(57)【要約】【課題】三次元造形物の造形精度を安定させることが可能な三次元造形装置および造形条件補正方法を提供する。【解決手段】三次元造形装置は、造形ステージ上のうち三次元造形物が造形される第１領域とは異なる第２領域に、三次元造形物の特徴要素を有する計測片を構成する造形層を形成する造形層形成部と、造形層形成部により形成された造形層の形状を測定する形状測定部と、三次元造形物が造形される途中、形状測定部の測定結果と、第１領域と第２領域との違いに起因する造形精度の差に関する領域差分情報とに基づいて、三次元造形物の実形状と設計形状とが一致するように三次元造形物の造形条件をオンラインで補正する造形条件補正部とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末材料からなる粉末層を造形ステージ上に形成し、前記粉末層の所定箇所にレーザーを照射し、当該所定箇所を焼結または溶融固化させて造形層を形成する処理を繰り返し、複数の造形層を積層することにより三次元造形物を造形する三次元造形装置であって、
前記造形ステージ上のうち前記三次元造形物が造形される第１領域とは異なる第２領域に、前記三次元造形物の特徴要素を有する計測片を構成する造形層を形成する造形層形成部と、
前記造形層形成部により形成された前記造形層の形状を測定する形状測定部と、
前記三次元造形物が造形される途中、前記形状測定部の測定結果と、前記第１領域と前記第２領域との違いに起因する造形精度の差に関する領域差分情報とに基づいて、前記三次元造形物の実形状と設計形状とが一致するように前記三次元造形物の造形条件をオンラインで補正する造形条件補正部と、
を備える三次元造形装置。
【請求項２】
前記造形層形成部は、前記三次元造形物を構成する第Ｎ層目（Ｎは自然数）の第１造形層が形成される前に、前記計測片を構成する第Ｎ層目の第２造形層を形成し、
前記形状測定部は、前記造形層形成部により形成された前記第２造形層の形状を測定し、
前記造形条件補正部は、前記第１造形層の造形条件を補正する、
請求項１に記載の三次元造形装置。
【請求項３】
前記計測片は、前記三次元造形物を縮小した相似形状を有し、
前記造形条件補正部は、前記計測片と前記三次元造形物との縮尺の違いに起因する造形精度の差に関する縮尺差分情報に基づいて、前記三次元造形物の造形条件を補正する、
請求項１または２に記載の三次元造形装置。
【請求項４】
前記造形条件補正部は、前記第１領域と前記第２領域との間において前記レーザーの照射により形成された溶融池の温度の違いに起因する造形強度の差に関する強度差分情報に基づいて、前記三次元造形物の実強度と設計強度とが一致するように前記三次元造形物の造形条件を補正する、
請求項１〜３の何れか１項に記載の三次元造形装置。
【請求項５】
粉末材料からなる粉末層を造形ステージ上に形成し、前記粉末層の所定箇所にレーザーを照射し、当該所定箇所を焼結または溶融固化させて造形層を形成する処理を繰り返し、複数の造形層を積層することにより三次元造形物を造形する三次元造形装置の造形条件補正方法であって、
前記三次元造形物が造形される途中、前記造形ステージ上のうち前記三次元造形物が造形される第１領域とは異なる第２領域に、前記三次元造形物の特徴要素を有する計測片を構成する造形層を形成し、
形成された前記造形層の形状を測定し、
前記三次元造形物が造形される途中、前記形状の測定結果と、前記第１領域と前記第２領域との違いに起因する造形精度の差に関する領域差分情報とに基づいて、前記三次元造形物の実形状と設計形状とが一致するように前記三次元造形物の造形条件をオンラインで補正する、
造形条件補正方法。
【請求項６】
前記三次元造形物を構成する第Ｎ層目（Ｎは自然数）の第１造形層が形成される前に、前記計測片を構成する第Ｎ層目の第２造形層を形成し、
形成された前記第２造形層の形状を測定し、
前記第１造形層の造形条件を補正する、
請求項５に記載の造形条件補正方法。
【請求項７】
前記計測片は、前記三次元造形物を縮小した相似形状を有し、
前記計測片と前記三次元造形物との縮尺の違いに起因する造形精度の差に関する縮尺差分情報に基づいて、前記三次元造形物の造形条件を補正する、
請求項５または６に記載の造形条件補正方法。
【請求項８】
前記第１領域と前記第２領域との間において前記レーザーの照射により形成された溶融池の温度の違いに起因する造形強度の差に関する強度差分情報に基づいて、前記三次元造形物の実強度と設計強度とが一致するように前記三次元造形物の造形条件を補正する、
請求項５〜７の何れか１項に記載の造形条件補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元造形装置および造形条件補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、粉末材料にレーザーを照射して三次元造形物を造形する三次元造形技術（以下、粉末床焼結造形技術）が知られている。この技術では、（ｉ）粉末層の所定箇所にレーザーを照射する、すなわち熱量を与えることよって当該所定箇所の粉末を焼結または溶融固化させて造形層を形成し、（ｉｉ）形成された造形層の上に新たな粉末層を敷いて同様にレーザーを照射して更に造形層を形成するといったことを繰り返して三次元造形物を造形する。粉末材料として、金属粉末やセラミック粉末などの無機質の粉末材料を用いた場合、造形された三次元造形物を金型として用いることができる。また、樹脂粉末やプラスチック粉末などの有機質の粉末材料を用いた場合、造形された三次元造形物をモデルとして用いることができる。このような三次元造形技術によれば、複雑な三次元造形物を短時間で造形することができる。
【０００３】
上記三次元造形技術に関連する技術として、目的とする三次元物体と共に、同じ造形空間内で試験片を造形し、造形完了後、試験片を励振して機械的振動を生じさせ、振動の固有振動数を測定する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載の技術によれば、測定された固有振動数から、目的とする三次元物体の機械特性を推定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１２１３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、粉末床焼結造形技術においては、粉末材料や装置条件のばらつきが、三次元造形物の造形精度（造形線の幅精度および位置精度）に影響し、当該造形精度が安定せず、三次元造形物の品質を向上させる際の妨げとなるという問題があった。
【０００６】
なお、特許文献１に記載の技術は、三次元造形物の造形精度を安定させることを目的としたものではなく、したがってそのための構成を有していない。
【０００７】
本発明の目的は、三次元造形物の造形精度を安定させることが可能な三次元造形装置および造形条件補正方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る三次元造形装置は、
粉末材料からなる粉末層を造形ステージ上に形成し、前記粉末層の所定箇所にレーザーを照射し、当該所定箇所を焼結または溶融固化させて造形層を形成する処理を繰り返し、複数の造形層を積層することにより三次元造形物を造形する三次元造形装置であって、
前記造形ステージ上のうち前記三次元造形物が造形される第１領域とは異なる第２領域に、前記三次元造形物の特徴要素を有する計測片を構成する造形層を形成する造形層形成部と、
前記造形層形成部により形成された前記造形層の形状を測定する形状測定部と、
前記三次元造形物が造形される途中、前記形状測定部の測定結果と、前記第１領域と前記第２領域との違いに起因する造形精度の差に関する領域差分情報とに基づいて、前記三次元造形物の実形状と設計形状とが一致するように前記三次元造形物の造形条件をオンラインで補正する造形条件補正部と、
を備える。
【０００９】
本発明に係る造形条件補正方法は、
粉末材料からなる粉末層を造形ステージ上に形成し、前記粉末層の所定箇所にレーザーを照射し、当該所定箇所を焼結または溶融固化させて造形層を形成する処理を繰り返し、複数の造形層を積層することにより三次元造形物を造形する三次元造形装置の造形条件補正方法であって、
前記三次元造形物が造形される途中、前記造形ステージ上のうち前記三次元造形物が造形される第１領域とは異なる第２領域に、前記三次元造形物の特徴要素を有する計測片を構成する造形層を形成し、
形成された前記造形層の形状を測定し、
前記三次元造形物が造形される途中、前記形状の測定結果と、前記第１領域と前記第２領域との違いに起因する造形精度の差に関する領域差分情報とに基づいて、前記三次元造形物の実形状と設計形状とが一致するように前記三次元造形物の造形条件をオンラインで補正する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、三次元造形物の造形精度を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態における三次元造形装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】本実施の形態における三次元造形装置の制御系の主要部を示す図である。
【図３】本実施の形態における三次元造形装置の造形条件補正動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態における三次元造形装置１００の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態における三次元造形装置１００の制御系の主要部を示す。三次元造形装置１００は、粉末材料からなる粉末層の所定箇所にレーザーを照射することよって当該所定箇所の粉末を焼結または溶融固化させて造形層を形成し、形成された造形層の上に新たな粉末層を敷いて同様にレーザーを照射して更に造形層を形成するといったことを繰り返して三次元造形物を造形する。
【００１３】
図１に示すように、三次元造形装置１００は、開口内に位置する造形ステージ１１０、粉末材料からなる粉末層を造形ステージ１１０上に形成する粉末層形成部１２０、粉末層の所定箇所にレーザーを照射して、当該所定箇所の粉末材料を焼結または溶融固化させて造形層を形成するレーザー照射部１３０、鉛直方向における造形ステージ１１０の位置を可変に支持するステージ支持部１４０、上記各部を支持するベース１４５、形状測定部２１０を備える。
【００１４】
なお、三次元造形装置１００は、制御部１５０の制御を受けて装置内を減圧する減圧ポンプなどの減圧部（不図示）、または、粉塵爆発（ある一定の濃度の可燃性の粉塵が大気などの気体中に浮遊した状態で、火花などにより引火して爆発を起こす現象）を誘発しないために、制御部１５０の制御を受けて不活性ガス（窒素など）を装置内に供給する不活性ガス供給部（不図示）を備えていても良い。また、三次元造形装置１００は、制御部１５０の制御を受けて、装置内（特に、粉末材料による粉末層の上面）を予備的に加熱するヒーター（不図示）を備えても良い。
【００１５】
図２に示すように、三次元造形装置１００は、粉末層形成部１２０、レーザー照射部１３０およびステージ支持部１４０を制御して、造形ステージ１１０上に造形層を形成させる処理を繰り返し、複数の造形層を積層させる制御部１５０、各種情報を表示するための表示部１６０、ユーザーからの指示を受け付けるためのポインティングデバイス等を含む操作部１７０、制御部１５０の実行する制御プログラムを含む各種の情報を記憶する記憶部１８０、および、コンピューター装置２００との間で三次元造形データ等の各種情報を送受信するためのインターフェース等を含むデータ入力部１９０を備える。コンピューター装置２００は、三次元造形用のデータを生成してデータ入力部１９０に送信する。
【００１６】
造形ステージ１１０上には、粉末層形成部１２０による粉末層の形成およびレーザー照射部１３０によるレーザーの照射によって造形層が形成され、この造形層が積層されることにより、三次元造形物が造形される。
【００１７】
粉末層形成部１２０は、造形ステージ１１０が昇降する開口の縁部と、水平方向にほぼ同一平面上にその縁部がある開口、開口から鉛直方向下方に延在する粉末材料収納部、および粉末材料収納部の底部に設けられ開口内を昇降する供給ピストンを備える粉末供給部１２１、および、粉末供給部１２１により供給された粉末材料を造形ステージ１１０上に平らに敷き詰めて、粉末材料からなる粉末層を形成するリコーター１２２ａを備える。
【００１８】
本実施の形態では図１に示すように、制御部１５０の制御を受けて、リコーター１２２ａにより造形ステージ１１０上に敷き詰められた粉末材料を吸引除去する吸引ノズル１２３が造形ステージ１１０の上方に配置されている。吸引ノズル１２３は、リコーター１２２ａと接触しないように、図中左右方向に移動可能に構成されている。
【００１９】
なお、造形ステージ１１０上に粉末材料を平らに敷き詰めるための手段として、リコーター１２２ａの代わりにローラーを用いても良い。また、粉末供給部１２１は、造形ステージ１１０に対して鉛直方向上方に設けられた粉末材料収納部およびノズルを備えて、造形ステージ１１０と水平方向に移動しながら、造形ステージ１１０上に粉末材料を吐出する構成としても良い。
【００２０】
レーザー照射部１３０は、レーザー光源１３１およびガルバノミラー１３２ａを有する。レーザー照射部１３０は、レーザーの焦点距離を粉末層の表面に合わせるためのレンズ（不図示）を備えていても良い。レーザー光源１３１の例としては、ＹＡＧレーザー光源、ファイバーレーザー光源およびＣＯ２レーザー光源が挙げられる。ガルバノミラー１３２ａは、レーザー光源１３１から出射したレーザーを反射してレーザーをＸ方向に走査するＸミラーおよびＹ方向に走査するＹミラーから構成される。
【００２１】
ステージ支持部１４０は、鉛直方向における造形ステージ１１０の位置を可変に支持する。すなわち、造形ステージ１１０は、ステージ支持部１４０によって鉛直方向に精密に移動可能に構成されている。ステージ支持部１４０としては、種々の構成を採用できるが、例えば、造形ステージ１１０を保持する保持部材と、当該保持部材を鉛直方向に案内するガイド部材と、ガイド部材に設けられたねじ孔に係合するボールねじ等で構成することができる。
【００２２】
表示部１６０は、制御部１５０の制御を受けて、ユーザーに認識させるべき各種の情報やメッセージを表示する。操作部１７０は、テンキー、実行キー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、その入力操作に応じた操作信号を制御部１５０に出力する。例えば、造形対象の三次元造形物を表示部１６０に表示して所望の形状が形成されるか否かについて確認し、所望の形状が形成されない場合には、操作部１７０を介して三次元造形データに修正を加えても良い。
【００２３】
記憶部１８０は、制御部１５０の実行する制御プログラムを含む各種の情報を記憶する。記憶部１８０は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気ディスク、ＨＤＤ、ＳＳＤ等の各種の記憶媒体である。
【００２４】
形状測定部２１０は、図１に示すように造形ステージ１１０の上方に配置されている。形状測定部２１０は、例えばＣＣＤカメラまたはレーザー変位計であり、制御部１５０の制御を受けて、造形ステージ１１０上に形成された造形層の形状を測定する。そして、形状測定部２１０は、造形層の形状測定結果を制御部１５０に出力する。
【００２５】
制御部１５０は、三次元造形物の造形動作中、三次元造形装置１００全体の動作を制御する。また、制御部１５０は、中央処理装置等のハードウェアプロセッサーを含み、例えばデータ入力部１９０がコンピューター装置２００から取得した三次元造形データを、造形層の積層方向について薄く切った複数のスライスデータに変換する。スライスデータは、三次元造形物を造形するための各造形層の造形データである。スライスデータの厚み、すなわち造形層の厚みは、造形層の一層分の厚さに応じた距離（積層ピッチ）と一致する。制御部１５０は、三次元造形データを複数のスライスデータに変換した後、三次元造形装置１００における以下の動作の制御を行う。
【００２６】
粉末供給部１２１は、制御部１５０から出力された粉末材料の供給情報に従って、モーターおよび駆動機構（いずれも不図示）を駆動し、供給ピストンを鉛直方向上方（図中矢印方向）に移動させ、水平方向における造形ステージ１１０と同一平面上に粉末材料を押し出す。
【００２７】
その後、リコーター駆動部１２２は、制御部１５０から出力された粉末層形成情報に従って水平方向（図中矢印方向）にリコーター１２２ａを移動して、粉末材料を造形ステージ１１０上に運搬し、かつ、粉末層の１層分の厚さとなるように粉末材料を押圧する。
【００２８】
その後、レーザー照射部１３０は、制御部１５０から出力されたレーザー照射情報に従って、粉末層上の所定箇所（各スライスデータにおける三次元造形物を構成する領域）に対してレーザー光源１３１からレーザーを出射し、ガルバノミラー駆動部１３２によりガルバノミラー１３２ａを駆動してレーザーを走査する。レーザーの照射によって粉末材料が焼結または溶融固化し、造形層が形成される。
【００２９】
その後、ステージ支持部１４０は、制御部１５０から出力された位置制御情報に従って、モーターおよび駆動機構（何れも不図示）を駆動し、造形ステージ１１０を積層ピッチだけ鉛直方向下方（図中矢印方向）に移動する。以上の動作を繰り返すことにより、造形ステージ１１０上に複数の造形層が積層され、三次元造形物が造形される。
【００３０】
ところで、三次元造形装置１００においては、粉末材料や装置条件のばらつきが、三次元造形物の造形精度（造形線の幅精度および位置精度）に影響し、当該造形精度が安定せず、三次元造形物の品質を向上させる際の妨げとなるという問題がある。
【００３１】
粉末材料のばらつきとしては、粉末材料収納部における粒径分布や粒子形状のばらつきが挙げられる。また、粉末材料収納部に混入する再使用の粉末材料の粒径分布や粒子形状と、混入率のばらつきが挙げられる。また、粉末材料の乾燥（吸湿）状態のばらつきが挙げられる。
【００３２】
また、装置条件のばらつきとしては、造形ステージ１１０上における、粉末材料の敷詰め状態（厚さまたは密度）のばらつき、レーザー照射位置（ガルバノミラー１３２ａの角度ズレ、光学系のズレ）のばらつき、レーザー照射位置によるスポット形状（光学系の歪み）のばらつき、レーザーウインドウの曇り（経時）によるレーザーの減衰のばらつき、ヒーターの配置場所による予熱のばらつき（装置内を予備的に加熱する場合）が挙げられる。
【００３３】
そこで、本実施の形態では、三次元造形装置１００は、造形ステージ１１０上のうち三次元造形物が造形される第１領域とは異なる第２領域に、三次元造形物の特徴要素（例えば、直線、斜線、曲線など）を有する計測片を構成する造形層を形成し、形成された造形層の形状を測定する。そして、三次元造形装置１００は、三次元造形物が造形される途中、造形層の形状測定結果と、第１領域と第２領域との違いに起因する造形精度の差に関する領域差分情報とに基づいて、三次元造形物の実形状と設計形状とが一致するように三次元造形物の造形条件をオンライン（三次元造形物の造形中）で補正する。
【００３４】
図３は、本実施の形態における三次元造形装置１００の造形条件補正動作を示すフローチャートである。図３におけるステップＳ１００の処理は、三次元造形装置１００の電源がオンにされ、データ入力部１９０がコンピューター装置２００から三次元造形データを取得することにより開始する。
【００３５】
まず、制御部１５０は、リコーター駆動部１２２を制御し、水平方向（図中左右方向）にリコーター１２２ａを移動させて、粉末材料を造形ステージ１１０上のうち三次元造形物が造形される第１領域とは異なる第２領域に運搬し、かつ、粉末層の１層分の厚さとなるように粉末材料を押圧する（ステップＳ１００）。
【００３６】
次に、制御部１５０は、レーザー照射部１３０を制御し、粉末層上の所定箇所（各スライスデータにおける計測片を構成する領域）に対してレーザー光源１３１からレーザー２２０を出射し、ガルバノミラー駆動部１３２によりガルバノミラー１３２ａを駆動してレーザー２２０を走査する（ステップＳ１２０）。レーザー２２０の照射によって粉末材料が焼結または溶融固化し、計測片を構成する第１層目の造形層２３０が形成される。
【００３７】
次に、制御部１５０は、吸引ノズル１２３を制御して、ステップＳ１２０において形成された造形層２３０の外周位置に存在する粉末材料を吸引除去させる（ステップＳ１４０）。造形層２３０の最外形は、粉末材料が付着している、または粉末材料で埋もれており表面に完全には露出していないため、吸引ノズル１２３を用いて粉末材料を最小限除去する必要がある。粉末材料が除去された部分には、次層で粉末材料が敷き詰められて補充される。
【００３８】
次に、制御部１５０は、形状測定部２１０を制御し、造形層２３０の形状を測定させる（ステップＳ１６０）。そして、制御部１５０は、造形層２３０の形状測定結果を形状測定部２１０から取得する。
【００３９】
次に、制御部１５０は、造形層２３０の形状測定結果と、第１領域と第２領域との違い、より具体的にはレーザー照射位置のばらつき、レーザー照射位置によるスポット形状のばらつき、ヒーターの配置場所による予熱のばらつきに起因する造形精度の差に関する領域差分情報とに基づいて、三次元造形物の実形状と設計形状とが一致するように三次元造形物（第１層目の造形層）の造形条件を補正する（ステップＳ１８０）。
【００４０】
その後、制御部１５０は、リコーター駆動部１２２を制御し、水平方向（図中左右方向）にリコーター１２２ａを移動させて、粉末材料を造形ステージ１１０上のうち三次元造形物が造形される第１領域に運搬し、かつ、粉末層の１層分の厚さとなるように粉末材料を押圧する。
【００４１】
なお、領域差分情報は、例えば記憶部１８０に記憶されている。造形条件は、造形線の幅（太さ）を制御するパラメーターとして、予備加熱温度、レーザー出力、スポット径、スキャン速度、ハッチング距離（重ね代）、積層ピッチが挙げられる。また、造形条件は、造形線の位置を制御するパラメーターとして、レーザー照射位置が挙げられる。
【００４２】
本実施の形態では、制御部１５０は、造形層２３０の形状測定結果と、領域差分情報とに基づいて、三次元造形物（第１層目の造形層）の実形状を予測する。そして、制御部１５０は、予測した三次元造形物の実形状と設計形状との差分データに基づき、三次元造形物（第１層目の造形層）の造形条件（造形線の幅と位置）を補正する。
【００４３】
最後に、制御部１５０は、レーザー照射部１３０を制御し、粉末層上の所定箇所（各スライスデータにおける三次元造形物を構成する領域）に対してレーザー光源１３１からレーザー２２０を出射し、ガルバノミラー駆動部１３２によりガルバノミラー１３２ａを駆動してレーザー２２０を走査する（ステップＳ２００）。レーザー２２０の照射によって粉末材料が焼結または溶融固化し、三次元造形物を構成する第１層目の造形層２４０が形成される。
【００４４】
図３に示すように、第２層目以降についても、制御部１５０は、ステップＳ１００〜Ｓ２００の処理を実行することにより、三次元造形物の実形状と設計形状とが一致するように三次元造形物の造形条件を補正する。
【００４５】
以上詳しく説明したように、本実施の形態では、三次元造形装置１００は、造形ステージ１１０上のうち三次元造形物が造形される第１領域とは異なる第２領域に、三次元造形物の特徴要素を有する計測片を構成する造形層を形成する造形層形成部（制御部１５０、粉末層形成部１２０、レーザー照射部１３０）と、造形層形成部により造形された造形層の形状を測定する形状測定部２１０と、三次元造形物が造形される途中、形状測定部２１０の測定結果と、第１領域と第２領域との違いに起因する造形精度の差に関する領域差分情報とに基づいて、三次元造形物の実形状と設計形状とが一致するように三次元造形物の造形条件をオンラインで補正する造形条件補正部（制御部１５０）とを備える。
【００４６】
このように構成した本実施の形態によれば、三次元造形物が造形される途中、形状測定部２１０の測定結果と、領域差分情報とに基づいて、三次元造形物の実形状と設計形状とが一致するように三次元造形物の造形条件が補正される（オンライン補正）。そのため、粉末材料や装置条件のばらつきが発生しても、三次元造形物の造形精度を安定させることができる。
【００４７】
また、本実施の形態において、比較的大きな三次元造形物を造形する場合でも、計測片を造形する第２領域を狭くすることが可能であり、以下の効果を得ることができる。すなわち、計測片が小さくなる、ひいては当該計測片の形状測定データ量が小さくなることで、形状測定部２１０の測定時間全体を短縮することができる。また、形状測定部２１０の測定方式が画像処理である場合には、視野を狭くすることが可能となり、１画素あたりの測定精度を向上させることができる。また、測定前の造形層２３０（計測片）の外周に付着している粉末材料の吸引除去時間を短縮することができ、ひいては三次元造形物の造形時間を短縮することができる。
【００４８】
また、計測片の形状を近接で測定することにより、レーザーを出射する際、ヒューム吸引時の装置内充填窒素の揺らぎによる測定誤差を抑えることができる。
【００４９】
また、本実施の形態では、三次元造形物を構成する第Ｎ層目（Ｎは自然数）の造形層２４０が形成される前に、計測片を構成する第Ｎ層目の造形層２３０を形成する。形状測定部２１０は、形成された造形層２３０の形状を測定する。そして、制御部１５０は、三次元造形物を構成する第Ｎ層目（Ｎは自然数）の造形層２４０の造形条件を補正する。この構成により、粉末材料を敷き詰めている途中で造形層２３０（計測片）の形成処理および測定処理を完了することができるため、同一層内における造形層２４０（三次元造形物）の補正が可能となる。その結果、ばらつきの大きい粉末材料の敷詰め状態等が同一条件下で補正を行うことができるため、補正精度を向上させることができる。
【００５０】
なお、上記実施の形態において、計測片は、三次元造形物を縮小した相似形状を有することが好ましい。この場合、制御部１５０は、計測片と三次元造形物との縮尺の違いに起因する造形精度の差に関する縮尺差分情報に基づいて、三次元造形物の造形条件を補正する。この構成により、計測片の形状が三次元造形物の相似形であるため、造形層２３０の形状測定結果と縮尺差分情報とに基づいて、三次元造形物（造形層２４０）の実形状を容易かつ短時間で予測することができる。例えば、三次元造形物が直径５００ｍｍの円柱であり、計測片が直径５０ｍｍの円柱（縮尺１／１０）である場合、制御部１５０は、計測片と三次元造形物との縮尺の違い（１／１０）に起因する造形精度の差に関する縮尺差分情報に基づいて、三次元造形物の造形条件を補正する。
【００５１】
また、上記実施の形態において、制御部１５０は、第１領域と第２領域との間においてレーザー２２０の照射により形成された溶融池の温度の違いに起因する造形強度の差に関する強度差分情報に基づいて、三次元造形物の実強度と設計強度とが一致するように三次元造形物の造形条件を補正しても良い。この構成により、設計強度を有する三次元造形物を確実に造形することができる。溶融池の温度は、例えば赤外線センサー（図示せず）等の計測機により測定することができる。
【００５２】
また、上記実施の形態では、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１００  三次元造形装置
１１０  造形ステージ
１２０  粉末層形成部
１２１  粉末供給部
１２２  リコーター駆動部
１２２ａ  リコーター
１２３  吸引ノズル
１３０  レーザー照射部
１３１  レーザー光源
１３２  ガルバノミラー駆動部
１３２ａ  ガルバノミラー
１４０  ステージ支持部
１４５  ベース
１５０  制御部
１６０  表示部
１７０  操作部
１８０  記憶部
１９０  データ入力部
２００  コンピューター装置
２１０  形状測定部
２２０  レーザー
２３０，２４０  造形層
【図１】
2017202601.tif 000003
【図２】
2017202601.tif 000004
【図３】
2017202601.tif 000005