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公開番号2025130112
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-08
出願番号2024027066
出願日2024-02-27
発明の名称三次元造形物の製造方法、及び、情報処理装置
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類B29C 64/393 20170101AFI20250901BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】三次元造形物に空隙部分が残ることを抑制可能な技術を提供する。
【解決手段】三次元造形物の製造方法は、吐出部が造形材料を吐出しつつステージに対して相対的に移動する経路を表した経路データを有すると共に、経路における造形材料の吐出量を表す吐出量データを有する第1データに基づいて、三次元造形物の欠損領域を特定する第1工程と、同一層内において、互いに隣接する経路に対応する部分造形物同士の重なりの許容量である重複許容量の指定を受け付ける第2工程と、指定された重複許容量の範囲内で部分造形物を重ね合わせることによって、欠損領域を埋めることができると判断した場合に、欠損領域を埋める部分造形物が生成されるように、第1データから造形データを生成する第3工程と、造形データに基づいて、吐出部のステージとの相対的な移動を制御して、三次元造形物を造形する第4工程と、を有する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
吐出部からステージに向けて造形材料を吐出させて層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吐出しつつ前記ステージに対して相対的に移動する経路を表した経路データを有すると共に、前記経路における前記造形材料の吐出量を表す吐出量データを有する第１データに基づいて、前記三次元造形物の欠損領域を特定する第１工程と、
同一層内において、互いに隣接する経路に対応する部分造形物同士の重なりの許容量である重複許容量の指定を受け付ける第２工程と、
指定された前記重複許容量の範囲内で部分造形物を重ね合わせることによって、前記欠損領域を埋めることができると判断した場合に、前記欠損領域を埋める部分造形物が生成されるように、前記第１データから造形データを生成する第３工程と、
前記造形データに基づいて、前記吐出部の前記ステージとの相対的な移動を制御して、前記三次元造形物を造形する第４工程と、
を有する三次元造形物の製造方法。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項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、連続した経路によって一回りする周回パス内において互いに隣接する経路に対応する部分造形物に対して、前記重複許容量が指定される、三次元造形物の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の三次元造形物の製造方法であって、
前記層は、前記三次元造形物の輪郭を形成する外郭領域と、前記外郭領域の内側に位置するインフィル領域とを有し、
前記第２工程において、前記外郭領域内において互いに隣接する経路に対応する部分造形物と、前記インフィル領域内において互いに隣接する経路に対応する部分造形物とに対して、前記重複許容量が個別に指定される、三次元造形物の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の三次元造形物の製造方法であって、
前記層は、前記三次元造形物の輪郭を形成する外郭領域と、前記外郭領域の内側に位置するインフィル領域とを有し、
前記第２工程において、互いに隣接する、前記外郭領域内の経路に対応する部分造形物と、前記インフィル領域内の経路に対応する部分造形物とに対して前記重複許容量が指定される、三次元造形物の製造方法。
【請求項５】
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、前記欠損領域の周囲において互いに隣接する経路に対応する部分造形物同士の前記重複許容量が指定され、
前記第３工程において、前記欠損領域の周囲において互いに隣接する経路に対応する部分造形物同士を前記重複許容量の範囲内において重ねることで、前記第１工程において特定された前記欠損領域を広げ、広がった前記欠損領域を埋める部分造形物が生成されるように、前記第１データから前記造形データを生成する、三次元造形物の製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の三次元造形物の製造方法であって、
前記層は、前記三次元造形物の輪郭を形成する外郭領域を有し、
前記外郭領域は、最外周領域と、前記最外周領域の内側の内周領域とを有し、
前記第２工程において、前記最外周領域と前記内周領域とに対して前記重複許容量が個別に指定される、三次元造形物の製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載の三次元造形物の製造方法であって、
前記層は、前記三次元造形物の輪郭を形成する外郭領域を有し、
前記外郭領域に前記欠損領域が特定された場合、表示部に対して、前記外郭領域に前記欠損領域が特定されたことを表す表示を行う工程を含む、三次元造形物の製造方法。
【請求項８】
吐出部からステージに向けて造形材料を吐出させて層を積層することにより三次元造形物を造形するための造形データを生成する情報処理装置であって、
前記吐出部が前記造形材料を吐出しつつ前記ステージに対して相対的に移動する経路を表した経路データを有すると共に、前記経路における前記造形材料の吐出量を表す吐出量データを有する第１データを取得する取得部と、
前記第１データに基づいて、前記三次元造形物の欠損領域を特定する特定部と、
同一層内において、互いに隣接する前記経路に対応する部分造形物同士の重なりの許容量である重複許容量の指定を受け付ける受付部と、
指定された前記重複許容量の範囲内で部分造形物を重ね合わせることによって、前記欠損領域を埋めることができると判断した場合に、前記欠損領域を埋める部分造形物が生成されるように、前記第１データから前記造形データを生成するデータ生成部と、
を備える情報処理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、三次元造形物の製造方法、及び、情報処理装置に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
三次元造形物の製造方法に関し、例えば、特許文献１には、三次元造形物の各層を構築するためのビルド経路に従って、造形材料の押し出しを行うノズルを移動させることが記載されている。ビルド経路には、周囲経路と、バルクラスター経路と、残存経路とが含まれる。周囲経路は、三次元造形物と外部との境界を形成するための経路であり、バルクラスター経路は、周囲経路によって囲まれた領域を埋める経路である。特許文献１に記載された技術では、周囲経路及びバルクラスター経路では埋められない空隙領域を、残存経路によって埋めることにより、空隙率を低下させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２００９－５２５２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
空隙領域を残存経路によって埋める場合、空隙領域の形状によっては、追加の残存経路が上手く生成されず、空隙部分が残ってしまい、三次元造形物の一部に欠損が生じてしまう可能性があった。
【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、吐出部からステージに向けて造形材料を吐出させて層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が提供される。この製造方法は、前記吐出部が前記造形材料を吐出しつつ前記ステージに対して相対的に移動する経路を表した経路データを有すると共に、前記経路における前記造形材料の吐出量を表す吐出量データを有する第１データに基づいて、前記三次元造形物の欠損領域を特定する第１工程と、同一層内において、互いに隣接する経路に対応する部分造形物同士の重なりの許容量である重複許容量の指定を受け付ける第２工程と、指定された前記重複許容量の範囲内で部分造形物を重ね合わせることによって、前記欠損領域を埋めることができると判断した場合に、前記欠損領域を埋める部分造形物が生成されるように、前記第１データから造形データを生成する第３工程と、前記造形データに基づいて、前記吐出部の前記ステージとの相対的な移動を制御して、前記三次元造形物を造形する第４工程と、を有する。
【０００６】
本開示の第２の形態によれば、吐出部からステージに向けて造形材料を吐出させて層を積層することにより三次元造形物を造形するための造形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、前記吐出部が前記造形材料を吐出しつつ前記ステージに対して相対的に移動する経路を表した経路データを有すると共に、前記経路における前記造形材料の吐出量を表す吐出量データを有する第１データを取得する取得部と、前記第１データに基づいて、前記三次元造形物の欠損領域を特定する特定部と、同一層内において、互いに隣接する前記経路に対応する部分造形物同士の重なりの許容量である重複許容量の指定を受け付ける受付部と、指定された前記重複許容量の範囲内で部分造形物を重ね合わせることによって、前記欠損領域を埋めることができると判断した場合に、前記欠損領域を埋める部分造形物が生成されるように、前記第１データから造形データを生成するデータ生成部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
三次元造形システムの概略構成を示す説明図である。
スクリューの概略構成を示す斜視図である。
バレルの概略平面図である。
三次元造形装置が造形物を造形する様子を模式的に示す説明図である。
情報処理装置の概略構成を示す説明図である。
三次元造形システムにおいて実行される造形処理のフローチャートである。
第１実施形態における欠損領域の例を示す図である。
欠損領域を埋める新たな部分造形物が生成された状態を示す図である。
第２実施形態において造形データの生成対象となる層の形状データを示す図である。
第２部分に対して欠損領域が生じた場合の造形データを視覚化した図である。
外郭領域に対して重複許容量が設定された場合の造形データを視覚化した図である。
第２部分内のインフィル領域に欠損領域が生じた場合の造形データを視覚化した図である。
第２部分のインフィル領域に対して重複許容量が設定された場合の造形データを視覚化した図である。
外郭領域とインフィル領域との間に欠損領域が生じている場合の造形データを視覚化した図である。
重複許容量が１０％に設定された場合における造形データを視覚化した図である。
重複許容量が５０％に設定された場合における造形データを視覚化した図である。
欠損領域を広げる様子を示す説明図である。
第５実施形態において実行される造形処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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システム１０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方向及びＹ方向は、水平面に平行な方向であり、Ｚ方向は、鉛直上向きに沿った方向である。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、方向の向きを特定する場合には、各図において矢印が指し示す方向を「＋」、その反対の方向を「－」として、方向表記に正負の符合を併用する。以下では、＋Ｚ方向のことを「上」、－Ｚ方向のことを「下」ともいう。
【０００９】
三次元造形システム１０は、三次元造形装置１００と情報処理装置４００とを備えている。本実施形態の三次元造形装置１００は、材料押出方式によって造形物を造形する装置である。三次元造形装置１００は、三次元造形装置１００の各部を制御するための制御部３００を備えている。制御部３００と情報処理装置４００とは、相互に通信可能に接続されている。
【００１０】
三次元造形装置１００は、造形材料を生成して吐出する造形部１１０と、造形物の基台となる造形用のステージ２１０と、造形材料の吐出位置を制御する移動機構２３０とを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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