JP2017105141A - 立体物の製造方法および立体物の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液滴の吐出不良等が生じたとしても、立体物の単位層を良好に形成すること。
【解決手段】本発明に係る立体物の製造方法は、単位層（２５）を構成する画素列のうち、所定数ｎ（ｎ≧２の整数）の群に分割された画素群（２５Ａ，２５Ｂ）各々に対して、ノズル列（２２）の異なる領域を割り当てる工程と、各領域内のノズル（２１）が１つの画素群（２５Ａ，２５Ｂ）を形成することで画素列を形成する工程とを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、単位層を積層して形成された立体物を造形するための立体物の製造方法および立体物の製造装置に関する。

三次元造形物を製造する技術として、インクジェット法、シート積層法、溶融物堆積法（ＦＤＭ：Fused Deposition Molding）、インクジェットバインダ法、光造形法（ＳＬ：Stereo Lithography）および粉末焼結法（ＳＬＳ：Selective Laser Sintering）等が知られている。

なかでも、インクジェット法として、光の照射を受けることで硬化するモデル材を吐出して製造した層を積層する方法が多用されている。この方法では、まず最終的に得たい三次元造形物の外観内観のデザイン・機構等を三次元ＣＡＤによってデータ化した後、当該データを一定間隔でスライスした多層型のパターンデータを作成する。次いで、各層のパターンデータに則して、モデル材を吐出して、各層を積層することにより三次元造形物を製造する。

ところで、インクジェットヘッドの各ノズルから吐出された液滴の一部は、霧状のミストとなって空気中を浮遊する。そして、この浮遊するミストがノズル面に付着すると、ノズル面の汚れとなり、液滴の吐出不良またはノズル抜けを引き起こす。また、各ノズルから吐出される液滴の吐出頻度が低い場合、あるいは液滴自体の粘性等によってノズル面またはノズル内で増粘を起こし、ノズル抜けの原因になることがある。そこで、特許文献１には、液滴の吐出不良またはノズル抜けを防止するための技術が開示されている。具体的には、特許文献１に開示されている技術では、ヘッドを不規則にずらすことにより、ノズル抜け部分が積層方向に重ならないようにしている。

特開２０１２−７１６１１号公報（２０１２年４月１２日公開）

しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、単位層の積層方向にノズル抜け部分が重なることを問題視しているが、ヘッドが主走査方向に移動しながらマルチパス印刷を行う場合は、主走査方向に連続してノズル抜け部分が並ぶため、単位層には主走査方向に溝が形成されてしまう。

そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたとしても、単位層を良好に形成することができる立体物の製造方法および立体物の製造装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る立体物の製造方法は、ヘッドから液滴を吐出して形成した単位層を積層して立体物を造形する立体物の製造方法であって、上記ヘッドは、当該ヘッドの主走査方向に直交する副走査方向に複数のノズルが並んだノズル列を有し、当該ノズル列は、上記副走査方向に所定数ｎ（ｎ≧２の整数）の領域に分割されており、上記単位層を構成する画素列のうち、上記所定数ｎの群に分割された、上記主走査方向において所定間隔で位置する画素からなる画素群各々に対して、上記ノズル列の異なる上記領域を割り当てる割当工程と、各上記領域内の上記ノズルが、１つの上記画素群を形成することで上記画素列を形成する形成工程と、を含む。

上記の方法によれば、１回のパスで１つの画素群を形成しており、すべてのパスで１つの単位層が完成するようになっている。特に、上記の方法では、１回のパスにより所定間隔で位置する画素を形成している。これにより、１つのノズルによって形成される画素は、主走査方向において連続して並ばず、主走査方向に分散されることになる。そのため、仮に液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたとしても、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたノズルによって形成された画素が主走査方向において連続して並ぶことで単位層に主走査方向に溝が形成されてしまうことを防ぐことができる。このように、本発明の一態様に係る立体物の製造方法では、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたとしても、単位層を良好に形成することができる。

ここで、通常のマルチパス印刷では、パス数が２倍になれば、造形時間も２倍の時間がかかってしまう。しかし、本発明の一態様に係る立体物の製造方法では、１回のパスで等間隔に１つの画素群を形成しており、すべてのパスで１つの単位層が完成するようになっているため、ヘッドの走査解像度を下げることができ、パス１回あたりの走査速度が通常のマルチパス印刷と比べて速くなる。したがって、本発明の一態様に係る立体物の製造方法では、パス数が２倍になっても１回のパスの走査速度も２倍になるため、造形時間をシングルパスで単位層を形成する場合の造形時間と同等にすることができる。

また、本発明の一態様に係る立体物の製造方法においては、上記形成工程は、１つの上記領域内の上記ノズルが、第１画素列群を形成する第１形成工程と、上記第１形成工程の後、上記１つの領域よりも上記副走査方向の下流側に位置し、当該１つの領域に隣接する上記領域内の上記ノズルが、上記第１画素列群とは異なる第２画素列群を形成する工程と、を含んでいてもよい。

上記の方法によれば、１つの領域における液滴の吐出制御を行い、ヘッドの一走査が終えると、液滴を吐出する領域を次の領域に切り替えて吐出制御を行う。このように、上記の方法では、１つのパスで１つの領域に含まれるノズルから液滴を吐出させ、次のパスで次の領域に含まれるノズルから液滴を吐出させて、１つの単位層を形成するマルチパス印刷を行うことができる。

本発明の一態様に係る立体物の製造方法においては、上記割当工程では、上記単位層を積層する積層方向において隣接する少なくとも２つの上記画素各々に対して割り当てる上記ノズル列の上記領域が異なっていてもよい。

上記の方法によれば、１つのノズルによって形成される画素は、積層方向においても連続して並ばず、積層方向にも分散されることになる。これにより、仮に液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたとしても、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたノズルによって形成された画素が積層方向において連続して並ぶことで立体物に積層方向に溝が形成されてしまうことを防ぐことができる。

本発明の一態様に係る立体物の製造方法は、各上記ノズルから吐出される液滴の液量を検出する検出工程と、上記検出工程による検出結果に基づき、上記複数のノズルのうち、予め定められた時間内において、吐出される液滴の液量が所定の範囲外である異常ノズルを特定する第１特定工程と、上記異常ノズルによって形成される画素と上記主走査方向において最も近接する画素を形成する近接ノズルを特定する第２特定工程と、上記異常ノズルが吐出する液滴の液量に応じて、上記近接ノズルから吐出する液滴の液量を調整する調整工程と、をさらに含んでいてもよい。

上記の方法によれば、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じている異常ノズルが存在する場合は、異常ノズルが吐出する液滴の液量の過不足を近接ノズルから吐出する液滴の液量を調整して補っている。これにより、上記の方法では、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたとしても、単位層をより良好に形成することができる。

本発明の一態様に係る立体物の製造方法は、上記調整工程では、予め定められた時間内において、上記異常ノズルが吐出する液滴の液量が上記所定の範囲よりも多い場合、当該異常ノズルが吐出する液滴の液量に応じて、上記近接ノズルから吐出する液滴の液量を減少させ、予め定められた時間内において、上記異常ノズルが吐出する液滴の液量が上記所定の範囲よりも少ない場合、当該異常ノズルが吐出する液滴の液量に応じて、上記近接ノズルから吐出する液滴の液量を増加させてもよい。

上記の方法によれば、過多吐出の異常ノズルが存在する場合、当該異常ノズルが吐出する液滴の液量に応じて、近接ノズルから吐出する液滴の液量を減少させる。また、過少吐出の異常ノズルが存在する場合、当該異常ノズルが吐出する液滴の液量に応じて、近接ノズルから吐出する液滴の液量を増加させる。このように、異常ノズルが吐出する液滴の液量の過不足を近接ノズルから吐出する液滴の液量を調整して補うことができる。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る立体物の製造装置は、ヘッドから液滴を吐出して形成した単位層を積層して立体物を造形する立体物造形装置であって、上記ヘッドは、当該ヘッドの主走査方向に直交する副走査方向に複数のノズルが並んだノズル列を有し、当該ノズル列は、上記副走査方向に所定数ｎ（ｎ≧２の整数）の領域に分割されており、上記単位層を構成する画素列のうち、上記所定数ｎの群に分割された、上記主走査方向において所定間隔で位置する画素からなる画素群各々に対して、上記ノズル列の異なる上記領域を割り当てる割当部を備え、各上記領域内の上記ノズルは、１つの上記画素群を形成することで上記画素列を形成する。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係る立体物の製造方法と同じ効果を奏することができる。

本発明の一態様によれば、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたとしても、単位層を良好に形成することができる。

本発明の一実施形態に係る立体物造形装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る印刷ヘッドの概略構成を示す模式図である。 図中の（ａ）は、単位層を示す模式図であり、（ｂ）および（ｃ）は、各パスにおける本発明の一実施形態に係る印刷ヘッドのノズル列と、単位層の構成画素との関係を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る立体物造形方法の流れを示すフロー図である。 図中の（ａ）は、単位層を示す模式図であり、（ｂ）および（ｃ）は、各パスにおける本発明の一実施形態に係る印刷ヘッドのノズル列と、単位層の構成画素との関係を示す模式図である。 図中の（ａ）は、形成する立体部を示す断面図であり、（ｂ）は、１つの単位層群における各単位層の構成画素の形成順序を示す模式図である。 図中の（ａ）は、形成する立体部を示す断面図であり、（ｂ）は、１つの単位層群における各単位層の構成画素の形成順序を示す模式図である。 本発明の他の実施形態に係る立体物造形装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 図中の（ａ）および（ｂ）は、各パスにおける本発明の他の実施形態に係る印刷ヘッドのノズル列と、単位層の構成画素との関係を示す模式図である。 本発明の他の実施形態に係る立体物造形方法の流れを示すフロー図である。

〔第１の実施形態〕
本発明の一実施形態に係る立体物の製造方法（以下、立体物造形方法と称す）について説明するが、まずは、本実施形態において製造しようとする立体物を製造するための製造装置（以下、立体物造形装置と称す）の概要を説明する。

（立体物造形装置１０ａ）
図１は、本発明の一実施形態に係る立体物造形装置１０ａの概略構成を示す機能ブロック図である。図１に示すように、立体物造形装置１０ａは、キャリッジ１１、ステージ１２、印刷ヘッド２０（ヘッド）および制御部３０を有している。制御部３０は、キャリッジ移動制御部３１、ステージ移動制御部３２および吐出制御部３５（割当部）を有している。

［キャリッジ１１］
キャリッジ１１は、印刷ヘッド２０を搭載し、移動可能に構成されている。キャリッジ移動制御部３１は、キャリッジ１１を制御することによって、印刷ヘッド２０を主走査方向に走査させる。

［ステージ１２］
ステージ１２は、印刷ヘッド２０から吐出された液滴を堆積させるプレート状のステージであり、移動可能に構成されている。ステージ移動制御部３２は、ステージ１２を制御することにより、当該ステージ１２を主走査方向に直交する副走査方向に移動させると共に、ステージ１２の高さ（鉛直方向における位置）を変更する。

なお、本実施形態では、ステージ１２を副走査方向に移動させると共に、ステージ１２の高さを変更する態様について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、印刷ヘッド２０とステージとの相対的な位置が変化すればよいため、キャリッジ１１を主走査方向および副走査方向の双方に移動させると共に、キャリッジ１１の高さを変更する態様であってもよい。

［印刷ヘッド２０］
図２は、印刷ヘッド２０の概略構成を示す模式図である。図２に示すように、印刷ヘッド２０は、複数のノズル２１が副走査方向に並ぶノズル列２２を有している。ノズル列２２は、副走査方向に所定数ｎ（ｎ≧２の整数）の領域に分割されており、本図では２つの領域（領域Ａおよび領域Ｂ）に分割されている。各ノズル２１は、液滴を吐出可能なように構成されている。

なお、本図では、印刷ヘッド２０が１つのノズル列２２を有している構成を示しているが、印刷ヘッド２０は複数のノズル列２２を有していてもよい。複数のノズル列２２を有する場合、各ノズル列２２から異なる種類の液滴（モデル材用の液滴、サポート材用の液滴およびカラー材用の液滴）を吐出する。以下では、説明を分かりやすくするために、１つのノズル列２２に着目して、本発明に係る立体物造形装置および立体物造形方法について説明する。したがって、以下でノズル列２２に関してなされる説明は、複数のノズル列２２を有する場合には、すべてのノズル列２２に適用される。

ステージ１２の上面に印刷ヘッド２０の下面を対向配置し、キャリッジ移動制御部３１が、印刷ヘッド２０を主走査方向に走査させると共に、吐出制御部３５が、印刷ヘッド２０の一部のノズル２１からステージ１２に液滴を吐出させることにより、ステージ１２の上面に沿って広がる単位層を複数積層することができる。このようにして、ステージ上に立体物が造形される。

単位層とは、立体物を構成する複数の画素において、積層方向の厚み、又は画素に対して着弾する液滴の着弾数が同じであって、同一面上の形成された層である。また、単位層に対して、ローラ等を用いて平坦化処理を行う場合には、平坦化処理の前後で形成される層が各々単位層と言える。なお、１つの画素に対する液滴の着弾数は１又は複数である。

［吐出制御部３５］
吐出制御部３５は、造形する立体物の造形データに基づき、単位層を構成する画素列に対して使用するノズル列２２の異なる領域を、単位層を構成する画素列のうち、所定間隔で位置する画素（列）からなる所定数の画素（列）群各々に対して割り当てた割当情報を作成する。そして、吐出制御部３５は、当該割当情報に基づき、印刷ヘッド２０による液滴吐出を制御して各単位層を形成させる。

具体的には、吐出制御部３５は、割当情報に基づき、各画素（列）群に割り当てられたノズル列２２の領域ごとに吐出制御を行い、キャリッジ移動制御部３１による印刷ヘッド２０の主走査方向への走査に伴い、１つの領域内のノズル２１につき１つの画素（列）群を形成させている。なお、各領域内のノズル２１は、他の領域内のノズル２１とは異なる画素（列）群を形成する。また、上記の所定数とは、ノズル列２２が有する領域の数と同じである。

ここで、吐出制御部３５は、印刷ヘッド２０の主走査方向への走査に伴い、１つの領域における液滴の吐出制御を行い、印刷ヘッド２０の一走査が終えると、液滴を吐出する領域を次の領域（すなわち、当該１つの領域よりも副走査方向の下流側に位置し、当該１つの領域に隣接する領域）に切り替えて吐出制御を行う。このように、吐出制御部３５は、最初の１パス目で領域Ａに含まれるノズル２１から液滴を吐出させ、次の２パス目で領域Ｂに含まれるノズル２１から液滴を吐出させて、１つの単位層を形成するマルチパス印刷を行う。

（立体物造形方法）
本実施形態に係る立体物造形装置１０ａでは、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたとしても、単位層を良好に形成するための立体物造形方法を採用している。この立体物造形方法について、図３および図４を参照して説明する。図３の（ａ）は、単位層を示す模式図であり、（ｂ）および（ｃ）は、各パスにおける印刷ヘッド２０のノズル列２２と、単位層の構成画素との関係を示す模式図である。図４は、本実施形態に係る立体物造形方法の流れを示すフロー図である。

立体物造形装置１０ａでは、造形する立体物の造形データが制御部３０に入力されると、各単位層の形成を開始する。具体的には、まず、吐出制御部３５は、単位層を構成する画素列に対して使用するノズル列２２の異なる領域を、単位層を構成する画素列のうち、所定間隔で位置する画素（列）からなる所定数の画素（列）群各々に対して割り当てた割当情報を作成する（図４のステップＳ１；以下、「Ｓ１」と略記する）。

図３の場合、図中の（ａ）に示すように、吐出制御部３５は、ノズル列２２の領域を、単位層２５を構成する画素列のうち所定間隔で位置する第１画素（列）２５ａからなる第１画素（列）群２５Ａと、単位層２５を構成する画素列のうち所定間隔で位置する第１画素（列）２５ａとは異なる第２画素（列）２５ｂからなる第２画素（列）群２５Ｂとに対して割り当てた割当情報を作成する。以下では、第１画素（列）群２５Ａに対して、ノズル列２２の領域Ａを割り当て、第２画素（列）群２５Ｂに対して、ノズル列２２の領域Ｂを割り当てた場合を想定して説明する。

そして、最初の１パス目では、吐出制御部３５は、割当情報に基づき、ノズル列２２の１つの領域における液滴の吐出制御を行う。具体的には、キャリッジ移動制御部３１が、印刷ヘッド２０を主走査方向へ走査させながら、吐出制御部３５が、割当情報に基づき、上記の１つの領域に含まれるノズル２１に、１つの画素（列）群を形成させる（Ｓ２）。そして、ステージ移動制御部３２が、ステージ１２を副走査方向に移動させる。

図３の場合、図中の（ｂ）に示すように、吐出制御部３５は、領域Ａにおける液滴の吐出制御を行っており、割当情報に基づき、領域Ａに含まれるノズル２１に、第１画素（列）群２５Ａを形成させる。すなわち、領域Ａに含まれるノズル２１は、単位層２５における第１画素（列）群２５Ａが液滴の吐出箇所であり、単位層２５における他の画素（列）群（つまり、第２画素（列）群２５Ｂ）が液滴の不吐出箇所となっている。

次の２パス目では、吐出制御部３５は、液滴を吐出する領域をノズル列２２の次の領域（すなわち、上記の１つの領域よりも副走査方向の下流側に位置し、当該１つの領域に隣接する領域）に切り替えて吐出制御を行う。具体的には、キャリッジ移動制御部３１が、印刷ヘッド２０を主走査方向へ走査させながら、吐出制御部３５が、割当情報に基づき、次の領域に含まれるノズル２１に、他の画素（列）群を形成させる（Ｓ３）。

図３の場合、図中の（ｃ）に示すように、吐出制御部３５は、液滴を吐出する領域を次の領域Ｂに切り替えて吐出制御を行っており、割当情報に基づき、領域Ｂに含まれるノズル２１に、第２画素（列）群２５Ｂを形成させる。すなわち、領域Ｂに含まれるノズル２１は、単位層２５における第２画素（列）群２５Ｂが液滴の吐出箇所であり、単位層２５における他の画素（列）群（つまり、第１画素（列）群２５Ａ）が液滴の不吐出箇所となっている。

吐出制御部３５は、すべての領域における液滴の吐出制御を終えるまで以上の動作を繰り返し行う（Ｓ４，ＮＯ）。吐出制御部３５が、すべての領域における液滴の吐出制御を終えると（Ｓ４，ＹＥＳ）、すべての画素（列）群が形成され、１つの単位層２５が形成される（Ｓ５）。

例えば、図３では、１パス目で領域Ａに含まれるノズル２１が第１画素（列）２５ａを形成し、２パス目で領域Ｂに含まれるノズル２１が第１画素（列）２５ａの間に第２画素（列）２５ｂを形成することになり、以上の２パスによって１つの単位層２５が形成される。

このように、立体物造形装置１０ａでは、１回のパスで１つの画素（列）群（すなわち、単位層２５を構成する画素（列）の半分の画素（列））を形成しており、すべてのパスで１つの単位層２５が完成するようになっている。特に、立体物造形装置１０ａでは、１回目のパスにより所定間隔で第１画素（列）２５ａを形成し、２回目のパスで第１画素（列）２５ａの間に第２画素（列）２５ｂを形成している。すなわち、１回のパスにより、所定間隔で位置する画素（列）を形成している。

これにより、１つのノズル２１によって形成される画素は、主走査方向において連続して並ばず、主走査方向に分散されることになる。そのため、仮に液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたとしても、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたノズル２１によって形成された画素が主走査方向において連続して並ぶことで単位層２５に主走査方向に溝が形成されてしまうことを防ぐことができる。このように、立体物造形装置１０ａでは、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたとしても、単位層２５を良好に形成することができる。

ここで、通常のマルチパス印刷では、パス数が２倍になれば、造形時間も２倍の時間がかかってしまう。しかし、立体物造形装置１０ａでは、１回のパスで単位層２５を構成する画素（列）の半分の画素（列）を、規則的に等間隔で形成しているため、印刷ヘッド２０の走査解像度は、造形しようとする単位層２５の解像度の半分となる。そのため、１回のパスの走査速度が、造形しようとする単位層２５の解像度で走査する際の走査速度の２倍になる。つまり、主走査方向における単位層２５の解像度が６００ｄｐｉである場合には、印刷ヘッド２０の走査解像度を３００ｄｐｉと設定することにより、６００ｄｐｉの解像度で走査する場合の走査速度の２倍とすることができる。

このように、立体物造形装置１０ａでは、１回のパスで等間隔に１つの画素（列）群を形成しており、すべてのパスで１つの単位層２５が完成するようになっているため、印刷ヘッド２０の走査解像度を下げることができ、パス１回あたりの走査速度が通常のマルチパス印刷と比べて速くなる。したがって、立体物造形装置１０ａでは、パス数が２倍になっても１回のパスの走査速度も２倍になるため、造形時間をシングルパスで単位層２５を形成する場合の造形時間と同等にすることができる。

なお、以上では、ノズル列２２を、副走査方向に２つの領域（領域Ａおよび領域Ｂ）に分割する形態を示したが、本発明はこれに限定されるわけではない。例えば、ノズル列２２を、副走査方向に３つの領域に分割してもよい。この場合は、吐出制御部３５は、単位層２５を構成する画素列のうち、所定間隔（この場合は、２つの画素（列）おき）に位置する画素（列）からなる３つの画素（列）群各々に対してノズル列２２の異なる領域を割り当て、各領域内のノズル２１に、等間隔に複数の画素（列）を形成させることで１つの画素（列）群を形成させることになる。

すなわち、３パスで単位層２５が形成され、１つ目の領域内のノズル２１によって形成される画素（列）と、２つ目の領域内のノズル２１によって形成される画素（列）と、３つ目の領域内のノズル２１によって形成される画素（列）とが主走査方向に順に並んで形成されることになる。この場合も、印刷ヘッド２０の走査解像度を１/３に設定することにより、立体物造形装置１０ａでは、パス数が３倍になるが１回のパスの走査速度も３倍になるため、造形時間は１回のパスで単位層２５を形成する場合の造形時間と同等にすることができる。

なお、以上では、すべてのパスで１つの単位層２５が完成する構成を示したが、本発明は必ずしもこれに限定されるわけではない。例えば、１つの単位層が大きい場合は、当該単位層を複数の区画に分け、区画ごとに造形を行う。この場合は、以上のＳ２〜Ｓ５に関する説明における「単位層２５」を「単位層の一区画」に読み替えて、単位層の一区画ごとに以上のＳ２〜Ｓ５の動作を行えばよい。これにより、すべてのパスで１つの単位層の一区画が形成され、単位層の全区画を形成することで１つの単位層が完成する。

（上下の層におけるノズル列の領域の割当）
単位層２５を積層する積層方向の上下の層におけるノズル列２２の領域の割り当てについて、図５および図６を参照して説明する。図５の（ａ）は、単位層２６を示す模式図であり、（ｂ）および（ｃ）は、各パスにおける印刷ヘッド２０のノズル列２２と、単位層２６の構成画素との関係を示す模式図である。また、図６の（ａ）は、形成する立体部５ａを示す断面図であり、（ｂ）は、１つの単位層群における各単位層の構成画素の形成順序を示す模式図である。

図５の（ａ）に示す単位層２６は、図３に示した単位層２５の上層に位置する単位層である。吐出制御部３５は、単位層２６についても、ノズル列２２の領域を、単位層２６を構成する画素列のうち所定間隔で位置する第１画素（列）２６ａからなる第１画素（列）群２６Ａと、単位層２６を構成する画素列のうち所定間隔で位置する第１画素（列）２６ａとは異なる第２画素（列）２６ｂからなる第２画素（列）群２６Ｂとに対して割り当てた割当情報を作成する。

この際、吐出制御部３５は、単位層２６における各画素（列）について、下層に位置する単位層２５の画素（列）とは異なる、ノズル列２２の領域を割り当てる。すなわち、吐出制御部３５は、単位層２５および単位層２６の積層方向において隣接する２つの画素各々に対して割り当てるノズル列２２の領域を異ならせる。

例えば、図５の（ａ）では、吐出制御部３５は、単位層２５において領域Ｂに含まれるノズル２１によって形成される第２画素（列）２５ｂの上層に位置する第１画素（列）２６ａに対して、ノズル列２２の領域Ａを割り当て、単位層２５において領域Ａに含まれるノズル２１によって形成される第１画素（列）２５ａの上層に位置する第２画素（列）２６ｂに対して、ノズル列２２の領域Ｂを割り当てている。すなわち、単位層２６では、図中左端から、領域Ｂに含まれるノズル２１によって形成される画素（列）２５ｂ、領域Ａに含まれるノズル２１によって形成される画素（列）２５ａが順に並ぶことになる。

そして、最初の１パス目では、図５の（ｂ）に示すように、吐出制御部３５は、領域Ａにおける液滴の吐出制御を行っており、割当情報に基づき、領域Ａに含まれるノズル２１に、第１画素（列）２６ａを形成させる。次の２パス目では、図５の（ｃ）に示すように、吐出制御部３５は、液滴を吐出する領域を次の領域Ｂに切り替えて吐出制御を行っており、割当情報に基づき、領域Ｂに含まれるノズル２１に、第２画素（列）２６ｂを形成させる。

単位層２６のさらに上層の単位層を形成する場合も同様に、吐出制御部３５は、単位層２６の上層の単位層における各画素（列）について、下層に位置する単位層２６の画素（列）とは異なる、ノズル列２２の領域を割り当てる。すなわち、吐出制御部３５は、単位層２６の上層の単位層に対して、ノズル列２２の領域を単位層２５と同様に割り当てることになる。したがって、単位層２６の上層の単位層では、図３の（ａ）に示したように、図中左端から、領域Ａに含まれるノズル２１によって形成される画素（列）２５ａ、領域Ｂに含まれるノズル２１によって形成される画素（列）２５ｂが順に並ぶことになる。

以上より、図６の（ａ）に示すように、立体物５ａは、ノズル列２２の領域を単位層２５と同様に割り当てた単位層２５Ｐと、ノズル列２２の領域を単位層２６と同様に割り当てた単位層２６Ｐとからなる単位層群４０ａを積層方向に繰り返し積層して形成されことになる。

これにより、図６の（ｂ）に示すように、単位層２５Ｐにおいて領域Ａに含まれるノズル２１から形成された第１画素（列）２５ａの上層には、単位層２６Ｐにおいて領域Ｂに含まれるノズル２１から形成された第２画素（列）２６ｂが形成され、単位層２５Ｐにおいて領域Ｂに含まれるノズル２１から形成された第２画素（列）２５ｂの上層には、単位層２６Ｐにおいて領域Ａに含まれるノズル２１から形成された第１画素（列）２６ａが形成される。すなわち、単位層２５Ｐおよび単位層２６Ｐの積層方向において隣接する２つの画素各々は、互いに異なる領域に含まれるノズル２１から形成される。

そのため、１つのノズル２１によって形成される画素は、積層方向においても連続して並ばず、積層方向にも分散されることになる。これにより、仮に液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたとしても、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたノズル２１によって形成された画素が積層方向において連続して並ぶことで立体物５ａに積層方向に溝が形成されてしまうことを防ぐことができる。このように、立体物造形装置１０ａでは、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたとしても、立体物５ａを良好に形成することができる。

なお、ノズル列２２を、副走査方向に３つ以上の領域に分割する場合も同様である。例えば、ノズル列２２を、副走査方向に３つの領域に分割する場合を、図７を参照して説明する。図７の（ａ）は、形成する立体部５ａを示す断面図であり、（ｂ）は、１つの単位層群における各単位層の構成画素の形成順序を示す模式図である。

この場合も、吐出制御部３５は、各単位層における各画素（列）について、下層に位置する単位層の画素（列）とは異なる、ノズル列２２の領域を割り当てる。すなわち、吐出制御部３５は、単位層の積層方向において隣接する３つの画素各々に対して割り当てるノズル列２２の領域を異ならせる。

以上より、図７の（ａ）に示すように、立体物５ｂは、ノズル列２２の領域を第１の割り当て方で割り当てた単位層２５Ｐと、ノズル列２２の領域を第２の割り当て方で割り当てた単位層２６Ｐと、ノズル列２２の領域を第３の割り当て方で割り当てた単位層２７Ｐとからなる単位層群４０ｂを積層方向に繰り返し積層して形成されことになる。

なお、「ノズル列２２の領域の割り当て方」とは、各単位層において、第１〜第３の領域に含まれるノズル２１によって形成される第１画素（列）〜第３画素列の並び方と換言することができる。例えば、図７の（ｂ）に示すように、単位層２５Ｐでは、図中左端から、第１の領域に含まれるノズル２１によって形成される画素（列）２５ａ、第２の領域に含まれるノズル２１によって形成される画素（列）２５ｂ、第３の領域に含まれるノズル２１によって形成される画素（列）２５ｃが順に並ぶ。

また、単位層２６Ｐでは、図中左端から、第３の領域に含まれるノズル２１によって形成される画素（列）２６ｃ、第１の領域に含まれるノズル２１によって形成される画素（列）２６ａ、第２の領域に含まれるノズル２１によって形成される画素（列）２６ｂが順に並び、単位層２７Ｐでは、図中左端から、第２の領域に含まれるノズル２１によって形成される画素（列）２７ｂ、第３の領域に含まれるノズル２１によって形成される画素（列）２７ｃ、第１の領域に含まれるノズル２１によって形成される画素（列）２７ａが順に並ぶ。

これにより、単位層２５Ｐにおいて第１の領域に含まれるノズル２１から形成された第１画素（列）２５ａの上層には、単位層２６Ｐにおいて第３の領域に含まれるノズル２１から形成された第３画素（列）２６ｃが形成され、さらにその上層には、単位層２７Ｐにおいて第２の領域に含まれるノズル２１から形成された第２画素（列）２７ｂが形成される。単位層２５Ｐにおいて第２の領域および第３の領域に含まれるノズル２１から形成された第２画素（列）２５ｂおよび第３画素（列）２５ｃについても同様である。すなわち、単位層の積層方向において隣接する３つの画素各々は、互いに異なる領域に含まれるノズル２１から形成される。

なお、図７の（ｃ）に示すように、単位層２５Ｐにおいて第１の領域に含まれるノズル２１から形成された第１画素（列）２５ａの上層には、単位層２６Ｐにおいて第２の領域に含まれるノズル２１から形成された第２画素（列）２６ｂが形成され、さらにその上層には、単位層２７Ｐにおいて第３の領域に含まれるノズル２１から形成された第３画素（列）２７ｃが形成されてもよく、積層方向において隣接する３つの画素の形成順序（積層順序）に限定はない。

このように、単位層の積層方向において隣接する３つの画素各々は、互いに異なる領域に含まれるノズル２１から形成されるため、１つのノズル２１によって形成される画素は、積層方向においても連続して並ばず、積層方向にも分散されることになる。これにより、仮に液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたとしても、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたノズル２１によって形成された画素が積層方向において連続して並ぶことで立体物５ｂに積層方向に溝が形成されてしまうことを防ぐことができる。

なお、図７の（ｂ）および（ｃ）では、単位層の積層方向において隣接する３つの画素各々を、互いに異なる領域に含まれるノズル２１から形成しているが、必ずしもこれに限定されるわけではない。例えば、単位層の積層方向において隣接する少なくとも２つの画素各々を、互いに異なる領域に含まれるノズル２１から形成しても、１つのノズル２１によって形成される画素は、積層方向においても連続して並ばず、積層方向にも分散されることになる。これにより、仮に液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたとしても、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたノズル２１によって形成された画素が積層方向において連続して並ぶことで立体物５ｂに積層方向に溝が形成されてしまうことを防ぐことができる。

〔第２の実施形態〕
本実施形態では、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じた場合に、単位層をより良好に形成するための立体物造形方法について説明するが、まずは、本実施形態において製造しようとする立体物を造形するための立体物造形装置の概要を説明する。

（立体物造形装置１０ｂ）
図５は、本発明の一実施形態に係る立体物造形装置１０ｂの概略構成を示す機能ブロック図である。なお、第１の実施形態と同様の部材には同じ部材番号を付し、説明を省略する。図５に示すように、立体物造形装置１０ｂは、キャリッジ１１、ステージ１２、印刷ヘッド２０および制御部３０を有している。制御部３０は、キャリッジ移動制御部３１、ステージ移動制御部３２、ノズル検査部３３、ノズル選択部３４、吐出制御部３５およびノズル検査制御部３６を有している。

［ノズル検査部３３］
ノズル検査部３３は、予め定められた時間内において、各ノズル２１から吐出される液滴の液量を検出するノズル検査を行う。

なお、ノズル検査は、従来公知の方法によって行えばよく、本実施形態では、フォトセンサを用いて、予め定められた時間内において、各ノズル２１から吐出される液滴の液量を検出する場合について説明する。具体的には、ノズル検査部３３は、フォトセンサが遮光される度合いに基づき、予め定められた時間内において、各ノズル２１から吐出される液滴の液量を検出する。

ノズル検査の他の例としては、テスト吐出領域に対して、液滴を吐出させた後に、吐出した液滴の状態を確認する方法が挙げられる。ただし、立体物を造形する過程で印刷ヘッド２０とステージ１２との間の距離は変化するため、より正確なノズル検査を行うためにはフォトセンサを用いたノズル検査を行うことが好ましい。

［ノズル選択部３４］
ノズル選択部３４は、ノズル検査部３３による検出結果に基づき、複数のノズル２１のうち、予め定められた時間内において、吐出される液滴の液量が所定の範囲外である異常ノズルを特定する。すなわち、ノズル選択部３４は、例えば液滴詰まり等の原因により適正な液滴吐出が不可能になり、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じている異常ノズルを特定する。

なお、ノズル選択部３４は、吐出不良が生じている異常ノズルとして、吐出される液滴の液量が所定の範囲よりも少ない異常ノズル（すなわち、過少吐出の異常ノズル）だけでなく、吐出される液滴の液量が所定の範囲よりも多い異常ノズル（すなわち、過多吐出の異常ノズル）も特定する。

ノズル選択部３４は、複数のノズル２１の中から異常ノズルを特定すると、造形する立体物の造形データに基づき、当該異常ノズルによって形成される画素と主走査方向において最も近接する画素を形成する近接ノズルを特定する。そして、ノズル選択部３４は、異常ノズルが吐出する液滴の液量の情報、および近接ノズルの情報を吐出制御部３５に送る。

［吐出制御部３５］
吐出制御部３５は、複数のノズル２１の中に異常ノズルが含まれる場合は、ノズル選択部３４から受け取った情報に基づき、当該異常ノズルが吐出する液滴の液量に応じて、ノズル選択部３４によって特定された近接ノズルから吐出する液滴の液量を調整して、印刷ヘッド２０から液滴を吐出させる。

［ノズル検査制御部３６］
ノズル検査制御部３６は、ノズル検査部３３によるノズル検査を制御する。具体的には、ノズル検査制御部３６は、ノズル検査部３３によるノズル検査のタイミング、および検査対象とするノズル２１を制御している。

本実施形態では、ノズル検査制御部３６は、検査対象のノズル２１から吐出される液滴を使用する単位層を形成する前であり、当該単位層の直下にある単位層を形成した後に、当該ノズル２１のノズル検査を行うように、ノズル検査部３３を制御する。検査対象のノズル２１を使用する直前により近いタイミングでノズル検査することにより、使用頻度が低いノズル２１であっても、その吐出不良またはノズル抜けをより効果的に見つけることができる。

なお、本実施形態では、ノズル検査部３３によるノズル検査を、ノズル検査制御部３６によって制御する形態について説明するが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、立体物造形装置１０ｂをユーザが操作することによりノズル検査を行ってもよい。

（立体物造形方法）
本実施形態に係る立体物造形装置１０ｂによる具体的な立体物造形方法について、図６および図７を参照して説明する。図６は、印刷ヘッド２０のノズル列２２と、単位層２５の構成画素との関係を示す模式図である。図７は、本実施形態に係る立体物造形方法の流れを示すフロー図である。

立体物造形装置１０ｂでは、造形する立体物の造形データが制御部３０に入力されると、任意の単位層２５の形成を開始する前に、ノズル検査部３３が各ノズル２１のノズル検査を行う。具体的には、まず、吐出制御部３５は、ノズル列２２の異なる領域を、単位層を構成する画素列のうち、所定間隔で位置する画素（列）からなる所定数の画素（列）群各々に対して割り当てた割当情報を作成する（図７のステップＳ１１；以下、「Ｓ１１」と略記する）。

図６の場合、図中の（ａ）に示すように、吐出制御部３５は、ノズル列２２の領域を、単位層２５を構成する画素列のうち所定間隔で位置する第１画素（列）２５ａからなる第１画素（列）群２５Ａと、単位層２５を構成する画素列のうち所定間隔で位置する第１画素（列）２５ａとは異なる第２画素（列）２５ｂからなる第２画素（列）群２５Ｂとに対して割り当てた割当情報を作成する。以下では、第２画素（列）群２５Ａに対して、ノズル列２２の領域Ａを割り当て、第２画素（列）群２５Ｂに対して、ノズル列２２の領域Ｂを割り当てた場合を想定して説明する。

そして、ノズル検査制御部３６は、ノズル検査部３３に、各ノズル２１のノズル検査として、予め定められた時間内において、各ノズル２１から吐出される液滴の液量を検出する（Ｓ１２）。

ノズル選択部３４は、ノズル検査部３３による検出結果に基づき、複数のノズル２１のうち、予め定められた時間内において、吐出される液滴の液量が所定の範囲外であるノズルを異常ノズルとして特定する（Ｓ１３）。図６の（ｂ）では、領域Ａの紙面上側から３つ目のノズル２１が、ノズル抜けが生じている異常ノズル２３とする。

次にノズル選択部３４は、造形する立体物の造形データに基づき、異常ノズル２３によって形成される画素と主走査方向において最も近接する画素を形成する近接ノズルを特定する（Ｓ１４）。図６の（ｂ）では、異常ノズル２３によって形成される画素１６ａ〜１６ｄと主走査方向において最も近接する画素は、画素１７ａ〜１７ｄである。この画素１７ａ〜１７ｄを形成するノズルは、領域Ｂの紙面上側から３つ目のノズル２１であるため、ノズル選択部３４は、当該ノズル２１を近接ノズル２４として特定する。

そして、ノズル選択部３４は、異常ノズルが吐出する液滴の液量の情報、および近接ノズルの情報を吐出制御部３５に送る。吐出制御部３５は、ノズル選択部３４から受け取った情報に基づき、当該異常ノズル２３が吐出する液滴の液量に応じて、近接ノズル２４から吐出する液滴の液量を調整する（Ｓ１５）。

例えば、図６では、異常ノズル２３にノズル抜けが生じているので、異常ノズル２３が吐出する液滴の液量はゼロである。そこで、吐出制御部３５は、近接ノズル２４から吐出する液滴の液量を増加して当該近接ノズル２４から液滴を吐出させる。近接ノズル２４から吐出する液滴の液量の増加量は、異常ノズル２３によって形成されるはずの画素１６ａ〜１６ｄを、近接ノズル２４が代わりに形成し得る程度の量である。

その後、吐出制御部３５は、各単位層２５の形成を開始する。まず、最初の１パス目では、吐出制御部３５は、割当情報に基づき、ノズル列２２の１つの領域における液滴の吐出制御を行う。具体的には、キャリッジ移動制御部３１が、印刷ヘッド２０を主走査方向へ走査させながら、吐出制御部３５が、割当情報に基づき、上記の１つの領域に含まれるノズル２１に、１つの画素（列）群を形成させる（Ｓ１６）。そして、ステージ移動制御部３２が、ステージ１２を副走査方向に移動させる。

図６の場合、図中の（ｂ）に示すように、吐出制御部３５は、領域Ａにおける液滴の吐出制御を行っており、割当情報に基づき、領域Ａに含まれるノズル２１に、第１画素（列）群２５Ａを形成させる。すなわち、領域Ａに含まれるノズル２１は、単位層２５における第１画素（列）群２５Ａが液滴の吐出箇所であり、単位層２５における他の画素（列）群（つまり、第２画素（列）群２５Ｂ）が液滴の不吐出箇所となっている。

ここで、領域Ａには異常ノズル２３が含まれるため、当該異常ノズル２３によって形成されるはずの画素１６ａ〜１６ｄは形成されない。

次の２パス目では、吐出制御部３５は、割当情報に基づき、液滴を吐出する領域を次の領域（すなわち、上記の１つの領域よりも副走査方向の下流側に位置し、当該１つの領域に隣接する領域）に切り替えて吐出制御を行う。具体的には、キャリッジ移動制御部３１が、印刷ヘッド２０を主走査方向へ走査させながら、吐出制御部３５が、割当情報に基づき、次の領域に含まれるノズル２１に、他の画素（列）群を形成させる（Ｓ１７）。

図６の場合、図中の（ｃ）に示すように、吐出制御部３５は、液滴を吐出する領域を次の領域Ｂに切り替えて吐出制御を行っており、割当情報に基づき、領域Ｂに含まれるノズル２１に、第２画素（列）群２５Ｂを形成させる。すなわち、領域Ｂに含まれるノズル２１は、単位層２５における第２画素（列）群２５Ｂが液滴の吐出箇所であり、単位層２５における他の画素（列）群（つまり、第１画素（列）群２５Ａ）が液滴の不吐出箇所となっている。

ここで、吐出制御部３５は、近接ノズル２４から液滴を吐出させる際には、Ｓ１４で決定した液量の液滴を近接ノズル２４から吐出させる。これにより、近接ノズル２４によって、画素１７ａ〜１７ｄだけでなく、異常ノズル２３が形成するはずであった画素１６ａ〜１６ｄ部分の層も形成される。

吐出制御部３５は、すべての領域における液滴の吐出制御を終えるまで以上の動作を繰り返し行う（Ｓ１８，ＮＯ）。吐出制御部３５が、すべての領域における液滴の吐出制御を終えると（Ｓ１８，ＹＥＳ）、すべての画素（列）群が形成され、１つの単位層２５が形成される（Ｓ１９）。

このように、立体物造形装置１０ａでは、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じている異常ノズル２３が存在する場合は、異常ノズル２３が吐出する液滴の液量の過不足を近接ノズル２４から吐出する液滴の液量を調整して補っている。これにより、立体物造形装置１０ｂでは、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたとしても、単位層２５をより良好に形成することができる。

なお、以上では、ノズル抜けが生じている異常ノズルが存在する場合の形態を示したが、吐出不良が生じている異常ノズルが存在する場合でも、単位層２５をより良好に形成することができる。例えば、予め定められた時間内において、吐出される液滴の液量が所定の範囲よりも多い異常ノズル（すなわち、過多吐出の異常ノズル）が存在する場合、当該異常ノズルが吐出する液滴の液量に応じて、近接ノズルから吐出する液滴の液量を減少させればよい。また、予め定められた時間内において、吐出される液滴の液量が所定の範囲よりも少ない異常ノズル（すなわち、過少吐出の異常ノズル）が存在する場合、当該異常ノズルが吐出する液滴の液量に応じて、近接ノズルから吐出する液滴の液量を増加させればよい。

第１の実施形態と同様に、以上では、すべてのパスで１つの単位層２５が完成する構成を示したが、本発明は必ずしもこれに限定されるわけではない。例えば、１つの単位層が大きい場合は、当該単位層を複数の区画に分け、区画ごとに造形を行う。この場合は、以上のＳ１２〜Ｓ１９に関する説明における「単位層２５」を「単位層の一区画」に読み替えて、単位層の一区画ごとに以上のＳ１２〜Ｓ１９の動作を行えばよい。これにより、すべてのパスで１つの単位層の一区画が形成され、単位層の全区画を形成することで１つの単位層が完成する。

（ノズル検査）
以下では、ノズル検査部３３によるノズル検査について詳細に説明する。

ノズル検査制御部３６は、印刷の開始（立体物の造形開始）を認識すると、１つ目の単位層を形成するために使用するノズル２１を認識する。例えば、各ノズル２１の使用タイミングを示すデータをノズル検査制御部３６自身が立体物の造形データから作成し、当該データに基づき１つ目の単位層を形成するために使用するノズル２１を認識してもよい。あるいは、各ノズル２１の使用タイミングを示すデータを、別の印刷ソフトがインストールされたハードウェアが作成し、当該データをノズル検査制御部３６が取得し、当該データに基づき１つ目の単位層を形成するために使用するノズル２１を認識してもよい。

なお、ノズル検査制御部３６は、ユーザによって立体物の造形指示が立体物造形装置１０ｂに入力されると、印刷の開始を認識する。ユーザによる立体物の造形指示が複数の立体物の造形指示である場合は、造形する立体物が変わるタイミングを、印刷の開始として認識するようにしてもよい。

ノズル検査制御部３６は、１つ目の単位層を形成するために使用するノズル２１および当該ノズル２１と同じノズル列２２のノズル２１のノズル検査を行うようにノズル検査部３３を制御する。このような制御により、液滴の種類によって総吐出量および使用頻度が大きく異なっていても、同じ種類の液滴を吐出するノズル２１を効率的に検査することができる。なお、本発明に係る立体物造形装置では、ノズル列２２ごとにノズル２１のノズル検査をしなくてもよく、１つの単位層を形成するために使用するノズル２１のみを検査してもよい。

ノズル検査部３３はノズル検査制御部３６からの指示に基づいてノズル２１のノズル検査を行う。具体的には、ノズル検査部３３は、フォトセンサによって、遮光される度合いに応じて、予め定められた時間内において、ノズル２１から吐出される液滴の液量を検出する。

ノズル検査部３３は、検出結果をノズル選択部３４に送る。ノズル選択部３４は、ノズル検査部３３による検出結果に基づいて、予め定められた時間内において、吐出される液滴の液量が所定の範囲外であるノズルを異常ノズルとして認定する。

１つ目の単位層の形成が終了すると、次にノズル検査制御部３６は、２つ目の単位層を形成するために使用するノズル２１を認識する。そして、ノズル検査制御部３６は、２つ目の単位層の形成に用いるノズル２１および当該ノズル２１と同じノズル列２２のノズル２１のノズル検査を行うようにノズル検査部３３を制御する。以上の一連の動作を、単位層を形成する度に行う。

なお、立体物の造形開始後、初めて液滴を吐出することになるノズル２１を、当該液滴を用いる単位層を形成する前にノズル検査を行うように制御してもよい。このような制御により、１つの単位層よりも前に形成した単位層では使用されておらず、当該１つの単位層を形成するときに初めて使用されるノズル２１のみを検査することで、ノズル検査を行うノズル２１の数を減らすことができる。その結果、ノズル検査の時間を短縮でき、次の単位層を形成するまでの時間を短くすることができる。

（追加のノズル検査）
以上では、単位層を形成するごとに、当該単位層の形成に用いるノズル２１および当該ノズル２１と同じノズル列２２のノズル２１を検査対象としたノズル検査を行っているが、次に説明するノズル検査を合わせて行ってもよい。

ノズル検査制御部３６は、予め定められた数の単位層を形成する間に、予め定められた回数の液滴吐出を行っていないノズル２１、および予め定められた液量の液滴の吐出を行っていないノズル２１のノズル検査を行うようにノズル検査部３３を制御してもよい。このような制御により、使用頻度の少ないノズル２１に液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じていたとしても、そのような異常を検出することができる。

「予め定められた数の単位層」、「予め定められた回数の液滴吐出」、「予め定められた液量の液滴」については、液滴の増粘性または単位層の大きさ等に基づいて、適宜設定すればよく、液滴の種類ごとに変えてもよい。

なお、ノズル検査制御部３６は、予め定められた数の単位層を形成する間ではなく、予め定められた時間内に、予め定められた回数の液滴吐出を行っていないノズル２１、および予め定められた液量の液滴の吐出を行っていないノズル２１のノズル検査を行うようにノズル検査部３３を制御してもよい。

（ノズル検査の変形例）
なお、本発明に係る立体物造形装置におけるノズル検査は、単位層を形成するごとに、当該単位層の形成に用いるノズル２１および当該ノズル２１と同じノズル列２２のノズル２１を検査対象としたノズル検査に限定されない。

例えば、予め定められた数の単位層を形成するごとに、１つのノズル列２２のノズル検査を行ってもよい。もし一度にすべてのノズル列２２のノズル検査を行う場合、ノズル検査に時間を要するため、直前に形成した単位層の表面に次の単位層が形成されるまでの待機時間が長くなってしまう。これにより、直前で形成した単位層の表面の状態は、それまで形成してきた単位層の表面の状態（乾燥状態、濡れ性等）が異なってしまい、積層不良等の問題が生じる可能性がある。

そこで、１回のノズル検査で１つのノズル列２２のノズル検査を行うことにより、１つの単位層を形成してから、次の単位層を形成するまでの時間を短くかつ均一にすることができる。

あるいは、予め定められた数の単位層を形成するごとに、１つのノズル列２２における１つの領域のノズル検査を行うこともできる。または、１回のノズル検査で予め定められた少なくとも一部のノズル２１のノズル検査を行ってもよい。例えば、予め使用頻度の低いノズル２１（群）を選定しておき、所定のタイミングでノズル検査を行うようにしてもよい。

（ノズル検査部３３の位置制御）
なお、立体物造形装置１０ｂは、印刷ヘッド２０が移動した場合に、ノズル検査部３３と印刷ヘッド２０の液滴の吐出面との間の距離が、予め定められた範囲内とするように制御する位置制御手段を有していることが好ましい。具体的には、印刷ヘッド２０の液滴の吐出面の鉛直方向における位置、およびノズル検査部３３の鉛直方向における位置を検出し、両者の間の距離が予め定められた範囲内となるように、印刷ヘッド２０およびノズル検査部３３の少なくとも一方を移動させる位置制御手段を有していることが好ましい。これにより、印刷ヘッド２０の吐出面から吐出された液滴がノズル検査部３３によって検出される領域までの距離を一定に保つことができる。

なお、ノズル検査部３３が、キャリッジ１１に搭載されている等、印刷ヘッド２０に対するノズル検査部３３の位置が固定されている場合は、上記のような位置制御手段は設けなくてもよい。これは、印刷ヘッド２０の液滴の吐出面に対するノズル検査部３３の位置が固定されていることになり、印刷ヘッド２０の吐出面から吐出された液滴がノズル検査部３３によって検出される領域までの距離が一定に保たれるためである。

〔ソフトウェアによる実現例〕
立体物造形装置１０ａ，１０ｂの制御部３０（特にノズル検査部３３、ノズル選択部３４、吐出制御部３５およびノズル検査制御部３６）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、立体物造形装置１０ａ，１０ｂは、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

〔まとめ〕
本発明の一態様に係る立体物の製造方法は、ヘッド（印刷ヘッド２０）から液滴を吐出して形成した単位層２５を積層して立体物を造形する立体物の製造方法であって、上記ヘッドは、当該ヘッドの主走査方向に直交する副走査方向に複数のノズル２１が並んだノズル列２２を有し、当該ノズル列２２は、上記副走査方向に所定数ｎ（ｎ≧２の整数）の領域に分割されており、上記単位層２５を構成する画素列のうち、上記所定数ｎの群に分割された、上記主走査方向において所定間隔で位置する画素からなる画素群各々に対して、上記ノズル列２２の異なる上記領域を割り当てる割当工程と、各上記領域内の上記ノズル２１が、１つの上記画素群を形成することで上記画素列を形成する形成工程と、を含む。

上記の方法によれば、１回のパスで１つの画素群を形成しており、すべてのパスで１つの単位層２５が完成するようになっている。特に、上記の方法では、１回のパスにより所定間隔で位置する画素を形成している。これにより、１つのノズル２１によって形成される画素は、主走査方向において連続して並ばず、主走査方向に分散されることになる。そのため、仮に液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたとしても、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたノズル２１によって形成された画素が主走査方向において連続して並ぶことで単位層２５に主走査方向に溝が形成されてしまうことを防ぐことができる。このように、本発明の一態様に係る立体物の製造方法では、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたとしても、単位層２５を良好に形成することができる。

ここで、通常のマルチパス印刷では、パス数が２倍になれば、造形時間も２倍の時間がかかってしまう。しかし、本発明の一態様に係る立体物の製造方法では、１回のパスで等間隔に１つの画素群を形成しており、すべてのパスで１つの単位層２５が完成するようになっているため、ヘッドの走査解像度を下げることができ、パス１回あたりの走査速度が通常のマルチパス印刷と比べて速くなる。したがって、本発明の一態様に係る立体物の製造方法では、パス数が２倍になっても１回のパスの走査速度も２倍になるため、造形時間をシングルパスで単位層２５を形成する場合の造形時間と同等にすることができる。

また、本発明の一態様に係る立体物の製造方法においては、上記形成工程は、１つの上記領域内の上記ノズル２１が、第１画素群を形成する第１形成工程と、上記第１形成工程の後、上記１つの領域Ａよりも上記副走査方向の下流側に位置し、当該１つの領域に隣接する上記領域内の上記ノズル２１が、上記第１画素群とは異なる第２画素群を形成する工程と、を含んでいてもよい。

上記の方法によれば、１つの領域における液滴の吐出制御を行い、ヘッドの一走査が終えると、液滴を吐出する領域を次の領域に切り替えて吐出制御を行う。このように、上記の方法では、１つのパスで１つの領域に含まれるノズル２１から液滴を吐出させ、次のパスで次の領域に含まれるノズル２１から液滴を吐出させて、１つの単位層２５を形成するマルチパス印刷を行うことができる。

本発明の一態様に係る立体物の製造方法においては、上記割当工程では、上記単位層２５を積層する積層方向において隣接する少なくとも２つの上記画素各々に対して割り当てる上記ノズル列２２の上記領域が異なっていてもよい。

上記の方法によれば、１つのノズル２１によって形成される画素は、積層方向においても連続して並ばず、積層方向にも分散されることになる。これにより、仮に液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたとしても、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたノズル２１によって形成された画素が積層方向において連続して並ぶことで立体物に積層方向に溝が形成されてしまうことを防ぐことができる。

本発明の一態様に係る立体物の製造方法は、各上記ノズル２１から吐出される液滴の液量を検出する検出工程と、上記検出工程による検出結果に基づき、上記複数のノズル２１のうち、予め定められた時間内において、吐出される液滴の液量が所定の範囲外である異常ノズル２３を特定する第１特定工程と、上記異常ノズル２３によって形成される画素と上記主走査方向において最も近接する画素を形成する近接ノズル２４を特定する第２特定工程と、上記異常ノズル２３が吐出する液滴の液量に応じて、上記近接ノズル２４から吐出する液滴の液量を調整する調整工程と、をさらに含んでいてもよい。

上記の方法によれば、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じている異常ノズル２３が存在する場合は、異常ノズル２３が吐出する液滴の液量の過不足を近接ノズル２４から吐出する液滴の液量を調整して補っている。これにより、上記の方法では、液滴の吐出不良またはノズル抜けが生じたとしても、単位層２５をより良好に形成することができる。

本発明の一態様に係る立体物の製造方法は、上記調整工程では、予め定められた時間内において、上記異常ノズル２３が吐出する液滴の液量が上記所定の範囲よりも多い場合、当該異常ノズル２３が吐出する液滴の液量に応じて、上記近接ノズル２４から吐出する液滴の液量を減少させ、予め定められた時間内において、上記異常ノズル２３が吐出する液滴の液量が上記所定の範囲よりも少ない場合、当該異常ノズル２３が吐出する液滴の液量に応じて、上記近接ノズル２４から吐出する液滴の液量を増加させてもよい。

上記の方法によれば、過多吐出の異常ノズル２３が存在する場合、当該異常ノズル２３が吐出する液滴の液量に応じて、近接ノズル２４から吐出する液滴の液量を減少させる。また、過少吐出の異常ノズル２３が存在する場合、当該異常ノズル２３が吐出する液滴の液量に応じて、近接ノズル２４から吐出する液滴の液量を増加させる。このようにして、異常ノズル２３が吐出する液滴の液量の過不足を近接ノズル２４から吐出する液滴の液量を調整して補うことができる。

本発明の一態様に係る立体物造形装置は、ヘッド（印刷ヘッド２０）から液滴を吐出して形成した単位層２５を積層して立体物を造形する立体物造形装置１０ａ，１０ｂであって、上記ヘッドは、当該ヘッドの主走査方向に直交する副走査方向に複数のノズル２１が並んだノズル列２２を有し、当該ノズル列２２は、上記副走査方向に所定数ｎ（ｎ≧２の整数）の領域に分割されており、上記単位層２５を構成する画素列のうち、上記所定数ｎの群に分割された、上記主走査方向において所定間隔で位置する画素からなる画素群各々に対して、上記ノズル列２２の異なる上記領域を割り当てる割当部（吐出制御部３５）を備え、各上記領域内の上記ノズル２１は、１つの上記画素群を形成することで上記画素列を形成する。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係る立体物の製造方法と同じ効果を奏することができる。

本発明は、立体物の造形に利用することができる。

５ａ，５ｂ 立体物
１０ａ，１０ｂ 立体物造形装置
１１ キャリッジ
１２ ステージ
２０ 印刷ヘッド
２１ ノズル
２２ ノズル列
２３ 異常ノズル
２４ 近接ノズル
２５，２６，２５Ｐ，２６Ｐ，２７Ｐ 単位層
２５ａ，２６ａ，２７ａ 第１画素（列）
２５Ａ，２６Ａ 第１画素（列）群
２５ｂ，２６ｂ，２７ｂ 第２画素（列）
２５Ｂ，２６Ｂ 第２画素（列）群
２７ｃ 第３画素（列）
３０ 制御部
３１ キャリッジ移動制御部
３２ ステージ移動制御部
３３ ノズル検査部
３４ ノズル選択部
３５ 吐出制御部
４０ａ，４０ｂ 単位層群

Claims (6)

1. ヘッドから液滴を吐出して形成した単位層を積層して立体物を造形する立体物の製造方法であって、
   上記ヘッドは、当該ヘッドの主走査方向に直交する副走査方向に複数のノズルが並んだノズル列を有し、当該ノズル列は、上記副走査方向に所定数ｎ（ｎ≧２の整数）の領域に分割されており、
   上記単位層を構成する画素列のうち、上記所定数ｎの群に分割された、上記主走査方向において所定間隔で位置する画素からなる画素群各々に対して、上記ノズル列の異なる上記領域を割り当てる割当工程と、
   各上記領域内の上記ノズルが、１つの上記画素群を形成することで上記画素列を形成する形成工程と、を含むことを特徴とする立体物の製造方法。
2. 上記形成工程は、
   １つの上記領域内の上記ノズルが、第１画素群を形成する第１形成工程と、
   上記第１形成工程の後、上記１つの領域よりも上記副走査方向の下流側に位置し、当該１つの領域に隣接する上記領域内の上記ノズルが、上記第１画素群とは異なる第２画素群を形成する工程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の立体物の製造方法。
3. 上記割当工程では、上記単位層を積層する積層方向において隣接する少なくとも２つの上記画素各々に対して割り当てる上記ノズル列の上記領域が異なることを特徴とする請求項１または２に記載の立体物の製造方法。
4. 各上記ノズルから吐出される液滴の液量を検出する検出工程と、
   上記検出工程による検出結果に基づき、上記複数のノズルのうち、予め定められた時間内において、吐出される液滴の液量が所定の範囲外である異常ノズルを特定する第１特定工程と、
   上記異常ノズルによって形成される画素と上記主走査方向において最も近接する画素を形成する近接ノズルを特定する第２特定工程と、
   上記異常ノズルが吐出する液滴の液量に応じて、上記近接ノズルから吐出する液滴の液量を調整する調整工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の立体物の製造方法。
5. 上記調整工程では、
   予め定められた時間内において、上記異常ノズルが吐出する液滴の液量が上記所定の範囲よりも多い場合、当該異常ノズルが吐出する液滴の液量に応じて、上記近接ノズルから吐出する液滴の液量を減少させ、
   予め定められた時間内において、上記異常ノズルが吐出する液滴の液量が上記所定の範囲よりも少ない場合、当該異常ノズルが吐出する液滴の液量に応じて、上記近接ノズルから吐出する液滴の液量を増加させることを特徴とする請求項４に記載の立体物の製造方法。
6. ヘッドから液滴を吐出して形成した単位層を積層して立体物を造形する立体物の製造装置であって、
   上記ヘッドは、当該ヘッドの主走査方向に直交する副走査方向に複数のノズルが並んだノズル列を有し、当該ノズル列は、上記副走査方向に所定数ｎ（ｎ≧２の整数）の領域に分割されており、
   上記単位層を構成する画素列のうち、上記所定数ｎの群に分割された、上記主走査方向において所定間隔で位置する画素からなる画素群各々に対して、上記ノズル列の異なる上記領域を割り当てる割当部を備え、
   各上記領域内の上記ノズルは、１つの上記画素群を形成することで上記画素列を形成することを特徴とする立体物の製造装置。

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