JP2017013351A - 造形装置及び造形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】立体物の造形時において、インクの層をより適切に平坦化できる手段の提供。
【解決手段】インクジェットヘッド１２と、平坦化手段と、造形台１６と、主走査駆動部１４と、インクジェットヘッド１２と造形台１６との間の距離であるヘッド台間距離を変化させる積層方向駆動部２０とを備え、一のインクの層を形成する動作において、造形中の立体物５０の同じ位置に対し、一方の向きへインクジェットヘッド１２を移動させる主走査動作を複数回行わせ、ヘッド台間距離について、一のインクの層を形成する動作において、後で行う主走査動作時のヘッド台間距離を、先に行う主走査動作時のヘッド台間距離よりも大きくする積層造形法で立体物を造形する造形装置１０。
【選択図】図１

Description

本発明は、造形装置及び造形方法に関する。

従来、インクジェット方式で印刷を行うインクジェットプリンタが広く用いられている（例えば、非特許文献１参照。）。また、近年、立体物を造形する造形装置（３Ｄプリンタ）の構成として、インクジェットヘッドを用いて行う方法（インクジェット造形法）が検討されている。この場合、例えば、インクジェットヘッドにより形成するインクの層を複数層重ねることにより、積層造形法で立体物を造形する。

インターネットURL http://www.mimaki.co.jp

インクジェットヘッドを用いて造形を行う場合、微細なノズルからインク滴を吐出することにより、インクの層を形成する。しかし、この場合、インクジェットヘッドの原理上、吐出されるインク滴の容量にある程度のバラツキが生じることは避けがたい。そして、積層造形法で立体物を造形する場合、複数のインクの層を重ねて形成するため、インク滴の容量にバラツキが生じると、積層後の状態において、バラツキの影響が顕著になるおそれがある。

これに対し、インク滴の容量のバラツキの影響を抑えるためには、例えばローラ等の平坦化手段を用いてインクの層を平坦化すること等が考えられる。しかし、この場合、ローラ等の平坦化手段を用いることで新たな問題が生じる場合もある。そのため、平坦化を行う場合には、単に平坦化手段を用いるのみではなく、新たに生じる課題を考慮した構成で平坦化を行うことが望まれる。そこで、本発明は、上記の課題を解決できる造形装置及び造形方法を提供することを目的とする。

本願の発明者は、インクジェットヘッドを用いて積層造形法で造形を行う場合について、平坦化手段を用いることで生じる様々な課題等に関し、鋭意研究を行った。より具体的に、インクジェットヘッドを用いて立体物の造形を行う場合、例えば紫外線硬化型インク等の、所定の条件に応じて硬化するインクを用いることが考えられる。

また、インクジェットヘッドを用いて積層造形法で造形を行う場合、例えば解像度の向上や、ノズルの吐出特性の平均化等を行うために、マルチパス方式で造形を行う場合がある。この場合、マルチパス方式で造形を行うとは、例えば、一のインクの層を形成する動作において、造形中の立体物の各位置に対し、複数回の主走査動作を行うことである。また、主走査動作とは、例えば、予め設定された主走査方向へ移動しつつインク滴を吐出するインクジェットヘッドの動作のことである。

また、このような場合、例えば、各回の主走査動作において、その回の主走査動作で形成したインクのドットを硬化させることが考えられる。そして、ローラ等の平坦化手段を用いた平坦化は、複数回行う主走査動作のうち、各回又は一部の回の主走査動作の中で行うことが考えられる。

ここで、マルチパス方式で造形を行い、かつ、平坦化を行う場合、例えば、最後のパス（主走査動作）で形成したインクのドットのみが平坦化手段と接触するように設定を行うことが考えられる。しかし、実際の造形装置の構成においては、平坦化手段に生じる誤差や、インク滴の着弾位置のバラツキ等の影響により、最後以外のパスで形成したインクのドットについても、平坦化手段と接触する場合がある。そして、この場合、例えば、既に硬化しているインクのドットが平坦化手段と接触することになる。

また、この点に関し、本願の発明者は、具体的に実験等を行うことにより、硬化しているインクのドットと平坦化手段との接触が実際に起きることを確認した。また、この接触により、例えば、硬化したドットが削られ、余分なカス（例えば、削り節状のカス等）等が発生することを見出した。

しかし、平坦化を行う場合において、このようなカスが発生すると、平坦化の動作に支障が生じる場合がある。より具体的には、例えば、ローラにより平坦化を行う場合、ローラにより余分なインクを掻き取った後に、ブレード部材等により、ローラ表面のインクを除去すること等が考えられる。そして、このような場合において、余分なカスが発生すると、ブレード部材上にカスが溜まり、動作に支障が生じるおそれがある。また、カスの発生以外にも、硬化しているインクのドットと平坦化手段との接触により、例えば余計な振動等が生じて、平坦化の結果に影響が生じることも考えられる。

これに対し、本願の発明者は、更なる鋭意研究により、マルチパス方式等で造形を行う場合において、平坦化を行う各回の主走査動作時において、立体物を支持する造形台とインクジェットヘッドとの距離を主走査動作毎に順次大きくすることを考えた。また、これにより、硬化しているインクのドットと平坦化手段との接触を起こりにくくし、例えばカスの発生等を抑え、より適切に平坦化し得ることを見出した。更には、これらの特徴について、下記のように、より一般化して発明の構成を特定した。すなわち、上記の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。

（構成１）積層造形法で立体物を造形する造形装置であって、インクジェット方式でインク滴を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドにより形成されるインクの層を平坦化する平坦化手段と、造形中の立体物を支持する台状部材であり、インクジェットヘッドと対向する位置に配設される造形台と、インク滴を吐出しながら予め設定された第１の方向へ造形台に対して相対的に移動する第１方向走査をインクジェットヘッドに行わせる第１方向走査駆動部と、積層造形法において複数の層が積層される方向であり、第１の方向と直交する積層方向へ造形台及びインクジェットヘッドのうちの少なくとも一方を移動させることにより、インクジェットヘッドと造形台との間の距離であるヘッド台間距離を変化させる積層方向駆動部とを備え、インクジェットヘッドは、第１の方向と非平行なノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列を有し、第１方向走査駆動部は、第１方向走査において、第１の方向における少なくとも一方の向きへインクジェットヘッドを移動させ、かつ、一のインクの層を形成する動作において、造形中の立体物の同じ位置に対し、一方の向きへインクジェットヘッドを移動させる第１方向走査を複数回行わせ、平坦化手段は、一方の向きの第１方向走査において、インクジェットヘッドと共に移動して、インクの層を平坦化し、積層方向駆動部は、ヘッド台間距離について、一のインクの層が形成される毎に、当該一のインクの層の形成開始前と比べて、予め設定されたインクの層の厚さ分だけ大きくし、かつ、一のインクの層を形成する動作の中で行う一方の向きの少なくとも一部の複数回の第１方向走査のそれぞれにおいて、後で行う第１方向走査時のヘッド台間距離を、先に行う第１方向走査時のヘッド台間距離よりも大きくする。

このように構成した場合、一のインクの層を形成する動作において、インクの層の平坦化を行う第１方向走査時のヘッド台間距離について、徐々に大きくすることができる。そのため、このように構成すれば、例えば、平坦化の動作において、先の第１方向走査動作時に形成されたインクのドットが平坦化手段と接触することを適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、余分なカスの発生等を防ぎ、より適切に平坦化を行うことができる。

また、この場合、カスの発生等を防ぐことにより、例えば、平坦化手段へのインクの付着をより適切に防ぐことができる。より具体的には、例えば、平坦化手段としてローラを用い、ローラが掻き上げたインクをブレード等により除去する場合、余分なカスが発生すると、ブレード等にカスが溜まり、インクを適切に除去できなくなるおそれがある。これに対し、このように構成すれば、例えば、ローラやブレードへのインクの付着を適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、平坦化により回収した余剰なインクの流れをより良好にし、インクの処理を安定化させることができる。また、インクの回収経路における詰り等を適切に防ぐこともできる。

また、先の第１方向走査で形成したインクのドットと平坦化手段が接触した場合、上記においても説明をしたように、例えば余計な振動等が生じて、平坦化の結果に影響が生じることも考えられる。例えば、平坦化手段としてローラを用いる場合、ローラが振動すると、平坦化後のインクの表面に余分な凹凸等が生じるおそれがある。これに対し、このように構成した場合、例えば、先の第１方向走査で形成したインクのドットと平坦化手段との接触を防ぐことにより、このような凹凸の発生等を適切に防ぐこともできる。

また、この場合、少なくとも一部の第１方向走査について、第１方向走査毎にヘッド台間距離を少しずつ変化させることにより、例えば、立体物の表面を滑らかにすることもできる。より具体的には、例えば、立体物の表面が緩斜面状の場合等においても、等高線状の目立つ段差等が発生することを防ぎ、表面を滑らかにした造形をより適切に行うことができる。

尚、この構成において、第１の方向は、例えば、予め設定された主走査方向である。また、この場合、第１方向走査は、主走査動作である。造形装置は、一のインクの層を形成する動作をマルチパス方式で行ってよい。この場合、マルチパス方式で一のインクの層を形成するとは、例えば、一のインクの層を形成する動作において、造形中の立体物の同じ位置に対してインクジェットヘッドに複数回の主走査動作を行わせることである。

また、インクジェットヘッドは、例えば、所定の条件に応じて硬化するインクのインク滴を吐出する。より具体的に、このようなインクとしては、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型インクを好適に用いることができる。この場合、造形装置は、例えば、紫外線を照射する紫外線照射部を更に備えることが好ましい。

また、平坦化手段は、例えば、硬化していないインクの一部を除去することにより、インクの層を平坦化する。この場合、平坦化を行う第１方向走査において、先に行われた第１方向走査で形成されたインクのドットが既に硬化している状態で、平坦化を行うことが考えられる。平坦化手段としては、硬化していないインクを掻き取るローラ等を好適に用いることができる。この場合、ローラは、例えば、一のインクの層を形成する動作の中で、インクの表面を平坦化する。また、インクの層を平坦化するとは、例えば、一のインクの層の厚さとして予め設定された厚さを超えた部分のインクを除去することであってよい。

また、この構成において、第１の方向は、ノズル列方向と直交する方向であってよい。また、第１の方向について、ノズル列方向と直交以外の角度で交差する方向にすること等も考えられる。また、積層方向は、例えば、第１の方向及びノズル列方向と直交する方向である。

（構成２）少なくとも一部の複数回の第１方向走査のそれぞれに対して、積層方向駆動部は、ヘッド台間距離について、予め設定されたインクの層の厚さよりも小さな距離だけ互いに異ならせる。

このように構成した場合、一方の向きの第１方向走査間で異ならせるヘッド台間距離について、一のインクの層の形成後にインクジェットヘッド又は造形台を積層方向へ移動させる距離よりも小さくすることができる。また、これにより、例えば、平坦化が可能な範囲内で、ヘッド台間距離をより適切に変化させることができる。

また、この場合、一のインクの層を形成する動作の中で行う一方の向きの複数回の第１方向走査のうち、一番先に行う第１方向走査と、最後に行う第１方向走査との間で、ヘッド台間距離の差を予め設定されたインクの層の厚さよりも小さな距離にすることが好ましい。このように構成すれば、例えば、ヘッド台間距離をより適切に変化させることができる。

（構成３）平坦化手段は、インクの層の表面と接触することでインクの層を平坦化するローラである。このように構成すれば、例えば、インクの層の平坦化をより適切に行うことができる。

（構成４）第１の方向と直交する第２の方向へ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる第２方向走査駆動部を更に備え、一のインクの層を形成する動作において、インクの層の各位置に対し、第１方向走査駆動部は、予め設定された複数のパス数分の第１方向走査をインクジェットヘッドに行わせ、一のインクの層を形成する動作において、第２方向走査駆動部は、予め設定された回数の第１方向走査が行われる毎に、第２の方向におけるノズル列の長さをパス数で除した幅であるパス幅分だけ、造形台に対して相対的に第２の方向へインクジェットヘッドを移動させる。

このように構成すれば、例えば、第１方向を主走査方向として、第２の方向へのインクジェットヘッドの送り量を所定のパス幅に設定した方式（大ピッチパス方式）で、インクジェットヘッドに主走査動作を適切に行わせることができる。また、造形台に対して相対的に第２の方向へインクジェットヘッドを移動させる動作を主走査動作の合間に行うことにより、例えば、第２の方向において立体物の幅がインクジェットヘッドのノズル列の長さよりも大きい場合等にも、シリアル方式でインクジェットヘッドを駆動して、立体物を適切に造形することができる。

また、この場合も、少なくとも一部の第１方向走査を行う毎にヘッド台間距離を大きくすることにより、平坦化を適切に行いつつ、マルチパス方式での造形を適切に行うことができる。また、これにより、例えば、高い精度で立体物をより適切に造形することができる。

尚、この構成において、第２の方向は、主走査方向と直交する副走査方向であってよい。また、第２方向走査駆動部は、例えば、第１方向走査が１回行われる毎に、パス幅分だけ、造形台に対して相対的に第２の方向へインクジェットヘッドを移動させてよい。また、パス幅は、ノズル列の長さをパス数で除した幅と実質的に等しい幅であってよい。

（構成５）第１の方向と直交する第２の方向へ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる第２方向走査駆動部を更に備え、一のインクの層を形成する動作において、インクの層の各位置に対し、第１方向走査駆動部は、予め設定された複数のパス数分の第１方向走査をインクジェットヘッドに行わせ、一のインクの層を形成する動作において、第２方向走査駆動部は、予め設定された回数の第１方向走査が行われる毎に、第２の方向におけるノズル列の長さをパス数で除した幅よりも小さな距離である第２方向移動距離だけ、造形台に対して相対的に第２の方向へインクジェットヘッドを移動させ、第２方向移動距離は、ノズル列中で隣接するノズル間の第２の方向における距離であるノズルピッチ第２方向成分の整数倍と、ノズルピッチ第２方向成分未満の距離とを足した距離である。第２方向走査駆動部は、例えば、第１方向走査が１回行われる毎に、この距離だけ、造形台に対して相対的に第２の方向へインクジェットヘッドを移動させてよい。ノズルピッチ第２方向成分の整数倍とは、例えば、ノズルピッチ第２方向成分と、０以上の整数との積のことである。

このように構成すれば、例えば、第１方向を主走査方向として、第２の方向へのインクジェットヘッドの送り量を小さな距離にした方式（小ピッチパス方式）で、インクジェットヘッドに主走査動作を適切に行わせることができる。また、これにより、例えば、大ピッチパス方式で造形を行う場合と比べ、必要な主走査動作の回数を低減し、造形速度を高速化することができる。

また、この場合、インクの層の同じ位置に対して行われる複数回の第１方向走査（主走査動作）について、ノズルピッチ第２方向成分の整数倍のみではなく、ノズルピッチ第２方向成分よりも小さな距離だけ第２の方向における位置をずらすことにより、第２の方向における解像度について、ノズルピッチ第２方向成分よりも小さな距離に対応する高い解像度を実現することができる。そのため、このように構成すれば、例えば、高い解像度での立体物の造形を適切に行うことができる。

また、この場合、例えば造形しようとする立体物の幅がインクジェットヘッドのノズル列の長さよりも小さければ、立体物の幅全体に対して同時にノズル列からインク滴を吐出することが考えられる。このように構成すれば、例えば、ライン型のインクジェットヘッドを用いる場合と同様にして、マルチパスでの造形を適切に行うことができる。

また、立体物の幅は、インクジェットヘッドのノズル列の長さよりも大きくてもよい。この場合、例えば、ノズル列の長さ分の領域に対してパス数分の主走査動作を行った後に、ノズル列の長さに対応する距離だけ、第２の方向へ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させることが考えられる。また、インクジェットヘッドの移動後、更に、パス数分の主走査動作を行うことが考えられる。このように構成すれば、例えば、造形しようとする立体物のサイズが大きい場合にも、立体物の造形を適切に行うことができる。

また、この場合も、少なくとも一部の第１方向走査を行う毎にヘッド台間距離を大きくすることにより、平坦化を適切に行いつつ、マルチパス方式での造形を適切に行うことができる。また、これにより、例えば、高い精度で立体物をより適切に造形することができる。

（構成６）第１の方向と直交する第２の方向へ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる第２方向走査駆動部を更に備え、一のインクの層を形成する動作において、インクの層の各位置に対し、第１方向走査駆動部は、予め設定された複数のパス数分の第１方向走査をインクジェットヘッドに行わせ、一のインクの層を形成する動作において、第２方向走査駆動部は、１回の第１方向走査が行われる毎に、第２の方向におけるノズル列の長さ分の距離だけ、造形台に対して相対的に第２の方向へインクジェットヘッドを移動させ、一のインクの層を形成すべき領域の全体に対し、１回目の第１方向走査を行った後に、インクの層の各位置に対し、第１方向走査駆動部は、インクジェットヘッドに、２回目の第１方向走査を行わせる。

このように構成すれば、例えば、第１方向を主走査方向として、同じ回の主走査動作をインクの層の全面に対して順次行う方式（全面順次パス方式）で、インクジェットヘッドに主走査動作を適切に行わせることができる。また、これにより、例えば、大ピッチパス方式で造形を行う場合と比べ、必要な主走査動作の回数を低減し、造形速度を高速化することができる。

また、この場合も、少なくとも一部の第１方向走査を行う毎にヘッド台間距離を大きくすることにより、平坦化を適切に行いつつ、マルチパス方式での造形を適切に行うことができる。また、これにより、例えば、高い精度で立体物をより適切に造形することができる。

尚、この場合、第２の方向へインクジェットヘッドを移動させる距離は、第２の方向におけるノズル列の長さと実質的に等しい距離であってよい。また、パス数が３以上である場合、３回目以降の各回の第１方向走査（主走査動作）についても、前回の第１方向走査がインクの層の全体に対して行われた後に行うことが好ましい。このように構成すれば、全面順次パス方式での造形をより適切に行うことができる。

また、第２方向走査駆動部の動作に関し、１回の第１方向走査が行われる毎にインクジェットヘッドを移動させるとは、例えば、同じ回の第１方向走査（例えば、１回目の第１方向走査、又は２回目の第１方向走査等）を各位置に対して行う動作中にその回の第１方向走査が行われる毎にインクジェットヘッドを移動させることである。そのため、ある回（例えば１回目）の第１方向走査を領域の全体に対して行った後に、次の回（例えば２回目）の第１方向走査を開始するタイミングにおいては、その間に第２の方向へインクジェットヘッドを移動させないことも考えられる。

（構成７）第１方向走査駆動部は、インクジェットヘッドに、第１の方向における一方の向きの第１方向走査と、第１の方向における他方の向きの第１方向走査とを行わせ、平坦化手段は、一方及び他方の向きの第１方向走査のうち、一方の向きの第１方向走査中にのみ、インクの層を平坦化し、積層方向駆動部は、一のインクの層を形成する動作の中で行う他方の向きの複数回の第１方向走査のそれぞれにおいて、ヘッド台間距離を同じ距離に設定する。

このように構成した場合、第１方向走査を双方向で行うことにより、立体物の造形をより高速に行うことができる。また、この場合、一方の向きの第１方向走査時に平坦化を行うことにより、インクの層を適切かつ十分に平坦化することができる。また、他方の向きの第１方向走査時には、平坦化を行わず、ヘッド台間距離を同じ距離に設定することにより、例えば装置の構成や制御を適切に簡略化することができる。

（構成８）第１方向走査駆動部は、インクジェットヘッドに、第１の方向における一方の向きの第１方向走査と、第１の方向における他方の向きの第１方向走査とを行わせ、平坦化手段として、一方の向きの第１方向走査中にインクの層を平坦化する第１の平坦化手段と、他方の向きの第１方向走査中にインクの層を平坦化する第２の平坦化手段とを備え、積層方向駆動部は、一のインクの層を形成する動作の中で行う他方の向きの少なくとも一部の複数回の第１方向走査のそれぞれにおいて、後で行う第１方向走査時のヘッド台間距離を、先に行う第１方向走査時のヘッド台間距離よりも大きくする。

このように構成した場合、第１方向走査を双方向で行うことにより、立体物の造形をより高速に行うことができる。また、この場合、第１方向走査の向きに合わせて複数の平坦化手段を用いることにより、いずれの向きの第１方向走査においても、適切に平坦化を行うことができる。

更には、他方の向きの複数回の第１方向走査のそれぞれにおいても、後で行う第１方向走査時のヘッド台間距離をより大きくすることで、例えば、先の第１方向走査時に形成されたインクのドットが平坦化手段と接触することを適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、より適切に平坦化を行うことができる。

（構成９）第１の方向と直交する第２の方向へ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる第２方向走査駆動部を更に備え、第２方向走査駆動部は、一部の第１方向走査に続いて、第２の方向における一方の向きへ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させ、かつ、他の少なくとも一部の第１方向走査に続いて、第２の方向における他方の向きへ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる。

このように構成すれば、例えば、第２の方向への走査を双方向で行うことにより、立体物の造形をより高速に行うことができる。また、この場合、積層方向駆動部は、例えば、第２の方向への走査の向きに応じて、ヘッド台間距離を変化させる。より具体的に、この場合、ヘッド台間距離の変化について、例えば、第２の方向への走査の向きが一方の向きの場合と他方の場合とで反対方向の段差状になるように設定することが考えられる。また、第２方向走査駆動部の動作について、一方の向きや他方の向きへ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる動作は、一のインクの層を形成する動作の中で行う第２の方向への走査（例えば、副走査動作）であってよい。

（構成１０）積層造形法で立体物を造形する造形方法であって、インクジェット方式でインク滴を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドにより形成されるインクの層を平坦化する平坦化手段と、造形中の立体物を支持する台状部材であり、インクジェットヘッドと対向する位置に配設される造形台とを用い、インク滴を吐出しながら予め設定された第１の方向へ造形台に対して相対的に移動する第１方向走査をインクジェットヘッドに行わせ、積層造形法において複数の層が積層される方向であり、第１の方向と直交する積層方向へ造形台及びインクジェットヘッドのうちの少なくとも一方を移動させることにより、インクジェットヘッドと造形台との間の距離であるヘッド台間距離を変化させ、インクジェットヘッドは、第１の方向と非平行なノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列を有し、第１方向走査において、第１の方向における少なくとも一方の向きへインクジェットヘッドを移動させ、かつ、一のインクの層を形成する動作において、造形中の立体物の同じ位置に対し、一方の向きへインクジェットヘッドを移動させる第１方向走査を複数回行わせ、平坦化手段は、一方の向きの第１方向走査において、インクジェットヘッドと共に移動して、インクの層を平坦化し、ヘッド台間距離について、一のインクの層が形成される毎に、当該一のインクの層の形成開始前と比べて、予め設定されたインクの層の厚さ分だけ大きくし、かつ、一のインクの層を形成する動作の中で行う一方の向きの少なくとも一部の複数回の第１方向走査のそれぞれにおいて、後で行う第１方向走査時のヘッド台間距離を、先に行う第１方向走査時のヘッド台間距離よりも大きくする。このように構成すれば、例えば、構成１と同様の効果を得ることができる。

（構成１１）積層造形法で立体物を造形する造形装置であって、インクジェット方式でインク滴を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドにより形成されるインクの層を平坦化する平坦化手段と、造形中の立体物を支持する台状部材であり、インクジェットヘッドと対向する位置に配設される造形台と、インク滴を吐出しながら予め設定された第１の方向へ造形台に対して相対的に移動する第１方向走査をインクジェットヘッドに行わせる第１方向走査駆動部と、積層造形法において複数の層が積層される方向であり、第１の方向と直交する積層方向へ造形台及びインクジェットヘッドのうちの少なくとも一方を移動させることにより、インクジェットヘッドと造形台との間の距離であるヘッド台間距離を変化させる積層方向駆動部とを備え、インクジェットヘッドは、第１の方向と非平行なノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列を有し、第１方向走査駆動部は、第１方向走査において、第１の方向における少なくとも一方の向きへインクジェットヘッドを移動させ、かつ、一のインクの層を形成する動作において、造形中の立体物の同じ位置に対し、一方の向きへインクジェットヘッドを移動させる第１方向走査を複数回行わせ、平坦化手段は、一方の向きの第１方向走査において、インクジェットヘッドと共に移動して、インクの層を平坦化し、積層方向駆動部は、ヘッド台間距離について、一のインクの層が形成される毎に、当該一のインクの層の形成開始前と比べて、予め設定されたインクの層の厚さ分だけ大きくし、かつ、一のインクの層を形成する動作の中で行う一方の向きの少なくとも一部の複数回の第１方向走査のそれぞれにおいて、後で行う第１方向走査時のヘッド台間距離と、先に行う第１方向走査時のヘッド台間距離とを異ならせる。

このように構成すれば、例えば、第１方向走査毎にヘッド台間距離を少しずつ変化させることにより、立体物の表面を滑らかにすることができる。より具体的には、例えば、立体物の表面が緩斜面状の場合等においても、等高線状の目立つ段差等が発生することを防ぎ、表面を滑らかにした造形をより適切に行うことができる。

（構成１２）積層造形法で立体物を造形する造形方法であって、インクジェット方式でインク滴を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドにより形成されるインクの層を平坦化する平坦化手段と、造形中の立体物を支持する台状部材であり、インクジェットヘッドと対向する位置に配設される造形台とを用い、インク滴を吐出しながら予め設定された第１の方向へ造形台に対して相対的に移動する第１方向走査をインクジェットヘッドに行わせ、積層造形法において複数の層が積層される方向であり、第１の方向と直交する積層方向へ造形台及びインクジェットヘッドのうちの少なくとも一方を移動させることにより、インクジェットヘッドと造形台との間の距離であるヘッド台間距離を変化させ、インクジェットヘッドは、第１の方向と非平行なノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列を有し、第１方向走査において、第１の方向における少なくとも一方の向きへインクジェットヘッドを移動させ、かつ、一のインクの層を形成する動作において、造形中の立体物の同じ位置に対し、一方の向きへインクジェットヘッドを移動させる第１方向走査を複数回行わせ、平坦化手段は、一方の向きの第１方向走査において、インクジェットヘッドと共に移動して、インクの層を平坦化し、ヘッド台間距離について、一のインクの層が形成される毎に、当該一のインクの層の形成開始前と比べて、予め設定されたインクの層の厚さ分だけ大きくし、かつ、一のインクの層を形成する動作の中で行う一方の向きの少なくとも一部の複数回の第１方向走査のそれぞれにおいて、後で行う第１方向走査時のヘッド台間距離と、先に行う第１方向走査時のヘッド台間距離とを異ならせる。このように構成すれば、例えば、構成１１と同様の効果を得ることができる。

本発明によれば、例えば、立体物の造形時において、インクの層をより適切に平坦化できる。

本発明の一実施形態に係る造形装置１０の一例を示す図である。図１（ａ）は、造形装置１０の要部の構成の一例を示す。図１（ｂ）は、吐出ユニット１２のより詳細な構成の一例を示す。 本例において立体物５０を造形する動作の一例を示す図である。図２（ａ）は、立体物５０を構成するインクの層を形成する動作の一例を示す。図２（ｂ）は、同じ領域に対する各回の主走査動作で形成されるインクのトッドの並び方の一例を示す。 従来の構成の造形装置において行っていた積層方向への走査について説明をする図である。図３（ａ）は、積層方向への走査の一例を示す。図３（ｂ）は、積層方向への走査の他の例を示す。 平坦化の動作により生じる問題について説明をする図である。図４（ａ）は、ｎ＋１番目のインクの層（第ｎ＋１層）の平坦化時の様子を簡略化して示す。図４（ｂ）は、様々なバラツキの影響について説明をする図である。 本例の造形装置１０において行う積層方向への走査について説明をする図である。図５（ａ）は、積層方向への走査の一例を示す。図５（ｂ）は、積層方向への走査の他の例を示す。 一のインクの層を形成する動作の一例を示す図である。図６（ａ）〜（ｄ）は、第ｎ＋１層を形成する動作に関し、同じ位置に対して行う１〜４回目の主走査動作（１パス記録〜４パス記録）時の様子を簡略化して示す。 本例において形成されるインクのドットの状態について説明をする図である。図７（ａ）は、従来の方法でインクの層を形成した場合のインクのドットの状態の一例を示す。図７（ｂ）は、本例の構成でインクの層を形成した場合のインクのドットの状態の一例を示す。 平坦化ローラユニット２２２のより具体的な構成の例を示す。図８（ａ）は、平坦化ローラユニット２２２の構成の一例を示す。図８（ｂ）は、平坦化ローラユニット２２２の構成の他の例を示す。図８（ｃ）は、平坦化ローラユニット２２２の構成の更なる他の例を示す。 造形装置１０の構成及び動作の変形例について説明をする図である。図９（ａ）は、一方及び他方の向きの主走査動作時に平坦化を行う場合の動作の一例を示す。図９（ｂ）は、この場合に用いる吐出ユニット１２の構成の一例を示す。 マルチパス方式の動作を行う様々な方式について説明をする図である。図１０（ａ）は、造形に用いるインクジェットヘッド２００の構成の一例を示す。図１０（ｂ）は、大ピッチパス方式のマルチパス方式でインクの層を形成する動作の一例を示す。 マルチパス方式の動作を行う様々な方式について説明をする図である。図１１（ａ）は、小ピッチパス方式のマルチパス方式でインクの層を形成する動作の一例を示す。図１１（ｂ）は、全面順次パス方式のマルチパス方式でインクの層を形成する動作の一例を示す。 造形装置１０の構成及び動作の更なる変形例について説明をする図である。図１２（ａ）は、インクジェットヘッド２００の構成、及び、造形する立体物５０の構成の一例を示す。図１２（ｂ）は、大ピッチパス方式でインクの層を形成する場合について、各回の主走査動作の後に行う副走査動作でのインクジェットヘッド２００の移動の向きを示す。 造形装置１０の構成及び動作の更なる変形例について説明をする図である。図１３（ａ）、（ｂ）は、大ピッチパス方式、小ピッチパス方式、及び全面順次パス方式のそれぞれでインクの層を形成する場合について、各回の主走査動作の後に行う副走査動作でのインクジェットヘッド２００の移動の向きを示す。

以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る造形装置１０の一例を示す。図１（ａ）は、造形装置１０の要部の構成の一例を示す。

本例において、造形装置１０は、積層造形法により立体物５０を造形する装置（立体物造形装置）である。この場合、積層造形法とは、例えば、複数の層を重ねて立体物５０を造形する方法である。また、立体物５０とは、例えば、三次元構造物のことである。

尚、以下の説明をする点を除き、造形装置１０は、公知の造形装置と同一又は同様の構成を有してよい。また、造形装置１０は、例えば、公知のインクジェットプリンタの構成の一部を変更した装置であってよい。例えば、造形装置１０は、紫外線硬化型インク（ＵＶインク）を用いる二次元画像印刷用のインクジェットプリンタの一部を変更した装置であってよい。また、造形装置１０は、図示した構成以外にも、例えば、立体物５０の造形や着色等に必要な各種構成を更に備えてよい。

本例において、造形装置１０は、吐出ユニット１２、主走査駆動部１４、造形台１６、副走査駆動部１８、積層方向駆動部２０及び制御部２２を備える。吐出ユニット１２は、立体物５０の材料となる液滴（インク滴）を吐出する部分であり、所定の条件に応じて硬化するインクのインク滴を吐出し、硬化させることにより、立体物５０を構成する各層を重ねて形成する。

また、本例では、インクとして、例えば、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型インクを用いる。この場合、インクとは、例えば、インクジェットヘッドから吐出する液体のことである。また、インクジェットヘッドとは、例えば、インクジェット方式で液滴を吐出する吐出ヘッドのことである。また、吐出ユニット１２は、紫外線光源により紫外線を照射することにより、紫外線硬化型インクの層を硬化させる。

また、立体物５０の造形時において、吐出ユニット１２は、立体物５０の周囲にサポート層を形成してもよい。この場合、サポート層とは、例えば、造形中の立体物５０の外周を囲むことで立体物５０を支持する積層構造物であり、立体物５０の造形完了後に、例えば水により溶解除去される。吐出ユニット１２のより具体的な構成及び動作については、後に更に詳しく説明をする。

主走査駆動部１４は、吐出ユニット１２に主走査動作（Ｙ走査）を行わせる駆動部である。この場合、吐出ユニット１２に主走査動作を行わせるとは、例えば、吐出ユニット１２が有するインクジェットヘッドに主走査動作を行わせることである。また、主走査動作とは、例えば、予め設定された主走査方向（図中のＹ方向）へ移動しつつインク滴を吐出する動作である。また、本例において、主走査駆動部１４は、第１方向走査駆動部の一例である。この場合、第１方向走査駆動部とは、例えば、インク滴を吐出しながら予め設定された第１の方向へ造形台１６に対して相対的に移動する第１方向走査をインクジェットヘッドに行わせる駆動部のことである。

また、本例において、主走査駆動部１４は、キャリッジ１０２及びガイドレール１０４を有する。キャリッジ１０２は、造形台１６と対向させて吐出ユニット１２を保持する保持部である。この場合、造形台１６と対向させて吐出ユニット１２を保持するとは、例えば、インク滴の吐出方向が造形台１６へ向かう方向になるように、吐出ユニット１２を保持することである。また、主走査動作時において、キャリッジ１０２は、吐出ユニット１２を保持した状態で、ガイドレール１０４に沿って移動する。ガイドレール１０４は、キャリッジ１０２の移動をガイドするレール状部材であり、主走査動作時において、制御部２２の指示に応じて、キャリッジ１０２を移動させる。

尚、主走査動作における吐出ユニット１２の移動は、立体物５０に対する相対的な移動であってよい。そのため、造形装置１０の構成の変形例においては、例えば、吐出ユニット１２の位置を固定して、例えば造形台１６を移動させることにより、立体物５０の側を移動させてもよい。

造形台１６は、造形中の立体物５０を支持する台状部材であり、吐出ユニット１２におけるインクジェットヘッドと対向する位置に配設され、造形中の立体物５０を上面に載置する。本例において、造形台１６は、少なくとも上面が上下方向（図中のＺ方向）へ移動可能な構成を有しており、積層方向駆動部２０に駆動されることにより、立体物５０の造形の進行に合わせて、上面を移動させる。また、これにより、吐出ユニット１２におけるインクジェットヘッドと造形台１６との間の距離であるヘッド台間距離を適宜変化させ、造形途中の立体物５０における被造形面と、吐出ユニット１２との間の距離（ギャップ）を調整する。この場合、ヘッド台間距離とは、より具体的に、例えば、インクジェットヘッドにおいてノズルが形成されているノズル面と、造形台１６の上面との間の距離であってよい。また、立体物５０の被造形面とは、例えば、吐出ユニット１２により次のインクの層が形成される面のことである。

副走査駆動部１８は、吐出ユニット１２に副走査動作（Ｘ走査）を行わせる駆動部である。この場合、吐出ユニット１２に副走査動作を行わせるとは、例えば、吐出ユニット１２が有するインクジェットヘッドに副走査動作を行わせることである。また、副走査動作とは、例えば、主走査方向と直交する副走査方向（図中のＸ方向）へ造形台１６に対して相対的に移動する動作である。また、本例において、副走査駆動部１８は、第２方向走査駆動部の一例である。この場合、第２方向走査駆動部とは、例えば、第１の方向と直交する第２の方向へ造形台１６に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる駆動部のことである。

また、より具体的に、副走査駆動部１８は、例えば、副走査方向における吐出ユニット１２の位置を固定して、造形台１６を移動させることにより、インクジェットヘッドに副走査動作を行わせる。また、副走査駆動部１８は、副走査方向における造形台１６の位置を固定して、吐出ユニット１２を移動させることにより、インクジェットヘッドに副走査動作を行わせてもよい。

積層方向駆動部２０は、主走査方向及び副走査方向と直交する積層方向（図中のＺ方向）へ吐出ユニット１２又は造形台１６の少なくとも一方を移動させる駆動部である。この場合、積層方向とは、例えば、積層造形法において複数の層が積層される方向のことである。また、積層方向へ吐出ユニット１２を移動させるとは、例えば、吐出ユニット１２におけるインクジェットヘッドを積層方向へ移動させることである。積層方向へ造形台１６を移動させるとは、例えば、造形台１６における少なくとも上面の位置を移動させることである。また、積層方向駆動部２０は、積層方向へ吐出ユニット１２又は造形台１６の少なくとも一方を移動させることにより、Ｚ方向への走査（Ｚ走査）をインクジェットヘッドに行わせ、ヘッド台間距離を変化させる。

より具体的に、図中に示した構成において、積層方向駆動部２０は、例えば、積層方向における吐出ユニット１２の位置を固定して、造形台１６を移動させる。また、積層方向駆動部２０は、積層方向における造形台１６の位置を固定して、吐出ユニット１２を移動させてもよい。

制御部２２は、例えば造形装置１０のＣＰＵであり、造形装置１０の各部を制御することにより、立体物５０の造形の動作を制御する。制御部２２は、例えば造形すべき立体物５０の形状情報や、カラー画像情報等に基づき、造形装置１０の各部を制御することが好ましい。本例によれば、立体物５０を適切に造形できる。尚、立体物５０を造形するより具体的な動作については、後に更に詳しく説明をする。

続いて、吐出ユニット１２のより具体的な構成及び動作について、説明をする。図１（ｂ）は、吐出ユニット１２のより詳細な構成の一例を示す。本例において、吐出ユニット１２は、複数の有色インク用ヘッド２０２ｙ、２０２ｍ、２０２ｃ、２０２ｋ（以下、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋと記載する）、造形材用ヘッド２０４、白インク用ヘッド２０６、クリアインク用ヘッド２０８、サポート材用ヘッド２１０、複数の紫外線光源２２０、及び平坦化ローラユニット２２２を有する。

有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ、造形材用ヘッド２０４、白インク用ヘッド２０６、クリアインク用ヘッド２０８、及びサポート材用ヘッド２１０は、インクジェット方式でインク滴を吐出するインクジェットヘッドである。また、本例において、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ、造形材用ヘッド２０４、白インク用ヘッド２０６、クリアインク用ヘッド２０８、及びサポート材用ヘッド２１０は、例えば、紫外線硬化型インクのインク滴を吐出するインクジェットヘッドであり、副走査方向（Ｘ方向）における位置を揃えて、主走査方向（Ｙ方向）へ並んで配設される。

尚、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ、造形材用ヘッド２０４、白インク用ヘッド２０６、クリアインク用ヘッド２０８、及びサポート材用ヘッド２１０としては、例えば、公知のインクジェットヘッドを好適に用いることができる。また、これらのインクジェットヘッドは、造形台１６と対向する面に、複数のノズルが副走査方向へ並ぶノズル列を有する。これにより、各インクジェットヘッドのノズルは、造形台１６へ向かう方向へインク滴を吐出する。また、複数のノズルが並ぶノズル方向は、主走査方向と直交する方向になる。また、インクジェットヘッドの構成の変形例においては、主走査方向とノズル列方向とが直交以外の角度で交差する構成を用いること等も考えられる。

また、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ、造形材用ヘッド２０４、白インク用ヘッド２０６、クリアインク用ヘッド２０８、及びサポート材用ヘッド２１０の並び方については、図示した構成に限らず、様々に変更してもよい。例えば、一部のインクジェットヘッドについて、他のインクジェットヘッドと副走査方向における位置をずらして配設してもよい。また、吐出ユニット１２は、例えば、各色の淡色や、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）やオレンジ等の色用のインクジェットヘッド等を更に有してもよい。

有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋは、互いに異なる色の有色のインクのインク滴をそれぞれ吐出するインクジェットヘッドである。本例において、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋは、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色の紫外線硬化型インクのインク滴を吐出する。

造形材用ヘッド２０４は、立体物５０の内部の造形に用いるインクのインク滴を吐出するインクジェットヘッドである。本例において、造形材用ヘッド２０４は、所定の色の造形用インク（モデル材ＭＯ）のインク滴を吐出する。造形用インクは、例えば造形専用のインクであってよい。また、本例において、造形用インクは、ＣＭＹＫインクの各色とは異なる色のインクである。造形用インクとしては、例えば、白色のインク又はクリアインク等を用いることも考えられる。

白インク用ヘッド２０６は、白色（Ｗ）のインクのインク滴を吐出するインクジェットヘッドである。また、クリアインク用ヘッド２０８は、クリアインクのインク滴を吐出するインクジェットヘッドである。この場合、クリアインクとは、透明色（Ｔ）であるクリア色のインクである。

サポート材用ヘッド２１０は、サポート層の材料を含むインク滴を吐出するインクジェットヘッドである。本例において、サポート層の材料としては、立体物５０の造形後に水で溶解可能な水溶性の材料を用いることが好ましい。また、この場合、造形後に除去されるものであるため、立体物５０を構成する材料よりも紫外線による硬化度が弱く、分解しやすいい材料を用いることが好ましい。また、サポート層の材料としては、例えば、サポート層用の公知の材料を好適に用いることができる。

複数の紫外線光源２２０は、紫外線照射部の一例であり、紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線を発生する。紫外線光源２２０としては、例えば、ＵＶＬＥＤ（紫外ＬＥＤ）等を好適に用いることができる。また、紫外線光源２２０として、メタルハライドランプや水銀ランプ等を用いることも考えられる。

また、本例において、複数の紫外線光源２２０のそれぞれは、間に有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ、造形材用ヘッド２０４、白インク用ヘッド２０６、クリアインク用ヘッド２０８、及びサポート材用ヘッド２１０を挟むように、吐出ユニット１２における主走査方向の一端側及び他端側のそれぞれに配設される。より具体的に、例えば、図中に符号ＵＶ１を付して示した一方の紫外線光源２２０は、吐出ユニット１２の一端側に配設される。また、図中に符号ＵＶ２を付して示した一方の紫外線光源２２０は、吐出ユニット１２の他端側に配設される。

平坦化ローラユニット２２２は、立体物５０の造形中に形成される紫外線硬化型インクの層を平坦化するための構成である。本例において、平坦化ローラユニット２２２は、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ、造形材用ヘッド２０４、白インク用ヘッド２０６、クリアインク用ヘッド２０８、及びサポート材用ヘッド２１０の並びと、他方側の紫外線光源２２０（ＵＶ２）との間に配設される。これにより、平坦化ローラユニット２２２は、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ、造形材用ヘッド２０４、白インク用ヘッド２０６、クリアインク用ヘッド２０８、及びサポート材用ヘッド２１０の並びに対し、副走査方向の位置を揃えて、主走査方向へ並べて配設される。

また、本例において、平坦化ローラユニット２２２は、平坦化ローラ３０２、ブレード３０４、及びインク回収部３０６を有する。平坦化ローラ３０２は、インクジェットヘッドにより形成されるインクの層を平坦化する平坦化手段の一例であり、例えば主走査動作時において、インクの層の表面と接触することでインクの層を平坦化する。また、ブレード３０４は、平坦化ローラ３０２が掻き取ったインクを平坦化ローラ３０２から引き剥がすブレード部材である。インク回収部３０６は、ブレード３０４が平坦化ローラ３０２から引き剥がしたインクを回収する回収部である。

以上の構成により、吐出ユニット１２は、制御部２２の指示に応じて、立体物５０を造形する動作を行う。また、造形の動作中に、平坦化ローラユニット２２２により、インクの層を平坦化する。インクの層を平坦化する動作や、平坦化ローラユニット２２２のより具体的な構成については、後に更に詳しく説明をする。

続いて、本例において立体物５０を造形するより具体的な動作や、インクの層を平坦化する動作等について、更に詳しく説明をする。先ず、立体物５０を造形するより具体的な動作の例について、説明をする。

図２は、本例において立体物５０を造形する動作の一例を示す。本例において、造形装置１０は、例えば、立体物５０の造形をマルチパス方式で行う。この場合、マルチパス方式で造形を行うとは、例えば、立体物５０を構成するそれぞれのインクの層の形成をマルチパス方式で行うことである。また、それぞれのインクの層をマルチパス方式で形成するとは、例えば、一のインクの層を形成する動作において、造形中の立体物５０の同じ位置に対して、インクジェットヘッドに複数回の主走査動作を行わせることである。また、同じ位置に対してインクジェットヘッドに複数回の主走査動作を行わせるとは、例えば、副走査動作を間に挟んで、インクジェットヘッドに複数回の主走査動作を行わせることである。

また、マルチパス方式でインクの層を形成する方法としては、より具体的に、例えば、２次元の画像を印刷する印刷装置（２Ｄプリンタ）においてマルチパス方式で印刷を行う場合と同一又は同様に行うことが考えられる。また、造形装置１０で立体物を造形する場合、マルチパス方式でインクの層を形成する具体的な方法として、その他にも、様々な方法を用いることが考えられる。

ここでは、説明の便宜上、先ず、副走査動作における送り量を所定のパス幅に設定する方式（大ピッチパス方式）でマルチパス方式の動作を行う場合について、説明をする。この場合、副走査動作における送り量とは、１回の副走査動作におけるインクジェットヘッド（有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ等）の造形台１６（図１参照）に対する相対移動量のことである。また、大ピッチパス方式以外のマルチパス方式の動作については、後に詳しく説明をする。

図２（ａ）は、立体物５０を構成するインクの層を形成する動作の一例を示す。図２（ａ）においては、図示の便宜上、吐出ユニット１２（図１参照）における複数のインクジェットヘッド（有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ、造形材用ヘッド２０４、白インク用ヘッド２０６、クリアインク用ヘッド２０８、及びサポート材用ヘッド２１０）のうちのいずれかに対応するインクジェットヘッドをインクジェットヘッド２００として示している。また、図示は省略したが、吐出ユニット１２における他のインクジェットヘッドは、インクジェットヘッド２００として示したインクジェットヘッドと共に造形台１６に対して相対的に移動することにより、主走査動作及び副走査動作等を行う。

大ピッチパス方式でインクの層を形成する場合、一のインクの層を形成する動作において、インクの層の各位置に対し、主走査駆動部１４（図１参照）は、予め設定された複数のパス数分の主走査動作をインクジェットヘッド２００に行わせる。また、副走査駆動部１８（図１参照）は、予め設定された回数の主走査動作が行われる毎に、所定のパス幅分だけ、造形台１６に対して相対的にインクジェットヘッド２００を移動させる。また、この場合、パス幅は、例えば、副走査方向におけるノズル列の長さをパス数で除した幅に設定される。ノズル列の長さとは、例えば、副走査動作を行うインクジェットヘッド２００におけるノズル列の長さである。

また、図２（ａ）においては、パス数を４として、大ピッチパス方式でインクの層を形成する場合について、インクジェットヘッド２００の動作の例を示している。また、説明をより簡略化するため、主走査方向の一方の向き（図中の右側）への主走査動作のみを行い、かつ、１回の主走査動作を行う毎に副走査動作を行う場合について図示を行った。この場合、各回の主走査動作を行った後、少なくとも次回の主走査動作を行う前に、主走査方向において主走査動作時と反対の向きへインクジェットヘッド２００を移動させて、インクジェットヘッド２００を元の位置に復帰させる。

より具体的に、この場合、例えば、先ず、副走査方向における位置を符号Ａを付したインクジェットヘッド２００の位置にして主走査動作を行うことにより、立体物５０において矢印４０２ａで示した領域に対し、主走査動作を行う。また、これにより、図中の領域４０４ａに対し、１回目の主走査動作を行う。

また、その後、副走査動作を行い、副走査方向におけるインクジェットヘッド２００の位置を符号Ｂを付したインクジェットヘッド２００の位置に変更する。そして、この位置で主走査動作を行うことにより、立体物５０において矢印４０２ｂで示した領域に対し、主走査動作を行う。また、これにより、領域４０４ａに対する２回目の主走査動作と、領域４０４ｂに対する１回目の主走査動作とを行う。

また、その後、副走査動作を行い、副走査方向におけるインクジェットヘッド２００の位置を符号Ｃを付したインクジェットヘッド２００の位置に変更する。そして、この位置で主走査動作を行うことにより、立体物５０において矢印４０２ｃで示した領域に対し、主走査動作を行う。また、これにより、領域４０４ａに対する３回目の主走査動作と、領域４０４ｂに対する２回目の主走査動作と、領域４０４ｃに対する１回目の主走査動作とを行う。

また、その後、副走査動作を行い、副走査方向におけるインクジェットヘッド２００の位置を符号Ｄを付したインクジェットヘッド２００の位置に変更する。そして、この位置で主走査動作を行うことにより、立体物５０において矢印４０２ｄで示した領域に対し、主走査動作を行う。また、これにより、領域４０４ａに対する４回目の主走査動作と、領域４０４ｂに対する３回目の主走査動作と、領域４０４ｃに対する２回目の主走査動作と、領域４０４ｄに対する１回目の主走査動作とを行う。

以上の動作により、領域４０４ａに対する４回の主走査動作が完了し、予め設定された厚さのインクの層が形成される。また、その後の主走査動作及び副走査動作を同様に繰り返すことにより、他の領域においても、同じ厚さのインクの層が形成される。

このように構成すれば、例えば、マルチパス方式による立体物５０の造形を適切に行うことができる。また、この場合、例えば副走査方向における立体物５０の幅がノズル列の長さよりも大きい場合等にも、シリアル方式でインクジェットヘッド２００を駆動して、立体物を適切に造形することができる。

尚、この構成において、パス幅については、ノズル列の長さをパス数で除した幅と厳密に同一とする場合に限らず、ノズル列の長さをパス数で除した幅と実質的に等しい幅であってよい。この場合、実質的に等しい幅であるとは、例えば、動作の都合や各種の設計上の意図等により設定した調整分や、許容される誤差量等を除いて、パス幅と、ノズル列の長さをパス数で除した幅とが等しいことである。また、より具体的には、例えば、同じ位置への各回の主走査動作について、副走査方向におけるインク滴の着弾位置をノズルピッチ未満の範囲でずらす場合等において、このズレ量等を除いて両者を等しくする場合等が考えられる。

図２（ｂ）は、同じ領域に対する各回の主走査動作で形成されるインクのトッドの並び方の一例を示す図であり、各回の主走査動作で副走査方向におけるインク滴の着弾位置をノズルピッチ未満の範囲でずらす場合について、インクのトッドの並び方の一例を示す。図中において、１パス記録と示した線は、１回目の主走査動作で主走査方向へ並べて形成されたインクのドットを示す。また、２パス記録と示した線は、２回目の主走査動作で主走査方向へ並べて形成されたインクのドットを示す。３パス記録と示した線は、３回目の主走査動作で主走査方向へ並べて形成されたインクのドットを示す。４パス記録と示した線は、４回目の主走査動作で主走査方向へ並べて形成されたインクのドットを示す。

このように構成すれば、例えば、副走査方向における造形の解像度について、一のノズル列中のノズルの間隔（ノズルピッチ）よりも高い解像度に設定することができる。また、これにより、高い解像度での造形を適切に行うことができる。

ここで、図１を用いて説明をしたように、本例において、造形装置１０は、主走査動作及び副走査動作に加え、インクの層の積層方向（Ｚ方向）への走査を行う。また、より具体的に、積層方向への走査として、立体物５０の造形の進行に合わせて、積層方向駆動部２０（図１参照）により、造形台１６の上面の位置を変化させる。そこで、以下、本例において行う積層方向への走査について、更に詳しく説明をする。また、説明の便宜上、先ず、従来の構成の造形装置において行っていた積層方向への走査について説明をする。

図３は、従来の構成の造形装置において行っていた積層方向への走査について説明をする図である。図３（ａ）は、積層方向への走査の一例を示す。

図３（ａ）に示した場合においては、図２を用いて説明をした場合と同様に、主走査方向における一方の向きでのみ、主走査動作を行う。より具体的に、主走査方向におけるインクジェットヘッドの往復移動のうち、復路（Ｙ復路）においてのみインク滴を吐出して、主走査動作を行う。また、往路（Ｙ往路）においては、インク滴を吐出せずに、移動のみを行う。

また、従来の方法で積層方向への走査を行う場合にも、図１を用いて説明をした構成と同一又は同様の吐出ユニット１２を用いることが考えられる。そして、この場合、図１を用いて説明をしたように、吐出ユニット１２における平坦化ローラユニット２２２（図１参照）により、主走査動作時にインクの層を平坦化する。より具体的に、図３（ａ）に示した場合においては、各回の主走査動作（１パス記録〜４パス記録）の動作と同時に、平坦化ローラユニット２２２による平坦化を行う。

そして、一のインクの層を形成する動作において、各回の主走査動作時の造形台１６の高さは、同じ高さに設定される。この場合、造形台１６に高さとは、積層方向における、インクジェットヘッドに対して相対的な造形台１６の位置のことである。そのため、この場合、インクジェットヘッドと造形台１６との間の距離が同じ状態で、主走査動作及びインクの層の平坦化を行うことになる。

また、この場合、インク滴を吐出せずにインクジェットヘッドを移動させるタイミング（Ｙ往路）では、インクジェットヘッドと造形台１６との間の距離を大きく開けた状態（戻り時逃げの状態）で、インクジェットヘッドを移動させる。このように構成すれば、インクジェットヘッドと立体物との間の無用な接触等を適切に避けることができる。

また、この場合、より具体的に、例えば、パス数を４回として、４回の主走査動作で３０μｍ分程度の厚さのインクの層を形成し、平坦化を行うこと等が考えられる。また、この場合、平坦化後の一のインクの層の厚さについては、２５μｍ程度とすることが考えられる。また、戻り時逃げの距離は、例えば１５０μｍ程度にすることが考えられる。

また、この場合、１層のインクの層の形成が完了した後（例えば、図中に第１層記録と示した動作を行った後）には、平坦化後のインクの層の厚さ分だけ造形台１６を下げ、インクジェットヘッドと造形台１６との間の距離を大きくする。そして、その後、次のインクの層を形成する（例えば、図中に第２層記録と示した動作を行う）。このように構成すれば、例えば、複数のインクの層を重ねて形成する動作を適切に行うことができる。

また、主走査動作の向きについては、往路及び復路の双方向で行うことも考えられる。また、この場合、積層方向への走査等についても、主走査動作を行う向きに合わせて行うことが考えられる。

図３（ｂ）は、積層方向への走査の他の例を示す図であり、双方向の主走査動作を行う場合の積層方向への走査の例を示す。この場合、双方向で主走査動作を行うことにより、例えば、往路又は復路の一方でのみ主走査動作を行う場合と比べ、造形の速度を適切に高速化することができる。

また、この場合、平坦化の動作については、主走査方向の往路又は復路の一方にのみ行うことが考えられる。例えば、図１を用いて説明をした吐出ユニット１２の構成のように、主走査方向における一方側にのみ平坦化ローラユニットが設けられている場合、平坦化ローラユニットが後方側になる向きで主走査動作を行う場合にのみ、平坦化を行うことが好ましい。例えば、図３（ｂ）に示した場合においては、主走査方向への往復のうち、復路の主走査動作時にのみ、主走査動作と平坦化とを行う。また、往路の主走査動作では、平坦化は行わず、主走査動作のみを行う。

そのため、この場合、復路の主走査動作時には、図３（ａ）を用いて説明をした場合の復路の主走査動作時と同一又は同様にして、インクジェットヘッドと造形台１６との間の距離が同じ状態で、主走査動作及びインクの層の平坦化を行う。また、往路の主走査動作時には、図３（ａ）を用いて説明をした場合の往路と同様にインクジェットヘッドと造形台１６との間の距離を大きく開けた状態（往路時逃げの状態）で、主走査動作を行う。このように構成すれば、例えば、往復の主走査動作を適切に行うことができる。

しかし、図３（ａ）、（ｂ）を用いて説明をしたような従来の構成で主走査動作及び平坦化を行った場合、平坦化の動作により新たな問題が生じる場合がある。そこで、続いて、このような問題について、説明をする。

図４は、平坦化の動作により生じる問題について説明をする図である。図４（ａ）は、ｎ＋１番目のインクの層（第ｎ＋１層）の平坦化時の様子を簡略化して示す図である。この場合、第ｎ＋１層は、造形台１６上に積層されるインクの層のうち、下からｎ＋１（ｎは、１以上の整数）番目のインクの層であり、下からｎ番目のインクの層（第ｎ層）の上にマルチパス方式で形成される。

ここで、マルチパス方式でインクの層を形成する場合、同じ位置に対して行う複数回の主走査動作のうち、後の回の主走査動作時には、それ以前の回の主走査動作でインクのドットが形成されている領域に対し、主走査動作及び平坦化を行うことになる。また、この場合、既に形成されているインクのドットは、通常、紫外線の照射等により、既に硬化している。また、図３を用いて説明をしたように、従来の構成で主走査動作及び平坦化を行う場合、第ｎ＋１層の形成時において、平坦化を行う主走査動作時の造形台１６の高さは、同じ高さになっている、そのため、この場合、平坦化を行う平坦化ローラユニット２２２における平坦化ローラ３０２（図１参照）は、硬化したインクのドットで構成されるインク面に接触しやすくなる。

しかし、このような接触が生じると、例えば、主走査方向へ移動する平坦化ローラ３０２が跳ねたり、余計な振動等が生じるおそれがある。また、その結果、平坦化後のインクの表面に余分な凹凸等が生じ、平坦化の結果に影響が生じるおそれもある。より具体的には、例えば、この場合、精緻な積層が行われず、造形される立体物の表面にスジムラ等が発生する場合がある。また、その結果、形状の品質が低下するおそれがある。

また、様々なバラツキ要因により、更なる問題が生じる場合もある。図４（ｂ）は、様々なバラツキの影響について説明をする図である。

インクジェット方式でインク滴を吐出する場合、原理上、インク滴の吐出位置や着弾位置等にある程度のバラツキが生じることは避け得ない。また、この場合、これらの位置のバラツキの影響により、隣接するインクのドットの重なり方に差が生じ、インクの層の厚さにバラツキが生じる場合がある。より具体的に、例えば、１層の厚さが２５μｍ程度になるようにインクの層を形成する場合において、このような要因により、インクの層の厚さに５μｍ程度のバラツキが生じる場合がある。また、平坦化ローラ３０２の精度のバラツキ（周面の振れ）により、平坦化ローラ３０２が平坦化する高さについても、５μｍ程度のバラツキが生じる場合がある。また、その他にも、造形に用いる複数種類のインクの間で生じる平坦化ローラ３０２に対する濡れ性の差により、平坦化後の厚さ（高さ）に差が生じる場合もある。

そして、これらの様々な要因を考慮すると、平坦化後のインクのドットの高さについては、インクの層の厚さの２０％程度のバラツキが生じる場合がある。この場合、平坦化後のインクのドットの高さとは、例えば、インクの層を構成する個別のインクのドットの実際の高さのことである。また、インクの層の厚さとは、例えば、一のインクの層の厚さとして予め設定された設計値のことである。

そして、このようなバラツキが生じると、平坦化の動作時において、例えば、平坦化ローラ３０２の下端の位置が硬化したインクのドットの頂点位置よりも下になり、硬化したインクのドットと接触する状態、すなわち、平坦化ローラ３０２で硬化したインク面を擦る状態が生じやすくなる。そして、このような接触が生じると、硬化したドットが削られ、余分なカス（例えば、削り節状のカス等）等が発生することになる。

しかし、平坦化を行う場合において、このようなカスが発生すると、平坦化の動作に支障が生じる場合がある。より具体的には、例えば、本例の平坦化ローラユニット２２２のような構成で平坦化を行う場合、このような余分なカスが発生すると、例えばブレード３０４（図１参照）上等にカスが溜まり、動作に支障が生じるおそれがある。

これに対し、本願の発明者は、鋭意研究により、このようなカスの発生等を適切に抑え得る構成を見出した。また、そのような具体的な構成として、本例の造形装置１０の構成を考えた。そこで、以下、本例の造形装置１０の動作について、更に詳しく説明をする。

図５は、本例の造形装置１０において行う積層方向への走査について説明をする図である。尚、以下において説明をする点を除き、本例において行う積層方向への走査は、例えば図３等を用いて説明をした従来の構成での動作と同一又は同様である。

図５（ａ）は、積層方向への走査の一例を示す。また、図５（ａ）に示した例は、図３（ａ）を用いて説明をした場合と同様に、主走査方向における一方の向きでのみ、主走査動作を行う。より具体的に、この場合、主走査方向におけるインクジェットヘッドの往復移動のうち、復路においてのみインク滴を吐出して、主走査動作を行う。また、往路においては、インク滴を吐出せずに、移動のみを行う。また、各回の主走査動作（１パス記録〜４パス記録）の動作と同時に、平坦化ローラユニット２２２（図１参照）による平坦化を行う。

これにより、主走査動作において、主走査駆動部１４は、主走査方向における少なくとも一方の向きへインクジェットヘッドを移動させる。また、一のインクの層を形成する動作において、造形中の立体物の同じ位置に対し、一方の向きへインクジェットヘッドを移動させる主走査動作を複数回行わせる。更に、平坦化ローラユニット２２２における平坦化ローラ３０２は、この一方の向きの主走査動作において、インクジェットヘッドと共に移動して、インクの層を平坦化する。また、一のインクの層が形成される毎に、積層方向駆動部２０は、インクの層の厚さ分だけ、造形台１６を下げる。これにより、積層方向駆動部２０は、吐出ユニット１２におけるインクジェットヘッドと造形台１６との間の距離であるヘッド台間距離について、当該一のインクの層の形成開始前と比べて、インクの層の厚さ分だけ大きくする。

一方、主走査動作時の造形台１６の高さの設定については、図３（ａ）を用いて説明をした場合と異ならせる。より具体的に、この場合、一のインクの層を形成する動作において、主走査動作時の造形台１６の高さを同じにはせず、予め設定された回数の主走査動作を行う毎に造形台１６を少し下げる動作（パス間段差方式の動作）を行う。また、これにより、一のインクの層を形成する動作の中で行う一方の向きの複数回の主走査動作のそれぞれにおいて、後で行う主走査動作時のヘッド台間距離を、先に行う主走査動作時のヘッド台間距離よりも大きくする。すなわち、本例においては、一のインクの層を形成するために複数回の主走査動作を行う間に、ヘッド台間距離について、段差をつけて、徐々に変化させる。

また、この場合、造形台１６を少し下げる場合の移動量については、一のインクの層の厚さよりも小さくすることが好ましい。すなわち、一のインクの層を形成する動作の中で行う一方の向きの複数回の主走査動作に対して、副走査駆動部１８は、ヘッド台間距離について、インクの層の厚さよりも小さな距離だけ互いに異ならせることが好ましい。より具体的に、図５（ａ）に示した場合において、副走査駆動部１８は、１回の主走査動作が行われる毎に、次の回の主走査動作時のヘッド台間距離を２μｍだけ大きく設定する。このように構成すれば、ヘッド台間距離の変化に適切に段差をつけて、徐々に変化させることができる。また、これにより、例えば、平坦化が可能な範囲内で、ヘッド台間距離をより適切に変化させることができる。

尚、本例の構成について、より一般化して考えた場合、例えば、平坦化を行う主走査動作について、少なくとも連続する主走査動作時における造形台１６の位置を異ならせた構成と考えることもできる。また、本例において、インク滴を吐出せずにインクジェットヘッドを戻す動作時（図中にキャリッジ戻りと示したタイミング）では、図３（ａ）を用いて説明をした場合と同様に、インクジェットヘッドと造形台１６との間の距離を大きく開けた状態（戻り時逃げの状態）で、インクジェットヘッドを移動させる。この場合、戻り時逃げの距離は、例えば１５０μｍ程度にすることが考えられる。また、一のインクの層の形成が完了した後には、一のインクの層の厚さ分（例えば２５μｍ）だけ造形台１６を下げ、次のインクの層を形成する動作に合わせてヘッド台間距離を調整する。また、この場合、一のインクの層の厚さ分だけ造形台１６を下げるとは、例えば、図中に示すように、各層の形成時に行う最初の主走査動作（１パス記録）を行う場合の造形台１６の高さについて、一のインクの層の厚さ分だけ変化させることである。

このように構成した場合、例えば、一のインクの層を形成するための主走査動作時のヘッド台間距離について、例えば主走査動作を行う毎に徐々に大きくすることができる。そのため、本例によれば、例えば、平坦化の動作において、先の主走査動作時に形成されたインクのドットが平坦化ローラ３０２と接触することを適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、余分なカスの発生等を防ぎ、より適切に平坦化を行うことができる。

尚、主走査動作を行う毎に変化させるヘッド台間距離の変化量は、２μｍに限らず、必要な精度や装置の構成等に応じて適宜設定することが好ましい。この変化量については、例えば、１層のインクの厚さや、１層内で同時に層形成をするために使用するインクの種類等に応じて設定することが好ましい。また、平坦化ローラ３０２と硬化したインクのドットとの接触を防ぎ、かつ、適切に平坦化を行うためには、主走査動作を行う毎に変化させるヘッド台間距離の変化量について、例えば、０．５〜５μｍ程度とすることが好ましい。

また、ヘッド台間距離を広げる動作は、必ずしも各回の主走査動作を行う毎に行わなくてもよい。この場合、例えば、予め設定された主走査動作を行う毎にヘッド台間距離を広げることが考えられる。例えば、平坦化を行う複数回の主走査動作のうち、少なくとも一部の複数回の主走査動作について、後で行う主走査動作時のヘッド台間距離を先に行うヘッド台間距離よりも大きくすることが考えられる。また、より具体的には、例えば、図５（ａ）を用いて説明をした場合と同様に、パス数を４回とする場合、２回目の主走査動作（２パス記録）を行った後にのみ、ヘッド台間距離を変化させてもよい。この場合、１回目及び２回目の主走査動作時には、ヘッド台間距離を同じにする。また、３回目及び４回目の主走査動作時には、ヘッド台間距離を同じにする。また、この場合、ヘッド台間距離について、例えば５μｍ程度等にすることが好ましい。

また、本例の造形装置１０においても、主走査動作の向きについて、主走査方向の一方の向きのみではなく、往路及び復路の双方向で行うことも考えられる。また、この場合、積層方向への走査等についても、主走査動作を行う向きに合わせて行うことが考えられる。

図５（ｂ）は、積層方向への走査の他の例を示す図であり、双方向の主走査動作を行う場合の積層方向への走査の例を示す。尚、以下において説明をする点を除き、図５（ｂ）に示した積層方向への走査は、図５（ａ）に示した積層方向への走査や、図３等を用いて説明をした従来の構成での動作と同一又は同様である。

また、この場合、主走査動作時の造形台１６の高さの設定については、図３（ｂ）を用いて説明をした場合と異ならせる。より具体的に、この場合、一のインクの層を形成する動作において、一方の向きへの複数回の主走査動作（例えば、図中の１パス記録、３パス記録に対応する主走査動作）について、造形台１６の高さを同じにはせず、主走査動作を行う毎に造形台１６を少し下げる動作を行う。この場合、一方の向きへの複数回の主走査動作とは、例えば、平坦化ローラユニット２２２の平坦化ローラ３０２により平坦化を行う主走査動作である。また、この場合も、他方の向きへの複数回の主走査動作（例えば、図中の２パス記録、４パス記録に対応する主走査動作）については、戻り時逃げの分だけ造形台１６を下げた状態で、同じ高さで主走査動作を行ってよい。

このように構成した場合、例えば、主走査動作を双方向で行うことにより、立体物の造形をより高速に行うことができる。また、このように構成した場合も、一のインクの層を形成するための一方の向きの主走査動作時のヘッド台間距離について、例えば主走査動作を行う毎に徐々に大きくすることができる。そのため、このように構成すれば、例えば、平坦化の動作において、先の主走査動作時に形成されたインクのドットが平坦化ローラ３０２と接触することを適切に防ぐことができる。また、これにより、インクの層を適切かつ十分に平坦化することができる。更には、この場合、他方の向きの主走査動作時には平坦化を行わず、ヘッド台間距離を同じ距離に設定することにより、例えば造形装置１０の構成や制御を適切に簡略化することができる。

続いて、本例において一のインクの層を形成する動作について、更に詳しく説明をする。図６は、一のインクの層を形成する動作の一例を示す図であり、図５（ａ）を用いて説明をした複数回の主走査動作及び平坦化の動作等について、更に具体的に説明をする。

図６（ａ）〜（ｄ）は、第ｎ＋１層を形成する動作に関し、同じ位置に対して行う１〜４回目の主走査動作（１パス記録〜４パス記録）時の様子を簡略化して示す。図６（ａ）は、１回目の主走査動作（１パス記録）時の様子の一例を示す。

１回目の主走査動作時においては、第ｎ＋１層を形成すべき高さに合わせて造形台１６の高さが調整されている状態で、既に形成されている第ｎ層の上に、インクのドットを形成する。また、形成したインクのドットを硬化させる前に、平坦化ローラ３０２により平坦化を行う。また、平坦化後、紫外線を照射し、インクのドットを硬化させる。

そして、その後、造形台１６を２μｍ下げ、２回目の主走査動作（２パス記録）を行う。図６（ｂ）は、２回目の主走査動作（２パス記録）時の様子の一例を示す。２回目の主走査動作時においては、既に形成されている第ｎ層の上において、１回目の主走査動作で平坦化後に硬化させたインクのドットの近傍に、更にインクのドットを形成する。また、形成したインクのドットを硬化させる前に、平坦化ローラ３０２により平坦化を行う。また、平坦化後、紫外線を照射し、インクのドットを硬化させる。

そして、その後、造形台１６を更に２μｍ下げ、３回目の主走査動作（３パス記録）を行う。図６（ｃ）は、３回目の主走査動作（３パス記録）時の様子の一例を示す。３回目の主走査動作時においては、既に形成されている第ｎ層の上において、１回目及び２回目の主走査動作で平坦化後に硬化させたインクのドットの近傍に、更にインクのドットを形成する。また、形成したインクのドットを硬化させる前に、平坦化ローラ３０２により平坦化を行う。また、平坦化後、紫外線を照射し、インクのドットを硬化させる。

そして、その後、造形台１６を更に２μｍ下げ、４回目の主走査動作（４パス記録）を行う。図６（ｄ）は、４回目の主走査動作（４パス記録）時の様子の一例を示す。４回目の主走査動作時においては、既に形成されている第ｎ層の上において、１〜３回目の主走査動作で平坦化後に硬化させたインクのドットの近傍に、更にインクのドットを形成する。また、形成したインクのドットを硬化させる前に、平坦化ローラ３０２により平坦化を行う。また、平坦化後、紫外線を照射し、インクのドットを硬化させる。

以上のように構成すれば、図５に関連しても説明をしたように、例えば、平坦化の動作において、先の主走査動作時に形成されたインクのドットが平坦化ローラ３０２と接触することを適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、余分なカスの発生等を防ぎ、より適切に平坦化を行うことができる。

また、この場合、カスの発生等を防ぐことにより、平坦化ローラユニット２２２の各部等へのインクの付着を適切に防ぐことができる。より具体的に、例えば、本例のように、平坦化ローラ３０２が掻き上げたインクをブレード３０４により除去する構成の場合、平坦化ローラ３０２やブレード３０４等へのインクの付着をより適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、平坦化により回収した余剰なインクの流れをより良好にし、インクの処理を安定化させることができる。また、インクの回収経路における詰り等を適切に防ぐこともできる。

また、この場合、硬化したインクのドットと平坦化ローラ３０２との接触を防ぐことにより、例えば、平坦化ローラ３０２に余分な振動等が発生すること等も適切に防ぐこともできる。また、これにより、インクの層の表面に意図しない凹凸等が形成されること等を適切に防ぐこともできる。

このように、本例によれば、例えば平坦化を行う複数回の主走査動作について、主走査動作を行う毎にヘッド台間距離を大きくすることにより、平坦化を適切に行いつつ、マルチパス方式での造形を適切に行うことができる。また、これにより、例えば、高い精度で立体物をより適切に造形することができる。

また、この場合、主走査動作毎にヘッド台間距離を少しずつ変化させることにより、例えば、造形される立体物の表面を滑らかにすることもできる。より具体的には、例えば、立体物の表面が緩斜面状の場合等においても、等高線状の目立つ段差等が発生することを防ぎ、表面を滑らかにした造形をより適切に行うことができる。

ここで、本例の構成によりインクの層を形成した場合、インクの層を構成するインクのドットについて、従来の方法で形成した場合と違った状態になると考えられる。そのため、この点についても、簡単に説明をする。

図７は、本例において形成されるインクのドットの状態について説明をする図である。尚、図７においては、各回の主走査動作で形成されるインクのドットについて、図６において１パス記録〜４パス記録を説明する図中で各回の主走査動作で形成されるインクのドットと同じ網掛け模様をつけて示している。

図７（ａ）は、従来の方法でインクの層を形成した場合のインクのドットの状態の一例を示す。従来の方法でインクの層を形成した場合とは、例えば、主走査動作を行う毎に造形台１６を下げる動作等を行わずにインクの層を形成した場合のことである。

この場合、一のインクの層の形成時において、平坦化を行う主走査動作時の造形台１６の高さは一定である。そのため、この場合、各回の主走査動作で形成されるインクのドットは、同じ高さで平坦化されることになる。また、その結果、硬化後のインクのドットの高さについて、いずれの主走査動作で形成されたかによる差は生じない。

図７（ｂ）は、本例の構成でインクの層を形成した場合のインクのドットの状態の一例を示す。また、図７（ｂ）においては、本例の構成でインクの層を形成した場合のドットの状態の一例として、図５（ａ）及び図６を用いて説明をした方法でインクの層を形成した場合のドットの状態の例を示している。

この場合、主走査動作を行う毎に造形台１６を下げるため、平坦化を行う主走査動作時の造形台１６の高さは、主走査動作毎に異なることになる。そのため、各回の主走査動作で形成されるインクのドットは、互いに異なる高さで平坦化されることになる。また、その結果、硬化後のインクのドットの高さについて、図示のように、いずれの主走査動作で形成されたかに応じて差が生じることになる。従って、本例の構成によりインクの層を形成した場合、インクのドットの状態について、従来の方法で形成した場合と違った状態になると考えられる。

尚、各回の主走査動作で形成されるインクのドットと、平坦化ローラユニット２２２における平坦化ローラ３０２との接触の仕方については、装置の具体的な構成により異なると考えられる。例えば、パス数が４パス程度の場合、装置の構成により、同じ位置に対して行う４回の主走査動作のうち、概ね後半の２回の主走査動作で形成されるインクのドットのみが平坦化ローラ３０２と接触する場合等が考えられる。また、同じ位置に対して行う複数回の主走査動作のうち、最後の主走査動作で形成されるインクのドットのみが平坦化ローラ３０２と接触する場合も考えられる。そのため、具体的なドットの形状については、装置の具体的な構成に応じて、図示した場合に限らず、様々に変化すると考えられる。

続いて、平坦化ローラユニット２２２の具体的な構成について、更に詳しく説明をする。図１を用いて上記において説明をしたように、本例において、平坦化ローラユニット２２２は、平坦化ローラ３０２、ブレード３０４、及びインク回収部３０６を有する。また、この場合、平坦化ローラ３０２は、例えば、硬化していないインクを掻き取るローラである、主走査動作時にインクの層の表面と接触することにより、硬化していないインクの一部を除去して、インクの層を平坦化する。これにより、平坦化ローラ３０２は、一のインクの層を形成する動作の中で、インクの表面を平坦化する。また、この場合、インクの層を平坦化するとは、例えば、一のインクの層の厚さとして予め設定された厚さを超えた部分のインクを除去することであってよい。

また、平坦化ローラユニット２２２のより具体的な構成においては、上記以外の構成を更に用いること等も考えられる。図８は、平坦化ローラユニット２２２のより具体的な構成の例を示す。図８（ａ）は、平坦化ローラユニット２２２の構成の一例を示す。

尚、図８（ａ）において、左側の図は、平坦化ローラユニット２２２の断面図である。また、右側の図は、平坦化ローラユニット２２２の斜視図である。また、図８（ａ）においては、硬化済みのｎ−１番目の層の上にｎ番目のインクの層を形成している場合について、未硬化のインクの層を平坦化している様子を簡略化して示す。

図８（ａ）に示した場合において、平坦化ローラユニット２２２は、平坦化ローラ３０２、ブレード３０４、インク回収部３０６に加えて、吸引部３０８を更に備える。吸引部３０８は、平坦化ローラ３０２により除去されたインクを吸引するための構成であり、例えばポンプ３１０により吸引されることにより、インク回収部３０６に回収されたインクを廃インクタンク３１２へ移動させる。この場合、ポンプ３１０は、廃インクタンク３１２から吸引した空気を、例えば空気解放する。また、これにより、廃インクタンク３１２及び吸引部３０８を介した空気の吸引（エアー吸引）を行い、空気と共に、インクを廃インクタンク３１２へ移動させる。また、ポンプ３１０及び廃インクタンク３１２は、吐出ユニット１２（図１参照）の外部に配設されてよい。このように構成すれば、例えば、平坦化ローラ３０２により除去されたインクが平坦化ローラユニット２２２内に溜まりすぎることを適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば長時間連続で造形を行う場合等にも、平坦化をより適切に行うことができる。

図８（ｂ）は、平坦化ローラユニット２２２の構成の他の例を示す。尚、以下に説明をする点を除き、図８（ｂ）において、図８（ａ）と同じ符号を付した構成は、図８（ａ）における構成と同一又は同様である。また、図８（ｂ）においても、図８（ａ）と同様に、断面図及び斜視図を示している。

図８（ｂ）に示した場合において、平坦化ローラユニット２２２は、図８（ａ）に示した場合と比べ、更に多くの吸引部３０８を有する。また、図８（ａ）の構成に対して追加した吸引部３０８は、例えば、平坦化ローラ３０２により掻き上げられたインクがインク回収部３０６に到達する前に、例えばブレード３０４上において、インクを吸引する。このように構成すれば、例えば、平坦化ローラ３０２により除去されたインクが平坦化ローラユニット２２２内に溜まりすぎることをより適切に防ぐことができる。

図８（ｃ）は、平坦化ローラユニット２２２の構成の更なる他の例を示す。尚、以下に説明をする点を除き、図８（ｃ）において、図８（ａ）と同じ符号を付した構成は、図８（ａ）における構成と同一又は同様である。また、図８（ｃ）においても、図８（ａ）と同様に、断面図及び斜視図を示している。

図８（ｃ）に示した場合において、平坦化ローラユニット２２２は、図８（ａ）に示した場合と比べ、加圧空気吐出部３１４を更に有する。加圧空気吐出部３１４は、平坦化ローラ３０２により掻き上げられたインクに加圧空気を吹き付ける構成であり、平坦化ローラ３０２により掻き上げられたインクがインク回収部３０６に到達する前に、例えばブレード３０４上において、インクに空気を吹き付ける。また、この場合、例えば、ブレード３０４により平坦化ローラ３０２から引き剥がしたインクについて、インク回収部３０６へ移動するように空気を吹き付けることが考えられる。また、この場合、ポンプ３１０は、廃インクタンク３１２から吸引した空気を、加圧空気吐出部３１４へ送る。これにより、加圧空気吐出部３１４は、加圧した空気（加圧エアー）をインクに吹き付ける。また、廃インクタンク３１２及び吸引部３０８を介した空気の吸引（エアー吸引）を行い、空気と共に、インクを廃インクタンク３１２へ移動させる。・このように構成すれば、例えば、ブレード３０４上にインクが溜まることをより適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、平坦化ローラ３０２により除去されたインクが平坦化ローラユニット２２２内に溜まりすぎることをより適切に防ぐことができる。

続いて、造形装置１０の構成や動作の変形例について、説明をする。上記においては、主に、一方の向きへの主走査動作時にのみ平坦化を行う構成について説明をした。例えば、図５（ａ）を用いて説明をした構成では、一方の向きの主走査動作のみを行い、その主走査動作中に平坦化を行う。

また、図５（ｂ）を用いて説明をした構成では、双方向の主走査動作を行い、そのうち、一方の向きの主走査動作時にのみ平坦化を行う。より具体的に、この場合、造形装置１０における主走査駆動部１４（図１参照）は、吐出ユニット１２（図１参照）におけるインクジェットヘッドに、主走査方向における一方の向きの主走査動作と、主走査方向における他方の向きの主走査動作とを行わせる。また、平坦化ローラユニット２２２における平坦化ローラ３０２（図１参照）は、一方及び他方の向きの主走査動作のうち、一方の向きの主走査動作中にのみ、インクの層を平坦化する。更に、この場合、積層方向駆動部２０（図１参照）は、一のインクの層を形成する動作の中で行う一方の向きの主走査動作を行う毎にヘッド台間距離を徐々に大きくする。また、他方の向きの複数回の主走査動作のそれぞれにおいて、ヘッド台間距離を同じ距離に設定する。

しかし、造形装置１０の構成及び動作の変形例においては、例えば、双方向の主走査動作を行い、かつ、一方の向きの主走査動作時のみではなく、他方の向きの主走査動作時にも平坦化を行ってもよい。図９は、造形装置１０の構成及び動作の変形例について説明をする図である。図９（ａ）は、一方及び他方の向きの主走査動作時に平坦化を行う場合の動作の一例を示す。図９（ｂ）は、この場合に用いる吐出ユニット１２の構成の一例を示す。尚、以下に説明をする点を除き、図９に示す動作は、図１〜８を用いて説明をした動作と同一又は同様である。

この場合、主走査動作時にインクジェットヘッドを移動させる向きによらず、主走査動作を行う毎に造形台１６（図１参照）を下げ、ヘッド台間距離を徐々に大きくすることが考えられる。例えば、図示した場合においては、１層の厚さが２５μｍのインクの層を形成する場合において、主走査動作を行う毎に２μｍだけ造形台１６を下げる場合の例を示している。

また、この場合、例えば、図９（ｂ）に示すような、主走査方向の一方側及び他方側に平坦化ローラユニット２２２を有する吐出ユニット１２を用い、主走査動作時に後方側になる平坦化ローラユニット２２２の平坦化ローラ３０２（図１参照）により平坦化を行うことが考えられる。すなわち、この場合、主走査駆動部１４（図１参照）は、インクジェットヘッドに、主走査方向における一方の向きの主走査動作と、主走査方向における他方の向きの主走査動作とを行わせる。また、この場合、造形装置１０における吐出ユニット１２は、平坦化手段として、一方の向きの主走査動作中にインクの層を平坦化する第１の平坦化ローラ３０２と、他方の向きの主走査動作中にインクの層を平坦化する第２の平坦化ローラ３０２とを有する。

より具体的に、この場合、吐出ユニット１２は、図１（ｂ）に示した吐出ユニット１２と比べ、符号ＵＶ１を付した紫外線光源２２０と、インクジェットヘッドの並び（サポート材用ヘッド２１０等）との間にも、平坦化ローラユニット２２２を更に有する。また、この場合、２個の平坦化ローラユニット２２２のそれぞれにおける平坦化ローラ３０２は、反対方向へ回転する。例えば、２個の平坦化ローラユニット２２２のうち、図中の右側に配設されている平坦化ローラユニット２２２における平坦化ローラ３０２は、図中において時計回りになる方向へ回転する。また、図中の左側に配設されている平坦化ローラユニット２２２における平坦化ローラ３０２は、図中において反時計回りになる方向へ回転する。

また、この場合、図中の左側から右側へ吐出ユニット１２を移動させる主走査動作時には、左側の平坦化ローラユニット２２２により、平坦化を行う。また、図中の右側から左側へ吐出ユニット１２を移動させる主走査動作時には、右側の平坦化ローラユニット２２２により、平坦化を行う。そのため、この場合、吐出ユニット１２は、更に、主走査動作の向きに応じて一方の平坦化ローラユニット２２２のみを有効にする機構を有することが好ましい。また、このような機構としては、例えば、Ｚ方向へ移動可能に平坦化ローラユニット２２２を保持して、有効にする平坦化ローラユニット２２２のみを選択して下げる構成等が考えられる。

また、この場合、積層方向駆動部２０（図１参照）は、一のインクの層を形成する動作の中で行う複数回の主走査動作のそれぞれにおいて、後で行う主走査動作時のヘッド台間距離を、先に行う主走査動作時のヘッド台間距離よりも大きくする。また、これにより、一方の向きの主走査動作についてのみではなく、他方の向きの主走査動作についても、主走査動作を行う毎にヘッド台間距離を徐々に大きくする。

このように構成した場合も、主走査動作を双方向で行うことにより、立体物の造形をより高速に行うことができる。また、この場合、主走査動作の向きに合わせて複数の平坦化ローラ３０２を用いることにより、いずれの向きの主走査動作においても、適切に平坦化を行うことができる。

更には、主走査動作を行う毎にヘッド台間距離を徐々に大きくすることにより、例えば、先の主走査動作時に形成されたインクのドットが平坦化ローラ３０２と接触することを適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、余分なカスの発生等を防ぎ、より適切に平坦化を行うことができる。

続いて、マルチパス方式の動作の変形例について、説明をする。上記においては、マルチパス方式の動作の例として、主に、副走査動作における送り量を所定のパス幅に設定する方式である大ピッチパス方式について、説明をした。しかし、マルチパス方式の動作としては、大ピッチパス方式以外の方式を用いることも考えられる。

図１０及び図１１は、マルチパス方式の動作を行う様々な方式について説明をする図であり、ノズル列の解像度が１５０ｄｐｉのインクジェットヘッド２００を用いて、パス数を４として、６００ｄｐｉの解像度（密度）でインクの層を形成する場合の動作の例を示す。尚、以下に説明をする点を除き、造形装置１０の構成及び動作は、図１〜９を用いて説明をした場合と同一又は同様である。例えば、以下に説明をする各動作においても、図１〜９を用いて説明をした場合と同様に、予め設定された回数の主走査動作を行う毎に、ヘッド台間距離を広げることが好ましい。この場合、例えば、平坦化を行う主走査動作を１回行う毎に、ヘッド台間距離を所定の距離だけ広げることが好ましい。

図１０（ａ）は、造形に用いるインクジェットヘッド２００の構成の一例を示す。図示した構成において、インクジェットヘッド２００は、副走査方向と平行なノズル列方向に複数のノズルが並ぶノズル列を有する。また、複数のノズルは、１／１５０インチの一定の間隔（ノズルピッチＰ）で並ぶ。そのため、ノズル列の長さは、（総ノズル数−１）×１／１５０インチになる。

図１０（ｂ）は、大ピッチパス方式のマルチパス方式でインクの層を形成する動作の一例を示す図である。上記においても説明をしたように、大ピッチパス方式とは、例えば、パス数をｎとした場合に、副走査動作での送り量について、ノズル列の長さＬｈの１／ｎ（＝Ｌｈ／ｎ）にする方式である。また、図１０（ｂ）においては、パス数を４とした場合について図示をしている。そのため、この場合、副走査動作での送り量は、ノズル列の長さＬｈの１／４（＝Ｌｈ／４）になる

また、この図において、インクジェットヘッド２００のノズル列を４等分した各領域の横に記した丸囲みの数字は、ノズル列中の各領域を区別するための数字である。また、インクジェットヘッド２００の右側に示した図は、主走査動作と副走査動作とを繰り返す動作の一例を示す図であり、１回目の主走査動作（第１Ｐａｓｓ）からＮ回目の主走査動作（第ＮＰａｓｓ）について、造形中の立体物の各領域と、その領域に対してインク滴を吐出するノズル列中の領域との関係を示している。この場合、ノズル列中の領域とは、上記の丸囲みの数字で区別して示した領域である。また、図の上側に記載した説明は、各回の主走査動作時やその前後に行う動作を示している。また、図の右側には、完了列長として、主走査動作を行った回数と、インクの層の形成が完了した領域の長さとの関係を示している。

図示のように動作を行うことにより、大ピッチパス方式のマルチパス方式でインクの層を適切に形成することができる。また、複数の層を積層して形成することにより、立体物を適切に造形することができる。

図１１（ａ）は、小ピッチパス方式のマルチパス方式でインクの層を形成する動作の一例を示す図である。小ピッチパス方式とは、例えば、パス数をｎとした場合に、副走査動作での送り量について、ノズル列の長さＬｈの１／ｎ（＝Ｌｈ／ｎ）よりも小さくする方式である。また、小ピッチパス方式については、大ピッチパス方式のように副走査動作の送り量を一定にして一のインクの層を形成するのではなく、より小さな送り量の副走査動作を挟んだ主走査動作を所定のパス数分だけ行う動作と、その後にノズル列の長さに対応する所定の送り量での副走査動作とを繰り返すことで一のインクの層を形成する動作であるといえる。また、図１１（ａ）においては、より具体的に、より小さな送り量の副走査動作を行う場合の送り量について、ノズルピッチＰよりも小さく、かつ、Ｐ／ｎの整数倍にした場合の例を示している。

また、この図において、丸囲みの数字等の記号や、説明の文字等は、図１０（ｂ）と同一又は同様の事項を示している。図示のように動作を行うことにより、小ピッチパス方式のマルチパス方式でインクの層を適切に形成することができる。また、複数の層を積層して形成することにより、立体物を適切に造形することができる。また、この場合、完了列長の比較から分かるように、例えば、大ピッチパス方式で造形を行う場合と比べ、より少ない主走査動作の回数でインクの層を形成することができる。また、これにより、例えば、造形速度をより高速化することができる。

ここで、小ピッチパス方式について、より一般化して示した場合、予め設定された回数の主走査動作が行われる毎に、副走査駆動部１８（図１参照）により、副走査方向におけるノズル列の長さをパス数で除した幅よりも小さな距離である副走査方向移動距離だけ、造形台１６に対して相対的に副走査方向へインクジェットヘッドを移動させる方式であるといえる。また、この場合、副走査方向移動距離は、ノズル列中で隣接するノズル間の副走査方向における距離であるノズルピッチ副走査方向成分の整数倍と、ノズルピッチ副走査方向成分未満の距離とを足した距離であるといえる。ノズルピッチ第２方向成分の整数倍とは、例えば、ノズルピッチ副走査方向成分と、０以上の整数との積のことである。このように構成すれば、例えば、副走査方向における解像度について、ノズルピッチ副走査方向成分よりも小さな距離の対応する高い解像度を適切に実現することができる。

また、図１１（ａ）においては、小ピッチパス方式の動作の一例として、造形しようとする立体物の幅（副走査方向における長さ）がノズル列の長さ（Ｌｈ）よりも大きい場合について、図示をしている。そのため、この場合、４回の主走査動作を行う毎に、ノズル列の長さＬｈと等しい距離を送り量とする副走査動作を行っている。また、より一般化して示した場合、例えば、ノズル列の長さＬｈ分の領域に対してパス数分の主走査動作を行った後に、ノズル列の長さＬｈに対応する距離だけ、副走査方向へ造形台１６に対して相対的にインクジェットヘッド２００を移動させているといえる。また、この場合、インクジェットヘッド２００の移動後、更に、パス数分の主走査動作を行う。このように構成すれば、例えば、立体物のサイズが大きい場合にも、立体物の造形を適切に行うことができる。

しかし、例えば立体物の幅がノズル列の長さＬｈよりも小さい場合、このような大きな距離の副走査動作を行うことなく、立体物の幅全体に対して同時にノズル列からインク滴を吐出することも考えられる。このように構成すれば、例えば、ライン型のインクジェットヘッドを用いる場合と同様にして、マルチパスでの造形を適切に行うことができる。また、これにより、例えば、立体物の造形をより高速に行うことができる。

図１１（ｂ）は、全面順次パス方式のマルチパス方式でインクの層を形成する動作の一例を示す図である。全面順次パス方式とは、例えば、同じ回の主走査動作をインクの層の全面に対して順次行う方式である。また、この場合、同じ回の主走査動作とは、例えば、一のインクの層を形成する動作において、同じ位置に対して複数回行う主走査のうち、同じ回の主走査動作のことである。

また、この図において、丸囲みの数字等の記号や、説明の文字等は、図１０（ｂ）と同一又は同様の事項を示している。図示のように動作を行うことにより、全面順次パス方式のマルチパス方式でインクの層を適切に形成することができる。また、複数の層を積層して形成することにより、立体物を適切に造形することができる。また、この場合、完了列長の比較から分かるように、例えば、大ピッチパス方式で造形を行う場合と比べ、より少ない主走査動作の回数でインクの層を形成することができる。また、これにより、例えば、造形速度をより高速化することができる。

ここで、全面順次パス方式について、より一般化して示した場合、例えば、一のインクの層を形成する動作において、１回の主走査動作が行われる毎に、副走査駆動部１８により、副走査方向におけるノズル列の長さ分の距離だけ、造形台１６に対して相対的に副走査方向へインクジェットヘッド２００を移動させる動作であるといえる。また、この場合、一のインクの層を形成すべき領域の全体に対し、例えば、１回目の主走査動作を行った後に、インクの層の各位置に対し、インクジェットヘッド２００に２回目の主走査動作を行う。

また、この場合、副走査動作において副走査方向へインクジェットヘッド２００を移動させる距離は、例えば、副走査方向におけるノズル列の長さと等しい距離である。また、パス数が３以上である場合、３回目以降の各回の主走査動作については、例えば、前回の主走査動作がインクの層の全体に対して行われた後に行う。このように構成すれば、全面順次パス方式での造形をより適切に行うことができる。

また、上記においては、主に、副走査動作におけるインクジェットヘッド２００の移動の向きについて、一方の向きにする場合について、説明をした。この場合、副走査動作におけるインクジェットヘッド２００の移動の向きとは、例えば、造形台１６に対して相対的にインクジェットヘッド２００を移動させる向きのことである。しかし、造形装置１０の構成及び動作の更なる変形例においては、副走査動作におけるインクジェットヘッド２００の移動の向きについても、一方の向き及び他方の向きの双方向にすることが考えられる。

図１２及び図１３は、造形装置１０の構成及び動作の更なる変形例について説明をする図である。図１２（ａ）は、以下において説明をする動作で用いるインクジェットヘッド２００の構成、及び、造形する立体物５０の構成の一例を示す。このインクジェットヘッド２００は、例えば、図１〜１１を用いて説明をした各構成において用いるインクジェットヘッドと同一又は同様のインクジェットヘッドであってよい。

また、図示した場合において、インクジェットヘッド２００におけるノズル列の長さＬｈは、６４ｍｍである。そのため、パス数を４回とした場合、ノズル列の長さをパス数で除した長さ（Ｌｈ／４）は、１６ｍｍになる。また、図示した場合において造形する立体物５０は、逆さのカップ形状の立体物であり、開口部となる部分を下向きにした状態で、造形台１６上に形成される。また、この場合、カップの内部になる領域には、サポート層が形成される。また、この場合、断面Ａと示した位置は、図１２（ｂ）、図１３（ａ）、（ｂ）に示す造形断面に対応する位置である。また、この造形断面は、直径が１２０ｍｍの円型状になっている。また、図１２（ｂ）、図１３（ａ）、（ｂ）は、副走査動作におけるインクジェットヘッド２００の移動の向きを双方向にした場合の動作の例を示す図であり、大ピッチパス方式、小ピッチパス方式、及び全面順次パス方式のそれぞれでインクの層を形成する場合について、各回の主走査動作の後に行う副走査動作でのインクジェットヘッド２００の移動の向きを示す。

より具体的に、例えば、図１２（ｂ）においては、大ピッチパス方式での動作に関し、連続する２つのインクの層を形成する動作について、それぞれのインクの層を形成する１〜１１番目の主走査動作の合間に行う副走査動作の向きについて、数字を付した矢印で示している。また、この場合、それぞれのインクの層の形成する動作として、造形を制御する造形データの端と主走査動作の開始位置とを合わせて、複数回の主走査動作を行う。

例えば、一のインクの層の形成時において、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動方向を一方の向き（往路方向）に設定し、図１０（ｂ）を用いて説明をした場合と同一又は同様にして、インクの層を形成する。例えば、図示した場合においては、造形データの左端の位置から主走査動作を開始する。そして、各回の主走査動作を行う毎に、ノズル列の長さをパス数で除した距離である１６ｍｍだけ、副走査方向における一方の向き（図中の右側）へインクジェットヘッド２００を移動させる。また、同様にして主走査動作と副走査動作とを繰り返し、１１回の主走査動作を行うことで、１層目のインクの層が完成する。

また、その後、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動方向を他方の向き（復路方向）に設定し、図１０（ｂ）を用いて説明をした場合と同一又は同様にして、インクの層を形成する。この場合、造形データの右端の位置から主走査動作を開始する。また、この場合も、各回の主走査動作を行う毎に、１６ｍｍだけ、副走査方向における他方の向き（図中の左側）へインクジェットヘッド２００を移動させる。また、これにより、例えば、１１回の主走査動作を行うことで、２層目のインクの層が完成する。

ここで、副走査動作を双方向で行う場合においても、図１〜１０を用いて説明をした場合と同一又は同様にして、ヘッド台間距離を変化させることが好ましい。また、この場合、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動の向きに合わせて、ヘッド台間距離を変化させることが好ましい。このように構成すれば、例えば、副走査動作を双方向で行う場合においても、硬化したインクのドットと平坦化ローラ３０２（図１参照）とが接触すること等を適切に防ぐことができる。

また、副走査動作を双方向で行う動作について、より一般化して示した場合、副走査駆動部１８（図１参照）の動作について、一部の主走査動作に続いて、副走査方向における一方の向きへ造形台１６に対して相対的にインクジェットヘッド２００を移動させ、かつ、他の少なくとも一部の主走査動作に続いて、副走査方向における他方の向きへ造形台１６に対して相対的にインクジェットヘッド２００を移動させる動作であるといえる。このように構成すれば、例えば、副走査動作を双方向で行うことにより、立体物５０の造形をより高速に行うことができる。

また、図１２（ｂ）を用いて説明をした動作については、例えば、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動の向きについて、インクの層毎に反対にする動作であるともいえる。この場合、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動の向きについて、連続する２のインクの層の間で反対になるように設定することになる。また、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動の向きの設定について、より一般化して示した場合、積層される複数のインクの層のうち、一部のインクの層の形成時において、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動の向きを一方の向きに設定し、他のインクの層の形成時において、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動の向きを他方の向きに設定する構成であるともいえる。

また、図１３（ａ）においては、小ピッチパス方式での動作に関し、同じ領域に対して連続して行うパス数（４回）分の主走査動作の合間に行う副走査動作の向きについて、数字を付した矢印で示している。この場合、一のインクの層の形成時には、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動方向を一方の向き（往路方向）に設定し、図１１（ａ）を用いて説明をした場合と同一又は同様にして、インクの層を形成する。また、この場合も、それぞれのインクの層の形成は、造形を制御する造形データの端と主走査動作の開始位置とを合わせて行う。

より具体的に、この場合、造形データの左端の位置から主走査動作を開始して、間に小ピッチの副走査動作を挟みつつ、パス数分である４回の主走査動作を行う。そして、その後、ノズル列の長さ分の６４ｍｍだけ副走査方向における一方の向き（図中の右側）へインクジェットヘッド２００を移動させる。また、図示した場合においては、このような動作を２回繰り返すことにより、ノズル列の長さの２倍の領域である１２８ｍｍの範囲にインクの層を形成することができる。従って、この場合、上記の動作を２回行うことで１層目のインクの層が完成する。

また、その後、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動方向を他方の向き（復路方向）に設定し、図１１（ａ）を用いて説明をした場合と同一又は同様にして、インクの層を形成する。この場合、造形データの右端の位置から主走査動作を開始する。

より具体的に、この場合、造形データの右端の位置から主走査動作を開始して、間に小ピッチの副走査動作を挟みつつ、パス数分である４回の主走査動作を行う。そして、その後、ノズル列の長さ分の６４ｍｍだけ副走査方向における他方の向き（図中の左側）へインクジェットヘッド２００を移動させる。この場合も、１層目と同様に、上記の動作を２回行うことで２層目のインクの層が完成する。また、上記以外の点について、図１３（ａ）に示した動作は、図１２（ｂ）に示した動作と同一又は同様に行ってよい。

また、図１３（ｂ）においては、全面順次パス方式での動作に関し、同じ領域に対して連続して行うパス数（４回）分の主走査動作の合間に行う副走査動作の向きについて、数字を付した矢印で示している。また、この場合、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動の向きについては、インクの層毎ではなく、全面に対して同じ回の主走査動作を行う毎（パス毎）に変化させる。また、この場合も、それぞれのインクの層の形成は、造形を制御する造形データの端と主走査動作の開始位置とを合わせて行う。

より具体的に、この場合、造形データの左端の位置から主走査動作を開始して、図１１（ｂ）を用いて説明をした場合と同一又は同様にして、インクの層の全面に対する１回目の主走査動作（１パス目）を行う。また、この場合、１回の主走査動作を行う毎に、ノズル列の長さ分の６４ｍｍだけ副走査方向における一方の向き（図中の右側）へインクジェットヘッド２００を移動させる。また、図示した場合においては、この動作を２回繰り返すことにより、ノズル列の長さの２倍の領域である１２８ｍｍの範囲に対し、１回目の主走査動作を行うことができる。また、これにより、インクの層の全面に対し、１回目の主走査動作が完了する。

また、その後、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動方向を他方の向き（復路方向）に設定し、インクの層の全面に対する２回目の主走査動作（２パス目）を行う。この場合、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動方向以外は１パス目と同一又は同様にして、各動作を行ってよい。これにより、インクの層の全面に対し、２回目の主走査動作が完了する。

また、その後、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動方向を順次反対にして、１パス目及び２パス目と同一又は同様の動作を行う。また、これにより、インクの層の全面に対し、３回目及び４回目の主走査動作（３パス目及び４パス目の動作）が完了する。また、上記以外の点について、図１３（ｂ）に示した動作は、図１２（ｂ）及び図１３（ａ）に示した動作と同一又は同様に行ってよい。

以上のように構成すれば、例えば、大ピッチパス方式、小ピッチパス方式、及び全面順次パス方式のそれぞれでインクの層を形成する場合において、双方向の副走査動作を適切に行うことができる。また、これにより、立体物５０の造形をより高速かつ適切に行うことができる。

以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

本発明は、例えば造形装置に好適に利用できる。

１０・・・造形装置、１２・・・吐出ユニット、１４・・・主走査駆動部、１６・・・造形台、１８・・・副走査駆動部、２０・・・積層方向駆動部、２２・・・制御部、５０・・・立体物、１０２・・・キャリッジ、１０４・・・ガイドレール、２００・・・インクジェットヘッド、２０２・・・有色インク用ヘッド、２０４・・・造形材用ヘッド、２０６・・・白インク用ヘッド、２０８・・・クリアインク用ヘッド、２１０・・・サポート材用ヘッド、２２０・・・紫外線光源、２２２・・・平坦化ローラユニット、３０２・・・平坦化ローラ、３０４・・・ブレード、３０６・・・インク回収部、３０８・・・吸引部、３１０・・・ポンプ、３１２・・・廃インクタンク、３１４・・・加圧空気吐出部、４０２・・・矢印、４０４・・・領域

Claims (12)

1. 積層造形法で立体物を造形する造形装置であって、
   インクジェット方式でインク滴を吐出するインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドにより形成されるインクの層を平坦化する平坦化手段と、
   造形中の前記立体物を支持する台状部材であり、前記インクジェットヘッドと対向する位置に配設される造形台と、
   インク滴を吐出しながら予め設定された第１の方向へ前記造形台に対して相対的に移動する第１方向走査を前記インクジェットヘッドに行わせる第１方向走査駆動部と、
   積層造形法において複数の層が積層される方向であり、前記第１の方向と直交する積層方向へ前記造形台及び前記インクジェットヘッドのうちの少なくとも一方を移動させることにより、前記インクジェットヘッドと前記造形台との間の距離であるヘッド台間距離を変化させる積層方向駆動部と
   を備え、
   前記インクジェットヘッドは、前記第１の方向と非平行なノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列を有し、
   前記第１方向走査駆動部は、
   前記第１方向走査において、前記第１の方向における少なくとも一方の向きへ前記インクジェットヘッドを移動させ、
   かつ、一のインクの層を形成する動作において、造形中の前記立体物の同じ位置に対し、前記一方の向きへ前記インクジェットヘッドを移動させる前記第１方向走査を複数回行わせ、
   前記平坦化手段は、前記一方の向きの前記第１方向走査において、前記インクジェットヘッドと共に移動して、インクの層を平坦化し、
   前記積層方向駆動部は、
   前記ヘッド台間距離について、前記一のインクの層が形成される毎に、当該一のインクの層の形成開始前と比べて、予め設定されたインクの層の厚さ分だけ大きくし、
   かつ、前記一のインクの層を形成する動作の中で行う前記一方の向きの少なくとも一部の複数回の前記第１方向走査のそれぞれにおいて、後で行う前記第１方向走査時の前記ヘッド台間距離を、先に行う前記第１方向走査時の前記ヘッド台間距離よりも大きくすることを特徴とする造形装置。
2. 前記少なくとも一部の複数回の前記第１方向走査のそれぞれに対して、前記積層方向駆動部は、前記ヘッド台間距離について、前記予め設定されたインクの層の厚さよりも小さな距離だけ互いに異ならせることを特徴とする請求項１に記載の造形装置。
3. 前記平坦化手段は、インクの層の表面と接触することでインクの層を平坦化するローラであることを特徴とする請求項１又は２に記載の造形装置。
4. 前記第１の方向と直交する第２の方向へ前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させる第２方向走査駆動部を更に備え、
   前記一のインクの層を形成する動作において、前記インクの層の各位置に対し、前記第１方向走査駆動部は、予め設定された複数のパス数分の前記第１方向走査を前記インクジェットヘッドに行わせ、
   前記一のインクの層を形成する動作において、前記第２方向走査駆動部は、予め設定された回数の前記第１方向走査が行われる毎に、前記第２の方向における前記ノズル列の長さを前記パス数で除した幅であるパス幅分だけ、前記造形台に対して相対的に前記第２の方向へ前記インクジェットヘッドを移動させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の造形装置。
5. 前記第１の方向と直交する第２の方向へ前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させる第２方向走査駆動部を更に備え、
   前記一のインクの層を形成する動作において、前記インクの層の各位置に対し、前記第１方向走査駆動部は、予め設定された複数のパス数分の前記第１方向走査を前記インクジェットヘッドに行わせ、
   前記一のインクの層を形成する動作において、前記第２方向走査駆動部は、予め設定された回数の前記第１方向走査が行われる毎に、前記第２の方向における前記ノズル列の長さを前記パス数で除した幅よりも小さな距離である第２方向移動距離だけ、前記造形台に対して相対的に前記第２の方向へ前記インクジェットヘッドを移動させ、
   前記第２方向移動距離は、
   前記ノズル列中で隣接する前記ノズル間の前記第２の方向における距離であるノズルピッチ第２方向成分の整数倍と、ノズルピッチ第２方向成分未満の距離とを足した距離であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の造形装置。
6. 前記第１の方向と直交する第２の方向へ前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させる第２方向走査駆動部を更に備え、
   前記一のインクの層を形成する動作において、前記インクの層の各位置に対し、前記第１方向走査駆動部は、予め設定された複数のパス数分の前記第１方向走査を前記インクジェットヘッドに行わせ、
   前記一のインクの層を形成する動作において、前記第２方向走査駆動部は、１回の前記第１方向走査が行われる毎に、前記第２の方向における前記ノズル列の長さ分の距離だけ、前記造形台に対して相対的に前記第２の方向へ前記インクジェットヘッドを移動させ、
   前記一のインクの層を形成すべき領域の全体に対し、１回目の前記第１方向走査を行った後に、前記インクの層の各位置に対し、前記第１方向走査駆動部は、前記インクジェットヘッドに、２回目の前記第１方向走査を行わせることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の造形装置。
7. 前記第１方向走査駆動部は、前記インクジェットヘッドに、前記第１の方向における前記一方の向きの前記第１方向走査と、前記第１の方向における他方の向きの前記第１方向走査とを行わせ、
   前記平坦化手段は、前記一方及び前記他方の向きの前記第１方向走査のうち、前記一方の向きの前記第１方向走査中にのみ、インクの層を平坦化し、
   前記積層方向駆動部は、前記一のインクの層を形成する動作の中で行う前記他方の向きの複数回の前記第１方向走査のそれぞれにおいて、前記ヘッド台間距離を同じ距離に設定することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の造形装置。
8. 前記第１方向走査駆動部は、前記インクジェットヘッドに、前記第１の方向における前記一方の向きの前記第１方向走査と、前記第１の方向における他方の向きの前記第１方向走査とを行わせ、
   前記平坦化手段として、
   前記一方の向きの前記第１方向走査中にインクの層を平坦化する第１の前記平坦化手段と、
   前記他方の向きの前記第１方向走査中にインクの層を平坦化する第２の前記平坦化手段とを備え、
   前記積層方向駆動部は、前記一のインクの層を形成する動作の中で行う前記他方の向きの少なくとも一部の複数回の前記第１方向走査のそれぞれにおいて、後で行う前記第１方向走査時の前記ヘッド台間距離を、先に行う前記第１方向走査時の前記ヘッド台間距離よりも大きくすることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の造形装置。
9. 前記第１の方向と直交する第２の方向へ前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させる第２方向走査駆動部を更に備え、
   前記第２方向走査駆動部は、
   一部の前記第１方向走査に続いて、前記第２の方向における一方の向きへ前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させ、
   かつ、他の少なくとも一部の前記第１方向走査に続いて、前記第２の方向における他方の向きへ前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の造形装置。
10. 積層造形法で立体物を造形する造形方法であって、
    インクジェット方式でインク滴を吐出するインクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドにより形成されるインクの層を平坦化する平坦化手段と、
    造形中の前記立体物を支持する台状部材であり、前記インクジェットヘッドと対向する位置に配設される造形台と
    を用い、
    インク滴を吐出しながら予め設定された第１の方向へ前記造形台に対して相対的に移動する第１方向走査を前記インクジェットヘッドに行わせ、
    積層造形法において複数の層が積層される方向であり、前記第１の方向と直交する積層方向へ前記造形台及び前記インクジェットヘッドのうちの少なくとも一方を移動させることにより、前記インクジェットヘッドと前記造形台との間の距離であるヘッド台間距離を変化させ、
    前記インクジェットヘッドは、前記第１の方向と非平行なノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列を有し、
    前記第１方向走査において、前記第１の方向における少なくとも一方の向きへ前記インクジェットヘッドを移動させ、
    かつ、一のインクの層を形成する動作において、造形中の前記立体物の同じ位置に対し、前記一方の向きへ前記インクジェットヘッドを移動させる前記第１方向走査を複数回行わせ、
    前記平坦化手段は、前記一方の向きの前記第１方向走査において、前記インクジェットヘッドと共に移動して、インクの層を平坦化し、
    前記ヘッド台間距離について、前記一のインクの層が形成される毎に、当該一のインクの層の形成開始前と比べて、予め設定されたインクの層の厚さ分だけ大きくし、
    かつ、前記一のインクの層を形成する動作の中で行う前記一方の向きの少なくとも一部の複数回の前記第１方向走査のそれぞれにおいて、後で行う前記第１方向走査時の前記ヘッド台間距離を、先に行う前記第１方向走査時の前記ヘッド台間距離よりも大きくすることを特徴とする造形方法。
11. 積層造形法で立体物を造形する造形装置であって、
    インクジェット方式でインク滴を吐出するインクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドにより形成されるインクの層を平坦化する平坦化手段と、
    造形中の前記立体物を支持する台状部材であり、前記インクジェットヘッドと対向する位置に配設される造形台と、
    インク滴を吐出しながら予め設定された第１の方向へ前記造形台に対して相対的に移動する第１方向走査を前記インクジェットヘッドに行わせる第１方向走査駆動部と、
    積層造形法において複数の層が積層される方向であり、前記第１の方向と直交する積層方向へ前記造形台及び前記インクジェットヘッドのうちの少なくとも一方を移動させることにより、前記インクジェットヘッドと前記造形台との間の距離であるヘッド台間距離を変化させる積層方向駆動部と
    を備え、
    前記インクジェットヘッドは、前記第１の方向と非平行なノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列を有し、
    前記第１方向走査駆動部は、
    前記第１方向走査において、前記第１の方向における少なくとも一方の向きへ前記インクジェットヘッドを移動させ、
    かつ、一のインクの層を形成する動作において、造形中の前記立体物の同じ位置に対し、前記一方の向きへ前記インクジェットヘッドを移動させる前記第１方向走査を複数回行わせ、
    前記平坦化手段は、前記一方の向きの前記第１方向走査において、前記インクジェットヘッドと共に移動して、インクの層を平坦化し、
    前記積層方向駆動部は、
    前記ヘッド台間距離について、前記一のインクの層が形成される毎に、当該一のインクの層の形成開始前と比べて、予め設定されたインクの層の厚さ分だけ大きくし、
    かつ、前記一のインクの層を形成する動作の中で行う前記一方の向きの少なくとも一部の複数回の前記第１方向走査のそれぞれにおいて、後で行う前記第１方向走査時の前記ヘッド台間距離と、先に行う前記第１方向走査時の前記ヘッド台間距離とを異ならせることを特徴とする造形装置。
12. 積層造形法で立体物を造形する造形方法であって、
    インクジェット方式でインク滴を吐出するインクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドにより形成されるインクの層を平坦化する平坦化手段と、
    造形中の前記立体物を支持する台状部材であり、前記インクジェットヘッドと対向する位置に配設される造形台と
    を用い、
    インク滴を吐出しながら予め設定された第１の方向へ前記造形台に対して相対的に移動する第１方向走査を前記インクジェットヘッドに行わせ、
    積層造形法において複数の層が積層される方向であり、前記第１の方向と直交する積層方向へ前記造形台及び前記インクジェットヘッドのうちの少なくとも一方を移動させることにより、前記インクジェットヘッドと前記造形台との間の距離であるヘッド台間距離を変化させ、
    前記インクジェットヘッドは、前記第１の方向と非平行なノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列を有し、
    前記第１方向走査において、前記第１の方向における少なくとも一方の向きへ前記インクジェットヘッドを移動させ、
    かつ、一のインクの層を形成する動作において、造形中の前記立体物の同じ位置に対し、前記一方の向きへ前記インクジェットヘッドを移動させる前記第１方向走査を複数回行わせ、
    前記平坦化手段は、前記一方の向きの前記第１方向走査において、前記インクジェットヘッドと共に移動して、インクの層を平坦化し、
    前記ヘッド台間距離について、前記一のインクの層が形成される毎に、当該一のインクの層の形成開始前と比べて、予め設定されたインクの層の厚さ分だけ大きくし、
    かつ、前記一のインクの層を形成する動作の中で行う前記一方の向きの少なくとも一部の複数回の前記第１方向走査のそれぞれにおいて、後で行う前記第１方向走査時の前記ヘッド台間距離と、先に行う前記第１方向走査時の前記ヘッド台間距離とを異ならせることを特徴とする造形方法。

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