特開 2024-62597 三次元造形物の製造方法、三次元造形システム、および、情報処理装置

(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】P2024062597

(43)【公開日】2024-05-10

(54)【発明の名称】三次元造形物の製造方法、三次元造形システム、および、情報処理装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/232 20170101AFI20240501BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20240501BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20240501BHJP

   B33Y 50/00 20150101ALI20240501BHJP

   B29C 64/386 20170101ALI20240501BHJP

   B29C 64/106 20170101ALI20240501BHJP

   B29C 64/209 20170101ALI20240501BHJP

【ＦＩ】

B29C64/232

B33Y10/00

B33Y30/00

B33Y50/00

B29C64/386

B29C64/106

B29C64/209

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022170549

(22)【出願日】2022-10-25

(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】田代 匠

【テーマコード（参考）】

4F213

【Ｆターム（参考）】

4F213AP05

4F213AP06

4F213AP12

4F213AR07

4F213WA25

4F213WB01

4F213WL02

4F213WL85

(57)【要約】

【課題】ノズルの平行移動時に三次元造形物の一部分にノズルが接触する可能性を低減できる技術を提供する。
【解決手段】ノズルから造形材料を吐出して層を積層方向に積層することで三次元造形物を造形する三次元造形物の製造方法であって、ノズルからの造形材料の吐出を停止させる第１工程と、造形材料の吐出が停止された吐出停止位置から、吐出停止位置と同一の層に位置し造形材料の吐出が再開される吐出再開位置まで、ノズルを移動させる第２工程と、を有し、第２工程は、ノズルの積層方向への移動距離である退避量に従ってノズルを吐出停止位置から積層方向に退避させる第３工程と、第３工程の後に、ノズルを層に沿って吐出再開位置の上方まで移動させる第４工程と、を有し、ノズルを退避させるか否か、及び、退避量の少なくともいずれか一方は、三次元造形物の造形条件に応じて決定される。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ノズルから造形材料を吐出して層を積層方向に積層することで三次元造形物を造形する三次元造形物の製造方法であって、
前記ノズルからの前記造形材料の吐出を停止させる第１工程と、
前記造形材料の吐出が停止された吐出停止位置から、前記吐出停止位置と同一の前記層に位置し前記造形材料の吐出が再開される吐出再開位置まで、前記ノズルを移動させる第２工程と、を有し、
前記第２工程は、
前記ノズルの前記積層方向への移動距離である退避量に従って前記ノズルを前記吐出停止位置から前記積層方向に退避させる第３工程と、
前記第３工程の後に、前記ノズルを前記層に沿って前記吐出再開位置の上方まで移動させる第４工程と、を有し、
前記ノズルを退避させるか否か、及び、前記退避量の少なくともいずれか一方は、前記三次元造形物の造形条件に応じて決定される、
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、
前記造形条件は、前記吐出停止位置と前記吐出再開位置との距離に関する条件を含み、
前記第３工程では、前記吐出停止位置と前記吐出再開位置との距離が予め定められた値以上である場合に前記ノズルを前記積層方向に退避させる、
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、
前記造形条件は、前記積層方向における前記吐出停止位置の高さ、または、前記吐出停止位置より下方の前記層の積層数に関する条件を含み、
前記第３工程では、前記積層方向における前記吐出停止位置の高さが予め定められた値以上である場合、または、前記吐出停止位置より下方の前記層の積層数が予め定められた値以上である場合に、前記ノズルを前記積層方向に退避させる、
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、
前記造形条件は、前記積層方向における前記吐出停止位置の高さ、または、前記吐出停止位置より下方の前記層の積層数に関する条件を含み、
第ｎ番目（ｎは自然数）の前記層である第ｎ層における前記吐出停止位置である第１吐出停止位置と、前記第ｎ層よりも前記積層方向において高い層における前記吐出停止位置である第２吐出停止位置と、が存在する場合に、
前記第２吐出停止位置における前記退避量は、前記第１吐出停止位置における前記退避量よりも大きい、
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、
前記造形条件は、前記吐出停止位置から前記吐出再開位置までの前記ノズルの移動範囲における前記三次元造形物の形状に関する条件を含み、
前記移動範囲に前記積層方向に突出した形状を有する前記三次元造形物の一部分が位置する場合の前記退避量は、前記移動範囲に前記積層方向に突出した形状を有する前記三次元造形物の一部分が位置しない場合の前記退避量よりも大きい、
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、
前記造形条件は、造形が行われている部分の前記三次元造形物の構造的な位置に関する条件を含み、
前記三次元造形物の外郭の造形における前記退避量は、前記三次元造形物の内部領域の造形における前記退避量よりも大きい、
三次元造形物の製造方法。

【請求項7】

請求項１に記載の三次元造形物の製造方法であって、
前記吐出停止位置および前記吐出再開位置を有する前記層の１層下に位置する前記層の温度を測定する温度測定工程を有し、
前記造形条件は、前記温度測定工程において測定された前記層の温度に関する条件を含み、
前記第３工程では、前記温度測定工程において測定された前記層の温度が予め定められた範囲を外れていた場合に前記ノズルを前記積層方向に退避させる、
三次元造形物の製造方法。

【請求項8】

材料を可塑化して造形材料を生成する可塑化部と、
前記造形材料を吐出するノズルを有する吐出部と、
前記ノズルから吐出された前記造形材料が積層されるテーブルと、
前記ノズルと前記テーブルとの相対的な位置を変更する位置変更部と、
前記ノズルの前記テーブルに対する移動経路を表す経路データを生成するデータ生成部と、
前記可塑化部、前記吐出部、および前記位置変更部を制御し、前記経路データにしたがって前記ノズルを前記テーブルに対して移動させ、前記テーブル上に前記造形材料の層を積層方向に積層させることで三次元造形物を造形する制御部と、を備え、
前記ノズルからの前記造形材料の吐出が停止された吐出停止位置から、前記吐出停止位置と同一の前記層に位置し前記造形材料の吐出が再開される吐出再開位置まで、前記ノズルを移動させる場合に、
前記データ生成部又は前記制御部は、
前記ノズルを前記吐出停止位置から前記積層方向に退避させるか否か、及び、前記ノズルを前記積層方向に退避させる場合の前記ノズルの前記積層方向への移動距離である退避量の、少なくともいずれか一方を前記三次元造形物の造形条件に応じて決定し、
前記制御部は、
前記ノズルを前記積層方向に退避させる場合、前記ノズルを前記積層方向に退避させた後に、前記ノズルを前記層に沿って前記吐出再開位置の上方まで移動させる、
三次元造形システム。

【請求項9】

ノズルから造形材料を吐出して層を積層方向に積層することで三次元造形物を造形するためのデータを生成する情報処理装置であって、
前記三次元造形物の造形において前記ノズルの移動する経路を表す経路データを生成するデータ生成部を有し、
前記データ生成部は、
前記経路データに、前記ノズルからの前記造形材料の吐出が停止される吐出停止位置から、前記吐出停止位置と同一の前記層に位置し、前記ノズルからの前記造形材料の吐出が再開される吐出再開位置まで前記ノズルを前記層に沿って移動させる平行移動経路が含まれる場合に、
前記ノズルを前記吐出停止位置から前記積層方向に退避させるか否か、及び、前記ノズルを前記積層方向に退避させる場合の前記ノズルの前記積層方向への移動距離である退避量の、少なくともいずれか一方を前記三次元造形物の造形条件に応じて決定し、
前記平行移動経路において前記退避量に従って前記ノズルを前記吐出停止位置から前記積層方向に退避させるように、前記経路データを変更する、
情報処理装置。

【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、三次元造形システム、および、情報処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、溶融した熱可塑性の材料を予め設定された形状データにしたがって走査する押出ノズルから基台上に押し出し、基台上で硬化した材料の上に更に溶融した材料を積層して三次元物体を作成する、溶融樹脂押出積層造形方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－１９２７１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

テーブル上に造形材料を積層することによる三次元造形物の造形において、ノズルからの造形材料の吐出を一時的に停止させた後に、ノズルを同一の層の異なる位置まで移動させて造形材料の吐出を再開させる場合がある。この場合において、ノズルの移動時に、既に造形された三次元造形物の一部分にノズルが接触する場合があるという問題があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

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、ノズルから造形材料を吐出して層を積層方向に積層することで三次元造形物を造形する三次元造形物の製造方法であって、前記ノズルからの前記造形材料の吐出を停止させる第１工程と、前記造形材料の吐出が停止された吐出停止位置から、前記吐出停止位置と同一の前記層に位置し前記造形材料の吐出が再開される吐出再開位置まで、前記ノズルを移動させる第２工程と、を有し、前記第２工程は、前記ノズルの前記積層方向への移動距離である退避量に従って前記ノズルを前記吐出停止位置から前記積層方向に退避させる第３工程と、前記第３工程の後に、前記ノズルを前記層に沿って前記吐出再開位置の上方まで移動させる第４工程と、を有し、前記ノズルを退避させるか否か、及び、前記退避量の少なくともいずれか一方は、前記三次元造形物の造形条件に応じて決定される。

【0006】

本開示の第２の形態によれば、三次元造形システムが提供される。この三次元造形システムは、材料を可塑化して造形材料を生成する可塑化部と、前記造形材料を吐出するノズルを有する吐出部と、前記ノズルから吐出された前記造形材料が積層されるテーブルと、前記ノズルと前記テーブルとの相対的な位置を変更する位置変更部と、前記ノズルの前記テーブルに対する移動経路を表す経路データを生成するデータ生成部と、前記可塑化部、前記吐出部、および前記位置変更部を制御し、前記経路データにしたがって前記ノズルを前記テーブルに対して移動させ、前記テーブル上に前記造形材料の層を積層方向に積層させることで三次元造形物を造形する制御部と、を備え、前記ノズルからの前記造形材料の吐出が停止された吐出停止位置から、前記吐出停止位置と同一の前記層に位置し前記造形材料の吐出が再開される吐出再開位置まで、前記ノズルを移動させる場合に、前記データ生成部又は前記制御部は、前記ノズルを前記吐出停止位置から前記積層方向に退避させるか否か、及び、前記ノズルを前記積層方向に退避させる場合の前記ノズルの前記積層方向への移動距離である退避量の、少なくともいずれか一方を前記三次元造形物の造形条件に応じて決定し、前記制御部は、前記ノズルを前記積層方向に退避させる場合、前記ノズルを前記積層方向に退避させた後に、前記ノズルを前記層に沿って前記吐出再開位置の上方まで移動させる。

【0007】

本開示の第３の形態によれば、情報処理装置が提供される。この情報処理装置は、ノズルから造形材料を吐出して層を積層方向に積層することで三次元造形物を造形するためのデータを生成する情報処理装置であって、前記三次元造形物の造形において前記ノズルの移動する経路を表す経路データを生成するデータ生成部を有し、前記データ生成部は、前記経路データに、前記ノズルからの前記造形材料の吐出が停止される吐出停止位置から、前記吐出停止位置と同一の前記層に位置し、前記ノズルからの前記造形材料の吐出が再開される吐出再開位置まで前記ノズルを前記層に沿って移動させる平行移動経路が含まれる場合に、前記ノズルを前記吐出停止位置から前記積層方向に退避させるか否か、及び、前記ノズルを前記積層方向に退避させる場合の前記ノズルの前記積層方向への移動距離である退避量の、少なくともいずれか一方を前記三次元造形物の造形条件に応じて決定し、前記平行移動経路において前記退避量に従って前記ノズルを前記吐出停止位置から前記積層方向に退避させるように、前記経路データを変更する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態における三次元造形システムの概略構成を示す説明図。

【図2】スクリューの概略構成を示す斜視図。

【図3】バレルの概略平面図。

【図4】情報処理装置の概略構成を示す説明図。

【図5】三次元造形装置が造形物を造形する様子を模式的に示す説明図。

【図6】造形データ生成処理のフローチャート。

【図7】平行移動経路について説明する図。

【図8】変更後の経路データにおけるノズルの移動経路を説明する図。

【図9】変更後の経路データにおけるノズルの移動経路を説明する図。

【図10】変更後の経路データにおけるノズルの移動経路を説明する図。

【図11】三次元造形システムにおいて実行される造形処理の工程図。

【図12】第２実施形態におけるノズルの積層方向への退避について説明する図。

【図13】第３実施形態におけるノズルの積層方向への退避について説明する図。

【図14】第４実施形態におけるノズルの積層方向への退避について説明する図。

【図15】第５実施形態におけるノズルの積層方向への退避について説明する図。

【図16】第６実施形態における三次元造形システムの概略構成を示す説明図。

【図17】第６実施形態における、三次元造形システムにおいて実行される造形処理の工程図。

【図18】温度測定部によって温度が測定される層の位置を説明する図。

【図19】三次元造形物の造形時に、制御部がノズルを積層方向に退避させるか否か及び退避量を決定する場合の造形処理の工程図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

Ａ．第１実施形態：
図１は、本実施形態における三次元造形システム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方向を表す矢印が示されている。Ｘ方向およびＹ方向は、水平面に平行な方向である。Ｚ方向は、鉛直方向に平行な方向である。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、同じ方向を指し示している。向きを特定する場合には、矢印の指し示す方向である正の方向を「＋」、矢印の指し示す方向とは反対の方向である負の方向を「－」として、方向表記に正負の符号を併用する。

【0010】

三次元造形システム１００は、三次元造形装置３００と、情報処理装置４００と、を備える。三次元造形装置３００は、三次元造形装置３００の各部を制御するための制御部３１０を備えている。制御部３１０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。

【0011】

三次元造形装置３００は、さらに、造形部３２０と、テーブル３３０と、位置変更部３４０と、を備える。

【0012】

造形部３２０は、制御部３１０の制御下において、固体状態の材料を可塑化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テーブル３３０上に吐出する。造形部３２０は、材料供給部１１と、可塑化部１２と、吐出部１３と、を備える。

【0013】

材料供給部１１は、造形材料を生成するための材料を可塑化部１２に供給する。材料供給部１１は、例えば、ホッパーによって構成される。材料供給部１１には、ペレット状や粉末状の材料が収容されている。材料としては、例えば、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）などの熱可塑性樹脂が用いられる。材料供給部１１の下方には、材料供給部１１と可塑化部１２を接続する連通路１５が設けられている。材料供給部１１は、連通路１５を介して、可塑化部１２に材料を供給する。

【0014】

可塑化部１２は、材料供給部１１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、吐出部１３へと導く。ここで、「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。可塑化部１２は、スクリュー３０と、スクリューケース４０と、駆動モーター５０と、バレル６０と、を備える。

【0015】

スクリュー３０は、スクリューケース４０内に収納されている。スクリュー３０の上面側は、駆動モーター５０に連結されている。スクリュー３０は、駆動モーター５０が発生させる回転駆動力によって、スクリューケース４０内で回転する。スクリュー３０の回転軸ＲＸの軸線方向は、Ｚ方向に沿う方向である。スクリュー３０の回転速度は、制御部３１０が駆動モーター５０の回転速度を制御することによって制御される。なお、スクリュー３０は、減速機を介して駆動モーター５０によって駆動されてもよい。スクリュー３０は、ローター、あるいは、フラットスクリューとも呼ばれる。

【0016】

バレル６０は、スクリュー３０の－Ｚ方向側に設置されている。バレル６０の上面である対向面６１は、スクリュー３０の下面３１に対向している。バレル６０の中心には、吐出部１３の流路７２に連通する連通孔６２が形成されている。バレル６０の内部には、可塑化ヒーター６３が設けられている。可塑化ヒーター６３の温度は、制御部３１０によって制御される。

【0017】

図２は、スクリュー３０の概略構成を示す斜視図である。スクリュー３０は、回転軸ＲＸに沿った方向における長さが回転軸ＲＸ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。スクリュー３０の下面３１には、中央部３２を中心に、渦状の溝３３が形成されている。溝３３は、スクリュー３０の側面に形成された材料投入口３４に連通している。材料供給部１１から供給される材料は、材料投入口３４を通じて溝３３に供給される。溝３３は、凸条部３５によって隔てられることにより形成されている。図２には、溝３３が３本形成されている例を示しているが、溝３３の数は、１本でもよいし、２本以上であってもよい。なお、溝３３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３２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。

【0018】

図３は、バレル６０の概略平面図である。対向面６１における連通孔６２の回りには、複数の案内溝６４が形成されている。それぞれの案内溝６４は、その一端が連通孔６２に接続され、連通孔６２から対向面６１の外周に向かって渦状に延びている。なお、案内溝６４の一端は連通孔６２に接続されていなくてもよい。また、バレル６０には案内溝６４が形成されていなくてもよい。

【0019】

スクリュー３０の溝３３に供給された材料は、スクリュー３０の回転と可塑化ヒーター６３の加熱によって、溝３３内において可塑化されながら、溝３３に沿って流動し、造形材料としてスクリュー３０の中央部３２へ導かれる。中央部３２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、連通孔６２を介して吐出部１３に供給される。なお、可塑化部１２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。

【0020】

吐出部１３は、造形材料を吐出する。吐出部１３は、ノズル７１と、流路７２と、吐出調整部７３と、吸引部７４と、を備える。

【0021】

ノズル７１は、流路７２を通じて、バレル６０の連通孔６２に接続されている。ノズル７１は、可塑化部１２において生成された造形材料を、ノズル７１の先端のノズル開口７５からテーブル３３０に向かって吐出する。

【0022】

吐出調整部７３は、流路７２の開口面積を調整する。本実施形態では、吐出調整部７３は、バタフライバルブによって構成されている。バタフライバルブは、バルブとも呼ばれる。バタフライバルブは、一部が加工された駆動軸の、加工された部分に設けられる。駆動軸は、バタフライバルブが、駆動軸と流路７２とが交わる位置に位置するように備えられる。バタフライバルブは、流路７２内において回転可能に配される。バタフライバルブの形状は、流路７２内で回転することによって流路７２の開口面積を調整するものであればよく、例えば、板形状、または、半球形状であってもよい。吐出調整部７３は、制御部３１０によって制御される。制御部３１０は、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１２からノズル７１に流れる造形材料の流量、つまり、ノズル７１から吐出される造形材料の流量を調整する。吐出調整部７３は、造形材料の流量を調整するとともに、造形材料の流出のオン／オフを制御する。

【0023】

吸引部７４は、流路７２において吐出調整部７３とノズル開口７５の間に接続されている。吸引部７４は、ノズル７１からの造形材料の吐出停止時に、流路７２内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７５から糸を引くように垂れる尾引き現象を抑制する。吸引部７４は、プランジャーにより構成されており、制御部３１０によって制御される。

【0024】

テーブル３３０は、ノズル７１のノズル開口７５に対向する位置に配置されている。三次元造形装置３００は、ノズル７１からテーブル３３０の上面である造形面３３１に造形材料を吐出させて造形層を積層することによって三次元造形物を造形する。

【0025】

位置変更部３４０は、ノズル７１とテーブル３３０との相対的な位置を変更する。本実施形態では、位置変更部３４０は、位置が固定されているノズル７１に対してテーブル３３０を移動させる。テーブル３３０に対するノズル７１の相対的な位置の変化を、単に、ノズル７１の移動とも呼ぶ。位置変更部３４０は、３つのモーターの駆動力によってテーブル３３０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。位置変更部３４０の各モーターは、制御部３１０の制御下にて駆動する。なお、位置変更部３４０は、テーブル３３０を移動させる構成ではなく、テーブル３３０の位置が固定された状態でノズル７１を移動させる構成であってもよい。また、位置変更部３４０は、テーブル３３０とノズル７１の両方を移動させる構成であってもよい。

【0026】

制御部３１０は、三次元造形装置全体の動作を制御する制御装置である。制御部３１０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イ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３１０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３１０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。

【0027】

図４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、メモリー４２０、記憶装置４３０、通信インターフェイス４４０、入出力インターフェイス４５０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。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３００の制御部３１０に接続される。

【0028】

ＣＰＵ４１０は、記憶装置４３０に記憶されたプログラム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。

【0029】

データ生成部４１１は、三次元造形物を造形するためのデータである造形データを生成する。造形データは、三次元造形物の形状を複数にスライスした層毎に、ノズル７１の移動経路を表す経路データと、移動経路における造形材料の吐出量を表す吐出量データと、を含む。ノズル７１の移動経路とは、ノズル７１がテーブル３３０の造形面３３１に沿って相対的に移動する経路である。

【0030】

情報処理装置４００は、データ生成部４１１によって生成された造形データを、三次元造形装置３００の制御部３１０に送信する。制御部３１０は、受信した造形データに従って、吐出部１３及び移動機構を制御して、造形材料を吐出して層ＭＬを積層方向に積層することで、三次元造形物をテーブル３３０上に造形する。本実施形態において、積層方向は＋Ｚ方向である。

【0031】

図５は、三次元造形装置３００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３００では、上述したように、可塑化部１２において、回転しているスクリュー３０の溝３３に供給された固体状態の材料が可塑化されて造形材料ＭＭが生成される。制御部３１０は、テーブル３３０上の造形面３３１とノズル７１との距離を保持したまま、位置変更部３４０を制御して造形面３３１に沿った方向に、テーブル３３０に対するノズル７１の位置を変えながら、ノズル７１から造形材料ＭＭを吐出させる。ノズル７１から吐出された造形材料ＭＭは、ノズル７１の移動方向に連続して堆積されていき、層ＭＬが形成される。制御部３１０は、１つの層ＭＬを形成した後、テーブル３３０を下降させて、テーブル３３０に対するノズル７１の位置を相対的に＋Ｚ方向に移動させる。そして、これまでに形成された層ＭＬの上に、更に層ＭＬを積み重ねることによって三次元造形物を造形していく。

【0032】

制御部３１０は、例えば、一層分の層ＭＬの形成を完了した場合のノズル７１のＺ方向への移動や、各層ＭＬで独立する複数の造形領域がある場合には、ノズル７１からの造形材料ＭＭの吐出を一時的に中断させる。この場合、制御部３１０は、吐出調整部７３によって流路７２を閉塞させて、ノズル開口７５からの造形材料ＭＭの吐出を停止させ、吸引部７４によってノズル７１内の造形材料ＭＭを一時的に吸引する。制御部３１０は、ノズル７１の位置を変更した後、吸引部７４内の造形材料ＭＭを排出しつつ吐出調整部７３によって流路７２を開くことによって、変更後のノズル７１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において実行される造形データ生成処理のフローチャートである。まず、ステップＳ１０において、データ生成部４１１は、三次元造形物の三次元ＣＡＤデータ等を解析し、三次元造形物をＸＹ平面に沿って複数の層ＭＬにスライスした層データを生成する。層データは、そのＸＹ平面における三次元造形物の輪郭線を表すデータである。

【0034】

ステップＳ２０において、データ生成部４１１は、特定の層ＭＬの層データから、その層ＭＬを造形するための経路データおよび吐出量データを生成する。

【0035】

ステップＳ３０において、データ生成部４１１は、ステップＳ２０で生成された特定の層ＭＬにおける経路データに、平行移動経路が含まれるか否かを判定する。図７は、平行移動経路について説明する図である。平行移動経路とは、吐出停止位置Ｐ１においてノズル７１からの造形材料の吐出を停止させた後に、吐出停止位置Ｐ１から、吐出停止位置Ｐ１と同一の層ＭＬに位置し造形材料の吐出が再開される吐出再開位置Ｐ２まで、テーブル３３０上に積層された造形材料の層ＭＬに沿ってノズル７１を移動させる経路を意味する。図７には、吐出再開位置Ｐ２で造形される予定の層ＭＬが破線で示されている。

【0036】

ステップＳ３０で経路データに平行移動経路が含まれると判定された場合、ステップＳ４０において、データ生成部４１１は、吐出停止位置Ｐ１から吐出再開位置Ｐ２までノズル７１を移動させる際に、ノズル７１を積層方向に退避させるか否かを三次元造形物の造形条件に応じて決定する。本実施形態では、造形条件は、吐出停止位置Ｐ１と吐出再開位置Ｐ２との距離に関する条件を含む。本実施形態では、データ生成部４１１は、吐出停止位置Ｐ１と吐出再開位置Ｐ２との距離が予め定められた値以上である場合に、ノズル７１を積層方向に退避させると決定する。

【0037】

ステップＳ４０でノズル７１を積層方向に退避させることが決定された場合、ステップＳ５０において、データ生成部４１１は、ノズル７１の積層方向への移動距離である退避量を造形条件に応じて決定する。データ生成部４１１は、例えば、吐出停止位置Ｐ１と吐出再開位置Ｐ２の距離が大きいほど退避量が大きくなるように、退避量を決定する。

【0038】

ステップＳ６０において、データ生成部４１１は、ステップＳ５０で決定された退避量に従ってノズル７１を吐出停止位置Ｐ１から積層方向に退避させるように、ステップＳ２０で生成された経路データを変更する。具体的には、データ生成部４１１は、平行移動経路の前後に、ノズル７１から造形材料を吐出させることなく、退避量に従ってノズル７１を積層方向に移動させる経路を追加する。データ生成部４１１は、ノズル７１を造形材料の層ＭＬに沿って移動させる直前にノズル７１を＋Ｚ方向に移動させる経路、および、ノズル７１を造形材料の層ＭＬに沿って移動させた直後にノズル７１を－Ｚ方向に移動させる経路を追加する。図８から図１０は、変更後の経路データにおけるノズル７１の移動経路を説明する図である。変更前の経路データでは、図７に示すように、ノズル７１は、吐出停止位置Ｐ１から吐出再開位置Ｐ２までテーブル３３０上に積層された造形材料の層ＭＬに沿って移動される。変更後の経路データでは、まず、図８に示すように、ノズル７１が吐出停止位置Ｐ１から＋Ｚ方向に退避量だけ移動される。次に、図９に示すように、ノズル７１がテーブル３３０上に積層された造形材料の層ＭＬに沿って吐出再開位置Ｐ２の上方まで移動される。このとき、ノズル７１はＸＹ平面内で移動される。最後に、図１０に示すように、ノズル７１が吐出再開位置Ｐ２の上方から吐出再開位置Ｐ２まで退避量と同じ距離だけ－Ｚ方向に移動される。

【0039】

ステップＳ６０の後、または、ステップＳ４０でノズル７１を積層方向に退避させないと決定された場合は、ステップＳ７０が実行される。ステップＳ７０において、データ生成部４１１は、特定の層ＭＬにおける全ての平行移動経路についてステップＳ４０が実行されたか、すなわちノズル７１を積層方向に退避させるか否かの判定が行われたかを判定する。ノズル７１を積層方向に退避させるか否かの判定が行われていない平行移動経路が存在する場合は、データ生成部４１１は、処理をステップＳ４０に戻す。

【0040】

ステップＳ７０で特定の層ＭＬにおける全ての平行移動経路についてノズル７１を積層方向に退避させるか否かの判定が行われたと判定された場合、または、ステップＳ３０で特定の層ＭＬにおける経路データに平行移動経路が含まれないと判定された場合は、ステップＳ８０が実行される。ステップＳ８０では、データ生成部４１１は、全ての層ＭＬの層データからそれぞれの層ＭＬにおける経路データおよび吐出量データが生成されたか否かを判定する。経路データおよび吐出量データが生成されていない層ＭＬが存在する場合は、データ生成部４１１は、処理をステップＳ２０に戻す。全ての層ＭＬについて経路データおよび吐出量データが生成されている場合は、造形データ生成処理が終了される。

【0041】

図１１は、三次元造形システム１００において実行される造形処理の工程図である。まず、ステップＳ１１０において、三次元造形装置３００の制御部３１０は、情報処理装置４００で生成された造形データを取得する。

【0042】

ステップＳ１２０において、三次元造形装置３００の制御部３１０は、造形データに従って、吐出部１３から造形材料を吐出させ、テーブル３３０上に造形材料の層ＭＬを積層することによって、三次元造形物を造形する。図６のステップＳ４０でノズル７１を積層方向に退避させることが決定された場合は、図１１のステップＳ１２０において制御部３１０が造形データに従って三次元造形物を造形することで、ステップＳ１２１と、ステップＳ１２２と、が実行される。ステップＳ１２１およびステップ１２２が実行される場合は、ステップＳ１２１およびステップＳ１２２は、一回ではなく複数回実行されてもよい。

【0043】

ステップＳ１２１では、ノズル７１からの造形材料の吐出が停止される。ステップＳ１２１を第１工程とも呼ぶ。

【0044】

ステップＳ１２２では、吐出停止位置Ｐ１から、吐出停止位置Ｐ１と同一の層ＭＬに位置する吐出再開位置Ｐ２まで、ノズル７１が移動される。ステップＳ１２２を第２工程とも呼ぶ。ステップＳ１２２は、ステップＳ１２３と、ステップＳ１２４と、を有する。

【0045】

ステップＳ１２３では、退避量に従って、吐出停止位置Ｐ１から積層方向にノズル７１が退避される。ステップＳ１２３を第３工程とも呼ぶ。

【0046】

ステップＳ１２４では、ステップＳ１２３でノズル７１が積層方向に退避された後に、ノズル７１が造形材料の層ＭＬに沿って吐出再開位置Ｐ２の上方まで移動される。ステップＳ１２４を第４工程とも呼ぶ。

【0047】

以上で説明した第１実施形態によれば、データ生成部４１１は、経路データに平行移動経路が含まれる場合、吐出停止位置Ｐ１から吐出再開位置Ｐ２までノズル７１を移動させる際に、ノズル７１を積層方向に退避させるか否かを三次元造形物の造形条件に応じて決定する。また、データ生成部４１１は、ノズル７１を積層方向に退避させると決定した場合、退避量を造形条件に応じて決定し、退避量に従ってノズル７１を吐出停止位置Ｐ１から積層方向に退避させるように経路データを変更する。そのため、吐出停止位置Ｐ１から、吐出停止位置Ｐ１と同一の層ＭＬに位置する吐出再開位置Ｐ２までノズル７１を移動させる際に、既に造形された三次元造形物の一部分にノズル７１が接触することを抑制できる。

【0048】

また、本実施形態では、造形条件は吐出停止位置Ｐ１と吐出再開位置Ｐ２との距離に関する条件であり、吐出停止位置Ｐ１と吐出再開位置Ｐ２との距離が予め定められた値以上である場合に、ノズル７１が積層方向に退避される。吐出停止位置Ｐ１と吐出再開位置Ｐ２との距離が短い場合には、吐出停止位置Ｐ１と吐出再開位置Ｐ２との間に既に造形された三次元造形物の一部分が存在する可能性は低い。そのため、吐出停止位置Ｐ１と吐出再開位置Ｐ２との距離が短い場合には、ノズル７１の退避を実行せずに済み、不要なノズル７１の移動を減らすことができる。

【0049】

Ｂ．第２実施形態：
第２実施形態では、造形条件が第１実施形態と異なる。第２実施形態における造形条件は、積層方向における吐出停止位置Ｐ１の高さ、または、吐出停止位置Ｐ１より下方の層ＭＬの積層数に関する条件を含む。

【0050】

図１２は、第２実施形態におけるノズル７１の積層方向への退避について説明する図である。第２実施形態では、積層方向における吐出停止位置Ｐ１の高さＨが予め定められた値以上である場合、または、吐出停止位置Ｐ１より下方の層ＭＬの積層数Ｘが予め定められた値以上である場合に、図６のステップＳ４０において、データ生成部４１１は、ノズル７１を積層方向に退避させると決定する。ここで、積層方向における吐出停止位置Ｐ１の高さＨは、吐出停止位置Ｐ１とテーブル３３０の造形面３３１とのＺ方向の距離である。

【0051】

三次元造形物は、高さが高くなるほど、また、積層数が多くなるほど、造形精度や三次元造形物自身の揺れの影響を受けやすくなる。その結果、高さが高いほど、また、積層数が多いほど、層データ上は三次元造形物が存在しない位置に、実際に造形された三次元造形物の一部が存在する可能性が高くなる。

【0052】

第２実施形態によれば、積層方向における吐出停止位置Ｐ１の高さＨが予め定められた値以上である場合、または、吐出停止位置Ｐ１より下方の層ＭＬの積層数Ｘが予め定められた値以上である場合に、ノズル７１が積層方向に退避される。そのため、層データ上は三次元造形物が存在しない位置に三次元造形物の一部が存在する場合でも、三次元造形物とノズル７１が接触する可能性を低くできる。

【0053】

Ｃ．第３実施形態：
第３実施形態の造形条件は、第２実施形態と同じである。第３実施形態では、ノズル７１の退避量の決定方法が第２実施形態と異なる。

【0054】

図１３は、第３実施形態におけるノズル７１の積層方向への退避について説明する図である。本実施形態では、第ｎ番目（ｎは自然数）の層ＭＬである第ｎ層における吐出停止位置Ｐ１を第１吐出停止位置Ｐ１１、第ｎ層よりも積層方向において高い層ＭＬにおける吐出停止位置Ｐ１を第２吐出停止位置Ｐ１２と呼ぶ。第１吐出停止位置Ｐ１１および第２吐出停止位置Ｐ１２が存在する場合、図６のステップＳ５０において、データ生成部４１１は、第２吐出停止位置Ｐ１２における退避量Ｌ２が、第１吐出停止位置Ｐ１１における退避量Ｌ１よりも大きくなるように、退避量を決定する。

【0055】

第２吐出停止位置Ｐ１２は第１吐出停止位置Ｐ１１よりも高い層ＭＬに位置するため、第２実施形態での説明と同じ理由で、第１吐出停止位置Ｐ１１を有する層ＭＬよりも第２吐出停止位置Ｐ１２を有する層ＭＬの方が、層データ上は三次元造形物が存在しない位置に、実際に造形された三次元造形物の一部が存在する可能性が高い。第３実施形態によれば、第２吐出停止位置Ｐ１２における退避量Ｌ２が、第１吐出停止位置Ｐ１１における退避量Ｌ１よりも大きくなるように、退避量が決定される。そのため、層データ上は三次元造形物が存在しない位置に三次元造形物の一部が存在する場合でも、三次元造形物とノズル７１が接触する可能性を低くできる。

【0056】

Ｄ．第４実施形態：
第４実施形態では、造形条件が第１実施形態と異なる。第４実施形態における造形条件は、吐出停止位置Ｐ１から吐出再開位置Ｐ２までのノズル７１の移動範囲における三次元造形物の形状に関する条件を含む。

【0057】

図１４は、第４実施形態におけるノズル７１の積層方向への退避について説明する図である。第４実施形態では、図６のステップＳ５０において、データ生成部４１１は、吐出停止位置Ｐ１から吐出再開位置Ｐ２までのノズル７１の移動範囲に積層方向に突出した形状を有する三次元造形物の一部分が位置する場合の退避量が、ノズル７１の移動範囲に積層方向に突出した形状を有する三次元造形物の一部分が位置しない場合の退避量よりも大きくなるように、退避量を決定する。ここで、積層方向に突出した形状とは、例えば、積層方向に垂直な方向の長さよりも積層方向の長さが長い直方体や円錐形状である。

【0058】

図１４には、吐出停止位置Ｐ２１から吐出再開位置Ｐ２２までのノズル７１の移動範囲に積層方向に突出した形状を有する三次元造形物の一部分Ｑが位置する場合の退避量Ｌ３、および、吐出停止位置Ｐ３１から吐出再開位置Ｐ３２までのノズル７１の移動範囲に積層方向に突出した形状を有する三次元造形物の一部分Ｑが位置しない場合の退避量Ｌ４が示されている。図６のステップＳ５０において、データ生成部４１１は、退避量Ｌ３が退避量Ｌ４よりも大きくなるように、退避量を決定する。以下では、積層方向に突出した形状を有する三次元造形物の一部分Ｑを、単に突出部分Ｑとも呼ぶ。

【0059】

突出部分Ｑは揺れやすいため、吐出停止位置Ｐ１から吐出再開位置Ｐ２までのノズル７１の移動範囲に、突出部分Ｑが位置する場合、突出部分Ｑとノズル７１が接触する可能性がある。第４実施形態によれば、データ生成部４１１は、吐出停止位置Ｐ１から吐出再開位置Ｐ２までのノズル７１の移動範囲に突出部分Ｑが位置する場合の退避量が、ノズル７１の移動範囲に突出部分Ｑが位置しない場合の退避量よりも大きくなるように、退避量を決定する。そのため、ノズル７１が吐出停止位置Ｐ１から吐出再開位置Ｐ２まで移動する間に三次元造形物が揺れた場合でも、突出部分Ｑとノズル７１が接触する可能性を低くすることができる。

【0060】

Ｅ．第５実施形態：
第５実施形態では、造形条件が第１実施形態と異なる。第５実施形態における造形条件は、造形が行われている部分の三次元造形物の構造的な位置に関する条件を含む。

【0061】

図１５は、第５実施形態におけるノズル７１の積層方向への退避について説明する図である。第５実施形態では、図６のステップＳ５０において、データ生成部４１１は、三次元造形物の外郭の造形における退避量が、三次元造形物の内部領域の造形における退避量よりも大きくなるように、退避量を決定する。ここで、三次元造形物の外郭とは、造形が完了した三次元造形物の外郭に位置する部分を意味する。また、三次元造形物の内部領域とは、造形が完了した三次元造形物の内部に位置する部分を意味する。内部領域をインフィルとも呼ぶ。三次元造形物の外郭に当たる部分を分かりやすく示すため、図１５には、三次元造形物の外郭に斜線のハッチングが施されている。また、図１５には、三次元造形物の外郭に位置する吐出停止位置Ｐ４１での退避量Ｌ５と、三次元造形物の内部領域に位置する吐出停止位置Ｐ４２での退避量Ｌ６が示されている。図６のステップＳ５０において、データ生成部４１１は、退避量Ｌ５が退避量Ｌ６より大きくなるように、退避量を決定する。

【0062】

以上で説明した第５実施形態によれば、三次元造形物の外郭の造形における退避量Ｌ５が、三次元造形物の内部領域の造形における退避量Ｌ６よりも大きくなるように、退避量が決定されるため、三次元造形物の内部領域とノズル７１が接触する可能性よりも、三次元造形物の外郭とノズル７１が接触する可能性を低くできる。したがって、三次元造形物の外郭とノズル７１が接触することによって、造形が完了した三次元造形物の外郭の造形精度が低下することを抑制できる。三次元造形物の外郭は三次元造形物の外観に影響を与える部分であるため、結果として、三次元造形物の品質を向上させることができる。

【0063】

Ｆ．第６実施形態：
図１６は、第６実施形態における三次元造形システム１００の概略構成を示す説明図である。第６実施形態では、三次元造形装置３００は、温度測定部５００を備える。温度測定部５００は、支持部５１０に支持されている。支持部５１０は、位置変更部３４０を支持する基部５２０に固定されている。温度測定部５００は、テーブル３３０上に積層された造形材料の層ＭＬの温度を測定する。温度測定部５００は、例えば、造形材料の層ＭＬ全体の温度を測定するサーモグラフィーである。

【0064】

図１７は、第６実施形態における、三次元造形システム１００において実行される造形処理の工程図である。まず、ステップＳ２１０において、データ生成部４１１は、三次元造形物の三次元ＣＡＤデータ等を解析して層データを生成し、それぞれの層ＭＬの層データから、それぞれの層ＭＬを造形するための、経路データおよび吐出量データを含む造形データを生成する。

【0065】

ステップＳ２２０において、三次元造形装置３００の制御部３１０は、データ生成部４１１で生成された造形データを取得する。

【0066】

ステップＳ２３０において、制御部３１０は、造形データに従って、吐出部１３から造形材料を吐出させ、テーブル３３０上に造形材料の層ＭＬを積層することによって、三次元造形物の造形を開始する。

【0067】

ステップＳ２４０において、制御部３１０は、次に実行するノズル７１の移動経路が平行移動経路か否かを判定する。ステップＳ２４０で次に実行するノズル７１の移動経路が平行移動経路であると判定された場合、ステップＳ２５０が実行される。ステップＳ２４０で次に実行するノズル７１の移動経路が平行移動経路ではないと判定された場合、制御部３１０は、処理をステップＳ２９０に進める。

【0068】

ステップＳ２５０では、温度測定部５００が、次に実行される平行移動経路の吐出停止位置Ｐ１および吐出再開位置Ｐ２を有する層ＭＬの１層下に位置する層ＭＬの温度を測定する。図１８は、温度測定部５００によって温度が測定される層ＭＬの位置を説明する図である。図１８に示すように、温度測定部５００は、吐出停止位置Ｐ１および吐出再開位置Ｐ２を有する層ＭＬの１層下に位置する層ＭＬ１の温度を測定する。ステップＳ２５０を温度測定工程とも呼ぶ。第６実施形態における造形条件は、温度測定工程において測定された層ＭＬの温度に関する条件を含む。

【0069】

ステップＳ２６０において、制御部３１０は、温度測定工程において測定された層ＭＬの温度が予め定められた範囲を外れているか否かを判定する。層ＭＬの温度が予め定められた範囲を外れていると判定された場合は、ステップＳ２７０において、制御部３１０は、ノズル７１を積層方向に退避させて、ノズル７１を吐出停止位置Ｐ１から吐出再開位置Ｐ２まで移動させる。具体的には、まず、制御部３１０は、図１８に示すように、ノズル７１を吐出停止位置Ｐ１から＋Ｚ方向に予め定められた退避量だけ移動させる。次に、制御部３１０は、図９と同様に、ノズル７１をテーブル３３０上に積層された造形材料の層ＭＬに沿って吐出再開位置Ｐ２の上方まで移動させる。最後に、制御部３１０は、図１０と同様に、ノズル７１を吐出再開位置Ｐ２の上方から吐出再開位置Ｐ２まで予め定められた退避量と同じ距離だけ－Ｚ方向に移動させる。

【0070】

ステップＳ２６０で層ＭＬの温度が予め定められた範囲を外れていないと判定された場合は、ステップＳ２８０において、制御部３１０は、経路データにある平行移動経路に従って、吐出停止位置Ｐ１から吐出再開位置Ｐ２までノズル７１を層ＭＬに沿って移動させる。

【0071】

ステップＳ２９０において、制御部３１０は、三次元造形物の造形が完了したか否かを判定する。三次元造形物の造形が完了していない場合は、制御部３１０は、処理をステップＳ２４０に戻す。三次元造形物の造形が完了した場合は、制御部３１０は、三次元造形処理を終了する。

【0072】

温度測定工程において測定された層ＭＬの温度が予め定められた範囲よりも低い場合、三次元造形物が冷却されることで三次元造形物に反りが生じやすくなる。また、温度測定工程において測定された層ＭＬの温度が予め定められた範囲よりも高い場合、三次元造形物が加熱されることで三次元造形物が揺れやすくなる。そのため、温度測定工程において測定された層ＭＬの温度が予め定められた範囲を外れている場合は、層データ上は三次元造形物が存在しない位置に、実際に造形された三次元造形物の一部が存在する可能性が高くなる。

【0073】

第６実施形態によれば、制御部３１０は、温度測定工程において測定された層ＭＬの温度が予め定められた範囲を外れていた場合に、ノズル７１を積層方向に退避させる。そのため、三次元造形物が冷却されることにより変形した場合、または、三次元造形物が加熱されることにより揺れやすくなった場合であっても、造形中に三次元造形物とノズル７１が接触する可能性を低くすることができる。

【0074】

Ｇ．他の実施形態：
（Ｇ－１）第１実施形態から第５実施形態では、データ生成部４１１が、経路データに平行移動経路が存在する場合に、造形条件に応じてノズル７１を積層方向へ退避させるか否か、及び、退避量を決定し、経路データを変更している。そして、制御部３１０が、変更された経路データを含む造形データに従って三次元造形装置３００の各部を制御することで、三次元造形物が造形される。これに対して、三次元造形物の造形時に、制御部３１０が、ノズル７１を積層方向に退避させるか否か、及び、退避量を決定してもよい。

【0075】

図１９は、三次元造形物の造形時に、制御部３１０が、ノズル７１を積層方向に退避させるか否か、及び、退避量を決定する場合に、三次元造形システム１００において実行される造形処理の工程図である。なお、図１９において、図１７と同様の処理が実行される工程については、図１７と同じ符号を付記し、説明を省略する。

【0076】

図１９のステップＳ２４０で次に実行するノズル７１の移動経路が平行移動経路であると判定された場合、ステップＳ３１０において、制御部３１０は、吐出停止位置Ｐ１から吐出再開位置Ｐ２までノズル７１を移動させる際に、ノズル７１を積層方向に退避させるか否かを三次元造形物の造形条件に応じて決定する。

【0077】

ステップＳ３１０でノズル７１を積層方向に退避させることが決定された場合は、ステップＳ３２０において、制御部３１０は、退避量を造形条件に応じて決定する。次に、ステップＳ３３０において、制御部３１０は、退避量に従ってノズル７１を積層方向に退避させて、ノズル７１を吐出停止位置Ｐ１から吐出再開位置Ｐ２まで移動させる。

【0078】

ステップＳ３１０でノズル７１を積層方向に退避させないことが決定された場合は、制御部３１０は、図１７のステップＳ２８０と同様に、経路データに従って、吐出停止位置Ｐ１から吐出再開位置Ｐ２までノズル７１を層ＭＬに沿って移動させる。

【0079】

ステップＳ３３０の後、ステップＳ２８０の後、または、ステップＳ２４０で次に実行するノズル７１の移動経路が平行移動経路ではないと判定された場合は、制御部３１０は、図１７のステップＳ２９０と同様に、三次元造形物の造形が完了したか否かを判定する。

【0080】

なお、図１９のステップＳ３１０で、ノズル７１を積層方向に退避させることが三次元造形物の造形条件に応じて決定された場合は、退避量は造形条件に応じて決定されなくてもよい。この場合、退避量は、例えばユーザーによって予め設定されていてもよい。

【0081】

なお、図１９のステップＳ３２０で、退避量が三次元造形物の造形条件に応じて決定される場合は、ノズル７１を積層方向に退避させるか否かは造形条件に応じて決定されなくてもよい。この場合、制御部３１０は、例えば、経路データに平行移動経路が含まれている場合はノズル７１を積層方向に退避させると決定してもよい。

【0082】

（Ｇ－２）第１実施形態から第５実施形態において、図６のステップＳ４０で、ノズル７１を積層方向に退避させることが三次元造形物の造形条件に応じて決定された場合は、退避量は造形条件に応じて決定されなくてもよい。この場合、退避量は、例えばユーザーによって予め設定されていてもよい。すなわち、ノズル７１を退避させるか否か、及び、退避量の少なくともいずれか一方が、三次元造形物の造形条件に応じて決定されればよい。

【0083】

（Ｇ－３）第１実施形態から第５実施形態において、図６のステップＳ５０で、退避量が三次元造形物の造形条件に応じて決定される場合は、ノズル７１を積層方向に退避させるか否かは造形条件に応じて決定されなくてもよい。この場合、データ生成部４１１は、例えば、経路データに平行移動経路が含まれている場合はノズル７１を積層方向に退避させると決定してもよい。すなわち、ノズル７１を退避させるか否か、及び、退避量の少なくともいずれか一方が、三次元造形物の造形条件に応じて決定されればよい。

【0084】

（Ｇ－４）第６実施形態において、退避量は、予め定められた値ではなく、三次元造形物の造形条件、すなわち、温度測定工程において測定された層ＭＬの温度に関する条件に応じて決定されてもよい。制御部３１０は、例えば、温度測定工程において測定された層ＭＬの温度が予め定められた範囲よりも高い場合は、温度が高いほど退避量が大きくなるように退避量を決定してもよい。また、制御部３１０は、例えば、温度測定工程において測定された層ＭＬの温度が予め定められた範囲よりも低い場合は、温度が低いほど退避量が大きくなるように退避量を決定してもよい。

【0085】

（Ｇ－５）上記実施形態では、情報処理装置４００がデータ生成部４１１を有している。これに対して、三次元造形装置３００の制御部３１０がデータ生成部４１１を有してもよい。

【0086】

Ｈ．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。

【0087】

（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、ノズルから造形材料を吐出して層を積層方向に積層することで三次元造形物を造形する三次元造形物の製造方法であって、前記ノズルからの前記造形材料の吐出を停止させる第１工程と、前記造形材料の吐出が停止された吐出停止位置から、前記吐出停止位置と同一の前記層に位置し前記造形材料の吐出が再開される吐出再開位置まで、前記ノズルを移動させる第２工程と、を有し、前記第２工程は、前記ノズルの前記積層方向への移動距離である退避量に従って前記ノズルを前記吐出停止位置から前記積層方向に退避させる第３工程と、前記第３工程の後に、前記ノズルを前記層に沿って前記吐出再開位置の上方まで移動させる第４工程と、を有し、前記ノズルを退避させるか否か、及び、前記退避量の少なくともいずれか一方は、前記三次元造形物の造形条件に応じて決定される。
このような形態によれば、吐出停止位置から吐出再開位置までノズルを移動させる場合に、退避量に従ってノズルを積層方向に退避させてから、ノズルを層に沿って移動させるため、既に造形された三次元造形物の一部分にノズルが接触することを抑制できる。ノズルを退避させるか否かが三次元造形物の造形条件に応じて決定される場合は、ノズルを退避させなくても三次元造形物とノズルが接触しない場合にノズルを退避させずに済むため、不要なノズルの移動を減らすことができる。退避量が三次元造形物の造形条件に応じて決定される場合は、三次元造形物とノズルが接触しないために必要な距離だけノズルを退避させることができるため、不要なノズルの移動を減らすことができる。

【0088】

（２）上記形態において、前記造形条件は、前記吐出停止位置と前記吐出再開位置との距離に関する条件を含み、前記第３工程では、前記吐出停止位置と前記吐出再開位置との距離が予め定められた値以上である場合に前記ノズルを前記積層方向に退避させてもよい。このような形態によれば、吐出停止位置と吐出再開位置との距離が短く、吐出停止位置と吐出再開位置の間に既に造形された三次元造形物の一部分が存在しない場合に、ノズルの退避を実行せずに済むため、不要なノズルの移動を減らすことができる。

【0089】

（３）上記形態において、前記造形条件は、前記積層方向における前記吐出停止位置の高さ、または、前記吐出停止位置より下方の前記層の積層数に関する条件を含み、前記第３工程では、前記積層方向における前記吐出停止位置の高さが予め定められた値以上である場合、または、前記吐出停止位置より下方の前記層の積層数が予め定められた値以上である場合に、前記ノズルを前記積層方向に退避させてもよい。このような形態によれば、三次元造形物が揺れた場合でも、既に造形された三次元造形物の一部分とノズルが接触する可能性を低くできる。

【0090】

（４）上記形態において、前記造形条件は、前記積層方向における前記吐出停止位置の高さ、または、前記吐出停止位置より下方の前記層の積層数に関する条件を含み、第ｎ番目（ｎは自然数）の前記層である第ｎ層における前記吐出停止位置である第１吐出停止位置と、前記第ｎ層よりも前記積層方向において高い層における前記吐出停止位置である第２吐出停止位置と、が存在する場合に、前記第２吐出停止位置における前記退避量は、前記第１吐出停止位置における前記退避量よりも大きくてもよい。このような形態によれば、三次元造形物が揺れた場合でも、第２吐出停止位置において既に造形された三次元造形物の一部分とノズルが接触する可能性を低くできる。

【0091】

（５）上記形態において、前記造形条件は、前記吐出停止位置から前記吐出再開位置までの前記ノズルの移動範囲における前記三次元造形物の形状に関する条件を含み、前記移動範囲に前記積層方向に突出した形状を有する前記三次元造形物の一部分が位置する場合の前記退避量は、前記移動範囲に前記積層方向に突出した形状を有する前記三次元造形物の一部分が位置しない場合の前記退避量よりも大きくてもよい。このような形態によれば、ノズルが吐出停止位置から吐出再開位置まで移動する間に三次元造形物が揺れた場合でも、積層方向に突出した形状を有する三次元造形物の一部分とノズルが接触する可能性を低くすることができる。

【0092】

（６）上記形態において、前記造形条件は、造形が行われている部分の前記三次元造形物の構造的な位置に関する条件を含み、前記三次元造形物の外郭の造形における前記退避量は、前記三次元造形物の内部領域の造形における前記退避量よりも大きくてもよい。このような形態によれば、三次元造形物の外郭とノズルが接触する可能性を低減できる。そのため、造形が完了した三次元造形物の外郭の造形精度が低下することを抑制できる。

【0093】

（７）上記形態において、前記吐出停止位置および前記吐出再開位置を有する前記層の１層下に位置する前記層の温度を測定する温度測定工程を有し、前記造形条件は、前記温度測定工程において測定された前記層の温度に関する条件を含み、前記第３工程では、前記温度測定工程において測定された前記層の温度が予め定められた範囲を外れていた場合に前記ノズルを前記積層方向に退避させてもよい。このような形態によれば、三次元造形物が冷却されることにより変形した場合、または、三次元造形物が加熱されることにより揺れやすくなった場合でも、三次元造形物とノズルが接触する可能性を低くすることができる。

【0094】

（８）本開示の第２の形態によれば、三次元造形システムが提供される。この三次元造形システムは、材料を可塑化して造形材料を生成する可塑化部と、前記造形材料を吐出するノズルを有する吐出部と、前記ノズルから吐出された前記造形材料が積層されるテーブルと、前記ノズルと前記テーブルとの相対的な位置を変更する位置変更部と、前記ノズルの前記テーブルに対する移動経路を表す経路データを生成するデータ生成部と、前記可塑化部、前記吐出部、および前記位置変更部を制御し、前記経路データにしたがって前記ノズルを前記テーブルに対して移動させ、前記テーブル上に前記造形材料の層を積層方向に積層させることで三次元造形物を造形する制御部と、を備え、前記ノズルからの前記造形材料の吐出が停止された吐出停止位置から、前記吐出停止位置と同一の前記層に位置し前記造形材料の吐出が再開される吐出再開位置まで、前記ノズルを移動させる場合に、前記データ生成部又は前記制御部は、前記ノズルを前記吐出停止位置から前記積層方向に退避させるか否か、及び、前記ノズルを前記積層方向に退避させる場合の前記ノズルの前記積層方向への移動距離である退避量の、少なくともいずれか一方を前記三次元造形物の造形条件に応じて決定し、前記制御部は、前記ノズルを前記積層方向に退避させる場合、前記ノズルを前記積層方向に退避させた後に、前記ノズルを前記層に沿って前記吐出再開位置の上方まで移動させる。

【0095】

（９）本開示の第３の形態によれば、情報処理装置が提供される。この情報処理装置は、ノズルから造形材料を吐出して層を積層方向に積層することで三次元造形物を造形するためのデータを生成する情報処理装置であって、前記三次元造形物の造形において前記ノズルの移動する経路を表す経路データを生成するデータ生成部を有し、前記データ生成部は、前記経路データに、前記ノズルからの前記造形材料の吐出が停止される吐出停止位置から、前記吐出停止位置と同一の前記層に位置し、前記ノズルからの前記造形材料の吐出が再開される吐出再開位置まで前記ノズルを前記層に沿って移動させる平行移動経路が含まれる場合に、前記ノズルを前記吐出停止位置から前記積層方向に退避させるか否か、及び、前記ノズルを前記積層方向に退避させる場合の前記ノズルの前記積層方向への移動距離である退避量の、少なくともいずれか一方を前記三次元造形物の造形条件に応じて決定し、前記平行移動経路において前記退避量に従って前記ノズルを前記吐出停止位置から前記積層方向に退避させるように、前記経路データを変更する。

【符号の説明】

【0096】

１１…材料供給部、１２…可塑化部、１３…吐出部、１５…連通路、３０…スクリュー、３１…スクリューの下面、３２…中央部、３３…溝、３４…材料投入口、３５…凸条部、４０…スクリューケース、５０…駆動モーター、６０…バレル、６１…対向面、６２…連通孔、６３…可塑化ヒーター、６４…案内溝、７１…ノズル、７２…流路、７３…吐出調整部、７４…吸引部、７５…ノズル開口、１００…三次元造形システム、３００…三次元造形装置、３１０…制御部、３２０…造形部、３３０…テーブル、３３１…造形面、３４０…位置変更部、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、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、５００…温度測定部、５１０…支持部、５２０…基部、ＭＬ…層、ＭＭ…造形材料、Ｐ１…吐出停止位置、Ｐ１１…第１吐出停止位置、Ｐ１２…第２吐出停止位置、Ｐ２…吐出再開位置、Ｑ…突出部分、ＲＸ…回転軸

【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】