(57)【要約】【課題】造形部と一体的に支持されている載置面距離検出部の検出結果から、処理に用いられる造形利用距離を高精度に検出する。【解決手段】載置台４上の載置面に対向する位置に配置された造形部１０と、載置面と造形部上の造形基準部（ノズル１１の先端部）との造形利用距離Ｌを検出する造形利用距離検出手段と、検出した造形利用距離Ｌを用いて造形部により前記載置面上に造形物を造形する造形処理を実行する処理実行手段１００とを有する造形装置において、造形利用距離検出手段は、造形部と一体的に支持されていて載置面までの距離Ｌ１を検出する載置面距離検出部３１と、載置面距離検出部と造形基準部との距離Ｌ２を取得する基準部距離取得手段３２とを含み、検出した距離Ｌ１から距離Ｌ２を差し引いた距離（Ｌ１−Ｌ２）に基づいて造形利用距離Ｌを検出する。【選択図】図５
2017217792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置台上の載置面に対向する位置に配置された造形部と、
前記載置面と前記造形部上の造形基準部との造形利用距離Ｌを検出する造形利用距離検出手段と、
前記造形利用距離検出手段により検出した造形利用距離Ｌを用いて前記造形部により前記載置面上に造形物を造形する造形処理を実行する処理実行手段とを有する造形装置において、
前記造形利用距離検出手段は、前記造形部と一体的に支持されていて前記載置面までの距離Ｌ１を検出する載置面距離検出部と、該載置面距離検出部と前記造形基準部との距離Ｌ２を取得する基準部距離取得手段とを含み、該載置面距離検出部が検出した距離Ｌ１から該基準部距離取得手段が取得した距離Ｌ２を差し引いた距離（Ｌ１−Ｌ２）に基づいて、前記造形利用距離Ｌを検出することを特徴とする造形装置。
【請求項２】
）
請求項１に記載の造形装置において、
前記基準部距離取得手段は、前記載置台と一体的に支持されていて前記造形部上の造形基準部までの距離Ｌ３を検出する基準部距離検出部と、該基準部距離検出部と前記載置面距離検出部との距離Ｌ４を取得する検出部間距離取得手段とを含み、該検出部間距離取得手段が取得した距離Ｌ４から該基準部距離検出部が検出した距離Ｌ３を差し引いた距離（Ｌ４−Ｌ３）に基づいて、前記距離Ｌ２を取得することを特徴とする造形装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の造形装置において、
前記載置面距離検出部の検出結果を用いて前記載置面の向きを調整する載置面調整手段を有することを特徴とする造形装置。
【請求項４】
載置台上の載置面に対向する位置に配置された造形部と、
前記載置面と前記造形部上の造形基準部との造形利用距離Ｌを検出する造形利用距離検出手段と、
前記造形利用距離検出手段により検出した造形利用距離を用いて前記造形部により前記載置面上に造形物を造形する造形処理を実行する処理実行手段とを有する造形装置において、
前記造形利用距離検出手段は、前記載置台と一体的に支持されていて前記造形部上の造形基準部までの距離Ｌ３を検出する基準部距離検出部と、該基準部距離検出部と前記載置面との距離Ｌ５を取得する載置面距離取得手段とを含み、該基準部距離検出部が検出した距離Ｌ３から該載置面距離取得手段が取得した距離Ｌ５を差し引いた距離（Ｌ３−Ｌ５）に基づいて、前記造形利用距離Ｌを検出することを特徴とする造形装置。
【請求項５】
）
請求項４に記載の造形装置において、
前記載置面距離取得手段は、前記造形部と一体的に支持されていて前記載置面までの距離Ｌ１を検出する載置面距離検出部と、該載置面距離検出部と前記基準部距離検出部との距離Ｌ４を取得する検出部間距離取得手段とを含み、該検出部間距離取得手段が取得した距離Ｌ４から該載置面距離検出部が検出した距離Ｌ１を差し引いた距離（Ｌ４−Ｌ１）に基づいて、前記距離Ｌ５を取得することを特徴とする造形装置。
【請求項６】
請求項２又は５に記載の造形装置において、
前記検出部間距離取得手段は、前記載置面距離検出部及び前記基準部距離検出部のうちの少なくとも一方を用いて前記距離Ｌ４を検出するものであることを特徴とする造形装置。
【請求項７】
請求項２、５又は６に記載の造形装置において、
前記載置面距離検出部及び前記基準部距離検出部のそれぞれで前記距離Ｌ４を検出した結果を互いに比較して、該載置面距離検出部及び該基準部距離検出部の異常処理を実施する異常処理手段を有することを特徴とする造形装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の造形装置において、
前記載置台及び前記造形部のうちの少なくとも一方は、処理空間加熱手段によって加熱される処理空間内に配置されていることを特徴とする造形装置。
【請求項９】
請求項８に記載の造形装置において、
前記載置面距離検出部及び前記基準部距離検出部のうちの少なくとも一方は、前記処理空間の外部に配置されていることを特徴とする造形装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の造形装置において、
前記造形部は、前記載置面上に三次元造形物を造形する造形部材であることを特徴とする造形装置。
【請求項１１】
載置台上の載置面に対向する位置に配置された造形部により前記載置面上に造形物を造形する造形処理を、前記載置面と前記造形部上の造形基準部との造形利用距離Ｌを用いて行う造形装置における前記造形利用距離Ｌの距離測定方法において、
前記造形部と一体的に支持されている載置面距離検出部によって前記載置面までの距離Ｌ１を検出する載置面距離検出工程と、
前記載置面距離検出部と前記造形基準部との距離Ｌ２を取得する基準部距離取得工程と、
前記載置面距離検出工程で検出した距離Ｌ１から前記基準部距離取得工程で取得した距離Ｌ２を差し引いた距離（Ｌ１−Ｌ２）に基づいて、前記造形利用距離Ｌを検出する造形利用距離検出工程とを有することを特徴とする距離測定方法。
【請求項１２】
載置台上の載置面に対向する位置に配置された造形部により前記載置面上に造形物を造形する造形処理を、前記載置面と前記造形部上の造形基準部との造形利用距離Ｌを用いて行う造形装置における前記造形利用距離Ｌの距離測定方法において、
前記載置台と一体的に支持されている基準部距離検出部によって前記造形部上の造形基準部までの距離Ｌ３を検出する基準部距離検出工程と、
前記基準部距離検出部と前記載置面との距離Ｌ５を取得する載置面距離取得工程と、
前記基準部距離検出工程で検出した距離Ｌ３から前記載置面距離取得工程で取得した距離Ｌ５を差し引いた距離（Ｌ３−Ｌ５）に基づいて、前記造形利用距離Ｌを検出する造形利用距離検出工程とを有することを特徴とする距離測定方法。
【請求項１３】
載置台上の載置面に対向する位置に配置された造形部により前記載置面上に造形された造形物を含む物品を製造する製造処理を、前記載置面と前記造形部上の造形基準部との造形利用距離Ｌを用いて実行する物品の製造方法において、
前記造形部と一体的に支持されている載置面距離検出部によって前記載置面までの距離Ｌ１を検出する載置面距離検出工程と、
前記載置面距離検出部と前記造形基準部との距離Ｌ２を取得する基準部距離取得工程と、
前記載置面距離検出工程で検出した距離Ｌ１から前記基準部距離取得工程で取得した距離Ｌ２を差し引いた距離（Ｌ１−Ｌ２）に基づいて前記造形利用距離Ｌを検出し、該造形利用距離Ｌを用いて前記製造処理を実行する製造処理実行工程とを有することを特徴とする物品の製造方法。
【請求項１４】
載置台上の載置面に対向する位置に配置された造形部により前記載置面上に造形された造形物を含む物品を製造する製造処理を、前記載置面と前記造形部上の造形基準部との造形利用距離Ｌを用いて実行する物品の製造方法において、
前記載置台と一体的に支持されている基準部距離検出部によって前記造形部上の造形基準部までの距離Ｌ３を検出する基準部距離検出工程と、
前記基準部距離検出部と前記載置面との距離Ｌ５を取得する載置面距離取得工程と、
前記基準部距離検出工程で検出した距離Ｌ３から前記載置面距離取得工程で取得した距離Ｌ５を差し引いた距離（Ｌ３−Ｌ５）に基づいて前記造形利用距離Ｌを検出し、該造形利用距離Ｌを用いて前記製造処理を実行する製造処理実行工程とを有することを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造形装置、距離測定方法および物品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、載置台上の載置面に対向する位置に配置された造形部上の造形基準部と載置面との造形利用距離Ｌを検出し、その検出結果を用いて造形部により載置面上に造形物を造形する造形処理を実施する造形装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、押出ヘッドの押出端部から押し出される材料によって基板上に三次元造形物を造形する三次元造形装置が開示されている。この三次元造形装置では、基板表面に沿ったＸＹ方向へ押出ヘッドを移動しながら一層を形成した後、その層厚分だけ基板を下降させて再び一層を形成するという処理を繰り返すことで、三次元造形物を造形する。この三次元造形装置においては、三次元造形物を造形するにあたり、まず、押出ヘッド上に設けられたセンサアセンブリのプランジャを押出端部よりも基板表面から遠い側へ退避させた状態で、押出ヘッドを用いて基板上に校正用の三次元造形物を形成する。その後、校正用の三次元造形物の上方に押出ヘッドを一定距離だけ開けて位置させるとともに、プランジャを押出端部よりも基板表面に近い側へ突出させ、その状態で基板を上方へ一定速度で移動させる。そして、基板上の校正用三次元造形物の上面がプランジャを押し込むと、センサアセンブリから検出信号が出力され、その出力タイミングによって、押出ヘッドの押出端部と基板上の校正用三次元造形物の上面との距離が検出される。このように検出された距離は、三次元造形物を造形するときに基板を下降させるときの制御などに用いられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前記特許文献１に開示の三次元造形装置における押出ヘッド上のセンサアセンブリによって直接的に検出される距離は、センサアセンブリと基板上の校正用三次元造形物の上面との距離であって、押出ヘッド上の押出端部と基板上の校正用三次元造形物の上面との距離ではない。押出ヘッド上におけるセンサアセンブリと押出端部との距離（押出ヘッドと基板との対向方向の距離）は、例えば、センサアセンブリや押出端部あるいはこれらを支持している支持体の寸法が温度などの環境条件によって変化すると、変動し得るものである。また、例えば、支持体に対してセンサアセンブリや押出端部の組付誤差がある場合にも、この距離は変動し得る。このように、押出ヘッド上のセンサアセンブリと押出端部との距離は常に一定であるとは限らないため、前記特許文献１に開示のセンサアセンブリでは、押出ヘッド上の押出端部と基板上の校正用三次元造形物の上面との距離を高精度に検出することができない。
【０００５】
この課題は、三次元造形装置において、押出ヘッド等の造形部上の押出端部（造形基準部）と基板等の載置台上の載置面との距離を、その造形部と一体的に支持されているセンサアセンブリ等の載置面距離検出部を用いて検出する場合に限られない。載置台上の載置面に対向する位置に配置された造形部により載置面上に造形物を造形する造形処理を実行する際に、その載置面と造形部上の造形基準部との造形利用距離Ｌを用いる造形装置において、その造形部と一体的に支持されている載置面距離検出部を用いて、造形部上の造形基準部と載置台上の載置面との距離を検出する場合には、同様に生じ得る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明は、載置台上の載置面に対向する位置に配置された造形部と、前記載置面と前記造形部上の造形基準部との造形利用距離Ｌを検出する造形利用距離検出手段と、前記造形利用距離検出手段により検出した造形利用距離Ｌを用いて前記造形部により前記載置面上に造形物を造形する造形処理を実行する処理実行手段とを有する造形装置において、前記造形利用距離検出手段は、前記造形部と一体的に支持されていて前記載置面までの距離Ｌ１を検出する載置面距離検出部と、該載置面距離検出部と前記造形基準部との距離Ｌ２を取得する基準部距離取得手段とを含み、該載置面距離検出部が検出した距離Ｌ１から該基準部距離取得手段が取得した距離Ｌ２を差し引いた距離（Ｌ１−Ｌ２）に基づいて、前記造形利用距離Ｌを検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、造形部と一体的に支持されている載置面距離検出部の検出結果（距離Ｌ１）から、造形処理に用いられる造形利用距離Ｌを高精度に検出することが可能となるという優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態における三次元造形装置の構成を示す説明図である。
【図２】同三次元造形装置の内部に設けられるチャンバーの外観を示す斜視図である。
【図３】同三次元造形装置の前方部分を切断して除外した状態の斜視図である。
【図４】同三次元造形装置の制御ブロック図である。
【図５】同三次元造形装置のＺ軸ポジション検知機構の構成を示す模式図である。
【図６】同Ｚ軸ポジション検知機構の他の構成を示す模式図である。
【図７】実施形態における造形処理全体の流れを示すフローチャートである。
【図８】同造形処理の予熱処理中に実施される校正処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】同Ｚ軸ポジション検知機構のステージセンサやノズルセンサを校正するセンサ校正処理の説明図である。
【図１０】同三次元造形装置のチャンバー内におけるステージとこれを駆動するＺ軸駆動機構の一部を示す斜視図である。
【図１１】同ステージの上面における３つの測定位置を示す説明図である。
【図１２】実施形態におけるステージの傾き調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】変形例１におけるＺ軸ポジション検知機構を説明するための説明図である。
【図１４】変形例１における校正処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を、熱溶解積層法（ＦＤＭ）により三次元造形物を造形する三次元造形装置に適用した一実施形態について説明する。
なお、本発明は、熱溶解積層法（ＦＤＭ）に限定されるものではなく、マテリアルジェットやバインダジェットと呼ばれるインクジェット方式などの他の造形方法で三次元造形物を造形する三次元造形装置にも適用可能である。
また、本発明は、載置台の載置面に対向する位置に配置される造形部により載置面上に造形物を造形する造形処理を実行する造形装置であれば、三次元造形装置に限らず適用可能である。例えば、載置台の載置面に対向する位置に配置される液体吐出ヘッド（造形部）により載置面に向けて液体を吐出して造形物を造形するインクジェット記録装置などの液体を吐出する装置などにも、適用可能である。
【００１０】
図１は、本実施形態における三次元造形装置１の構成を示す説明図である。
図２は、本実施形態における三次元造形装置１の内部に設けられるチャンバーの外観を示す斜視図である。
図３は、本実施形態における三次元造形装置１の前方部分を切断して除外した状態の斜視図である。
【００１１】
三次元造形装置１は、本体フレーム２の内部にチャンバー３を備えている。チャンバー３の内部は、三次元造形物を造形するための処理空間となっており、その処理空間内すなわちチャンバー３の内部には、載置台としての載置台であるステージ４が設けられている。このステージ４上に三次元造形物が造形される。
【００１２】
チャンバー３の内部におけるステージ４の上方には、造形部としての造形部材である造形ヘッド１０が設けられている。造形ヘッド１０は、その下方に造形材料であるフィラメントを射出する射出ノズル１１を有する。本実施形態では、造形ヘッド１０上に４つの射出ノズル１１が設けられているが、射出ノズル１１の数は任意である。また、造形ヘッド１０には、各射出ノズル１１に供給されるフィラメントを加熱するヘッド加熱部１２が設けられている。
【００１３】
フィラメントは、細長いワイヤー形状であり、巻き回された状態で三次元造形装置１にセットされており、フィラメント供給部６により造形ヘッド１０上の各射出ノズル１１へそれぞれ供給される。なお、フィラメントは、射出ノズル１１ごとに異なるものであってもよいし、同じものであってもよい。本実施形態においては、フィラメント供給部６により供給されるフィラメントをヘッド加熱部１２で加熱溶融し、溶融状態のフィラメントを所定の射出ノズル１１から押し出すようにして射出することにより、ステージ４上に層状の造形構造物を順次積層して、三次元造形物を造形する。
【００１４】
なお、造形ヘッド１０上の射出ノズル１１には、造形材料のフィラメントではなく、三次元造形物を構成しないサポート材が供給される場合がある。このサポート材は、通常、造形材料のフィラメントとは異なる材料で形成され、最終的にはフィラメントで形成された三次元造形物から除去される。このサポート材も、ヘッド加熱部１２で加熱溶融され、溶融状態のサポート材が所定の射出ノズル１１から押し出されるように射出されて、層状に順次積層される。
【００１５】
造形ヘッド１０は、装置左右方向（図２及び図３中の左右方向＝Ｘ軸方向）に延びるＸ軸駆動機構２１に対し、連結部材２１ａを介して、そのＸ軸駆動機構２１の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って移動可能に保持されている。造形ヘッド１０は、Ｘ軸駆動機構２１の駆動力により、装置左右方向（Ｘ軸方向）へ移動することができる。造形ヘッド１０は、ヘッド加熱部１２によって加熱されて高温になるため、その熱がＸ軸駆動機構２１に伝わりにくいように、連結部材２１ａを低伝熱性のものとするのが好ましい。
【００１６】
Ｘ軸駆動機構２１の両端は、それぞれ、装置前後方向（図２及び図３中の前後方向＝Ｙ軸方向）に延びるＹ軸駆動機構２２に対し、そのＹ軸駆動機構２２の長手方向（Ｙ軸方向）に沿ってスライド移動可能に保持されている。Ｘ軸駆動機構２１がＹ軸駆動機構２２の駆動力によってＹ軸方向に沿って移動することにより、造形ヘッド１０はＹ軸方向に沿って移動することができる。
【００１７】
一方、ステージ４は、本体フレーム２に固定され、装置上下方向（図２及び図３中の上下方向＝Ｚ軸方向）に延びるＺ軸駆動機構２３に対し、そのＺ軸駆動機構２３の長手方向（Ｚ軸方向）に沿って移動可能に保持されている。ステージ４は、Ｚ軸駆動機構２３の駆動力により、装置上下方向（Ｚ軸方向）へ移動することができる。
【００１８】
また、本実施形態においては、チャンバー３の内部（処理空間）に、チャンバー３内を加熱するチャンバー用ヒータ７が設けられている。本実施形態においては、熱溶解積層法（ＦＤＭ）で三次元造形物を造形するため、チャンバー３内の温度を目標温度に維持した状態で、造形処理を行うことが望ましい。そのため、本実施形態では、造形処理を開始する前に、予めチャンバー３内の温度を目標温度まで昇温させる予熱処理を行う。チャンバー用ヒータ７は、この予熱処理中には、チャンバー３内を目標温度まで昇温させるためにチャンバー３内を加熱するとともに、造形処理中には、チャンバー３内の温度を目標温度に維持するためにチャンバー３内を加熱する。チャンバー用ヒータ７の動作は、制御部１００によって制御される。
【００１９】
また、チャンバー３は、断熱材料によって構成されており、あるいは、断熱材が設けられた部材によって構成されており、チャンバー３内の熱が外部へ逃げることが抑制された構成となっている。特に、本実施形態においては、Ｘ軸駆動機構２１、Ｙ軸駆動機構２２及びＺ軸駆動機構２３が、チャンバー３の外部に配置されている。よって、Ｘ軸駆動機構２１、Ｙ軸駆動機構２２及びＺ軸駆動機構２３は、チャンバー３内の高温に曝されず、安定した駆動制御が実現される。
【００２０】
ここで、Ｘ軸駆動機構２１及びＹ軸駆動機構２２の移動対象物は造形ヘッド１０であり、その造形ヘッド１０の一部（射出ノズル１１を含む造形ヘッド１０の先端部分）がチャンバー３内に配置されている。本実施形態では、造形ヘッド１０をＸ軸方向へ移動させてもチャンバー３の内部が外部から遮蔽される構成となっている。具体的には、チャンバー３の上面は、図２及び図３に示すように、Ｙ軸方向に長尺な複数のＸ軸スライド断熱部材３ＡがＸ軸方向へ並べて配設された構成となっており、隣接するＸ軸スライド断熱部材３Ａ間は互いにＸ軸方向へ相対的にスライド移動可能に構成されている。これにより、Ｘ軸駆動機構２１により造形ヘッド１０をＸ軸方向へ移動させても、これに応じて複数のＸ軸スライド断熱部材３ＡがそれぞれＸ軸方向へスライド移動し、チャンバー３の上面が常にＸ軸スライド断熱部材３Ａによって覆われる。
【００２１】
また、造形ヘッド１０が貫通するチャンバーの上面部分においては、図２及び図３に示すように、複数のＹ軸スライド断熱部材３ＢがＹ軸方向へ並べて配設された構成となっている。隣接するＹ軸スライド断熱部材３Ｂ間は互いにＹ軸方向へ相対的にスライド移動可能に構成されている。これにより、Ｙ軸駆動機構２２によりＸ軸駆動機構２１上の造形ヘッド１０をＹ軸方向へ移動させても、これに応じて複数のＹ軸スライド断熱部材３ＢがそれぞれＹ軸方向へスライド移動し、チャンバー３の上面が常にＹ軸スライド断熱部材３Ｂによって覆われる。
【００２２】
また、Ｚ軸駆動機構２３の移動対象物はステージ４であり、その移動対象物がチャンバー３内に配置されている。本実施形態では、ステージ４をＺ軸方向へ移動させてもチャンバー３の内部が外部から遮蔽される構成となっている。具体的には、チャンバー３の外側壁面には、図２及び図３に示すように、Ｚ軸駆動機構２３とステージ４との連結部を貫通させるスライド孔３ＣがＺ軸方向に延びるように形成されている。このスライド孔３Ｃは、断熱材料からなる可撓性のシール部材３Ｄによってシールされている。Ｚ軸駆動機構２３によりステージ４をＺ軸方向へ移動させる際、Ｚ軸駆動機構２３とステージ４との連結部は、可撓性のシール部材３Ｄを弾性変形させながらスライド孔３Ｃに沿ってＺ軸方向へ移動する。よって、チャンバー３の側面に形成されたスライド孔３Ｃは、常にシール部材３Ｄによって覆われる。
【００２３】
そのほか、本実施形態においては、チャンバー３の外部であって三次元造形装置１の内部の空間を冷却させるための装置内冷却装置８や、造形ヘッド１０の射出ノズル１１を清掃するためのノズル清掃部９などが設けられている。
【００２４】
図４は、本実施形態の三次元造形装置の制御ブロック図である。
本実施形態においては、造形ヘッド１０のＸ軸方向位置を検知するＸ軸ポジション検知機構２４が設けられている。Ｘ軸ポジション検知機構２４の検知結果は、制御部１００に送られる。制御部１００は、その検知結果に基づいてＸ軸駆動機構２１を制御して、造形ヘッド１０を目標のＸ軸方向位置へ移動させる。
【００２５】
また、本実施形態においては、Ｘ軸駆動機構２１のＹ軸方向位置（造形ヘッド１０のＹ軸方向位置）を検知するＹ軸ポジション検知機構２５が設けられている。Ｙ軸ポジション検知機構２５の検知結果は、制御部１００に送られる。制御部１００は、その検知結果に基づいてＹ軸駆動機構２２を制御することにより、Ｘ軸駆動機構２１上の造形ヘッド１０を目標のＹ軸方向位置へ移動させる。
【００２６】
また、本実施形態においては、ステージ４のＺ軸方向位置を検知するＺ軸ポジション検知機構３０が設けられている。Ｚ軸ポジション検知機構３０の検知結果は、制御部１００に送られる。制御部１００は、その検知結果に基づいてＺ軸駆動機構２３を制御して、ステージ４を目標のＺ軸方向位置へ移動させる。
【００２７】
制御部１００は、このようにして造形ヘッド１０及びステージ４の移動制御を行うことにより、チャンバー３内における造形ヘッド１０とステージ４との相対的な三次元位置を、目標の三次元位置に位置させることができる。
【００２８】
次に、ステージ４上の載置面と造形ヘッド１０上の射出ノズル１１の先端部（造形基準部）との造形利用距離Ｌを検出する造形利用距離検出手段としてのＺ軸ポジション検知機構３０の構成及び動作について説明する。
ステージ４上の載置面と造形ヘッド１０上の射出ノズル１１の先端部との造形利用距離Ｌは、造形ヘッド１０の射出ノズル１１から射出されるフィラメントの射出量、形成される層の厚さなどに影響する。そのため、造形利用距離Ｌが目標距離からズレていると、三次元造形物の造形精度が低下する。また、造形利用距離Ｌが目標距離よりも短いと、射出ノズル１１にフィラメント詰まりが発生するおそれがある。
【００２９】
本実施形態では、ステージ４を基準位置に移動させたときの造形利用距離ＬをＺ軸ポジション検知機構３０により検出し、その造形利用距離Ｌを基準にしてＺ軸駆動機構２３によるステージ移動量を制御することにより、ステージ４のＺ軸方向位置を制御する。Ｚ軸駆動機構２３によるステージ移動量は、例えばステッピングモータを利用した一般的な位置制御を利用することで高精度な制御が可能であるが、Ｚ軸ポジション検知機構３０による造形利用距離Ｌの検出結果に誤差があると、ステージ４のＺ軸方向位置を高精度に制御することはできない。
【００３０】
造形ヘッド１０上のステージセンサ３１によりステージ４の載置面までの距離Ｌ１を検出し、その検出結果から、ステージセンサ３１と射出ノズル１１の先端部との距離Ｌ２を差し引けば、ステージ４上の載置面と造形ヘッド１０上の射出ノズル１１の先端部との造形利用距離Ｌが導出される。しかしながら、温度などの環境条件によって、射出ノズル１１や造形ヘッド１０が熱膨張あるいは熱収縮したりして、射出ノズル１１の先端部の位置やステージセンサ３１の位置がＺ軸方向に変位し、ステージセンサ３１と射出ノズル１１の先端部との距離Ｌ２が変動することがある。また、造形ヘッド１０に対する射出ノズル１１やステージセンサ３１の組付誤差があると、射出ノズル１１の先端部やステージセンサ３１が本来の位置からズレて、ステージセンサ３１と射出ノズル１１の先端部との距離Ｌ２が変動することもある。したがって、ステージセンサ３１と射出ノズル１１の先端部との距離Ｌ２として固定値を用いると、距離Ｌ２が変動したときに、Ｚ軸ポジション検知機構３０による造形利用距離Ｌの検出結果に誤差が生じ、ステージ４のＺ軸方向位置を高精度に制御することはできない。
【００３１】
特に、本実施形態では、射出ノズル１１はヘッド加熱部１２やチャンバー３内の高温環境によって高温になるため、射出ノズル１１の熱膨張によって射出ノズル１１の先端部の位置が大きく変化し得る。そして、射出ノズル１１の温度は、造形に使用するフィラメントの材料等によって変動し得るため、距離Ｌ２を固定値とすると、Ｚ軸ポジション検知機構３０による造形利用距離Ｌの検出誤差が無視できないものとなり、ステージ４のＺ軸方向位置を高精度に制御することが困難である。
【００３２】
そこで、本実施形態においては、距離Ｌ２を固定値とせず、変動し得る距離Ｌ２を取得する基準部距離取得手段を設け、ステージ４のＺ軸方向位置の高精度な制御を実現している。
【００３３】
図５は、本実施形態におけるＺ軸ポジション検知機構３０を説明するための説明図である。
本実施形態におけるＺ軸ポジション検知機構３０は、載置面距離検出部としてのステージセンサ３１と、ステージ４と一体的に支持されている基準部距離検出部としてのノズルセンサ３２とを備えている。
【００３４】
ステージセンサ３１は、造形ヘッド１０上に設けられており、造形ヘッド１０とともにＸ方向及びＹ方向へ移動することができる。ステージセンサ３１は、ステージ４の載置面に対向する位置に移動することで、ステージ４の載置面までの距離Ｌ１を検出することができる。
【００３５】
ノズルセンサ３２は、本体フレーム２に固定されており、同じく本体フレーム２にＺ軸駆動機構２３を介して支持されているステージ４と一体的に支持されている。ノズルセンサ３２は、造形ヘッド１０上の射出ノズル１１がノズルセンサ３２との対向位置に移動することで、射出ノズル１１の先端部までの距離Ｌ３を検出することができる。
【００３６】
ステージセンサ３１及びノズルセンサ３２は、距離が検出できるものであれば、その方式に限定はないが、対象物に接触部材を接触させることにより対象物との距離を検出する接触式の距離検出手段よりも、レーザやＬＥＤなどの光源からの光あるいは超音波等を使用して距離を検出する非接触式の距離検出手段が好ましい。非接触式の距離検出手段であれば、高温状態になるチャンバー３内に配置される射出ノズル１１の先端部やステージ４の載置面との距離を検出する際に、その距離検出手段をチャンバー３の外部に配置することが可能であり、安定した距離検出が実現しやすい。この点で、本実施形態では、図５に示すようにノズルセンサ３２がチャンバー３内に配置されているが、図６に示すようにノズルセンサ３２をチャンバー３の外部に配置することが好ましい。
【００３７】
本実施形態では、ステージセンサ３１及びノズルセンサ３２として、レーザを用いた測距センサを採用する。このような測距センサは、一般に、短い距離の測定に用いられる三角測量の原理を用いた三角測距方式、比較的長い距離の測定に用いられ、対象物に反射した光が帰ってくるまでの時間を投影光と反射光との位相差から検知して計測する位相差距離方式などがあるが、本実施形態では三角測距方式の測距センサを用いる。
【００３８】
具体的には、レーザ光源からのレーザ光を投光レンズで集光して対象物に向けて照射し、対象物に照射したレーザの拡散反射光の一部が受光レンズを通過して受光素子上にスポットを形成する。対象物との距離が変化すると、受光素子上のスポット位置が移動するため、そのスポット位置を検出することにより対象物までの距離を計測することができる。受光素子にはＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどの二次元的に多数の光電変換素子が配置されたデバイスを用いることができる。多数の光電変換素子からスポットのピーク値と座標を検出し、演算により対象物までの距離を算出することができる。
【００３９】
以下、本実施形態における三次元造形物の造形処理について説明する。
なお、本実施形態では、ステージ４のＺ軸方向位置の校正処理、すなわち、Ｚ軸駆動機構２３によるステージ移動量の基準となる造形利用距離Ｌの検出処理を、フィラメントによる造形を実行する造形実行処理を実施する直前に行う例であるが、造形実行処理とは独立したタイミングでステージ４のＺ軸方向位置の校正処理を事前に行っても良い。ただし、造形実行処理は、チャンバー３内を高温状態にして実施されるため、チャンバー３内が低温状態の時に校正処理を行った場合には、その造形利用距離Ｌの検出結果は、射出ノズル１１等の熱膨張によって造形実行処理時のものとの誤差が生じる。したがって、造形実行処理を実施する直前、より詳しくは、チャンバー３内の温度が造形実行処理時の目標温度に到達した状態（すなわち、熱膨張による誤差が無い状態）で、造形利用距離Ｌの検出処理（校正処理）を行うのが好ましい。
【００４０】
図７は、本実施形態における造形処理全体の流れを示すフローチャートである。
本実施形態においては、三次元造形装置１にデータ通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部装置あるいは三次元造形装置１の操作パネル等の操作手段を操作して、ユーザーの指示操作等により造形をスタートする。すると、制御部１００は、まず、チャンバー用ヒータ７、ヘッド加熱部１２及びステージ加熱部５への通電をＯＮにして、これらを稼働させる（Ｓ１）。また、制御部１００は、Ｚ軸駆動機構２３を制御して、Ｚ軸駆動機構２３の駆動力によりステージ４を所定の待機位置（例えば最下点）から上昇させる（Ｓ２）。そして、ステージ４が所定の校正初期位置に到達したら（Ｓ３のＹｅｓ）、Ｚ軸駆動機構２３の駆動を停止する（Ｓ４）。
【００４１】
なお、この校正初期位置は、射出ノズル１１の先端部がステージ４に接触しない十分な距離を開けた位置に設定され、校正処理前に射出ノズル１１の先端部がステージ４に接触する事態が生じないようにすることが好ましい。
【００４２】
予熱処理は、チャンバー用ヒータ７によって加熱されるチャンバー内の温度、ヘッド加熱部１２によって加熱される射出ノズル１１の温度、ステージ加熱部５によって加熱されるステージ４の温度が、それぞれ目標温度に達するまで継続される。これらの目標温度は、フィラメントの材料等に応じて適宜設定される。この設定は、ユーザーによる操作指示入力に応じて行っても良いし、フィラメント材料が巻かれているリール等に設けられるＩＣチップやバーコード等の情報記憶媒体からフィラメント材料の種類を読み取って行っても良い。
【００４３】
本実施形態では、この予熱処理中に、Ｚ軸駆動機構２３によるステージ移動量の基準となる造形利用距離Ｌを検出してステージ４のＺ軸方向位置を校正する校正処理を実施する（Ｓ１０）。この校正処理の詳細については後述する。
【００４４】
校正処理を終え、各温度が目標温度に達したら（Ｓ５のＹｅｓ）、制御部１００は、造形実行処理に移行する。本実施形態の三次元造形装置１により造形する三次元造形物の三次元形状データは、本三次元造形装置１に対してデータ通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部装置から入力される。制御部１００は、入力された三次元形状データに基づき、上下方向に分解された多数の層状構造物のデータ（造形用のスライスデータ）を生成する。各スライスデータは、本三次元造形装置１の造形ヘッド１０の射出ノズル１１から射出されるフィラメントによって形成される各層状構造物に対応しており、その層状構造物の厚みは、三次元造形装置１の能力に応じて適宜設定される。
【００４５】
造形実行処理では、まず、制御部１００は、最下層（第一層）のスライスデータに従って、ステージ４の上に最下層の層状構造物を作成する（Ｓ６）。具体的には、制御部１００は、最下層（第一層）のスライスデータに基づき、Ｘ軸駆動機構２１及びＹ軸駆動機構２２を制御して、造形ヘッド１０の射出ノズル１１の先端を目標位置（Ｘ−Ｙ平面上の目標位置）に順次移動させながら、射出ノズル１１よりフィラメントの射出を行う。これにより、ステージ４上には、最下層（第一層）のスライスデータに従った層状構造物が造形される。なお、三次元造形物を構成しないサポート材も一緒に作成する場合があるが、ここでの説明は省略する。
【００４６】
次に、制御部１００は、Ｚ軸駆動機構２３を制御して、層状構造物の一層分に相当する距離だけチャンバーの底壁部３Ｄを下降させ、その底壁部３Ｄ上のステージ４を、次の層（第二層）の層状構造物を作成するための位置まで下降させ、位置決めする（Ｓ８）。その後、制御部１００は、第二層のスライスデータに基づき、Ｘ軸駆動機構２１及びＹ軸駆動機構２２を制御して、造形ヘッド１０の射出ノズル１１の先端を目標位置に順次移動させながら、射出ノズル１１よりフィラメントの射出を行う。これにより、ステージ４上に形成されている最下層の層状構造物上に、第二層のスライスデータに従った層状構造物が造形される（Ｓ６）。
【００４７】
このようにして、制御部１００は、Ｚ軸駆動機構２３を制御して、ステージ４を順次下降させながら、下層から順に各層状構造物を積層させて造形する処理を繰り返す。そして、最上層の層状構造物の作成が終了したら（Ｓ７のＹｅｓ）、入力された三次元形状データに従った三次元造形物が造形される。
【００４８】
このようにして造形実行処理が終了したら、制御部１００は、Ｚ軸駆動機構２３を制御して、チャンバーの底壁部３Ｄ上のステージ４を所定の取出用位置（本実施形態では最下点）まで下降させる（Ｓ９）。この取出用位置は、チャンバー３の前壁部に設けられている開閉扉を開けて、ステージ４上の三次元造形物をチャンバー３の外部へ取り出しやすい位置に設定される。
【００４９】
次に、本実施形態において、Ｚ軸駆動機構２３によるステージ移動量の基準となる造形利用距離Ｌを検出してステージ４のＺ軸方向位置を校正する校正処理について説明する。
図８は、本実施形態における造形処理の予熱処理中に実施される校正処理の流れを示すフローチャートである。
本実施形態の校正処理は、上述した予熱処理中において、射出ノズル１１の温度が目標温度に達した後に実施される（Ｓ１１のＹｅｓ）。ステージ４上の載置面と造形ヘッド１０上の射出ノズル１１の先端部との造形利用距離Ｌは、下記の式（１）に示すように、造形ヘッド１０上のステージセンサ３１によりステージ４の載置面までの距離Ｌ１を検出し、その検出結果から、ステージセンサ３１と射出ノズル１１の先端部との距離Ｌ２を差し引くことで算出することができる。
Ｌ  ＝  Ｌ１  −  Ｌ２  ・・・（１）
【００５０】
ただし、上述したように、距離Ｌ２として固定値を用いると、Ｚ軸ポジション検知機構３０による造形利用距離Ｌの検出誤差が生じ、ステージ４のＺ軸方向位置を高精度に制御することが困難となるため、この変動し得る距離Ｌ２を取得する基準部距離取得手段が設けられている。本実施形態の基準部距離取得手段では、ステージ４と一体的に支持されているノズルセンサ３２により造形ヘッド１０上の射出ノズル１１の先端部までの距離Ｌ３を検出するとともに、検出部間距離取得手段によりステージセンサ３１とノズルセンサ３２との距離Ｌ４を取得し、その距離Ｌ４からノズルセンサ３２の検出結果である距離Ｌ３を差し引いた距離（Ｌ４−Ｌ３）を、距離Ｌ２として取得する。したがって、本実施形態の校正処理では、下記の式（２）を用いて、ステージ４上の載置面と造形ヘッド１０上の射出ノズル１１の先端部との造形利用距離Ｌを算出することになる。
Ｌ  ＝  Ｌ１  −  （Ｌ４  −  Ｌ３）  ・・・（２）
【００５１】
ただし、距離Ｌ２を取得する基準部距離取得手段は、必ずしもノズルセンサ３２等の距離検出手段を用いたものである必要はなく、例えば、予め計測等して得られた距離Ｌ２を制御部１００の記憶手段に記憶しておき、その記憶手段に記憶された距離Ｌ２に基づいて取得するものであってもよい。具体的には、温度等の環境条件と距離Ｌ２の変動量との関係を予め把握しておくことで、例えば、制御部１００は、現状の環境条件をセンサ等によって取得して、記憶手段から読み出した距離Ｌ２を、取得した環境条件に応じて補正し、その補正後の距離Ｌ２を用いてもよい。また、例えば、環境条件と距離Ｌ２との関係を示すテーブルデータを予め記憶手段に記憶しておき、環境条件に応じた距離Ｌ２を読み出して取得してもよい。
【００５２】
本実施形態における検出部間距離取得手段は、ステージセンサ３１及びノズルセンサ３２の少なくとも一方を用いて、ステージセンサ３１とノズルセンサ３２との距離Ｌ４を検出するものである。すなわち、造形ヘッド１０上のステージセンサ３１をノズルセンサ３２との対向位置に移動させて、ステージセンサ３１及びノズルセンサ３２の少なくとも一方によりステージセンサ３１とノズルセンサ３２との距離Ｌ４を検出する。
【００５３】
ただし、ステージセンサ３１とノズルセンサ３２との距離Ｌ４を取得する検出部間距離取得手段は、必ずしもステージセンサ３１やノズルセンサ３２等の距離検出手段である必要はなく、例えば、予め計測等して得られた距離Ｌ４を制御部１００の記憶手段に記憶しておき、これを読み出して距離Ｌ４を取得するものであってもよい。このとき、ステージセンサ３１とノズルセンサ３２との距離Ｌ４が温度等の環境条件などによって実質的に変動しない構成であれば、距離Ｌ４は固定値であってもよい。また、ステージセンサ３１とノズルセンサ３２との距離Ｌ４が温度等の環境条件などによって変動し得る構成であっても、予め環境条件と変動量との関係を予め把握してあれば、制御部１００は、例えば、現状の環境条件をセンサ等によって取得したうえで、記憶手段から読み出した距離Ｌ４を取得した環境条件に応じて補正したり、環境条件と距離Ｌ４との関係を示すテーブルデータから環境条件に応じた距離Ｌ４を読み出したりすればよい。
【００５４】
本実施形態の校正処理において、制御部１００は、まず、Ｘ軸駆動機構２１及びＹ軸駆動機構２２を制御して、図５に示すように、造形ヘッド１０上の射出ノズル１１がノズルセンサ３２と対向する距離検出位置Ａに造形ヘッド１０を移動させ（Ｓ１２）、ノズルセンサ３２により射出ノズル１１の先端部までの距離Ｌ３を検出する（Ｓ１３）。
【００５５】
続いて、制御部１００は、図５に示すように、Ｘ軸駆動機構２１及びＹ軸駆動機構２２を制御して、造形ヘッド１０上のステージセンサ３１がノズルセンサ３２と対向する距離検出位置Ｂに造形ヘッド１０を移動させ（Ｓ１４）、ステージセンサ３１又はノズルセンサ３２によりステージセンサ３１とノズルセンサ３２との距離Ｌ４を検出する（Ｓ１５）。
【００５６】
続いて、制御部１００は、図５に示すように、Ｘ軸駆動機構２１及びＹ軸駆動機構２２を制御して、造形ヘッド１０上のステージセンサ３１がステージ４の載置面に対向する距離検出位置Ｃに造形ヘッド１０を移動させ（Ｓ１６）、ステージセンサ３１によりステージ４の載置面までの距離Ｌ１を検出する（Ｓ１７）。
【００５７】
その後、制御部１００は、前記式（２）を用い、検出した距離Ｌ３、距離Ｌ４及び距離Ｌ１から、Ｚ軸駆動機構２３によるステージ移動量の基準となる造形利用距離Ｌを算出する（Ｓ１８）。そして、制御部１００は、算出した造形利用距離Ｌが目標範囲内に収まっているかどうかを判断する（Ｓ１９）。
【００５８】
この判断において、造形利用距離Ｌが目標範囲内に収まっていないと判断された場合（Ｓ１９のＮｏ）、制御部１００は、Ｚ軸駆動機構２３を制御して、校正初期位置に位置しているステージ４を、Ｚ軸駆動機構２３の駆動力により規定量だけ上昇させる（Ｓ２０）。その後、再び、ステージセンサ３１によりステージ４の載置面までの距離Ｌ１を検出し（Ｓ１７）、造形利用距離Ｌを算出し直す（Ｓ１８）。
【００５９】
これを繰り返し行って（Ｓ１７〜Ｓ２０）、算出した造形利用距離Ｌが目標範囲内に収まっていると判断されたら（Ｓ１９のＹｅｓ）、制御部１００は、校正処理を終了する。このような校正処理により、造形利用距離Ｌは目標範囲内となっているため、このときのステージ４のＺ軸方向位置が、Ｚ軸駆動機構２３によるステージ移動量の制御の基準位置として用いられる。
【００６０】
なお、本実施形態では、造形利用距離Ｌが目標範囲内に収まるまでの間、ステージセンサ３１による距離Ｌ１の検出だけを繰り返し行い（Ｓ１７）、その他の距離Ｌ３，Ｌ４の検出については最初に行った検出結果を利用する。ただし、Ｚ軸駆動機構２３の駆動力によりステージ４を規定量だけ上昇させることで（Ｓ２０）、距離Ｌ３，Ｌ４が変動し得る場合には、距離Ｌ３，Ｌ４の検出も繰り返し行うようにしてもよい。距離Ｌ３，Ｌ４が変動しない場合には、処理時間の短縮の観点から距離Ｌ３，Ｌ４の繰り返し検出は避けるのが好適である。
【００６１】
また、本実施形態においては、上述した式（１）に基づき、ステージセンサ３１が検出した距離Ｌ１から、ステージセンサ３１と射出ノズル１１の先端部との距離Ｌ２を差し引いた距離（Ｌ１−Ｌ２）に基づいて造形利用距離Ｌを導出するが、下記の式（３）に示すように、ノズルセンサ３２が検出した距離Ｌ３から、図５に示すようにノズルセンサ３２とステージ４の載置面との距離Ｌ５を差し引いた距離（Ｌ３−Ｌ５）に基づいて造形利用距離Ｌを導出する場合でも同様である。
Ｌ  ＝  Ｌ３  −  Ｌ５  ・・・（３）
【００６２】
すなわち、ステージ４の温度は、造形に使用するフィラメントの材料等によって変動し得るため、ステージ４の熱膨張等の影響でノズルセンサ３２とステージ４の載置面との距離Ｌ５が変動し得る。そのため、距離Ｌ５を固定値とすると、Ｚ軸ポジション検知機構３０による造形利用距離Ｌの検出誤差が無視できないものとなり、ステージ４のＺ軸方向位置を高精度に制御することが困難である。この場合も、変動し得る距離Ｌ５を取得する載置面距離取得手段を設けることで、ステージ４のＺ軸方向位置の高精度な制御を実現可能である。
【００６３】
この載置面距離取得手段としては、造形ヘッド１０と一体的に支持されているステージセンサ３１によりステージ４の載置面までの距離Ｌ１を検出するとともに、検出部間距離取得手段によりステージセンサ３１とノズルセンサ３２との距離Ｌ４を取得し、その距離Ｌ４からステージセンサ３１の検出結果である距離Ｌ１を差し引いた距離（Ｌ４−Ｌ１）を、距離Ｌ５として取得するものを用いることができる。この場合、下記の式（４）を用いて、ステージ４上の載置面と造形ヘッド１０上の射出ノズル１１の先端部との造形利用距離Ｌを算出することになる。なお、この式（４）は、本実施形態で用いた式（２）を変形したものに等しい。
Ｌ  ＝  Ｌ３  −  （Ｌ４  −  Ｌ１）  ・・・（４）
【００６４】
距離Ｌ５を取得する載置面距離取得手段も、前記基準部距離取得手段と同様、必ずしもステージセンサ３１等の距離検出手段を用いたものである必要はなく、例えば、予め計測等して得られた距離Ｌ５を制御部１００の記憶手段に記憶しておき、その記憶手段に記憶された距離Ｌ５に基づいて取得するものであってもよい。
【００６５】
また、本実施形態において、校正処理の前に、ステージセンサ３１とノズルセンサ３２との間のセンサ間校正処理を実施してもよい。センサ間校正処理は、例えば、造形ヘッド１０上のステージセンサ３１をノズルセンサ３２との対向位置に移動させ、ステージセンサ３１及びノズルセンサ３２の両方でステージセンサ３１とノズルセンサ３２との距離Ｌ４を検出し、各検出結果の誤差が無くなるように、ステージセンサ３１及びノズルセンサ３２の少なくとも一方のセンサ出力値を調整する。このとき、各検出結果の誤差が許容範囲を超えている場合には、例えばユーザーにエラーを報知する。
【００６６】
また、ステージセンサ３１とノズルセンサ３２のセンサ自体を校正するセンサ校正処理が必要な場合もある。これらのセンサ３１，３２は距離を検出するものであるため、実際の距離とセンサ出力値との誤差が許容範囲内であることが求められる。このようなセンサ校正処理は、例えば、図９に示すように、既知の長さＨをもつ治具３５を用い、その治具の長さをセンサ３１，３２で計測し、センサ出力値を調整すればよい。
【００６７】
本実施形態において、ノズルセンサ３２によりステージセンサ３１までの距離Ｌ４の検出結果を用いる場合、ステージセンサ３１のみセンサ校正処理を実施すれば足りる。なぜなら、本実施形態の造形利用距離Ｌを算出する際に、ノズルセンサ３２における実際の距離とセンサ出力値との誤差が打ち消されるためである。すなわち、ノズルセンサ３２の誤差αを考慮すると、上述した式（２）は式（５）となり、誤差αは相殺されるためである。
Ｌ  ＝  Ｌ１  −  ｛（Ｌ４＋α）  −  （Ｌ３＋α）｝  ・・・（５）
【００６８】
同様に、本実施形態において、ステージセンサ３１によりノズルセンサ３２までの距離Ｌ４の検出結果を用いる場合には、ノズルセンサ３２のみセンサ校正処理を実施すれば足りる。なぜなら、本実施形態の造形利用距離Ｌを算出する際に、ステージセンサ３１における実際の距離とセンサ出力値との誤差が打ち消されるためである。すなわち、ステージセンサ３１の誤差βを考慮すると、上述した式（２）は式（６）となり、誤差βは相殺されるためである。
Ｌ  ＝  （Ｌ１＋β）  −  ｛（Ｌ４＋β）  −  Ｌ３｝  ・・・（６）
【００６９】
ここで、ノズルセンサ３２によりステージセンサ３１までの距離Ｌ４の検出結果を用いる場合において、ノズルセンサ３２の誤差α及びステージセンサ３１の誤差βの両方を考慮すると、上述した式（２）は式（７）となる。この場合、ステージセンサ３１の誤差βが残ってしまうので、ステージセンサ３１についてはセンサ校正処理を実施することが望まれる。
Ｌ  ＝  （Ｌ１＋β）  −  ｛（Ｌ４＋α）  −  （Ｌ３＋α）｝
＝  （Ｌ１＋β）  −  （Ｌ４  −  Ｌ３）                    ・・・（７）
【００７０】
また、本実施形態のように、Ｚ軸駆動機構２３によるステージ移動量の基準となる造形利用距離Ｌを検出してステージ４のＺ軸方向位置を校正する校正処理を実施しても、ステージ４の載置面が、造形ヘッド１０が移動する二次元平面すなわちＸ軸方向及びＹ軸方向を含む面（本実施形態では水平面）に平行になっていない（傾いている）と、三次元造形物の造形精度が低下してしまう。そのため、本実施形態の三次元造形装置１には、ステージ４の上面（載置面）の傾きを変更する傾き変更手段が設けられている。
【００７１】
本実施形態では、本体フレーム２の底部のアジャスタ等により、造形ヘッド１０の射出ノズル１１からの射出方向が鉛直方向に一致するように調整される。そのため、Ｘ軸駆動機構２１及びＹ軸駆動機構２２によって造形ヘッド１０の射出ノズル１１が移動するときのノズル先端の移動軌跡によって特定される仮想の移動平面を基準面として定義し、ステージ４の上面が当該仮想の移動平面に対して傾かないようにすなわち平行になるように調整する。
【００７２】
本実施形態における傾き変更手段は、Ｙ軸方向についての傾きはＺ軸駆動機構２３により変更する。具体的には、図１０に示すように、本実施形態のＺ軸駆動機構２３は、チャンバー３のＸ軸方向で対面する２つの外側壁面にそれぞれ２本ずつ形成されているスライド孔３Ｃに対して、それぞれＺ軸方向に延びるスライドレールが設けられている。ステージ４に連結されている４つの連結部４ａは、それぞれのスライドレールに沿ってＺ軸方向へスライド移動可能に構成されている。本実施形態のＺ軸駆動機構２３は、一方の外側壁面に配置される２つの連結部４ａを、それぞれ個別のステッピングモータによって駆動し、当該一方の外側壁面上の２つのスライドレールに沿ってそれぞれスライド移動させる。なお、他方の外側壁面に配置される２つの連結部４ｂは、当該一方の外側壁面に配置される２つの連結部４ａのスライド移動に連動してスライド移動する。このような構成をもつＺ軸駆動機構２３は、一方の外側壁面に配置される２つの連結部４ａを駆動させる各ステッピングモータの駆動パルス数を相対的に調整することにより、Ｙ軸方向についてのステージ４の上面の傾きを変更することができる。
【００７３】
一方、本実施形態における傾き変更手段は、Ｘ軸方向についての傾きは、他方の外側壁面に配置される２つの連結部４ｂとスライドレールとの連結位置を調整する調整ネジによって変更する。具体的には、調整ネジを作業者の手作業であるいは駆動手段の駆動力により回すことにより、当該一方の外側壁面に配置される２つの連結部４ａとスライドレールとの連結位置を維持したまま、当該他方の外側壁面に配置される２つの連結部４ｂとスライドレールとの連結位置をＺ軸方向へ動かすことができる。これにより、Ｘ軸方向についてのステージ４の上面の傾きを変更することができる。
【００７４】
なお、傾き変更手段は、本実施形態のものに限らず、例えば、４つの連結部４ａ，４ｂのすべてを個別のステッピングモータで駆動するようなＺ軸駆動機構であれば、各ステッピングモータの駆動パルス数を相対的に変更することで、いずれの方向についての傾きも変更することができる。同様に、４つの連結部４ａ，４ｂのすべてについてスライドレールとの連結位置を調整する調整ネジを設ければ、各調整ネジを回すことにより、いずれの方向についての傾きも変更することができる。
【００７５】
次に、上述したＺ軸ポジション検知機構３０の検知結果を利用して、上述した傾き変更手段によりステージ４の上面の傾きを調整する傾き調整処理について説明する。
本実施形態における傾き調整処理では、図１１に示すように、ステージ４の上面に予め設定されている３つの測定位置４Ａ，４Ｂ，４Ｃについて、ステージ４の上面と造形ヘッド１０の射出ノズル１１の先端との距離（Ｚ軸方向距離）を測定し、その測定結果に基づいてステージ４の傾きを調整する。なお、測定位置の数を多くすると、ステージ４の載置面上の不具合（凹凸や傷など）も検知することができるので、そのような不具合検知も実施する場合には、なるべく多くの測定位置で測定を行うのが好ましい。
【００７６】
図１２は、本実施形態におけるステージ４の傾き調整処理の流れを示すフローチャートである。
本実施形態においては、校正処理を実施する前に、ステージ４の傾き調整処理を実施する。すなわち、上述した予熱処理中に、ステージ４が所定の校正初期位置に位置するときにＺ軸駆動機構２３の駆動が停止され、射出ノズル１１の温度が目標温度に達した後に、ステージ４の傾き調整処理が実施される。傾き調整処理では、まず、制御部１００は、予め設定されている３つの測定位置４Ａ，４Ｂ，４Ｃのうちの最初の測定位置４Ａに対向する位置へ造形ヘッド１０を移動させる（Ｓ４１）。具体的には、制御部１００は、Ｘ軸ポジション検知機構２４の検知結果に基づいてＸ軸駆動機構２１を制御し、最初の測定位置４Ａに対応するＸ軸方向位置へ造形ヘッド１０を位置させるとともに、Ｙ軸ポジション検知機構２５の検知結果に基づいてＹ軸駆動機構２２を制御し、最初の測定位置４Ａに対応するＹ軸方向位置へ造形ヘッド１０を位置させる。
【００７７】
このようにして造形ヘッド１０を最初の測定位置４Ａに対向する位置へ移動させたら、次に、制御部１００は、ステージセンサ３１によりステージ４の載置面までの距離Ｌ１を検出し（Ｓ４２）、これを最初の測定位置４Ａにおける検出結果として、制御部１００内の記憶手段に保持する。その後、再び、処理ステップＳ４１に戻り、造形ヘッド１０を次の測定位置４Ｂに対向する位置へ移動させて、同様の測定処理を行う。
【００７８】
すべての測定位置４Ａ，４Ｂ，４Ｃについての測定処理が完了したら（Ｓ４３のＹｅｓ）、次に、制御部１００は、Ｙ軸方向の傾き補正量を算出する（Ｓ４４）。具体的には、図１１に示すように、Ｙ軸方向におけるステージ４の両端部付近に設定されている２つの測定位置４Ａ，４Ｂでの距離Ｌ１の検出結果を比較し、その差分に相当する差分パルス数を補正量として算出する。そして、Ｚ軸駆動機構２３に設けられる２つのステッピングモータの少なくとも一方に駆動パルスを入力して、差分パルス数（傾き補正量）の分だけ相対的に移動させ、２つの測定位置４Ａ，４Ｂにおける距離Ｌ１の検出結果が一致するように制御する。これにより、Ｙ軸方向についてのステージ４の傾きが変更される（Ｓ４５）。
【００７９】
また、制御部１００は、Ｘ軸方向の傾き補正量を算出する（Ｓ４６）。具体的には、図１１に示すように、上述したＹ軸方向についての傾き変更を行った後における２つの測定位置４Ａ，４Ｂでの距離Ｌ１の検出結果と、残りの測定位置４ＣでのＬ１の検出結果とを比較する。そして、その差分に相当する差分パルス数を補正量として出力する（Ｓ４７）。例えば、本三次元造形装置１に設けられる表示部に表示するなどして、ユーザーにＸ軸方向の傾き補正量を報知する。これを受けて、作業者は、報知された傾き補正量に対応する分だけ調整ネジを回す。これにより、Ｘ軸方向についてのステージ４の傾きが変更される。
【００８０】
〔変形例１〕
次に、本実施形態における校正処理の一変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
上述した実施形態では、ノズルセンサ３２により検出した射出ノズル１１の先端部までの距離Ｌ３と、ステージセンサ３１又はノズルセンサ３２により検出したステージセンサ３１とノズルセンサ３２との距離Ｌ４とを用いて、ステージセンサ３１と射出ノズル１１の先端部との距離Ｌ２を取得するが、本変形例１では、その距離Ｌ２を取得する構成及び方法が上述した実施形態とは異なっている。
【００８１】
図１３は、本変形例１におけるＺ軸ポジション検知機構３０を説明するための説明図である。
本変形例１におけるＺ軸ポジション検知機構３０は、ステージセンサ３１と射出ノズル１１の先端部との距離Ｌ２を取得する基準部距離取得手段として、Ｚ軸方向に移動可能な可動センサ３３を用いる。可動センサ３３をＺ軸方向に沿って移動させる手段は、専用の駆動機構を設けても良いが、本変形例１では、ステージ４をＺ軸方向へ駆動させるＺ軸駆動機構２３を用いる。この場合、ステージ４と射出ノズル１１とが干渉しないように、ステージ４よりも高い位置に可動センサ３３を配置するのが好ましい。
【００８２】
図１４は、本変形例１における校正処理の流れを示すフローチャートである。
本変形例１の校正処理において、制御部１００は、まず、Ｘ軸駆動機構２１及びＹ軸駆動機構２２を制御して、図１３に示すように、可動センサ３３による検出が実施可能な距離検出位置Ａ（必ずしも上述した実施形態の距離検出位置Ａと同じである必要はない。）に造形ヘッド１０を移動させる（Ｓ１２）。その後、制御部１００は、Ｚ軸駆動機構２３を制御して、ステージ４とともに可動センサ３３を徐々に上昇させる（Ｓ２１）。
【００８３】
そして、Ｚ軸駆動機構２３により上昇中の可動センサ３３が射出ノズル１１の先端部を検出したら（Ｓ２２のＹｅｓ）、制御部１００は、可動センサ３３のＺ軸方向位置を取得して記憶手段に保存する（Ｓ２３）。可動センサ３３のＺ軸方向位置を取得する方法としては、例えばＺ軸駆動機構２３の駆動源であるステッピングモータの駆動パルス数を取得すればよい。このようにして得られるＺ軸方向位置は、射出ノズル１１の先端部のＺ軸方向位置Ｄに相当する。
【００８４】
その後、可動センサ３３が更に上昇していき、可動センサ３３が造形ヘッド１０のステージセンサ３１を検出したら（Ｓ２４のＹｅｓ）、制御部１００は、Ｚ軸駆動機構２３を停止し（Ｓ２５）、可動センサ３３のＺ軸方向位置を取得して記憶手段に保存する（Ｓ２６）。このようにして得られるＺ軸方向位置は、ステージセンサ３１のＺ軸方向位置Ｅに相当する。
【００８５】
このようにして得られる射出ノズル１１の先端部のＺ軸方向位置Ｄとステージセンサ３１のＺ軸方向位置Ｅとの差分は、ステージセンサ３１と射出ノズル１１の先端部との距離Ｌ２に相当するので、制御部１００は、この差分を距離Ｌ２として保存する（Ｓ２７）。
【００８６】
続いて、制御部１００は、図１３に示すように、上述した実施形態と同様、Ｘ軸駆動機構２１及びＹ軸駆動機構２２を制御して、造形ヘッド１０上のステージセンサ３１がステージ４の載置面に対向する距離検出位置Ｃに造形ヘッド１０を移動させ（Ｓ１６）、ステージセンサ３１によりステージ４の載置面までの距離Ｌ１を検出する（Ｓ１７）。そして、制御部１００は、前記式（１）を用い、検出した距離Ｌ１と距離Ｌ２とから、Ｚ軸駆動機構２３によるステージ移動量の基準となる造形利用距離Ｌを算出する（Ｓ２８）。
【００８７】
その後、制御部１００は、算出した造形利用距離Ｌが目標範囲内に収まっているかどうかを判断し（Ｓ１９）、上述した実施形態と同様、造形利用距離Ｌが目標範囲内に収まるまでの間、ステージセンサ３１による距離Ｌ１の検出を繰り返し行い（Ｓ１７〜Ｓ２０）、造形利用距離Ｌが目標範囲内に収まったら（Ｓ１９のＹｅｓ）、校正処理を終了する。
【００８８】
本変形例１は、射出ノズル１１の先端部やステージセンサ３１のＺ軸方向位置Ｄ，Ｅを可動センサ３３により側方から検出する構成であるため、射出ノズル１１の先端部やステージセンサ３１と可動センサ３３との間に障害物が存在しないようにする必要があり、射出ノズル１１やステージセンサ３１、造形ヘッド１０のブラケット形状などの制約が大きい。また、射出ノズル１１の先端部やステージセンサ３１が可動センサ３３から見て傾いていると、その傾きに応じた検出誤差が大きい。これらの点からすると、上述した実施形態の構成が有利である。
【００８９】
なお、本変形例１においては、上述した式（１）を用いて、ステージセンサ３１が検出した距離Ｌ１から可動センサ３３により検出した距離Ｌ２を差し引いて造形利用距離Ｌを導出しているが、ステージセンサ３１に代えて、上述したノズルセンサ３２を設けることにより、上述した式（３）を用いて造形利用距離Ｌを導出することも可能である。この場合、可動センサ３３を上昇又は下降させながら、ステージ４の載置面に対応するＺ軸方向位置とノズルセンサ３２に対応するＺ軸方向位置とを検出し、これらの差分から距離Ｌ５を求めることができる。
【００９０】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
ステージ４等の載置台上の載置面等の載置面に対向する位置に配置された造形ヘッド１０等の造形部と、前記載置面と前記造形部上の射出ノズル１１の先端部等の造形基準部との造形利用距離Ｌを検出する造形利用距離検出手段と、前記造形利用距離検出手段により検出した造形利用距離Ｌを用いて前記造形部により前記載置面上に造形物を造形する造形処理を実行する制御部１００等の処理実行手段とを有する三次元造形載置等の造形装置において、前記造形利用距離検出手段は、前記造形部と一体的に支持されていて前記載置面までの距離Ｌ１を検出するステージセンサ３１等の載置面距離検出部と、該載置面距離検出部と前記造形基準部との距離Ｌ２を取得するノズルセンサ３２や可動センサ３３等の基準部距離取得手段とを含み、該載置面距離検出部が検出した距離Ｌ１から該基準部距離取得手段が取得した距離Ｌ２を差し引いた距離（Ｌ１−Ｌ２）に基づいて、前記造形利用距離Ｌを検出することを特徴とする。
本態様によれば、載置面と造形部上の造形基準部との造形利用距離Ｌを検出するのに用いられる載置面距離検出部と造形基準部との距離Ｌ２が、基準部距離取得手段により取得される。これにより、この距離Ｌ２が温度などの環境条件や組付誤差などの誤差で変動しても、その変動を考慮した造形利用距離Ｌを検出することが可能である。したがって、高精度に得られる造形利用距離Ｌを用いた造形処理を実行することができる。なお、基準部距離取得手段は、例えば、距離検出部を用いて載置面距離検出部と造形基準部との距離Ｌ２を取得するものであってもよい。また、記憶手段に記憶された距離Ｌ２を読み出して取得するものであってもよい。また、記憶手段に記憶された距離Ｌ２を読み出してこれを温度等の距離変動条件に応じて補正したものを取得するものであってもよい。
【００９１】
（態様Ｂ）
前記態様Ａにおいて、前記基準部距離取得手段は、前記載置台と一体的に支持されていて前記造形部上の造形基準部までの距離Ｌ３を検出するノズルセンサ３２等の基準部距離検出部と、該基準部距離検出部と前記載置面距離検出部との距離Ｌ４を取得するステージセンサ３１やノズルセンサ３２等の検出部間距離取得手段とを含み、該検出部間距離取得手段が取得した距離Ｌ４から該基準部距離検出部が検出した距離Ｌ３を差し引いた距離（Ｌ４−Ｌ３）に基づいて、前記距離Ｌ２を取得することを特徴とする。
これによれば、造形基準部の位置が造形部等の熱膨張や熱収縮などによって動的に変化する場合でも、載置面距離検出部と造形基準部との距離Ｌ２を高精度に取得することができる。
【００９２】
（態様Ｃ）
前記態様Ａ又はＢにおいて、前記載置面距離検出部の検出結果を用いて前記載置面の向きを調整する傾き変更手段等の載置面調整手段を有することを特徴とする。
これによれば、載置面の向きが目標から外れていることによる処理誤差を低減することができる。
【００９３】
（態様Ｄ）
ステージ４等の載置台上の載置面等の載置面に対向する位置に配置された造形ヘッド１０等の造形部と、前記載置面と前記造形部上の射出ノズル１１の先端部等の造形基準部との造形利用距離Ｌを検出する造形利用距離検出手段と、前記造形利用距離検出手段により検出した造形利用距離Ｌを用いて前記造形部により前記載置面上に造形物を造形する造形処理を実行する制御部１００等の処理実行手段とを有する三次元造形載置等の造形装置において、前記造形利用距離検出手段は、前記載置台と一体的に支持されていて前記造形部上の造形基準部までの距離Ｌ３を検出するノズルセンサ３２等の基準部距離検出部と、該基準部距離検出部と前記載置面との距離Ｌ５を取得する載置面距離取得手段とを含み、該基準部距離検出部が検出した距離Ｌ３から該載置面距離取得手段が取得した距離Ｌ５を差し引いた距離（Ｌ３−Ｌ５）に基づいて、前記造形利用距離Ｌを検出することを特徴とする。
本態様によれば、載置面と造形部上の造形基準部との造形利用距離Ｌを検出するのに用いられる基準部距離検出部と載置面との距離Ｌ５が、載置面距離取得手段により取得される。これにより、この距離Ｌ５が温度などの環境条件や組付誤差などの誤差で変動しても、その変動を考慮した造形利用距離Ｌを検出することが可能である。したがって、高精度に得られる造形利用距離Ｌを用いた造形処理を実行することができる。なお、載置面距離取得手段は、例えば、距離検出部を用いて基準部距離検出部と載置面との距離Ｌ５を取得するものであってもよい。また、記憶手段に記憶された距離Ｌ５を読み出して取得するものであってもよい。また、記憶手段に記憶された距離Ｌ５を読み出してこれを温度等の距離変動条件に応じて補正したものを取得するものであってもよい。
【００９４】
（態様Ｅ）
前記態様Ｄにおいて、前記載置面距離取得手段は、前記造形部と一体的に支持されていて前記載置面までの距離Ｌ１を検出するステージセンサ３１等の載置面距離検出部と、該載置面距離検出部と前記基準部距離検出部との距離Ｌ４を取得する検出部間距離取得手段とを含み、該検出部間距離取得手段が取得した距離Ｌ４から該載置面距離検出部が検出した距離Ｌ１を差し引いた距離（Ｌ４−Ｌ１）に基づいて、前記距離Ｌ５を取得することを特徴とする。
これによれば、載置面の位置が載置台等の熱膨張や熱収縮などによって動的に変化する場合でも、載置面距離検出部と基準部距離検出部との距離Ｌ４を高精度に取得することができる。
【００９５】
（態様Ｆ）
前記態様Ｂ又はＥにおいて、前記検出部間距離取得手段は、前記載置面距離検出部及び前記基準部距離検出部のうちの少なくとも一方を用いて前記距離Ｌ４を検出するものであることを特徴とする。
これによれば、載置面距離検出部及び基準部距離検出部とは別個に前記検出部間距離取得手段を設ける場合と比べて、構成を簡素化できる。
【００９６】
（態様Ｇ）
前記態様Ｂ、Ｅ又はＦにおいて、前記載置面距離検出部及び前記基準部距離検出部のそれぞれで前記距離Ｌ４を検出した結果を互いに比較して、該載置面距離検出部及び該基準部距離検出部のセンサ間校正処理等の異常処理を実施する制御部１００等の異常処理手段を有することを特徴とする。
これによれば、載置面距離検出部及び基準部距離検出部の校正や載置面距離検出部及び基準部距離検出部のエラー検出などを実施することができる。
【００９７】
（態様Ｈ）
前記態様Ａ〜Ｇのいずれかの態様において、前記載置台及び前記造形部のうちの少なくとも一方は、チャンバー用ヒータ７等の処理空間加熱手段によって加熱されるチャンバー３内等の処理空間内に配置されていることを特徴とする。
これによれば、加熱された処理空間内に配置されている載置台や造形部に熱膨張や熱収縮が生じるため、載置面距離検出部と造形基準部との距離Ｌ２や基準部距離検出部と載置面との距離Ｌ５に変動が生じ得る。本態様によれば、このような変動が生じても、その変動に応じた造形利用距離Ｌを検出できる。
【００９８】
（態様Ｉ）
前記態様Ｈにおいて、前記載置面距離検出部及び前記基準部距離検出部のうちの少なくとも一方は、前記処理空間の外部に配置されていることを特徴とする。
これによれば、処理空間の外部に配置される載置面距離検出部や基準部距離検出部が、加熱される処理空間内の熱に曝されることがなく、安定した距離検出が実現しやすい。
【００９９】
（態様Ｊ）
前記態様Ａ〜Ｉのいずれかの態様において、前記造形部は、前記載置面上に三次元造形物を造形する造形ヘッド１０等の造形部材であることを特徴とする。
これによれば、三次元造形物を高精度に造形することが可能である。
【０１００】
（態様Ｋ）
載置台上の載置面に対向する位置に配置された造形部により前記載置面上に造形物を造形する造形処理を、前記載置面と前記造形部上の造形基準部との造形利用距離Ｌを用いて行う造形装置における前記造形利用距離Ｌの距離測定方法において、前記造形部と一体的に支持されている載置面距離検出部によって前記載置面までの距離Ｌ１を検出する載置面距離検出工程と、前記載置面距離検出部と前記造形基準部との距離Ｌ２を取得する基準部距離取得工程と、前記載置面距離検出工程で検出した距離Ｌ１から前記基準部距離取得工程で取得した距離Ｌ２を差し引いた距離（Ｌ１−Ｌ２）に基づいて、前記造形利用距離Ｌを検出する造形利用距離検出工程とを有することを特徴とする。
本態様によれば、載置面と造形部上の造形基準部との造形利用距離Ｌを検出するのに用いられる載置面距離検出部と造形基準部との距離Ｌ２が基準部距離取得手段により取得される。これにより、この距離Ｌ２が温度などの環境条件や組付誤差などの誤差で変動しても、その変動を考慮した造形利用距離Ｌを測定することが可能である。なお、基準部距離取得手段は、例えば、距離検出部を用いて載置面距離検出部と造形基準部との距離Ｌ２を取得するものであってもよい。また、記憶手段に記憶された距離Ｌ２を読み出して取得するものであってもよい。また、記憶手段に記憶された距離Ｌ２を読み出してこれを温度等の距離変動条件に応じて補正したものを取得するものであってもよい。
【０１０１】
（態様Ｌ）
載置台上の載置面に対向する位置に配置された造形部により前記載置面上に造形物を造形する造形処理を、前記載置面と前記造形部上の造形基準部との造形利用距離Ｌを用いて行う造形装置における前記造形利用距離Ｌの距離測定方法において、前記載置台と一体的に支持されている基準部距離検出部によって前記造形部上の造形基準部までの距離Ｌ３を検出する基準部距離検出工程と、前記基準部距離検出部と前記載置面との距離Ｌ５を取得する載置面距離取得工程と、前記基準部距離検出工程で検出した距離Ｌ３から前記載置面距離取得工程で取得した距離Ｌ５を差し引いた距離（Ｌ３−Ｌ５）に基づいて、前記造形利用距離Ｌを検出する造形利用距離検出工程とを有することを特徴とする。
本態様によれば、載置面と造形部上の造形基準部との造形利用距離Ｌを検出するのに用いられる基準部距離検出部と載置面との距離Ｌ５が載置面距離取得手段により取得される。これにより、この距離Ｌ５が温度などの環境条件や組付誤差などの誤差で変動しても、その変動を考慮した造形利用距離Ｌを測定することが可能である。なお、載置面距離取得手段は、例えば、距離検出部を用いて基準部距離検出部と載置面との距離Ｌ５を取得するものであってもよい。また、記憶手段に記憶された距離Ｌ５を読み出して取得するものであってもよい。また、記憶手段に記憶された距離Ｌ５を読み出してこれを温度等の距離変動条件に応じて補正したものを取得するものであってもよい。
【０１０２】
（態様Ｍ）
載置台上の載置面に対向する位置に配置された造形部により前記載置面上に造形された造形物を含む物品を製造する製造処理を、前記載置面と前記造形部上の造形基準部との造形利用距離Ｌを用いて実行する物品の製造方法において、前記造形部と一体的に支持されている載置面距離検出部によって前記載置面までの距離Ｌ１を検出する載置面距離検出工程と、前記載置面距離検出部と前記造形基準部との距離Ｌ２を取得する基準部距離取得工程と、前記載置面距離検出工程で検出した距離Ｌ１から前記基準部距離取得工程で取得した距離Ｌ２を差し引いた距離（Ｌ１−Ｌ２）に基づいて前記造形利用距離Ｌを検出し、該造形利用距離Ｌを用いて前記製造処理を実行する製造処理実行工程とを有することを特徴とする。
本態様によれば、載置面と造形部上の造形基準部との造形利用距離Ｌを検出するのに用いられる載置面距離検出部と造形基準部との距離Ｌ２が基準部距離取得手段により取得される。これにより、この距離Ｌ２が温度などの環境条件や組付誤差などの誤差で変動しても、その変動を考慮した造形利用距離Ｌを検出することが可能である。したがって、高精度に得られる造形利用距離Ｌを用いて高精度な物品を製造することができる。なお、基準部距離取得手段は、例えば、距離検出部を用いて載置面距離検出部と造形基準部との距離Ｌ２を取得するものであってもよい。また、記憶手段に記憶された距離Ｌ２を読み出して取得するものであってもよい。また、記憶手段に記憶された距離Ｌ２を読み出してこれを温度等の距離変動条件に応じて補正したものを取得するものであってもよい。
【０１０３】
（態様Ｎ）
載置台上の載置面に対向する位置に配置された造形部により前記載置面上に造形された造形物を含む物品を製造する製造処理を、前記載置面と前記造形部上の造形基準部との造形利用距離Ｌを用いて実行する物品の製造方法において、前記載置台と一体的に支持されている基準部距離検出部によって前記造形部上の造形基準部までの距離Ｌ３を検出する基準部距離検出工程と、前記基準部距離検出部と前記載置面との距離Ｌ５を取得する載置面距離取得工程と、前記基準部距離検出工程で検出した距離Ｌ３から前記載置面距離取得工程で取得した距離Ｌ５を差し引いた距離（Ｌ３−Ｌ５）に基づいて前記造形利用距離Ｌを検出し、該造形利用距離Ｌを用いて前記製造処理を実行する製造処理実行工程とを有することを特徴とする。
本態様によれば、載置面と造形部上の造形基準部との造形利用距離Ｌを検出するのに用いられる基準部距離検出部と載置面との距離Ｌ５が載置面距離取得手段により取得される。これにより、この距離Ｌ５が温度などの環境条件や組付誤差などの誤差で変動しても、その変動を考慮した造形利用距離Ｌを検出することが可能である。したがって、高精度に得られる造形利用距離Ｌを用いて高精度な物品を製造することができる。なお、載置面距離取得手段は、例えば、距離検出部を用いて基準部距離検出部と載置面との距離Ｌ５を取得するものであってもよい。また、記憶手段に記憶された距離Ｌ５を読み出して取得するものであってもよい。また、記憶手段に記憶された距離Ｌ５を読み出してこれを温度等の距離変動条件に応じて補正したものを取得するものであってもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
１  三次元造形装置
２  本体フレーム
３  チャンバー
４  ステージ
５  ステージ加熱部
６  フィラメント供給部
７  チャンバー用ヒータ
１０  造形ヘッド
１１  射出ノズル
１２  ヘッド加熱部
２１  Ｘ軸駆動機構
２２  Ｙ軸駆動機構
２３  Ｚ軸駆動機構
２４  Ｘ軸ポジション検知機構
２５  Ｙ軸ポジション検知機構
３０  Ｚ軸ポジション検知機構
３１  ステージセンサ
３２  ノズルセンサ
３３  可動センサ
１００  制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０５】
【特許文献１】特許第４８６５８５２号公報
【図１】
2017217792.tif 000003
【図２】
2017217792.tif 000004
【図３】
2017217792.tif 000005
【図４】
2017217792.tif 000006
【図５】
2017217792.tif 000007
【図６】
2017217792.tif 000008
【図７】
2017217792.tif 000009
【図８】
2017217792.tif 000010
【図９】
2017217792.tif 000011
【図１０】
2017217792.tif 000012
【図１１】
2017217792.tif 000013
【図１２】
2017217792.tif 000014
【図１３】
2017217792.tif 000015
【図１４】
2017217792.tif 000016