JP7124999B2

JP7124999B2 - 三次元造形物の製造装置および三次元造形物の製造方法

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Publication number: JP7124999B2
Application number: JP2018025207A
Authority: JP
Inventors: 彰彦 ▲角▼谷; 英司岡本
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2018-02-15
Filing date: 2018-02-15
Publication date: 2022-08-24
Anticipated expiration: 2038-02-15
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Description

本発明は、三次元造形物の製造装置および三次元造形物の製造方法に関する。

従来から、様々な三次元造形物の製造装置が使用されている。このうち、噴射部から三次元造形物の造形材料を噴射して層を形成し、該層を積層することにより三次元造形物を製造する三次元造形物の製造装置がある。
例えば、特許文献１には、三次元造形物の境界材料（造形材料）を層状に分配するプリンティングヘッド（噴射部）を備える三次元的印刷装置（三次元造形物の製造装置）が開示されている。

特開２０１５－２２１５７６号公報

噴射部から三次元造形物の造形材料を噴射する三次元造形物の製造装置においては、噴射部からの三次元造形物の造形材料の噴射状態が低下し、噴射異常が生ずる場合がある。このため、このような三次元造形物の製造装置においては、噴射部のメンテナンスを行うメンテナンス部が設けられる場合がある。しかしながら、特許文献１で表されるような従来の三次元造形物の製造装置においては、層の形成時にメンテナンスを行う必要が出た場合、層の形成を一旦中断し、噴射部のメンテナンスを行った後に、層の形成を再開する構成になっていた。このため、従来の三次元造形物の製造装置においては、噴射部のメンテナンスに伴う三次元造形物の製造効率の低下が生じていた。

そこで、本発明の目的は、噴射部のメンテナンスに伴う三次元造形物の製造効率の低下を抑制することである。

上記課題を解決するための本発明の第１の態様の三次元造形物の製造装置は、層を積層することにより三次元造形物を製造する三次元造形物の製造装置であって、前記三次元造形物の造形データに基づいて造形材料を噴射する複数の噴射部と、前記噴射部からの前記造形材料の噴射状態を検出可能な検出部と、前記噴射部のメンテナンスを行うメンテナンス部と、前記噴射部と前記検出部と前記メンテナンス部とを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記検出部が前記噴射部のいずれかにおいて前記造形材料の噴射異常を検出した場合、噴射異常が検出された異常噴射部のメンテナンスを前記メンテナンス部に行わせるとともに、前記異常噴射部が前記メンテナンス部によりメンテナンスされている間に、前記異常噴射部から前記造形材料を噴射する予定であった位置に、噴射異常が検出されていない正常噴射部により前記造形材料を噴射させることを特徴とする。

本態様によれば、複数の噴射部を備え、噴射異常を検出した場合、噴射異常が検出された異常噴射部のメンテナンスを行わせるとともに、異常噴射部がメンテナンスされている間に、異常噴射部から造形材料を噴射する予定であった位置に、正常噴射部により造形材料を噴射させる。このため、層の形成が中断されることを抑制でき、三次元造形物の製造効率の低下を抑制できる。

本発明の第２の態様の三次元造形物の製造装置は、前記第１の態様において、前記制御部は、前記検出部が前記噴射部のいずれかにおいて前記造形材料の噴射異常を検出した場合、前記造形データを再生成することで、前記異常噴射部から前記造形材料を噴射する予定であった位置に、前記正常噴射部により前記造形材料を噴射させることを特徴とする。

本態様によれば、造形データを再生成することで、異常噴射部から造形材料を噴射する予定であった位置に、正常噴射部により造形材料を噴射させる。このため、異常噴射部から造形材料を噴射する造形データを、正常噴射部から造形材料を噴射する造形データに生成し直すことで、異常噴射部から造形材料を噴射する予定であった位置に、適切に、正常噴射部により造形材料を噴射させることが可能になる。

本発明の第３の態様の三次元造形物の製造装置は、前記第２の態様において、前記制御部は、前記検出部が前記噴射部のいずれかにおいて前記造形材料の噴射異常を検出した場合、１層分の前記層毎に、前記造形データを再生成することを特徴とする。

本態様によれば、１層分の層毎に造形データを再生成するので、異常噴射部がメンテナンスされることにより正常となったらすぐに該正常となった噴射部から造形材料を噴射させることが可能になる。

本発明の第４の態様の三次元造形物の製造装置は、前記第２の態様において、前記制御部は、前記検出部が前記噴射部のいずれかにおいて前記造形材料の噴射異常を検出した場合、前記検出部により検出された噴射異常の状態に基づいて、再生成する前記造形データを何層分にするか変更することを特徴とする。

本態様によれば、噴射異常の状態に基づいて再生成する造形データを何層分にするか変更する。このため、例えば全く噴射しなくなったなど重い噴射異常の場合はメンテナンスに時間がかかるので再生成する造形データを多くの層分とし、噴射量が通常よりもやや少なくなったなど軽い噴射異常の場合はメンテナンスに時間があまりかからないので再生成する造形データを少ない層分とする、などとすることができる。したがって、三次元造形物の製造効率の低下を効率的に抑制できる。

本発明の第５の態様の三次元造形物の製造装置は、前記第１から第４のいずれか１項の態様において、前記メンテナンス部は、複数種類のメンテナンス内容を実行可能であり、前記制御部は、前記検出部が前記噴射部のいずれかにおいて前記造形材料の噴射異常を検出した場合、前記検出部により検出された噴射異常の状態に基づいて、前記メンテナンス部が実行するメンテナンス内容を変更することを特徴とする。

本態様によれば、複数種類のメンテナンス内容を実行可能であり、噴射異常の状態に基づいてメンテナンス内容を変更するため、効率的に異常噴射部のメンテナンスを行うことができる。

本発明の第６の態様の三次元造形物の製造装置は、前記第１から第５のいずれか１項の態様において、前記制御部は、前記三次元造形物の造形位置とは異なる位置に前記造形材料を前記噴射部から噴射させ、前記検出部に前記噴射部の噴射状態を検出させることを特徴とする。

本態様によれば、三次元造形物の造形位置とは異なる位置に造形材料を噴射させて噴射部の噴射状態を検出させるので、三次元造形物の積層に伴う下層の状態の影響などを受けることなく、正確に噴射部の噴射状態を検出できる。

本発明の第７の態様の三次元造形物の製造装置は、前記第１から第５のいずれか１項の態様において、前記制御部は、前記三次元造形物の造形形状に基づいて、前記検出部に前記噴射部の噴射状態を検出させることを特徴とする。

本態様によれば、三次元造形物の造形形状に基づいて噴射部の噴射状態を検出させるので、効率的に噴射部の噴射状態を検出できる。

本発明の第８の態様の三次元造形物の製造方法は、層を積層することにより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、前記三次元造形物の造形データに基づいて造形材料を噴射する複数の噴射部と、前記噴射部からの前記造形材料の噴射状態を検出可能な検出部と、前記噴射部のメンテナンスを行うメンテナンス部と、を備える三次元造形物の製造装置によって、前記検出部が前記噴射部のいずれかにおいて前記造形材料の噴射異常を検出した場合、噴射異常が検出された異常噴射部のメンテナンスを前記メンテナンス部に行わせるとともに、前記異常噴射部が前記メンテナンス部によりメンテナンスされている間に、前記異常噴射部から前記造形材料を噴射する予定であった位置に、噴射異常が検出されていない正常噴射部により前記造形材料を噴射させることを特徴とする。

本態様によれば、複数の噴射部を備える三次元造形物の製造装置によって、噴射異常を検出した場合、噴射異常が検出された異常噴射部のメンテナンスを行わせるとともに、異常噴射部がメンテナンスされている間に、異常噴射部から造形材料を噴射する予定であった位置に、正常噴射部により造形材料を噴射させる。このため、層の形成が中断されることを抑制でき、三次元造形物の製造効率の低下を抑制できる。

本発明の一の実施形態に係る三次元造形物の製造装置の構成を示す概略構成図。図１に示すＣ部の拡大図。本発明の一の実施形態に係る三次元造形物の製造装置の構成を示す概略構成図。図２に示すＣ’部の拡大図。本発明の一の実施形態に係るヘッドベースの概略透視図。本発明の一の実施形態に係るヘッドユニットの配置と、三次元造形物の形成形態と、の関係を概念的に説明する平面図。本発明の一の実施形態に係るヘッドユニットの配置と、三次元造形物の形成形態と、の関係を概念的に説明する平面図。本発明の一の実施形態に係るヘッドユニットの配置と、三次元造形物の形成形態と、の関係を概念的に説明する平面図。三次元造形物の形成形態を概念的に説明する概略図。三次元造形物の形成形態を概念的に説明する概略図。ヘッドベースに配置されるヘッドユニットの、その他の配置の例を示す模式図。ヘッドベースに配置されるヘッドユニットの、その他の配置の例を示す模式図。本発明の一実施例に係る三次元造形物の製造方法のフローチャート。本発明の一の実施形態に係る三次元造形物の製造装置を用いて形成された三次元造形物の一例を表す概略断面図。本発明の一の実施形態に係る三次元造形物の製造装置を用いて形成された三次元造形物の一例を表す概略断面図。

以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。
図１～図４は本発明の一の実施形態に係る三次元造形物の製造装置の構成を示す概略構成図である。
ここで、本実施形態の三次元造形物の製造装置は、複数（２つ）の材料供給部（ヘッドベース）を備えている。このうち、図１及び図２は、一の材料供給部のみを表した図である。また、図３及び図４は、別の一の材料供給部のみを表した図である。ここで、図１及び図２で表される材料供給部と、図３及び図４で表される材料供給部とは、同じ造形材料を供給可能な構成となっている。
なお、本明細書における「三次元造形」とは、いわゆる立体造形物を形成することを示すものであって、例えば、平板状、いわゆる二次元形状の形状であっても厚さを有する形状を形成することも含まれる。また、「支持する」とは、下側から支持する場合の他、横側から支持する場合や、場合によっては上側から支持する場合も含む意味である。
また、本実施例の三次元造形物の造形材料はペースト（流動性材料）である。ただし、このような造形材料に限定されず、造形材料物として、常温ではフィラメント状やペレット状などの固体であって、加熱することで流動状態になるコンパウンドなどを使用してもよい。

図１及び図３に示す三次元造形物の製造装置２０００（以下、形成装置２０００という）は、基台１１０と、基台１１０に備える駆動手段としての駆動装置１１１によって、図示するＸ，Ｙ，Ｚ方向の移動、あるいはＺ軸を中心とする回転方向に駆動可能に備えられたステージ１２０を備えている。
そして、図１及び図２で表されるように、一方の端部が基台１１０に固定され、他方の端部に造形材料を吐出する第１吐出部１２３０を備えるヘッドユニット１４００を複数保持する噴射部としてのヘッドベース１１００が保持固定される、ヘッドベース支持部１３０を備えている。
また、図３及び図４で表されるように、一方の端部が基台１１０に固定され、他方の端部に造形材料を吐出する第２吐出部１７３０を備えるヘッドユニット１９００を複数保持する噴射部としてのヘッドベース１６００が保持固定される、ヘッドベース支持部７３０と、を備えている。
ここで、ヘッドベース１１００と、ヘッドベース１６００とは、ＸＹ平面において並列に設けられている。そして、ステージ１２０に対して、ヘッドベース１１００の移動に追従してヘッドベース１６００が移動することが可能な構成になっている。ただし、ヘッドベース１１００とヘッドベース１６００とが、ステージ１２０に対して独立して移動することも可能な構成になっている。ここで、「ステージ１２０に対して、ヘッドベース１１００の移動に追従してヘッドベース１６００が移動する」とは、ヘッドベース１１００とヘッドベース１６００とが並んだ位置にあり、停止したヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００に対してステージ１２０が移動する場合も含む意味である。
なお、第１吐出部１２３０と第２吐出部１７３０とは同様の構成のものである。

ステージ１２０上には、三次元造形物５００（三次元造形物の積層体）が形成される過程での層５０１、５０２及び５０３が形成される。三次元造形物５００の形成には、電磁波照射部などによる熱エネルギーの照射がなされてもよい。このような構成である場合、ステージ１２０の熱からの保護のため、耐熱性を有する試料プレート１２１を用いて、試料プレート１２１の上に三次元造形物５００を形成してもよい。本実施形態の試料プレート１２１は頑丈で製造の容易な金属製のものである。しかしながら、試料プレート１２１としては、例えばセラミック板を用いることで、高い耐熱性を得ることができ、更に脱脂や焼結などがされる場合、三次元造形物５００の構成材料粉末との反応性も低く、三次元造形物５００の変質を防止することができる。なお、図１及び図３では、説明の便宜上、層５０１、５０２及び５０３の３層を例示したが、所望の三次元造形物５００の形状まで（図１及び図３中の層５０ｎまで）積層される。
ここで、層５０１、５０２、５０３、・・・５０ｎは、各々、第１吐出部１２３０から造形材料が吐出されることで形成される第１層３１０と、第２吐出部１７３０から造形材料が吐出されることで形成される第２層３００と、で構成される。
なお、本実施形態の形成装置２０００は、三次元造形物５００の構成材料粉末を含む造形材料を用いて、層５０１、５０２、５０３、・・・５０ｎと、複数の層を形成可能な三次元造形物の製造装置である。ただし、製造する三次元造形物５００の形状などによっては、さらに、不図示の支持層形成部により、第１層３１０及び第２層３００を支持する支持層形成用材料を用いて各層（層５０１、５０２、５０３、・・・５０ｎ）を形成することも可能な構成になっている。

また、図２は、図１に示すヘッドベース１１００を示すＣ部拡大概念図である。図２に示すように、ヘッドベース１１００は、複数のヘッドユニット１４００が保持されている。詳細は後述するが、１つのヘッドユニット１４００は、第１供給装置１２００に備える第１吐出部１２３０が保持治具１４００ａに保持されることで構成される。第１吐出部１２３０は、吐出ノズル１２３０ａと、材料供給コントローラー１５００によって吐出ノズル１２３０ａから造形材料を吐出させる吐出駆動部１２３０ｂと、を備えている。また、ヘッドベース１１００（詳細には第１吐出部１２３０）をメンテナンス（詳細にはワイピング）するワイパーＷ１を備えている。さらに、ヘッドベース１１００（第１吐出部１２３０）からの造形材料の噴射状態を検出可能な検出部Ｓ１を備えている。

図４は、図３に示すヘッドベース１６００を示すＣ’部拡大概念図である。図４に示すように、ヘッドベース１６００は、複数のヘッドユニット１９００が保持されている。ヘッドユニット１９００は、第２供給装置１７００に備える第２吐出部１７３０が保持治具１９００ａに保持されることで構成される。第２吐出部１７３０は、吐出ノズル１７３０ａと、材料供給コントローラー１５００によって吐出ノズル１７３０ａから造形材料を吐出させる吐出駆動部１７３０ｂと、を備えている。また、ヘッドベース１６００（詳細には第２吐出部１７３０）をメンテナンス（詳細にはワイピング）するワイパーＷ２を備えている。さらに、ヘッドベース１６００（第２吐出部１７３０）からの造形材料の噴射状態を検出可能な検出部Ｓ２を備えている。

なお、本実施例の形成装置２０００におけるメンテナンス部は、噴射部としてのヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００をワイピングするワイパーＷ１及びワイパーＷ２であるが、メンテナンス部の構成に特に限定はない。例えば本実施例のワイパーＷ１及びワイパーＷ２は布帛で構成されるワイパーであるが、樹脂製のワイパーなどとしてもよい。さらには、ヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００をキャッピングするキャップや、ヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００の造形材料を第１吐出部１２３０及び第２吐出部１７３０から吸引する吸引機構などを有していてもよい。本発明において「メンテナンス」とは、噴射部に噴射異常（全く噴射しなくなることや噴射量が所望の量から変化してしまうことなど）が発生した場合に、該噴射異常を改善することを目的とした所作の全てを含む意味である。
また、本実施例の検出部Ｓ１及び検出部Ｓ２は、何れも、噴射部（ヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００）に形成され噴射部と共に移動する構成であり、各層（層５０１、５０２、５０３、・・・５０ｎ）を立体的に捉える（撮像する）ことができる３Ｄセンサーである。しかしながら、検出部の構成や形成位置に特に限定はない。

図１及び図２で表されるように、第１吐出部１２３０は、ヘッドベース１１００に保持されるヘッドユニット１４００それぞれに対応させた造形材料を収容した第１供給ユニット１２１０と供給チューブ１２２０により接続されている。そして、所定の造形材料が第１供給ユニット１２１０から第１吐出部１２３０に供給される。第１供給ユニット１２１０には、本実施形態に係る形成装置２０００によって造形される三次元造形物５００の構成材料粉末を含む造形材料が第１収容部１２１０ａに収容され、個々の第１収容部１２１０ａは、供給チューブ１２２０によって、個々の第１吐出部１２３０に接続されている。このように、個々の第１収容部１２１０ａを備えることにより、ヘッドベース１１００から、複数の異なる種類の造形材料を供給することができる。

図３及び図４で表されるように、第２吐出部１７３０は、ヘッドベース１６００に保持されるヘッドユニット１９００それぞれに対応させた造形材料を収容した第２供給ユニット１７１０と供給チューブ１７２０により接続されている。そして、所定の造形材料が第２供給ユニット１７１０から第２吐出部１７３０に供給される。第２供給ユニット１７１０には、本実施形態に係る形成装置２０００によって造形される三次元造形物５００の造形材料が第２収容部１７１０ａに収容され、個々の第２収容部１７１０ａは、供給チューブ１７２０によって、個々の第２吐出部１７３０に接続されている。このように、個々の第２収容部１７１０ａを備えることにより、ヘッドベース１６００から、複数の異なる種類の造形材料を供給することができる。ただし、ヘッドベース１１００から供給可能な造形材料とヘッドベース１６００から供給可能な造形材料とは同じ造形材料となるようにしてある。例えば、ヘッドベース１１００から供給される造形材料が１種類である場合は、ヘッドベース１６００から供給される造形材料も同じ１種類となるようにしている。そして、ヘッドベース１１００から供給される造形材料が複数種類である場合は、ヘッドベース１６００から供給される造形材料も複数種類となるようにするとともに、ヘッドベース１１００から供給される造形材料と夫々同じ種類の造形材料となるようにしている。
なお、本実施例の形成装置２０００で使用される造形材料の成分の具体例の詳細は後述する。

形成装置２０００には、図示しない、例えばパーソナルコンピューター等のデータ出力装置から出力される三次元造形物５００の造形データに基づいて、上述したステージ１２０、第１供給装置１２００に備える第１吐出部１２３０、並びに、第２供給装置１７００に備える第２吐出部１７３０を制御する制御部としての制御ユニット４００を備えている。そして、制御ユニット４００は、ステージ１２０及び第１吐出部１２３０が連携して駆動及び動作するよう制御し、ステージ１２０及び第２吐出部１７３０が連携して駆動及び動作するよう制御する。また、第１吐出部１２３０の駆動に合せて検出部Ｓ１で第１吐出部１２３０により形成された第１層３１０を検出（撮像）するよう制御し、第２吐出部１７３０の駆動に合せて検出部Ｓ２で第２吐出部１７３０により形成された第２層３００を検出（撮像）するよう制御する。さらには、ワイパーＷ１及びワイパーＷ２の移動を制御し、ワイパーＷ１及びワイパーＷ２のヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００に対するワイピング動作を制御する。

基台１１０に移動可能に備えられているステージ１２０は、制御ユニット４００からの制御信号に基づき、ステージコントローラー４１０においてステージ１２０の移動開始と停止、移動方向、移動量、移動速度などを制御する信号が生成され、基台１１０に備える駆動装置１１１に送られ、図示するＸ、Ｙ、Ｚ方向にステージ１２０が移動する。ヘッドユニット１４００に備える第１吐出部１２３０では、制御ユニット４００からの制御信号に基づき、材料供給コントローラー１５００において第１吐出部１２３０に備える吐出駆動部１２３０ｂにおける吐出ノズル１２３０ａからの材料吐出量などを制御する信号が生成され、生成された信号により吐出ノズル１２３０ａから所定量の造形材料が吐出される。

同様に、ヘッドユニット１９００に備える第２吐出部１７３０では、制御ユニット４００からの制御信号に基づき、材料供給コントローラー１５００において第２吐出部１７３０に備える吐出駆動部１７３０ｂにおける吐出ノズル１７３０ａからの材料吐出量などを制御する信号が生成され、生成された信号により吐出ノズル１７３０ａから所定量の造形材料が吐出される。

次に、ヘッドユニット１４００についてさらに詳細に説明する。なお、ヘッドユニット１９００は、ヘッドユニット１４００と同様の構成である。このため、ヘッドユニット１９００についての詳細な構成の説明は省略する。
図５、並びに、図６～図８は、ヘッドベース１１００に複数保持されるヘッドユニット１４００及び第１吐出部１２３０の保持形態の一例を示し、このうち図６～図８は、図２に示す矢印Ｄ方向からのヘッドベース１１００の外観図である。

図５に示すように、ヘッドベース１１００に複数のヘッドユニット１４００が、図示しない固定手段によって保持されている。また、図６～図８で表されるように、本実施形態に係る形成装置２０００のヘッドベース１１００では、図下方より第１列目のヘッドユニット１４０１、第２列目のヘッドユニット１４０２、第３列目のヘッドユニット１４０３、そして第４列目のヘッドユニット１４０４の、４ユニットが千鳥状（互い違い）に配置されたヘッドユニット１４００を備えている。そして、図６で表されるように、ステージ１２０をヘッドベース１１００に対してＸ方向に移動させながら各ヘッドユニット１４００から造形材料を吐出させて層構成部５０（層構成部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄ）が形成される。層構成部５０の形成手順については後述する。ここで、第１吐出部１２３０から吐出されて形成された層構成部５０の層は第１層３１０に対応し、第２吐出部１７３０から吐出されて形成された層構成部５０の層は第２層３００に対応する。
なお、図示しないが、それぞれのヘッドユニット１４０１～１４０４に備える第１吐出部１２３０は、吐出駆動部１２３０ｂを介して第１供給ユニット１２１０に供給チューブ１２２０で繋がれる構成となっている。

図５に示すように、第１吐出部１２３０は吐出ノズル１２３０ａから、ステージ１２０上に載置された試料プレート１２１上に向けて造形材料（ペースト状の流動性材料）である材料Ｍが吐出される。ヘッドユニット１４０１では、材料Ｍが液滴状で吐出される吐出形態を例示し、ヘッドユニット１４０２では、材料Ｍが連続体状で供給される吐出形態を例示している。材料Ｍの吐出形態は、液滴状であっても連続体状であっても、どちらでもよいが、本実施形態では材料Ｍは液滴状で吐出される形態により説明する。

吐出ノズル１２３０ａから液滴状に吐出された材料Ｍは、略重力方向に飛翔し、試料プレート１２１上に着弾する。ステージ１２０は移動し、着弾した材料Ｍにより層構成部５０が形成される。この層構成部５０の集合体が、試料プレート１２１上に形成される三次元造形物５００の第１層３１０として形成される。

次に、層構成部５０の形成手順について、図６～図８、並びに、図９及び図１０を用いて説明する。
図６～図８は、本実施形態のヘッドユニット１４００の配置と、層構成部５０の形成形態と、の関係を概念的に説明する平面図である。そして、図９及び図１０は、層構成部５０の形成形態を概念的に表す側面図である。

まず、ステージ１２０が＋Ｘ方向に移動すると、複数の吐出ノズル１２３０ａから材料Ｍが液滴状に吐出され、試料プレート１２１の所定の位置に材料Ｍが配置され、層構成部５０が形成される。
より具体的には、まず、図９で表されるように、ステージ１２０を＋Ｘ方向に移動させながら、複数の吐出ノズル１２３０ａから試料プレート１２１の所定の位置に一定の間隔で材料Ｍを配置させる。

次に、図１０で表されるように、ステージ１２０を－Ｘ方向に移動させながら、一定の間隔で配置された材料Ｍの間を埋めるように新たに材料Ｍを配置させる。
ただし、ステージ１２０を＋Ｘ方向に移動させながら、複数の吐出ノズル１２３０ａから試料プレート１２１の所定の位置に材料Ｍが重なるように（間隔を空けないように）配置させる構成（ステージ１２０のＸ方向における往復移動で層構成部５０を形成する構成ではなく、ステージ１２０のＸ方向における片側の移動のみで層構成部５０を形成する構成）としても良い。

上記のように層構成部５０を形成することによって、図６で表されるような、各ヘッドユニット１４０１、１４０２、１４０３及び１４０４のＸ方向における１ライン分（Ｙ方向における１ライン目）の層構成部５０（層構成部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄ）が形成される。

次に、各ヘッドユニット１４０１、１４０２、１４０３及び１４０４のＹ方向における２ライン目の層構成部５０’（層構成部５０ａ’、５０ｂ’、５０ｃ’及び５０ｄ’）を形成するため、－Ｙ方向にヘッドベース１１００を移動させる。移動量は、ノズル間のピッチをＰとすると、Ｐ／ｎ（ｎは自然数）ピッチ分だけ－Ｙ方向に移動させる。本実施例ではｎを３として説明する。
図９及び図１０で表されるような、上記と同様な動作を行うことで、図７で表されるような、Ｙ方向における２ライン目の層構成部５０’（層構成部５０ａ’、５０ｂ’、５０ｃ’及び５０ｄ’）が形成される。

次に、各ヘッドユニット１４０１、１４０２、１４０３及び１４０４のＹ方向における３ライン目の層構成部５０’’
（層構成部５０ａ’’、５０ｂ’’、５０ｃ’’及び５０ｄ’’）を形成するため、－Ｙ方向にヘッドベース１１００を移動させる。移動量は、Ｐ／３ピッチ分だけ－Ｙ方向に移動させる。
そして、図９及び図１０で表されるような、上記と同様な動作を行うことで、図８で表されるような、Ｙ方向における３ライン目の層構成部５０’’
（層構成部５０ａ’’、５０ｂ’’、５０ｃ’’及び５０ｄ’’）が形成され、第１層３１０を得ることができる。

また、第１吐出部１２３０から吐出される材料Ｍを、ヘッドユニット１４０１、１４０２、１４０３、１４０４のいずれか１ユニット、あるいは２ユニット以上からその他ヘッドユニットと異なる造形材料を吐出（供給）することもできる。従って、本実施形態に係る形成装置２０００を用いることによって、異種材料から形成される三次元造形物を得ることができる。

なお、第１層目の層５０１において、上述したように第１層３１０を形成することと併せて、第２吐出部１７３０から造形材料を吐出させて、同様の方法で、第２層３００を形成することができる。そして、層５０１に積層させて層５０２、５０３、・・・５０ｎを形成する際にも、同様に、第１層３１０及び第２層３００を形成することができる。なお、本実施例の形成装置２０００においては、各層（層５０１、５０２、５０３、・・・５０ｎ）を形成する際、初期設定では、第１層３１０のみ又は第２層３００のみで各層を形成するのではなく、第１層３１０及び第２層３００の両方により各層を形成する。本実施例の形成装置２０００を用いて行う具体的な三次元造形物の製造方法については、後述する。

上述の本実施形態に係る形成装置２０００が備えるヘッドユニット１４００及び１９００の数及び配列は、上述した数及び配列に限定されない。図１１及び図１２に、その例として、ヘッドベース１１００に配置されるヘッドユニット１４００の、その他の配置の例を模式図的に示す。

図１１は、ヘッドベース１１００にヘッドユニット１４００をＸ軸方向に複数、並列させた形態を示す。図１２は、ヘッドベース１１００にヘッドユニット１４００を格子状に配列させた形態を示す。なお、いずれも配列されるヘッドユニットの数は、図示の例に限定されない。

次に、本実施例の造形材料（三次元造形用ペースト）について詳細に説明する。
造形材料に含まれる三次元造形物５００の構成材料粉末としては、例えば、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）の単一の金属からなる粉末、もしくはこれらの金属を１つ以上含む合金（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）の粉末、または各種粉末を混合した混合粉末を、使用することができる。また、上記金属以外の金属や、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の、粉末も使用可能である。
また、三次元造形物５００の構成材料粉末として、例えば、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、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を用いることが可能である。その他、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などの樹脂の粉末を用いることが可能である。

また、造形材料に溶剤を含有させることもできるが、溶剤としては、例えば、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を使用でき、これらから選択される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。
また、造形材料にバインダーを含有させることもできるが、バインダーとしては、例えば、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を使用できる。

また、上記のように、造形材料としてコンパウンドを使用する場合は、造形材料の構成材料粉末として上記金属などの金属や上記酸化物セラミックス及び上記非酸化物セラミックスなどの粉末、上記樹脂の粉末などを使用できる。そして、このような粉末とともに、バインダーとしてのポリスチレン、ポリプロピレン、アクリルなど、熱可塑剤としてのフタル酸エステルなど、ワックスなどを好ましく使用できる。

次に、上記形成装置２０００を用いて行う三次元造形物の製造方法の一例についてフローチャートを用いて説明する。
ここで、図１３は、本実施例に係る三次元造形物の製造方法のフローチャートである。
また、図１４及び図１５は、上記形成装置２０００（本三次元造形物の製造方法）により形成された三次元造形物５００の一例を表す概略断面図である。このうち、図１４は、三次元造形物の製造中に、噴射部としてのヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００の何れにも噴射異常が生じなかった場合（メンテナンスを行う必要が無かった場合）を表している。また、図１５は、三次元造形物の製造中に、ヘッドベース１１００に噴射異常が生じた場合（ヘッドベース１１００にメンテナンスを行った場合）を表している。

図１３で表されるように、本実施例の三次元造形物の製造方法においては、最初にステップＳ１１０で、パーソナルコンピューターで三次元造形物５００のデータ（三次元造形物データ）を作成、取得する。詳細には、例えばパーソナルコンピューターにおいて実行される３ＤＣＡＤソフトや３ＤＣＧソフトなどを使用し、三次元造形物５００の形状を表すデータ（三次元造形物データ）を作成する。又は、物体をスキャンして３Ｄデータに変換する３Ｄスキャナーと呼ばれる機器を利用してデータ（三次元造形物データ）を取得したり、３Ｄデータが保存されたクラウドなどから、３Ｄデータをダウンロードして取得してもよい。
次に、ＳＴＬ形式と呼ばれる３Ｄデータ形式に変換を行う。３ＤＣＡＤソフトや３ＤＣＧソフトでＳＴＬ形式に出力している場合は、変換を行う必要はない。

次に、ステップＳ１２０で、層毎の造形データを生成する。詳細には、ＳＴＬ形式の三次元造形物５００の形状を表すデータ（三次元造形物データ）において、ＳＴＬ形式のデータ（三次元造形物データ）をＺ方向の造形解像度に従って１層１層にスライスし、各層（層５０１、５０２、５０３、・・・５０ｎ）１層分に対応する断面毎にビットマップデータ（断面データ）を生成する。なお、本ステップで生成される造形データは、ヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００（第１吐出部１２３０及び第２吐出部１７３０）の両方を使用することを前提としたデータとなっている。ステップＳ１１０からステップＳ１２０のデータ生成については、形成装置２０００に搭載されたパーソナルコンピューターで行ってもよいし、データ生成を別のパーソナルコンピューターで行い、形成装置２０００にデータを移してもよい。

次に、ステップＳ１３０で、制御ユニット４００の制御により、ステップＳ１２０で生成した造形データに基づき、ヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００（第１吐出部１２３０及び第２吐出部１７３０）の両方から造形材料を吐出して、該造形データに基づく層構成部５０（第１層３１０及び第２層３００）の形成（造形動作）を開始する。
ここで、図１４における層５０１はヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００の何れにも噴射異常が生じなかった場合を表しており、図１５における層５０１はヘッドベース１１００に噴射異常が生じた場合を表している。
また、ステップＳ１３０では、造形動作の開始に合わせて、検出部Ｓ１及び検出部Ｓ２により、ヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００（第１吐出部１２３０及び第２吐出部１７３０）からの造形材料の噴射状態の検出を開始する。具体的には、検出部Ｓ１及び検出部Ｓ２は、本ステップで形成された層構成部５０をその形成直後に撮像する。

次に、ステップＳ１４０で、制御ユニット４００により、検出部Ｓ１及び検出部Ｓ２の検出結果（撮像画像）に基づいて、ヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００に噴射異常が発生したか否かを判断する。
噴射異常が発生していないと判断した場合は、ステップＳ２００に進み、そのままヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００の両方により造形動作を実行（続行）する。
一方、噴射異常が発生したと判断した場合は、ステップＳ１５０に進むとともにステップＳ１６０に進み、造形データを再生成する（ステップＳ１５０）とともに噴射異常が発生したと判断した異常噴射部のメンテナンス（ワイピング）を行う（ステップＳ１５０）。ここで、ステップＳ１５０とステップＳ１６０とは、同時に並行して行われる。

ステップＳ１５０での造形データの再生成は、正常噴射部のみを用いての造形動作（ステップＳ１７０）を実行するためのデータ生成である。そして、ステップＳ１５０で造形データを再生成した後、後述のステップＳ１８０で異常噴射部が回復したと判断されるまで、ステップＳ１７０で正常噴射部のみを用いて造形動作が行われる。

また、ステップＳ１６０での異常噴射部のメンテナンスは、ワイパーＷ１又はワイパーＷ２でのワイピングであり、メンテナンス終了後、ステップＳ１８０で異常噴射部が回復したか否かを判断する。
なお、ステップＳ１８０での異常噴射部が回復したか否かの判断は、制御ユニット４００により行われるものであり、例えば、三次元造形物５００の造形位置とは異なる位置に造形材料を異常があった噴射部から噴射させ、検出部Ｓ１又は検出部Ｓ２に該異常があった噴射部の噴射状態を検出させることにより行われる。ただし、このような判断方法に限定されない。
ステップＳ１８０で異常噴射部が回復したと制御ユニット４００が判断した場合は、ステップＳ１９０に進む。

ステップＳ１９０では、再びヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００の両方により造形動作を実行できるように、造形データを再生成する。そして、ステップＳ１９０で生成された造形データに基づいて、ステップＳ２００において、ヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００の両方により造形動作が行われる。

そして、ステップＳ１１０で取得した三次元造形物５００のデータに基づく造形動作の終了に伴い、本実施例の三次元造形物の製造方法は終了する。

なお、図１４には、ステップＳ１４０とステップＳ２００とが、噴射異常が発生することなく４回（層５０１から層５０４までの４層分）繰り返されて形成された三次元造形物５００の一例が示されている。
別の表現をすると、図１４で表される三次元造形物５００は、ステップＳ１１０からステップＳ１４０まで進み、その後、ステップＳ１４０とステップＳ２００とを、層５０１、層５０２、層５０３、層５０４と、４層分繰り返して形成されたものである。

一方、図１５には、層５０１の形成中にヘッドベース１１００に噴射異常が発生し、層５０１における噴射異常に対応する領域Ｒをヘッドベース１６００により補完（第１層３１０の代わりに第２層３００を形成）するとともに、ヘッドベース１１００のメンテナンス動作中にヘッドベース１６００により層５０２及び層５０３全体（層５０２及び層５０３における噴射異常に対応する領域Ｒを含む領域）を形成し、ヘッドベース１６００と回復したヘッドベース１１００とにより層５０４を形成した三次元造形物５００の一例が示されている。
別の表現をすると、図１５で表される三次元造形物５００は、ステップＳ１１０からステップＳ１４０まで進み、その後、ステップＳ１５０からステップＳ１８０までを、層５０１、層５０２、層５０３と３層分繰り返し、その後、ステップＳ１４０とステップＳ２００とにより形成された層５０４を形成することで、形成されたものである。
なお、層５０１における噴射異常に対応する領域Ｒの補完は、ヘッドベース１６００をヘッドベース１１００に追従して移動させることにより行わせてもよい（層５０１の形成速度を速くできる）し、ヘッドベース１６００をヘッドベース１１００の移動とは独立して移動させることにより行わせてもよい（造形データを再生成する時間を容易に確保できる）。

ここで、本実施例の三次元造形物の製造方法についてまとめると、本実施例の三次元造形物の製造方法は、層を積層することにより三次元造形物５００を製造する三次元造形物の製造方法であって、三次元造形物５００の造形データに基づいて造形材料を噴射する複数の噴射部（ヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００）と、該噴射部からの造形材料の噴射状態を検出可能な検出部（検出部Ｓ１及び検出部Ｓ２）と、該噴射部のメンテナンスを行うメンテナンス部（ワイパーＷ１及びワイパーＷ２）、を備える三次元造形物の製造装置（形成装置２０００）によって、実行可能である。
そして、検出部がいずれかの噴射部において造形材料の噴射異常を検出した場合（ステップＳ１４０）、噴射異常が検出された異常噴射部のメンテナンスをメンテナンス部に行わせる（ステップＳ１６０）とともに、異常噴射部がメンテナンス部によりメンテナンスされている間に、異常噴射部から造形材料を噴射する予定であった位置に、噴射異常が検出されていない正常噴射部により造形材料を噴射させる（ステップＳ１７０）。
すなわち、本実施例の三次元造形物の製造方法は、複数の噴射部を備える三次元造形物の製造装置によって、噴射異常を検出した場合、噴射異常が検出された異常噴射部のメンテナンスを行わせるとともに、異常噴射部がメンテナンスされている間に、異常噴射部から造形材料を噴射する予定であった位置に、正常噴射部により造形材料を噴射させる。このため、層の形成が中断されることを抑制でき、三次元造形物５００の製造効率の低下を抑制できる。

三次元造形物の製造装置の観点から説明すると、本実施形態の三次元造形物の製造装置（形成装置２０００）は、層を積層することにより三次元造形物５００を製造する三次元造形物の製造装置であって、三次元造形物５００の造形データに基づいて造形材料を噴射する複数の噴射部（ヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００）と、該噴射部からの造形材料の噴射状態を検出可能な検出部（検出部Ｓ１及び検出部Ｓ２）と、該噴射部のメンテナンスを行うメンテナンス部（ワイパーＷ１及びワイパーＷ２）と、該噴射部と該検出部と該メンテナンス部とを制御する制御部（制御ユニット４００）と、を備えている。
そして、制御部は、検出部が噴射部のいずれかにおいて造形材料の噴射異常を検出した場合、噴射異常が検出された異常噴射部のメンテナンスをメンテナンス部に行わせるとともに、異常噴射部がメンテナンス部によりメンテナンスされている間に、異常噴射部から造形材料を噴射する予定であった位置に、噴射異常が検出されていない正常噴射部により造形材料を噴射させる。
すなわち、本実施形態の形成装置２０００は、複数の噴射部を備え、噴射異常を検出した場合、噴射異常が検出された異常噴射部のメンテナンスを行わせるとともに、異常噴射部がメンテナンスされている間に、異常噴射部から造形材料を噴射する予定であった位置に、正常噴射部により造形材料を噴射させる。このため、層の形成が中断されることを抑制でき、三次元造形物の製造効率の低下を抑制できる。

また、例えば図１５における噴射異常に対応する領域Ｒで表されるように、本実施形態の形成装置２０００における制御ユニット４００は、検出部Ｓ１又は検出部Ｓ２がヘッドベース１１００又はヘッドベース１６００のいずれかにおいて造形材料の噴射異常を検出した場合、造形データを再生成する（ステップＳ１５０）ことで、異常噴射部（ヘッドベース１１００）から造形材料を噴射する予定であった位置（噴射異常に対応する領域Ｒ）に、正常噴射部（ヘッドベース１６００）により造形材料を噴射させる。
このため、異常噴射部から造形材料を噴射する造形データを、正常噴射部から造形材料を噴射する造形データに生成し直すことで、異常噴射部から造形材料を噴射する予定であった位置に、適切に、正常噴射部により造形材料を噴射させることが可能になる。

また、本実施形態の形成装置２０００においては、制御ユニット４００は、検出部Ｓ１又は検出部Ｓ２がヘッドベース１１００又はヘッドベース１６００のいずれかにおいて造形材料の噴射異常を検出した場合、１層分の層毎に、造形データを再生成することができる構成になっている。
このため、本実施形態の形成装置２０００は、１層分の層毎に造形データを再生成するので、異常噴射部がメンテナンスされることにより正常となったらすぐに該正常となった噴射部から造形材料を噴射させることが可能になっている。

さらに、本実施形態の形成装置２０００においては、制御ユニット４００は、検出部Ｓ１又は検出部Ｓ２がヘッドベース１１００又はヘッドベース１６００のいずれかにおいて造形材料の噴射異常を検出した場合、検出部Ｓ１又は検出部Ｓ２により検出された噴射異常の状態に基づいて、再生成する造形データを何層分にするか変更することも可能な構成になっている。具体的には、全く噴射しなくなったなど重い噴射異常の場合はメンテナンスに時間がかかるので再生成する造形データを多くの層分（例えば３層分）とし、噴射量が通常よりもやや少なくなったなど軽い噴射異常の場合はメンテナンスに時間があまりかからないので再生成する造形データを少ない層分（例えば１層分）とすることができる。したがって、本実施形態の形成装置２０００は、三次元造形物５００の製造効率の低下を効率的に抑制できる構成になっている。
ただし、このような構成に限定されず、造形材料の噴射異常を検出した場合、一律に、複数層分の層毎に、造形データを再生成する構成としてもよい。

なお、本実施形態の形成装置２０００においては、メンテナンス部は、ワイパーＷ１及びワイパーＷ２であり、メンテナンス動作としてワイピング動作が可能な構成である。ただし、上記のように、メンテナンス部の構成に特に限定はない。ヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００をキャッピングするキャップや、ヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００の造形材料を第１吐出部１２３０及び第２吐出部１７３０から吸引する吸引機構などを有していてもよい。
このようにワイピング動作や吸引動作など、複数種類のメンテナンス内容を実行可能であり、制御部は、検出部が噴射部のいずれかにおいて造形材料の噴射異常を検出した場合、検出部により検出された噴射異常の状態に基づいて、メンテナンス部が実行するメンテナンス内容を変更することが可能な構成であることが特に好ましい。噴射異常の状態に基づいてメンテナンス内容を変更できるので、効率的に異常噴射部のメンテナンスを行うことができるためである。

また、上記のように、ステップＳ１８０での異常噴射部が回復したか否かの判断は、制御ユニット４００により行われるものであり、三次元造形物５００の造形位置とは異なる位置に造形材料を異常があった噴射部から噴射させ、検出部Ｓ１又は検出部Ｓ２に該異常があった噴射部の噴射状態を検出させることにより行われる。
別の表現をすると、本実施形態の形成装置２０００においては、制御ユニット４００は、三次元造形物５００の造形位置とは異なる位置に造形材料を噴射部から噴射させ、検出部に噴射部の噴射状態を検出させることができる。
本実施形態の形成装置２０００は、このような構成となっていることで、三次元造形物５００の積層に伴う下層の状態の影響などを受けることなく、正確に噴射部の噴射状態を検出できる。

また、上記のように、ステップＳ１３０では、造形動作の開始に合わせて、検出部Ｓ１及び検出部Ｓ２により、ヘッドベース１１００及びヘッドベース１６００（第１吐出部１２３０及び第２吐出部１７３０）からの造形材料の噴射状態の検出を開始する。
別の表現をすると、本実施形態の形成装置２０００においては、制御ユニット４００は、造形中の三次元造形物５００の造形形状に基づいて、検出部に噴射部の噴射状態を検出させることができる。
本実施形態の形成装置２０００は、このような構成となっていることで、三次元造形物５００の造形形状に基づいて噴射部の噴射状態を検出させるので、三次元造形物５００の造形動作に伴わない動作を排除でき、効率的に噴射部の噴射状態を検出できる。

ただし、検出部による噴射部の噴射状態の検出方法に特に限定は無く、ステップＳ１３０において三次元造形物５００の造形位置とは異なる位置に造形材料を噴射部から噴射させて検出部に噴射部の噴射状態を検出させてもよいし、ステップＳ１８０において三次元造形物５００の造形形状に基づいて検出部に噴射部の噴射状態を検出させてもよい。

本発明は、上述の実施例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、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施例中の技術的特徴は、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。

５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ…層構成部、１１０…基台、
１１１…駆動装置、１２０…ステージ、１２１…試料プレート、
１３０…ヘッドベース支持部、３００…第２層、３１０…第１層、
４００…制御ユニット（制御部）、４１０…ステージコントローラー、
５００…三次元造形物（三次元造形物の積層体）、
５０１、５０２、５０３、・・・５０ｎ…層、７３０…ヘッドベース支持部、
１１００…ヘッドベース（噴射部）、１２００…第１供給装置、
１２１０…第１供給ユニット、１２１０ａ…第１収容部、１２２０…供給チューブ、
１２３０…第１吐出部、１２３０ａ…吐出ノズル、１２３０ｂ…吐出駆動部、
１４００…ヘッドユニット、１４００ａ…保持治具、
１４０１、１４０２、１４０３及び１４０４…ヘッドユニット、
１５００…材料供給コントローラー、１６００…ヘッドベース（噴射部）、
１７００…第２供給装置、１７１０…第２供給ユニット、１７１０ａ…第２収容部、
１７２０…供給チューブ、１７３０…第２吐出部、１７３０ａ…吐出ノズル、
１７３０ｂ…吐出駆動部、１９００…ヘッドユニット、１９００ａ…保持治具、
２０００…形成装置（三次元造形物の製造装置）、Ｍ…材料、
Ｒ…噴射異常に対応する領域、Ｓ１…検出部、Ｓ２…検出部、
Ｗ１…ワイパー（メンテナンス部）、Ｗ２…ワイパー（メンテナンス部）

Claims

層を積層することにより三次元造形物を製造する三次元造形物の製造装置であって、
前記三次元造形物の造形データに基づいて流動性材料を連続体状で供給する複数の噴射部と、
前記噴射部からの前記流動性材料の噴射状態を検出可能な検出部と、
前記噴射部のメンテナンスを行うメンテナンス部と、
前記噴射部と前記検出部と前記メンテナンス部とを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記検出部が前記噴射部のいずれかにおいて前記流動性材料の噴射異常を検出した場合、噴射異常が検出された異常噴射部のメンテナンスを前記メンテナンス部に行わせるとともに、前記異常噴射部が前記メンテナンス部によりメンテナンスされている間に、前記異常噴射部から前記流動性材料を噴射する予定であった位置に、１層分の前記層毎に、前記造形データを再生成することで、噴射異常が検出されていない正常噴射部により前記流動性材料を噴射させることを特徴とする三次元造形物の製造装置。
層を積層することにより三次元造形物を製造する三次元造形物の製造装置であって、
前記三次元造形物の造形データに基づいて流動性材料を連続体状で供給する複数の噴射部と、
前記噴射部からの前記流動性材料の噴射状態を検出可能な検出部と、
前記噴射部のメンテナンスを行うメンテナンス部と、
前記噴射部と前記検出部と前記メンテナンス部とを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記検出部が前記噴射部のいずれかにおいて前記流動性材料の噴射異常を検出した場合、噴射異常が検出された異常噴射部のメンテナンスを前記メンテナンス部に行わせるとともに、前記異常噴射部が前記メンテナンス部によりメンテナンスされている間に、前記異常噴射部から前記流動性材料を噴射する予定であった位置に、前記造形データを再生成することで、噴射異常が検出されていない正常噴射部により前記流動性材料を噴射させ、且つ、前記検出部により検出された噴射異常の状態に基づいて、再生成する前記造形データを何層分にするか変更することを特徴とする三次元造形物の製造装置。
請求項１または２に記載された三次元造形物の製造装置において、
前記メンテナンス部は、複数種類のメンテナンス内容を実行可能であり、
前記制御部は、前記検出部が前記噴射部のいずれかにおいて前記流動性材料の噴射異常を検出した場合、前記検出部により検出された噴射異常の状態に基づいて、前記メンテナンス部が実行するメンテナンス内容を変更することを特徴とする三次元造形物の製造装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載された三次元造形物の製造装置において、
前記制御部は、前記三次元造形物の造形位置とは異なる位置に前記流動性材料を前記噴射部から噴射させ、前記検出部に前記噴射部の噴射状態を検出させることを特徴とする三次元造形物の製造装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載された三次元造形物の製造装置において、
前記制御部は、前記三次元造形物の造形形状に基づいて、前記検出部に前記噴射部の噴射状態を検出させることを特徴とする三次元造形物の製造装置。
層を積層することにより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、
前記三次元造形物の造形データに基づいて流動性材料を連続体状で供給する複数の噴射部と、
前記噴射部からの前記流動性材料の噴射状態を検出可能な検出部と、
前記噴射部のメンテナンスを行うメンテナンス部と、
を備える三次元造形物の製造装置によって、
前記検出部が前記噴射部のいずれかにおいて前記流動性材料の噴射異常を検出した場合、噴射異常が検出された異常噴射部のメンテナンスを前記メンテナンス部に行わせるとともに、前記異常噴射部が前記メンテナンス部によりメンテナンスされている間に、前記異常噴射部から前記流動性材料を噴射する予定であった位置に、１層分の前記層毎に、前記造形データを再生成することで、噴射異常が検出されていない正常噴射部により前記流動性材料を噴射させることを特徴とする三次元造形物の製造方法。
層を積層することにより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、
前記三次元造形物の造形データに基づいて流動性材料を連続体状で供給する複数の噴射部と、
前記噴射部からの前記流動性材料の噴射状態を検出可能な検出部と、
前記噴射部のメンテナンスを行うメンテナンス部と、
を備える三次元造形物の製造装置によって、
前記検出部が前記噴射部のいずれかにおいて前記流動性材料の噴射異常を検出した場合、噴射異常が検出された異常噴射部のメンテナンスを前記メンテナンス部に行わせるとともに、前記異常噴射部が前記メンテナンス部によりメンテナンスされている間に、前記異常噴射部から前記流動性材料を噴射する予定であった位置に、前記造形データを再生成することで、噴射異常が検出されていない正常噴射部により前記流動性材料を噴射させ、且つ、前記検出部により検出された噴射異常の状態に基づいて、再生成する前記造形データを何層分にするか変更することを特徴とする三次元造形物の製造方法。