特開 2024-64483 三次元造形装置、および、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】P2024064483

(43)【公開日】2024-05-14

(54)【発明の名称】三次元造形装置、および、三次元造形物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/295 20170101AFI20240507BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20240507BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20240507BHJP

   B29C 64/209 20170101ALI20240507BHJP

   B29C 64/106 20170101ALI20240507BHJP

   B33Y 50/02 20150101ALI20240507BHJP

   B29C 64/393 20170101ALI20240507BHJP

   B29C 64/245 20170101ALI20240507BHJP

【ＦＩ】

B29C64/295

B33Y30/00

B33Y10/00

B29C64/209

B29C64/106

B33Y50/02

B29C64/393

B29C64/245

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022173094

(22)【出願日】2022-10-28

(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】合津 昌幸

(72)【発明者】

【氏名】橋本 大毅

(72)【発明者】

【氏名】中村 和英

【テーマコード（参考）】

4F213

【Ｆターム（参考）】

4F213AP06

4F213AR07

4F213WA25

4F213WB01

4F213WL02

4F213WL73

4F213WL74

4F213WL85

(57)【要約】

【課題】簡易な制御によって、造形領域に先に積層された既設層を加熱し、既設層上に後続の層を積層可能な技術を提供する。
【解決手段】三次元造形装置は、材料を可塑化して可塑化材料を生成する可塑化部と、可塑化材料を吐出するノズルと、可塑化材料が積層される造形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化させる移動部と、ステージ上の可塑化材料を加熱するヒーターを有し、貫通孔が形成されたプレート形状の第１加熱部と、ノズルとともにステージとの相対位置が変化するように構成され、第１加熱部を支持することでステージと対向する位置に配置する第１支持部とを備える。造形時において、ノズルの少なくとも一部は、貫通孔内に位置し、第１支持部は、第１加熱部の姿勢の変更を許容可能に構成された姿勢変更部を有し、姿勢変更部は、加熱面と造形面とが平行に接触した状態で姿勢を固定可能に構成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

材料を可塑化して可塑化材料を生成する可塑化部と、
前記可塑化材料を吐出するノズルと、
前記可塑化材料が積層される造形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化させる移動部と、
前記ステージに積層された前記可塑化材料を加熱するヒーターを有し、貫通孔が形成されたプレート形状の第１加熱部と、
前記ノズルとともに前記ステージとの相対位置が変化するように構成され、前記第１加熱部を支持することによって、前記第１加熱部を前記ステージと対向する位置に配置する第１支持部と、を備え、
三次元造形物の造形時において、前記ノズルの少なくとも一部は、前記貫通孔内に位置し、
前記第１支持部は、前記第１加熱部の姿勢の変更を許容する姿勢変更部を有し、
前記姿勢変更部は、前記第１加熱部の前記造形面に近い面である加熱面と前記造形面とが平行に接触した状態で、前記姿勢を固定可能に構成されている、三次元造形装置。

【請求項2】

請求項１に記載の三次元造形装置であって、
前記第１支持部は、
前記ノズルとともに前記ステージとの相対位置が変化するように固定された支持部材と、
前記支持部材から前記第１加熱部を吊り下げて支持し、前記姿勢変更部として機能する吊り下げ部と、を有し、
前記吊り下げ部は、
前記支持部材に対して吊り下げ方向に沿って移動することで、前記第１加熱部の前記吊り下げ方向における位置を変更する可動部材と、
前記可動部材の移動を許容および規制する規制部材と、を有し、
前記規制部材は、前記可動部材の移動を許容することによって前記姿勢の変更を許容し、前記可動部材の移動を規制することによって前記姿勢を固定する、三次元造形装置。

【請求項3】

請求項１に記載の三次元造形装置であって、
前記移動部と、前記姿勢変更部と、を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記加熱面の傾きを調整する傾き調整処理を実行し、
前記制御部は、前記傾き調整処理において、
前記移動部を制御することによって前記加熱面と前記造形面とを近付ける処理と、前記姿勢変更部を制御することによって前記姿勢の変更を許容する処理と、を実行することによって、前記加熱面を前記造形面と平行に接触させ、
前記加熱面と前記造形面とが平行に接触した状態で、前記姿勢変更部を制御することによって前記姿勢を固定する、
三次元造形装置。

【請求項4】

請求項３に記載の三次元造形装置であって、
前記制御部は、前記ステージと、前記第１加熱部とを、それぞれ、予め定められた温度に昇温させた後に、前記傾き調整処理を実行する、三次元造形装置。

【請求項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、
前記ステージは、
平面度が調整された基準面の上に載置され、前記造形面を有する造形ステージと、
前記造形ステージの下方に配置され、前記造形ステージを加熱する第２加熱部と、
前記基準面を有し、前記造形面と垂直な方向に沿って見たときに、前記第２加熱部の外側に配置された載置部と、
前記第２加熱部を前記造形ステージに押し付ける押し付け部と、
前記造形ステージを前記基準面に相対的に押さえる押さえ部と、を有する、
三次元造形装置。

【請求項6】

請求項５に記載の三次元造形装置であって、
前記ステージは、前記載置部を支持する第２支持部を有し、
前記造形ステージは、前記造形面に垂直な方向に沿って見たときに、複数の角部を有し、
前記載置部の前記基準面を有する部分は、前記第２支持部よりも熱膨張率が低い部材によって形成され、かつ、前記造形ステージの各角部に対応する位置に設けられている、三次元造形装置。

【請求項7】

請求項５に記載の三次元造形装置であって、
前記ステージは、前記押し付け部を、前記造形ステージから離れる後退方向、および、前記ステージに近づく前進方向に移動させるように構成された押し付け移動部を有する、三次元造形装置。

【請求項8】

請求項７に記載の三次元造形装置であって、
前記ステージは、前記押し付け部の、前記後退方向および前記前進方向に沿った方向における位置を検出する検出部を有する、三次元造形装置。

【請求項9】

請求項７に記載の三次元造形装置であって、
前記押し付け部は、
前記第２加熱部を載置し、角部を有する載置板と、
前記載置板の中央部に連結された中央柱と、
前記載置板の角部および前記載置板の中央部に対応して設けられ、前記載置板を前記造形ステージに向けて付勢する複数の付勢部材と、を有し、
前記押し付け移動部は、前記中央柱を前記後退方向および前記前進方向に移動させることによって、前記押し付け部を移動させる、三次元造形装置。

【請求項10】

プレート形状を有し、ノズルとともにステージとの相対位置が変化するように構成され、前記ステージと対向する位置に配置された第１加熱部に形成された貫通孔内に、前記ノズルの少なくとも一部を位置させる配置工程と、
前記配置工程が完了した後に、前記ノズルと前記ステージとの相対的な位置を変化させながら、材料を可塑化して生成された可塑化材料を前記ノズルから前記ステージに吐出することによって、前記ステージの造形面に前記可塑化材料を積層させる積層工程と、
前記ステージに積層された前記可塑化材料を、前記第１加熱部によって加熱する加熱工程と、を備え、
前記配置工程、前記積層工程および前記加熱工程に先立って、
前記第１加熱部の姿勢の変更を許容する姿勢変更部によって前記姿勢の変更を許容した状態で、前記第１加熱部の前記造形面に近い面である加熱面と、前記造形面と、を平行に接触させる接触工程と、
前記加熱面と前記造形面とが平行に接触した状態で、前記姿勢を固定する固定工程と、を実行する、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、三次元造形装置、および、三次元造形物の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

三次元造形装置に関し、例えば、特許文献１に記載された装置では、ヘッドに腕部を介して接続されたエネルギー源で、既設層を加熱し、加熱した既設層の上に後続層を積層することで、既設層と後続層との間の密着性を向上させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１７－５２３０６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載した装置では、加熱した既設層の上に後続層を積層するために、ノズルよりも前方の位置を加熱することを要する。そのため、ノズルの移動方向を変化させるたびに、ノズル前方を加熱できる位置にエネルギー源を移動させることを要する場合があり、制御が複雑化する場合がある。

【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、三次元造形装置が提供される。この三次元造形装置は、前記可塑化材料を吐出するノズルと、前記可塑化材料が積層される造形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化させる移動部と、前記ステージに積層された前記可塑化材料を加熱するヒーターを有し、貫通孔が形成されたプレート形状の第１加熱部と、前記ノズルとともに前記ステージとの相対位置が変化するように構成され、前記第１加熱部を支持することによって、前記第１加熱部を前記ステージと対向する位置に配置する第１支持部と、を備える。三次元造形物の造形時において、前記ノズルの少なくとも一部は、前記貫通孔内に位置し、前記第１支持部は、前記第１加熱部の姿勢の変更を許容する姿勢変更部を有し、前記姿勢変更部は、前記第１加熱部の前記造形面に近い面である加熱面と前記造形面とが平行に接触した状態で、前記姿勢を固定可能に構成されている。

【0006】

本開示の第２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、プレート形状を有し、ノズルとともにステージとの相対位置が変化するように構成され、前記ステージと対向する位置に配置された第１加熱部に形成された貫通孔内に、前記ノズルの少なくとも一部を位置させる配置工程と、前記配置工程が完了した後に、前記ノズルと前記ステージとの相対的な位置を変化させながら、材料を可塑化して生成された可塑化材料を前記ノズルから前記ステージに吐出することによって、前記ステージの造形面に前記可塑化材料を積層させる積層工程と、前記ステージに積層された前記可塑化材料を、前記第１加熱部によって加熱する加熱工程と、を備える。前記配置工程、前記積層工程および前記加熱工程に先立って、前記第１加熱部の姿勢の変更を許容する姿勢変更部によって前記姿勢の変更を許容した状態で、前記第１加熱部の前記造形面に近い面である加熱面と、前記造形面と、を平行に接触させる接触工程と、前記加熱面と前記造形面とが平行に接触した状態で、前記姿勢を固定する固定工程と、を実行する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】三次元造形装置の概略構成を示す第１の図である。

【図2】三次元造形装置の概略構成を示す第２の図である。

【図3】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】ステージの概略構成を示す斜視図である。

【図6】ステージの上面図である。

【図7】載置部材の付近を示す斜視図である。

【図8】図５のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面図である。

【図9】第２加熱部の分解斜視図である。

【図10】第２押さえ部およびその近傍を示す図である。

【図11】第１加熱部および支持部の概略構成を示す斜視図である。

【図12】第１加熱部の分解斜視図である。

【図13】吊り下げ部の断面を示す図である。

【図14】三次元造形処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

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。

【0009】

三次元造形装置１００は、造形部２００と、ステージ３００と、移動部４００と、制御部５００と、第１加熱部６００と、姿勢変更部８００を有する第１支持部７００とを備える。

【0010】

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、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や、後述するキャリブレーション処理を実行する処理等、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。

【0011】

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可塑化材料を、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。造形部２００は、可塑化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、材料を可塑化して可塑化材料を生成する可塑化部３０と、生成された可塑化材料を吐出するノズル６１とを備える。造形部２００のことをヘッドとも呼ぶ。

【0012】

本実施形態の三次元造形装置１００は、造形部２００として、第１造形部２００ａと、第２造形部２００ｂとを備える。第１造形部２００ａは、材料供給部２０として第１材料供給部２０ａを備え、可塑化部３０として第１可塑化部３０ａを備え、ノズル６１として第１ノズル６１ａを備えている。第２造形部２００ｂは、材料供給部２０として第２材料供給部２０ｂを備え、可塑化部３０として第２可塑化部３０ｂを備え、ノズル６１として第２ノズル６１ｂを備えている。第１造形部２００ａと第２造形部２００ｂとは、第１ノズル６１ａのＹ方向における位置と第２ノズル６１ｂのＹ方向における位置とが一致するように、Ｘ方向に並んで配置されている。本実施形態では、第２造形部２００ｂは、第１造形部２００ａの＋Ｘ方向の位置に配置されている。第１造形部２００ａの構成と第２造形部２００ｂの構成とは同様であるため、以下では、両者を特に区別しない場合、両者を単に造形部２００と呼ぶこともある。また、両者の構成部材を区別する場合、第１造形部２００ａの構成部材には、符号「ａ」を付し、第２造形部２００ｂの構成部材には、符号「ｂ」を付して表記する。

【0013】

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。図２に示すように、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。

【0014】

図２に示すように、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可塑化材料を生成して、ノズル６１に供給する。「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。

【0015】

図３は、スクリュー４０のスクリュー下面４２側の概略構成を示す斜視図である。図４は、バレル５０のバレル上面５２側を示す概略平面図である。スクリュー４０は、その中心軸ＲＸ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直交する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４０は、その回転中心となる中心軸ＲＸがＺ方向に平行になるように配置される。スクリュー４０は、フラットスクリューや、ローター、スクロールとも呼ばれる。

【0016】

図２に示すように、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。スクリュー４０のスクリュー上面４１側は駆動モーター３２に連結されており、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５００の制御下において駆動する。なお、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。

【0017】

図３に示すように、スクリュー下面４２には、渦状の溝部４５が形成されている。上述した材料供給部２０の供給路２２は、スクリュー４０の側面から、溝部４５に連通する。溝部４５は、スクリュー４０の側面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３に示すように、本実施形態では、溝部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、溝部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。溝部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４７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２に示すように、バレル５０は、スクリュー４０の下方に配置されている。バレル上面５２は、スクリュー下面４２に面しており、スクリュー下面４２の溝部４５と、バレル上面５２との間には空間が形成される。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の溝部４５に対向する位置に可塑化ヒーター５８が内蔵されている。可塑化ヒーター５８の温度は、制御部５００によって制御される。

【0019】

図４に示すように、バレル上面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からバレル上面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、可塑化材料を連通孔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。

【0020】

スクリュー４０の溝部４５内に供給された材料は、溝部４５内において溶融されながら、スクリュー４０の回転によって溝部４５に沿って流動し、可塑化材料としてスクリュー４０の中央部４７へと導かれる。中央部４７に流入した流動性を発現しているペースト状の可塑化材料は、連通孔５６を介してノズル６１に供給される。なお、可塑化材料を構成する全ての種類の物質が溶融していなくてもよく、可塑化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溶融することによって、可塑化材料が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】

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内に形成された可塑化材料の流路であり、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、ステージ３００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。第１ノズル６１ａの第１先端面６３ａには第１ノズル開口６２ａが形成され、第２ノズル６１ｂの第２先端面６３ｂには第２ノズル開口６２ｂが形成されている。可塑化部３０によって生成された可塑化材料は、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。

【0022】

ステージ３００は、ノズル開口６２に対向する位置に配置されている。三次元造形装置１００は、ノズル開口６２からステージ３００の造形面３２１に向かって可塑化材料を吐出させ、造形面３２１に可塑化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。造形面３２１に積層される可塑化材料の層のことを造形層とも呼ぶ。ステージ３００の詳細については後述する。

【0023】

移動部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、移動部４００は、造形部２００を積層方向であるＺ方向に沿って移動させ、ステージ３００を積層方向と交差する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化させる。より具体的には、本実施形態の移動部４００は、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、ステージ３００をＺ方向と直交する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る。図１に示すように、移動部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。より詳細には、第３電動アクチュエーター４３０は、第１造形部２００ａおよび第２造形部２００ｂが固定された可動部４３１をＺ方向に沿って移動させることによって、第１造形部２００ａおよび第２造形部２００ｂをＺ方向に沿って移動させる。なお、図２では、第３電動アクチュエーター４３０および可動部４３１は省略されている。

【0024】

図１に示すように、可動部４３１には、更に、第１支持部７００が固定されている。第１支持部７００は、第１加熱部６００を支持することによって、第１加熱部６００をステージ３００と対向する位置に配置する。従って、本実施形態における第３電動アクチュエーター４３０は、造形部２００と第１支持部７００との位置関係を維持した状態で、造形部２００とともに第１支持部７００をＺ方向に沿って移動させる。つまり、第１支持部７００は、ノズル６１とともにステージ３００との相対的な位置が変化するように構成されているとも言える。また、同様に、第１支持部７００によって支持される第１加熱部６００は、ノズル６１とともにステージ３００との相対的な位置が変化するように構成されているとも言える。なお、図２では、第１支持部７００は省略されている。

【0025】

上述した第１電動アクチュエーター４１０から第３電動アクチュエーター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や第１加熱部６００や第１支持部７００の相対的な位置の変化を、単に、造形部２００や第１加熱部６００や第１支持部７００の移動と呼ぶこともある。

【0026】

図５は、本実施形態におけるステージ３００の概略構成を示す斜視図である。図６は、ステージ３００の上面図である。図５および図６に示すように、ステージ３００は、載置部３１０と、造形ステージ３２０と、第２加熱部３３０と、押し付け部３４０と、押さえ部３５０と、付勢部３６０と、第２支持部３７０と、押し付け移動部３８０とを備える。

【0027】

造形ステージ３２０は、後述するように載置部３１０に載置される。本実施形態では、造形ステージ３２０は、ステージ３００において載置部３１０に着脱可能に構成されている。本実施形態における造形ステージ３２０は、載置部３１０上に載置され、押さえ部３５０および付勢部３６０によって固定されることで、ステージ３００に装着される。ユーザーは、例えば、造形ステージ３２０をＸ方向に挟むように造形ステージ３２０に固定されたハンドル３２７を把持して、造形ステージ３２０の着脱を行う。

【0028】

図５に示すように、造形ステージ３２０は、上述した造形面３２１を有している。本実施形態における造形ステージ３２０は、造形面３２１に垂直なＺ方向に沿って見たときに、複数の角部Ｃｎ１を有している。より詳細には、造形ステージ３２０は、略矩形板状を有しており、４つの角部Ｃｎ１を有している。

【0029】

本実施形態では、造形面３２１は、全体として、Ｘ方向およびＹ方向に平行となるように配置されている。本明細書において、「面」とは、平面だけで構成された面だけではなく一定の領域を占める面として把握可能なものを含み、例えば、その表面に凹凸が形成されていてもよい。例えば、本実施形態における造形面３２１には、予め定められた間隔を空けて複数の溝３２４が形成されている。溝３２４は、Ｙ方向に沿って延びるように形成されている。他の実施形態では、造形ステージ３２０に溝３２４が形成されていなくてもよい。

【0030】

図６に示すように、載置部３１０は、Ｚ方向に沿って見たときに、第２加熱部３３０の外側に配置されている。本実施形態における載置部３１０は、４つの載置部材３１１によって構成されている。各載置部材３１１は、造形ステージ３２０の各角部Ｃｎ１に対応して配置されている。より詳細には、本実施形態では、各載置部材３１１は、Ｚ方向に沿って見たときに、略Ｌ字型状を有しており、各載置部材３１１のＬ字状に屈曲する部分の内側の壁によって、略矩形状の領域Ｒ１の各角部を区画するように配置されている。これによって、各載置部材３１１は、Ｚ方向に沿って見たときに、領域Ｒ１の内側に配置された第２加熱部３３０を囲むように、第２加熱部３３０の外側に配置されている。

【0031】

図７は、載置部材３１１の付近を示す斜視図である。図７は、図５のうち、最も－Ｘ方向側および－Ｙ方向側に配置された載置部材３１１の付近を拡大して示している。図７では、載置部材３１１のうち、造形ステージ３２０と重なる部分が破線によって示されている。図６および図７に示すように、載置部材３１１は、凸部３１２を有している。凸部３１２は、載置部材３１１において、凸部３１２以外の部分よりも＋Ｚ方向に突出した部分である。本実施形態における凸部３１２の上面は、平面度が調整された基準面３１３を形成している。つまり、凸部３１２は、載置部３１０のうち、基準面３１３を有する部分である。基準面３１３の平面度は、例えば、１００μｍ以下であることが好ましい。図６および図７では、基準面３１３にハッチングが付されている。

【0032】

図６に示すように、本実施形態では、凸部３１２は、造形ステージ３２０の各角部Ｃｎ１に対応する位置に設けられている。図７に示すように、造形ステージ３２０は、その下面が、各凸部３１２の基準面３１３の一部と接するように、基準面３１３上に載置されている。

【0033】

載置部３１０のうち、本実施形態における凸部３１２のように基準面３１３を有する部分は、第２支持部３７０よりも熱膨張率が低い部材によって形成されると好ましい。例えば、第２支持部３７０が鉄鋼やステンレス鋼によって形成されている場合、凸部３１２は、インバー等によって形成されると好ましい。本実施形態では、各載置部材３１１の全体がインバーによって形成されている。第２支持部３７０は、鉄鋼によって形成されている。

【0034】

第２支持部３７０は、載置部３１０および第２加熱部３３０の下方に設けられている。第２支持部３７０は、載置部３１０を支持する。本実施形態では、第２支持部３７０は、図５に示した１対の脚部３７５を介して、上述した第２電動アクチュエーター４２０に固定されている。各脚部３７５は、Ｙ方向に長尺な略直方体状を有しており、Ｘ方向において互いに向かい合うように、Ｙ方向に沿って配置されている。

【0035】

図８は、図５のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面図である。図８に示すように、第２加熱部３３０は、造形ステージ３２０の下方に配置され、Ｚ方向に沿って見たときに造形ステージ３２０の周縁よりも内側に配置されている。より詳細には、図６および図８に示すように、第２加熱部３３０は、載置部３１０と接触しないように、Ｚ方向に沿って見たときに、上述した領域Ｒ１内に配置されている。第２加熱部３３０は、造形ステージ３２０を加熱する。

【0036】

図９は、第２加熱部３３０の分解斜視図である。なお、図９には、後述する載置板３４５も示されている。第２加熱部３３０は、第２加熱板３３１と、第２ヒーター３３２とを備える。本実施形態では、第２ヒーター３３２は、ラバーヒーターによって形成され、略矩形の板状を有している。第２ヒーター３３２のＸ方向およびＹ方向における中央部には、略矩形状の開口形状を有する開口部Ｏｐが形成されている。第２ヒーター３３２は、図示しない配線を介して制御部５００と電気的に接続されている。第２ヒーター３３２の出力および温度は、制御部５００によって制御される。他の実施形態では、第２ヒーター３３２は、例えば、ハロゲンヒーターや、ニクロム線ヒーター、カーボンヒーター等によって構成されていてもよい。第２加熱板３３１は、アルミニウムによって形成され、略矩形の板状を有している。第２加熱板３３１は、第２ヒーター３３２の上に積層されている。

【0037】

図８に示すように、押し付け部３４０は、第２加熱部３３０の下方に設けられている。押し付け部３４０は、第２加熱部３３０を、造形ステージ３２０に下方から押し付ける。本実施形態における押し付け部３４０は、複数の付勢部材３４４と、載置板３４５と、柱３４７とを備える。

【0038】

載置板３４５は、板状を有し、第２加熱部３３０を載置する。本実施形態では、載置板３４５は、アルミニウムによって形成されている。図９に示すように、本実施形態における載置板３４５は、略矩形の板状を有しており、４つの角部Ｃｎ２を有している。図８に示すように、載置板３４５のＸ方向およびＹ方向における中央部と、各角部Ｃｎ２に対応する位置とには、Ｚ方向に沿って延びる円柱形状を有する柱３４７が連結されている。載置板３４５の中央部に配置された柱３４７のことを、特に中央柱３４６とも呼ぶ。付勢部材３４４は、載置板３４５を造形ステージ３２０に向けて付勢する。付勢部材３４４は、載置板３４５の中央部および角部Ｃｎ２に対応して設けられる。本実施形態では、載置板３４５の中央部と各角部Ｃｎ２とに対応して、５つの付勢部材３４４が設けられている。より詳細には、本実施形態では、各付勢部材３４４は、略円筒形状のコイルバネによって形成され、それぞれ、各柱３４７の外周を囲うように配置されている。

【0039】

各柱３４７は、載置板３４５の下方に設けられている。各柱３４７は、その上面に設けられたネジ穴に位置決めネジ３４１がねじ込まれることによって、載置板３４５に固定される。中央柱３４６は、その一部が第２支持部３７０に設けられた穴３７２の内部に位置している。スペーサー３４３は、中央柱３４６と第２支持部３７０の隙間を埋めるように、穴３７２に設けられている。付勢部材３４４は、略円筒形状を有するコイルバネとして構成され、中央柱３４６の外周のうち、載置板３４５とスペーサー３４３の間に設けられている。第２加熱部３３０は、付勢部材３４４の弾性力によって上方向に付勢され、造形ステージ３２０に下方から押し付けられる。以下では、押し付け部３４０によって第２加熱部３３０が造形ステージ３２０に押し付けられている状態のことを、押し付け状態とも呼ぶ。

【0040】

押し付け移動部３８０は、押し付け部３４０を、造形ステージ３２０から離れる後退方向、および、造形ステージ３２０に近付く前進方向に移動させるように構成されている。本実施形態では、後退方向は、鉛直下方向である。前進方向は、鉛直上方向である。

【0041】

本実施形態における押し付け移動部３８０は、第１レバー３８１と、ロッド３８２と、第２レバー３８３と、検出部３９０とを有している。ロッド３８２は、その軸方向に沿って長尺な軸状に形成されており、Ｙ方向に沿って配置されている。ロッド３８２は、第１レバー３８１と第２レバー３８３とを接続している。第２レバー３８３は、Ｘ方向に沿って見たときに、略Ｌ字型形状を有しており、一端部３８４および他端部３８５と、一端部３８４と他端部３８５とをつなぐ屈曲部３８６とを有している。第２レバー３８３は、第２支持部３７０のＸ方向およびＹ方向における中央部付近の下面に固定された固定部材３７１に固定されている。より詳細には、第２レバー３８３は、屈曲部３８６をＸ方向に貫通するピン３８７によって、ピン３８７を軸中心に、Ｙ方向およびＺ方向に沿ったＹＺ平面内で回動可能に、固定部材３７１に固定されている。第２レバー３８３の一端部３８４には、ロッド３８２の＋Ｙ方向側の端部が接続されている。他端部３８５には、中央柱３４６の下端部が接続されている。

【0042】

第１レバー３８１を－Ｙ方向に引くことにより、ロッド３８２が－Ｙ方向に移動する。ロッド３８２が－Ｙ方向に移動することで、第２レバー３８３の一端部３８４が－Ｙ方向に移動し、第２レバー３８３は、ピン３８７を中心にＹＺ平面内で回動する。第２レバー３８３が回動することで、第２レバー３８３の他端部３８５が下方向に移動し、中央柱３４６が下方向へ移動する。中央柱３４６の下方向への移動により、中央柱３４６に固定された載置板３４５が、各付勢部材３４４を縮ませつつ下降する。このようにして、押し付け移動部３８０によって、押し付け状態が解除される。逆に、押し付け状態が解除されている状態で、第１レバー３８１を＋Ｙ方向に押すことにより、押し付け移動部３８０によって押し付け部３４０を上昇させ、造形ステージ３２０に第２加熱部３３０を押し付けることができる。なお、第１レバー３８１は、例えば、ユーザーの手によって操作されてもよいし、制御部５００による制御下で、第１レバー３８１を動作させるための図示しないアクチュエーターによって動作するように構成されてもよい。

【0043】

検出部３９０は、押し付け部３４０の、後退方向および前進方向に沿った位置を検出する。本実施形態では、検出部３９０は、光学式の測距センサーによって構成されている。検出部３９０は、第２支持部３７０の下側に固定されている。本実施形態における検出部３９０は、ロッド３８２に固定されたマーカー３９１に光を照射し、その反射光を受光することによって、検出部３９０とマーカー３９１との間のＹ方向における距離を測定する。マーカー３９１のＹ方向における位置は、ロッド３８２のＹ方向に沿った移動に伴って変化するので、押し付け部３４０のＺ方向における位置を反映する。そのため、検出部３９０は、測定した距離に基づいて、押し付け部３４０のＺ方向における位置を検出できる。他の実施形態では、検出部３９０は、例えば、超音波式や電波式の測距センサーによって構成されてもよいし、接触式センサーによって構成されてもよい。また、検出部３９０は、例えば、押し付け部３４０のＺ方向における位置を直接、検出してもよいし、第１レバー３８１やロッド３８２や第２レバー３８３の位置や角度等を検出することによって、押し付け部３４０のＺ方向における位置を検出してもよい。また、検出部３９０は、少なくとも、押し付け状態と、押し付けが解除された状態とを判別できるように、押し付け部３４０のＺ方向における位置を検出すればよい。

【0044】

図５に示した押さえ部３５０は、造形ステージ３２０を基準面３１３に相対的に押さえる。押さえ部３５０は、第１押さえ部３５１と、第２押さえ部３５２と、を備える。第１押さえ部３５１は、載置部３１０の－Ｘ方向側の端部に設けられている。第２押さえ部３５２は、載置部３１０の＋Ｙ方向側の端部に設けられている。第１押さえ部３５１および第２押さえ部３５２は、偏芯ピン３５３によって構成されている。

【0045】

図１０は、第２押さえ部３５２およびその近傍を示す図である。造形ステージ３２０の側面は、下方側の端部が上方側の端部よりも造形面３２１から水平方向に離れるように傾斜した、第１傾斜面３２６を有する。より詳細には、本実施形態では、造形ステージ３２０の－Ｘ方向側、＋Ｘ方向側および＋Ｙ方向側の側面が、第１傾斜面３２６として構成されている。造形面３２１と第１傾斜面３２６の成す角度は、造形ステージ３２０の内部側において９５°以上１３５°以下であることが好ましい。本実施形態では、造形面３２１と第１傾斜面３２６との成す角度は、造形ステージ３２０の内部側において１３５°に設定されている。押さえ部３５０は、造形ステージ３２０の第１傾斜面３２６に対向する第２傾斜面３５６を有する。より詳細には、第２傾斜面３５６は、その下方側の端部が、水平方向において、上方側の端部よりも偏芯ピン３５３の内側に位置するように傾斜している。第２傾斜面３５６が第１傾斜面３２６に接触することで、造形ステージ３２０が基準面３１３に相対的に押さえられる。本実施形態のように、造形面３２１と第１傾斜面３２６との成す角度が造形ステージ３２０の内部側において１３５°である場合、造形面３２１と第２傾斜面３５６との成す鋭角の角度は、８０°以上９０°未満であると好ましい。これによって、造形ステージ３２０の昇温により、造形ステージ３２０が膨張した場合であっても、造形ステージ３２０の反りを抑制しつつ、押さえ部３５０によって造形ステージ３２０を効果的に押さえることができる。

【0046】

各偏芯ピン３５３は、ピン回転軸ＡＸを有する。ピン回転軸ＡＸの軸線方向は、Ｚ軸に沿う方向である。ピン回転軸ＡＸは、偏芯ピン３５３の中心からずれた位置に設けられている。偏芯ピン３５３は、ピン回転軸ＡＸを回転軸として回転可能に設けられている。造形面３２１に沿った方向の造形ステージ３２０の位置は、ユーザーが偏芯ピン３５３をピン回転軸ＡＸ回りに回転させることによって調整される。ピン回転軸ＡＸは偏芯ピン３５３の中心からずれた位置に設けられているため、偏芯ピン３５３がピン回転軸ＡＸ回りに回転されることにより、ピン回転軸ＡＸと、第２傾斜面３５６の第１傾斜面３２６と接触する部分との距離が変化する。よって、偏芯ピン３５３がピン回転軸ＡＸ回りに回転されることにより、造形面３２１に沿った方向の造形ステージ３２０の位置が変化する。造形ステージ３２０の－Ｘ方向側の端部の位置は、ユーザーが第１押さえ部３５１の偏芯ピン３５３をピン回転軸ＡＸ回りに回転させることによって調整される。造形ステージ３２０の＋Ｙ方向側の端部の位置は、ユーザーが第２押さえ部３５２の偏芯ピン３５３をピン回転軸ＡＸ回りに回転させることによって調整される。

【0047】

図５に示した付勢部３６０は、造形ステージ３２０を押さえ部３５０に向かって付勢する。付勢部３６０は、ステージ３００の＋Ｘ方向側の端部に設けられている。付勢部３６０は、造形ステージ３２０の＋Ｘ方向側の第１傾斜面３２６に対向する図示しない傾斜面を有しており、この傾斜面を第１傾斜面３２６に接触させることで、造形ステージ３２０を押さえ部３５０に向かって付勢する。なお、ステージ３００は、付勢部３６０を備えていなくてもよい。

【0048】

図１１は、本実施形態における第１加熱部６００および第１支持部７００の概略構成を示す斜視図である。図１２は、第１加熱部６００の分解斜視図である。図１１および図１２に示すように、第１加熱部６００は、第１ヒーター６１０と、第１ヒーター６１０の熱を造形面３２１に積層された可塑化材料に伝える第１加熱板６２０と、第１加熱板６２０を支持するフレーム部６３０と、断熱材によって構成された断熱部６５０を有している。図６に示すように、第１加熱板６２０と、第１ヒーター６１０と、フレーム部６３０と、断熱部６５０とは、下からこの順で積層されている。

【0049】

図２、図１１および図１２に示すように、第１加熱部６００には、第１加熱部６００をその面方向と直交する方向に貫通する貫通孔６０１が形成されている。本実施形態では、第１加熱部６００には、貫通孔６０１として、第１貫通孔６０１ａと、第２貫通孔６０１ｂとが形成されている。第１貫通孔６０１ａと第２貫通孔６０１ｂとは、第１加熱部６００のＹ方向における中央部に形成されている。第２貫通孔６０１ｂは、第１貫通孔６０１ａの＋Ｘ方向側に形成されている。以下では、第１貫通孔６０１ａと第２貫通孔６０１ｂとを特に区別しない場合、両者を単に貫通孔６０１とも呼ぶ。図１２に示すように、本実施形態では、貫通孔６０１は、第１ヒーター６１０をＺ方向に貫通するように形成された孔ＨＬ１と、第１加熱板６２０をＺ方向に貫通するように形成された孔ＨＬ２とが、Ｚ方向に連なることによって形成されている。

【0050】

ノズル６１の少なくとも一部は、可塑化材料を吐出して三次元造形物を造形しているとき、図２に示すように、貫通孔６０１内に位置する。図２では、Ｚ方向に沿って見たときに、ノズル６１の周囲が第１加熱部６００によって囲われているとも言える。以下では、「可塑化材料を吐出して三次元造形物を造形しているとき」のことを、単に、「三次元造形物の造形時」や「造形時」とも呼ぶ。本実施形態では、三次元造形物の造形時には、ノズル開口６２は、Ｚ方向において、加熱面６２１と造形面３２１との間に配置される。なお、この「加熱面６２１と造形面３２１との間」は、加熱面６２１と同じ位置や造形面３２１と同じ位置を含まない。

【0051】

ノズル６１は、造形時以外に貫通孔６０１内に位置していなくてもよい。例えば、本実施形態では、後述する傾き調整処理が実行されている間、ノズル６１は、第１加熱部６００の上方に位置し、貫通孔６０１内に位置しない。より詳細には、本実施形態では、造形部２００が、制御部５００による制御下で、図１に示した第４電動アクチュエーター４４０によって第１加熱部６００に対して上方に移動されることにより、ノズル６１が第１加熱部６００の上方に移動される。このように、第４電動アクチュエーター４４０は、造形部２００をＺ方向に沿って移動させることによって、ノズル６１が貫通孔６０１内に位置する状態と、ノズル６１が第１加熱部６００の上方に位置することによって貫通孔６０１内に位置しない状態である退避状態とを、切り替える。以下では、ノズル６１を第１加熱部６００の上方へと移動させることを、「ノズル６１を退避させる」や、「造形部２００を退避させる」とも言う。なお、他の実施形態では、第４電動アクチュエーター４４０は、例えば、第１加熱部６００を造形部２００に対してＺ方向に沿って移動させることによって、ノズル６１が貫通孔６０１内に位置する状態と退避状態とを切り替えるように構成されていてもよい。

【0052】

図１２に示した第１ヒーター６１０は、矩形板状を有するラバーヒーターによって構成されている。第１ヒーター６１０は、図示しない配線を介して制御部５００と電気的に接続されている。第１ヒーター６１０の出力および温度は、制御部５００によって制御される。他の実施形態では、第１ヒーター６１０は、例えば、ハロゲンヒーターや、ニクロム線ヒーター、カーボンヒーター等によって構成されていてもよい。

【0053】

本実施形態では、第１加熱板６２０は、矩形板状を有している。第１加熱板６２０の下面は、加熱面６２１を形成する。加熱面６２１とは、第１加熱部６００の面のうち、造形面３２１に近い面のことを指す。第１加熱板６２０の上面には、第１ヒーター６１０が直接、貼り付けられている。第１加熱板６２０は、第１ヒーター６１０から供給される熱を、加熱面６２１を介して、造形層に供給する。他の実施形態では、第１ヒーター６１０は、例えば、接着剤を介して第１加熱板６２０に固定されていてもよいし、ボルト等の締結具によって第１加熱板６２０に固定されていてもよい。

【0054】

本実施形態では、第１加熱板６２０は、アルミニウムによって形成されている。これにより、例えば、第１加熱板６２０が鉄鋼やステンレス鋼によって形成されている場合と比較して、第１加熱板６２０によって第１ヒーター６１０の熱をより効率良く可塑化材料に伝えることができ、かつ、第１加熱板６２０を軽量化できる。他の実施形態では、第１加熱板６２０は、例えば、鉄鋼やステンレス鋼等によって形成されてもよい。

【0055】

第１支持部７００は、第１加熱部６００の姿勢の変更を許容可能に構成された姿勢変更部８００を有している。より詳細には、本実施形態における第１支持部７００は、支持部材７１０と、姿勢変更部８００として機能する吊り下げ部８１０とを有している。

【0056】

支持部材７１０は、ノズル６１とともにステージ３００との相対位置が変更するように固定されている。本実施形態における支持部材７１０は、固定板７１１と、一対の腕部７３０とを有している。固定板７１１は、Ｘ方向に長尺な矩形状の板状を有しており、その板面がＸ方向およびＺ方向に沿い、かつ、その長手方向がＸ方向に沿うように可動部４３１に固定されている。腕部７３０は、固定板７１１から－Ｙ方向に向かって延び、かつ、Ｘ方向において互いに向かい合うように固定板７１１に固定されている。

【0057】

図１１に示すように、本実施形態では、第１支持部７００は、３つの吊り下げ部８１０を有している。本実施形態では、第１吊り下げ部８１０Ａは、第１加熱部６００のＹ方向における端部のＸ方向における中央部を吊り下げて支持している。より詳細には、第１吊り下げ部８１０Ａは、固定板７１１のＸ方向における中央部から第１加熱部６００を－Ｚ方向に吊り下げて支持している。第２吊り下げ部８１０Ｂおよび第３吊り下げ部８１０Ｃは、第１加熱部６００のＹ方向における中央位置よりも－Ｙ方向側を支持している。より詳細には、第２吊り下げ部８１０Ｂは、－Ｘ方向側に配置された腕部７３０から第１加熱部６００を－Ｚ方向に吊り下げて支持している。第３吊り下げ部８１０Ｃは、＋Ｘ方向側に配置された腕部７３０から第１加熱部６００を－Ｚ方向に吊り下げて支持している。

【0058】

図１３は、吊り下げ部８１０の断面を示す図である。図１３は、３つの吊り下げ部８１０のうち、８１０Ｃの断面を示している。上述したように、吊り下げ部８１０は、支持部材７１０から第１加熱部６００を吊り下げて支持する。図１３に示すように、吊り下げ部８１０は、可動部材８２０と、規制部材８３０とを有している。可動部材８２０は、支持部材７１０に対して吊り下げ方向に沿って移動することで、第１加熱部６００の吊り下げ方向における位置を変更する。吊り下げ方向とは、吊り下げ部８１０が第１加熱部６００を吊り下げる方向のことを指す。規制部材８３０は、可動部材８２０の吊り下げ方向に沿った移動を許容および規制する。規制部材８３０は、可動部材８２０の移動を許容することによって第１加熱部６００の姿勢の変更を許容し、可動部材８２０の移動を規制することによって第１加熱部６００の姿勢を固定する。

【0059】

より詳細には、本実施形態では、可動部材８２０は、その軸方向に沿って長尺な軸状のシャフトとして構成されている。規制部材８３０は、その軸方向に沿って長尺な略円筒状を有する、外径把持型のコレットチャックとして構成されている。可動部材８２０は、規制部材８３０を、規制部材８３０の軸方向に沿って貫通するように、規制部材８３０に挿入されている。可動部材８２０の上側の端部には、鍔部８２１が設けられている。鍔部８２１によって、規制部材８３０から可動部材８２０が抜け落ちることが抑制されるとともに、規制部材８３０からの可動部材８２０の下方向への最大突出量が定まる。図１１に示すように、第１吊り下げ部８１０Ａおよび第２吊り下げ部８１０Ｂの可動部材８２０の下側の端部は、第１固定部材６３１を介して、第１加熱部６００のフレーム部６３０に固定されている。第１吊り下げ部８１０Ａおよび第２吊り下げ部８１０Ｂの規制部材８３０の上端部は、第２固定部材８０１を介して、腕部７３０に固定されている。第３吊り下げ部８１０Ｃの可動部材８２０の下側の端部は、第３固定部材６３２を介して、フレーム部６３０に固定されている。第３吊り下げ部８１０Ｃの規制部材８３０の上端部は、第４固定部材８０２を介して、固定板７１１に固定されている。

【0060】

規制部材８３０は、チャック部８３１を開閉させることで、規制部材８３０に挿入された可動部材８２０を把持可能に構成されている。チャック部８３１が開かれることで、可動部材８２０の把持が解除され、可動部材８２０の移動が許容される。チャック部８３１が閉じられることで、可動部材８２０が規制部材８３０によって把持され、可動部材８２０の移動が規制される。本実施形態では、チャック部８３１は、例えば、エアーや油圧によって開閉するように構成され、制御部５００によって制御される。

【0061】

図１４は、本実施形態における三次元造形装置１００の製造方法を実現するための三次元造形処理のフローチャートである。三次元造形処理は、例えば、ステージ３００の設置が完了した後に、制御部５００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。

【0062】

ステップＳ１０５にて、制御部５００は、第４電動アクチュエーター４４０を制御することによって、造形部２００を退避させる。より詳細には、制御部５００は、ステップＳ１０５において、第１造形部２００ａおよび第２造形部２００ｂを退避させる。なお、造形部２００の退避は、後述する接近処理や許容処理において加熱面６２１と造形面３２１とが接触するまでに実行されればよい。また、造形部２００の退避が実行された後に三次元造形処理が開始されてもよく、この場合、ステップＳ１０５が省略されてもよい。

【0063】

ステップＳ１１０にて、制御部５００は、第１加熱部６００を予め定められた第１温度まで昇温させる。第１温度は、例えば、三次元造形物の造形時における第１加熱部６００の設定温度として定められる。

【0064】

ステップＳ１１５にて、制御部５００は、ステージ３００を予め定められた第２温度まで昇温させる。本実施形態では、制御部５００は、ステップＳ１１５において、第２加熱部３３０を制御して、例えば、図示しない温度センサーによって検出される造形ステージ３２０の温度を参照しつつ、造形ステージ３２０を加熱することによって、造形ステージ３２０を第２温度まで昇温させる。第１温度と第２温度との温度差は、例えば、造形面３２１と加熱面６２１とが接触した際の造形面３２１や加熱面６２１の変形を抑制できる程度に小さいと好ましい。この場合、この温度差は、２０℃以下であると好ましく、１０℃以下であるとより好ましく、５℃以下であると更に好ましい。本実施形態では、第１温度と第２温度とは同じ温度である。なお、他の実施形態では、ステップＳ１１５は、例えば、ステップＳ１１０に先立って実行されてもよい。また、ステップＳ１１０とステップＳ１１５とが同時に実行されてもよい。

【0065】

ステップＳ１２０からステップＳ１３０にて、制御部５００は、加熱面６２１の傾きを調整する傾き調整処理を実行する。まず、ステップＳ１２０にて、制御部５００は、姿勢変更部８００を制御することによって、第１加熱部６００の姿勢の変更を許容する許容処理を実行する。本実施形態では、制御部５００は、ステップＳ１２０において、３つの規制部材８３０のチャック部８３１を開くことによって、各規制部材８３０による各可動部材８２０の把持を解除する。これによって、各可動部材８２０の吊り下げ方向に沿った移動が許容され、第１加熱部６００の姿勢の変更が許容される。

【0066】

ステップＳ１２５にて、制御部５００は、接近処理を実行する。接近処理とは、移動部４００を制御することによって、加熱面６２１と造形面３２１とを近付ける処理を指す。本実施形態では、制御部５００は、ステップＳ１２０において、まず、加熱面６２１と造形面３２１との接近に関するリミットスイッチを解除する。このリミットスイッチは、造形中における加熱面６２１と造形面３２１との接触を抑制することを目的として、加熱面６２１と造形面３２１とが近付きすぎることを抑制するために設定されている。なお、リミットスイッチは、いわゆるソフトリミットであってもよいし、接触式センサーや非接触式センサーによって実現されるリミットスイッチであってもよい。次に、制御部５００は、移動部４００を制御することによって、加熱面６２１と造形面３２１とが平行に接触するまで、加熱面６２１を下降させる。より詳細には、例えば、ステップＳ１２０の開始時点において、加熱面６２１と造形面３２１とが平行でない場合、加熱面６２１の下降により、まず、加熱面６２１と造形面３２１とが部分的に接触する。ステップＳ１１５で第１加熱部６００の姿勢の変更が許容されているので、この状態で、更に加熱面６２１が下降することで、加熱面６２１と造形面３２１とが平行に接触する。なお、本明細書において、「加熱面６２１と造形面３２１とが平行」とは、２つの面が完全に平行である場合のみならず、加熱面６２１と造形面３２１との間の角度差が５°以下である場合をも含む。

【0067】

以下では、ステップＳ１２０およびステップＳ１２５のように、第１加熱部６００の姿勢の変更が許容された状態で加熱面６２１と造形面３２１とを平行に接触させる工程のことを、接触工程とも呼ぶ。つまり、本実施形態における接触工程は、上述した許容処理と接近処理とによって実現される。また、加熱面６２１と造形面３２１とが平行に接触した状態を平行接触状態とも呼ぶ。

【0068】

ステップＳ１３０にて、制御部５００は、ステップＳ１２５で実現された平行接触状態を維持したまま、姿勢変更部８００を制御することによって、第１加熱部６００の姿勢を固定する。本実施形態では、制御部５００は、ステップＳ１３０において、規制部材８３０のチャック部８３１を閉めることによって、可動部材８２０の移動を規制する。これによって、姿勢変更部８００の姿勢の変更が規制され、姿勢変更部８００の姿勢が固定される。より詳細には、例えば、ステップＳ１３０の後に、移動部４００によって加熱面６２１と造形面３２１とを離間させても、第１加熱部６００の姿勢が、平行接触状態における姿勢と同様の姿勢に維持される。ステップＳ１３０のように、平行接触状態で第１加熱部６００の姿勢を固定する工程のことを、固定工程とも呼ぶ。また、ステップＳ１０５からステップＳ１３０のように、後述する配置工程と積層工程と加熱工程とに先立って、第１加熱部６００の姿勢を調整する工程のことを、キャリブレーション工程とも呼ぶ。また、キャリブレーション工程を実行する処理のことをキャリブレーション処理とも呼ぶ。

【0069】

ステップＳ１３５にて、制御部５００は、第４電動アクチュエーター４４０を制御することによって、貫通孔６０１内にノズル６１の少なくとも一部を位置させる。ステップＳ１３５のように、貫通孔６０１内にノズル６１の少なくとも一部を位置させる工程のことを、配置工程とも呼ぶ。

【0070】

ステップＳ１４０にて、制御部５００は、積層工程と加熱工程とを実行する。積層工程とは、配置工程が完了した後に、ノズル６１を移動させながらノズル６１から可塑化材料をステージ３００に吐出することによって、造形面３２１に造形層を積層する工程のことを指す。加熱工程とは、積層工程によって積層された可塑化材料を、第１加熱部６００によって加熱する工程のことを指す。なお、本実施形態では、制御部５００は、ステップＳ１３０の完了後、ステップＳ１４０を実行するのに先立って、加熱面６２１と造形面３２１との接近に関するリミットスイッチをＯＮにする。

【0071】

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、三次元造形物の造形時において、ノズル６１の少なくとも一部は、プレート形状を有する第１加熱部６００の貫通孔６０１内に位置する。これによって、Ｚ方向に沿って見たときに、ノズル６１の周囲が第１加熱部６００によって囲われるので、ノズル６１に対して第１加熱部６００を移動させることなく、ノズル６１の移動方向の前方に対応する位置に積層された造形材料を加熱できる。そのため、簡易な制御によって、造形領域に積層された可塑化材料の層を加熱し、加熱された可塑化材料の層上に可塑化材料を吐出して三次元造形物を造形できる。また、第１加熱部６００の姿勢の変更を許容する姿勢変更部８００は、加熱面６２１と造形面３２１とが平行に接触した状態で、第１加熱部６００の姿勢を固定可能に構成されている。これによって、例えば、造形面３２１を用いずに第１加熱部６００の姿勢を調整する場合と比較して、容易に、加熱面６２１を造形面３２１に平行に設定できる。そのため、造形時における造形層と第１加熱部６００との接触や、加熱面６２１と造形面３２１との間の距離のばらつきに起因する造形層の加熱温度のばらつきを効果的に抑制できる。従って、より精度良く三次元造形物を造形できる可能性が高まる。

【0072】

また、本実施形態では、第１支持部７００は、支持部材７１０から第１加熱部６００を吊り下げて支持し、姿勢変更部８００として機能する吊り下げ部８１０を有する。吊り下げ部８１０は、支持部材７１０に対して吊り下げ方向に沿って移動することで第１加熱部６００の吊り下げ方向における位置を変更する可動部材８２０と、可動部材８２０の移動を許容および規制する規制部材８３０とを有する。規制部材８３０は、可動部材８２０の移動を許容することによって第１加熱部６００の姿勢の変更を許容し、可動部材８２０の移動を規制することによって第１加熱部６００の姿勢を固定する。そのため、第１加熱部６００を吊り下げて支持する形態において、容易に、加熱面６２１を造形面３２１に平行に設定できる。

【0073】

特に、本実施形態では、吊り下げ部８１０の規制部材８３０がコレットチャックとして構成されているので、規制部材８３０が、例えば、ロッドエンド等の、可動部材８２０との螺合によって可動部材８２０を支持する部材として構成されている場合と比較して、移動が許容された可動部材８２０を吊り下げ方向に沿ってより容易に移動させることができる。他の実施形態では、規制部材８３０は、例えば、内径把持型のコレットチャックとして構成されてもよいし、セットカラーによって構成されてもよい。これらの場合であっても、本実施形態と同様に、移動が許容された可動部材８２０を吊り下げ方向に沿って容易に移動させることができる。なお、他の実施形態では、吊り下げ部８１０が、例えば、ロッドエンドによって構成されていてもよい。

【0074】

また、本実施形態では、制御部５００は、傾き調整処理において、加熱面６２１と造形面３２１とを近付ける接近処理と、第１加熱部６００の姿勢の変更を許容する処理とを実行することによって、加熱面６２１を造形面３２１と平行に接触させる。そして、加熱面６２１と造形面３２１とが平行に接触した状態で、制御部５００は、姿勢変更部８００を制御することによって第１加熱部６００の姿勢を固定する。そのため、制御部５００に傾き調整処理を実行させることで、加熱面６２１を造形面３２１に平行に設定できる。

【0075】

また、本実施形態では、制御部５００は、ステージ３００と第１加熱部６００とを、それぞれ予め定められた温度に昇温させた後に、傾き調整処理を実行する。これによって、例えば、第１加熱部６００を三次元造形物の造形時における設定温度に昇温させた後に傾き調整処理を実行することで、傾き調整処理において、造形時の実際の温度環境による影響を加味して、加熱面６２１の傾きを調整できる。また、ステージ３００を昇温させるので、加熱面６２１と造形面３２１との接触時に、造形面３２１の温度が加熱面６２１の温度に対して低すぎることによって、加熱面６２１や造形面３２１が変形することを抑制できる。

【0076】

また、本実施形態では、造形面３２１を有する造形ステージ３２０は、平面度が調整された基準面３１３の上に載置され、押し付け部３４０によって下方から第２加熱部３３０が押し付けられ、押さえ部３５０によって基準面３１３に相対的に押さえられている。これによって、造形ステージ３２０を第２加熱部３３０の上に載置することを要しないため、第２加熱部３３０の平面度が造形面３２１の平面度に及ぼす影響を小さくすることができる。そのため、より精度良く三次元造形物を造形できる可能性が高まる。また、平面度が調整された基準面３１３の上に載置された造形ステージ３２０を用いて第１加熱部６００の姿勢を調整するので、第１加熱部６００の加熱面６２１の平面度をより高めることができる。

【0077】

また、本実施形態では、載置部３１０のうち、基準面３１３を有する部分である凸部３１２は、第２支持部３７０よりも熱膨張率が低い部材によって形成され、造形ステージ３２０の各角部Ｃｎ１に対応する位置に設けられている。これによって、例えば、凸部３１２が、第２支持部３７０を形成する部材の熱膨張率以上の熱膨張率を有する部材によって形成されている場合と比較して、ステージ３００が加熱された場合における凸部３１２の熱膨張を抑制できる。そのため、ステージ３００が加熱された場合であっても、基準面３１３の平面度を高く維持できる。また、凸部３１２が各角部Ｃｎ１に対応する位置に設けられているので、例えば、造形中に造形面３２１に造形層が積層されることにより、造形ステージ３２０の重心がＸ方向およびＹ方向における中央部から端部にずれた場合であっても、造形ステージ３２０が傾くことを抑制できる。特に、本実施形態では、凸部３１２が矩形の造形ステージ３２０の４つの角部Ｃｎ１に対応する位置に設けられているので、例えば、凸部３１２が３つの角部Ｃｎ１に対応する位置にのみ設けられている場合と比較して、造形中における造形ステージ３２０の傾きをより抑制できる。

【0078】

また、本実施形態では、ステージ３００は、押し付け部３４０を後退方向および前進方向に移動させることが可能に構成された押し付け移動部３８０を備える。そのため、押し付け移動部３８０を動作させることによって、押し付け部３４０による造形ステージ３２０への第２加熱部３３０の押し付けを解除できる。これによって、例えば、造形ステージ３２０を載置部３１０上に設置する際に、造形ステージ３２０への第２加熱部３３０の押し付けを解除すれば、造形ステージ３２０を設置する間に造形ステージ３２０が第２加熱部３３０によって押されることを抑制できる。そのため、造形ステージ３２０を造形する際に、容易に、造形ステージ３２０の位置や角度を調整できる。

【0079】

また、本実施形態では、押し付け移動部３８０は、第１レバー３８１と第２レバー３８３とを接続するロッド３８２を有しているので、第１レバー３８１の配置位置の自由度を高めることができる。そのため、例えば、ユーザーによって操作しやすい位置に第１レバー３８１を容易に配置できる。また、本実施形態のように、ロッド３８２によって第１レバー３８１と第２レバー３８３とをＹ方向に接続することで、例えば、ロッド３８２によって第１レバー３８１と第２レバー３８３とをＺ方向に接続する場合と比較して、押し付け移動部３８０の鉛直方向における設置スペースを小さくできる。

【0080】

また、本実施形態では、ステージ３００は、押し付け部３４０のＺ方向における位置を検出する検出部３９０を備える。これによって、検出部３９０によって、押し付け部３４０のＺ方向における位置を検出でき、検出された位置に基づいて、押し付け部３４０によって第２加熱部３３０が造形ステージ３２０に押し付けられている状態であるか否かを検知できる。そのため、例えば、制御部５００は、検出部３９０による検出結果に基づいて、図示しない表示部やスピーカー等を介して、押し付け状態であることや、押し付けが解除された状態であることをユーザーに通知できる。また、例えば、制御部５００は、検出部３９０による検出結果に基づいて、押し付けが解除された状態で三次元造形物の造形の開始が指示された場合に、図示しない表示部やスピーカー等を介してユーザーに警告を通知できる。

【0081】

また、押し付け部３４０は、第２加熱部３３０を載置する載置板３４５と、載置板３４５の中央部に連結された中央柱３４６と、載置板３４５の角部Ｃｎ２および中央部４７に対応して設けられ、載置板３４５を造形ステージ３２０に向けて付勢する複数の付勢部材３４４とを有し、押し付け移動部３８０は、中央柱３４６を後退方向および前進方向に移動させることによって、押し付け部３４０をＺ方向に沿って移動させる。これによって、中央柱３４６をＺ方向に沿って移動させることで、簡易な動作により、押し付け部３４０による造形ステージ３２０への第２加熱部３３０の押し付けと、押し付けの解除とを実現できる。

【0082】

Ｂ．他の実施形態：
（Ｂ－１）上記実施形態では、第１支持部７００は、吊り下げ部８１０を有しているが、吊り下げ部８１０を有していなくてもよい。例えば、第１支持部７００は、第１加熱部６００を水平方向に支持する支持部として構成されていてもよい。この場合、第１支持部７００は、例えば、第１加熱部６００を回動させることにより、第１加熱部６００の水平方向における傾きを変化させることが可能に構成されていてもよい。この場合、姿勢変更部８００は、例えば、第１加熱部６００の回動を許容および規制可能な固定具として構成されてもよい。

【0083】

（Ｂ－２）上記実施形態では、制御部５００は、傾き調整処理を実行しているが、傾き調整処理を実行しなくてもよい。この場合、例えば、傾き調整処理に含まれる工程の一部や全部が、ユーザーの手作業によって実現されてもよい。例えば、許容工程が、ユーザーの手作業によって規制部材８３０のチャック部８３１を開くことで実現されてもよい。

【0084】

（Ｂ－３）上記実施形態では、制御部５００は、ステージ３００と第１加熱部６００とをそれぞれ予め定められた温度に昇温させた後に傾き調整処理を実行している。これに対して、制御部５００は、傾き調整処理を実行する前にステージ３００や第１加熱部６００を昇温させなくてもよい。

【0085】

（Ｂ－４）上記実施形態では、載置部３１０の凸部３１２、つまり、基準面３１３を有する部分は、第２支持部３７０よりも熱膨張率が低い部材によって形成されているが、このような部材によって形成されていなくてもよい。例えば、凸部３１２は、第２支持部３７０と同じ部材によって形成されていてもよい。また、凸部３１２は、造形ステージ３２０の各角部Ｃｎ１に対応する位置に設けられいなくてもよい。例えば、凸部３１２は、角部Ｃｎ１のうち一部に対応する位置に設けられていてもよいし、角部Ｃｎ１と対応する位置に設けられていなくてもよい。

【0086】

（Ｂ－５）上記実施形態では、ステージ３００は、検出部３９０を有しているが、検出部３９０を有していなくてもよい。

【0087】

（Ｂ－６）上記実施形態では、押し付け移動部３８０は、中央柱３４６をＺ方向に移動させることによって、押し付け部３４０をＺ方向に移動させている。これに対して、押し付け移動部３８０は、中央柱３４６をＺ方向に移動させるように構成されなくてもよく、例えば、中央柱３４６を介さずに載置板３４５をＺ方向に移動させるように構成されていてもよいし、中央柱３４６以外の柱３４７をＺ方向に移動させるように構成されていてもよい。

【0088】

（Ｂ－７）上記実施形態では、ステージ３００は、押し付け移動部３８０を有しているが、押し付け移動部３８０を有していなくてもよい。

【0089】

（Ｂ－８）ステージ３００は、造形面３２１を有するステージとして構成されていればよく、上記実施形態で説明した、造形ステージ３２０や第２加熱部３３０や載置部３１０や押し付け部３４０や押さえ部３５０を有していなくてもよい。なお、例えば、ステージ３００に第２加熱部３３０が設けられていない形態において、傾き調整処理に先立ってステージ３００を昇温させる場合、制御部５００は、第１加熱部６００によってステージ３００を加熱して昇温させてもよい。また、ステージ３００を加熱可能な他のヒーターが設けられている場合、そのヒーターによってステージ３００が加熱されてもよい。また、制御部５００は、例えば、第２加熱部３３０が設けられている形態においても、第１加熱部６００や他のヒーターを用いてステージ３００を昇温させてもよい。

【0090】

（Ｂ－９）上記実施形態では、キャリブレーション処理において、許容処理が実行された後に接近処理が実行されることで、平行接触状態が実現されている。これに対して、例えば、接近処理が実行された後に許容処理が実行されることによって、平衡接触状態が実現されてもよい。この場合、例えば、制御部５００は、接近処理によって、加熱面６２１と造形面３２１との一部が接触するまで第１加熱部６００とステージ３００とを接近させた後に許容処理を実行してもよいし、加熱面６２１と造形面３２１とを、可動部材８２０の移動によって接触させることができる位置まで第１加熱部６００とステージ３００とを接近させた後に許容処理を実行してもよい。また、制御部５００は、例えば、接近処理と許容処理とを繰り返し実行することによって平行接触状態を実現してもよい。

【0091】

（Ｂ－１０）上記実施形態では、可塑化部３０は、フラットスクリューであるスクリュー４０と、バレル５０とを備えている。これに対して、可塑化部３０は、フラットスクリューを備えていなくてもよい。例えば、可塑化部３０は、インラインスクリューを備え、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可塑化材料を生成してもよい。この場合、バレルは、インラインスクリューを収容する筒状に形成され、シリンダーと呼ばれることもある。

【0092】

（Ｂ－１１）上記実施形態では、三次元造形装置１００は、２つのノズル６１を備えている。これに対して、ノズル６１の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、上記実施形態の三次元造形装置１００は、２つの造形部２００を備えているが、造形部２００の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。１つの造形部２００が複数のノズル６１を備えていてもよい。

【0093】

（Ｂ－１２）上記実施形態では、造形部２００は、ペレット状に形成された材料を可塑化して吐出するヘッドとして構成されている。これに対して、造形部２００は、例えば、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。

【0094】

Ｃ．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。

【0095】

（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、前記可塑化材料を吐出するノズルと、前記可塑化材料が積層される造形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化させる移動部と、前記ステージに積層された前記可塑化材料を加熱するヒーターを有し、貫通孔が形成されたプレート形状の第１加熱部と、前記ノズルとともに前記ステージとの相対位置が変化するように構成され、前記第１加熱部を支持することによって、前記第１加熱部を前記ステージと対向する位置に配置する第１支持部と、を備える。三次元造形物の造形時において、前記ノズルの少なくとも一部は、前記貫通孔内に位置し、前記第１支持部は、前記第１加熱部の姿勢の変更を許容する姿勢変更部を有し、前記姿勢変更部は、前記第１加熱部の前記造形面に近い面である加熱面と前記造形面とが平行に接触した状態で、前記姿勢を固定可能に構成されている。
このような形態によれば、三次元造形物の造形時において、ノズルの少なくとも一部がプレート形状の第１加熱部の貫通孔内に位置するので、ノズルに対して第１加熱部を移動させることなく、ノズルの移動方向の前方に対応する位置に積層された造形材料を加熱できる。そのため、簡易な制御によって、造形領域に積層された可塑化材料の層を加熱し、加熱された可塑化材料の層上に可塑化材料を吐出して三次元造形物を造形できる。また、加熱面と造形面とを平行に接触させた状態で、第１加熱部の姿勢を調整および固定できるので、容易に、加熱面を造形面に平行に設定できる。そのため、造形時における造形層と第１加熱部との接触や、加熱面と造形面との間の距離のばらつきに起因する造形層の加熱温度のばらつきを効果的に抑制できる。従って、より精度良く三次元造形物を造形できる可能性が高まる。

【0096】

（２）上記形態では、前記第１支持部は、前記ノズルとともに前記ステージとの相対位置が変化するように固定された支持部材と、前記支持部材から前記第１加熱部を吊り下げて支持し、前記姿勢変更部として機能する吊り下げ部と、を有し、前記吊り下げ部は、前記支持部材に対して吊り下げ方向に沿って移動することで、前記第１加熱部の前記吊り下げ方向における位置を変更する可動部材と、前記可動部材の移動を許容および規制する規制部材と、を有し、前記規制部材は、前記可動部材の移動を許容することによって前記姿勢の変更を許容し、前記可動部材の移動を規制することによって前記姿勢を固定してもよい。このような形態によれば、第１加熱部を吊り下げて支持する形態において、容易に、加熱面を造形面に平行に設定できる。

【0097】

（３）上記形態では、前記移動部と、前記姿勢変更部と、を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記加熱面の傾きを調整する傾き調整処理を実行し、前記制御部は、前記傾き調整処理において、前記移動部を制御することによって前記加熱面と前記造形面とを近付ける処理と、前記姿勢変更部を制御することによって前記姿勢の変更を許容する処理と、を実行することによって、前記加熱面を前記造形面と平行に接触させ、前記加熱面と前記造形面とが平行に接触した状態で、前記姿勢変更部を制御することによって前記姿勢を固定してもよい。このような形態によれば、制御部に傾き調整処理を実行させることで、加熱面を造形面に平行に設定できる。

【0098】

（４）上記形態では、前記制御部は、前記ステージと、前記第１加熱部とを、それぞれ、予め定められた温度に昇温させた後に、前記傾き調整処理を実行してもよい。このような形態によれば、例えば、第１加熱部を三次元造形物の造形時における設定温度に昇温させた後に傾き調整処理を実行することで、傾き調整処理において、造形時の実際の温度環境による影響を加味して、加熱面の傾きを調整できる。また、ステージを昇温させるので、加熱面と造形面との接触時に、造形面の温度が加熱面の温度に対して低すぎることによって、加熱面や造形面が変形することを抑制できる。

【0099】

（５）上記形態では、前記ステージは、平面度が調整された基準面の上に載置され、前記造形面を有する造形ステージと、前記造形ステージの下方に配置され、前記造形ステージを加熱する第２加熱部と、前記基準面を有し、前記造形面と垂直な方向に沿って見たときに、前記第２加熱部の外側に配置された載置部と、前記第２加熱部を前記造形ステージに押し付ける押し付け部と、前記造形ステージを前記基準面に相対的に押さえる押さえ部と、を有していてもよい。このような形態によれば、造形ステージを第２加熱部の上に載置することを要しないため、第２加熱部の平面度が造形面の平面度に及ぼす影響を小さくすることができる。そのため、より精度良く三次元造形物を造形できる可能性が高まる。

【0100】

（６）上記形態では、前記ステージは、前記載置部を支持する第２支持部を有し、前記造形ステージは、前記造形面に垂直な方向に沿って見たときに、複数の角部を有し、前記載置部の前記基準面を有する部分は、前記第２支持部よりも熱膨張率が低い部材によって形成され、かつ、前記造形ステージの各角部に対応する位置に設けられていてもよい。このような形態によれば、例えば、基準面を有する部分が、第２支持部を形成する部材の熱膨張率以上の熱膨張率を有する部材によって形成されている場合と比較して、ステージが加熱された場合における、基準面を有する部分の熱膨張を抑制できる。そのため、ステージが加熱された場合であっても、基準面の平面度を高く維持できる。また、基準面を有する部分が造形ステージの各角部に対応する位置に設けられているので、三次元造形物の造形中における造形ステージの傾きをより抑制できる。

【0101】

（７）上記形態では、前記ステージは、前記押し付け部を、前記造形ステージから離れる後退方向、および、前記ステージに近づく前進方向に移動させるように構成された押し付け移動部を有していてもよい。このような形態によれば、押し付け移動部を動作させることによって、押し付け部による造形ステージへの第２加熱部の押し付けを解除できる。

【0102】

（８）上記形態において、前記ステージは、前記押し付け部の前記後退方向および前記前進方向に沿った方向における位置を検出する検出部を有していてもよい。このような形態によれば、検出部によって、押し付け部の後退方向および前進方向に沿った方向における位置を検出でき、検出された位置に基づいて、押し付け部によって第２加熱部が造形ステージに押し付けられている状態であるか否かを検知できる。

【0103】

（９）上記形態において、前記押し付け部は、前記第２加熱部を載置し、角部を有する載置板と、前記載置板の中央部に連結された中央柱と、前記載置板の角部および前記載置板の中央部に対応して設けられ、前記載置板を前記造形ステージに向けて付勢する複数の付勢部材と、を有し、前記押し付け移動部は、前記中央柱を前記後退方向および前記前進方向に移動させることによって、前記押し付け部を移動させてもよい。このような形態によれば、中央柱を後退方向および前進方向に沿った方向に移動させることで、簡易な動作により、押し付け部による造形ステージへの第２加熱部の押し付けと、押し付けの解除とを実現できる。

【0104】

（１０）本開示の第２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、プレート形状を有し、ノズルとともにステージとの相対位置が変化するように構成され、前記ステージと対向する位置に配置された第１加熱部に形成された貫通孔内に、前記ノズルの少なくとも一部を位置させる配置工程と、前記配置工程が完了した後に、前記ノズルと前記ステージとの相対的な位置を変化させながら、材料を可塑化して生成された可塑化材料を前記ノズルから前記ステージに吐出することによって、前記ステージの造形面に前記可塑化材料を積層させる積層工程と、前記ステージに積層された前記可塑化材料を、前記第１加熱部によって加熱する加熱工程と、を備える。前記配置工程、前記積層工程および前記加熱工程に先立って、前記第１加熱部の姿勢の変更を許容する姿勢変更部によって前記姿勢の変更を許容した状態で、前記第１加熱部の前記造形面に近い面である加熱面と、前記造形面と、を平行に接触させる接触工程と、前記加熱面と前記造形面とが平行に接触した状態で、前記姿勢を固定する固定工程と、を実行する。

【符号の説明】

【0105】

２０…材料供給部、２０ａ…第１材料供給部、２０ｂ…第２材料供給部、２２…供給路、３０…可塑化部、３０ａ…第１可塑化部、３０ｂ…第２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…スクリュー上面、４２…スクリュー下面、４４…材料導入口、４５…溝部、４６…凸条部、４７…中央部、５０…バレル、５２…バレル上面、５４…案内溝、５６…連通孔、５８…可塑化ヒーター、６１…ノズル、６１ａ…第１ノズル、６１ｂ…第２ノズル、６２…ノズル開口、６２ａ…第１ノズル開口、６２ｂ…第２ノズル開口、６３…先端面、６３ａ…第１先端面、６３ｂ…第２先端面、６５…ノズル流路、１００…三次元造形装置、２００…造形部、２００ａ…第１造形部、２００ｂ…第２造形部、３００…ステージ、３１０…載置部、３１１…載置部材、３１２…凸部、３１３…基準面、３２０…造形ステージ、３２１…造形面、３２４…溝、３２６…第１傾斜面、３２７…ハンドル、３３０…第２加熱部、３３１…第２加熱板、３３２…第２ヒーター、３４０…押し付け部、３４１…ネジ、３４３…スペーサー、３４４…付勢部材、３４５…載置板、３４６…中央柱、３４７…柱、３５０…押さえ部、３５１…第１押さえ部、３５２…第２押さえ部、３５３…偏芯ピン、３５６…第２傾斜面、３６０…付勢部、３７０…第２支持部、３７１…固定部材、３７２…穴、３７５…脚部、３８０…押し付け移動部、３８１…第１レバー、３８２…ロッド、３８３…第２レバー、３８４…一端部、３８５…他端部、３８６…屈曲部、３８７…ピン、３９０…検出部、３９１…マーカー部、４００…移動部、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、４３１…可動部、４４０…第４電動アクチュエーター、５００…制御部、６００…第１加熱部、６０１…貫通孔、６０１ａ…第１貫通孔、６０１ｂ…第２貫通孔、６１０…第１ヒーター、６２０…第１加熱板、６２１…加熱面、６３０…フレーム部、６３１…第１固定部材、６３２…第３固定部材、６５０…断熱部、７００…第１支持部、７１０…支持部材、７１１…固定板、７３０…腕部、８００…姿勢変更部、８０１…第２固定部材、８０２…第４固定部材、８１０…吊り下げ部、８１０Ａ…第１吊り下げ部、８１０Ｂ…第２吊り下げ部、８１０Ｃ…第３吊り下げ部、８２０…可動部材、８２１…鍔部、８３０…規制部材、８３１…チャック部

【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】