JP7400327B2 - 三次元造形物の製造方法、および、データ処理装置 - Google Patents

Description

本開示は三次元造形物の製造方法、および、データ処理装置に関する。

三次元造形物の製造方法に関し、例えば、特許文献１には、ノズルから吐出される造形材料の吐出量を、バタフライバルブを備える流量調節機構によって制御する技術が開示されている。

特開２０１９－８１２６３号公報

特許文献１に記載された技術において、流量調節機構を用いて吐出の開始および停止を制御する場合、ノズルの移動速度やノズルの移動経路の長さによっては、流量調節機構の制御が、造形中のノズルの動作に追い付かず、正確な造形ができない可能性があった。

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。三次元造形物の製造方法は、吐出部から吐出される造形材料の吐出開始と吐出停止とを流量調節機構によって制御し、造形材料を積層することで三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、前記部分経路において前記流量調節機構を制御するのに要する制御時間が、前記吐出部が前記部分経路を移動する移動時間よりも長い場合、前記制御時間が前記移動時間以下となるように、前記移動速度を変更して、前記中間データから造形データを生成する第２工程と、造形データに従って吐出部を制御して三次元造形物を造形する第３工程と、を備えることを特徴とする。

第１実施形態における三次元造形装置の概略構成を示す説明図である。 フラットスクリューの溝形成面側の構成を示す概略斜視図である。 バレルのスクリュー対向面側の構成を示す上面図である。 第１実施形態における三次元造形物の製造工程を示す工程図である。 造形処理における経路を示す説明図である。 第１部分経路における制御時間と移動時間との関係を示す説明図である。 第２部分経路における制御時間と移動時間との関係を示す説明図である。 第２実施形態における三次元造形物の製造工程を示す工程図である。 制御距離と第１部分経路の長さとの関係を示す説明図である。 制御距離と第２部分経路の長さとの関係を示す説明図である。 第３実施形態における三次元造形物の製造工程を示す工程図である。 第４実施形態における三次元造形装置の概略構成を示す説明図である。 吸引機構の概略構成を示す説明図である。

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方向に沿った矢印が表されている。Ｘ方向およびＹ方向は、水平方向に沿った方向であり、Ｚ方向は、鉛直方向に沿った方向である。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。

本実施形態における三次元造形装置１００は、造形ユニット２００と、ステージ３００と、移動機構４００と、制御部５００とを、備えている。三次元造形装置１００は、制御部５００の制御下で、造形ユニット２００に設けられた吐出部６０からステージ３００に向かって造形材料を吐出しつつ、移動機構４００を駆動させて吐出部６０とステージ３００との相対的な位置を変化させることによって、ステージ３００の造形面３１１上に所望の形状の三次元造形物を造形する。なお、造形材料のことを溶融材料と呼ぶこともある。造形ユニット２００の詳細な構成については後述する。

移動機構４００は、吐出部６０と造形面３１１との相対的な位置を変化させる。本実施形態では、移動機構４００は、造形ユニット２００に対してステージ３００を移動させることによって、吐出部６０と造形面３１１との相対的な位置を変化させる。なお、造形面３１１に対する吐出部６０の相対的な位置の変化を、吐出部６０の移動と呼ぶこともある。本実施形態では、例えば、ステージ３００を＋Ｘ方向に移動させたことを、吐出部６０を－Ｘ方向に移動させたと言い換えることもできる。

本実施形態における移動機構４００は、３つのモーターの駆動力によって、ステージ３００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。各モーターは、制御部５００の制御下にて駆動する。なお、移動機構４００は、ステージ３００を移動させる構成ではなく、ステージ３００を移動させずに造形ユニット２００を移動させることによって、吐出部６０と造形面３１１との相対的な位置を変化させる構成であってもよい。また、移動機構４００は、ステージ３００と造形ユニット２００との両方を移動させることによって、吐出部６０と造形面３１１との相対的な位置を変化させる構成であってもよい。

制御部５００は、１以上のプロセッサーと、主記憶装置と、外部との信号の入出力を行う入出力インターフェースとを備えるコンピューターによって構成されている。本実施形態では、制御部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、造形ユニット２００と移動機構４００との動作を制御して、三次元造形物を造形するための造形処理を実行する。動作には、造形ユニット２００とステージ３００との三次元の相対的な位置を変化させることが含まれる。なお、制御部５００は、コンピューターではなく、複数の回路の組み合わせによって構成されてもよい。なお、後述するように、制御部５００は、三次元造形物を造形するためのデータを処理するデータ処理装置としても機能する。他の形態では、制御部５００と別体のデータ処理装置が備えられていてもよい。

造形ユニット２００は、材料の供給源である材料供給部２０と、材料供給部２０から供給された材料を溶融して造形材料にする溶融部３０と、溶融部３０から供給された造形材料を吐出するノズル孔６９を有する吐出部６０と、ノズル孔６９から吐出する造形材料の流量を調節する吐出量調節機構７０とを、備えている。

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。材料供給部２０の下方には、材料供給部２０と溶融部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、溶融部３０に材料を供給する。なお、材料の詳細については後述する。

溶融部３０は、スクリューケース３１と、駆動モーター３２と、フラットスクリュー４０と、バレル５０とを備えている。溶融部３０は、材料供給部２０から供給された固体状態の材料の少なくとも一部を溶融させて流動性を有するペースト状の造形材料にして、吐出部６０に供給する。なお、「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「可塑化」をも意味する。

スクリューケース３１は、フラットスクリュー４０を収容するための筐体である。スクリューケース３１の下面には、バレル５０が固定されており、スクリューケース３１とバレル５０とによって囲まれた空間に、フラットスクリュー４０が収容されている。スクリューケース３１の上面には、駆動モーター３２が固定されている。駆動モーター３２の回転軸は、フラットスクリュー４０の上面４１側に接続されている。駆動モーター３２は、制御部５００の制御下で駆動される。

フラットスクリュー４０は、中心軸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。フラットスクリュー４０は、中心軸ＲＸがＺ方向に平行になるように、スクリューケース３１内に配置されている。駆動モーター３２が発生させるトルクによって、フラットスクリュー４０は、スクリューケース３１内にて、中心軸ＲＸを中心に回転する。フラットスクリュー４０は、中心軸ＲＸに沿った方向における上面４１とは反対側に、溝部４５が形成された溝形成面４２を有している。なお、フラットスクリュー４０の溝形成面４２側の具体的な構成については後述する。

バレル５０は、フラットスクリュー４０の下方に配置されている。バレル５０は、フラットスクリュー４０の溝形成面４２に対向するスクリュー対向面５２を有している。バレル５０には、フラットスクリュー４０の中心軸ＲＸ上に、吐出部６０に連通する連通孔５６が設けられている。バレル５０には、フラットスクリュー４０の溝部４５に対向する位置にヒーター５８が内蔵されている。ヒーター５８の温度は、制御部５００によって制御される。なお、バレル５０のスクリュー対向面５２側の具体的な構成については後述する。

吐出部６０は、バレル５０の下面に固定されている。吐出部６０は、供給流路６２と、ノズル６１とを、備えている。供給流路６２は、溶融部３０とノズル６１との間を連通し、溶融部３０からノズル６１に造形材料を供給する。

供給流路６２は、第１供給口６５と、交差孔６６と、第２供給口６７とを有している。第１供給口６５および第２供給口６７は、鉛直方向に延びている。交差孔６６は、第１供給口６５および第２供給口６７と交差する水平方向に延びている。第１供給口６５の上端は、バレル５０の連通孔５６に接続されており、第１供給口６５の下端は、交差孔６６に接続されている。第２供給口６７の上端は、交差孔６６に接続されており、第２供給口６７の下端は、ノズル６１に接続されている。交差孔６６には、後述する吐出量調節機構７０が収容されている。バレル５０の連通孔５６から第１供給口６５に供給された造形材料は、交差孔６６、第２供給口６７、ノズル６１の順に流れる。

ノズル６１には、ノズル流路６８と、ノズル孔６９とが設けられている。ノズル流路６８は、ノズル６１内に設けられた流路である。ノズル流路６８は、第２供給口６７に接続されている。ノズル孔６９は、ノズル流路６８の大気に連通する側の端部に設けられた流路断面が縮小された部分である。第２供給口６７からノズル流路６８に供給された造形材料は、ノズル孔６９から吐出される。本実施形態では、ノズル孔６９の開口形状は円形である。なお、ノズル孔６９の開口形状は円形に限られず、例えば、四角形や、四角形以外の多角形であってもよい。

吐出量調節機構７０は、供給流路６２内に設けられており、ノズル６１から吐出される造形材料の量を調節する。単位時間あたりにノズル６１から吐出される造形材料の量を、吐出量と呼ぶこともある。本実施形態における吐出量調節機構７０は、バタフライバルブによって構成されている。吐出量調節機構７０は、軸状部材である駆動軸７１と、駆動軸７１の回転に伴って回転する板状の弁体７２とを備えている。駆動軸７１は、駆動軸７１の中心軸に沿った方向と、供給流路６２における造形材料の流れ方向とが交差するように、交差孔６６内に挿通されている。

吐出量調節機構７０は、供給流路６２内を流れる造形材料の流量を調節する流量調節機構として機能する。具体的には、吐出量調節機構７０は、弁体７２の回転角を変化させて、供給流路６２内を流れる造形材料の流量を調節する。供給流路６２内を流れる造形材料の流量が調節されることによって、吐出量が調節される。吐出量調節機構７０を制御して吐出量を増加させることを、吐出量調節機構７０を開くと呼ぶこともある。また、吐出量調節機構を制御して吐出量を減少させることを、吐出量調節機構７０を閉じると呼ぶこともある。また弁体７２の回転度合いを開度と呼ぶこともある。駆動軸７１が回転することによって、弁体７２の板状の面が供給流路６２における造形材料の流れ方向と垂直となった場合、開度は０となり、溶融部３０とノズル６１とが連通せず、ノズル６１からの造形材料の吐出は停止される。弁体７２の板状の面が供給流路６２における造形材料の流れ方向と平行となった場合、開度は１００となり、溶融部３０とノズル６１とが連通し、造形材料が吐出される。このように、吐出量調節機構７０は、ノズル６１からの造形材料の吐出開始と吐出停止も制御する。

図２は、フラットスクリュー４０の溝形成面４２側の構成を示す概略斜視図である。図２には、フラットスクリュー４０の中心軸ＲＸの位置が一点鎖線で示されている。図１を参照して説明したように、溝形成面４２には、溝部４５が設けられている。

フラットスクリュー４０の溝形成面４２の中央部４７は、溝部４５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４７は、図１に示されているバレル５０の連通孔５６に対向する。中央部４７は、中心軸ＲＸと交差する。

フラットスクリュー４０の溝部４５は、いわゆるスクロール溝を構成する。溝部４５は、中央部４７から、フラットスクリュー４０の外周に向かって弧を描くように渦状に延びている。溝部４５は、螺旋状に延びるように構成されてもよい。溝形成面４２には、溝部４５の側壁部を構成し、各溝部４５に沿って延びている凸条部４６が設けられている。

溝部４５は、フラットスクリュー４０の側面４３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２には、３つの溝部４５と、３つの凸条部４６と、を有するフラットスクリュー４０の例が示されている。フラットスクリュー４０に設けられる溝部４５や凸条部４６の数は、３つには限定されない。フラットスクリュー４０には、１つの溝部４５のみが設けられていてもよいし、２以上の複数の溝部４５が設けられていてもよい。また、溝部４５の数に合わせて任意の数の凸条部４６が設けられてもよい。

図２には、材料導入口４４が３箇所に形成されているフラットスクリュー４０の例が図示されている。フラットスクリュー４０に設けられる材料導入口４４の数は、３箇所に限定されない。フラットスクリュー４０には、材料導入口４４が１箇所にのみ設けられていてもよいし、２箇所以上の複数の箇所に設けられていてもよい。

図３は、バレル５０のスクリュー対向面５２側の構成を示す上面図である。上述したとおり、スクリュー対向面５２の中央には、吐出部６０に連通する連通孔５６が形成されている。スクリュー対向面５２における連通孔５６の周りには、複数の案内溝５４が形成されている。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からスクリュー対向面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。

図４は、本実施形態における三次元造形物の製造工程を示す工程図である。三次元造形装置１００に設けられた操作パネルや、三次元造形装置１００に接続されたコンピューターに対して、所定の開始操作がユーザーによって行われた場合に、制御部５００によって造形処理が実行される。造形処理が実行されることによって、三次元造形装置１００による三次元造形物の製造が開始される。制御部５００は、造形処理において、造形ユニット２００と移動機構４００とを適宜制御して、造形面３１１上に造形材料を積層することによって、三次元造形物を造形する。

ステップＳ１１０の中間データ生成工程において、制御部５００は、中間データを生成する。中間データとは、造形物の一層分を造形するためのデータであり、部分経路および吐出部６０の移動速度を含むデータである。部分経路とは、吐出部６０が、造形材料を連続して吐出して移動する経路である。移動速度とは、部分経路に沿って、吐出部６０が移動する速度である。なお、ステップＳ１１０のことを、第１工程と呼ぶこともある。

本実施形態では、制御部５００は、三次元ＣＡＤソフトや三次元ＣＧソフトを用いて作成された三次元造形物の形状を表す形状データを読み込み、三次元造形物の形状を所定の厚みの層に分割して、中間データを生成する。形状データには、例えば、ＳＴＬ形式やＡＭＦ形式等のデータが用いられる。スライサーソフトによって作成された造形データは、ＧコードやＭコード等によって表されている。制御部５００は、三次元造形装置１００に接続されたコンピューターや、ＵＳＢメモリー等の記録媒体から造形データを取得する。なお、制御部５００とは別体のデータ処理装置が備えられている場合、データ処理装置が上記の中間データを生成してもよい。

図５は、本実施形態の造形処理における経路を示す説明図である。図５には、第１部分経路６１０および第２部分経路６２０を含む中間データに従って吐出部６０から造形材料が吐出された場合に造形される仮造形物７００が示されている。本実施形態では、制御部５００は、第１部分経路６１０および第２部分経路６２０の、２つの部分経路を含む中間データを生成する。本実施形態における第２部分経路６２０は、第１部分経路６１０よりも短い経路である。なお、ステップＳ１１０では、制御部５００は、単数の部分経路のみを含む中間データを作成してもよいし、３以上の複数の部分経路を含む中間データを作成してもよい。

ステップＳ１２０にて、制御部５００は、制御時間と移動時間とを比較して、制御時間が移動時間より長いか否かを判定する。制御時間とは、部分経路において吐出量調節機構７０を制御するのに要する時間である。移動時間とは、吐出部６０が部分経路を移動するのに要する時間を指す。

本実施形態では、制御時間には、吐出開始時に吐出量調節機構７０が開始動作する時間を含む吐出開始時間、吐出停止時に吐出量調節機構が停止動作する時間を含む吐出停止時間、および、開始動作後に吐出量調節機構７０が吐出停止を実行できない制御不能時間が含まれる。開始動作とは、吐出部６０からの造形材料の吐出を開始するための動作であり、本実施形態では、吐出量調節機構７０を開く動作を指す。停止動作とは、吐出部６０からの造形材料の吐出を停止するための動作であり、本実施形態では、吐出量調節機構７０を閉じる動作を指す。

なお、本実施形態では、吐出開始時間は、弁体７２の開度によらず、開度０から開度１００になるまで吐出量調節機構７０を開くのに要する時間として設定される。また、停止時間は、弁体７２の開度によらず、開度１００から開度０になるまで吐出量調節機構７０を閉じるのに要する時間として設定される。また、本実施形態では、制御不能時間は、吐出量調節機構７０が開始動作後に制御部５００からの停止動作を実行するための信号を受信できない時間であるため、弁体７２の開度によらず一定である。そのため、本実施形態では、制御時間は、弁体７２の開度によらず一定である。

図６は、第１部分経路６１０における制御時間と移動時間との関係を示す説明図である。図７は、第２部分経路６２０における制御時間と移動時間との関係を示す説明図である。以下では、図６および図７を用いて、ステップＳ１２０の工程を具体的に説明する。なお、本実施形態における造形処理では、制御部５００は、吐出部６０の移動を開始させると同時に、吐出量調節機構７０の開始動作を始める。

図６を参照して、本実施形態における第１部分経路６１０では、制御時間Ｔｃは、移動時間Ｔｍ１よりも短い。なお、制御時間Ｔｃは、吐出開始時間ｔ１と、制御不能時間ｔ２と、吐出停止時間ｔ３との和である。この場合、ステップＳ１２０において、制御部５００は、制御時間Ｔｃが移動時間Ｔｍ１よりも長くないと判定する。図７を参照して、本実施形態における第２部分経路６２０では、制御時間Ｔｃは、移動時間Ｔｍ２よりも長い。この場合、ステップＳ１２０において、制御部５００は、制御時間Ｔｃが移動時間Ｔｍ２よりも長いと判断する。

ステップＳ１２０において、制御時間が移動時間よりも長いと判定された場合、ステップＳ１３０にて、制御部５００は、制御時間が移動時間以下となるように移動速度を小さくする。なお、本実施形態で移動速度を変更する場合、制御部５００は、部分経路の始点から終点までの移動速度を一定の割合で変化させる。図７を参照して、本実施形態では、制御部５００は、第２部分経路６２０の始点から終点までの移動速度を一定の割合で小さくすることによって、移動時間Ｔｍ２を制御時間Ｔｃより長くする。

ステップＳ１４０にて、制御部５００は、吐出量調節機構７０を制御することによって、ステップＳ１３０において小さくなった移動速度に応じて、吐出量を減少させる。具体的には、制御部５００は、ステップＳ１３０において小さくなった移動速度に応じて、吐出量調節機構７０の開度を小さくするように制御する。より具体的には、吐出部６０の単位移動量あたりに吐出される造形材料の量である堆積量が、移動速度を変更する前後で変化しないように、吐出量調節機構７０を制御すると好ましい。移動速度の変更に伴う堆積量の変化を抑制することによって、吐出部６０から吐出される造形材料の線幅の変化を抑制することができる。

ステップＳ１２０において、制御時間が移動時間よりも長くないと判定された場合、ステップＳ１５０の積層工程にて、制御部５００は、移動速度を変更することなく、元の移動速度を維持する。

上記のステップＳ１２０の後に、ステップＳ１３０およびステップＳ１４０、または、ステップＳ１５０が実行されることによって、中間データから造形データが生成される。ステップＳ１２０とステップＳ１３０の、制御時間が移動時間よりも長いと判定された場合に、制御時間が移動時間以下となるように移動速度を変更する工程を第２工程とも呼ぶ。本実施形態では、ステップＳ１４０とステップＳ１５０も、第２工程に含まれる。

ステップＳ１６０にて、制御部５００は、全ての部分経路が処理されたか否かを判定する。全ての部分経路が処理されていなかった場合、次の部分経路を処理するために、ステップＳ１２０に戻る。なお、「全ての部分経路を処理する」とは、全ての中間データに含まれる全ての部分経路について、ステップＳ１２０に示した制御時間と移動時間との比較が実行されることを指す。

ステップＳ１７０にて、制御部５００は、造形データに従って、吐出部６０から造形面３１１に向かって造形材料を吐出させ、吐出された造形材料を積層させることで造形物を完成させる。なお、ステップＳ１７０のことを第３工程と呼ぶこともある。

以上で説明した本実施形態の三次元造形物の製造方法によれば、制御時間が移動時間よりも長い場合、制御時間が移動時間以下となるように、中間データに含まれる移動速度を変更して、中間データから造形データを生成する。これによって、吐出部６０が部分経路において移動を開始して停止するまでに、吐出量調節機構７０が、吐出部６０からの造形材料の吐出を開始させ、停止させることが可能となる。そのため、吐出部６０からの造形材料の吐出の開始および停止が高精度に制御され、造形精度を向上させることができる。

また、本実施形態では、第２工程において、制御時間が移動時間以下である場合、中間データに含まれる移動速度を変更しない。そのため、簡易な制御によって、造形精度を向上させることができる。

また、本実施形態では、第２工程において、変更された移動速度に応じて、吐出部６０から吐出する造形材料の量を変更する。これによって、移動速度を変更した部分における造形材料の線幅の変化が抑制され、造形精度を向上させることができる。

また、本実施形態では、開始時間、停止時間および制御不能時間を含む。そのため、造形中に制御部５００が吐出量調節機構７０の動作を制御できないタイミングがある場合でも、造形材料の吐出の開始および停止が高精度に制御され、造形精度を向上させることができる。

ここで、上述した三次元造形装置１００において用いられる三次元造形物の材料について説明する。三次元造形装置１００では、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。

主材料として熱可塑性を有する材料を用いる場合には、溶融部３０において、当該材料が可塑化することによって、造形材料が生成される。

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。

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、溶融部３０において、フラットスクリュー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６１から吐出された後、温度の低下によって硬化する。

熱可塑性を有する材料は、そのガラス転移点以上に加熱されて完全に溶融した状態でノズル６１から射出されることが望ましい。例えば、ＡＢＳ樹脂を用いる場合、ノズル６１からの吐出時には約２００℃であることが望ましい。

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、材料ＭＲとして溶融部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。

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、造形面３１１に吐出された造形材料は焼結によって硬化されてもよい。

材料供給部２０に材料ＭＲ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、溶融部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。

材料供給部２０に材料ＭＲ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。

その他に、材料供給部２０に材料ＭＲ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、セルロース系樹脂ある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）あるいはその他の熱可塑性樹脂。

Ｂ．第２実施形態：
図８は、第２実施形態における三次元造形物の製造工程を示す工程図である。なお、第２実施形態における三次元造形装置１００の構成については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

第２実施形態では、ステップＳ２２０において、制御距離と部分経路の長さとを比較して、制御距離が部分経路の長さより長いか否かを判定する点が、第１実施形態と異なる。制御距離とは、制御部５００が吐出量調節機構７０を制御するのに要する制御時間の間に、吐出部６０が移動すると想定される距離として求められる。なお、本実施形態における造形処理のうち特に説明しない部分については、第１実施形態における造形処理と同様である。

本実施形態では、制御部５００は、制御距離を、吐出量調節機構７０を制御するのに要する制御時間と、吐出部６０の平均移動速度とに基づいて求める。具体的には、制御部５００は、制御時間の合計値に対して、部分経路を構成する全経路を移動する吐出部６０の平均移動速度を乗じることによって、制御距離を算出する。これによって、制御時間の間に吐出部６０が平均移動速度で移動し続けた場合に吐出部６０が移動すると想定される距離が、制御距離として算出される。他の実施形態では、第１実施形態と同様に制御時間に吐出開始時間と吐出停止時間と制御不能時間とが含まれる場合、制御部５００は、これらの各時間に対して、各時間における平均移動速度を乗じて得た値を合計することで、制御距離を算出してもよい。平均移動速度は、例えば、吐出部６０の加速度から求めてもよいし、部分経路の長さを吐出部６０の移動時間で除して求めてもよい。

図９は、制御距離Ｄｃと第１部分経路６１０の長さＤｍ１との関係を示す説明図である。図１０は、制御距離Ｄｃと第２部分経路６２０の長さＤｍ２との関係を示す説明図である。以下では、図９および図１０を用いて、ステップＳ２２０の工程を具体的に説明する。

図９を参照して、制御距離Ｄｃは、第１部分経路６１０の長さＤｍ１よりも短い。なお、制御距離Ｄｃは、吐出開始距離ｄ１と、制御不能距離ｄ２と、吐出停止距離ｄ３との和である。この場合、ステップＳ２２０において、制御部５００は、制御距離Ｄｃが第１部分経路６１０の長さＤｍ１よりも長くないと判断する。図１０を参照して、制御距離Ｄｃは、第２部分経路６２０経路の長さＤｍ２よりも長い。この場合、ステップＳ２２０において、制御部５００は、制御距離Ｄｃが第２部分経路６２０の長さＤｍ２よりも長いと判断する。なお吐出開始距離ｄ１と、制御不能距離ｄ２と、吐出停止距離ｄ３とは、それぞれ、吐出開始時間と、制御不能時間と、吐出停止時間と、から算出される距離である。

ステップＳ２２０において、制御距離が部分経路の長さよりも長いと判定された場合、ステップＳ２３０にて、制御部５００は、制御距離が部分経路の長さ以下となるように移動速度を小さくする。図１０を参照して、具体的には、第２部分経路６２０の始点から終点までの移動速度が小さくなるように移動速度を変更することで、制御距離Ｄｃを、第２部分経路６２０の長さＤｍ２以下とする。制御距離Ｄｃが移動距離Ｄｍ２以下となるように移動速度を変更することによって、制御部５００は、実際に造形材料を積層させる工程において、吐出部６０が第２部分経路６２０を移動している間に、吐出量調節機構７０の制御を完了させることができる。

なお、本実施形態のステップＳ２６０では、制御部５００は、全ての中間データに含まれる全ての部分経路について、ステップＳ２２０に示した制御距離と部分経路の長さとの比較が実行されたか否かを判定する。

以上で説明した第２実施形態の三次元造形物の製造方法によっても、吐出部６０からの造形材料の吐出の開始および停止が高精度に制御され、造形精度を向上させることができる。特に、本実施形態では、制御時間と移動時間とを比較することなく、制御距離と部分経路の長さとを比較することによって、移動速度を変更するか否か判定することができる。

なお、ステップＳ２２０において、制御部５００は、吐出部６０の平均移動速度ではなく、中間データに含まれている吐出部６０の移動速度を用いて、制御距離を求めてもよい。具体的には、制御部５００は、制御時間の合計値に対して、中間データで指定されている吐出部６０の移動速度の最高値を乗じることによって、制御距離を求めてもよい。このような形態であっても、制御部５００は、実際に造形材料を積層させる工程において、吐出部６０が第２部分経路６２０を移動している間に、吐出量調節機構７０の制御を完了させることができる。

Ｃ．第３実施形態：
図１１は、第３実施形態における三次元造形物の製造工程を示す工程図である。なお、第３実施形態における三次元造形装置１００の構成については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

第３実施形態における造形処理では、ステップＳ３２０にて、制御部５００によって、制御時間が移動時間よりも長くないと判定された場合の処理が、図４に示した第１実施形態における造形処理とは異なる。なお、第３実施形態における造形処理のうち、特に説明しない部分については、第１実施形態における造形処理と同様である。

ステップＳ３２０において、制御時間が移動時間よりも長くないと判定された場合、ステップＳ３５０にて、制御部５００は、制御時間が移動時間を超えない範囲で、移動時間が短くなるように移動速度を大きくする。図６を参照して、具体的には、第１部分経路６１０における移動速度を大きくした後の移動時間が、制御時間Ｔｃ以上かつ移動時間Ｔｍ１未満となるように、移動速度を大きくする。

ステップＳ３５５にて、制御部５００は、吐出量調節機構７０を制御することによって、ステップＳ３５０において変更された移動速度に応じて、吐出量を変更する。具体的には、制御部５００は、ステップＳ３５０において大きくなった移動速度に応じて、吐出量調節機構７０の開度を大きくするように制御する。このとき、第１実施形態の造形処理におけるステップＳ１４０と同様に、堆積量が、移動速度を変更する前後で変化しないように、吐出量調節機構７０を制御すると好ましい。

以上で説明した第３実施形態の三次元造形物の製造方法によっても、吐出部６０からの造形材料の吐出の開始および停止が高精度に制御され、造形精度を向上させることができる。特に、本実施形態では、制御時間が移動時間よりも長くないと判定された場合、制御部５００は、制御時間が移動時間を超えない範囲で、移動時間が短くなるように移動速度を変更する。そのため、吐出部６０からの造形材料の吐出の開始および停止を高精度に制御しつつ、より速く造形物を造形することができる。

Ｄ．第４実施形態：
図１２は、第４実施形態における三次元造形装置１００ｄの概略構成を示す説明図である。本実施形態では、造形ユニット２００ｄに設けられた吐出部６０ｄの構成が、第１実施形態の吐出部６０とは異なる。第１実施形態の吐出部６０は、流量調節機構として、吐出量調節機構７０を備えている。これに対して、本実施形態の吐出部６０ｄは、流量調節機構として、吐出量調節機構７０に加えて、吸引機構８０を備えている。なお、三次元造形装置１００ｄの特に記載しない点については、第１実施形態の三次元造形装置１００と同様である。

図１３は、吸引機構８０の概略構成を示す説明図である。吸引機構８０は、第２供給口６７に接続された円筒状のシリンダー８１と、シリンダー８１内に収容されたプランジャー８２と、プランジャー８２を駆動させるプランジャー駆動部８３とを備えている。本実施形態では、プランジャー駆動部８３は、制御部５００の制御下で駆動するモーターと、モーターの回転をシリンダー８１の軸方向に沿った並進方向の移動に変換するラックアンドピニオンによって構成されている。尚、プランジャー駆動部８３は、制御部５００の制御下で駆動するモーターと、モーターの回転をシリンダー８１の軸方向に沿った並進方向の移動に変換するボール螺子によって構成されてもよいし、ソレノイド機構やピエゾ素子等のアクチュエーターによって構成されてもよい。

図１３において矢印で表したように、プランジャー８２が第２供給口６７から遠ざかる＋Ｙ方向に移動した場合には、シリンダー８１内が負圧となるため、第２供給口６７からノズル６１にかけての造形材料は、シリンダー８１内に吸引される。一方、プランジャー８２が第２供給口６７に近付く－Ｙ方向に移動した場合には、シリンダー８１内の造形材料は、プランジャー８２によって第２供給口６７に押し出される。なお、プランジャー８２を第２供給口６７から遠ざかる方向に向かって移動させることを、プランジャー８２を引くと呼ぶこともある。また、プランジャー８２を第２供給口６７に近付く方向に向かって移動させることを、プランジャー８２を押すと呼ぶこともある。

本実施形態では、ノズル孔６９からの造形材料の吐出を停止する際に、プランジャー８２を引くことによって、ノズル孔６９から吐出された造形材料を第２供給口６７に向かって吸引することで、ノズル孔６９から造形材料が糸を引くように垂れる尾引きを抑制できる。なお、この尾引きの抑制を尾切りと呼ぶこともある。制御部５００は、吐出量調節機構７０と吸引機構８０とを制御することによって、吐出部６０ｄからの造形材料の吐出の開始や停止を精度良く制御できる。例えば、制御部５００は、吐出量調節機構７０を制御して第１供給口６５から第２供給口６７へと流れる造形材料の流れを停止し、更に吸引機構８０を制御して尾切りできる。

上述のように、制御部５００が複数の流量調節機構を制御する場合であっても、図４に示した第１実施形態における造形工程と同様に、三次元造形物を造形することができる。例えば、プランジャー８２を引く動作が吐出量調節機構７０の停止動作よりも後に完了する場合、ステップＳ１２０において、制御部５００は、吐出量調節機構７０の開始動作の開始からプランジャー８２を引く動作の完了までに要する制御時間と、移動時間とを比較する。

以上で説明した第４実施形態の三次元造形物の製造方法によっても、吐出部６０ｄからの造形材料の吐出の開始および停止が高精度に制御され、造形精度を向上させることができる。特に、本実施形態では、制御部５００が複数の流量調節機構を制御する場合であっても、吐出部６０ｄからの造形材料の吐出の開始および停止を高精度に制御できる。

Ｅ：他の実施形態
（Ｅ－１）上記実施形態では、中間データに含まれる移動速度を変更した場合、変更された移動速度に応じて、吐出量を変更している。これに対して、移動速度を変更した場合に、吐出量を変更しなくてもよい。

（Ｅ－２）上記実施形態では、開始時間と停止時間とは、吐出量調節機構７０の開度の変化の大きさによらず一定である。これに対して、吐出量調節機構７０の開度の変化の大きさによって、開始時間と停止時間とが変化してもよい。このとき、移動速度の変更に応じて吐出量を変更する場合、変更される吐出量に応じた吐出量調節機構７０の開度から開始時間や停止時間を算出し、制御時間と移動時間との比較を行ってもよい。

（Ｅ－３）上記実施形態では、制御時間は、開始時間と、停止時間と、制御不能時間とを含んでいる。これに対して、例えば、制御不能時間がない場合、制御時間は制御不能時間を含んでいなくてもよい。また、例えば、吐出量調節機構７０の開始動作の途中で吐出部６０の移動を開始させる場合、吐出部６０が部分経路を移動し始めてから、吐出量調節機構７０の停止動作が完了するまでの時間を、制御時間としてもよい。この場合、開始時間のうち一部のみが制御時間に含まれる。

（Ｅ－４）上記実施形態では、制御部５００は、移動速度を変更する場合、部分経路の始点から終点までの移動速度を一定の割合で変化させている。これに対して制御部５００は、移動速度を一定の割合で変化させなくてもよい。このとき、移動速度の変更に応じて吐出量を変更する場合、移動速度を変更する前後で堆積量が変化しないように、吐出量調節機構７０を制御すると好ましい。

（Ｅ－５）上記実施形態では、流量調節機構として、吐出量調節機構７０が設けられている。これに対して、例えば、流量調節機構として吸引機構８０のみが設けられ、吐出量調節機構７０が設けられていなくてもよい。この場合であっても、制御部５００は、吸引機構８０に備えられたプランジャー８２を押すことによって吐出の開始を制御し、プランジャー８２を引くことによって吐出の停止を制御できる。また、制御部５００は、吸引機構８０の制御に要する時間と移動時間とを比較できる。

Ｆ．他の形態：
本開示は、上述の各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によって実現することができる。例えば、本開示は以下の形態として実現可能である。以下に記載する各形態中の技術的特徴に対応する上記の各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おいて必須であると説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

（１）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。この三次元製造物の製造方法は、吐出部から吐出される造形材料の吐出開始と吐出停止とを流量調節機構によって制御し、前記造形材料を積層することで三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、前記吐出部が前記造形材料を連続して吐出して移動する経路である部分経路、および、前記部分経路における前記吐出部の移動速度を含む中間データを生成する第１工程と、前記部分経路において前記流量調節機構を制御するのに要する制御時間が、前記吐出部が前記部分経路を移動する移動時間よりも長い場合、前記制御時間が前記移動時間以下となるように、前記移動速度を変更して、前記中間データから造形データを生成する第２工程と、前記造形データに従って前記吐出部を制御して前記三次元造形物を造形する第３工程と、を備える。
このような形態によれば、吐出部が部分経路において移動を開始して停止するまでに、吐出量調節機構が、吐出部からの造形材料の吐出を開始させ、停止させることが可能となる。そのため、吐出部からの造形材料の吐出の開始および停止が高精度に制御され、造形精度を向上させることができる。

（２）上記形態の三次元造形物の製造方法において、前記第２工程において、前記制御時間が前記移動時間以下である場合、前記中間データの前記移動速度を変更しなくてもよい。このような形態によれば、簡易な制御によって、造形精度を向上させることができる。

（３）上記形態の三次元造形物の製造方法において、前記第２工程において、前記制御時間が前記移動時間よりも短い場合、前記制御時間が前記移動時間を超えない範囲で、前記移動時間が短くなるように前記移動速度を変更してもよい。このような形態によれば、吐出部からの造形材料の吐出の開始および停止を高精度に制御しつつ、より速く造形物を造形することができる。

（４）上記形態の三次元造形物の製造方法において、前記第２工程において、変更された前記移動速度に応じて、前記吐出部から吐出する単位時間あたりの前記造形材料の量を変更してもよい。このような形態によれば、移動速度を変更した部分における造形材料の線幅の変化が抑制され、造形精度を向上させることができる。

（５）上記形態の三次元造形物の製造方法において、前記制御時間は、前記吐出開始時に前記流量調節機構が開始動作するのに要する時間、前記吐出停止時に前記流量調節機構が停止動作するのに要する時間、および、前記開始動作後に前記流量調節機構が前記吐出停止を実行できない時間、を含んでいてもよい。このような形態によれば、造形中に制御部が吐出量調節機構の動作を制御できないタイミングがある場合でも、造形材料の吐出の開始および停止が高精度に制御され、造形精度を向上させることができる。

（６）上記形態の三次元造形物の製造方法において、前記流量調節機構は、前記流量調節機構は、前記吐出部に前記造形材料を供給する供給流路に設けられたバタフライバルブと、前記供給流路に接続されたシリンダー内に前記造形材料を吸引するプランジャーを有する吸引機構と、の少なくともいずれか一方を備えていてもよい。このような形態によれば、流量調節機構としてバタフライバルブや吸引機構が設けられている場合でも、造形材料の吐出の開始および停止が高精度に制御され、造形精度を向上させることができる。また、複数の流量調節機構が設けられている場合でも、造形材料の吐出の開始および停止が高精度に制御される。

（７）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。この三次元製造物の製造方法は、吐出部から吐出される造形材料の吐出開始と吐出停止とを流量調節機構によって制御し、前記造形材料を積層することで三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、前記吐出部が前記造形材料を連続して吐出して移動する経路である部分経路、および、前記部分経路における前記吐出部の移動速度を含む中間データを生成する第１工程と、前記流量調節機構を制御するのに要する時間の間に、前記吐出部が移動すると想定される距離として求められる制御距離が、前記部分経路の長さよりも長い場合に、前記制御距離が前記部分経路の長さ以下となるように前記移動速度を変更して、前記中間データから造形データを生成する第２工程と、前記造形データに従って前記吐出部を制御して前記三次元造形物を造形する第３工程と、を備える。
このような形態によれば、吐出部が部分経路において移動を開始して停止するまでに、吐出量調節機構が、吐出部からの造形材料の吐出を開始させ、停止させることが可能となる。そのため、吐出部からの造形材料の吐出の開始および停止が高精度に制御され、造形精度を向上させることができる。

本開示は、上述した三次元造形物の製造方法に限らず、種々の態様で実現可能である。例えば、三次元造形物を造形するためのデータを処理するデータ処理装置や、三次元造形装置、三次元造形装置の制御方法、三次元造形物を造形するためのコンピュータープログラム、コンピュータープログラムを記録した一時的でない有形な記録媒体等の形態で実現することができる。

２０…材料供給部、２２…供給路、３０…溶融部、３１…スクリューケース、３２…駆動モーター、４０…フラットスクリュー、４１…上面、４２…溝形成面、４３…側面、４４…材料導入口、４５…溝部、４６…凸条部、４７…中央部、５０…バレル、５２…スクリュー対向面、５４…案内溝、５６…連通孔、５８…ヒーター、６０，６０ｄ…吐出部、６１…ノズル、６２…供給流路、６５…第１供給口、６６…交差孔、６７…第２供給口、６８…ノズル流路、６９…ノズル孔、７０…吐出量調節機構、７１…駆動軸、７２…弁体、８０…吸引機構、８１…シリンダー、８２…プランジャー、８３…プランジャー駆動部、１００，１００ｄ…三次元造形装置、２００，２００ｄ…造形ユニット、３００…ステージ、３１１…造形面、４００…移動機構、５００…制御部、６１０…第１部分経路、６２０…第２部分経路、７００…仮造形物

Claims (8)

1. ノズルから吐出される造形材料の吐出開始と吐出停止とを流量調節機構によって制御し、前記造形材料を積層することで三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、
   前記ノズルが前記造形材料を連続して吐出して移動する経路である部分経路、および、前記部分経路における前記ノズルの移動速度を含む中間データを生成する第１工程と、
   前記部分経路において前記流量調節機構を制御するのに要する制御時間が、前記ノズルが前記部分経路を移動する移動時間よりも長い場合、前記制御時間が前記移動時間以下となるように、前記移動速度を変更して、前記中間データから造形データを生成する第２工程と、
   前記造形データに従って前記ノズルの移動を制御して前記三次元造形物を造形する第３工程と、を備え、
   前記流量調節機構は、前記ノズルに前記造形材料を供給する供給流路に設けられたバルブを備え、前記バルブの開度を調整することによって、前記ノズルからの前記造形材料の吐出量を調整し、
   前記制御時間は、前記吐出開始時に前記バルブを開く開始動作を開始してから、前記吐出停止時に前記バルブを閉じる停止動作が完了するまでの時間の少なくとも一部を含み、
   前記開始動作は、前記開度が０から１００になるまで前記バルブを開く動作、又は、前記開度が０から予め定められた前記開度になるまで前記バルブを開く動作であり、
   前記停止動作は、前記開度が１００から０になるまで前記バルブを閉じる動作、又は、予め定められた前記開度から前記開度が０になるまで前記バルブを閉じる動作であり、
   前記開始動作の途中で、前記ノズルが前記部分経路を移動する場合、前記制御時間は、前記ノズルが前記部分経路の移動を開始してから、前記停止動作が完了するまでの時間を含み、
   前記開始動作の開始と同時又は前に、前記ノズルが前記部分経路を移動する場合、前記制御時間は、前記開始動作を開始してから、前記停止動作が完了するまでの時間を含む、三次元造形物の製造方法。
2. 請求項１に記載の三次元造形物の製造方法であって、
   前記第２工程において、前記制御時間が前記移動時間以下である場合、前記中間データの前記移動速度を変更しない、三次元造形物の製造方法。
3. 請求項１に記載の三次元造形物の製造方法であって、
   前記第２工程において、前記制御時間が前記移動時間よりも短い場合、前記制御時間が前記移動時間を超えない範囲で、前記移動時間が短くなるように前記移動速度を変更する、三次元造形物の製造方法。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の三次元造形物の製造方法であって、
   前記第２工程において、変更された前記移動速度に応じて、前記ノズルから吐出する単位時間あたりの前記造形材料の量を変更する、三次元造形物の製造方法。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の三次元造形物の製造方法であって、
   前記開始動作を開始してから、前記停止動作が完了するまでの時間は、前記開始動作に要する時間、前記停止動作に要する時間、および、前記開始動作後に前記停止動作を実行できない時間の和である、三次元造形物の製造方法。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の三次元造形物の製造方法であって、
   前記流量調節機構は、前記供給流路に接続されたシリンダー内に前記造形材料を吸引するプランジャーを有する吸引機構をさらに備え、
   前記吐出停止時に前記プランジャーを前記供給流路から遠ざかる方向に引く動作である引き動作が、前記バルブの前記停止動作よりも後に完了する場合であって、前記開始動作の開始と同時又は前に、前記ノズルが前記部分経路を移動する場合、前記制御時間は、前記開始動作を開始してから、前記引き動作が完了するまでの時間を含む、三次元造形物の製造方法。
7. ノズルから吐出される造形材料の吐出開始と吐出停止とを流量調節機構によって制御し、前記造形材料を積層することで三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、
   前記ノズルが前記造形材料を連続して吐出して移動する経路である部分経路、および、前記部分経路における前記ノズルの移動速度を含む中間データを生成する第１工程と、
   前記部分経路において前記流量調節機構を制御するのに要する制御時間の間に、前記ノズルが移動すると想定される距離として求められる制御距離が、前記部分経路の長さよりも長い場合に、前記制御距離が前記部分経路の長さ以下となるように前記移動速度を変更して、前記中間データから造形データを生成する第２工程と、
   前記造形データに従って前記ノズルを制御して前記三次元造形物を造形する第３工程と、を備え、
   前記流量調節機構は、前記ノズルに前記造形材料を供給する供給流路に設けられたバルブを備え、前記バルブの開度を調整することによって、前記ノズルからの前記造形材料の吐出量を調整し、
   前記制御時間は、前記吐出開始時に前記バルブを開く開始動作を開始してから、前記吐出停止時に前記バルブを閉じる停止動作が完了するまでの時間の少なくとも一部を含み、
   前記開始動作は、前記開度が０から１００になるまで前記バルブを開く動作、又は、前記開度が０から予め定められた前記開度になるまで前記バルブを開く動作であり、
   前記停止動作は、前記開度が１００から０になるまで前記バルブを閉じる動作、又は、予め定められた前記開度から前記開度が０になるまで前記バルブを閉じる動作であり、
   前記開始動作の途中で、前記ノズルが前記部分経路を移動する場合、前記制御時間は、前記ノズルが前記部分経路の移動を開始してから、前記停止動作が完了するまでの時間を含み、
   前記開始動作の開始と同時又は前に、前記ノズルが前記部分経路を移動する場合、前記制御時間は、前記開始動作を開始してから、前記停止動作が完了するまでの時間を含む、
   三次元造形物の製造方法。
8. ノズルから吐出される造形材料の吐出開始と吐出停止とを流量調節機構によって制御し、前記造形材料を積層して三次元造形物を造形するためのデータを処理するデータ処理装置であって、
   前記ノズルが前記造形材料を連続して吐出して移動する経路である部分経路、および、前記部分経路における前記ノズルの移動速度を含む中間データを生成する第１工程と、
   前記部分経路において前記流量調節機構の制御に要する制御時間が、前記ノズルが前記部分経路を移動する移動時間よりも長い場合、前記制御時間が前記移動時間以下となるように、前記移動速度を変更して、前記中間データから造形データを生成する第２工程と、を実行し、
   前記流量調節機構は、前記ノズルに前記造形材料を供給する供給流路に設けられたバルブを備え、前記バルブの開度を調整することによって、前記ノズルからの前記造形材料の吐出量を調整し、
   前記制御時間は、前記吐出開始時に前記バルブを開く開始動作を開始してから、前記吐出停止時に前記バルブを閉じる停止動作が完了するまでの時間の少なくとも一部を含み、
   前記開始動作は、前記開度が０から１００になるまで前記バルブを開く動作、又は、前記開度が０から予め定められた前記開度になるまで前記バルブを開く動作であり、
   前記停止動作は、前記開度が１００から０になるまで前記バルブを閉じる動作、又は、予め定められた前記開度から前記開度が０になるまで前記バルブを閉じる動作であり、
   前記開始動作の途中で、前記ノズルが前記部分経路を移動する場合、前記制御時間は、前記ノズルが前記部分経路の移動を開始してから、前記停止動作が完了するまでの時間を含み、
   前記開始動作の開始と同時又は前に、前記ノズルが前記部分経路を移動する場合、前記制御時間は、前記開始動作を開始してから、前記停止動作が完了するまでの時間を含む、
   データ処理装置。

Images