(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-09
(45)【発行日】2022-11-17
(54)【発明の名称】構造体及び構造体の製造方法
(51)【国際特許分類】
A43B 13/14 20060101AFI20221110BHJP
B29C 64/118 20170101ALI20221110BHJP
B33Y 80/00 20150101ALI20221110BHJP
B33Y 10/00 20150101ALI20221110BHJP
A43B 17/00 20060101ALI20221110BHJP
A43B 13/18 20060101ALI20221110BHJP
A61G 7/065 20060101ALI20221110BHJP
A43D 29/00 20060101ALI20221110BHJP
【ＦＩ】
A43B13/14 B
B29C64/118
B33Y80/00
B33Y10/00
A43B17/00 A
A43B13/18
A61G7/065
A43D29/00
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2018140404
(22)【出願日】2018-07-26
(65)【公開番号】P2020014722
(43)【公開日】2020-01-30
【審査請求日】2021-04-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000104674
【氏名又は名称】キョーラク株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001139
【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100130328
【弁理士】
【氏名又は名称】奥野 彰彦
(74)【代理人】
【識別番号】100130672
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 寛之
(72)【発明者】
【氏名】湯浅 亮平
【審査官】遠藤 邦喜
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－０１２７５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１６５０４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／２０８９７９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平０９－２７３５８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５１５２７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２０／０７５７２２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１６－０４３２７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１５０６２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１１０６３１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ４３Ｂ １３／１４
Ｂ２９Ｃ ６４／１１８
Ｂ３３Ｙ ８０／００
Ｂ３３Ｙ １０／００
Ａ４３Ｂ １７／００
Ａ４３Ｂ １３／１８
Ａ６１Ｇ ７／０６５
Ａ４３Ｄ ２９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
造形体を備え、前記造形体は、線状構造体が積層されて構成され、
前記線状構造体が線状樹脂によって形成されている、構造体であって、
前記造形体は、第１及び第２弾性領域を有し、
前記線状構造体の各層において、第１弾性領域を構成する前記線状樹脂は、第２弾性領域を構成する前記線状樹脂よりも細く構成され、
前記線状構造体の各層において、第１弾性領域は、第２弾性領域の内側に配置されており、
第１及び第２弾性領域は、前記線状構造体の最下層から最上層にかけて延びており、
前記線状構造体の各層において、第１弾性領域と第２弾性領域とが、連続するように繋がっている、構造体。
【請求項2】
線状樹脂を吐出するノズルを備えた３次元造形装置を用いる、構造体の製造方法であって、造形ステップを備え、
前記構造体は、線状構造体が積層されて構成される造形体を有し、
前記線状構造体には、第１及び第２弾性領域が設けられ、
前記線状構造体の各層において、第１弾性領域を構成する前記線状樹脂は、第２弾性領域を構成する前記線状樹脂よりも細く、
前記線状構造体の各層において、第１弾性領域は、第２弾性領域の内側に配置されており、
第１及び第２弾性領域は、前記線状構造体の最下層から最上層にかけて延びており、
前記線状構造体の各層において、第１弾性領域と第２弾性領域とが、連続するように繋がっており、
前記造形ステップでは、前記ノズルを走査させながら前記ノズルから前記線状樹脂を吐出させることで前記造形体を形成し、
前記造形ステップを行っているときにおいて、前記ノズルが各層の第１弾性領域を走査するときに前記ノズルから吐出する前記線状樹脂の太さは、前記ノズルが各層の第２弾性領域を走査するときに前記ノズルから吐出する前記線状樹脂の太さよりも細い、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、構造体及び構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、３次元造形装置によって、例えば靴のインソールといった構造体を製造する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、足の３次元造形データに基づいて、３次元造形装置によってインソールを造形する。また、特許文献１には外反母趾による痛みを抑制するために３次元造形データに補正を加えることが開示されている。このように、従来から、ユーザーの使用感を高めるために３次元造形データに補正を加える技術が提案されている。
【0003】
ここで、構造体の使用感を高める手法には、構造体の各箇所に応じて構造体の弾性を変える手法がある。ここで、構造体の弾性（クッション性）は構造体の硬さや柔らかさを示す指標である。構造体の弾性を変える手法には、構造体の各箇所に応じて樹脂材料を変える第１手法の他に、構造体の各箇所に応じて構造体を構成する線状樹脂の配置間隔（充填率）を変える第２手法（以下、充填率コントロール手法と称する）もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１７－１２３９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
３次元造形装置の造形方式には、線状樹脂を吐出するノズルを走査させることで構造体を造形する方式がある。このような方式の３次元造形装置を用い、充填率コントロール手法によって構造体の造形を行う場合には、線状樹脂の配置間隔が第１配置間隔である第１弾性領域と、線状樹脂の配置間隔が第２配置間隔である第２弾性領域とで、ノズルの走査ピッチが異なる。このため、上述の方式の３次元造形装置を用い、充填率コントロール手法によって構造体の造形を行う場合には、ノズルを走査させるときのパスが複雑化する場合がある。
【0006】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、弾性が異なる領域を有していても、造形時のノズルの走査パスの複雑化が抑制される構造体と、弾性が異なる領域を有する構造体の造形にあたり、造形時のノズルの走査パスの複雑化を抑制することができる構造体の製造方法と、を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明によれば、造形体を備え、造形体が線状構造体を有し、線状構造体が線状樹脂によって形成されている、構造体であって、造形体は、第１及び第２弾性領域を有し、第１弾性領域を構成する前記線状樹脂は、第２弾性領域を構成する前記線状樹脂よりも細く構成されている、構造体が提供される。
【0008】
本発明によれば、第１弾性領域を構成する前記線状樹脂は、第２弾性領域を構成する前記線状樹脂よりも細く構成されている。このため、第１弾性領域の弾性と第２弾性領域の弾性とを異ならせたとしても、第１弾性領域の線状樹脂の配置間隔と第２弾性領域の線状樹脂の配置間隔とを変える必要がなくなり、その結果、本発明に係る構造体は、造形時のノズルの走査パスの複雑化が抑制される。
【0009】
以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記造形体は、前記線状構造体が積層されて構成され、第１及び第２弾性領域は、前記線状構造体の最下層から最上層にかけて延びており、第１弾性領域と第２弾性領域とが、連続するように繋がっている、構造体が提供される。
実施形態に係る製造方法は、線状樹脂を吐出するノズルを備えた３次元造形装置を用いる、構造体の製造方法であって、造形ステップを備え、前記造形ステップでは、前記ノズルを走査させながら前記ノズルから前記線状樹脂を吐出させることで造形体を形成し、前記造形ステップを行っているときにおいて、前記ノズルから吐出する前記線状樹脂の太さを変化させる、方法が提供される。
好ましくは、前記造形体は、前記線状構造体が積層されて構成され、第１及び第２弾性領域は、前記線状構造体の最下層から最上層にかけて延びており、第１弾性領域と第２弾性領域とが、連続するように繋がっている、構造体が提供される。
実施形態に係る製造方法は、線状樹脂を吐出するノズルを備えた３次元造形装置を用いる、構造体の製造方法であって、造形ステップを備え、前記造形ステップでは、前記ノズルを走査させながら前記ノズルから前記線状樹脂を吐出させることで造形体を形成し、前記造形ステップを行っているときにおいて、前記ノズルから吐出する前記線状樹脂の太さを変化させる、方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施形態に係る造形体１０を備えた構造体１を模式的に示す斜視図である。
【図2】図２Ａは線状樹脂４ｂを主に第１方向Ｄ１に走査して形成された線状構造体４を模式的に示す平面図であり、図２Ｂは線状樹脂５ｂを主に第２方向Ｄ２に走査して形成された線状構造体５を模式的に示す平面図であり、図２Ｃは線状構造体４と線状構造体５とが交互に重ねられて形成された造形体１０を模式的に示す平面図である。
【図5】３次元造形装置５０を制御する制御装置Ｃｎｔの機能ブロック図である。
【図6】ノズル１２が、造形テーブル３１上に載置された被覆層３へ、線状樹脂を吐出している様子を模式的に示している。
【図7】線状構造体５を形成するときに、ノズル１２から吐出される線状樹脂の太さを連続的に変化させることを説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴について独立して発明が成立する。
【0012】
（１）構造体１について
図１に示すように、構造体１は、基材層２と被覆層３とを備える。構造体１としては、看護分野（褥瘡予防サポーター、尖足予防サポーター、子供用シーネなど）、スポーツ用途（シューズのインソールなど）などで用いられるものが挙げられる。構造体１は、軟性材料で形成された被覆層３を設けることによって使用感が高められている。構造体１は、被覆層３を生体（例：人体）に接触させて利用する用途に好適である。実施形態では、構造体１がシューズのインソールである。
図１に示すように、構造体１は、基材層２と被覆層３とを備える。構造体１としては、看護分野（褥瘡予防サポーター、尖足予防サポーター、子供用シーネなど）、スポーツ用途（シューズのインソールなど）などで用いられるものが挙げられる。構造体１は、軟性材料で形成された被覆層３を設けることによって使用感が高められている。構造体１は、被覆層３を生体（例：人体）に接触させて利用する用途に好適である。実施形態では、構造体１がシューズのインソールである。
【0013】
（１－１）基材層２
基材層２は被覆層３が形成される層であり、基材層２と被覆層３とは密着している。基材層２は例えば発泡体やスポンジ体で構成することができる。基材層２を構成する樹脂材料は特に限定されるものではない。なお、実施形態では、構造体１が基材層２及び被覆層３を備えた形態を一例に説明するがそれに限定されるものではない。構造体１は基材層２を備えていなくてもよい。
基材層２は被覆層３が形成される層であり、基材層２と被覆層３とは密着している。基材層２は例えば発泡体やスポンジ体で構成することができる。基材層２を構成する樹脂材料は特に限定されるものではない。なお、実施形態では、構造体１が基材層２及び被覆層３を備えた形態を一例に説明するがそれに限定されるものではない。構造体１は基材層２を備えていなくてもよい。
【0014】
（１－２）被覆層３
被覆層３は、基材層２の少なくとも一部を被覆する。被覆層３は、基材層２を構成する樹脂材料とは異なる樹脂材料で構成されている。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、被覆層３は造形体１０から構成されている。なお、実施形態では、被覆層３は造形体１０から構成されており、被覆層３は造形体１０以外の構成を有していないが、被覆層３は造形体１０以外の構成を有してもよい。造形体１０は、２種類の線状構造体（後述する線状構造体４、５）が積層されて構成されている。
被覆層３は、基材層２の少なくとも一部を被覆する。被覆層３は、基材層２を構成する樹脂材料とは異なる樹脂材料で構成されている。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、被覆層３は造形体１０から構成されている。なお、実施形態では、被覆層３は造形体１０から構成されており、被覆層３は造形体１０以外の構成を有していないが、被覆層３は造形体１０以外の構成を有してもよい。造形体１０は、２種類の線状構造体（後述する線状構造体４、５）が積層されて構成されている。
【0015】
（１－２－１）線状構造体４、５
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、線状構造体４、５が１本の線状樹脂４ｂ、５ｂによって形成されている。図２Ａに示すように線状構造体４を構成する線状樹脂４ｂは第１方向Ｄ１に延びており、図２Ｂに示すように線状構造体５を構成する線状樹脂５ｂは第２方向Ｄ２に延びている。本実施形態では第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とは直交しているが、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とは直交していなくてもよい。また、線状構造体４、５には、複数の溝４ａ、５ａが形成されている。溝４ａは第１方向Ｄ１に延びており、溝５ａは第２方向Ｄ２に平行に延びている。すなわち、線状樹脂４ｂの隣接する一対の直線部４ｃは間隔があけられており、同様に、線状樹脂５ｂの隣接する一対の直線部５ｃには間隔があけられている。
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、線状構造体４、５が１本の線状樹脂４ｂ、５ｂによって形成されている。図２Ａに示すように線状構造体４を構成する線状樹脂４ｂは第１方向Ｄ１に延びており、図２Ｂに示すように線状構造体５を構成する線状樹脂５ｂは第２方向Ｄ２に延びている。本実施形態では第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とは直交しているが、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とは直交していなくてもよい。また、線状構造体４、５には、複数の溝４ａ、５ａが形成されている。溝４ａは第１方向Ｄ１に延びており、溝５ａは第２方向Ｄ２に平行に延びている。すなわち、線状樹脂４ｂの隣接する一対の直線部４ｃは間隔があけられており、同様に、線状樹脂５ｂの隣接する一対の直線部５ｃには間隔があけられている。
【0016】
造形体１０は複数の線状構造体４と複数の線状構造体５を有する構造体であり、線状構造体４及び線状構造体５は交互に積層されている。このため、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、造形体１０はメッシュ状に形成されており、造形体１０には多数の孔３ａが形成されている。その結果、構造体１の通気性が向上するとともに、構造体１の被覆層３の弾力性が向上する。
【0017】
（１－２－２）第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、造形体１０は第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２を有する。第１弾性領域Ｒｇ１を構成する線状樹脂は、第２弾性領域Ｒｇ２を構成する線状樹脂よりも細く構成されている。具体的には、線状構造体４は第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２を有し、線状構造体５も第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２を有する。
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、造形体１０は第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２を有する。第１弾性領域Ｒｇ１を構成する線状樹脂は、第２弾性領域Ｒｇ２を構成する線状樹脂よりも細く構成されている。具体的には、線状構造体４は第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２を有し、線状構造体５も第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２を有する。
【0018】
ここで、線状構造体４、５を上面視したときにおいて、線状構造体４の第１弾性領域Ｒｇ１の外縁と線状構造体５の第１弾性領域Ｒｇ１の外縁とが一致するように、線状構造体４の第１弾性領域Ｒｇ１と線状構造体５の第１弾性領域Ｒｇ１とは重なっている。同様に、線状構造体４、５を上面視したときにおいて、線状構造体４の第２弾性領域Ｒｇ２の縁（外縁及び内縁）と線状構造体５の第２弾性領域Ｒｇ２の縁（外縁及び内縁）とが一致するように、線状構造体４の第２弾性領域Ｒｇ２と線状構造体５の第２弾性領域Ｒｇ２とは重なっている。このように、線状構造体４の第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２と線状構造体５の第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２とが重ねられているので、造形体１０の第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２は、線状構造体４、５の最下層から最上層にかけて延びている。
【0019】
また、第１弾性領域Ｒｇ１は第２弾性領域Ｒｇ２の内側に配置されている。更に、第１弾性領域Ｒｇ１と第２弾性領域Ｒｇ２とは連続するように繋がっている。つまり、第１弾性領域Ｒｇ１と第２弾性領域Ｒｇ２との間には介在領域が存在していない。
【0020】
（２）３次元造形装置５０について
図４Ａに示すように、構造体１の製造方法では、３次元造形装置５０を用いる。３次元造形装置５０は、ヘッド１１と、ノズル１２と、枠体２０と、一対の第１ガイド部２１と、第２ガイド部２２と、テーブル駆動部３０と、造形テーブル３１とを備えている。ヘッド１１には樹脂で構成されている線材１４が挿入されている。なお、図４Ａでは図示省略しているが、３次元造形装置５０は、ヘッド１１を第２ガイド部２２に沿って動かす第１駆動部と、第２ガイド部２２を一対の第２ガイド部２２に沿って動かす第２駆動部とを備えている。第１駆動部及び第２駆動部は、図５に示すヘッド駆動部１５に対応する。更に、図５に示すように、３次元造形装置５０は各種のアクチュエータを制御する制御装置Ｃｎｔを備えている。
図４Ａに示すように、構造体１の製造方法では、３次元造形装置５０を用いる。３次元造形装置５０は、ヘッド１１と、ノズル１２と、枠体２０と、一対の第１ガイド部２１と、第２ガイド部２２と、テーブル駆動部３０と、造形テーブル３１とを備えている。ヘッド１１には樹脂で構成されている線材１４が挿入されている。なお、図４Ａでは図示省略しているが、３次元造形装置５０は、ヘッド１１を第２ガイド部２２に沿って動かす第１駆動部と、第２ガイド部２２を一対の第２ガイド部２２に沿って動かす第２駆動部とを備えている。第１駆動部及び第２駆動部は、図５に示すヘッド駆動部１５に対応する。更に、図５に示すように、３次元造形装置５０は各種のアクチュエータを制御する制御装置Ｃｎｔを備えている。
【0021】
（２－１）３次元造形装置５０の構成
ヘッド１１は第２ガイド部２２に設けられ、ヘッド１１は第１方向Ｄ１に移動自在に構成されている。ヘッド１１内には、樹脂供給機構１１Ａ及びヒーター１１Ｂ（図５参照）が設けられている。樹脂供給機構１１Ａはヘッド１１に挿入された線材１４をノズル１２へ送り出す機構であり、樹脂供給機構１１Ａは、ギア機構１１Ａ１（図４Ｂ参照）とギア機構を回転させるモーター（図示省略）とから構成することができる。線材１４は樹脂供給機構１１Ａのギア機構に噛み込まれており、このギア機構が回転することで、線材１４がノズル１２へ送り出される。また、ヒーター１１Ｂはノズル１２の上部に配置される。ヒーター１１Ｂが線材１４を加熱させることで線材１４が軟化し、この軟化した線材１４は線状樹脂としてノズル１２から吐出される。なお、実施形態では、ギア機構１１Ａ１によって線材１４をノズル１２へ送り出す形態を説明したが、この形態に限定されるものではない。例えば、３次元造形装置５０はペレットタイプの樹脂をノズル１２へ供給する構成でもよく、具体的には、３次元造形装置５０は、ギア機構１１Ａ１の代わりに、ペレット状樹脂をノズル１２へ供給するスクリューを備えるとともに、当該スクリューを回転させるモーターを備えた構成でもよい。
ヘッド１１は第２ガイド部２２に設けられ、ヘッド１１は第１方向Ｄ１に移動自在に構成されている。ヘッド１１内には、樹脂供給機構１１Ａ及びヒーター１１Ｂ（図５参照）が設けられている。樹脂供給機構１１Ａはヘッド１１に挿入された線材１４をノズル１２へ送り出す機構であり、樹脂供給機構１１Ａは、ギア機構１１Ａ１（図４Ｂ参照）とギア機構を回転させるモーター（図示省略）とから構成することができる。線材１４は樹脂供給機構１１Ａのギア機構に噛み込まれており、このギア機構が回転することで、線材１４がノズル１２へ送り出される。また、ヒーター１１Ｂはノズル１２の上部に配置される。ヒーター１１Ｂが線材１４を加熱させることで線材１４が軟化し、この軟化した線材１４は線状樹脂としてノズル１２から吐出される。なお、実施形態では、ギア機構１１Ａ１によって線材１４をノズル１２へ送り出す形態を説明したが、この形態に限定されるものではない。例えば、３次元造形装置５０はペレットタイプの樹脂をノズル１２へ供給する構成でもよく、具体的には、３次元造形装置５０は、ギア機構１１Ａ１の代わりに、ペレット状樹脂をノズル１２へ供給するスクリューを備えるとともに、当該スクリューを回転させるモーターを備えた構成でもよい。
【0022】
ノズル１２はヘッド１１の下部に固定されている。ヘッド１１が第２ガイド部２２に対して移動し、また、第２ガイド部２２が一対の第１ガイド部２１に対して移動することで、ノズル１２は造形テーブル３１上を２次元走査する。
【0023】
枠体２０は、一対の第１ガイド部２１及び第２ガイド部２２を支持している。枠体２０の内側には、造形テーブル３１が配置されている。テーブル駆動部３０は造形テーブル３１を上下に移動させる機能を有している。任意の層の線状構造体を形成するごとに、テーブル駆動部３０が造形テーブル３１を下側に移動させていくことで、３次元造形装置５０は線状構造体を積層させることができる。
【0024】
（２－２）制御装置Ｃｎｔの機能ブロック
３次元造形装置５０の制御装置Ｃｎｔは、構造体１を使用する対象物（本実施形態では、人体の足）に係る対象物データを取得する。なお、この取得する対象物データは、例えば、圧力分布データや、外形データである。圧力分布データは対象物にかかる負荷を示すデータであり、外形データは対象物の表面形状を示すデータである。
３次元造形装置５０の制御装置Ｃｎｔは、構造体１を使用する対象物（本実施形態では、人体の足）に係る対象物データを取得する。なお、この取得する対象物データは、例えば、圧力分布データや、外形データである。圧力分布データは対象物にかかる負荷を示すデータであり、外形データは対象物の表面形状を示すデータである。
【0025】
図５に示すように、制御装置Ｃｎｔは、演算部Ｕ１と、動作制御部Ｕ２と、記憶部Ｕ３とを有する。演算部Ｕ１は、取得した対象物データに基づいて、造形体１０を造形するための造形データを生成する。この造形データは、走査パスデータと、太さデータとを有する。また、動作制御部Ｕ２は、ヘッド駆動部１５と、テーブル駆動部３０と、樹脂供給機構１１Ａと、ヒーター１１Ｂとを制御する。記憶部Ｕ３は、造形データ等の各種データを記憶する。
【0026】
制御装置Ｃｎｔに含まれる各機能部は、専用のハードウェア、又は、記憶部Ｕ３に格納されるプログラムを実行するＭＰＵ（Micro Processing Unit）で構成される。制御装置Ｃｎｔが専用のハードウェアである場合、制御装置Ｃｎｔは、例えば、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。制御装置Ｃｎｔが実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能部を一つのハードウェアで実現してもよい。制御装置ＣｎｔがＭＰＵの場合、制御装置Ｃｎｔが実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせ、により実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、記憶部Ｕ３に格納される。ＭＰＵは、記憶部Ｕ３に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置Ｃｎｔの各機能を実現する。記憶部Ｕ３は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリである。
【0027】
走査パスデータはノズル１２を２次元走査させるときのノズル１２のパスを定めるデータである。走査パスデータは、例えば、ノズル１２を２次元走査させるときのノズル１２の走査ピッチや、ノズル１２を２次元走査させるときのノズル１２の座標を定める。図２Ａに示す線状構造体４において、走査パスデータが定める走査ピッチはピッチＰｔ１に対応し、図２Ｂに示す線状構造体５において、走査パスデータが定める走査ピッチはピッチＰｔ２に対応する。また、図２Ａに示す線状構造体４において、走査パスデータが定める座標は、例えば第２弾性領域Ｒｇ２の外縁の座標Ｐ１等の座標であり、図２Ｂに示す線状構造体５において、走査パスデータが定める座標は、例えば第２弾性領域Ｒｇ２の外縁の座標Ｐ２等の座標である。また、走査パスデータが定める座標は、第１弾性領域Ｒｇ１と第２弾性領域Ｒｇ２との境界を定める座標を含む。なお、実施形態においては、走査パスデータが、対象物データに基づいて変わるものとして説明するが、それに限定されるものではない。対象物データが異なっていても、同じ走査パスデータを用いることとしてよい。
【0028】
太さデータは走査パスデータに関連付けられており、太さデータはノズル１２から吐出する線状樹脂の太さを定めるデータである。なお、一般的に、線状樹脂が太くなる程、造形体１０は硬くなり、線状樹脂が細くなる程、造形体１０は柔らかくなる。樹脂供給機構１１Ａからノズル１２へ、単位時間あたりに送り出す線材１４の量（線材１４の長さ）を変えることで、ノズル１２から吐出する線状樹脂の太さを変化させることができる。つまり、動作制御部Ｕ２が樹脂供給機構１１Ａを制御することで、ノズル１２から吐出する線状樹脂の太さが変化する。このように、実施形態では、太さデータは樹脂供給機構１１Ａの制御データに対応している。
【0029】
また、ノズル１２から吐出する線状樹脂の太さを変化させる手段はこれに限定されるものではない。ノズル１２は、線状樹脂を吐出する開口径が可変となるように構成されていてもよい。つまり、ノズル１２には、ノズル１２の開口径を変化させる径変更機構が設けられており、動作制御部Ｕ２は、造形データに基づいて径変更機構を制御する。この造形データの太さデータは、径変更機構の制御データに対応している。なお、ノズル１２の開口径が大きくなる程、線状樹脂が太くなる。更に、ノズル１２から吐出する線状樹脂の太さは、例えば、ノズル１２の走査速度を変えることで変化させることもできる。つまり、ノズル１２が、単位時間あたりに走査する距離を変えることでも、ノズル１２から吐出する線状樹脂の太さを変化させることができる。この場合において、太さデータは、ヘッド駆動部１５の制御データに対応している。なお、ノズル１２の走査速度が遅くなる程、ノズル１２が任意の箇所に吐出する線状樹脂の量も増大するので、ノズル１２の走査速度が遅くなる程、線状樹脂が太くなる。
【0030】
（３）構造体１の製造方法
実施形態に係る構造体１の製造方法は、取得ステップと、生成ステップと、造形ステップとを備えている。
実施形態に係る構造体１の製造方法は、取得ステップと、生成ステップと、造形ステップとを備えている。
【0031】
（３－１）取得ステップ
取得ステップにおいて、制御装置Ｃｎｔは例えば計測機器から対象物データを取得する。計測機器は、足の圧力分布を計測する機器や足の外形をスキャンする機器に対応する。
取得ステップにおいて、制御装置Ｃｎｔは例えば計測機器から対象物データを取得する。計測機器は、足の圧力分布を計測する機器や足の外形をスキャンする機器に対応する。
【0032】
（３－２）生成ステップ
生成ステップでは、制御装置Ｃｎｔの演算部Ｕ１は、対象物データに基づいて、造形体１０の造形データを生成する。この生成される造形データは、先述したように、走査パスデータと太さデータとを有する。実施形態において、走査パスデータは、ノズル１２を走査するパスを定める他に、第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２の範囲を定めている。また、この走査パスデータに関連付けられる太さデータは、第１弾性領域Ｒｇ１における樹脂供給機構１１Ａの制御データ（線材１４の送出量）と、第２弾性領域Ｒｇ２における樹脂供給機構１１Ａの制御データ（線材１４の送出量）とを定めている。なお、線材１４の送出量とは、樹脂供給機構１１Ａがノズル１２へ単位時間あたりに送り出す線材１４の量を指している。
生成ステップでは、制御装置Ｃｎｔの演算部Ｕ１は、対象物データに基づいて、造形体１０の造形データを生成する。この生成される造形データは、先述したように、走査パスデータと太さデータとを有する。実施形態において、走査パスデータは、ノズル１２を走査するパスを定める他に、第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２の範囲を定めている。また、この走査パスデータに関連付けられる太さデータは、第１弾性領域Ｒｇ１における樹脂供給機構１１Ａの制御データ（線材１４の送出量）と、第２弾性領域Ｒｇ２における樹脂供給機構１１Ａの制御データ（線材１４の送出量）とを定めている。なお、線材１４の送出量とは、樹脂供給機構１１Ａがノズル１２へ単位時間あたりに送り出す線材１４の量を指している。
【0033】
（３－３）造形ステップ
造形ステップでは、制御装置Ｃｎｔの動作制御部Ｕ２は、造形データに基づいて、ヘッド駆動部１５、テーブル駆動部３０及び樹脂供給機構１１Ａを制御する。造形ステップでは、造形テーブル３１上に予め製造しておいた基材層２が載置される。なお、基材層２も造形ステップで造形することもできる。
造形ステップでは、制御装置Ｃｎｔの動作制御部Ｕ２は、造形データに基づいて、ヘッド駆動部１５、テーブル駆動部３０及び樹脂供給機構１１Ａを制御する。造形ステップでは、造形テーブル３１上に予め製造しておいた基材層２が載置される。なお、基材層２も造形ステップで造形することもできる。
【0034】
また、実施形態において、線状構造体４、５を構成する線状樹脂は、１本の線状樹脂で構成されている。つまり、ノズル１２が２次元走査するときにおけるノズル１２のパスは一筆書きになっている。なお、図２Ａ及び図２Ｂに示す線状樹脂４ｂ、５ｂの形状は、造形ステップにおいて線状構造体４、５を造形するときのノズル１２のパスに対応している。
【0035】
動作制御部Ｕ２が造形データに基づいてヘッド駆動部１５、テーブル駆動部３０及び樹脂供給機構１１Ａを制御すると、次のように各構成が動作する。つまり、図６に示すように、ノズル１２のパスのうち第２弾性領域Ｒｇ２に属する部分をノズル１２が通過しているときには、線材１４の送出量が多くなるように樹脂供給機構１１Ａが動作する。また、ノズル１２のパスのうち第１弾性領域Ｒｇ１に属する部分をノズル１２が通過しているときには、線材１４の送出量が少なくなるように樹脂供給機構１１Ａが動作する。その結果、第１弾性領域Ｒｇ１を構成する線状樹脂が、第２弾性領域Ｒｇ２を構成する線状樹脂よりも細くなる。
【0036】
動作制御部Ｕ２は、線状樹脂４ｂ及び線状樹脂５ｂのうちの一方の形状に対応するパスを、ノズル１２に走査させ終えると、動作制御部Ｕ２は、テーブル駆動部３０を制御して造形テーブル３１を下側に移動させる。そして、動作制御部Ｕ２は、線状樹脂４ｂ及び線状樹脂５ｂのうちの他方の形状に対応するパスを、ノズル１２に走査させ、動作制御部Ｕ２は、テーブル駆動部３０を制御して造形テーブル３１を下側に移動させる。このように、ノズル１２の走査及び造形テーブル３１の移動が繰り返されることで、基材層２上に造形体１０が造形され、その結果、３次元造形装置５０が構造体１を製造することができる。
【0037】
（４）実施形態の効果
造形体１０は第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２を有し、第１弾性領域Ｒｇ１を構成する線状樹脂は第２弾性領域Ｒｇ２を構成する線状樹脂よりも細くなっている。つまり、造形体１０は箇所に応じて弾性（クッション性）が異なっており、その結果、造形体１０はユーザーの使用感を高めることができる構成となっている。具体的には、第１弾性領域Ｒｇ１は、第２弾性領域Ｒｇ２よりも柔らかく、第２弾性領域Ｒｇ２よりもクッション性に富んでおり、ユーザーの足の荷重は、造形体１０のうちの第１弾性領域Ｒｇ１の部分で、やさしく受け止められる。なお、図２Ａ等に示す第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２の形成位置は一例であり、当該形成位置に限定されるものではない。
造形体１０は第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２を有し、第１弾性領域Ｒｇ１を構成する線状樹脂は第２弾性領域Ｒｇ２を構成する線状樹脂よりも細くなっている。つまり、造形体１０は箇所に応じて弾性（クッション性）が異なっており、その結果、造形体１０はユーザーの使用感を高めることができる構成となっている。具体的には、第１弾性領域Ｒｇ１は、第２弾性領域Ｒｇ２よりも柔らかく、第２弾性領域Ｒｇ２よりもクッション性に富んでおり、ユーザーの足の荷重は、造形体１０のうちの第１弾性領域Ｒｇ１の部分で、やさしく受け止められる。なお、図２Ａ等に示す第１及び第２弾性領域Ｒｇ１、Ｒｇ２の形成位置は一例であり、当該形成位置に限定されるものではない。
【0038】
ここで、実施形態において、ノズル１２を２次元走査させるときの走査ピッチは、第１弾性領域Ｒｇ１でも第２弾性領域Ｒｇ２でも、同様である。具体的には、線状構造体４を造形する場合において、ノズル１２を２次元走査させるときの走査ピッチは、全領域において、図２Ａに示すピッチＰｔ１であり、すなわち一定である。また、線状構造体５を造形する場合において、ノズル１２を２次元走査させるときの走査ピッチは、全領域において、図２Ｂに示すピッチＰｔ２であり、すなわち一定である。
【0039】
造形体１０が箇所に応じて弾性（クッション性）が異なる構成を採用しているにもかかわらず、３次元造形装置５０は、ノズル１２を２次元走査させるときの走査ピッチを一定としたまま、造形体１０を造形することができる。このため、造形体１０が箇所に応じて弾性（クッション性）が異なる構成を採用していたとしても、ノズル１２の２次元走査パスの複雑化が抑制される。したがって、箇所に応じて弾性（クッション性）が異なる造形体を製造する場合において、２次元走査パスが複雑であるために、３次元造形装置では造形できなくなる又は造形体の構成の変更が必要になる、という状況となることを回避することができる。
【0040】
実施形態に係る造形体１０の製造方法は、ノズル１２から吐出する線状樹脂の太さを変化させることができる。このため、実施形態に係る造形体１０の製造方法は、弾性（クッション性）が連続的に滑らかに変化するような造形体を造形することができる。また、例えば、造形体１０の外周部を構成する線状樹脂を太くし、造形体１０の外周部の内側の部分を構成する線状樹脂を細くしたい場合もある。このような場合においても、実施形態に係る造形体１０の製造方法は有利な効果を奏する。図７に示すように、ノズル１２が直線部５ｃを走査しているときには、ノズル１２から吐出する線状樹脂を細くし、ノズル１２が端部５ｄを走査しているときには、ノズル１２から吐出する線状樹脂を太くする。そして、ノズル１２が、直線部５ｃと端部５ｄとの間に配置される移行部５ｅを、走査しているときには、ノズル１２から吐出する線状樹脂を、徐々に太くする、又は、徐々に細くする。これにより、図７に示すように、線状構造体５の外周部（造形体１０の外周部に対応）を硬めに構成し、線状構造体５の外周部の内側の部分を柔らかめに構成することができる。
【0041】
例えば、充填率コントロール手法では、隣接する一対の線状樹脂の配置間隔を狭くすることで、すなわち充填率を大きくすることで造形体を硬くすることができる。しかし、隣接する一対の線状樹脂の配置間隔を狭くすると、その分、ノズル１２の走査ピッチが短くなり、ノズル１２の走査時間が増え、その結果、造形体１０の造形時間が長くなる。実施形態に係る造形体１０の製造方法は、ノズル１２から吐出する線状樹脂の太さを変化させることで、造形体１０の各箇所に応じて弾性（クッション性）を異ならせることができる。このため、実施形態に係る造形体１０の製造方法では、線状樹脂の配置間隔を狭くせずに、線状樹脂の太さを太くすることで、造形体１０を硬くすることができる。つまり、実施形態に係る造形体１０の製造方法は、造形体１０を硬くする場合において造形体１０の造形時間が長くなることを抑制することができる。
【0042】
対象物データが異なっていても同じ走査パスデータを用いる場合において、実施形態に係る造形体１０の製造方法は有利な効果を奏する。つまり、実施形態に係る造形体１０の製造方法はノズル１２から吐出する線状樹脂の太さを変化させることで、造形体１０の各箇所に応じて弾性（クッション性）を異ならせることができるので、当該製造方法では、制御装置Ｃｎｔに記憶させておく走査パスデータのバリエーションを抑制したり、制御装置Ｃｎｔが走査パスデータを算出するときの負荷を抑制したり、することができる。このように、実施形態に係る製造方法は、造形体１０を造形するときの制御装置Ｃｎｔの処理の煩雑さを抑制することができ、その結果、実施形態に係る製造方法は、構造体１を製造するプロセスを自動化させやすい。
【0043】
仮に、ノズル１２を２次元走査させるときの走査ピッチが、第１弾性領域Ｒｇ１と第２弾性領域Ｒｇ２とで異なる場合には、第１弾性領域Ｒｇ１の弾性と第２弾性領域Ｒｇ２の弾性とを異ならせることはできるものの、ノズル１２のパスを一筆書きで構成することが困難になる。特に、実施形態に係る造形体１０のように、第１弾性領域Ｒｇ１が第２弾性領域Ｒｇ２の内側に配置されている場合には、ノズル１２のパスを一筆書きで構成することがより困難になりやすい。このため、ノズル１２を２次元走査させるときの走査ピッチが、第１弾性領域Ｒｇ１と第２弾性領域Ｒｇ２とで異なる場合には、例えば第１弾性領域Ｒｇ１と第２弾性領域Ｒｇ２とを別々に造形する必要が生じる。第１弾性領域Ｒｇ１と第２弾性領域Ｒｇ２とを別々に造形すると、第１弾性領域Ｒｇ１と第２弾性領域Ｒｇ２とが不連続になるため、第１弾性領域Ｒｇ１が第２弾性領域Ｒｇ２から外れてしまい、造形体（インソール）の使用感が悪化し、造形体の品質の低下に繋がる。また、第１弾性領域Ｒｇ１と第２弾性領域Ｒｇ２とを別々に造形すると、造形体の造形時間が長くなる。しかしながら、実施形態に係る造形体１０において、第１弾性領域Ｒｇ１と第２弾性領域Ｒｇ２とが連続するように繋がっている。このため、実施形態に係る造形体１０は品質の低下が抑制されるとともに、造形時間の長期化が抑制される。
【符号の説明】
【0044】
１ ：構造体
２ ：基材層
３ ：被覆層
３ａ ：孔
４ ：線状構造体
４ａ ：溝
４ｂ ：線状樹脂
４ｃ ：直線部
５ ：線状構造体
５ａ ：溝
５ｂ ：線状樹脂
５ｃ ：直線部
５ｄ ：端部
５ｅ ：移行部
１０ ：造形体
１１ ：ヘッド
１１Ａ ：樹脂供給機構
１１Ａ１：ギア機構
１１Ｂ ：ヒーター
１２ ：ノズル
１４ ：線材
１５ ：ヘッド駆動部
２０ ：枠体
２１ ：第１ガイド部
２２ ：第２ガイド部
３０ ：テーブル駆動部
３１ ：造形テーブル
５０ ：３次元造形装置
Ｃｎｔ ：制御装置
Ｄ１ ：第１方向
Ｄ２ ：第２方向
Ｐ１ ：座標
Ｐ２ ：座標
Ｐｔ１ ：ピッチ
Ｐｔ２ ：ピッチ
Ｒｇ１ ：第１弾性領域
Ｒｇ２ ：第２弾性領域
Ｕ１ ：演算部
Ｕ２ ：動作制御部
Ｕ３ ：記憶部
２ ：基材層
３ ：被覆層
３ａ ：孔
４ ：線状構造体
４ａ ：溝
４ｂ ：線状樹脂
４ｃ ：直線部
５ ：線状構造体
５ａ ：溝
５ｂ ：線状樹脂
５ｃ ：直線部
５ｄ ：端部
５ｅ ：移行部
１０ ：造形体
１１ ：ヘッド
１１Ａ ：樹脂供給機構
１１Ａ１：ギア機構
１１Ｂ ：ヒーター
１２ ：ノズル
１４ ：線材
１５ ：ヘッド駆動部
２０ ：枠体
２１ ：第１ガイド部
２２ ：第２ガイド部
３０ ：テーブル駆動部
３１ ：造形テーブル
５０ ：３次元造形装置
Ｃｎｔ ：制御装置
Ｄ１ ：第１方向
Ｄ２ ：第２方向
Ｐ１ ：座標
Ｐ２ ：座標
Ｐｔ１ ：ピッチ
Ｐｔ２ ：ピッチ
Ｒｇ１ ：第１弾性領域
Ｒｇ２ ：第２弾性領域
Ｕ１ ：演算部
Ｕ２ ：動作制御部
Ｕ３ ：記憶部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
