって、スライスデータを生成する。

【0050】

ステップＳ１１５からステップＳ１４０にて、データ生成部４１１は、ラフトデータを生成する。

【0051】

ステップＳ１１５にて、データ生成部４１１は、ラフト造形条件の設定画面を表示部４８０の表示部に表示するとともに、ラフト層ＲＬの造形条件を表すラフト造形条件の設定をユーザーから受け付ける。ユーザーは、図６に示した入力装置４７０を用いて、表示部４８０に表示された設定画面を操作し、ラフト造形条件の設定を行う。本実施形態におけるステップＳ１１５では、ラフト造形条件に関する各設定項目のうち一部がユーザーによって設定される。

【0052】

図１０は、ラフト造形条件ＧＣの設定画面ＳＣを示す説明図である。図１０には、ラフト造形条件ＧＣを設定するための設定項目として、全般に関する設定項目と、接触層Ｃｔに関する設定項目と、中間層Ｍｄに関する設定項目と、ベース層Ｂｓに関する設定項目とが示されている。ユーザーは、ステップＳ１１５において、例えば、上記の項目ごとに数値を入力することや、チェックボックスを用いた選択を実行することによって、造形条件を設定する。図１０に示した設定項目のうち、上記の項目のうち一部や全部は、ユーザーによって設定可能でなくてもよく、例えば、データ生成部４１１や制御部３００によってユーザーによらずに定められてもよい。

【0053】

図１０には、全般に関する設定項目として、拡張幅、縦分割の有無、横分割の有無、分割ラフト形状、分割ラフトサイズ、分割ラフト間隔、および、分割ラフト角度が示されている。「拡張幅」は、積層方向に沿って見たときに、ラフト層ＲＬを造形物ＯＢの外側に拡張させる幅を表す。例えば、拡張幅がゼロに設定された場合、積層方向に沿って見たときに、ラフト層ＲＬは、造形物ＯＢの外側に突出しないように造形される。「縦分割の有無」は、ラフト層ＲＬを縦方向に分割するか否かを決定する設定項目である。「横分割の有無」は、ラフト層ＲＬを横方向に分割するか否かを決定する設定項目である。本実施形態では、「縦分割の有無」および「横分割の有無」は、それぞれ「有り」に設定される。「分割ラフト形状」とは、各分割ラフトの形状を表す。本実施形態では、分割ラフト形状として、矩形状と正六角形状とを択一的に選択可能である。「分割ラフトサイズ」は、各分割ラフトの大きさを表す。本実施形態では、上述したサイズ条件は、「分割ラフト形状」と「分割ラフトサイズ」とに基づいて決定される。「分割ラフト間隔」は、分割ラフト同士の間隔の広さを表す。本実施形態では、上述した間隔条件は、この「分割ラフト間隔」に基づいて決定される。「ラフト角度」は、ＸＹ平面において各分割ラフトを予め定められた基準姿勢から回転させる角度を表す。

【0054】

図１０には、接触層Ｃｔに関する設定項目として、線幅、積層ピッチ、積層数、分離距離、フィルパターン、フィル角度、輪郭の周数、充填率および使用材料が示されている。「線幅」は、ノズル６１から吐出する造形材料の幅を表す。「積層ピッチ」は、１層ごとの高さを表す。「積層数」は、積層方向における層の数を表す。「分離距離」は、積層方向における分離距離を表す。より詳細には、分離距離は、造形時においてノズル６１を造形済みの最上層から離す距離を表す。そのため、分離距離を大きくしても、実際の造形物には隙間は形成されず、造形材料が指定された距離だけ上方から吐出されることになる。なお、分離距離は、実寸法に限らず、層数によって指定可能であってもよい。本実施形態では、接触層Ｃｔに関する分離距離は、分離距離Ｄｓ１に設定される。「フィルパターン」は、各接触層Ｃｔの内部領域を埋めるためのノズル６１の移動経路を示すパターンを表す。「フィル角度」は、指定されたフィルパターンの角度を表す項目である。「周数」は、各接触層Ｃｔの輪郭を形成するための周数を表す項目である。「周数」として０周が指定された場合、輪郭は形成されない。フィルパターンとフィル角度と周数とをまとめて、「造形パターン」とも呼ぶ。本明細書では、「造形パターンが異なる」と言う場合、フィルパターンとフィル角度と周数との少なくともいずれかが異なることを意味する。「充填率」は、指定されたフィルパターンによって各接触層Ｃｔの内部領域を埋める面積割合を表す。「使用材料」は、接触層Ｃｔの造形に使用される材料の種別を表す。本実施形態では、接触層Ｃｔに関する使用材料は、第２材料に設定される。

【0055】

上記の接触層Ｃｔに関する設定項目と同様に、図１０には、中間層Ｍｄに関する設定項目と、ベース層Ｂｓに関する設定項目とが示されている。本実施形態では、中間層Ｍｄおよびベース層Ｂｓに関する分離距離は、分離距離Ｄｓ１よりも小さい分離距離Ｄｓ２に設定される。また、中間層Ｍｄおよびベース層Ｂｓに関する使用材料は、接触層Ｃｔと同様に第２材料に設定される。

【0056】

図１１は、フィルパターンの例を示す図である。本実施形態では、接触層Ｃｔ、中間層Ｍｄおよびベース層Ｂｓのフィルパターンとして、図１１に示すパターンＡからパターンＥまでの異なるフィルパターンが指定可能になっている。図１１に示したフィルパターンは、いずれも、１周分の輪郭の内側にフィルパターンが配置された例を示している。図１１に示した各フィルパターンが選択された場合、第１造形工程では、選択されたフィルパターンに従った３以上の部分経路が形成される。

【0057】

上述したステップＳ１１５で設定されるラフト造形条件は、後述するステップＳ１４０で生成されるラフトデータに反映される。その結果、ラフト造形条件は、後述するラフト層ＲＬの仮想形状や、図７のステップＳ２１０で造形されるラフト層ＲＬの形状に反映される。例えば、上記の図８に示したラフト層ＲＬ１は、拡張幅が０より大きい値に設定され、分割ラフト形状が正六角形状に設定され、分割ラフト間隔が０より大きい値に設定されることで生成される。分割ラフト形状が正六角形状である場合、分割ラフト形状が矩形状である場合と比較して、分割ラフトＲｐの角部の角度が大きくなるため、ラフト層ＲＬの剥離をより抑制できる。また、例えば、分割ラフト形状が五角形状である場合や、角の個数が七個以上の多角形状である場合と比較して、各分割ラフトＲｐを規則的に並べやすい。

【0058】

図１２は、本実施形態におけるラフト層ＲＬの第２の例を説明する模式図である。図１２は、ラフト層ＲＬの例として、ラフト層ＲＬ２を図８と略同様に示している。図１２に示したラフト層ＲＬ２は、ラフト層ＲＬ１とは違って、分割ラフト形状が四角形状に設定されることで生成される。

【0059】

第１造形工程では、接触層Ｃｔは、造形時に造形層ＭＬが接触層Ｃｔから剥離することを抑制するとともに、造形物ＯＢの品質をより高くできるように造形されると好ましい。また、第１造形工程では、ベース層Ｂｓは、造形時にラフト層ＲＬが造形面２１１から剥離することを抑制できるように造形されると好ましい。そのため、接触層Ｃｔやベース層Ｂｓに関する造形条件は、上記のような接触層Ｃｔやベース層Ｂｓを造形できるように設定されると好ましい。例えば、本実施形態では、上述したように、接触層Ｃｔに関する分離距離Ｄｓ１は、ベース層Ｂｓに関する分離距離Ｄｓ２よりも大きい。このように分離距離Ｄｓ１がより大きいことで、ノズル６１から吐出される接触層Ｃｔを造形するための材料の上面が、ノズル６１の下端面によって押されにくくなる。そのため、接触層Ｃｔと造形物ＯＢとの密着強度が過度に高くなることを抑制でき、図７のステップＳ２３０で接触層Ｃｔを造形物ＯＢから分離させやすくできる。従って、造形物ＯＢからのラフト層ＲＬの分離に起因して、造形物ＯＢの品質が低下することを抑制できる。また、本実施形態では、分離距離Ｄｓ２がより小さいことで、ノズル６１から吐出されるベース層Ｂｓを造形するための材料の上面が、ノズル６１の下端面によって押されやすくなる。そのため、ベース層Ｂｓと造形面２１１との密着強度を低くでき、造形時におけるラフト層ＲＬの剥離を抑制できる。

【0060】

他の実施形態では、接触層Ｃｔとベース層Ｂｓとで、分離距離に代えて、あるいは、これに加えて、使用材料や、積層ピッチや、造形パターン等の設定を異ならせてもよい。例えば、ベース層Ｂｓと造形面２１１との密着強度をより高めるようにベース層Ｂｓの使用材料を選択し、造形層ＭＬと接触層Ｃｔとの密着強度が過度に高くならないように接触層Ｃｔの使用材料を選択してもよい。また、例えば、造形層ＭＬと接触層Ｃｔとの密着強度が過度に高くならないように、例えば、積層ピッチをより大きくすることや、造形層ＭＬとの密着面積がより小さいフィルパターンやフィル角度を用いることや、充填率を低くすることや、横方向に並ぶ層同士の間隔を広げることで横方向に並ぶ層の数がより少なくなることが実現されるように、接触層Ｃｔに関する造形条件を設定してもよい。また、ベース層Ｂｓと造形面２１１との密着強度をより高めるために、例えば、積層ピッチをより小さくすることや、造形層ＭＬとの接触面積がより大きいフィルパターンやフィル角度を用いることや、充填率を高くすることや、横方向に並ぶ層同士の間隔を狭くすることで横方向に並ぶ層の数がより多くなることが実現されるように、造形条件を設定してもよい。

【0061】

なお、本実施形態のように中間層Ｍｄを造形することで、例えば、接触層Ｃｔとベース層Ｂｓとを積層方向に良好に繋ぐことができる。また中間層Ｍｄによって、ラフト層ＲＬ全体の層数を増加させることでラフト層ＲＬ全体の強度をより高めることができる。このような中間層Ｍｄを、接触層Ｃｔやベース層Ｂｓよりも速く造形すれば、例えば、接触層Ｃｔやベース層Ｂｓの層数を増加させてラフト層ＲＬ全体の強度を高める場合と比較して、ラフト層ＲＬをより効率良く造形できる。そのため、中間層Ｍｄに関する造形条件は、中間層Ｍｄをより効率良く造形できるように設定されると好ましい。この場合、例えば、中間層Ｍｄに関する充填率を接触層Ｃｔやベース層Ｂｓに関する充填率よりも低くしてもよいし、中間層Ｍｄに関する線幅を接触層Ｃｔやベース層Ｂｓに関する線幅よりも大きくしてもよいし、中間層Ｍｄに関するフィルパターンを、より直線的なフィルパターンや、ノズル６１の移動距離がより短いフィルパターンに設定してもよい。

【0062】

図９のステップＳ１２０にて、データ生成部４１１は、包括領域を特定する。包括領域は、積層方向に沿って見たときに造形物ＯＢの最下層が造形される領域を表す最下層領域と、接触層Ｃｔが造形される領域を表す接触層領域との少なくとも一方の領域を包括する矩形領域のことを指す。本実施形態では、包括領域は、最下層領域を包括する矩形領域として特定される。データ生成部４１１は、ステップＳ１２０において、例えば、形状データやスライスデータに基づいて、包括領域を特定する。

【0063】

図１３は、図９のステップＳ１２０で包括領域ＩＡが特定される様子を示す説明図である。図１３では、造形物ＯＢの最下層ＵＬの形状にハッチングが付されている。図１３に示した最下層ＵＬは、その外形の内側に孔部ＨＬを有している。本実施形態におけるステップＳ１２０では、包括領域ＩＡは、領域ＲＡ１よりもＸ方向およびＹ方向に予め定められた拡張寸法分大きく、かつ、最下層ＵＬを包括するＸＹ矩形領域として特定される。ＸＹ矩形領域とは、Ｘ方向に沿う２辺とＹ方向に沿う２辺とを有する矩形領域のことを指す。領域ＲＡ１は、積層方向に沿って見たときに、回転された最下層ＵＬｒを包括する最小のＸＹ矩形領域である。回転された最下層ＵＬｒは、ＸＹ平面において点ＰＸを中心として方向ｄ１に角度θ分回転された最下層ＵＬを表す。点ＰＸは、例えば、最下層ＵＬｒの外形の重心として定められる。角度θは、ステップＳ１２０で設定されるラフト角度に対応する角度である。より詳細には、角度θは、ラフト角度に対して、同じ絶対値を有し、正負が逆の角度である。包括領域ＩＡと領域ＲＡ１とのＸ方向およびＹ方向における寸法差、つまり、上述した拡張寸法は、例えば、ラフト造形条件ＧＣに含まれる拡張幅に基づいて決定される。

【0064】

図９のステップＳ１２５にて、データ生成部４１１は、ステップＳ１２０で特定された包括領域ＩＡを複数の分割領域に分割する。

【0065】

図１４は、図９のステップＳ１２５で包括領域ＩＡが複数の分割領域ＰＡに分割される様子を示す説明図である。図１５は、分割領域ＰＡ同士の間隔ｓｄ１を説明する図である。ステップＳ１２５では、包括領域ＩＡは、各分割領域ＰＡが予め定められた形状および大きさを有するように、かつ、分割領域ＰＡ同士が予め定められた間隔を空けて配置されるように、複数の分割領域ＰＡに分割される。また、各分割領域ＰＡは、その一部が包括領域ＩＡに重なるように生成される。例えば、図１４では、包括領域ＩＡの外縁近傍に生成される分割領域ＰＡでは、その領域の一部のみが包括領域ＩＡと重なり、これらの分割領域ＰＡの内側に生成される分割領域ＰＡでは、その領域の全部が包括領域ＩＡと重なっている。分割領域ＰＡの形状は、図９のステップＳ１１５で設定された分割ラフト形状に基づいて定められる。図１４の例では、各分割領域ＰＡの形状は、正六角形状である。また、分割領域ＰＡの形状は、同様にステップＳ１１５で設定された分割ラフトサイズに基づいて定められる。また、間隔ｓｄ１は、同様にステップＳ１１５で設定された分割ラフト間隔に基づいて定められる。本実施形態におけるステップＳ１２５では、間隔ｓｄ１は、分割ラフト間隔に基づいて、図１５に示した分割領域ＰＡ同士の境界ＢＲの幅が調整されることで調整される。

【0066】

図９のステップＳ１３０にて、データ生成部４１１は、ステップＳ１２５で生成された各分割領域ＰＡを、点ＰＸを回転中心として、方向ｄ１の逆方向ｄ２に角度θの大きさと同じ角度、回転させる。ステップＳ１３０では、例えば、包括領域ＩＡを各分割領域ＰＡとともに回転させることで、各分割領域ＰＡが回転される。

【0067】

図１６は、図９のステップＳ１３０で各分割領域ＰＡが回転される様子を示す説明図である。図１６には、ステップＳ１３０で回転された包括領域ＩＡを表す包括領域ＩＡｒと、同様に回転された分割領域ＰＡを表す分割領域ＰＡｒが示されている。分割領域ＰＡｒは、積層方向に沿って見たときに、分割領域ＰＡに対して、設定された分割ラフト角度に対応する角度、傾いている。

【0068】

図９のステップＳ１３５にて、データ生成部４１１は、重複領域を特定する。重複領域は、積層方向に沿って見たときに、上述した、最下層領域と接触層領域との少なくとも一方の領域と、分割領域ＰＡとが重なる領域である。より詳細には、本実施形態で特定される重複領域は、最下層領域と分割領域ＰＡｒとの少なくとも一部が重なる領域である。

【0069】

図１７は、図９のステップＳ１３５で重複領域ＤＡが特定される様子を示す説明図である。図１７では、重複領域ＤＡに点模様のハッチングが付されている。図１７に示すように、最下層ＵＬの外形よりも外側の領域や、空白領域ＢＬは、重複領域ＤＡとして特定されない。空白領域ＢＬは、積層方向に沿って見たときに、分割領域ＰＡｒと最下層ＵＬの孔部ＨＬとが重なる領域であり、かつ、重複領域ＤＡとは異なる領域である。

【0070】

なお、例えば、分割ラフト角度としてゼロ度が設定された場合、図９のステップＳ１３０が省略されてもよい。この場合、ステップＳ１２０では、包括領域ＩＡとして、例えば、図１３に示した最下層ＵＬを包括するＸＹ矩形領域が特定されてもよい。

【0071】

図９のステップＳ１４０にて、データ生成部４１１は、ラフトデータを生成する。データ生成部４１１は、ステップＳ１４０では、後の第１造形工程でラフトデータに従ってラフト層ＲＬを形成する場合に重複領域ＤＡに層が形成されるように、ラフトデータを生成する。より詳細には、データ生成部４１１は、ステップＳ１４０では、重複領域ＤＡにラフト層ＲＬを造形するためのパスが形成されるようにラフトデータを生成する。

【0072】

図１８は、ステップＳ１４０でラフトデータが生成される様子の例を示す説明図である。図１８には、第１重複領域ＤＡ１と、第２重複領域ＤＡ２と、第３重複領域ＤＡ３と、第１重複領域ＤＡ１と第２重複領域ＤＡ２との間に位置する空白領域ＢＬとが示されている。第１重複領域ＤＡ１から第３重複領域ＤＡ３は、それぞれ、一の分割領域ＰＡｒと最下層ＵＬとが重複する領域を表している。第１重複領域ＤＡ１から第３重複領域ＤＡ３には、それぞれ、分割ラフトＲｐが１つずつ形成される。図１８は、第１重複領域ＤＡ１から第３重複領域ＤＡ３に、それぞれ、各分割ラフトＲｐにおけるベース層Ｂｓの輪郭を形成するための経路データＲＤ１と、当該輪郭の内部領域を形成するための経路データＲＤ２とが生成された様子を模式的に示している。また、図１８は、空白領域ＢＬに、いずれの経路データも生成されないことを示している。

【0073】

図９のステップＳ１４０では、ラフト経路データは、図９のステップＳ１１５で設定されたラフト造形条件を満たすように生成される。また、ラフト経路データは、各分割ラフトＲｐを形成するための経路同士が繋がらないように生成される。例えば、分割ラフト間隔がゼロに設定された場合、隣り合う分割ラフトＲｐ同士は接触するが、これらの分割ラフトＲｐを形成するための経路同士は繋がらない。

【0074】

図９のステップＳ１４５にて、データ生成部４１１は、本体データを生成する。本実施形態では、ステップＳ１４５が完了することで、ラフトデータと本体データとを含む造形データが生成される。

【0075】

ステップＳ１５０にて、データ生成部４１１は、生成された造形データに基づいて、ラフト層ＲＬおよび造形層ＭＬの仮想形状を表示部４８０に表示させる。ラフト層ＲＬの仮想形状は、ラフトデータに基づいて生成され、造形層ＭＬの仮想形状は、本体データに基づいて生成される。ユーザーは、このように表示部４８０に表示されたラフト層ＲＬや造形層ＭＬの仮想形状に基づいて、生成されたラフトデータや本体データが適切であるか否かを視覚的に判断できる。ラフト層ＲＬや造形層ＭＬの仮想形状は、例えば、ラフト層ＲＬや造形層ＭＬに含まれる各層を形成するための経路が視認可能なように表示部４８０に表示されてもよい。なお、他の実施形態では、ステップＳ１５０では、例えば、ラフトデータの仮想形状のみが表示部４８０に表示されてもよい。また、ステップＳ１５０は、省略されてもよい。

【0076】

以上で説明した本実施形態における三次元造形物の製造方法によれば、第１造形工程において、ステージ２１０の造形面２１１に接するベース層Ｂｓと、造形物ＯＢに接する接触層Ｃｔとを、それぞれで、第１造形材料の種別と、積層ピッチと、積層方向における分離距離と、造形パターンと、横方向における層の配置に関する条件との少なくともいずれかが異なるように造形することで、ラフト層ＲＬを造形する。そのため、ステージ２１０や造形物ＯＢの形状や材質等に応じて、例えば、接触層Ｃｔを、接触層Ｃｔと造形物ＯＢとの密着強度が過度に高くならないような造形条件で造形しつつ、ベース層Ｂｓを、ベース層Ｂｓと造形面２１１との密着強度がより高くなるような造形条件で造形できる。このように、ラフト層ＲＬが使用される状況に応じて、適切なラフト層ＲＬを造形できる可能性が高まる。

【0077】

また、本実施形態では、第１造形工程は、横方向に並ぶ第１ベース層Ｂｓ１および第２ベース層Ｂｓ２と、横方向に並ぶ第１接触層Ｃｔ１および第２接触層Ｃｔ２とを造形する工程を有する。このようにすれば、第１ベース層Ｂｓ１と第２ベース層Ｂｓ２とが、それぞれ別個の層として造形されるため、例えば、ラフト層ＲＬが一のベース層Ｂｓのみを有する場合と比較して、造形中にベース層Ｂｓの剥離に伴ってラフト層ＲＬがステージ２１０から剥離することを抑制できる。また、第１接触層Ｃｔ１と第２接触層Ｃｔ２とが、それぞれ別個の層として造形されるため、例えば、ラフト層ＲＬが一の接触層Ｃｔのみを有する場合と比較して、造形中に接触層Ｃｔの剥離に伴ってラフト層ＲＬがステージ２１０から剥離することを抑制できる。そのため、ラフト層ＲＬによって、造形中に造形物ＯＢがステージ２１０から剥離することをより抑制できる。

【0078】

また、本実施形態では、ラフト造形条件の設定画面を表示部４８０に表示し、ラフト造形条件の設定を受付ける工程を有する。そのため、ユーザーにラフト造形条件を提示するとともに、ラフト造形条件の設定を受け付けることができる。より詳細には、本実施形態では、接触層Ｃｔに関する造形条件の設定項目とベース層Ｂｓに関する造形条件の設定項目とがそれぞれ個別に表示部４８０に表示され、各項目の設定が個別に受け付けられる。そのため、ユーザーが、接触層Ｃｔやベース層Ｂｓの造形条件をそれぞれ簡易に設定できる。

【0079】

また、本実施形態では、第１造形工程に先立って実行されるラフトデータ生成工程では、包括領域ＩＡを特定し、特定された包括領域ＩＡを、各分割領域ＰＡの少なくとも一部が包括領域ＩＡに重なるように複数の分割領域ＰＡに分割し、第１造形工程において造形物ＯＢの最下層ＵＬと分割領域ＰＡとが重なる領域にラフト層ＲＬが造形されるようにラフトデータを生成する。そのため、ラフト層ＲＬが不足することや、余分なラフト層ＲＬが生成されることを抑制できる。また、余分なラフト層ＲＬの生成が抑制されることで、ラフトデータのデータサイズや、第１造形工程でラフト層ＲＬの造形に使用される材料の量を削減できる。

【0080】

Ｂ．第２実施形態：
図１９は、第２実施形態におけるラフト層ＲＬの第１の例を説明する模式図である。図１９は、ラフト層ＲＬの例として、ラフト層ＲＬ３を図８と略同様に示している。また、図１９は、ラフト層ＲＬ３を造形するために設定されるラフト造形条件ＧＣ２の一部を抜粋して示している。本実施形態では、接触層Ｃｔｂは、第１実施形態と違って、横方向に分割されない。また、本実施形態では、接触層Ｃｔｂは、第２材料ではなく第１材料によって造形される。本実施形態における三次元造形装置１００や情報処理装置４００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。

【0081】

図１９に示すように、本実施形態では、ラフト造形条件ＧＣ２において、接触層の横分割は、「無し」に設定されている。一方で、中間層およびベース層の横分割は、第１実施形態と同様に「有り」に設定されている。また、本実施形態では、接触層Ｃｔに関する使用材料としては、第１材料が設定されている。一方で、中間層Ｍｄおよびベース層Ｂｓに関する使用材料としては、第１実施形態と同様に第２材料が設定されている。本実施形態では、こうして設定されるラフト造形条件ＧＣ２に基づいて、図９のステップＳ１４０でラフトデータが生成され、このラフトデータに基づいて、図７のステップＳ１０でラフト層ＲＬ３が造形される。

【0082】

図１９に示す例では、ラフト造形条件ＧＣ２により、第１造形工程において、互いに横方向に並ぶ複数の分割ラフトＲｐｂと、１つの接触層Ｃｔｂとを有するラフト層ＲＬ３が造形される。各分割ラフトＲｐｂは、接触層を有しておらず、ベース層Ｂｓと中間層Ｍｄとを有している。第１実施形態と略同様に、一の分割ラフトＲｐｂである第１分割ラフトＲｐ１ｂを第１層とした場合、他の分割ラフトＲｐｂである第２分割ラフトＲｐ２ｂは、第２層に相当する。接触層Ｃｔｂは、複数の分割ラフトＲｐｂの上方に積層される。つまり、ラフト層ＲＬ３では、接触層Ｃｔｂが、第１ベース層Ｂｓ１と第２ベース層Ｂｓ２とを含む複数のベース層Ｂｓに跨がるとも言える。また、ラフト層ＲＬ３では、ベース層Ｂｓと接触層Ｃｔｂとで、横方向における層の配置に関する条件のうち、個数条件が異なるように造形されるとも言える。また、図１９に示す例では、接触層Ｃｔｂの造形には、造形物ＯＢの最下層ＵＬの造形に用いられる材料と同じであり、かつ、中間層Ｍｄおよびベース層Ｂｓの造形に用いられる材料とは異なる材料が用いられる。つまり、接触層Ｃｔｂは、造形物ＯＢの最下層と同様に、第１材料によって造形される。

【0083】

ラフト層ＲＬ２を造形するためのラフトデータを生成するには、図９のステップＳ１２０にて、例えば、まず、形状データに基づいて、接触層Ｃｔｂが造形される領域として、領域ＲＡ１を拡張幅に基づいて拡張した領域を特定する。その後、包括領域を、この接触層Ｃｔｂが造形される接触層領域を包括する矩形領域として特定する。そして、ステップＳ１３５では、重複領域として、接触層領域と分割領域とが重なる領域が特定される。より詳細には、ステップＳ１３５では、重複領域として、例えば、接触層領域と分割領域との少なくとも一部が重なる領域が特定される。こうして特定される重複領域には、ベース層Ｂｓおよび中間層Ｍｄを造形するためのラフト経路データが生成される。また、接触層領域には、接触層Ｃｔｂを造形するためのラフト経路データが生成される。

【0084】

図２０は、第２実施形態におけるラフト層ＲＬの第２の例を説明する模式図である。図２０は、ラフト層ＲＬの例として、ラフト層ＲＬ４を図１９と略同様に示している。また、図２０は、ラフト層ＲＬ４を造形するために設定されるラフト造形条件ＧＣ３の一部を抜粋して示している。図２０に示すように、ラフト層ＲＬ４は、ラフト層ＲＬ３とは違って、分割ラフト形状が四角形状に設定されることで生成される。

【0085】

以上で説明した本実施形態における三次元造形物の製造方法によれば、第１造形工程は、横方向に並ぶ第１ベース層Ｂｓ１および第２ベース層Ｂｓ２と、第１ベース層Ｂｓ１と第２ベース層Ｂｓ２とに跨がる接触層Ｃｔｂとを造形する工程を有する。このようにすれば、造形中にベース層Ｂｓの剥離に伴ってラフト層ＲＬがステージ２１０から剥離することを抑制できる。また、接触層Ｃｔが第１ベース層Ｂｓ１と第２ベース層Ｂｓ２に跨がって造形されるので、各ベース層Ｂｓに対して１対１で接触層が造形される場合と比較して、接触層同士の境界部分を減らすことやなくすことができる。そのため、第２造形工程において、この境界部分に造形層が食い込むように密着することを抑制できる。また、このような密着が抑制されることで、造形物ＯＢからのラフト層ＲＬの分離時に造形物ＯＢの品質が低下することを抑制できる。このように、本実施形態では、ラフト層ＲＬによって造形物ＯＢのステージ２１０からの剥離を抑制しつつ、造形物ＯＢの品質をより向上できる可能性が高まる。

【0086】

また、本実施形態では、接触層Ｃｔｂの造形に用いられる材料は、ベース層Ｂｓの造形に用いられる材料とは異なる材料であり、かつ、造形物ＯＢの最下層の造形に用いられる材料と同一の材料である。このように接触層Ｃｔｂの造形に用いられる材料と、造形物ＯＢの最下層の造形に用いられる材料とが同じ材料である場合、接触層Ｃｔｂと造形物ＯＢの最下層とを、同様の色や質感に造形できる。そのため、造形物ＯＢのうちラフト層ＲＬと接触する部分が、ラフト層ＲＬの造形に用いられる材料によって汚損することを抑制できる。本実施形態では、例えば、造形物ＯＢからラフト層ＲＬを分離した後に、造形物ＯＢにラフト層ＲＬの一部が付着したまま残存した場合であっても、そのような残存物を研磨や切削によって除去することで、造形物ＯＢの品質を容易に高めることができる。

【0087】

なお、本実施形態のように、接触層Ｃｔｂの造形に、造形物ＯＢの最下層の造形に用いられる材料と同じ材料を用いる場合、接触層Ｃｔｂと造形物ＯＢとの密着強度がより高まりやすい。そのため、接触層Ｃｔｂに関する造形条件は、接触層Ｃｔｂと造形物ＯＢとの密着強度が過度に高まらないように設定されると好ましい。この場合、例えば、上記のように横方向に並ぶ層同士の間隔を広げることで横方向に並ぶ層の数がより少なくなることに加え、あるいは、これに代えて、積層ピッチをより大きくすることや、造形物ＯＢとの接触面積がより小さいフィルパターンやフィル角度を用いることや、充填率を低くすることが実現されるように、接触層Ｃｔｂに関する造形条件を設定してもよい。また、他の実施形態では、例えば、接触層を第１実施形態と同様に横分割するとともに、第２実施形態と同様に、各接触層の造形に、ベース層の造形に用いられる材料とは異なり、かつ、造形物ＯＢの最下層の造形に用いられる材料と同一の材料を用いてもよい。

【0088】

Ｃ．第３実施形態：
図２１は、第３実施形態におけるラフト層ＲＬの例を説明する模式図である。図２１は、ラフト層ＲＬの例として、ラフト層ＲＬ５を図１９と略同様に示している。また、図２１は、ラフト層ＲＬ５を造形するために設定されるラフト造形条件ＧＣ４の一部を抜粋して示している。本実施形態における第１造形工程は、第１実施形態とは違って、横方向に並ぶ第１の接触層Ｃｔと第２の接触層Ｃｔとをそれぞれ異なる造形条件で造形する工程を有する。本実施形態における三次元造形装置１００や情報処理装置４００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。

【0089】

造形物ＯＢ２は、造形物ＯＢと同様に、第１材料を用いて造形される。造形物ＯＢ２は、第１部分Ｐｔ１と、第１部分Ｐｔ１よりも高さの高い第２部分Ｐｔ２とを有する。本実施形態では、第２分割ラフトＲｐ２ｃの第２接触層Ｃｔ２ｂは、第２部分Ｐｔ２に接触している。第１分割ラフトＲｐ１ｃの第１接触層Ｃｔ１ｂは、第１部分Ｐｔ１に接触し、かつ、第２部分Ｐｔ２に接触しない。

【0090】

図２１に示すように、本実施形態におけるラフト造形条件ＧＣ４では、接触層に関する使用材料として、基本の材料と、特定層に関する材料とが個別に設定可能に構成されている。特定層とは、複数の接触層Ｃｔのうち、第２部分Ｐｔ２に接触する接触層Ｃｔのことを指す。「特定層に関する材料」は、この特定層の造形に用いられる材料を表す。「基本の材料」は、複数の接触層Ｃｔのうち、特定層以外の層の造形に用いられる材料を表す。つまり、「基本の材料」として設定された材料は、複数の接触層Ｃｔのうち、第１部分Ｐｔ１に接触し、かつ、第２部分Ｐｔ２に接触しない層の造形に用いられる。

【0091】

本実施形態では、「基本の材料」として第２材料が設定され、「特定部位に関する材料」として第１材料が設定されている。そのため、特定層に相当する第２接触層Ｃｔ２ｂの造形には第２材料が用いられ、特定層に相当しない第１接触層Ｃｔ１ｂの造形には第１材料が用いられる。つまり、本実施形態では、第１接触層Ｃｔ１ｂと第２接触層Ｃｔ２ｂとが、それぞれ異なる造形条件で、より詳細には、それぞれの使用材料が異なるように造形される。本実施形態では、第１分割ラフトＲｐ１ｃと第２分割ラフトＲｐ２ｃとがそれぞれ異なる造形条件で造形されるとも言える。また、本実施形態では、第２部分Ｐｔ２に接触する層の造形に用いられる材料は、第１部分Ｐｔ１に接触し第２部分Ｐｔ２に接触しない層の造形に用いられる材料とは異なる材料であり、かつ、造形物ＯＢ２の最下層の造形に用いられる材料と同一の材料である。

【0092】

以上で説明した本実施形態における三次元造形物の製造方法によれば、第１造形工程は、横方向に並ぶ第１接触層Ｃｔ１と第２接触層Ｃｔ２とをそれぞれ異なる造形条件で造形する工程を有する。このようにすれば、例えば、造形を所望する造形物の形状に対応して、それぞれ異なる造形条件で第１接触層Ｃｔ１と第２接触層Ｃｔ２とを造形できる。そのため、造形物の品質をより高めることができる。

【0093】

また、本実施形態では、ラフト層ＲＬのうち、第１部分Ｐｔ１よりも高さの高い第２部分Ｐｔ２に接触する層の造形に用いられる材料は、第１部分Ｐｔ１に接触し第２部分Ｐｔ２に接触しない層の造形に用いられる材料とは異なる材料であり、かつ、造形物ＯＢの最下層の造形に用いられる材料と同一の材料である。このようにすれば、造形物ＯＢ２のうち、高さがより高い第２部分Ｐｔ２とラフト層ＲＬとの密着強度をより高めることができるので、造形中に造形物ＯＢ２の姿勢をより安定させることができる。また、第１部分Ｐｔ１に接触し第２部分Ｐｔ２に接触しない層の造形には、第２部分に接触する層の造形に用いられる材料とは異なる材料を用いるので、ラフト層ＲＬの造形層ＭＬからの分離性を向上できる。また、例えば、第１部分に接触し第２部分に接触しない層の造形に、より安価な材料を用いることができる。

【0094】

Ｄ．他の実施形態：
（Ｄ－１）上記実施形態における第１造形工程では、第１工程が実行されている。これに対して、第１造形工程において、第１工程を実行しなくてもよく、例えば、第２工程のみを実行してもよい。第２工程のみを実行することによっても、横方向に並ぶ第１層と第２層とがそれぞれ別個の層として造形されるため、ラフト層ＲＬがステージ２１０から剥離することを抑制できる。そして、第１層と第２層とをそれぞれ異なる造形条件で造形できるため、例えば、第１層と第２層とのうち、積層方向に沿って見たときに、造形物ＯＢのより外側の部分の近傍に造形される層と造形面２１１との密着強度がより高まるように第１層や第２層を造形することで、ラフト層ＲＬの剥離に起因して造形物ＯＢがステージ２１０から剥離することを抑制できる。また、第１層と第２層とのうち、造形物ＯＢのより内側の部分の近傍に造形される層と造形物ＯＢとの密着強度が過度に高くならないように第１層や第２層を造形することで、造形物ＯＢからのラフト層ＲＬの分離時に造形物ＯＢの品質が低下することを抑制できる。

【0095】

また、第２工程のみを実行する場合に、例えば、第３実施形態で説明したように、ラフト層ＲＬのうち、造形物ＯＢ２の第２部分Ｐｔ２に接触する層の造形に、第１部分Ｐｔ１に接触し第２部分Ｐｔ２に接触しない層の造形に用いられる材料とは異なり、かつ、造形物ＯＢの最下層の造形に用いられる材料と同一の材料を用いることも可能である。このようにすれば、第３実施形態と同様に、造形中に造形物ＯＢ２の姿勢をより安定させることや、ラフト層ＲＬの造形層ＭＬからの分離性を向上させることができる。また、例えば、第１部分に接触し第２部分に接触しない層の造形に、より安価な材料を用いることができる。また、第１部分Ｐｔ１に接触し第２部分Ｐｔ２に接触しない層の造形に、造形面２１１との密着強度がより高い材料を用いることで、ラフト層ＲＬの全体がステージ２１０から剥離することを抑制できる。

【0096】

（Ｄ－２）上記実施形態における第１造形工程では、横分割が実行されなくてもよい。つまり、第１造形工程では、ラフト層ＲＬとして、ベース層Ｂｓと接触層Ｃｔとを有する一のラフト層のみが造形されてもよい。この場合、このラフト層におけるベース層Ｂｓと接触層Ｃｔとは、それぞれで、造形材料の種別と、積層ピッチと、離距離と、造形パターンとの少なくともいずれかが異なるように造形される。

【0097】

（Ｄ－３）上記実施形態におけるデータ生成工程では、矩形領域である包括領域ＩＡの特定と、包括領域ＩＡの分割と、重複領域ＤＡの特定とを実行し、第１造形工程において最下層ＵＬと分割領域ＰＡとが重なる領域にラフト層ＲＬが形成されるようにラフトデータを生成している。これに対して、ラフトデータは、このように生成されなくてもよい。例えば、造形物ＯＢの最下層を包括する領域として矩形以外の領域を特定するとともに、その領域を分割し、その分割結果に基づいてラフトデータを生成してもよい。また、例えば、包括領域ＩＡを複数の分割領域ＰＡに分割した後に重複領域ＤＡを特定せずに、全ての分割領域ＰＡに対してラフト経路データが生成されるようにラフトデータを生成してもよい。また、横分割を実行しない場合、造形物ＯＢの最下層を包括する領域を分割せずにラフトデータを生成してもよい。また、例えば、三次元造形システム１０においてラフトデータを生成しなくてもよく、第１造形工程において、他のコンピューター、記録媒体、あるいは、記憶装置４３０から取得されたラフトデータを用いてラフト層ＲＬを造形してもよい。

【0098】

（Ｄ－４）上記実施形態において、三次元造形装置１００は、３つ以上のヘッド２００を備えてもよい。このようにすれば、第１材料や第２材料とは異なる材料を造形層ＭＬやラフト層ＲＬの造形に用いることができる。

【0099】

（Ｄ－５）上記実施形態において、ヘッド２００は、フラットスクリュー４０によって材料を可塑化している。これに対してヘッド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するものであってもよい。また、ヘッド２００は、フィラメント状の材料をヒーターで可塑化するものであってもよい。

【0100】

（Ｄ－６）上記実施形態では、可塑化した材料を積層する材料押出方式を例として説明したが、本開示は、インクジェット方式や、ＤＭＤ方式（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｔａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、バインダージェット方式等、種々の方式に適用できる。

【0101】

Ｅ．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。

【0102】

（１）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。この三次元造形物の製造方法は、第１造形材料を吐出して、ステージの造形面の上に、ラフト層を造形する第１造形工程と、第２造形材料を吐出して、前記ラフト層の上に造形層を積層して造形物を造形する第２造形工程と、を備える。前記ラフト層は、前記第２造形工程の完了後に前記造形物から分離される層である。前記第１造形工程は、前記造形面に接するベース層と、前記ベース層の上方に配置され前記造形物に接する接触層とを、それぞれで、前記第１造形材料の種別と、積層ピッチと、積層方向における分離距離と、造形パターンと、横方向における層の配置に関する条件と、の少なくともいずれかが異なるように造形することで、前記ラフト層を造形する工程と、前記横方向に並ぶ第１層と第２層とをそれぞれ異なる造形条件で造形することで、前記ラフト層を造形する工程と、の少なくともいずれかを備える。
このような形態によれば、ベース層と接触層とをそれぞれ異なる造形条件で造形することや、第１層と第２層とをそれぞれ異なる造形条件で造形することができる。そのため、ラフト層が使用される状況に応じて、造形物のステージからの剥離や、ラフト層上に造形される造形物の品質低下を抑制できるように、適切なラフト層を造形できる可能性が高まる。

【0103】

（２）上記形態では、前記第１造形工程は、前記横方向に並ぶ第１のベース層および第２のベース層と、前記横方向に並ぶ第１の接触層および第２の接触層と、を造形する工程を有していてもよい。このような形態によれば、第１のベース層と第２のベース層とが、それぞれ別個の層として造形されるため、造形中にベース層の剥離に伴ってラフト層がステージから剥離することを抑制できる。また、第１接触層と第２接触層とが、それぞれ別個の層として造形されるため、造形中に接触層の剥離に伴ってラフト層がステージから剥離することを抑制できる。そのため、ラフト層によって、造形物のステージからの剥離をより抑制できる。

【0104】

（３）上記形態では、前記第１造形工程は、前記横方向に並ぶ第１のベース層および第２のベース層と、前記第１のベース層と前記第２のベース層とに跨がる前記接触層と、を造形する工程を有していてもよい。このような形態によれば、第１のベース層と第２のベース層とが、それぞれ別個の層として造形されるため、造形中にベース層の剥離に伴ってラフト層がステージから剥離することを抑制できる。また、接触層が第１ベース層と第２ベース層に跨がって造形されるので、接触層同士の境界部分を減らすことやなくすことができる。そのため、ラフト層によって造形物のステージからの剥離を抑制しつつ、造形物の品質をより向上できる可能性が高まる。

【0105】

（４）上記形態では、前記接触層の造形に用いられる材料は、前記ベース層の造形に用いられる材料とは異なる材料であり、かつ、前記造形物の最下層の造形に用いられる材料と同一の材料であってもよい。このような形態によれば、造形物のうちラフト層と接触する部分が、ラフト層の造形に用いられる材料によって汚損することを抑制できる。

【0106】

（５）上記形態では、前記第１造形工程は、前記横方向に並ぶ第１の接触層と第２の接触層とを、それぞれ異なる造形条件で造形する工程を有していてもよい。このような形態によれば、例えば、造形物の形状に対応して、それぞれ異なる造形条件で第１接触層と第２接触層とを造形できる。そのため、造形物の品質をより高めることができる。

【0107】

（６）上記形態では、前記造形物は、第１部分と、前記第１部分よりも高さの高い第２部分と、を有し、前記ラフト層のうち前記第２部分に接触する層の造形に用いられる材料は、前記ラフト層のうち前記第１部分に接触し前記第２部分に接触しない層の造形に用いられる材料とは異なる材料であり、かつ、前記造形物の最下層の造形に用いられる材料と同一の材料であってもよい。このような形態によれば、造形物のうち、高さがより高い第２部分とラフト層との密着強度をより高めることができるので、造形中に造形物の姿勢をより安定させることができる。また、第１部分に接触し第２部分に接触しない層の造形に、ラフト層の造形層からの分離性を向上させるような材料や、ラフト層と造形面との密着強度を高めるような材料を用いることができる。

【0108】

（７）上記形態では、前記第１造形工程に先立って、前記第１造形工程で前記ラフト層を造形するのに用いられるラフトデータを生成するデータ生成工程を備え、前記第１造形工程は、前記ラフトデータに基づいて前記第１造形材料を吐出する吐出部を制御して、前記ラフト層を造形する工程を有し、前記データ生成工程では、積層方向に沿って見たときに、前記造形物の最下層が造形される領域と、前記接触層が造形される領域と、の少なくとも一方の領域を包括する矩形領域を特定し、特定された前記矩形領域を、複数の分割領域に、各前記分割領域の少なくとも一部が前記矩形領域に重なるように分割し、前記第１造形工程において前記少なくとも一方の領域と前記分割領域とが重なる領域に層が造形されるように前記ラフトデータを生成してもよい。このような形態によれば、ラフト層が不足することや、余分なラフト層が生成されることを抑制できる。

【符号の説明】

【0109】

１０…三次元造形システム、２０…材料供給部、２０ａ…第１材料供給部、２０ｂ…第２材料供給部、２２…連通路、３０…可塑化部、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、４２…溝部、４３…凸条部、４４…材料流入口、４６…中央部、４７…上面、４８…下面、５０…バレル、５２…上面、５４…案内溝、５６…連通孔、５８…バレルヒーター、６０…吐出部、６１…ノズル、６２…ノズル開口、６５…流路、７０…吐出調整部、７４…第１駆動部、７５…吸引部、７６…第２駆動部、７７…吐出制御部、１００…三次元造形装置、２００…ヘッド、２００ａ…第１ヘッド、２００ｂ…第２ヘッド、２１０…ステージ、２１１…造形面、２３０…移動機構、３００…制御部、３１０…プロセッサー、３２０…記憶装置、４００…情報処理装置、４１０…ＣＰＵ、４１１…データ生成部、４２０…メモリー、４３０…記憶装置、４３１…プログラム、４４０…通信インターフェイス、４５０…入出力インターフェイス、４６０…バス、４７０…入力装置、４８０…表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】