三维造型物的制造方法和信息处理装置与流程

本公开涉及三维造型物的制造方法和信息处理装置。

背景技术：

关于三维造型物的制造方法，例如在专利文献1中记载有根据用于构筑三维造型物的各层的构建路径，使进行造型材料的挤出的喷嘴移动的技术。构建路径包括：周围路径、大块栅格路径以及剩余路径。周围路径是用于形成三维造型物与外部的边界的路径，大块栅格路径是填充由周围路径包围的区域的路径。剩余路径是填充通过周围路径和大块栅格路径无法填充的空隙区域的路径。

专利文献1：日本特表2009-525207号公报

技术实现要素：

如上述技术所示，能够通过用剩余路径填充空隙区域来降低三维造型物内的空隙率。但是，例如可能会对如小到可以忽略的程度的空隙区域那样无需填充的空隙区域也追加剩余路径。因此，用于填充空隙区域的处理有可能长期化。

根据本公开的第一方式，提供一种三维造型物的制造方法，其通过从喷出部向工作台喷出造型材料并将层进行层叠来制造三维造型物。该三维造型物的制造方法包括：第一工序，获取表示所述三维造型物的三维形状的形状数据；第二工序，使用获取的所述形状数据来生成第一中间数据，所述第一中间数据包括：路径信息，表示所述喷出部在喷出所述造型材料的同时进行移动的路径；以及喷出量信息，表示所述路径中的所述造型材料的喷出量；第三工序，更改所述第一中间数据而生成第二中间数据，以使根据所述第二中间数据堆积的所述造型材料的量多于根据所述第一中间数据堆积的所述造型材料的量，指定根据所述第二中间数据堆积所述造型材料的区域所夹着的间隙区域；第四工序，更改所述第一中间数据或所述第二中间数据而生成造型数据，以使在指定的所述间隙区域堆积所述造型材料；以及第五工序，根据所述造型数据对所述三维造型物进行造型。

根据本公开的第二方式，提供一种信息处理装置，其生成用于通过从喷出部向工作台喷出造型材料并将层进行层叠来对三维造型物进行造型的造型数据。该信息处理装置具备数据生成部，所述数据生成部使用表示所述三维造型物的三维形状的形状数据来生成所述造型数据，所述数据生成部使用所述形状数据来生成第一中间数据，所述第一中间数据包括：路径信息，表示所述喷出部在喷出所述造型材料的同时进行移动的路径；以及喷出量信息，表示所述路径中的所述造型材料的喷出量，更改所述第一中间数据而生成第二中间数据，以使根据所述第二中间数据堆积的所述造型材料的量多于根据所述第一中间数据堆积的所述造型材料的量，指定根据所述第二中间数据堆积所述造型材料的区域所夹着的间隙区域，更改所述第一中间数据或所述第二中间数据而生成所述造型数据，以使在被指定的所述间隙区域堆积所述造型材料。

附图说明

图1是示出三维造型系统的概要构成的说明图。

图2是示出平头螺旋件的构成的立体图。

图3是示出桶形件的构成的俯视图。

图4是示意性地示出对三维造型物进行造型的样子的说明图。

图5是示出造型数据生成处理的内容的流程图。

图6是示出第一实施方式的第一中间数据的一例的第一说明图。

图7是示出第一实施方式的第一中间数据的一例的第二说明图。

图8是示出第一实施方式的向第二中间数据更改的样子的说明图。

图9是示出第一实施方式的第二中间数据的一例的说明图。

图10是示出第一实施方式的造型数据的一例的说明图。

图11是示出三维造型处理的内容的流程图。

图12是示出第二实施方式的向第二中间数据更改的样子的说明图。

图13是示出第二实施方式的第二中间数据的一例的说明图。

图14是示出第二实施方式的第一中间数据的另一例的说明图。

图15是示出第二实施方式的第二中间数据的另一例的说明图。

图16是示出第三实施方式的第一中间数据的一例的说明图。

图17是示出第三实施方式的向第二中间数据更改的样子的说明图。

图18是示出第三实施方式的第二中间数据的一例的说明图。

附图标记说明：

20材料供给部，22供给路，30塑化部，31螺旋件外壳，32驱动电机，40平头螺旋件，41上表面，42槽形成面，43侧面，44材料导入口，45槽部，46凸条部，47中央部，50桶形件，52螺旋件相对面，54引导槽，56贯通孔，58加热部，60喷出部，61喷嘴，62喷嘴孔，65流路，70开闭机构，72驱动轴，73阀体，74阀驱动部，100三维造型系统，110三维造型装置，120信息处理装置，121数据生成部，200造型部，300工作台，310造型面，400移动部，500控制部。

具体实施方式

a.第一实施方式：

图1是示出第一实施方式的三维造型系统100的概要构成的说明图。三维造型系统100具备三维造型装置110和信息处理装置120。图1示出表示相互正交的x、y、z方向的箭头。x方向和y方向是与水平面平行的方向，z方向是与重力方向相反的方向。在其它图中，示出x、y、z方向的箭头也以图示的方向与图1对应的方式适当地加以图示。在以下的说明中，在指定朝向的情况下，将箭头所指示的方向即正的方向设为“+”，将与箭头所指示的方向相反的方向即负的方向设为“-”，在方向标记中同时采用正负符号。

本实施方式的三维造型装置110具备：造型部200、工作台300、移动部400以及控制部500。造型部200具有喷嘴61。三维造型装置110在控制部500的控制下一边使喷嘴61与工作台300的相对位置变化，一边从喷嘴61喷出造型材料，从而在工作台300之上层叠造型材料的层来造型希望形状的三维造型物。此外，有时也将造型材料称为熔融材料。

造型部200具备：材料供给部20，是材料mr的供给源；塑化部30，将材料mr塑化而形成造型材料；以及喷出部60，具有上述喷嘴61。“塑化”是指对具有热塑性的材料施加热并使其熔融。“熔融”不仅是指具有热塑性的材料被加热到熔点以上的温度而成为液状，还是指通过具有热塑性的材料被加热到玻璃转移点以上的温度而软化并表现出流动性。

材料供给部20将用于生成造型材料的材料mr供给到塑化部30。在本实施方式中，形成为颗粒状的abs树脂作为材料mr进行使用。在本实施方式中，材料供给部20由容纳材料mr的料斗构成。在材料供给部20的下方设置有将材料供给部20和塑化部30之间连接的供给路22。由材料供给部20容纳的材料mr经由供给路22供给到塑化部30。

塑化部30将从材料供给部20供给的材料mr塑化并形成造型材料，将其供给到喷出部60。塑化部30具备：螺旋件外壳31、驱动电机32、平头螺旋件40、桶形件50以及加热部58。螺旋件外壳31是容纳平头螺旋件40的壳体。在螺旋件外壳31的下端部固定有桶形件50，在由螺旋件外壳31和桶形件50包围的空间容纳平头螺旋件40。

平头螺旋件40具有沿着其中心轴rx的方向的高度比直径小的大致圆柱形状。平头螺旋件40以中心轴rx成为与z方向平行的方式配置在螺旋件外壳31内。平头螺旋件40的上表面41侧连接到驱动电机32，平头螺旋件40通过驱动电机32所产生的转矩在螺旋件外壳31内以中心轴rx为中心旋转。平头螺旋件40在与上表面41相反的一侧具有形成有槽部45的槽形成面42。桶形件50具有与平头螺旋件40的槽形成面42相对的螺旋件相对面52。在螺旋件相对面52的中央设置有与喷出部60连通的贯通孔56。

图2是示出平头螺旋件40的构成的立体图。在图2中，为了易于理解技术，向与图1上下相反的朝向表示出平头螺旋件40。在图2中，平头螺旋件40的中心轴rx的位置用单点划线示出。平头螺旋件40的槽形成面42的中央部47构成为连接槽部45的一端的凹陷。中央部47与图1所示的桶形件50的贯通孔56相对。中央部47与中心轴rx交叉。在本实施方式中，槽部45从中央部47向平头螺旋件40的外周以画弧的方式呈涡状延伸。槽部45可以构成为渐开曲线状，也可以构成为呈螺旋状延伸。在槽形成面42设置有凸条部46，该凸条部46构成槽部45的侧壁部并沿着各槽部45延伸。槽部45连续至形成于平头螺旋件40的侧面43的材料导入口44。该材料导入口44是接受经由材料供给部20的供给路22供给的材料mr的部分。从材料导入口44导入槽部45内的材料mr通过平头螺旋件40的旋转在槽部45内输送向中央部47。

在图2中示出具有三个槽部45和三个凸条部46的平头螺旋件40。设置在平头螺旋件40的槽部45或凸条部46的数量不限于三个。在平头螺旋件40可以仅设置一个槽部45，也可以设置两个以上的多个槽部45。另外，也可以配合槽部45的数量来设置任意数量的凸条部46。在图2中，示出三个部位形成有材料导入口44的平头螺旋件40。设置于平头螺旋件40的材料导入口44的位置不限于三个部位。在平头螺旋件40中，材料导入口44可以仅设置在一个部位，也可以设置在两个部位以上的多个位置。

图3是示出桶形件50的构成的俯视图。如上所述，在螺旋件相对面52的中央形成有与喷出部60连通的贯通孔56。在螺旋件相对面52中的贯通孔56的周围形成有多个引导槽54。各个引导槽54的一端连接到贯通孔56，并从贯通孔56向螺旋件相对面52的外周呈涡状延伸。各个引导槽54具有将造型材料引导到贯通孔56的功能。此外，也可以不在螺旋件相对面52设置引导槽54。

如图1所示，用于对材料mr进行加热的加热部58埋入到桶形件50。加热部58也可以不是埋入到桶形件50，而是例如配置在桶形件50的下方。在本实施方式中，加热部58由接受电力的供给而发热的加热器构成。加热部58的温度由控制部500控制。在槽部45内输送的材料mr通过由平头螺旋件40的旋转带来的剪切和来自加热部58的热而被塑化成为糊状造型材料。造型材料被从贯通孔56供给到喷出部60。

喷出部60喷出从塑化部30供给的造型材料。喷出部60具备喷嘴61、流路65以及开闭机构70。喷嘴61设置在喷出部60的下端部。在喷嘴61的下端部设置有用于喷出造型材料的喷嘴孔62。在本实施方式中，在喷嘴61设置有喷嘴孔62，该喷嘴孔62具有圆形的开口形状的。喷嘴孔62的开口形状也可以不是圆形而是例如椭圆形、四边形等多边形。流路65与桶形件50的贯通孔56和喷嘴孔62连通，造型材料从贯通孔56流向喷嘴孔62。在流路65中流动的造型材料被从喷嘴孔62喷出。

开闭机构70将流路65打开关闭来控制来自喷嘴61的造型材料的喷出。在本实施方式中，开闭机构70由蝶形阀构成。开闭机构70具备：驱动轴72，作为轴状构件；阀体73，根据驱动轴72的旋转将流路65打开关闭；以及阀驱动部74，使驱动轴72旋转。

驱动轴72以与造型材料的流动方向交叉的方式安装于流路65的中途。在本实施方式中，驱动轴72安装成平行于作为相对于流路65内的造型材料的流动方向垂直的朝向的y方向。驱动轴72能够以沿着y方向的中心轴为中心旋转。

阀体73是在流路65内旋转的板状构件。在本实施方式中，阀体73通过将配置在驱动轴72的流路65内的部位加工为板状而形成。阀体73的从与其板面垂直的方向观看时的形状与配置有阀体73的部位处的流路65的开口形状大致一致。

阀驱动部74在控制部500的控制下使驱动轴72旋转。阀驱动部74例如由步进电机构成。阀体73通过驱动轴72的旋转在流路65内旋转。

在通过阀驱动部74使阀体73的板面保持为与流路65中的造型材料所流动的方向垂直的情况下，造型材料从流路65向喷嘴61的供给被遮挡，造型材料从喷嘴61的喷出停止。若驱动轴72通过阀驱动部74旋转且阀体73的板面保持为与流路65中的造型材料所流动的方向成锐角，则造型材料从流路65向喷嘴61的供应开始，与阀体73的旋转角度相应的喷出量的造型材料被从喷嘴61喷出。如图1所示，在通过阀驱动部74将阀体73的板面保持为相对于流路65中的造型材料所流动的方向平行的情况下，成为流路65的流路阻力最低的状态。在该状态下，来自喷嘴61的每单位时间的造型材料的喷出量最大。这样开闭机构70能够切换造型材料的喷出的开启/关闭(on/off)并且实现造型材料的喷出量的调整。

工作台300具有与喷嘴61相对的造型面310。在造型面310上对三维造型物造型。在本实施方式中，造型面310与水平方向平行地设置。工作台300被移动部400支承。

移动部400使喷嘴61与造型面310的相对位置变化。在本实施方式中，移动部400使工作台300移动，从而使喷嘴61与造型面310的相对位置变化。本实施方式的移动部400由通过三个电机所产生的动力使工作台300在x、y、z方向的三轴方向上移动的三轴定位器构成。各电机在控制部500的控制下被驱动。此外，移动部400也可以构成为不使工作台300移动而使造型部200移动从而使喷嘴61与造型面310的相对位置变化。另外，移动部400也可以构成为使工作台300和造型部200双方移动，从而使喷嘴61与造型面310的相对位置变化。

控制部500由具备一个或多个处理器、主存储装置、以及与外部进行信号输入输出的输入输出接口的计算机构成。在本实施方式中，控制部500通过处理器执行在主存储装置上读入的程序或命令来发挥各种功能。控制部500根据由信息处理装置120生成的造型数据来控制造型部200和移动部400的动作，在工作台300上对三维造型物进行造型。动作包含使造型部200与工作台300的三维相对位置变化。此外，控制部500也可以不是由计算机，而是由多个电路的组合构成。

信息处理装置120连接到三维造型装置110的控制部500。信息处理装置120由具备一个或多个处理器、主存储装置、以及与外部进行信号输入输出的输入输出接口的计算机构成。信息处理装置120除了发挥通过处理器执行在主存储装置上读入的程序或命令，从而作为数据生成部121的功能之外，还发挥各种功能。此外，信息处理装置120也可以不是由计算机，而是由多个电路的组合构成。

数据生成部121生成用于通过三维造型装置110对三维造型物进行造型的造型数据。数据生成部121使用表示三维造型物的三维形状的形状数据来生成造型数据。使用三维cad软件或三维cg软件等创建的stl形式或amf形式等的数据被用作形状数据。造型数据包括：表示造型材料的喷出路径的路径信息、以及表示从喷嘴61喷出的造型材料的喷出量的喷出量信息。造型材料的喷出路径是指喷嘴61一边喷出造型材料，一边沿着工作台300的造型面310相对地移动的路径。

喷出路径由多个部分路径构成。各部分路径是直线状路径。喷出量信息与各部分路径分别对应。在本实施方式中，喷出量信息所表示的喷出量是在该部分路径中按每单位时间喷出的造型材料的量。此外，在其它实施方式中，喷出量信息所表示的喷出量也可以是在该部分路径整体中喷出的造型材料的总量。

图4是示意性地示出三维造型物ob由三维造型装置110造型的样子的说明图。在三维造型装置110中，如上所述在塑化部30中，供给到正在旋转的平头螺旋件40的槽部45的固体状态的材料mr被塑化生成造型材料mm。控制部500保持工作台300的造型面310和喷嘴61之间的距离，一边使喷嘴61相对于造型面310的位置变化，一边使造型材料mm从喷嘴61喷出。从喷嘴61喷出的造型材料mm沿着喷嘴61所移动的喷出路径以线状堆积。

控制部500重复使造型材料mm从喷嘴61喷出而形成层ml。控制部500在形成一个层ml之后，使喷嘴61相对于造型面310的位置向+z方向移动。然后，通过在至此所形成的层ml上再层叠层ml，从而对三维造型物ob进行造型。

控制部500例如在完成了一层量的层ml的形成后，在使喷嘴61相对于造型面310向+z方向移动时、在各层中有不连续的喷出路径时，有时会暂时中断从喷嘴61喷出造型材料。在这种情况下，控制部500通过开闭机构70的阀体73使流路65封闭，从而使来自喷嘴61的造型材料mm的喷出停止。控制部500在更改喷嘴61的位置后，通过开闭机构70的阀体73开放流路65，而从更改后的喷嘴61的位置再次开始造型材料mm的堆积。根据三维造型装置110，能够通过开闭机构70简单地控制基于喷嘴61的造型材料mm的堆积位置。

图5是示出信息处理装置120的数据生成部121所执行的造型数据生成处理的内容的流程图。该处理是用于在三维造型物的造型之前生成在三维造型物的造型中使用的造型数据的处理。该处理是由信息处理装置120供给规定的开始命令，而由信息处理装置120开始的。

首先，在步骤s110中，数据生成部121获取表示三维造型物的三维形状的形状数据。数据生成部121例如从连接至信息处理装置120的计算机、usb存储器等记录介质获取形状数据。接着，在步骤s120中，数据生成部121分析所获取的形状数据，将形状数据所表示的三维造型物以与xy平面平行的面切片为多个层生成层数据。在层数据中示出其面中的三维造型物的轮廓线。将在层内被三维造型物的轮廓线包围的区域称为造型区域。

在步骤s130中，数据生成部121分析层数据而生成第一中间数据。三维造型物的各层由外围部和填充部构成。外围部是指沿着轮廓线的部分，是对三维造型物的外观带来影响的部分。填充部是指比外围部靠内侧的部分，是用于确保三维造型物的强度的部分。第一中间数据包括：用于对外围部进行造型的路径信息、及喷出量信息和用于对填充部进行造型的路径信息及喷出量信息。数据生成部121首先为了按规定图案的喷出路径、规定的厚度以及规定的线宽对外围部造型，而生成用于对外围部进行造型的路径信息及喷出量信息，接着，为了按规定图案的喷出路径、规定的厚度以及规定的线宽对填充部造型，而生成用于对填充部进行造型的路径信息及喷出量信息，从而生成第一中间数据。线宽是指沿着喷出路径以线状堆积的造型材料的宽度。将对外围部造型的造型区域内的区域称为外围区域，将除外围区域之外的造型区域内的区域称为填充区域。

图6是示出第一中间数据md1的一例的第一说明图。图7是示出第一中间数据md1的一例的第二说明图。在图6中示出了在矩形形状的轮廓线lc所包围的造型区域rz内示出用于对外围部进行造型的喷出路径ps的第一中间数据md1的例子。在图6中对沿着用于对外围部进行造型的喷出路径ps堆积造型材料的区域划上阴影线。在该例中，以预定的基准线宽对外围部进行造型。生成用于对外围部进行造型的喷出路径ps以使外围部的外周边缘与轮廓线lc连接。用于对外围部进行造型的喷出路径ps以绕轮廓线lc的内侧一周的方式生成。用于对外围部进行造型的喷出路径ps按顺序连接部分路径ps1、部分路径ps2、部分路径ps3以及部分路径ps4而构成。各部分路径ps1～ps4从各起点ss1～ss4向终点es1～es4呈直线状延伸。各部分路径ps1～ps4沿着轮廓线lc呈直线状延伸。在该例中，在对外围部造型的外围区域rs的内侧形成有矩形形状的填充区域ri。此外，第一中间数据所表示的用于对外围部进行造型的喷出路径ps也可以在上述各部分路径ps1～ps4的内侧还具有另一周量的部分路径。外围部也可以按与基准线宽不同的线宽进行造型。

图7示出了在图6所示的填充区域ri内示出用于对填充部进行造型的喷出路径pi的第一中间数据md1的例子。在图7中，对沿着用于对填充部进行造型的喷出路径pi堆积造型材料的区域划上阴影线。在该例中，填充部以基准线宽进行造型。用于对填充部进行造型的喷出路径pi生成为呈s字状蜿蜒的图案。用于对填充部进行造型的喷出路径pi以如下方式生成：一边在矩形形状的填充区域ri的-x方向侧的短边与+x方向侧的短边之间以平行于长边的方式往复，一边向-y方向逐渐延伸。用于对填充部进行造型的喷出路径pi按顺序连接部分路径pi1、部分路径pi2、部分路径pi3、部分路径pi4、部分路径pi5、部分路径pi6以及部分路径pi7而构成。各部分路径pi1～pi7从各起点si1～si7向终点ei1～ei7以直线状延伸。各部分路径pi1～pi7的各起点si1～si7和各终点ei1～ei7与填充区域ri的外周缘空出基准线宽的一半的间隔而生成。与填充区域ri的长边平行延伸的各部分路径pi1、pi3、pi5、pi7相互空出基准线宽的间隔而生成。在比沿着部分路径pi7堆积造型材料的区域靠-y方向侧的区域中，因该区域的宽度比基准线宽窄而不会生成部分路径。

在填充区域内可能形成间隙区域。间隙区域是指除堆积造型材料的区域之外的填充区域内的区域。也就是，间隙区域是由为了对外围部进行造型而堆积造型材料的区域与为了对填充部进行造型而堆积造型材料的区域所夹着的区域，或者是由为了对填充部进行造型而堆积造型材料的区域与为了对填充部进行造型而堆积造型材料的区域所夹着的区域。在图7所示的例子中，在填充区域ri内形成有四个间隙区域rv1～rv4。此外，有时也将间隙区域称为空隙区域。

如图5所示，在步骤s140中，数据生成部121更改第一中间数据所表示的路径信息和喷出量信息中的至少任意一方，并生成第二中间数据，以使沿着喷出路径堆积的造型材料的量增加。在本实施方式中，数据生成部121更改第一中间数据并生成第二中间数据，以使沿着用于对填充部进行造型的各部分路径堆积的造型材料的量增加。

图8是示意性地示出本实施方式的从第一中间数据md1向第二中间数据md2更改的样子的说明图。在图8的上侧示出在按照第一中间数据md1所表示的路径信息及喷出量信息时沿着部分路径堆积造型材料的区域。在图8的下侧示出在按照第二中间数据md2中表示的路径信息及喷出量信息时沿着部分路径堆积造型材料的区域。在本实施方式中，数据生成部121对用于对填充部进行造型的部分路径不更改部分路径的朝向、堆积的造型材料的厚度以及堆积的造型材料的线宽w1，而使部分路径的长度增加。数据生成部121更改部分路径的起点及终点的位置，以使部分路径的起点侧延长一半线宽w1的长度，并且部分路径的终点侧延长一半线宽w1的长度，从而使部分路径的长度增加。此外，也可以是数据生成部121不更改部分路径的起点及终点的位置，而对部分路径的起点侧追加一半线宽w1的长度的部分路径，并且对部分路径的终点侧追加一半线宽w1的长度的部分路径。

图9是示出第二中间数据md2的一例的说明图。在图9中示出了图7所示的用于对填充部进行造型的喷出路径pi更改后的样子。如图9所示，在第二中间数据md2中，第二中间数据md2中表示的各部分路径pi1～pi7的长度比第一中间数据md1中表示的各部分路径pi1～pi7的长度长，从而图7所示的间隙区域rv1～rv3被去除，间隙区域rv4的范围被缩小。

如图5所示，在步骤s150中，数据生成部121执行间隙区域指定处理。在间隙区域指定处理中，数据生成部121分析第二中间数据，指定形成于填充区域内的间隙区域。在图9所示的例子中，通过间隙区域指定处理来指定间隙区域rv4。

在步骤s160中，数据生成部121使用第一中间数据来生成造型数据。在通过间隙区域指定处理指定了间隙区域的情况下，数据生成部121更改第一中间数据所表示的路径信息和喷出量信息中的至少任意一方并生成造型数据，以对被指定的间隙区域的至少一部分堆积造型材料。数据生成部121例如根据预定的空隙率而在指定的间隙区域中确定堆积造型材料的区域。另一方面，在未通过间隙区域指定处理未指定间隙区域的情况下，数据生成部121不更改在第一中间数据所表示的路径信息及喷出量信息，而生成造型数据。此外，也可以是数据生成部121使用第二中间数据生成造型数据。

图10是示出造型数据zd的一例的说明图。在本实施方式中，数据生成部121在通过间隙区域指定处理指定间隙区域的情况下，追加喷出路径以对指定的间隙区域的至少一部分堆积造型材料。图10示出为了在图9所示的间隙区域rv4堆积造型材料而追加喷出路径pi8的造型数据zd。此外，也可以是数据生成部121生成造型数据使用于对填充部进行造型的喷出路径pi中的离该间隙区域rv4最近的部分路径pi7的线宽增加，以使对指定的间隙区域rv4中的至少一部分堆积造型材料。也可以是，数据生成部121生成造型数据使图6所示的用于对外围部进行造型的喷出路径ps中的离该间隙区域rv4最近的部分路径ps3的线宽增加，以使对指定的间隙区域rv4中的至少一部分堆积造型材料。

在步骤s170中，数据生成部121判定是否对所有层生成了造型数据。在步骤s170中未判断为对所有层生成造型数据的情况下，数据生成部121将处理返回至步骤s130，对其它层重复进行从步骤s130到步骤s160的处理，而生成其它层的造型数据，再次执行步骤s170的处理。另一方面，在步骤s170中判断为对于所有层生成了造型数据的情况下，数据生成部121结束该处理。此外，将上述造型数据生成处理中的步骤s110也称为三维造型物的制造方法中的第一工序，将步骤s130也称为该方法中的第二工序，将步骤s140及步骤s150也称为该方法中的第三工序，将步骤s160也称为该方法中的第四工序。

图11是示出由控制部500执行的三维造型处理的内容的流程图。图11所示的三维造型处理是使用在图5所示的造型数据生成处理中生成的造型数据并由控制部500执行的处理。执行图5所示的造型数据生成处理和图11所示的三维造型处理，从而实现基于三维造型系统100的三维造型物的制造方法。

在步骤s210中，控制部500针对构成三维造型物的多个层中的一个层读入造型数据。在本实施方式中，控制部500首先读入构成三维造型物的多个层中的在重力方向上位于最下侧的层的造型数据。

在步骤s220中，控制部500执行外围造型处理。在外围造型处理中，控制部500根据被读入的造型数据所包含的用于对外围部进行造型的路径信息以及与路径信息相对应的喷出量信息，控制造型部200及移动部400将当前的层形成外围部。

在步骤s230中，控制部500执行填充造型处理。在填充造型处理中，控制部500根据读入的造型数据所包含的用于对填充部进行造型的路径信息以及与路径信息相对应的喷出量信息，控制造型部200及移动部400将当前的层形成填充部。

在步骤s240中，控制部500判定是否对所有层完成了造型。若未对所有层完成造型，则控制部500对下一层即与当前的层的重力方向上侧相邻的层重复进行从步骤s210到步骤s230的处理。在上述步骤s220中，控制部500在从喷嘴61喷出造型材料之前控制移动部400，使喷嘴61的位置距工作台300上升一层的量。在对所有层完成造型的情况下，控制部500结束该三维造型处理。此外，将上述三维造型处理中的步骤s220及步骤s230也称为三维造型物的制造方法中的第五工序。

根据以上说明的本实施方式的三维造型系统100，信息处理装置120的数据生成部121在造型数据生成处理中使用形状数据生成第一中间数据，更改第一中间数据并生成第二中间数据，以使在根据第二中间数据从喷嘴61喷出了造型材料时沿着各部分路径堆积的造型材料的总量比在根据第一中间数据从喷嘴61喷出了造型材料时沿着各部分路径堆积的造型材料的总量多。因此，与第一中间数据所表示的间隙区域的个数或面积相比，能够减少第二中间数据所表示的间隙区域的个数或面积。数据生成部121使用已去除无需填充的微小间隙区域的第二中间数据指定间隙区域，因此能够高效地执行从间隙区域的指定到造型数据的生成的处理。因而，能够抑制用于填充间隙区域的处理长期化。特别是在本实施方式中，数据生成部121通过使由第二中间数据表示的各部分路径的长度大于由第一中间数据表示的各部分路径的长度，从而使在根据第二中间数据从喷嘴61喷出了造型材料时沿着各部分路径堆积的造型材料的总量比在根据第一中间数据从喷嘴61喷出了造型材料时沿着各部分路径堆积的造型材料的总量多。因此，能够减少各部分路径的端部所形成的间隙区域的数量或面积。

另外，在本实施方式中，三维造型装置110的控制部500使用通过上述造型数据生成处理所生成的造型数据来执行三维造型处理，因此能够以不填充不会对三维造型物的强度带来影响的程度的微小的间隙区域的方式高效地对三维造型物进行造型。因此，也能够抑制三维造型处理长期化。

另外，在本实施方式中，在造型数据中追加喷出路径，从而能够使造型材料堆积于指定的间隙区域。因此，不仅能够抑制用于填充间隙区域的处理长期化，而且能够降低被造型的三维造型物的空隙率。

此外，在本实施方式中，颗粒状的abs树脂被用作材料mr，但作为在造型部200中使用的材料mr，也能够采用例如以具有热塑性的材料、金属材料、陶瓷材料等各种材料为主材料来对三维造型物进行造型的材料。在此，“主材料”是指成为对三维造型物的形状进行造型的中心的材料，是指在三维造型物中占50重量％以上含量的材料。上述造型材料包含将这些主材料以单体熔融后的材料、与主材料一起包含的一部分成分熔融为糊状的材料。

在使用具有热塑性的材料作为主材料时，通过在塑化部30中使该材料塑化而生成造型材料。“塑化”是指对具有热塑性的材料加热使其熔融。另外，“熔融”还是指具有热塑性的材料通过被加热到玻璃转移点以上的温度而软化并表现出流动性。

作为具有热塑性的材料，例如能够使用下述中的任意一个或者将两个以上组合后的热塑性树脂材料。

热塑性树脂材料的例子：

聚丙烯树脂(pp)、聚乙烯树脂(pe)、聚缩醛树脂(pom)、聚氯乙烯树脂(pvc)、聚酰胺树脂(pa)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(abs)、聚乳酸树脂(pla)、聚苯硫醚树脂(pps)、聚碳酸酯(pc)、改性聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等通用工程塑料、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮(peek)等工程塑料。

在具有热塑性的材料中，除颜料、金属、陶瓷之外，还可以混入蜡、阻燃剂、防氧化剂、热稳定剂等添加剂等。具有热塑性的材料在塑化部30中，通过平头螺旋件40的旋转和加热部58的加热而被塑化转化为熔融的状态。另外，这样生成的造型材料在从喷嘴61喷出之后，由于温度低而固化。

优选具有热塑性的材料在被加热到其玻璃转移点以上完全熔融的状态下从喷嘴61喷出。此外，“完全熔融的状态”是指不存在未熔融的具有热塑性的材料的状态，是指例如在将颗粒状的热塑性树脂用于材料的情况下没有剩余的颗粒状的固形物的状态。

在造型部200中，也可以例如将以下金属材料代替具有上述热塑性的材料用作主材料。在这种情况下，优选对将下述的金属材料制成粉末状的粉末材料混合在进行造型材料的生成时熔融的成分，并将其投入到塑化部30。

金属材料的例子：

镁(mg)、铁(fe)、钴(co)或铬(cr)、铝(al)、钛(ti)、铜(cu)、镍(ni)的单一金属、或者包含这些金属中的一种以上的合金。

合金的例子：

马氏体时效钢、不锈钢、钴铬钼、钛合金、镍合金、铝合金、钴合金、钴铬合金。

在造型部200中，能够将陶瓷材料代替上述金属材料作为主材料使用。作为陶瓷材料，例如能够使用二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆等氧化物陶瓷、氮化铝等非氧化物陶瓷等。作为主材料，在使用上述这样的金属材料或陶瓷材料的情况下，配置在工作台300的造型材料也可以通过例如照射激光或基于暖风等的烧结而固化。

投入到材料供给部20的金属材料、陶瓷材料的粉末材料可以是将单一的金属的粉末、合金的粉末、陶瓷材料的粉末多种混合而成的混合材料。另外，金属材料或陶瓷材料的粉末材料例如也可以用上面例示出的热塑性树脂、或者除此之外的热塑性树脂进行涂层。在这种情况下，该热塑性树脂在塑化部30中为熔融并表现出流动性。

在投入至材料供给部20的金属材料、陶瓷材料的粉末材料中，例如还能够添加以下这样的溶剂。溶剂能够从下述之中选择的一种或将两种以上组合后使用。

溶剂的例子：

水；乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚等(聚)亚烷基二醇单烷基醚类；乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯等乙酸酯类；苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类；甲基乙基酮、丙酮、甲基异丁基酮、乙基正丁基酮、二异丙基酮、乙酰丙酮等酮类；乙醇、丙醇、丁醇等醇类；乙酸四烷基铵类；二甲基亚砜、二乙基亚砜等亚砜系溶剂；吡啶、γ-甲基吡啶、2，6-二甲基吡啶等吡啶系溶剂；四烷基乙酸铵(例如，四丁基乙酸铵等)；丁基卡必醇乙酸酯等离子液体等。

除此以外，还能够对由材料供给部20投入的金属材料或陶瓷材料的粉末材料添加例如以下这样的粘合剂。

粘合剂的例子：

丙烯酸树脂、环氧树脂、硅树脂、纤维素系树脂或其它合成树脂、或者pla(聚乳酸)、pa(聚酰胺)、pps(聚苯硫醚)、peek(聚醚醚酮)或其它热塑性树脂。

b.第二实施方式：

图12是示意性地示出第一中间数据md1通过第二实施方式的造型数据生成处理而向第二中间数据md2更改的样子的说明图。在第二实施方式的造型数据生成处理中，数据生成部121使第一中间数据md1所表示的各部分路径的长度及线宽增加来生成第二中间数据md2，这与第一实施方式不同。关于其它构成只要没有特别说明，则与第一实施方式相同。

在本实施方式中，数据生成部121更改部分路径的起点及终点的位置，以使部分路径的起点侧延长一半线宽w1的长度且部分路径的终点侧延长一半线宽w1的长度，从而增加部分路径的长度，进而，根据预定的增加量使部分路径的线宽w1增加到线宽w2，并生成第二中间数据md2。线宽的增加量也可以根据从三维造型装置110的喷嘴61喷出的造型材料的喷出量的偏差程度来设定。例如，在三维造型处理中，在从喷嘴61喷出的造型材料的喷出量偏差5％的情况下，线宽的增加量可以设定为5％。线宽的增加量可以根据由三维造型装置110的移动部400导致的喷嘴61的移动误差来设定。

图13是示出本实施方式的第二中间数据md2的一例的说明图。如图13所示，在本实施方式的第二中间数据md2中，与图9所示的第一实施方式同样地去除了形成于各部分路径pi1～pi7的起点及终点的附近的间隙区域rv1～rv3，与第一实施方式相比，进一步缩小间隙区域rv4的范围。

图14是示出第一中间数据md1的另一例的说明图。图15是示出第二中间数据md2的另一例的说明图。如图14所示，在该例中，以各部分路径pi1～pi6沿着外围部的内周的方式生成第一中间数据md1。在该例中，形成有间隙区域rv1～rv6。如图15所示，在第二中间数据中，形成于各部分路径pi1～pi6的起点及终点的附近的间隙区域rv1～rv5被去除，而且形成于并行的各部分路径彼此之间的间隙区域rv6的范围被缩小。

根据以上说明的本实施方式的造型数据生成处理，数据生成部121增加第一中间数据所表示的各部分路径的线宽及长度而生成第二中间数据，使用第二中间数据来执行间隙区域指定处理，因此，与第一实施方式相比，能够将在间隙区域指定处理所指定的间隙区域的个数或范围进一步减少。特别是，在本实施方式中，数据生成部121使各部分路径的线宽增加，因此能够减少形成于各部分路径彼此之间的间隙区域的个数、面积。

c.第三实施方式：

图16是示出第三实施方式的第一中间数据md1的一例的说明图。在第三实施方式中的造型数据生成处理时，与第一实施方式不同的是数据生成部121以对各部分路径pi1～pi7的各端部追加堆积有造型材料的半圆形状的区域的方式生成第一中间数据。另外，在第三实施方式中的造型数据生成处理时，与第一实施方式不同的是数据生成部121更改第一中间数据md1所表示的区域的形状而生成第二中间数据md2，。对于其它构成，只要没有特别说明，则与第一实施方式相同。在该例中，形成有间隙区域rv1～rv8。此外，上述区域的形状不限于半圆形状，例如也可以是三角形状。

图17是示意性地示出第一中间数据md1通过本实施方式的造型数据生成处理而向第二中间数据md2更改的样子的说明图。在本实施方式的造型数据生成处理中，数据生成部121将设置于部分路径的端部的半圆形状的区域更改为矩形形状的区域。数据生成部121以该区域的面积增加的方式更改该区域的形状。在本实施方式中，数据生成部121将具有线宽w1的一半的半径的半圆形状的区域更改为具有线宽w1的一半的长度和与线宽w1相同的宽度的矩形形状的区域。该区域的面积增加，从而该区域中堆积的造型材料的量增加。

图18是示出本实施方式的第二中间数据md2的一例的说明图。在该例中，通过更改设置于各部分路径pi1～pi7的端部的区域的形状，从而去除间隙区域rv1～rv7，间隙区域rv8的范围被缩小。

根据以上说明的本实施方式的造型数据生成处理，数据生成部121更改各部分路径的端部所设置的堆积有造型材料的区域的形状，从而能够减少在间隙区域指定处理中指定的间隙区域的个数或面积。特别是在本实施方式中，不更改各部分路径的长度，也能够减少形成在各部分路径的端部附近的间隙区域的数量或面积。此外，对本实施方式也可以组合第一实施方式或第二实施方式。也就是说，数据生成部121可以更改各部分路径的长度和设置于各部分路径的端部的区域的形状，也可以更改各部分路径的长度和线宽以及设置于端部的区域的形状。另外，数据生成部121也可以不更改各部分路径的长度，而更改各部分路径的线宽和设置于端部的区域的形状。

d.其它实施方式：

(d1)在上述第二实施方式的造型数据生成处理中，数据生成部121增加第一中间数据所表示的各部分路径的长度及线宽而生成第二中间数据。对此，数据生成部121也可以不更改第一中间数据所表示的各部分路径的长度而增加线宽，来生成第二中间数据。

(d2)在上述第二实施方式的造型数据生成处理中，数据生成部121也可以在将使用第二中间数据指定的间隙区域的范围恢复为第一中间数据所表示的范围后，执行喷出路径的追加、与间隙区域相邻的喷出路径的线宽的更改。在这种情况下，能够兼顾抑制用于填充间隙区域的处理长期化以及降低三维造型物的空隙率。

(d3)执行上述各实施方式的造型数据生成处理的数据生成部121的功能可以组入三维造型装置110的控制部500。在这种情况下，三维造型系统100也可以不具备信息处理装置120。

e.其它方式：

本公开不限于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内通过各种方式来实现。例如，本公开还能够通过以下方式来实现。为了解决本公开的问题的一部分或全部、或者为了实现本公开的效果的一部分或全部，与以下记载的各方式中的技术特征对应的上述实施方式中的技术特征能够适当地进行替换、组合。另外，若该技术特征在本说明书中未被说明为必要技术特征，则能够将其适当地删除。

(1)根据本公开的第一方式，提供一种三维造型物的制造方法，其通过从喷出部向工作台喷出造型材料并层叠层来制造三维造型物。该三维造型物的制造方法包括：第一工序，获取表示所述三维造型物的三维形状的形状数据；第二工序，使用获取的所述形状数据来生成第一中间数据，所述第一中间数据包括：路径信息，表示所述喷出部在喷出所述造型材料的同时进行移动的路径；以及喷出量信息，表示所述路径中的所述造型材料的喷出量；第三工序，更改所述第一中间数据而生成第二中间数据，以使根据所述第二中间数据堆积的所述造型材料的量多于根据所述第一中间数据堆积的所述造型材料的量，指定根据所述第二中间数据堆积所述造型材料的区域所夹着的间隙区域；第四工序，更改所述第一中间数据或所述第二中间数据而生成造型数据，以使在指定的所述间隙区域堆积所述造型材料；以及第五工序，根据所述造型数据对所述三维造型物进行造型。

根据该方式的三维造型物的制造方法，相比于由使用形状数据生成的第一中间数据表示的间隙区域，能够减少由第二中间数据表示的间隙区域的个数、面积，因此能够高效地执行从间隙区域的指定至造型数据的生成的处理。因此，能够抑制用于填充间隙区域的处理长期化。

(2)在上述方式的三维造型物的制造方法中，也可以在所述第三工序中，更改所述第一中间数据的所述路径信息而生成所述第二中间数据，以使由所述第二中间数据表示的所述路径的长度比由所述第一中间数据表示的所述路径的长度长。

根据该方式的三维造型物的制造方法，能够减少在路径的端部指定的间隙区域的个数、面积。

(3)在上述方式的三维造型物的制造方法中，也可以在所述第三工序中，更改所述第一中间数据的所述喷出量信息而生成所述第二中间数据，以使在由所述第二中间数据表示的所述路径中堆积的所述造型材料的宽度比在由所述第一中间数据表示的所述路径中堆积的所述造型材料的宽度宽。

根据该方式的三维造型物的制造方法，能够减少在路径彼此之间指定的间隙区域的个数、面积。

(4)在上述方式的三维造型物的制造方法中，也可以在所述第三工序中，更改所述第一中间数据而生成所述第二中间数据，以使根据所述第二中间数据在所述路径的端部堆积的所述造型材料的形状成为不同于根据所述第一中间数据在所述路径的端部堆积的所述造型材料的形状的种类的形状。

根据该方式的三维造型物的制造方法，能够减少在路径的端部指定的间隙区域的个数、面积。

(5)在上述方式的三维造型物的制造方法中，也可以在所述第四工序中，对所述间隙区域追加所述路径，以使在所述间隙区域堆积所述造型材料。

根据该方式的三维造型物的制造方法，通过追加路径，能够使造型材料堆积在指定的间隙区域。因此，能够在抑制用于填充间隙区域的处理长期化的同时，降低被造型的三维造型物的空隙率。

(6)在上述方式的三维造型物的制造方法中，也可以在所述第四工序中，增加夹着所述间隙区域的所述路径中的所述喷出量，以使在所述间隙区域堆积所述造型材料。

根据该方式的三维造型物的制造方法，通过使沿着既有路径的造型材料的喷出量增加，从而能够使造型材料堆积在指定的间隙区域。因此，能够在抑制用于填充间隙区域的处理长期化的同时，降低被造型的三维造型物的空隙率。

(7)在上述方式的三维造型物的制造方法中，也可以在所述第四工序中，将在所述第三工序中指定的所述间隙区域扩展至根据所述第一中间数据堆积所述造型材料的区域所夹着的区域，更改所述第一中间数据以使在扩展的所述间隙区域堆积所述造型材料。

根据该方式的三维造型物的制造方法，在使用减少了间隙区域的个数、面积的第二中间数据指定间隙区域后，将指定的间隙区域恢复到原来的面积，然后填充间隙区域。因此，能够在抑制用于填充间隙区域的处理长期化的同时，更可靠地降低被造型的三维造型物的空隙率。

(8)根据本公开的第二方式，提供一种信息处理装置，其生成用于通过从喷出部向工作台喷出造型材料并将层进行层叠来对三维造型物进行造型的造型数据。该信息处理装置具备数据生成部，所述数据生成部使用表示所述三维造型物的三维形状的形状数据生成所述造型数据，所述数据生成部使用所述形状数据来生成第一中间数据，所述第一中间数据包括：路径信息，表示所述喷出部在喷出所述造型材料同时进行移动的路径；以及喷出量信息，表示所述路径中的所述造型材料的喷出量，更改所述第一中间数据而生成第二中间数据，以使根据所述第二中间数据堆积的所述造型材料的量多于根据所述第一中间数据堆积的所述造型材料的量，指定根据所述第二中间数据堆积所述造型材料的区域所夹着的间隙区域，更改所述第一中间数据或所述第二中间数据而生成所述造型数据，以使在指定的所述间隙区域堆积所述造型材料。

根据该方式的信息处理装置，相比于由使用形状数据生成的第一中间数据表示的间隙区域，能够减少由第二中间数据表示的间隙区域的个数、面积，因此能够高效地执行从间隙区域的指定到造型数据的生成的处理。因此，能够抑制用于填充间隙区域的处理长期化。

本公开还能够通过除三维造型物的制造方法以外的各种方式来实现。例如，能够通过信息处理装置、三维造型装置等方式来实现。