特許 7508927 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-24

(45)【発行日】2024-07-02

(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 64/393 20170101AFI20240625BHJP

   B29C 64/106 20170101ALI20240625BHJP

   B29C 64/321 20170101ALI20240625BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20240625BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20240625BHJP

   B33Y 50/02 20150101ALI20240625BHJP

【ＦＩ】

B29C64/393

B29C64/106

B29C64/321

B33Y10/00

B33Y30/00

B33Y50/02

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020127823

(22)【出願日】2020-07-29

(65)【公開番号】P2022025173

(43)【公開日】2022-02-10

【審査請求日】2023-06-05

(73)【特許権者】

【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】今福 茂

【審査官】神田 和輝

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／０６５６５７（ＷＯ，Ａ２）

【文献】特開２０１９－１４２１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５２５８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－３４５３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１６３４２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０８６８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０４３８０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ６４／００－６４／４０

Ｂ３３Ｙ １０／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

層を積層して三次元造形物を造形する三次元造形装置であって、
造形材料をテーブルに向けて吐出する吐出部と、
前記吐出部の吐出位置から一定距離離れた測定位置において前記造形材料を測定する測定部と、
前記テーブルに対して前記吐出位置および前記測定位置を相対移動させる位置変更部と、
制御部と、を備え、
前記測定位置が移動する移動範囲は、前記造形材料が前記テーブル上に堆積される造形領域よりも広く、
前記制御部は、
少なくとも前記移動範囲と前記造形領域とが重なる領域において前記測定部に測定値の測定を行わせ、
前記吐出部によって前記造形材料が吐出されてから、吐出された前記造形材料を前記測定部により測定するまでの時間差に応じて、前記測定値を補正し、
前記吐出部および前記位置変更部を制御し、補正した前記測定値に応じて前記三次元造形物を造形する、
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、
前記制御部は、前記吐出位置の進行方向の後方に前記測定位置を移動させる、三次元造形装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の三次元造形装置であって、
前記制御部は、前記移動範囲のうちの前記造形領域と重ならない範囲において、前記測定部による前記測定値の測定を停止させる、三次元造形装置。

【請求項4】

請求項１から３までのいずれか一項に記載の三次元造形装置であって、
前記制御部は、前記吐出位置と前記測定位置との距離に応じて、前記位置変更部による前記測定位置の移動を制御する、三次元造形装置。

【請求項5】

請求項１から４までのいずれか一項に記載の三次元造形装置であって、
前記測定部は、前記吐出部によって吐出された前記造形材料の、温度、線幅、および、吐出量のうちの少なくとも一つを測定する、三次元造形装置。

【請求項6】

請求項１から５までのいずれか一項に記載の三次元造形装置であって、
前記制御部は、前記測定値に応じて、前記造形材料の温度、前記造形材料の吐出量、および、前記吐出位置の移動速度の少なくとも一つを制御して、前記三次元造形物を造形する、三次元造形装置。

【請求項7】

請求項１から６までのいずれか一項に記載の三次元造形装置であって、
前記位置変更部は、前記吐出部の移動経路に沿って、前記テーブルに対して前記吐出位置および前記測定位置を一体的に相対移動させ、
前記制御部は、前記造形領域に、前記測定位置が通過しない非通過領域が含まれる場合、前記吐出部の前記移動経路に、前記造形材料が吐出されない前記吐出部の前記移動経路が追加された前記移動経路に沿って、前記非通過領域を前記測定位置が通過するように前記位置変更部を制御する、
三次元造形装置。

【請求項8】

造形材料をテーブルに向けて吐出する吐出部と、
前記吐出部の吐出位置から一定距離離れた測定位置において前記造形材料を測定する測定部と、
前記テーブルに対して前記吐出位置および前記測定位置を相対移動させる位置変更部と、
を備える三次元造形装置による三次元造形物の製造方法であって、
前記測定位置が移動する移動範囲は、前記造形材料が前記テーブル上に堆積される造形領域よりも広く、
少なくとも前記移動範囲と前記造形領域とが重なる領域において前記測定部に測定値の測定を行わせ、
前記吐出部によって前記造形材料が吐出されてから、吐出された前記造形材料を前記測定部により測定するまでの時間差に応じて、前記測定値を補正し、
前記吐出部および前記位置変更部を制御し、補正した前記測定値に応じて前記三次元造形物を造形する、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、三次元造形物の製造方法および情報処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載された三次元造形装置は、吐出部から吐出された造形材料の液体成分を蒸発させるために、熱を放射するランプをランプ支持部に備えている。ランプ支持部には、ランプと共に非接触式の温度計が備えられており、ランプの加熱領域の温度が測定される。この三次元造形装置は、温度計によって測定された温度が所定の温度となるように、ランプに供給する電力を制御している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－４３８０５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では、温度計とランプとが同じランプ支持部に備えられているものの、温度計が設けられている位置と、吐出部が設けられている位置とは離れている。そのため、吐出部から造形材料が吐出される領域と、温度計で温度が測定される領域とに相違が生じ、造形精度に影響を与える可能性がある。このような問題は、特許文献１のように、材料を吐出後に加熱する三次元造形装置に限らず、予め溶融した材料を吐出部から吐出する三次元造形装置にも共通した課題である。

【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、層を積層して三次元造形物を造形する三次元造形装置が提供される。この三次元造形装置は、造形材料をテーブルに向けて吐出する吐出部と、前記吐出部の吐出位置から一定距離離れた測定位置において前記造形材料を測定する測定部と、前記テーブルに対して前記吐出位置および前記測定位置を相対移動させる位置変更部と、制御部と、を備え、前記測定位置が移動する移動範囲は、前記造形材料が前記テーブル上に堆積される造形領域よりも広く、前記制御部は、少なくとも前記移動範囲と前記造形領域とが重なる領域において前記測定部に測定値の測定を行わせ、前記吐出部によって前記造形材料が吐出されてから、吐出された前記造形材料を前記測定部により測定するまでの時間差に応じて、前記測定値を補正し、前記吐出部および前記位置変更部を制御し、補正した前記測定値に応じて前記三次元造形物を造形する。

【0006】

本開示の第２の形態によれば、造形材料をテーブルに向けて吐出する吐出部と、前記吐出部の吐出位置から一定距離離れた測定位置において前記造形材料を測定する測定部と、前記テーブルに対して前記吐出位置および前記測定位置を相対移動させる位置変更部と、を備える三次元造形装置による三次元造形物の製造方法が提供される。この製造方法は、前記測定位置が移動する移動範囲は、前記造形材料が前記テーブル上に堆積される造形領域よりも広く、少なくとも前記移動範囲と前記造形領域とが重なる領域において前記測定部に測定値の測定を行わせ、前記吐出部によって前記造形材料が吐出されてから、吐出された前記造形材料を前記測定部により測定するまでの時間差に応じて、前記測定値を補正し、前記吐出部および前記位置変更部を制御し、補正した前記測定値に応じて前記三次元造形物を造形する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】三次元造形装置の概略構成を示す説明図である。

【図2】スクリューの溝形成面側の構成を示す斜視図である。

【図3】バレルの対向面側の構成を示す図である。

【図4】三次元造形物が造形されていく様子を模式的に示す図である。

【図5】三次元造形処理のフローチャートである。

【図6】造形領域および測定部移動範囲を示す図である。

【図7】測定部が通過しない非通過領域を示す図である。

【図8】非通過領域に測定部を通過させるための追加経路を示す図である。

【図9】測定処理の詳細なフローチャートである。

【図10】測定部がオフにされる領域を示す図である。

【図11】測定値の補正方法を示す説明図である。

【図12】第２実施形態におけるノズルおよび測定部を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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方向およびＹ方向は、水平面に平行な方向であり、Ｚ方向は、重力方向とは反対の方向である。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、向きを特定する場合には、正の方向を「＋」、負の方向を「－」として、方向表記に正負の符合を併用する。

【0010】

三次元造形装置１００は、層を積層し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、三次元造形物の基台となる造形用のテーブル２１０と、造形材料をテーブル２１０に向けて吐出する吐出部６０と、吐出部６０から一定距離離れた位置に設けられた測定部８０と、テーブル２１０に対して吐出部６０および測定部８０を相対移動させる位置変更部２３０と、三次元造形装置１００を制御する制御部１０１と、を備える。また、三次元造形装置１００は、造形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、材料の少なくとも一部を可塑化して造形材料へと転化させ、吐出部６０に供給する可塑化部３０と、を備える。

【0011】

材料供給部２０は、可塑化部３０に、造形材料を生成するための原材料ＭＲを供給する。材料供給部２０は、例えば、原材料ＭＲ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、下方に排出口を有している。当該排出口は、連通路２２を介して、可塑化部３０に接続されている。原材料ＭＲ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。

【0012】

可塑化部３０は、材料供給部２０から供給された原材料ＭＲを可塑化させて流動性を発現させたペースト状の造形材料を生成し、吐出部６０へと導く。本実施形態において、「可塑化」とは、熱可塑性を有する材料に熱が加わり溶融することを意味する。また、「溶融」とは、熱可塑性を有する材料が融点以上の温度に加熱されて液状になることのみならず、熱可塑性を有する材料がガラス転移点以上の温度に加熱されることにより軟化し、流動性が発現することをも意味する。

【0013】

可塑化部３０は、スクリュー４０と、バレル５０と、ケース３１と、駆動モーター３２と、を有する。

【0014】

スクリュー４０は、その回転軸ＲＸに沿った方向の高さが直径よりも小さい略円柱形状を有している。スクリュー４０は、ケース３１とバレル５０とによって囲まれた空間に収容されている。スクリュー４０は、バレル５０に対向する端面に、回転軸ＲＸに略垂直な溝形成面４８を有している。溝形成面４８は、回転軸ＲＸに略垂直なバレル５０の対向面５２と対向する。スクリュー４０の、溝形成面４８とは反対側の面には、駆動モーター３２が接続されている。スクリュー４０は、駆動モーター３２が発生させるトルクによって、回転軸ＲＸを中心に回転する。駆動モーター３２は、制御部１０１の制御下で駆動される。

【0015】

図２は、スクリュー４０の溝形成面４８側の構成を示す斜視図である。図２には、スクリュー４０の回転軸ＲＸの位置が一点鎖線で示されている。溝形成面４８には、溝４２が設けられている。スクリュー４０のことを、「フラットスクリュー」、「ローター」あるいは「スクロール」と呼ぶことも可能である。

【0016】

スクリュー４０の溝４２は、いわゆるスクロール溝を構成する。溝４２は、中央部４６から、スクリュー４０の外周に向かって弧を描くように渦状に延びている。溝４２は、インボリュート曲線状や、螺旋状に延びるように構成されてもよい。溝形成面４８には、溝４２の側壁部を構成し、各溝４２に沿って延びている凸条部４３が設けられている。溝４２は、スクリュー４０の側面に設けられた材料導入口４４まで連続している。この材料導入口４４は、連通路２２から溝４２に材料を受け入れる部分である。材料供給部２０から供給された材料は、連通路２２および材料導入口４４を介して、スクリュー４０とバレル５０との間に供給される。

【0017】

溝形成面４８の中央部４６は、溝４２の一端が接続されている窪みとして構成されている。中央部４６は、図３に示すバレル５０の対向面５２に設けられた連通孔５６に対向する。中央部４６は、回転軸ＲＸと交差する。

【0018】

図２には、３つの溝４２と、３つの凸条部４３と、３つの材料導入口４４を有するスクリュー４０の例が示されている。スクリュー４０に設けられる溝４２、凸条部４３および材料導入口４４の数は、３つに限定されない。スクリュー４０には、１つの溝４２のみが設けられていてもよいし、２以上の複数の溝４２が設けられていてもよい。また、溝４２の数に合わせて任意の数の凸条部４３および材料導入口４４が設けられてもよい。

【0019】

図３は、バレル５０の対向面５２側の構成を示す図である。上述したように、バレル５０は、スクリュー４０の溝形成面４８に対向する対向面５２を有している。対向面５２の中央には、吐出部６０に連通する連通孔５６が設けられている。対向面５２における連通孔５６の周りには、複数の案内溝５４が設けられている。それぞれの案内溝５４は、一端が連通孔５６に接続され、連通孔５６から対向面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、造形材料を連通孔５６に導く機能を有している。なお、案内溝５４は形成されていなくてもよい。

【0020】

図１に示すように、バレル５０には、スクリュー４０の溝４２内に供給された原材料ＭＲを加熱するためのヒーター５８が埋め込まれている。ヒーター５８によって加熱される温度は、制御部１０１によって制御される。

【0021】

吐出部６０は、－Ｚ方向に開口し、可塑化部３０によって生成された造形材料をテーブル２１０に向かって吐出するノズル６２を備える。Ｘ，Ｙ方向におけるノズル６２の位置が、吐出部６０によって造形材料が吐出される吐出位置である。スクリュー４０とノズル６２との間には、造形材料が流れる流路６５が備えられている。ノズル６２は、流路６５を通じて、バレル５０の連通孔５６に連通している。吐出部６０には、流路６５の開度を調整可能な吐出量調整部７０が設けられている。

【0022】

本実施形態において、吐出量調整部７０は、バタフライバルブによって構成されている。吐出量調整部７０は、一方向に延びる軸状部材である駆動軸７２と、駆動軸７２の回転により回動する弁体７３と、駆動軸７２の回転駆動力を発生するバルブ駆動部７４と、を備える。

【0023】

駆動軸７２は、造形材料の流れ方向に交差するように流路６５の途中に取り付けられている。より具体的には、駆動軸７２は、流路６５内の造形材料の流通方向に対して垂直な向きであるＹ方向に平行になるように取り付けられている。駆動軸７２は、Ｙ方向に沿った中心軸を中心に回転可能である。

【0024】

弁体７３は、流路６５内において回転する板状部材である。弁体７３は、例えば、駆動軸７２の流路６５内に配置されている部位を板状に加工することによって形成される。弁体７３を、その板面に垂直な方向に見たときの形状は、弁体７３が配置されている部位における流路６５の開口形状とほぼ一致する。

【0025】

バルブ駆動部７４は、制御部１０１の制御下において、駆動軸７２を回転させる。バルブ駆動部７４は、例えば、ステッピングモーターによって構成される。駆動軸７２の回転によって弁体７３が流路６５内において回転する。

【0026】

弁体７３の板面を、流路６５における造形材料の流通方向に対して垂直にされた状態が、流路６５が閉じられた状態である。この状態では、流路６５からノズル６２への造形材料の流入が遮断され、ノズル６２からの造形材料の流出が停止される。弁体７３の板面が、駆動軸７２の回転によって、この垂直にされた状態から回転されると、流路６５からノズル６２への造形材料の流入が許容され、弁体７３の回転角度に応じた吐出量の造形材料がノズル６２から流出する。図１に示されているように、流路６５における造形材料の流通方向に沿った状態が、流路６５が全開となる状態である。この状態は、ノズル６２からの単位時間あたりの造形材料の吐出量が最大となる。このように、吐出量調整部７０は、造形材料の流出のＯＮ／ＯＦＦとともに、造形材料の吐出量の調整を実現できる。

【0027】

テーブル２１０は、吐出部６０に対向する位置に配置されている。第１実施形態では、吐出部６０に対向するテーブル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。三次元造形装置１００は、後述する三次元造形処理において、吐出部６０からテーブル２１０の造形面２１１に向けて造形材料を吐出させて層を積層することによって三次元造形物を造形する。

【0028】

位置変更部２３０は、テーブル２１０と吐出部６０との相対位置を変化させる。第１実施形態では、吐出部６０の位置が固定されており、位置変更部２３０は、テーブル２１０を移動させる。位置変更部２３０は、３つのモーターＭの駆動力によって、テーブル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。位置変更部２３０は、制御部１０１の制御下において、吐出部６０とテーブル２１０との相対的な位置関係を変更する。本明細書において、特に断らない限り、吐出部６０の移動とは、吐出部６０のノズル６２を、テーブル２１０に対して相対移動させることを意味する。

【0029】

なお、他の実施形態では、位置変更部２３０によってテーブル２１０を移動させる構成の代わりに、テーブル２１０の位置が固定された状態で、位置変更部２３０がノズル６２を移動させてもよい。また、位置変更部２３０によってテーブル２１０をＺ方向に移動させ、ノズル６２をＸ，Ｙ方向に移動させてもよい。その他、位置変更部２３０によってテーブル２１０をＸ，Ｙ方向に移動させ、ノズル６２をＺ方向に移動させてもよい。

【0030】

測定部８０は、ノズル６２の近傍に設けられている。本実施形態の測定部８０は、非接触式の温度センサーである。測定部８０は、テーブル２１０上に吐出された造形材料の温度を測定する。測定部８０によって測定された測定値は、制御部１０１によって取得される。本実施形態において、測定部８０は、ノズル６２に対して－Ｘ方向側にオフセットして配置されており、測定部８０とノズル６２とは、Ｘ方向において、距離Ｄ１、離れている。つまり、Ｘ，Ｙ方向において、測定部８０によって測定が行われる測定位置は、吐出部６０の吐出位置から一定距離離れている。位置変更部２３０によってノズル６２がテーブル２１０に対して相対移動されると、それに伴い、測定部８０も、Ｘ方向においてノズル６２から距離Ｄ１離れた状態を保ちつつ、テーブル２１０に対して相対移動される。そのため、測定部８０は、ノズル６２が＋Ｘ方向に移動する場合、ノズル６２から吐出されてテーブル２１０に着弾した直後の造形材料の温度を測定することが可能である。なお、以下において、測定部８０を移動させることは、テーブル２１０に対して測定位置を相対移動させることを意味し、吐出部６０あるいはノズル６２を移動させることは、テーブル２１０に対して吐出位置を相対移動させることを意味する。また、測定部８０の位置は、測定位置のことであり、吐出部６０あるいはノズル６２の位置は、吐出位置のことである。

【0031】

制御部１０１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１０１は、１つ、または、複数のプロセッサーと、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る。制御部１０１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、データ生成部１０２としての機能のほか、種々の機能を発揮する。制御部１０１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。制御部１０１のことを情報処理装置ともいう。

【0032】

データ生成部１０２は、位置変更部２３０によって吐出部６０および測定部８０を移動させつつ吐出部６０から造形材料を吐出させるための造形データを生成する。制御部１０１は、データ生成部１０２によって生成された造形データに従って、吐出部６０および位置変更部２３０を制御してテーブル２１０上に三次元造形物を造形する。

【0033】

データ生成部１０２は、三次元造形物の形状を表す３次元ＣＡＤデータなどの形状データを用いて、造形データの生成を行う。造形データには、吐出部６０の移動経路を表す連続した複数の経路データが含まれている。各経路データには、その経路の始点と終点とを示す座標データが含まれ、更に、その経路を移動する移動速度を表す速度データと、その経路において吐出される造形材料の量を表す吐出量データとが対応づけられている。造形材料の吐出量を一定として、吐出部６０の移動速度を遅くすれば、テーブル２１０上に吐出される造形材料の線幅は太くなり、移動速度を早くすれば、線幅は細くなる。また、吐出部６０の移動速度を一定として、造形材料の吐出量を多くすれば、線幅は太くなり、吐出量を少なくすれば、線幅は細くなる。造形材料の吐出量は、単位面積当たりの吐出量として表されてもよいし、経路あたりの絶対量として表されてもよい。

【0034】

図４は、三次元造形装置１００において三次元造形物が造形されていく様子を模式的に示す図である。三次元造形装置１００では、上述したように、可塑化部３０において、回転しているスクリュー４０の溝４２に供給された固体状態の原材料ＭＲが溶融されて造形材料ＭＭが生成される。制御部１０１は、テーブル２１０の造形面２１１とノズル６２との距離を保持したまま、テーブル２１０の造形面２１１に沿った方向に、テーブル２１０に対するノズル６２の位置を変えながら、ノズル６２から造形材料ＭＭを吐出させる。ノズル６２から吐出された造形材料ＭＭは、ノズル６２の移動方向に連続して堆積されていく。こうしたノズル６２による走査によって、ノズル６２の走査経路に沿って線状に延びる線状部位ＬＰが造形される。

【0035】

制御部１０１は、上記のノズル６２による走査を繰り返して層ＭＬを形成する。制御部１０１は、１つの層ＭＬを形成した後、テーブル２１０に対するノズル６２の位置を、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、さらに層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。

【0036】

制御部１０１は、例えば、一層分の層ＭＬの堆積を完了した場合にノズル６２をＺ方向に移動させる場合や、不連続のパスを造形する場合等において、ノズル６２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、制御部１０１は、吐出量調整部７０の弁体７３によって流路６５を閉塞させて、ノズル６２からの造形材料ＭＭの吐出を停止させる。制御部１０１は、ノズル６２の位置を変更した後、吐出量調整部７０の弁体７３によって流路６５を開くことによって、変更後のノズル６２の位置から造形材料ＭＭの堆積を再開させる。

【0037】

図５は、制御部１０１によって実行される三次元造形処理のフローチャートである。このフローチャートは、三次元造形装置１００による三次元造形物の製造方法を表す。

【0038】

ステップＳ１０において、データ生成部１０２は、造形データを生成する。例えば、データ生成部１０２は、外部から入力された三次元造形物の形状を表す３次元ＣＡＤデータを解析し、三次元造形物を、ＸＹ平面に沿って複数の層にスライスする。そして、各層について、その層の外郭を表す経路と、外郭の内部を埋める経路とを含む造形データを生成する。各層の造形データのことをスライスデータともいう。

【0039】

ステップＳ２０において、制御部１０１は、ステップＳ１０において生成した造形データを層毎に解析し、その造形データによって造形材料がテーブル上に堆積される造形領域の全てを測定部８０が通過するか否かを判断する。より具体的には、制御部１０１は、造形材料が堆積される造形領域から、測定部８０が移動する移動範囲を求め、造形領域と測定部８０の移動範囲とを対比し、測定部８０の移動範囲が造形領域に全て含まれる場合に、造形領域の全てを測定部が通過すると判断する。なお、以下では、測定部８０が移動する移動範囲のことを、「測定部移動範囲」という。

【0040】

図６は、造形領域ＭＡおよび測定部移動範囲ＴＲを示す図である。この図は、吐出部６０からテーブル２１０を見た場合における造形領域ＭＡと測定部移動範囲ＴＲとを示している。本実施形態では、測定部８０は、ノズル６２に対して－Ｘ方向に距離Ｄ１離れている。そのため、測定部移動範囲ＴＲは、造形領域ＭＡを－Ｘ方向に距離Ｄ１シフトさせた範囲となり、造形領域ＭＡの全てを測定部８０が通過しないことになる。なお、図６以降の図では、造形領域ＭＡと測定部移動範囲ＴＲとの範囲をそれぞれわかりやすくするため、測定部移動範囲ＴＲの大きさを若干小さく表示している。

【0041】

図５のステップＳ２０において、造形領域ＭＡの全てを測定部８０が通過しないと判断した場合、制御部１０１は、ステップＳ３０において、造形領域ＭＡのうち、測定部８０が通過しない非通過領域を抽出する。なお、ステップＳ２０において、造形領域ＭＡの全てを測定部８０が通過すると判断された場合には、制御部１０１は、ステップＳ３０および後述するステップＳ４０の処理をスキップする。

【0042】

図７は、測定部８０が通過しない非通過領域ＵＰＡを示す図である。図７には、ノズル６２と測定部８０の位置関係も併せて示している。図７には、ノズル６２が移動する経路を破線で示している。図７に示すように、本実施形態では、測定部８０は、ノズル６２の－Ｘ方向側に位置している。そのため、造形領域ＭＡの右端の、距離Ｄ１に相当する幅分の領域には、測定部８０が通過しない。そのため、測定部８０は、造形領域ＭＡの右端の距離Ｄ１に相当する幅の領域を、非通過領域ＵＰＡとして抽出する。なお、本実施形態において、制御部１０１は、造形領域ＭＡの右端の距離Ｄ１に相当する幅の領域以外にも、造形領域ＭＡのうち、造形時に吐出部６０が＋Ｘ方向に移動しない領域、つまり、造形時に測定部８０が吐出部６０の後方に位置しない領域を、非通過領域ＵＰＡとして抽出する。

【0043】

図５のステップＳ４０において、制御部１０１は、ステップＳ３０で抽出した非通過領域ＵＰＡに測定部８０を通過させるためのノズル６２の経路を造形データに追加することにより、測定部移動範囲ＴＲを造形領域ＭＡよりも拡大する。

【0044】

図８は、非通過領域ＵＰＡに測定部８０を通過させるための追加経路ＡＰを示す図である。図８に示す造形領域ＭＡおよび測定部移動範囲ＴＲは矩形状の領域である。そのため非通過領域ＵＰＡは、造形領域ＭＡの＋Ｘ方向側の端部にＹ方向に沿って長尺の領域となる。従って、制御部１０１は、このＹ方向に沿って長尺な領域を測定部８０が通過するように、既存の経路の終点からノズル６２と測定部８０との距離Ｄ１に応じて＋Ｘ方向に延びる経路ＡＰ１と、経路ＡＰ１の終点から＋Ｙ方向に延びる経路ＡＰ２とを含む追加経路ＡＰを、造形データに追加する。このように、経路データに追加経路ＡＰを追加することにより、測定部移動範囲ＴＲは、当初の範囲よりも広くなり、造形領域ＭＡを包含することになる。広くなった測定部移動範囲を、図８では、測定部移動範囲ＴＲ２として示している。以下の説明において特に断りない場合、測定部移動範囲ＴＲとは、図８の測定部移動範囲ＴＲ２のことを指す。制御部１０１は、追加経路ＡＰにおける造形材料の吐出量をゼロに設定する。こうすることにより、追加経路ＡＰにおいては、造形材料は吐出されず、非通過領域ＵＰＡの測定のみを行うことができる。なお、上記のように追加経路ＡＰは、その層における経路の終端と連続するように追加されることが好ましい。

【0045】

図５のステップＳ５０において、制御部１０１は、ステップＳ１０において生成した造形データまたはステップＳ４０において追加経路ＡＰを追加した造形データから、１層目に造形する１層分のデータを読み込む。

【0046】

ステップＳ６０において、制御部１０１は、ステップＳ５０において読み込んだデータに従って、位置変更部２３０および吐出量調整部７０を制御して、テーブル２１０上に造形材料を堆積させて造形を行う。

【0047】

ステップＳ７０において、制御部１０１は、テーブル２１０上に堆積された造形材料の温度を測定する測定処理を実行する。制御部１０１は、ステップＳ６０において造形材料が吐出されてから、その造形材料の温度が測定されるまでの時間差をカウントして記憶しておく。

【0048】

図９は、測定処理の詳細なフローチャートである。ステップＳ７２において、制御部１０１は、現在の測定部８０の位置を算出する。本実施形態では、現在の測定部８０の位置は、現在のノズル６２の位置から－Ｘ方向に距離Ｄ１だけ離れた位置である。

【0049】

ステップＳ７４において、制御部１０１は、算出された測定部８０の位置が、現在の層において造形材料が堆積される造形領域ＭＡ内であるか否かを判定する。測定部８０の位置が造形領域ＭＡ内であると判定された場合、制御部１０１は、ステップＳ７６において、現在の測定部８０の位置において、測定部８０を作動させ、造形材料の温度を測定する。一方、測定部８０の位置が造形領域ＭＡ内ではないと判定された場合、制御部１０１は、ステップＳ７８において、測定部８０をオフにし、造形材料の測定を行わせない。

【0050】

図１０は、上述した測定処理において、測定部８０がオフにされる領域を示す図である。本実施形態では、測定部８０は、ノズル６２の－Ｘ方向に配置されている。そのため、造形領域ＭＡの左側に隣接する幅Ｄ１の範囲は、測定部移動範囲ＴＲに該当するものの、造形材料は堆積されない領域となる。従って、上記測定処理によって、測定部８０がこの範囲に位置する場合には、測定部８０はオフにされ、温度の測定は行われない。図１０には、測定部８０がオフにされる造形領域ＭＡの範囲を、測定部オフ領域ＯＡとして示している。

【0051】

図５のステップＳ８０において、制御部１０１は、測定部８０によって測定された温度の補正を行う測定値補正処理を実行する。この測定値補正処理において、制御部１０１は、ノズル６２によって造形材料が吐出されてから、吐出された造形材料を測定部８０によって測定するまでの時間差に応じて、測定値の補正を行う。

【0052】

図１１は、測定値の補正方法を示す説明図である。図１１には、造形材料がノズル６２から吐出されてからの経過時間に応じた造形材料の温度の測定値の変化を示すグラフが示されている。例えば、図８の第１位置Ｐ１において造形材料がノズル６２から吐出された場合には、その直後に測定部８０が第１位置Ｐ１に到達して造形材料の温度を測定するため、図１１に示すように、第１位置Ｐ１における測定値は、ノズル６２から吐出された直後の造形材料の温度とほぼ同じである。これに対して、図８に示す第２位置Ｐ２において造形材料がノズル６２から吐出された場合では、第２位置Ｐ２は、非通過領域ＵＰＡに含まれていることから、測定部８０が第２位置Ｐ２を通過するのは、追加経路ＡＰ上をノズル６２が通過するタイミングである。従って、図１１に示すように、第２位置Ｐ２における測定値は、造形材料の温度が大幅に低下したタイミングになる。そこで、制御部１０１は、ノズル６２によって造形材料が吐出されてから、吐出された造形材料を測定部８０によって測定するまでの時間差に応じて、測定値の補正を行う。具体的には、時間差が大きいほど実際の測定値に対して大きな係数を乗じることにより補正量を大きくし、時間差が小さいほど実際の測定値に対して小さな係数を乗ずることにより補正量を小さくする。こうすることによって吐出と測定との時間差にかかわらず、造形材料の温度を適正に求めることが可能である。なお、時間差に応じて測定値に対して乗ずる係数は、予め実験やシミュレーションを行うことにより、関数やマップによって規定する。係数は、材料の種類や造形温度などに応じて定められていてもよい。

【0053】

なお、上述したステップＳ７０およびステップＳ８０の処理は、ステップＳ６０において造形処理が行われている間に同時並列的に行われる処理である。

【0054】

図５のステップＳ９０において、制御部１０１は、１層分の造形が完了したか否かを判断する。１層分の造形が完了していなければ、処理をステップＳ６０に戻して、引き続き、その層の造形を行う。１層分の造形が完了していれば、ステップＳ１００において、制御部１０１は、すべての層の造形が完了したか否かを判定する。すべての層の造形が完了したと判定した場合、制御部１０１は、当該三次元造形処理を終了させる。

【0055】

ステップＳ１００において、すべての層の造形が完了していないと判定した場合、制御部１０１は、ステップＳ１１０において、測定部８０によって測定された測定結果に基づき、次の層の造形時におけるヒーター５８の温度を設定する。例えば、制御部１０１は、測定部８０によって測定された１層分の造形材料の温度の平均値を求め、その温度が所定の温度よりも低ければ、ヒーター５８の温度を高め、所定の温度よりも高ければ、ヒーター５８の温度を低下させる。こうすることにより、測定部８０による測定値に応じて、造形材料の温度を制御することができる。

【0056】

ステップＳ１１０によってヒーター５８の温度を調整した後、制御部１０１は、処理をステップＳ５０に戻し、次の層の造形データを読み込んで、ステップＳ６０からステップＳ９０までの処理を繰り返すことにより、その層の造形を行う。

【0057】

以上で説明した本実施形態によれば、制御部１０１は、測定部８０が通過しない非通過領域ＵＰＡを造形領域ＭＡから抽出し、その非通過領域ＵＰＡを測定部８０が通過するように追加経路ＡＰを追加することによって、測定部８０が移動する測定部移動範囲ＴＲを、造形材料がテーブル２１０上に堆積される造形領域ＭＡよりも広くする。そして、少なくともその測定部移動範囲ＴＲと造形領域ＭＡとが重なる領域において、測定部８０に測定値を測定させるので、造形領域ＭＡに、測定が行われない領域が生じることを抑制できる。従って、吐出部６０から造形材料が吐出される領域と、測定部８０によって測定値が測定される領域とに相違が生じることによって造形精度に影響を与える可能性を低減できる。

【0058】

また、本実施形態によれば、制御部１０１は、測定部移動範囲ＴＲのうちの造形領域ＭＡと重ならない範囲において、測定部８０による測定値の測定を停止させる。そのため、測定部８０による測定範囲が小さくなり、測定に関する処理負担を軽減することができる。

【0059】

また、本実施形態によれば、制御部１０１は、吐出部６０によって造形材料が吐出されてから、吐出された造形材料を測定部８０により測定するまでの時間差に応じて、測定値を補正し、その補正された測定値を用いて三次元造形物を造形する。そのため、適正な測定値を用いて三次元造形物を造形することができる。特に本実施形態では、吐出部６０の移動と並行して測定部８０により造形材料の温度を測定するため、１層毎に造形材料の温度を測定するよりも、造形時間を短縮することができ、また、造形と測定との時間的隔たりを小さくできるので、温度の補正量を最低限とすることができる。

【0060】

また、本実施形態によれば、制御部１０１は、図８に示したように、吐出部６０と測定部８０との距離Ｄ１に応じて経路ＡＰ１を追加することにより、位置変更部２３０による測定部８０の移動を制御する。そのため、吐出部６０と測定部８０との距離Ｄ１に応じて測定部８０を適正に移動させることができる。

【0061】

また、本実施形態によれば、制御部１０１は、測定部８０によって測定された測定値に応じてヒーター５８の温度を設定することにより、造形材料の温度を制御して三次元造形物を造形する。そのため、層間における造形材料の接着性を適切に制御することができる。従って、三次元造形物の造形精度を高めることができる。

【0062】

Ｂ．第２実施形態：
上述した第１実施形態では、測定部８０は、ノズル６２の－Ｘ方向側に設けられている。これに対して、第２実施形態では、測定部８０は、ノズル６２を中心に回転可能に設けられている。

【0063】

図１２は、第２実施形態におけるノズル６２および測定部８０をテーブル２１０側から＋Ｚ方向に見た図である。本実施形態において、測定部８０は、ノズル６２から距離Ｄ１離れた位置において、ノズル６２の周囲を回転可能なリング状の回転体８５に取り付けられている。回転体８５は、ギアあるいはベルトによって連結された図示していない駆動モーターによって回転する。回転体８５による測定部８０の回転動作は、制御部１０１が回転体８５に連結された駆動モーターを制御することによって制御される。なお、回転体８５自体が、リング状のモーターとして構成されていてもよい。

【0064】

本実施形態では、制御部１０１は、測定部８０が常にノズル６２の進行方向の後方に位置するように、回転体８５を回転させる。こうすることにより、ノズル６２から吐出された造形材料の温度を、ノズル６２の進行方向にかかわらず、吐出直後に測定することが可能になる。この結果、造形材料の温度を精度良く測定することができるので、三次元造形物の造形精度を向上させることができる。

【0065】

Ｃ．他の実施形態：
（Ｃ－１）上記実施形態では、測定部８０は、吐出部６０によって吐出された造形材料の温度を測定している。これに対して、測定部８０は、吐出部６０によって吐出された造形材料の線幅や吐出量を測定してもよい。線幅は、例えば、測定部８０をレーザー変位センサーやイメージセンサーによって構成し、ノズルの進行方向に対して垂直な方向における造形材料の幅を検出することによって測定することができる。また、吐出量は、例えば、測定部８０を非接触式の変位センサーとイメージセンサーとによって構成し、造形材料の高さと幅を検出してそれらを掛け合わせることで、測定することができる。

【0066】

測定部８０によって造形材料の線幅や吐出量を測定する場合、制御部１０１は、測定された線幅あるいは吐出量が所定の値になるように、位置変更部２３０によってノズル６２の移動速度を調整してもよい。また、吐出量調整部７０あるいはスクリュー４０を駆動する駆動モーター３２によって吐出量を調整してもよい。これらの調整は、フィードバック制御を実行することによってリアルタイムに行ってもよいし、上記実施形態のように、次の層の造形時に行ってもよい。なお、上記実施形態では、測定部８０によって温度を測定し、その測定結果を次の層の造形時におけるヒーター５８の温度制御に用いたが、測定された温度が所定の温度になるように、ヒーター５８の温度をリアルタイムに制御してもよい。

【0067】

（Ｃ－２）上記実施形態では、測定部移動範囲ＴＲのうちの造形領域ＭＡと重ならない範囲において、測定部８０による測定値の測定を停止させている。これに対して、測定部移動範囲ＴＲのうちの造形領域ＭＡと重ならない範囲においても、測定部８０による測定を停止させず、そのまま測定を行ってもよい。この場合、測定部移動範囲ＴＲのうちの造形領域ＭＡと重ならない範囲において測定された測定値は、各種制御において用いないことが好ましい。

【0068】

（Ｃ－３）上記実施形態の三次元造形処理において実行される測定値補正処理は省略してもよい。

【0069】

（Ｃ－４）上記実施形態では、可塑化部３０は、溝４２が形成された溝形成面４８を有するスクリュー４０と、溝形成面４８に対抗する対向面５２を有するバレル５０とを備えている。これに対して、可塑化部３０は、例えば、円筒状のバレルと、その中に配置された螺旋状のインラインスクリューを備えていてもよい。また、吐出部６０として、例えばＦＤＭ（熱溶解積層法）に用いられるヘッドを採用してもよい。

【0070】

（Ｃ－５）上記実施形態の測定部８０は、ノズル６２の直径よりも広い温度の測定可能であってもよい。この場合、例えば、第１実施形態では、ノズル６２が－Ｘ方向に移動する場合には、現在のパスよりも前のパスにおいて堆積された未測定の隣接パスの造形材料の温度を測定することが可能である。このような測定部８０としては、例えば、サーモグラフィーを適用することができる。

【0071】

（Ｃ－６）上記第１実施形態では、測定部８０は、ノズル６２に対して－Ｘ方向側にオフセットして配置されているが、測定部８０は、ノズル６２に対して水平方向において斜め方向にオフセットして配置されていてもよい。

【0072】

（Ｃ－７）上記実施形態では、材料供給部２０に供給される原材料として、ペレット状のＡＢＳ樹脂の材料が用いられる。これに対して、三次元造形装置１００は、例えば、熱可塑性を有する材料や、金属材料、セラミック材料等の種々の材料を主材料として三次元造形物を造形することができる。ここで、「主材料」とは、三次元造形物の形状を形作っている中心となる材料を意味し、三次元造形物において５０重量％以上の含有率を占める材料を意味する。上述した造形材料には、それらの主材料を単体で溶融したものや、主材料とともに含有される一部の成分が溶融してペースト状にされたものが含まれる。

【0073】

熱可塑性を有する材料としては、例えば、下記の熱可塑性樹脂材料を用いることができる。
＜熱可塑性樹脂材料の例＞
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）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリ乳酸樹脂（ＰＬＡ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどの汎用エンジニアリングプラスチック、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトンなどのエンジニアリングプラスチック。

【0074】

熱可塑性を有する材料には、顔料や、金属、セラミック、その他に、ワックス、難燃剤、酸化防止剤、熱安定剤などの添加剤等が混入されていてもよい。熱可塑性を有する材料は、可塑化部３０において、スクリュー４０の回転とヒーター５８の加熱によって可塑化されて溶融した状態に転化される。熱可塑性を有する材料の溶融によって生成された造形材料は、ノズル６２から吐出された後、温度の低下によって硬化する。

【0075】

三次元造形装置１００では、上述した熱可塑性を有する材料の代わりに、例えば、以下の金属材料が主材料として用いられてもよい。この場合には、下記の金属材料を粉末状にした粉末材料に、造形材料の生成の際に溶融する成分が混合されて、原材料として可塑化部３０に投入されることが望ましい。
＜金属材料の例＞
マグネシウム（Ｍｇ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）やクロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）の単一の金属、もしくはこれらの金属を１つ以上含む合金。
＜前記合金の例＞
マルエージング鋼、ステンレス、コバルトクロムモリブデン、チタニウム合金、ニッケル合金、アルミニウム合金、コバルト合金、コバルトクロム合金。

【0076】

三次元造形装置１００においては、上記の金属材料の代わりに、セラミック材料を主材料として用いることが可能である。セラミック材料としては、例えば、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムなどの酸化物セラミックスや、窒化アルミニウムなどの非酸化物セラミックスなどが使用可能である。主材料として、上述したような金属材料やセラミック材料を用いる場合には、テーブル２１０に配置された造形材料はレーザーの照射や温風などによる焼結によって硬化されてもよい。

【0077】

材料供給部２０に原材料として投入される金属材料やセラミック材料の粉末材料は、単一の金属の粉末や合金の粉末、セラミック材料の粉末を、複数種類、混合した混合材料であってもよい。また、金属材料やセラミック材料の粉末材料は、例えば、上で例示したような熱可塑性樹脂、あるいは、それ以外の熱可塑性樹脂によってコーティングされていてもよい。この場合には、可塑化部３０において、その熱可塑性樹脂が溶融して流動性が発現されるものとしてもよい。

【0078】

材料供給部２０に原材料として投入される金属材料やセラミック材料の粉末材料には、例えば、以下のような溶剤を添加することもできる。溶剤は、下記の中から選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
＜溶剤の例＞
水；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテル類；酢酸エチル、酢酸ｎ－プロピル、酢酸ｉｓｏ－プロピル、酢酸ｎ－ブチル、酢酸ｉｓｏ－ブチル等の酢酸エステル類；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エチル－ｎ－ブチルケトン、ジイソプロピルケトン、アセチルアセトン等のケトン類；エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類；テトラアルキルアンモニウムアセテート類；ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤；ピリジン、γ－ピコリン、２，６－ルチジン等のピリジン系溶剤；テトラアルキルアンモニウムアセテート（例えば、テトラブチルアンモニウムアセテート等）；ブチルカルビトールアセテート等のイオン液体等。

【0079】

その他に、材料供給部２０に原材料として投入される金属材料やセラミック材料の粉末材料には、例えば、以下のようなバインダーを添加することもできる。
＜バインダーの例＞
アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、セルロース系樹脂或いはその他の合成樹脂又はＰＬＡ（ポリ乳酸）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）或いはその他の熱可塑性樹脂。

【0080】

Ｄ．他の形態：
本開示は、上述の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構成で実現することができる。例えば、以下に記載する各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述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。

【0081】

（１）本開示の第１の形態によれば、層を積層して三次元造形物を造形する三次元造形装置が提供される。この三次元造形装置は、造形材料をテーブルに向けて吐出する吐出部と、前記吐出部の吐出位置から一定距離離れた測定位置において前記造形材料を測定する測定部と、前記テーブルに対して前記吐出位置および前記測定位置を相対移動させる位置変更部と、制御部と、を備え、前記測定位置が移動する移動範囲は、前記造形材料が前記テーブル上に堆積される造形領域よりも広く、前記制御部は、少なくとも前記移動範囲と前記造形領域とが重なる領域において前記測定部に測定値の測定を行わせ、前記吐出部および前記位置変更部を制御し、前記測定値に応じて前記三次元造形物を造形する。
このような形態では、測定位置が移動する移動範囲が、造形材料がテーブル上に堆積される造形領域よりも広く、少なくとも移動範囲と造形領域とが重なる領域において測定部が測定値を測定する。そのため、造形領域に、測定が行われない領域が生じることを抑制できる。この結果、吐出部から造形材料が吐出される領域と、測定部によって測定値が測定される領域とに相違が生じることによって造形精度に影響を与える可能性を低減できる。

【0082】

（２）上記形態において、前記制御部は、前記吐出位置の進行方向の後方に前記測定位置を移動させてもよい。このような形態によれば、測定値を精度良く測定できる。

【0083】

（３）上記形態において、前記制御部は、前記移動範囲のうちの前記造形領域と重ならない範囲において、前記測定部による前記測定値の測定を停止させてもよい。このような形態によれば、測定部による測定範囲を小さくすることができる。

【0084】

（４）上記形態において、前記制御部は、前記吐出部によって前記造形材料が吐出されてから、吐出された前記造形材料を前記測定部により測定するまでの時間差に応じて、前記測定値を補正し、補正した前記測定値に応じて前記三次元造形物を造形してもよい。このような形態によれば、適正な測定値を用いて三次元造形物を造形できる。

【0085】

（５）上記形態において、前記制御部は、前記吐出位置と前記測定位置との距離に応じて、前記位置変更部による前記測定位置の移動を制御してもよい。このような態様によれば、吐出部と測定部との距離に応じて測定部を適正に移動させることができる。

【0086】

（６）上記形態において、前記測定部は、前記吐出部によって吐出された前記造形材料の、温度、線幅、および、吐出量のうちの少なくとも一つを測定してもよい。

【0087】

（７）上記形態において、前記制御部は、前記測定値に応じて、前記造形材料の温度、前記造形材料の吐出量、および、前記吐出位置の移動速度の少なくとも一つを制御して、前記三次元造形物を造形してもよい。このような形態によれば、三次元造形物の造形精度を高めることができる。

【0088】

（８）上記形態において、材料の少なくとも一部を可塑化して前記造形材料とする可塑化部を備え、前記可塑化部は、回転軸を中心に回転し、溝が形成された溝形成面を有するスクリュー、および、前記溝形成面に対向する対向面を有し、前記造形材料が流出する連通孔が前記対向面に設けられたバレルを備えてもよい。このような形態によれば、装置を小型化できる。

【0089】

（９）本開示の第２の形態によれば、造形材料をテーブルに向けて吐出する吐出部と、前記吐出部の吐出位置から一定距離離れた測定位置において前記造形材料を測定する測定部と、前記テーブルに対して前記吐出位置および前記測定位置を相対移動させる位置変更部と、を備える三次元造形装置による三次元造形物の製造方法が提供される。この製造方法は、前記測定位置が移動する移動範囲は、前記造形材料が前記テーブル上に堆積される造形領域よりも広く、少なくとも前記移動範囲と前記造形領域とが重なる領域において前記測定部に測定値の測定を行わせ、前記吐出部および前記位置変更部を制御し、前記測定値に応じて前記三次元造形物を造形する。

【0090】

（１０）本開示の第３の形態によれば、造形材料をテーブルに向けて吐出する吐出部と、前記吐出部の吐出位置から一定距離離れた測定位置において前記造形材料を測定する測定部と、前記テーブルに対して前記吐出位置および前記測定位置を相対移動させる位置変更部と、を備える三次元造形装置が用いるデータを生成する情報処理装置が提供される。この情報処理装置は、前記測定位置が移動する移動範囲は、前記造形材料が前記テーブル上に堆積される造形領域よりも広く、少なくとも前記移動範囲と前記造形領域とが重なる領域において前記測定部が測定値の測定が可能なように前記吐出位置の移動経路を表す造形データを生成するデータ生成部を備える。

【符号の説明】

【0091】

２０…材料供給部、２２…連通路、３０…可塑化部、３１…ケース、３２…駆動モーター、４０…スクリュー、４２…溝、４３…凸条部、４４…材料導入口、４６…中央部、４８…溝形成面、５０…バレル、５２…対向面、５４…案内溝、５６…連通孔、５８…ヒーター、６０…吐出部、６２…ノズル、６５…流路、７０…吐出量調整部、７２…駆動軸、７３…弁体、７４…バルブ駆動部、８０…測定部、８５…回転体、１００…三次元造形装置、１０１…制御部、１０２…データ生成部、２１０…テーブル、２１１…造形面、２３０…位置変更部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】