JP2018171775A - 造形装置及び造形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ステージ上で複数の立体物を作製中に、一部の立体物をステージ上から取り外し可能とし、さらに、取り外した立体物をステージ上に再配置して立体物の作製を再開可能とする。【解決手段】造形台上に並置される複数のプレート上に前記造形材料が積層されることで立体物が作製され、各プレートは、作製途中の立体物が載置された状態のまま前記造形台上に対して着脱可能であり、各プレート上で作製される立体物の作製状況に関する情報を取得する取得手段と、前記取得手段の取得結果から、前記造形台上から取り外されている第１プレート上に載置されている作製途中の第１立体物の作製状況に関する情報と、前記造形台上に配置されている第２プレート上で作製中の第２立体物の作製状況に関する情報とに基づいて、前記第１立体物に対する前記作製動作を再開させることが可能かどうかを判断する判断手段と、を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、造形装置及び造形方法に関するものである。

近年、立体モデルの３次元形状データをスライスして複数のスライスデータを生成し、スライスデータに基づいて、造形材料からなる材料層を一層ずつ積層していく造形方法と造形装置が普及している。このような造形装置は、試作品の製作を従来の手作りより期間を大幅に短縮できることから、ラピッドプロトタイピング（以下、ＲＰ）と呼ばれ、形状の確認や実際に稼働する装置に組み込み、性能を確認するために利用されている。ＲＰに使われる造形方法としては、光造形法、粉末固着法、粉末焼結法、樹脂溶融堆積法（ＦＤＭ方式）、インクジェット（以下、ＩＪ）樹脂堆積法、また、電子写真方式で積層する造形方式が提案されている。
特に、樹脂溶融堆積法などにおいては積層装置が積層面上を順に走査することにより、また、電子写真方式においては予め作成した材料層を熱溶融により一度に積層面上に転写することにより、造形物（立体物）を作成している。
これらの技術においては一般にステージと呼ばれる平板状の構造物の上に、プレートと呼ばれる構造物を取り付け、その上に積層を行っていくもの、またはステージ上に直接積層を行うものの２種類がある。

特開２０１５−１３１４３９号公報 特開２０１３−６７０３６号公報

このような造形装置においては、近年、技術的な進化に伴って積層速度が向上している。このことにより、従来の様に金型作成用や、プロトタイプ作成用などの様に一点物の作成だけに限った用途から、同一の形状をした複数の造形物を工業用に一度に積層することも可能になってきている。
さらには、一台の造形装置を多数のユーザが共有するような利用形態においては、様々な形状をした複数の造形物を同時に積層することも求められるようになってきている。特に、多数のユーザで造形装置を共有するような場合においては、積層が完了したユーザから、造形物を取り出せることが、造形装置の効率的な利用を可能にする観点から求められている。
さらに、造形物の用途によっては、造形物内部に電装部品や、金属部品を埋蔵させたものを造形することが求められる。そのような場合、積層途中の造形物を造形装置から取り出して埋蔵部品を取り付けた後、再度造形装置に装着して積層動作を再開することが考えられる。

これらの要請に対して、例えば特許文献１では、電子写真方式でステージ上に複数の造形物を積層する方法が記載されている。この方式において造形物をステージ上から取り外す場合、造形物は底面でステージと接着しているので、造形物を積層途中で取り出すと、接着面である底面をステージから引き剥がすことになり、その時点で造形物とステージ間の接着力は消滅する。積層中は造形物に対して高さ方向に力がかかるから、再積層を開始しようとする際、接着剤などで造形物を再びステージに接着させる必要がある。
また、造形装置は造形物の位置をステージに対する相対的な位置として捉えているため
、再積層する場合、必ず、取り外した時点での位置に戻さなければならない。造形物を取り外した位置をステージ上に刻印する等したとしても、完全に元の位置に再配置するのは非常に困難である。その為、この方法では、一度取り出した造形物を再積層にかけることは非常に困難であるという課題が存在する。よって造形物を途中で取り出し、更にそれを再積層にかける場合は、なるべく造形物をステージから取り外さない方法が求められている。

また、特許文献２では、ステージ上に単一のプレートを配した構造が提案されている。プレートは電磁的手段によりステージの所定の位置に固定されている。このような構造を持ったプレート上の造形物を積層途中にプレートごとステージから取り外した場合、造形物をプレートから取り外さない限り、再積層することができる。なぜならば、プレートがステージに対して、所定の位置を保つことができるので、造形物はステージに対して固定された位置を維持できるからである。
しかし、複数の造形物を積層している場合には、一部の造形物を取り出すたびに、他の造形物の積層もストップしてしまうという課題が存在する。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ステージ上で複数の立体物を作製中に、一部の立体物をステージ上から取り外し可能とし、さらに、取り外した立体物をステージ上に再配置して立体物の作製を再開可能とすることを目的とする。

本発明の第１態様は、
立体モデルの３次元形状データに基づいて造形材料を積層することによって立体物を作製する作製動作を行う造形装置であって、
１回の前記作製動作で複数の立体物を作製可能な造形装置において、
造形台上に並置される複数のプレート上に前記造形材料が積層されることで立体物が作製され、
各プレートは、作製途中の立体物が載置された状態のまま前記造形台上に対して着脱可能であり、
各プレート上で作製される立体物の作製状況に関する情報を取得する取得手段と、
前記取得手段の取得結果から、前記造形台上から取り外されている第１プレート上に載置されている作製途中の第１立体物の作製状況に関する情報と、前記造形台上に配置されている第２プレート上で作製中の第２立体物の作製状況に関する情報とに基づいて、前記第１立体物に対する前記作製動作を再開させることが可能かどうかを判断する判断手段と、
を有する
ことを特徴とする造形装置を提供する。

本発明の第２態様は、
立体モデルの３次元形状データに基づいて造形材料を積層することによって立体物を作製する作製動作を行う造形装置であって、
１回の前記作製動作で複数の立体物を作製可能な造形装置による造形方法において、
造形台上に並置される複数のプレート上に前記造形材料が積層されることで立体物が作製され、
各プレートは、作製途中の立体物が載置された状態のまま前記造形台上に対して着脱可能であり、
各プレート上で作製される立体物の作製状況に関する情報を取得手段により取得するステップと、
前記取得手段の取得結果から、前記造形台上から取り外されている第１プレート上に載置されている作製途中の第１立体物の作製状況に関する情報と、前記造形台上に配置され
ている第２プレート上で作製中の第２立体物の作製状況に関する情報とに基づいて、前記第１立体物に対する前記作製動作を再開させることが可能かどうかを判断するステップと、
を含む
ことを特徴とする造形方法を提供する。

本発明によれば、ステージ上で複数の立体物を作製中に、一部の立体物をステージ上から取り外し可能とし、さらに、取り外した立体物をステージ上に再配置して立体物の作製を再開可能とすることができる。

実施形態に係る造形システムの全体を示す概略図 実施例のステージと小プレートと複数の造形物を示す概略図 ステージに対して小プレートを着脱可能とする着脱機構について示す図 造形物の取り出しから再装着までの手順を示す側面図 一度取り出した造形物を再積層する場合の処理を説明するフローチャート 小プレートを装着する前後のステージの状態を示す上面図 比較例１のステージと複数の造形物を示す概略図 比較例１での造形物の取り出しから再装着までの手順を示す側面図 比較例２のステージとプレートと複数の造形物を示す概略図 比較例２での造形物の取り出しから再装着までの手順を示す側面図

以下、この発明を実施するための形態を図面を参照して例示的に説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている各部材の寸法、材質、形状、その相対配置など、各種制御の手順、制御パラメータ、目標値などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
本発明は、積層造形技術（ＡＭ技術）、すなわち、造形材料を２次元に配置して層状に積層することによって立体物（３次元物体）を作製する技術を採用した造形装置および造形方法に関する。

造形材料としては、作製する立体物の用途・機能・目的などに応じてさまざまな材料を選択することができる。本明細書では、造形目的の３次元物体を構成する材料を「構造材料」と呼び、構造材料で形成される部分を構造体と呼ぶ。作製途中の構造体を支持するためのサポート体（例えばオーバーハング部を下から支える構造）を構成する材料を「サポート材料」と呼ぶ。また両者を特に区別する必要がない場合には、単に「造形材料」という用語を用いる。構造材料としては、例えば、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＡＢＳ、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）など、熱可塑性の樹脂を用いることができる。また、サポート材料としては、構造体からの除去を簡単にするため、熱可塑性と水溶性を有する材料を好ましく用いることができる。サポート材料としては、例えば、糖質、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）などを例示できる。

また、本明細書では、作製目的とする立体モデルの３次元形状データを積層方向に沿って複数層にスライスして得られる断面データから生成されるデジタルデータを「スライスデータ」と呼ぶ。スライスデータは、必要に応じて、サポート材料のデータなどの情報を付加して生成される。スライスデータに基づき造形材料で形成される層（１層分の画像）を「材料層」と呼ぶ。「材料層」は、用いる造形材料の種類に応じて、１又は複数の材料層を組み合わせて形成される粒子の層である。
また、造形装置を用いて作製しようとする立体モデル（つまり造形装置に与えられる３次元形状データが表す立体物）を「造形対象物」と呼ぶ。また、造形装置で作製された（出力された）立体物を「造形物」と呼ぶ。造形物がサポート体を含む場合において、サポート体を除いた部分が造形対象物を構成する「構造体」となる。本実施形態の造形装置は、１回の作製動作で複数の造形物を作製可能に構成されている。

図１は、本発明の一実施形態に係る造形システムの全体を示す概略図であり、造形装置１００の造形工程について説明するための図である。
図１に示す造形装置１００は、造形対象物を平行な面で切断した断面に対応する層を含み造形材料で形成される材料層１０を、ステージ１４上（造形台上）に順次積層することで、造形物を形成する。

＜全体構成について＞
図１に示すように、本実施形態の造形システムは、造形装置１００、システム制御部１０１を有する。
システム制御部１０１は、ユーザインタフェース１０２、スライスデータ形成部１０３、記憶部１０４、取得部１０５、判断部１０６、制御部１０７等の機能を有する。システム制御部１０１は、例えば、ＣＰＵ（プロセッサ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等を備えるコンピュータにより構成可能である。上記の各機能は、ＲＯＭ又はハードディスクに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。あるいは、上記の機能の一部を専用の回路やハードウェアで構成してもよい。
ユーザインタフェース１０２では、ＣＡＤ等を用いて、複数の造形対象物それぞれの３次元形状データを作成し、作成したデータをスライスデータ形成部１０３に送る。
スライスデータ形成部１０３では、ユーザインタフェース１０２から送られてきた情報を元に、ステージ上での複数の造形対象物それぞれの配置位置を決定し、２次元のスライスデータを作成する。このスライスデータには、複数の造形対象物それぞれの断面データが含まれる。また、後述するように、ユーザが指定した造形物の配置に問題がある場合には、ユーザインタフェース１０２に向かい、警告を発する。

記憶部１０４、取得部１０５、判断部１０６、制御部１０７の各機能の詳細については後述するが、記憶部１０４では、造形物や、造形物の作製状況（作製動作の進行状況）に関する情報を記憶する。取得部１０５では、ステージ１４上に並置される複数のプレート上で作製される造形物の作製状況に関する情報を取得する。また、ステージ１４上での各プレートの配置位置に関する情報を取得する。判断部１０６では、記憶部１０４の内容及び取得部１０５の取得結果に基づいて、ステージ１４上から取り外されている第１プレート上に載置されている作製途中の第１造形物に対する作製動作を再開させることが可能かどうかを判断する。このとき、第１造形物の作製状況に関する情報と、ステージ１４上に配置されている第２プレート上で作製中の第２造形物の作製状況に関する情報とに基づいて判断を行う。制御部１０７では、第１造形物が載置された状態でステージ１４上から取り外されていた第１プレートが、ステージ１４上に配置された場合に、判断部１０６の判断結果に基づいて、第１造形物に対する作製動作を再開させる。このとき制御部１０７は、ステージ１４上での第１プレートの配置位置に関する情報、及び、第１造形物の作製状況に関する情報に基づいて、第１造形物に対する作製動作を再開させる。
また、複数のプレートのうち一部のプレートがステージ１４上から取り外された後、制御部１０７は、ステージ１４上に残っているプレート上の造形物に対する作製動作を続行する。

造形装置１００は、スライスデータに基づいて造形物の作製動作を行う造形部である。造形装置１００は、構造材料供給ユニット１、サポート材料供給ユニット２、第１搬送体４、第２搬送体（中間転写体）８、加熱ヒータ９、温度制御板１３、ステージ１４、第３
搬送体１５、圧力センサ１２等を有する。構造材料供給ユニット１とサポート材料供給ユニット２はそれぞれ感光ドラム３を有する。材料層１０がステージ１４上に順次積層されることで、ステージ１４上に造形物１１が作製される。圧力センサ１２は、材料層１０の積層時に温度制御板１３が受ける圧力を検知する。
本実施形態においては、図１の上下方向（積層方向）をＺ軸方向とし、図１の左右方向を水平方向として説明する。また、Ｚ軸に直交する面内に、互いに直交するＸ軸及びＹ軸をとっている。

＜造形動作の概要＞
以下、図１を用いて造形工程について説明する。
まず、電子写真プロセスにより、スライスデータ形成部１０３によって作成されたスライスデータに対応した潜像が、各感光ドラム３に形成される。その潜像は、構造材料供給ユニット１では構造材料２０を用いて現像され、サポート材料供給ユニット２ではサポート材料２１を用いて現像される。構造材料２０及びサポート材料２１はそれぞれ熱可塑性樹脂材料を粉砕して製造された粒子（帯電性粉体）である。構造材料２０及びサポート材料２１で構成される材料層１０は、温度制御板１３を用いて加圧及び加熱されることにより、ステージ１４上、又はステージ１４上の造形物１１上に積層される。構造材料２０、サポート材料２１はともに荷電制御剤が外添されており、通常の電子写真方式の２Ｄプリンタで用いられるトナーと同じく、電磁的手段により現像、転写が可能となっている。

感光ドラム３上に現像された構造材料２０又はサポート材料２１は、各１次転写部５において第１搬送体４に順次、転写されることで、構造材料２０及びサポート材料２１で構成される材料層１０が形成される。
第１搬送体４によって搬送された材料層１０は、第２搬送体８と第１搬送体４との間に形成された２次転写部６で、２次転写部６に印加された電界により第２搬送体８上に転写される。第２搬送体８により搬送された材料層１０は、第２搬送体８と第３搬送体１５との間に形成された３次転写部７で、２次転写部６での転写と同様に印加電圧によって第３搬送体１５に転写される。第３搬送体１５は、本実施形態では、無端状の金属ベルト上に絶縁コートを施したものを用いているが、これに限るものではなく、表面に絶縁コートを施した金属製の円筒ドラムを用いてもよい。

その後、材料層１０は、第３搬送体１５の回転に伴い加熱部に移動し、加熱ヒータ９により加熱され融解され、融解された材料層１０は、積層部１６に搬送される。ステージ１４と温度制御板１３は第３搬送体１５を挟んで平行に配置されており、ともに上下方向に移動可能である。温度制御板１３には、温度制御板１３が受ける圧力を検知するための圧力センサ１２が取り付けられている。
加熱され溶融した材料層１０が積層部１６に到達すると、ステージ１４の上昇と温度制御板１３の下降により、ステージ１４上の造形物１１と第３搬送体１５との間に材料層１０が挟まれ加圧される。圧力センサ１２は、温度制御板１３にかかる力をモニターしており、適正な圧が印加されるように制御している。特に過大な圧力が温度制御板１３にかかった場合、積層動作を中止するように制御されている。

加圧された状態の材料層１０は、温度制御板１３から第３搬送体１５を介して加熱され、ステージ１４上の造形物１１の最上層部に熱溶着され積層される。その後、ステージ１４上の造形物１１が冷却され、ステージ１４上の造形物１１のうち熱溶着された材料層１０の部分と、第３搬送体１５との間が剥離される。
このようにして加熱及び加圧されることにより、ステージ１４上の造形物１１と材料層１０とが溶融結着し、ステージ１４上の造形物１１にさらに１層の材料層１０が加えられる。このような造形動作が繰り返され、ステージ１４上に造形物１１が作製される。

＜比較例・実施例＞
本実施形態の造形装置１００は、ステージ１４上に着脱可能な複数枚のプレート１７を並置することにより、作製途中での造形物１１の取り出しを容易にし、さらに、取り出した作製途中の造形物１１に対して作製動作を再開可能にするものである。
以下の説明では、まず、従来のステージのみを用いた方法を比較例１とし、ステージに単一のプレートを装着する方法を比較例２として述べた後、本発明に係る実施例を述べる。実施例においては、比較例１及び比較例２に対する比較優位性と、その根拠も合わせて述べる。なお、以下の説明においては、上述した実施形態と異なる構成や処理について説明し、上述した実施形態と同様の構成や処理についての説明は省略する。また、説明の便宜上、比較例１、比較例２、実施例において、同様の構成部分については同一の符号を付すものとする。

＜比較例１＞
図７は、比較例１のステージ１４と、複数の造形物１１１，１１２，１１３を示す概略図である。
比較例１は、図７に示すようにステージ１４上に直接、造形物１１１，１１２，１１３を作製する形態である。
ステージ１４は金属の一枚板で構成され、材料層１０が積層されるステージ１４表面（積層面）は平面で構成されている。材料層１０がステージ１４に積層された後、冷却されることで、材料層１０とステージ１４との間には付着力が発生し、造形物は底面でステージ１４に付着する。

図８Ａ〜８Ｄは、比較例１での造形物１１１の取り出しから再装着（再配置）までの手順を示す側面図である。
ステージ１４上に造形物１１１，１１２を作製している途中で、造形物１１１を取り出す際、ユーザは、造形物１１１が変形しないようにステージ１４から造形物１１１を取り外すことができる（図８Ａ）。取り出した造形物１１１に対して、金属部品または電装部品１１０を装着する（図８Ｂ）。部品装着済みの造形物１１１に対して、作製動作を継続するためにステージ１４上に再装着する。この際、ステージ１４に造形物１１１を固定するには、接着剤等を用いて、上下方向に力が加わっても作製途中で造形物１１１がステージ１４から剥離することが無いように処置する必要がある。また、ステージ１４上において造形物１１１を固定する位置は、取り外し時と全く同じ位置に取り付ける必要がある。しかし、これは造形物１１１の取り外し時の位置や向きを正確に再現しなくてはならないので非常に困難である（図８Ｃ）。造形物１１１の再装着が完了することで、造形物１１１の作製動作を再開可能な状態になる（図８Ｄ）。

＜比較例２＞
図９は、比較例２のステージ１４と、プレート１７と、複数の造形物１１１，１１２，１１３を示す概略図である。
比較例２は、図９に示すように、ステージ１４上に１枚板のプレート１７を装着し、プレート１７上に造形物１１１，１１２，１１３を作製する形態である。
プレート１７は一枚の金属平板で構成され、その上に複数の造形物が作製される。プレート１７は、電磁的及び／又は機械的方法によりステージ１４に対して決まった位置で着脱可能に固定されている。

図１０Ａ〜１０Ｄは、比較例２での造形物１１１の取り出しから再装着までの手順を示す側面図である。
比較例２では、造形物１１１を取り出す場合、プレート１７上に造形物１１１が載置された状態でプレート１７ごと取り出すことによって、造形物１１１をステージ１４から取り出す（図１０Ａ）。この際、取り出した造形物１１１の作製動作を再開するために、部
品の取り付けは、造形物１１１をプレート１７から取り外すことなく行う必要がある（図１０Ｂ）。取り出した造形物１１１を再装着する際には、造形物１１１をプレート１７ごとステージ１４に取り付ければよい（図１０Ｃ）。
比較例２では、ステージ１４に対して、造形物１１１をプレート１７ごと着脱することができるので、ステージ１４上における造形物１１１の位置は、作製動作中断前と作製動作の再開時でずれることがない。したがって、造形物１１１をプレート１７ごとステージ１４に取り付けた後、そのまま造形物１１１の作製動作を再開することができる（図１０Ｄ）。

＜実施例＞
図２は、実施例のステージ１４と、小プレート１７１，１７２，１７３と、複数の造形物１１１，１１２，１１３を示す概略図である。
実施例では、図２に示すように、ステージ１４上には複数枚の小プレート１７１，１７２，１７３が電磁的及び／又は機械的手段により取り付けられ位置決め固定されている。小プレート１７１，１７２，１７３はそれぞれ独立にステージ１４に対して着脱可能に設けられている。各造形物１１１，１１２，１１３は、各小プレート１７１，１７２，１７３の上に作製される。

ここで、複数枚の小プレート１７１，１７２，１７３をステージ１４上に取り付けて固定する電磁的及び／又は機械的手段は、特に限られるものではなく、一般的な手法を採用することができる。
また、図２では、１つの小プレートの上に１つの造形物が作製される形態について示しているが、１つの造形物のサイズが大きく、１つの小プレート上に収まらない場合には、２つ以上の小プレートにまたがって造形物が作製されてもよい。

図３は、ステージ１４に対して小プレート１７１を着脱可能とする着脱機構について示す概略図である。
実施例において、それぞれの小プレート１７１，１７２，１７３は、図３のような機械的機構によりステージ１４に対して取り付けられている。すなわち、小プレート１７１にほぞ（突起）１７１１，１７１２，１７１３を設け、各ほぞに対応する、ほぞ穴１４１，１４２，１４３をステージ１４に設けている。
このような機構により、ステージ１４に対する小プレート１７１の着脱方向を、特定の一方向に設定（制限）することができる。
また、本実施例では、ステージ１４上に設けられている複数枚の小プレートは、全て同じ形状であり、小プレートはステージ１４上の任意の取り付け位置に装着することができるように構成されている。しかしながら、このような互換性は必ずしも必須ではなく、小プレートがステージ１４上の特定の位置にしか装着できないような構成であってもよい。

図４Ａ〜４Ｄは、実施例での造形物の取り出しから再装着までの手順を示す側面図である。
ステージ１４上の小プレート１７１，１７２上にそれぞれ造形物１１１，１１２を作製している途中で、造形物１１１を取り出す。この場合、造形物１１１を小プレート１７１ごとステージ１４から取り外すことによって、造形物１１１をステージ１４上から取り出すことができる（図４Ａ）。
取り出した造形物１１１に対する作製動作を再開するために、部品の取り付けは造形物１１１を小プレート１７１から取り外すことなく行う必要がある（図４Ｂ）。取り出した造形物１１１を再装着する際には、小プレート１７１ごとステージ１４に取り付ければよい（図４Ｃ）。本実施例では、小プレート１７１ごと造形物１１１を取り外すことができるので、ステージ１４上における造形物１１１の位置は、作製動作中断前と作製動作の再開時でずれることがない。
したがって、造形物１１１を小プレート１７１ごとステージ１４に取り付けた後、そのまま造形物１１１の作製動作を再開することができる（図４Ｄ）。

本実施例では、ステージ１４上から造形物１１１を取り出す際（図４Ａ）に、次の項目について、記憶部１０４に記憶させる。
すなわち、取り出す造形物１１１の識別番号、造形物１１１の作製動作中断時での作製状況、及び、小プレート１７１上における造形物１１１の位置を記憶部１０４に記憶させる。造形物１１１の作製動作中断時での作製状況として、実施例では、作製動作中断時の造形物１１１の積層高さ（積層方向の高さ）を用いた。図４Ａ〜４Ｄにおいては、１つの小プレート上に１つの造形物が積層されている場合について述べたが、前述したように、１つの造形物が複数の小プレートにまたがって積層されている場合には、当該小プレート全てを造形物と共にまとめて着脱すればよい。

ここで、記憶部１０４に記憶される、小プレート１７１上における造形物１１１の位置の決定（取得）方法は、特に限定されるものではない。これは例えば、スライスデータに基づき決定されるものであってもよく、また、小プレート１７１上における造形物１１１の作製基準位置が予め決められており、この位置に基づき決定されるものであってもよい。また、ステージに対するプレートの位置が決まることで、ステージに対する造形物の位置が決まるものであってもよい。また、造形物１１１の積層高さの決定方法においても特に限定されるものではないが、造形物１１１の積層高さに関する情報に基づき決定されるものであるとよい。例えば、材料層１０の積層時に、積層方向に移動するステージ１４の移動量が取得され、この移動量に基づき決定されるものであるとよい。

図５は、作製途中で一度取り出した造形物１１１に対して、作製動作を再開する場合の処理を説明するためのフローチャートである。
小プレート１７１ごと取り出した造形物１１１に対して作製動作を再開する場合、造形物１１２の作製動作中に割り込み可能かどうかを判断する。このため本実施例では、まず、造形装置により作製中の造形物１１２の積層高さと、記憶部１０４に記憶されている取り出し時の造形物１１１の積層高さを取得する。そして、この取得結果に基づき、造形装置により作製中の造形物１１２の積層高さと、記憶部１０４に記憶されている取り出し時の造形物１１１の積層高さが一致しているかどうかをステップＳ２０１で判断する。造形装置により作製中の造形物１１２の積層高さは、記憶部１０４に記憶されるものであってもよく、造形物１１２の作製中に、造形物１１２の積層高さに関する情報を取得することで得られるものであってもよい。

ステップＳ２０１で、各造形物の積層高さが一致していると判断した場合、作製動作の再開可能と判断し、次のステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０１で、各造形物の積層高さが一致していないと判断した場合は、造形装置により作製中の造形物の作製動作を続行し、当該作製動作の終了後、次の造形物群の作製動作が開始される時点で、再びステップＳ２０１の判断が行われる。
ステップＳ２０１で作製動作を再開可能であると判断された場合、ユーザは、造形物１１１が載置された小プレート１７１をステージ１４上の他の小プレートが取り付けられていない領域（区画、部分）に装着する。

ここで、図６Ａは、小プレート１７１を装着する前のステージ１４の状態を示す上面図であり、図６Ｂは、小プレート１７１を装着した後のステージ１４の状態を示す上面図である。
図６Ａに示す状態では、９箇所ある小プレートの配置可能領域のうち４つが既に埋まっているので、空いている領域２−ｃに造形物１１１が載置された小プレート１７１を装着する（図６Ｂ）。

図５のフローチャートの説明に戻ると、ステップＳ２０２では、取り付けた小プレート１７１のステージ１４上での位置（図６Ｂでは領域２−ｃ）、及び造形物１１１の識別番号が、ユーザによって入力される。このユーザの入力操作に関する情報は、取得部１０５で取得され記憶部１０４に記憶される。
ここで、取り付けた小プレート１７１のステージ１４上での位置は、ユーザの入力操作に関する情報に基づき記憶部１０４に記憶されるものであったが、これに限るものではない。電気的な検出手段によって、ステージ１４上における小プレート１７１の位置を自動的に検出する方法を用い、この検出結果に関する情報が取得部１０５により取得され記憶部１０４に記憶されるものであってもよい。

ステップＳ２０３では、まずステップＳ２０２で入力された造形物１１１の識別番号をもとに、小プレート１７１上での造形物１１１の位置を記憶部１０４からロードする。
ステップＳ２０４では、入力された、ステージ１４上での小プレート１７１の位置と、小プレート１７１上での造形物１１１の位置とを組み合わせることで、ステージ１４上での造形物１１１の位置を確定させる。
また、記憶部１０４に記憶されている取り出し時の造形物１１１の積層高さから、造形物１１１の作製動作の再開時に用いる断面データが確定する。

以上のようにして確定した、ステージ１４に対する造形物１１１の位置と、造形物１１１の作製動作の再開時に用いる断面データとに基づいて、造形物１１１の作製動作の再開時に用いるスライスデータを形成することが可能となる。これにより、造形物１１１の作製動作の再開することが可能となる。
なお、上述した各動作に関しては、可能な限り自動化されるものであってもよい。

＜実施例の比較例に対する優位性＞
以下に、実施例の比較例１，２に対する優位性を述べる。
比較例１では、実施例と異なりステージ１４上に直接積層を行っている。比較例１では、造形物を作製途中で取り出す場合、必ずその造形物が作製されているステージの積層面から引き剥がさなければならないので、取り出した造形物に対して作製動作を再開することは困難である。なぜなら、作製動作を再開するためには、作製動作中断時におけるステージ上の位置と全く同じ位置に、取り出した造形物を再配置する必要があるからである。作製動作中断時と全く同じ位置に、取り出した造形物を再配置しないと、作製動作の再開時に、造形装置が、再配置した造形物の位置を特定できないため、画像ズレが発生することが懸念される。

比較例２では、プレート上に造形物を積層するという点では実施例と同じである。しかし、比較例２では、１枚のプレート上に全ての造形物が積層されるため、造形物を取り出す際には他の造形物とともに、プレートごとステージから取り外す必要がある。プレートの取り外しから、特定の造形物に部品を装着し、プレートをステージに再装着するまでの間は、他の造形物に対する作製動作は中断されてしまうことになるので、作業効率が低下してしまうことが懸念される。

実施例では、小プレートごと造形物を取り出した後は、残りの造形物は引き続き積層することが可能である。これが比較例２に対する優位な点である。再装着の際は、小プレートごと造形物をステージに装着するため、取り出した造形物を作製動作中断時と同じ位置に再配置することができる。したがって、取り出した造形物の作製動作の再開を容易に行うことができる。これが比較例１に対する優位な点である。

以上のように実施例によれば、複数の造形物を同時に作製する際に、他の造形物の作製
動作への影響を最小限に抑えることができ、さらに、一部の造形物の作製動作途中での取り出しと、取り出した造形物に対する作製動作の再開を可能にすることができる。
このとき、作製動作を中断した部分で位置ずれなどを起こすことなく、取り出した造形物に対する作製動作を再開できるので、作製動作を中断した場合であっても形状精度のよい造形物を得ることが可能となる。

＜その他の実施例＞
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１４…ステージ、１００…造形装置、１０１…システム制御部、１１１，１１２，１１３…造形物、１７１，１７２，１７３…小プレート

Claims (8)

1. 立体モデルの３次元形状データに基づいて造形材料を積層することによって立体物を作製する作製動作を行う造形装置であって、
   １回の前記作製動作で複数の立体物を作製可能な造形装置において、
   造形台上に並置される複数のプレート上に前記造形材料が積層されることで立体物が作製され、
   各プレートは、作製途中の立体物が載置された状態のまま前記造形台上に対して着脱可能であり、
   各プレート上で作製される立体物の作製状況に関する情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段の取得結果から、前記造形台上から取り外されている第１プレート上に載置されている作製途中の第１立体物の作製状況に関する情報と、前記造形台上に配置されている第２プレート上で作製中の第２立体物の作製状況に関する情報とに基づいて、前記第１立体物に対する前記作製動作を再開させることが可能かどうかを判断する判断手段と、
   を有する
   ことを特徴とする造形装置。
2. 前記取得手段はさらに、前記造形台上での各プレートの配置位置に関する情報を取得し、
   前記第１立体物が載置された状態で前記造形台上から取り外されていた前記第１プレートが、前記造形台上に配置された場合に、前記取得手段の取得結果から、前記造形台上での前記第１プレートの配置位置に関する情報、及び、前記第１立体物の作製状況に関する情報に基づいて、前記第１立体物に対する前記作製動作を再開させる制御手段を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の造形装置。
3. 前記複数のプレートのうち一部のプレートが前記造形台上から取り外された場合、前記制御手段は、前記造形台上に残っているプレート上の立体物に対する前記作製動作を続行する
   ことを特徴とする請求項２に記載の造形装置。
4. 前記造形台上の前記プレートが配置され得る複数の各領域において、前記プレートが配置されていることを検出する検出手段を有し、
   前記取得手段は、前記検出手段の検出結果から、前記造形台上での前記プレートの配置位置に関する情報を取得する
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の造形装置。
5. 前記取得手段は、前記造形台上の前記プレートが配置され得る複数の領域のうち、前記プレートが配置される領域を設定するユーザの入力操作に関する情報を取得する
   ことを特徴とする２又は３に記載の造形装置。
6. 前記立体物の作製状況に関する情報は、前記プレート上における前記立体物の高さに関する情報である
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の造形装置。
7. 前記プレートを電磁的及び／又は機械的に前記造形台上に位置決め固定する固定手段を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の造形装置。
8. 立体モデルの３次元形状データに基づいて造形材料を積層することによって立体物を作
   製する作製動作を行う造形装置であって、
   １回の前記作製動作で複数の立体物を作製可能な造形装置による造形方法において、
   造形台上に並置される複数のプレート上に前記造形材料が積層されることで立体物が作製され、
   各プレートは、作製途中の立体物が載置された状態のまま前記造形台上に対して着脱可能であり、
   各プレート上で作製される立体物の作製状況に関する情報を取得手段により取得するステップと、
   前記取得手段の取得結果から、前記造形台上から取り外されている第１プレート上に載置されている作製途中の第１立体物の作製状況に関する情報と、前記造形台上に配置されている第２プレート上で作製中の第２立体物の作製状況に関する情報とに基づいて、前記第１立体物に対する前記作製動作を再開させることが可能かどうかを判断するステップと、
   を含む
   ことを特徴とする造形方法。

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