JP2018086818A - 造形装置及び造形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】造形物の造形をより高速かつ適切に行う。【解決手段】立体的な造形物５０を造形する造形装置１０であって、造形に用いる第１の材料を吐出する第１ヘッドである第１吐出部１００における各インクジェットヘッドと、造形に用いる第２の材料を吐出する第２ヘッドである第２吐出部２００におけるインクジェットヘッド２０２ｓと、造形中の造形物５０に対して相対的に第１吐出部１００及び第２吐出部２００におけるインクジェットヘッドを移動させるヘッド駆動部１６と、制御部２０とを備え、単位時間に単位面積へ吐出する材料の吐出量を単位吐出量と定義した場合、第２吐出部２００におけるインクジェットヘッド２０２ｓの単位吐出量は、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドの単位吐出量よりも大きく設定されている。【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、インクジェットヘッドを用いて造形物を造形する造形装置（３Ｄプリンタ）が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような造形装置においては、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、積層造形法で造形物を造形する。

特開２０１５−７１２８２号公報

造形装置を用いて造形物を造形する場合、例えば多数のインクの層を形成することが必要になるため、通常、造形に多くの時間を要する。しかし、近年、造形装置の用途の広がり等により、より高速に造形を行い得る構成が望まれている。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、造形速度を高速化する方法について、鋭意研究を行った。そして、造形物の造形時に形成する形成物について、必ずしも全ての部分を高い精度で形成する必要はなく、一部を低い精度で形成しても問題が生じにくい場合があることに着目をした。この場合、造形時に形成する形成物とは、例えば、造形しようとする造形物や、造形時の形成する補助的な構成（例えば、サポート層等）のことである。

また、より具体的に、造形物を造形する場合、例えば、外観への影響が大きい造形物の外周面等については、高い精度で形成をすることが望ましい。しかし、例えば、造形物の内部の領域や、サポート層等については、造形物の外周面等と比べて低い精度で形成したとしても、問題が生じにくいと考えられる。

そこで、本願の発明者は、造形に用いる材料を吐出する吐出ヘッドとして、単位時間に単位面積へ材料を吐出する吐出量（単位吐出量）が互いに異なる複数種類のヘッドを用いることを考えた。この場合、例えば、高い精度が必要な部分を単位吐出量が小さな高精度の吐出ヘッドで形成して、高い精度が不要な部分について、精度よりも吐出能力を優先した単位吐出量が大きな吐出ヘッドで形成することが考えられる。このように構成すれば、例えば、造形物の造形をより高速かつ適切に行うことができる。

また、本願の発明者は、更なる鋭意研究により、このような効果を得るために必要な特徴を見出し、本発明に至った。上記の課題を解決するために、本発明は、立体的な造形物を造形する造形装置であって、造形に用いる第１の材料を吐出する第１ヘッドと、造形に用いる第２の材料を吐出する第２ヘッドと、造形中の前記造形物に対して相対的に前記第１ヘッド及び前記第２ヘッドを移動させるヘッド駆動部と、前記第１ヘッド、前記第２ヘッド、及び前記ヘッド駆動部の動作を制御する制御部とを備え、単位時間に単位面積へ吐出する材料の吐出量を単位吐出量と定義した場合、前記第２ヘッドの前記単位吐出量は、前記第１ヘッドの前記単位吐出量よりも大きく設定されていることを特徴とする。

このように構成した場合、造形物の造形時に形成する形成物について、例えば、高い精度が必要な部分を単位吐出量が小さな第１ヘッドで形成し、高い精度が不要な部分について、単位吐出量が大きな第２ヘッドで形成できる。そのため、このように構成すれば、例えば、造形物の造形をより高速かつ適切に行うことができる。

ここで、この構成において、第１ヘッド及び第２ヘッドとしては、例えば、造形に用いる材料をインクジェット方式で吐出する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、第１ヘッド及び第２ヘッドとして、例えば、造形に用いる材料をインクジェット方式以外の方式で吐出する吐出ヘッドを用いることも考えられる。

また、第１の材料としては、例えば、造形物を構成する材料を用いることが考えられる。また、第２の材料としては、例えば、第１の材料と異なる材料を用いることが考えられる。より具体的に、第２の材料としては、例えば、造形中の造形物を支持するサポート層の材料を用いることが考えられる。

また、第１の材料及び第２の材料として、共に、造形物を構成する材料を用いることも考えられる。この場合、例えば、第１の材料で少なくとも造形物の外周面を形成して、第２の材料で造形物の内部の少なくとも一部を形成することが考えられる。また、この場合、例えば、予め設定された領域を囲むように第１の材料の層を形成して、第１の材料で囲まれた領域に対して第２ヘッドで第２の材料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、造形物の内部をより高速かつ適切に形成できる。

また、この場合、制御部は、例えば、第１ヘッドに、第１の材料で形成された層を予め設定された積層方向へ重ねて形成させることにより、造形物の造形時に形成する形成物の一部を形成させる。そして、積層方向と直交する面内において第１の材料で形成されている形成物の少なくとも一部と少なくとも一部が隣接する領域へ、第２ヘッドに第２の材料を吐出させる。このように構成した場合、例えば第２ヘッドにより第２の材料を吐出する領域の境界の少なくとも一部について、先に第１の材料で形成する形成物を利用して高い精度で適切に設定できる。そのため、例えば精度よりも吐出能力を優先した第２ヘッドを用いる場合等にも、第２の材料を吐出する領域をより高い精度で適切に設定できる。また、これにより、例えば、造形物をより高い精度でより適切に造形できる。

また、このような第１ヘッド及び第２ヘッドを用いてより高速に造形を行うためには、例えば、造形中の造形物に対して相対的に第１ヘッド及び第２ヘッドを移動させる駆動の仕方について、第１ヘッド及び第２ヘッドの特徴により適した方法で行うことが好ましい。この場合、例えば、第１ヘッド及び第２ヘッドを駆動するヘッド駆動部において、第１ヘッドと、第２ヘッドとを互いに独立に駆動することが好ましい。第１ヘッドと、第２ヘッドとを互いに独立に駆動するとは、例えば、第１ヘッドと第２ヘッドとの相対位置関係を可変にして、第１ヘッド及び第２ヘッドの一方の位置に制限されることなく他方の位置を変化させることである。

また、この構成において、造形に要する時間は、例えば、第１ヘッドを移動させる距離に応じて長くなる。そのため、より高速に造形を行うためには、例えば、積層するそれぞれの第１の材料の層の形成時において、第１ヘッドを移動させる距離をできるだけ短くすることが好ましい。

より具体的に、例えば、第１の材料の層の形成時に、第１ヘッドに主走査動作及び副走査動作を行わせる場合、各回の主走査動作時に第１ヘッドを主走査方向へ移動させる幅（主走査幅）について、固定の幅にせず、可変にすることが考えられる。この場合、制御部は、例えば、各回の主走査動作における主走査幅について、各回の主走査動作で第１の材料を吐出すべき範囲に応じて設定する。

また、第１の材料の層をより効率的に形成するためには、例えば、主走査動作及び副走査動作を第１ヘッドに行わせるのではなく、より高い自由度で設定された移動経路に沿って第１ヘッドを移動させることも考えられる。この場合、例えば、積層方向と直交する面内において、第１ヘッドを移動させる向きが途中で変化する移動経路に沿って第１ヘッドを移動させることが考えられる。また、この場合も、例えば、移動経路に沿って第１ヘッドを移動させつつ、第１ヘッドに第１の材料を吐出させる。このように構成すれば、例えば、それぞれの第１の材料の層の形成時において、第１ヘッドを移動させる距離をより適切に短くできる。また、これにより、例えば、造形に要する時間をより短縮することができる。

また、この場合、第１ヘッドを移動させる移動経路について、造形する造形物の形状に基づいて事前に設定することが好ましい。より具体的に、この場合、例えば、造形装置における積層動作の実行前に、造形装置の制御部において、第１の材料で積層方向へ重ねて形成されるそれぞれの層に対し、その層の形成時に第１のヘッドを移動させる移動経路を設定する。積層動作の実行前とは、例えば、積層方向における一番下の層の形成を第１ヘッドに開始させる前のことである。また、この場合、例えば、第２ヘッドにより第２の材料を吐出させる領域やタイミング等についても、積層動作の実行前に設定することが好ましい。

また、本発明の構成として、上記と同様の特徴を有する造形方法等を用いることも考えられる。この場合も、例えば、上記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、造形物の造形をより高速かつ適切に行うことができる。

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、造形装置１０におけるヘッド部１２の構成の一例を示す。 本例において形成する造形物５０及びサポート層５２について更に詳しく説明をする図である。図２（ａ）は、本例の造形装置１０により造形する造形物５０の構成の例を示す。図２（ｂ）は、本例の造形装置１０において造形物５０及びサポート層５２を形成する動作の一例を示す。 造形装置１０の動作の変形例について説明をする図である。図３（ａ）は、造形装置１０において造形物５０及びサポート層５２を形成する動作の変形例を示す。図３（ｂ）は、造形装置１０において造形物５０及びサポート層５２を形成する動作の変形例を示す。 造形装置１０の動作の更なる変形例を示す図である。図４（ａ）は、造形物５０の造形時における第１吐出部１００の移動のさせ方の変形例を模式的に示す。図４（ｂ）は、第１吐出部１００の移動経路の一例を示す。 造形装置１０の構成の変形例を示す図である。 造形装置１０において造形物５０及びサポート層５２を形成する動作の変形例を示す図である。図６（ａ）は、造形物５０及びサポート層５２を形成する動作について、第Ｎ層と第Ｎ＋１層を形成する動作の一例を模式的に示す。図６（ｂ）は、造形の途中における被造形面の様子を模式的に示す図である。

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。図１（ｂ）は、造形装置１０におけるヘッド部１２の構成の一例を示す。

尚、以下に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。より具体的に、以下に説明をする点を除き、造形装置１０は、例えば、インクジェットヘッドを用いて造形物５０の材料となる液滴を吐出することで造形を行う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、図示した構成以外にも、例えば、造形物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、積層造形法により立体的な造形物５０を造形する造形装置（３Ｄプリンタ）である。この場合、積層造形法とは、例えば、複数の層を重ねて造形物５０を造形する方法である。造形物５０とは、例えば、立体的な三次元構造物のことである。また、本例において、造形装置１０は、ヘッド部１２、造形台１４、ヘッド駆動部１６、及び制御部２０を備える。

ヘッド部１２は、造形物５０の材料を吐出する部分である。また、本例において、造形物５０の材料としては、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。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インクの液滴を吐出する吐出ヘッドのことである。

また、より具体的に、ヘッド部１２は、造形物５０の材料として、複数のインクジェットヘッドから、所定の条件に応じて硬化するインクを吐出する。そして、着弾後のインクを硬化させることにより、造形物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、紫外線の照射により液体状態から硬化する紫外線硬化型インク（ＵＶインク）を用いる。

また、ヘッド部１２は、造形物５０の材料に加え、サポート層５２の材料を更に吐出する。また、これにより、造形装置１０は、造形物５０の周囲に、必要に応じて、サポート層５２を形成する。サポート層５２とは、例えば、造形中の造形物５０の外周を囲むことで造形物５０を支持する積層構造物のことである。サポート層５２は、造形物５０の造形時において、必要に応じて形成され、造形の完了後に除去される。

造形台１４は、造形中の造形物５０を支持する台状部材であり、ヘッド部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、造形中の造形物５０を上面に載置する。また、本例において、造形台１４は、少なくとも上面が積層方向（図中のＺ方向）へ移動可能な構成を有しており、造形物５０の造形の進行に合わせて、少なくとも上面を移動させる。この場合、積層方向とは、例えば、積層造形法において造形の材料が積層される方向のことである。また、より具体的に、本例において、積層方向は、主走査方向（図中のＹ方向）及び副走査方向（図中のＸ方向）と直交する方向である。

ヘッド駆動部１６は、造形中の造形物５０に対して相対的に移動する走査動作をヘッド部１２に行わせる駆動部である。この場合、造形中の造形物５０に対して相対的に移動するとは、例えば、造形台１４に対して相対的に移動することである。また、ヘッド部１２に走査動作を行わせるとは、例えば、ヘッド部１２が有するインクジェットヘッドに走査動作を行わせることである。また、本例において、ヘッド駆動部１６は、主走査動作（Ｙ走査）、副走査動作（Ｘ走査）、及び積層方向走査（Ｚ走査）をヘッド部１２に行わせる。

主走査動作とは、例えば、主走査方向へ移動しつつインクを吐出する動作のことである。本例において、ヘッド駆動部１６は、主走査方向における造形台１４の位置を固定して、ヘッド部１２の側を移動させることにより、ヘッド部１２に主走査動作を行わせる。また、ヘッド駆動部１６は、例えば、主走査方向におけるヘッド部１２の位置を固定して、例えば造形台１４を移動させることにより、造形物５０の側を移動させてもよい。

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へ造形台１４に対して相対的に移動する動作のことである。また、より具体的に、副走査動作は、例えば、予め設定された送り量だけ副走査方向へ造形台１４に対して相対的に移動する動作である。本例において、ヘッド駆動部１６は、主走査動作の合間に、副走査方向におけるヘッド部１２の位置を固定して、造形台１４を移動させることにより、ヘッド部１２に副走査動作を行わせる。また、ヘッド駆動部１６は、副走査方向における造形台１４の位置を固定して、ヘッド部１２を移動させることにより、ヘッド部１２に副走査動作を行わせてもよい。

積層方向走査とは、例えば、積層方向へヘッド部１２又は造形台１４の少なくとも一方を移動させることで造形物５０に対して相対的に積層方向へヘッド部１２を移動させる動作のことである。また、ヘッド駆動部１６は、造形の動作の進行に合わせてヘッド部１２に積層方向走査を行わせることにより、積層方向において、造形中の造形物５０に対するインクジェットヘッドの相対位置を調整する。また、より具体的に、本例において、ヘッド駆動部１６は、積層方向におけるヘッド部１２の位置を固定して、造形台１４を移動させる。ヘッド駆動部１６は、積層方向における造形台１４の位置を固定して、ヘッド部１２を移動させてもよい。

制御部２０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、造形装置１０における造形の動作を制御する。より具体的に、制御部２０は、例えば造形すべき造形物５０の形状情報や、カラー情報等に基づき、造形装置１０の各部を制御する。本例によれば、造形物５０を適切に造形できる。

続いて、ヘッド部１２のより具体的な構成について、説明をする。本例において、ヘッド部１２は、第１吐出部１００及び第２吐出部２００を有する。第１吐出部１００及び第２吐出部２００のそれぞれは、ヘッド部１２における一部のインクジェットをそれぞれ含む部分であり、造形物５０に対する相対的な移動を互いに独立に行う。

また、この場合、ヘッド駆動部１６は、第１吐出部１００と第２吐出部２００とを互いに独立に駆動することで、造形物５０に対して相対的にヘッド部１２を移動させる。この場合、第１吐出部１００や第２吐出部２００を駆動するとは、第１吐出部１００や第２吐出部２００が含むインクジェットヘッドを駆動することである。また、第１吐出部１００と第２吐出部２００とを互いに独立に駆動するとは、例えば、第１吐出部１００と第２吐出部２００との相対位置関係を可変にして、第１吐出部１００及び第２吐出部２００の一方の位置に制限されることなく他方の位置を変化させることである。

また、本例において、第１吐出部１００は、複数のインクジェットヘッド、複数の紫外線光源１０４、平坦化ローラ１０６、及びキャリッジ１１０を有する。また、複数のインクジェットヘッドとして、インクジェットヘッド１０２ｍｏ、インクジェットヘッド１０２ｗ、インクジェットヘッド１０２ｙ、インクジェットヘッド１０２ｍ、インクジェットヘッド１０２ｃ、インクジェットヘッド１０２ｋ、及びインクジェットヘッド１０２ｔを有する。第１吐出部１００におけるこれらの複数のインクジェットヘッドは、造形に用いる第１の材料を吐出する第１ヘッドの一例であり、副走査方向における位置を揃えて、主走査方向へ並べて配設される。また、それぞれのインクジェットヘッドは、造形台１４と対向する面に、所定のノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列を有する。また、本例において、ノズル列方向は、副走査方向と平行な方向である。

また、これらのインクジェットヘッドのうち、インクジェットヘッド１０２ｍｏは、造形材インク（Ｍｏインク）を吐出するインクジェットヘッドである。この場合、造形材インクとは、例えば、造形物５０の内部（内部領域）の造形に用いる造形専用のインクである。インクジェットヘッド１０２ｗは、白色（Ｗ色）のインク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、白色のインクは、光反射性のインクの一例であり、例えば造形物５０において光を反射する性質の領域（光反射領域）を形成する場合に用いられる。

インクジェットヘッド１０２ｙ、インクジェットヘッド１０２ｍ、インクジェットヘッド１０２ｃ、インクジェットヘッド１０２ｋ（以下、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋという）は、着色された造形物５０の造形時に用いられる着色用のインクジェットヘッドである。より具体的に、インクジェットヘッド１０２ｙは、イエロー色（Ｙ色）のインクを吐出する。インクジェットヘッド１０２ｍは、マゼンタ色（Ｍ色）のインクを吐出する。インクジェットヘッド１０２ｃは、シアン色（Ｃ色）のインクを吐出する。また、インクジェットヘッド１０２ｋは、ブラック色（Ｋ色）のインクを吐出する。また、この場合、ＹＭＣＫの各色は、減法混色法によるフルカラー表現に用いるプロセスカラーの一例である。また、インクジェットヘッド１０２ｔは、クリアインクを吐出するインクジェットヘッドである。クリアインクとは、例えば、無色の透明色（Ｔ）であるクリア色のインクのことである。

複数の紫外線光源１０４は、インクを硬化させるための光源（ＵＶ光源）であり、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドから吐出された紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線を発生する。また、本例において、複数の紫外線光源１０４のそれぞれは、間にインクジェットヘッドの並びを挟むように、第１吐出部１００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。紫外線光源１０４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１０４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。

平坦化ローラ１０６は、造形物５０の造形中に形成されるインクの層を平坦化するための平坦化手段であり、第１吐出部１００における各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。平坦化ローラ１０６は、例えば主走査動作時において、インクの層の表面と接触して、硬化前の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。また、キャリッジ１１０は、第１吐出部１００における各構成を保持する保持部材である。

また、第２吐出部２００は、インクジェットヘッド２０２ｓ、複数の紫外線光源２０４、平坦化ローラ２０６、及びキャリッジ２１０を有する。また、本例において、第２吐出部２００におけるインクジェットヘッド２０２ｓは、造形に用いる第２の材料を吐出する第２ヘッドの一例であり、第２の材料の一例であるサポート層５２の材料を吐出する。また、この場合、第２の材料は、第１の材料と異なる材料の一例である。サポート層５２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。また、本例において、サポート層５２の材料としては、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドから吐出するインクと比べて紫外線による硬化度が弱い紫外線硬化型インクを用いる。

また、本例において、インクジェットヘッド２０２ｓとしては、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドよりも、吐出能力が高いインクジェットヘッドを用いる。この場合、インクジェットヘッドの吐出能力とは、例えば、インクジェットヘッドの構造等に応じて設定される吐出の能力のことである。また、吐出の能力とは、例えば、予め設定された最大の吐出量（例えば１００％の吐出量）でインクを吐出する場合において、単位時間に単位面積へ吐出するインクの量のことである。また、より具体的に、単位時間に単位面積へ吐出するインクの吐出量を単位吐出量と定義した場合、インクジェットヘッド２０２ｓの単位吐出量は、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドの単位吐出量よりも大きく設定される。この場合、インクジェットヘッド２０２ｓとしては、例えば、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドよりもノズルの直径が大きなインクジェットヘッドや、ノズルの数が多いインクジェットヘッド等を用いることが考えられる。

また、上記においても説明をしたように、本例において、ヘッド駆動部１６は、第１吐出部１００と第２吐出部２００とを独立に駆動する。そのため、第２吐出部２００におけるインクジェットヘッド２０２ｓは、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドの主走査動作時とは異なるタイミングで、サポート層５２を形成する領域へサポート層の材料を吐出する。本例においてサポート層５２を形成するタイミングについては、後に更に詳しく説明をする。

複数の紫外線光源２０４は、第２吐出部２００におけるインクジェットヘッド２０２ｓから吐出された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２０４としては、例えば、第１吐出部１００における紫外線光源１０４と同一又は同様の紫外線光源を用いることができる。また、本例において、複数の紫外線光源２０４のそれぞれは、間にインクジェットヘッド２０２ｓを挟むように、第２吐出部２００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。また、平坦化ローラ２０６は、サポート層５２の材料を平坦化するための平坦化手段である。平坦化ローラ２０６としては、例えば、第１吐出部１００における平坦化ローラ１０６と同一又は同様の平坦化ローラを用いることができる。また、キャリッジ２１０は、第２吐出部２００における各構成を保持する保持部材である。

以上のような構成のヘッド部１２を用いることにより、造形物５０を構成するインクの層やサポート層５２を適切に形成できる。また、後に更に詳しく説明をするように、本例においては、吐出能力が高いインクジェットヘッド２０２ｓを用いてサポート層５２を形成することにより、サポート層５２をより効率的に形成できる。また、これにより、造形物５０の造形に要する時間を短縮して、造形物５０の造形をより高速かつ適切に行うことができる。

ここで、本例において、第１吐出部１００及び第２吐出部２００の各インクジェットヘッドから吐出するインクは、造形に用いる材料の一例である。この場合、造形に用いる材料とは、例えば、造形物５０を構成する材料や、造形物５０の造形時に補助的に形成する構成の材料のことである。また、造形物５０の造形時に補助的に形成する構成とは、例えば、サポート層５２等である。また、本例において、造形物５０やサポート層５２は、造形物５０の造形時に形成する形成物の一例である。

また、ヘッド部１２の具体的な構成については、上記において説明をした構成に限らず、様々に変形することもできる。例えば、上記においては、第１吐出部１００及び第２吐出部２００の構成について、造形に用いる材料をインクジェットヘッドを用いて吐出する場合について、説明をした。しかし、造形の材料を吐出する吐出ヘッドとしては、インクジェットヘッド以外の構成を用いてもよい。より具体的に、例えば、第２吐出部２００におけるインクジェットヘッド２０２ｓとして、例えば吐出の精度よりも吐出能力を優先して、インクジェット方式以外の方式で材料を吐出する吐出ヘッドを用いること等も考えられる。また、このような吐出ヘッドとしては、例えば各種のディスペンサ等を用いることが考えられる。

また、第１吐出部１００における着色用のインクジェットヘッドとして、上記以外の色用のインクジェットヘッドを更に用いること等も考えられる。また、第１吐出部１００における複数のインクジェットヘッドの並べ方についても、様々に変形可能である。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もよい。

続いて、本例における造形物５０及びサポート層５２の構成や、造形物５０及びサポート層５２の形成の仕方等について、更に詳しく説明をする。図２は、本例において形成する造形物５０及びサポート層５２について更に詳しく説明をする図である。

図２（ａ）は、本例の造形装置１０（図１参照）により造形する造形物５０の構成の例を示す図であり、造形物５０の断面の構成の一例をサポート層５２と共に模式的に示す。また、図中に示すように、図示した断面は、Ｚ方向と垂直なＸ−Ｙ断面である。また、この場合、Ｙ方向やＺ方向と垂直な造形物５０のＺ−Ｘ断面やＸ−Ｙ断面の構成も、同様の構成になる。

上記においても説明をしたように、本例において、造形装置１０は、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋ（図１参照）等を用いて造形物５０を造形する。また、これにより、例えば、表面が着色された造形物５０を造形する。この場合、造形物５０の表面が着色されるとは、例えば、造形物５０において外部から色彩を視認できる領域の少なくとも一部が着色されることである。また、図中に示すように、本例において、表面が着色された造形物５０を造形する場合、造形装置１０は、内部領域１５２、光反射領域１５４、及び着色領域１５６を有する造形物５０を造形する。また、必要に応じて、造形物５０の周囲にサポート層５２を形成する。

内部領域１５２は、造形物５０の形状を構成する造形物５０の内部の領域である。本例において、内部領域１５２は、第１吐出部１００におけるインクジェットヘッド１０２ｍｏ（図１参照）から吐出する造形材インクを用いて形成される。光反射領域１５４は、着色領域１５６を介して造形物５０の外側から入射する光を反射する領域であり、内部領域１５２と着色領域１５６との間に、第１吐出部１００におけるインクジェットヘッド１０２ｗ（図１参照）から吐出される白色のインクを用いて形成される。この場合、着色領域１５６の内側に光反射領域１５４を形成することにより、着色領域１５６に対し、減法混色法での着色を適切に行うことができる。

着色領域１５６は、第１吐出部１００におけるインクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋから吐出する着色用のインクにより着色がされる領域である。着色領域１５６は、造形物５０において外部から色彩が視認できる表面の領域に、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋから吐出する着色用のインクと、インクジェットヘッド１０２ｔから吐出するクリアインクとを用いて形成される。この場合、各位置への各色の着色用のインクの吐出量を調整することにより、様々な色を表現する。また、色の違いによって生じる着色用のインクの量（単位体積あたりの吐出量が０〜１００％）の変化を一定の１００％補填するために、クリアインクを用いる。このように構成すれば、例えば、着色領域１５６の各位置を所望の色で適切に着色できる。

また、本例においては、造形しようとする造形物５０の形状等に基づき、必要に応じて、造形物５０の周囲にサポート層５２を形成する。また、この場合、サポート層５２は、第２吐出部２００におけるインクジェットヘッド２０２ｓ（図１参照）から吐出されるインクを用いて形成される。

尚、造形物５０の構成の変形例においては、造形物５０の具体的な構成について、上記と異ならせることも考えられる。より具体的には、例えば、内部領域１５２について、造形材インクに限らず、他の色のインクを更に用いて形成してもよい。また、例えば、造形材インクを用いずに、他の色のインク（例えば白色のインク等）のみで造形物５０の内部を形成することも考えられる。この場合、ヘッド部１２において、インクジェットヘッド１０２ｍｏを省略してもよい。また、この場合、例えば白色のインクで内部領域１５２を形成することにより、内部領域１５２と光反射領域１５４とを区別せずに、一つの領域として形成してもよい。

また、造形物５０に求められる品質等に応じて、造形物５０において、上記以外の領域を更に形成してもよい。例えば、光反射領域１５４と着色領域１５６との間に、分離領域を形成すること等も考えられる。この場合、分離領域とは、光反射領域１５４を構成する白色のインクと着色領域１５６における着色用のインクとが混ざることを防ぐための領域であり、例えばクリアインクで形成される。また、例えば着色領域１５６の外側に、造形物５０の外面を保護するための透明な領域（保護領域）を更に形成してもよい。

図２（ｂ）は、本例の造形装置１０において造形物５０及びサポート層５２を形成する動作の一例を示す図であり、積層造形法で造形物５０及びサポート層５２を形成する動作について、Ｎ番目の層（第Ｎ層）とＮ＋１番目の層（第Ｎ＋１層）を形成する動作の一例を模式的に示す。上記においても説明をしたように、本例において、造形に用いる材料であるインクを吐出するヘッド部１２（図１参照）は、ヘッド駆動部１６（図１参照）により互いに独立に駆動される第１吐出部１００及び第２吐出部２００を有する。そして、第１吐出部１００における複数のインクジェットヘッドから吐出するインクにより、造形物５０を形成する。また、第２吐出部２００におけるインクジェットヘッド２０２ｓから吐出するインクにより、サポート層５２を形成する。

そして、この場合、第１吐出部１００と第２吐出部２００とを独立に駆動することにより、造形物５０を構成する各部を形成するタイミングと、サポート層５２を形成するタイミングとを異ならせる。より具体的に、例えば、図中に示す第Ｎ層の形成時のように、一つの層の形成時において、ヘッド部１２は、先ず、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドからインクを吐出することにより、造形物５０の各領域（内部領域１５２、光反射領域１５４、及び着色領域１５６）に対応する部分を形成する。そして、その層における造形物５０の各領域を形成した後に、造形物５０の周囲に、サポート層５２におけるその層の部分（例えば、第Ｎ層の部分）を形成する。

また、造形物５０及びサポート層５２を１層分形成した後に、次の層（例えば、第Ｎ＋１層）の形成を行う。そして、次の層の形成時にも、上記と同様に、先ず、造形物５０の各領域に対応する部分を形成して、その後に、サポート層５２におけるその層の部分を形成する。

このように構成した場合、例えば、サポート層５２について、吐出能力の高いインクジェットヘッド２０２ｓを用いて効率的かつ適切に形成できる。また、この場合、造形物５０の造形時に形成する形成物である造形物５０及びサポート層５２について、例えば造形物５０を構成する各部のような高い精度が必要な部分を第１吐出部１００における単位吐出量が小さなインクジェットヘッドで形成した上で、造形物５０の各部と比べると高い精度が不要な部分であるサポート層５２について、第２吐出部２００における単位吐出量が大きなインクジェットヘッド２０２ｓで適切に形成できる。そのため、本例によれば、例えば、造形物５０の造形時に形成する形成物について、必要な精度に応じた吐出能力のインクジェットヘッドを用いて適切に形成できる。また、これにより、例えば、造形物５０の造形をより効率的かつ適切に行うことができる。

また、この場合、サポート層５２を形成すべき領域について、造形物５０側には、造形物５０における同じ層の部分が既に形成されている。また、造形物５０の各部は、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドにより、高い位置精度で形成されている。そのため、サポート層５２を形成すべき領域の境界のうち、造形物５０と接する部分については、サポート層５２を形成する前に高い精度で設定されることになる。そして、この場合、インクジェットヘッド１０２ｓとして、例えば精度よりも吐出能力を優先したインクジェットヘッドを用いたとしても、例えば造形物５０を形成すべき位置へサポート層５２の材料がはみ出すこと等は生じない。そのため、本例によれば、例えば、吐出能力を優先したインクジェットヘッド２０２ｓを用いる場合にも、造形物５０をより高い精度でより適切に造形できる。

また、このような構成については、例えば、第１吐出部１００における複数のインクジェットヘッドを用いて、造形物５０を構成するインクの層を積層方向へ重ねて形成させる場合において、造形物５０の造形時に形成する形成物の一部である造形物５０を第１吐出部１００における複数のインクジェットヘッドに形成させ、その周囲に第２吐出部２００におけるインクジェットヘッド２０２ｓにインクを吐出させる構成と考えることができる。また、この場合、インクジェットヘッド２０２ｓは、第１吐出部１００の複数のインクジェットヘッドにより形成された造形物５０の少なくとも一部に対して積層方向と直交する面内において少なくとも一部が隣接する領域へ、インクを吐出する。

また、本例のように、インクジェットヘッドに主走査動作を行わせて造形を行う場合、造形に要する時間は、通常、主走査動作時にインクジェットヘッドを移動させる距離に応じて長くなる。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距離とは、主走査動作時にインクジェットヘッドを移動させる範囲の主走査方向における幅（主走査幅）のことである。また、より具体的に、本例においては、ヘッド部１２の構成のうち、第１吐出部１００におけるインクジェットヘッドを移動させる主走査幅が長くなるほど、造形に要する時間が長くなると考えられる。

これに対し、本例においては、ヘッド部１２における第１吐出部１００及び第２吐出部２００の構成と、図２（ａ）、（ｂ）に示した構成等との関係から明らかなように、第１吐出部１００におけるインクジェットヘッドを移動させる主走査幅について、造形物５０の周囲に形成するサポート層５２を考慮することなく、主走査方向における造形物５０の幅のみを考慮して設定すればよい。そのため、本例によれば、例えば、サポート層５２を形成する領域まで含めて主走査幅を設定する場合と比べ、主走査幅を小さくすることができる。また、これにより、例えば、造形に要する時間をより適切に短縮できる。

続いて、造形装置１０の動作や構成の変形例について、説明をする。尚、以下において説明をする点を除き、各変形例の動作や構成は、図１及び図２等を用いて上記において説明をした造形装置１０の動作や構成と同一又は同様であってよい。

図３は、造形装置１０の動作の変形例について説明をする図である。図３（ａ）は、造形装置１０において造形物５０及びサポート層５２を形成する動作の変形例を示す。上記においては、サポート層５２の形成の仕方について、図２（ｂ）を用いて、造形物５０を構成する各領域を１層分形成する毎に、サポート層５２におけるその層の部分を形成する場合の動作について、説明をした。しかし、造形物５０及びサポート層５２を形成する動作の変形例においては、例えば、造形物５０を構成する各領域を複数層分形成する毎に、サポート層５２におけるその複数層に対応する部分を形成することも考えられる。

より具体的に、図３（ａ）においては、造形物５０を構成する各領域を３層分形成する毎にサポート層５２においてその３層に対応する部分を形成する場合の動作について、連続する３層である第Ｎ〜Ｎ＋２層を形成する動作の一例を模式的に示している。この場合、例えば、先ず、ヘッド部１２における第１吐出部１００（図１参照）の各インクジェットヘッドにより、造形物５０を構成する各領域（内部領域１５２、光反射領域１５４、及び着色領域１５６）について、第Ｎ〜Ｎ＋１層を形成する。そして、ヘッド部１２における第２吐出部２００のインクジェットヘッド２０２ｓ（図１参照）により、サポート層５２においてこれらの３層に対応する部分を、まとめて形成する。

また、この場合、第Ｎ〜Ｎ＋２層に対応する造形物５０及びサポート層５２の部分を形成した後には、次の３層分の形成を行う。また、この場合、先ず、第１吐出部１００の各インクジェットヘッドにより、造形物５０を構成する各領域について、第Ｎ＋３層を形成する。また、以降の動作を上記と同様に繰り返すことにより、造形物５０及びサポート層５２における各層を形成する。

このように構成した場合も、造形物５０及びサポート層５２を構成する各層を適切に形成できる。また、この場合、造形物５０における複数層に対応するサポート層５２の部分をまとめて形成することにより、造形をより効率的に行うこともできる。そのため、このように構成すれば、例えば、造形物５０の造形をより効率的かつ適切に行うことができる。

また、造形物５０の造形を更に効率的に行うためには、主走査動作時の主走査幅について、造形物５０の各部の幅に応じて設定すること等も考えられる。図３（ｂ）は、造形装置１０において造形物５０及びサポート層５２を形成する動作の変形例を示す図であり、造形物５０の各部の幅に応じて主走査幅を設定する場合の動作の一例を模式的に示す。

主走査動作時の主走査幅について、より簡易に設定することを考えた場合、全ての主走査動作について、主走査幅を同じに設定することが考えられる。この場合、主走査方向における造形物５０の全体の幅よりも主走査幅が大きくなるように、主走査幅を設定する。主走査方向における造形物５０の全体の幅とは、主走査方向の幅が最も広くなっている部分における造形物５０の幅のことである。

しかし、造形物５０の形状によっては、このようにして主走査幅を設定すると、主走査動作時に第１吐出部１００を移動させる範囲について、無駄が多くなる場合もある。例えば、図３（ｂ）に示したような断面形状を有する造形物５０を造形する場合、全ての主走査動作時の主走査幅を同じにするのであれば、造形物５０の全体の幅であるＬ２よりも大きくなるように主走査幅を設定することになる。

これに対し、図示した構成から明らかなように、造形物５０において、例えば図中に示した幅Ｌ１、Ｌ３、Ｌ４の部分のように、Ｌ２よりも幅が小さな部分について、本来必要な主走査幅はＬ２よりも小さい。そして、この場合、全ての主走査動作時の主走査幅を同じにすると、第１吐出部１００を移動させる範囲について、必要以上の幅を設定することになる。

そのため、このような場合、主走査幅について、例えば主走査動作毎に個別に設定することが考えられる。このように構成すれば、例えば、主走査方向における造形物５０の幅がより小さな部分に対し、より小さな主走査幅を設定できる。また、これにより、例えば、造形物５０の造形に要する時間をより短縮できる。

また、この場合、例えば、造形物５０の造形を開始する前に、造形装置１０における制御部２０（図１参照）において、各回の主走査動作時の主走査幅を設定する。また、この場合、制御部２０は、例えば、各回の主走査動作で第１吐出部１００の各インクジェットヘッドからインクを吐出すべき範囲に応じて、主走査幅を設定する。このように構成すれば、例えば、各回の主走査動作に対応する主走査幅を適切に設定できる。

尚、主走査幅については、例えば、全ての主走査動作について、個別に設定することが考えられる。このように構成すれば、例えば、造形の動作をより適切に効率化できる。また、主走査幅については、例えば、必ずしも１回の主走査動作毎ではなく、連続する複数回（例えば、２〜５回程度）の主走査動作を単位にして、設定をしてもよい。この場合、例えば、設定の単位となる複数回の主走査動作においてインクを吐出すべき範囲に応じて、主走査幅を設定する。また、本変形例の構成については、例えば、主走査幅を固定にせず、可変にする構成等と考えることもできる。また、例えば、第１吐出部１００のインクジェットヘッドを移動させる主走査幅について、少なくとも一部の回の主走査動作に対応する主走査幅を他の回の主走査動作に対応する主走査幅と異ならせる構成等と考えることもできる。

また、上記においては、ヘッド部１２の第１吐出部１００における各インクジェットヘッドからインクを吐出する動作について、主に、一定の主走査方向への主走査動作時にインクを吐出させる構成を説明した。しかし、吐出能力の大きなインクジェットヘッド２０２ｓ等を用いる場合において、より効率的に造形を行うためには、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドからインクを吐出させる動作について、更に変形を行うことも考えられる。

図４は、造形装置１０の動作の更なる変形例を示す。図４（ａ）は、造形物５０の造形時における第１吐出部１００の移動のさせ方の変形例を模式的に示す。

図１〜３を用いて上記において説明をした場合のように、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドに主走査動作を行わせる場合、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドにインクを吐出させるタイミングでの第１吐出部１００の移動方向は、予め設定された主走査方向と平行な方向のみになる。

これに対し、本変形例においては、主走査方向及び副走査方向と平行な面内（ＸＹ面内）において任意に移動経路を設定して、その移動経路に沿って第１吐出部１００を移動させつつ、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドにインクを吐出させる。この場合、造形装置１０の制御部２０（図１参照）は、例えば、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドからのインクの吐出を開始する前に、造形する造形物５０の形状に基づき、移動経路を設定する。また、造形装置１０におけるヘッド駆動部１６（図１参照）は、制御部２０により設定された移動経路に沿って、第１吐出部１００を移動させる。このように構成すれば、例えば、通常の主走査動作を行ってインクを吐出する構成と比べ、より効率的に造形物５０を造形することができる。

より具体的に、例えば図４（ａ）に示すように、断面形状が細長い折れ線状になる造形物５０を造形する場合、例えば図中に矢印３０２で示すように、折れ線に沿った移動経路に沿って第１吐出部１００を移動させること等が考えられる。また、この場合、ヘッド駆動部１６は、ＸＹ面内において、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドを移動させる向きが途中で変化する移動経路に沿って各インクジェットヘッドを移動させつつ、各インクジェットヘッドにインクを吐出させる。

また、このようにして任意の移動経路に沿って第１吐出部１００を移動させる場合、制御部２０は、例えば、積層造形法で積層方向へ重ねて形成されるそれぞれの層について、その層の形成時に第１吐出部１００を移動させる移動経路を設定する。また、この場合、積層方向における一番下の層の形成を第１吐出部１００における各インクジェットヘッドに開始させる前に、全ての層に対応する移動経路を設定することが好ましい。また、この場合、第１吐出部１００の移動経路の設定に合わせて、サポート層５２（図１参照）の材料となるインクを第２吐出部２００におけるインクジェットヘッド２０２ｓ（図１参照）に吐出させる位置やタイミングについても設定する。このように構成すれば、例えば、造形物５０及びサポート層５２の形成をより効率的かつ適切に行うことができる。

また、図４（ａ）においては、任意の移動経路を設定する場合の例として、断面形状が細長い折れ線状になる造形物５０を造形する場合の動作の一例を図示した。しかし、造形物５０の形状は、このような形状に限らず、任意の形状であってもよい。この場合も、造形物５０の形状に合わせて第１吐出部１００の移動経路を設定することにより、造形物５０及びサポート層５２の形成を効率的かつ適切に行うことができる。

図４（ｂ）は、第１吐出部１００の移動経路の一例を示す。第１吐出部１００の移動経路については、上記のように、造形物５０の形状に合わせて、様々に設定することができる。また、この場合、例えば、図中に示すように、閉曲線に沿った移動経路３０４を設定することが考えられる。

また、この場合、移動中の第１吐出部１００の向きについては、第１吐出部１００の各インクジェットヘッドにおいてノズルが並ぶノズル列方向（図中に矢印４０２で示す方向）と、移動経路に沿って第１吐出部１００を移動させる方向（図中に矢印４０４で示すヘッド移動方向）とが直交するように調整することが好ましい。また、移動経路３０４に沿った第１吐出部１００の移動は、造形物５０に対する相対的な移動であってよい。そのため、必ずしも第１吐出部１００の側を移動させるのではなく、例えば造形物５０を支持する造形台１４（図１参照）等を移動させることで、造形物５０の側を移動させてもよい。

また、第１吐出部１００の移動のさせ方の更なる変形例においては、例えば、造形物５０の形状に合わせて、造形物５０に対して相対的な第１吐出部１００の傾きを変更させてもよい。この場合、造形物５０に対して相対的な第１吐出部１００の傾きとは、例えば、造形物５０を支持する造形台１４の上面に対して相対的な第１吐出部１００のノズル面の傾きのことである。また、第１吐出部１００にノズル面とは、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドのノズルが形成されている面のことである。また、この場合、例えば、造形台１４を傾けることにより、造形物５０に対して相対的に第１吐出部１００を傾ける。

また、例えば造形台１４又は第１吐出部１００をＸＹ面内で回転させることにより、造形物５０に対して相対的に第１吐出部１００を回転させてもよい。この場合、ＸＹ面内で造形台１４又は第１吐出部１００を回転させるとは、例えば、積層方向と平行な回転軸を中心にして造形台１４又は第１吐出部１００を回転させることである。

このように構成すれば、例えば、より高い自由度で造形物５０を造形できる。また、これにより、例えば、造形物５０の造形をより効率的に行うことができる。また、この場合、例えば、造形物５０に対して相対的な第１吐出部１００の位置関係の変化のさせ方について、最初のインクの層の形成前に予め設定することが好ましい。

また、上記においては、造形装置１０におけるヘッド部１２（図１参照）の動作や構成について、主に、サポート層５２（図１参照）の形成に用いるインクジェットヘッド２０２ｓ（図１参照）として吐出能力の高いインクジェットヘッドを用いる場合の動作や構成を説明した。しかし、造形装置１０の動作や構成の更なる変形例においては、インクジェットヘッド２０２ｓ以外のインクジェットヘッドとして、吐出能力の高いインクジェットヘッドを用いることも考えられる。

より具体的に、例えば、造形物５０の造形時において、造形物５０の観察結果に対する影響が大きい造形物５０の外周面については、高い精度で形成することが望ましい。しかし、造形物５０の内部については、外周面と比べて低い精度で造形を行っても、造形物５０の品質に対する影響が小さいと考えられる。そのため、造形装置１０の動作や構成の更なる変形例においては、例えば、造形物５０の内部の領域について、例えば吐出の精度よりも吐出能力を優先して、吐出能力の高いインクジェットヘッドを用いることも考えられる。

図５は、造形装置１０の構成の変形例を示す図であり、造形装置１０におけるヘッド部１２の構成の一例を示す。尚、以下に説明をする点を除き、図５において、図１〜４と同じ符号を付した構成は、図１〜４における構成と同一又は同様の特徴を有する。

本変形例においても、ヘッド部１２は、図１（ｂ）に示した場合のヘッド部１２と同様に、第１吐出部１００及び第２吐出部２００を示す。また、第１吐出部１００は、図１（ｂ）に示した第１吐出部１００からインクジェットヘッド１０２ｍｏ（図１参照）を除いた構成を有する。第２吐出部２００は、図１（ｂ）に示した第２吐出部２００に対し、インクジェットヘッド２０２ｍｏを追加した構成を有する。

また、本変形例においても、造形物として、図２（ａ）を用いて説明をした造形物５０と同一又は同様の各領域（内部領域１５２、光反射領域１５４、及び着色領域１５６）を有する造形物５０を造形する。また、必要に応じて、造形物５０の周囲にサポート層５２（図２参照）を形成する。

しかし、造形物５０における内部領域１５２の形成の仕方等については、図２（ｂ）等を用いて説明をした場合の動作と異ならせる。より具体的に、本変形例においては、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドにより、造形物５０における内部領域１５２以外の領域を形成する。そして、造形物５０の内部領域１５２については、第２吐出部２００におけるインクジェットヘッド２０２ｍｏを用いて形成する。

また、本変形例において、インクジェットヘッド２０２ｍｏは、インクジェットヘッド２０２ｓと同一又は同様に、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドよりも吐出能力が高いインクジェットヘッドである。また、この場合、第２吐出部２００におけるインクジェットヘッド２０２ｓ及びインクジェットヘッド２０２ｍｏについて、造形に用いる第２の材料を吐出する第２ヘッドの一例と考えることができる。また、この場合、インクジェットヘッド２０２ｍｏが吐出するインクは、造形物５０を構成する材料である。そのため、インクジェットヘッド２０２ｍｏから吐出するインクに着目した場合、本変形例について、第２の材料として造形物５０を構成する材料を用いる場合の例にもなっていると考えることもできる。

また、本変形例において、インクジェットヘッド２０２ｍｏは、第２吐出部２００において、インクジェットヘッド２０２ｓと共に、複数の紫外線光源２０４の間に配設される。このように構成した場合、例えば、第１吐出部１００と独立に第２吐出部２００を駆動することにより、造形物５０の内部領域１５２について、第１吐出部１００の動作に依存しないタイミングで形成することができる。また、これにより、例えば、造形物５０の造形をより効率的に行うことができる。

図６は、造形装置１０において造形物５０及びサポート層５２を形成する動作の変形例を示す図であり、図５に示したヘッド部１２を用いて造形物５０及びサポート層５２を形成する動作の一例を示す。図６（ａ）は、造形物５０及びサポート層５２を形成する動作について、第Ｎ層と第Ｎ＋１層を形成する動作の一例を模式的に示す。図６（ｂ）は、造形の途中における被造形面の様子を模式的に示す図であり、第Ｎ層の形成時において、光反射領域１５４及び着色領域１５６に対応する部分が形成された後、内部領域１５２に対応する部分がまだ形成されていない状態の一例を示す。この場合、被造形面とは、例えば、造形中の造形物５０やサポート層５２においてヘッド部１２と対向する面のことである。

本変形例においては、造形物５０における内部領域１５２以外の領域である光反射領域１５４及び着色領域１５６について、ヘッド部１２における第１吐出部１００の各インクジェットヘッドを用いて形成する。また、造形物５０における内部領域１５２と、サポート層５２について、ヘッド部１２における第２吐出部２００の各インクジェットヘッドを用いて形成する。

また、より具体的に、この場合、例えば、図６（ａ）中に示す第Ｎ層の形成時のように、一つの層の形成時において、ヘッド部１２は、先ず、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドからインクを吐出することにより、造形物５０における光反射領域１５４及び着色領域１５６に対応する部分を形成する。そして、これらの部分を形成した後に、光反射領域１５４及び着色領域１５６に囲まれる領域に、内部領域１５２におけるその層の部分（例えば、第Ｎ層の部分）を形成する。また、造形物５０の周囲に、サポート層５２におけるその層の部分（例えば、第Ｎ層の部分）を形成する。

また、造形物５０及びサポート層５２を１層分形成した後に、次の層（例えば、第Ｎ＋１層）の形成を行う。そして、次の層の形成時にも、上記と同様に、先ず、造形物５０における光反射領域１５４及び着色領域１５６に対応する部分を形成して、その後に、内部領域１５２及びサポート層５２におけるその層の部分を形成する。

このように構成した場合、例えば、造形物５０の内部領域１５２やサポート層５２のように高い精度が不要な部分について、吐出能力の高いインクジェットヘッド２０２ｍｏ及びインクジェットヘッド２０２ｓを用いて効率的かつ適切に形成できる。また、これにより、例えば、造形物５０の造形をより効率的かつ適切に行うことができる。

また、この場合、上記においても説明をしたように、例えば、ＸＹ面内において内部領域１５２を囲む領域を先に形成して、その後に内部領域１５２の対応部分を形成する。そして、この場合、内部領域１５２の対応部分を形成するタイミングにおいて、造形物５０の被造形面は、例えば図６（ｂ）に示すように、周囲が囲まれた空洞１６０を有する構成になる。この場合、空洞１６０は、その後に形成する１層分の内部領域１５２に対応する領域であり、１層分の光反射領域１５４及び着色領域１５６に周囲が囲まれている。そして、この場合、例えばインクジェットヘッド２０２ｍｏの吐出の精度が低いとしても、空洞１６０内へインクを吐出することで、内部領域１５２の対応部分を形成すべき領域に対し、インクジェットヘッド２０２ｍｏにより適切にインクを吐出することができる。また、これにより、高い精度で適切に内部領域１５２を形成できる。

ここで、本変形例の特徴については、例えば、第１吐出部１００における各インクジェットヘッドから吐出するインクで造形物５０の外周面を形成して、その後に第２吐出部２００のインクジェットヘッド２０２ｍｏから吐出するインクを用いて、造形物５０の内部の少なくとも一部を形成する構成と考えることもできる。このように構成すれば、例えば、造形物５０の内部をより高速かつ適切に形成できる。

また、本変形例のようにして内部領域１５２を形成する場合、第１吐出部１００を用いて形成する領域について、例えば、造形物５０の外周面に沿った幅の狭い領域のみにすることもできる。そのため、この場合、例えば、図４等を用いて説明をした動作と同一又は同様にして、造形物５０の外周面に沿った移動経路を設定して、その移動経路に沿って第１吐出部１００を移動させること等も考えられる。このように構成すれば、例えば、造形物５０の外周面について、第１吐出部１００を用いてより効率的に形成できる。また、この場合、造形物５０の内部領域１５２を第２吐出部２００におけるインクジェットヘッド２０２ｍｏを用いて形成することにより、造形物５０の内部についても、効率的かつ適切に形成できる。そのため、このように構成すれば、例えば、造形物５０の造形をより効率的に行うことができる。

尚、図１〜６等を用いて上記において説明をした特徴については、例えば、一定の領域をより高速に充填できるような吐出能力の高いインクジェットヘッドを更に用いることで、高速に造形を行う構成等と考えることができる。そして、このような構成については、例えば、ヘッド部１２の構成を多機能化した構成等と考えることもできる。

また、造形物５０の造形をより適切に行うためには、更なる他の観点においても、ヘッド部１２の構成を多機能化することが好ましい。そして、ヘッド部１２の多機能化について、更に他の観点で考えた場合、例えば、ヘッド部１２において、造形物５０に対して行う着色の色調をより高い精度で制御するための構成等を更に設けること等も考えられる。より具体的に、この場合、例えば、ノズルチェックユニット（ＮＣＵ）等を更に有するヘッド部１２等を用いることが考えられる。この場合、ノズルチェックユニットとは、例えば、ヘッド部１２における各インクジェットヘッドの各ノズルからインクを吐出する状態を確認するための構成である。このように構成すれば、例えば、各ノズルからのインクの吐出量を確認しつつ着色に使用する各色のインクの量を調整することができる。また、これにより、例えば、造形物５０の着色領域の色調をより高い精度でより適切に調整できる。

また、着色領域の色調を高い精度で制御するためには、例えば、測色器を更に有するヘッド部１２を用いること等も考えられる。この場合、実際に形成される着色領域の色を測色器で測定することで、所望の色彩が得られるように着色の仕方を調整することができる。また、より具体的に、この場合、例えば、測色器で色を測定することで、様々な角度で形成される面について、色の濃度の調整を行うこと等が考えられる。このように構成した場合も、例えば、造形物５０の着色領域の色調をより高い精度でより適切に調整できる。

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・・・ヘッド部、１４・・・造形台、１６・・・ヘッド駆動部、２０・・・制御部、５０・・・造形物、５２・・・サポート層、１００・・・第１吐出部、１０２・・・インクジェットヘッド、１０４・・・紫外線光源、１０６・・・平坦化ローラ、１１０・・・キャリッジ、１５２・・・内部領域、１５４・・・光反射領域、１５６・・・着色領域、１６０・・・空洞、２００・・・第２吐出部、２０２・・・インクジェットヘッド、２０４・・・紫外線光源、２０６・・・平坦化ローラ、２１０・・・キャリッジ、３０２・・・矢印、３０４・・・移動経路、４０２・・・矢印、４０４・・・矢印

Claims (12)

1. 立体的な造形物を造形する造形装置であって、
   造形に用いる第１の材料を吐出する第１ヘッドと、
   造形に用いる第２の材料を吐出する第２ヘッドと、
   造形中の前記造形物に対して相対的に前記第１ヘッド及び前記第２ヘッドを移動させるヘッド駆動部と、
   前記第１ヘッド、前記第２ヘッド、及び前記ヘッド駆動部の動作を制御する制御部と
   を備え、
   単位時間に単位面積へ吐出する材料の吐出量を単位吐出量と定義した場合、前記第２ヘッドの前記単位吐出量は、前記第１ヘッドの前記単位吐出量よりも大きく設定されていることを特徴とする造形装置。
2. 前記制御部は、
   前記第１ヘッドに、前記第１の材料で形成された層を予め設定された積層方向へ重ねて形成させることにより、前記造形物の造形時に形成する形成物の一部を形成させ、
   前記積層方向と直交する面内において前記第１の材料で形成されている形成物の少なくとも一部と少なくとも一部が隣接する領域へ、前記第２ヘッドに前記第２の材料を吐出させることを特徴とする請求項１に記載の造形装置。
3. 前記第１ヘッドは、インクジェット方式で前記第１の材料を吐出するインクジェットヘッドであり、
   前記第２ヘッドは、インクジェット方式で前記第２の材料を吐出するインクジェットヘッド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ヘッドは、インクジェット方式で前記第１の材料を吐出するインクジェットヘッドであり、
   前記第２ヘッドは、インクジェット方式以外の方式で前記第２の材料を吐出することを特徴とする請求項１又は２に記載の造形装置。
5. 前記第２の材料は、造形中の前記造形物を支持するサポート層の材料であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の造形装置。
6. 前記第１の材料及び前記第２の材料は、前記造形物を構成する材料であり、
   前記制御部は、
   前記第１ヘッドに、前記第１の材料で形成された層を予め設定された積層方向へ重ねて形成させることにより、前記造形物における少なくとも外周面を形成させ、
   前記積層方向と直交する面内において周囲が前記第１の材料で囲まれた領域へ前記第２ヘッドに前記第２の材料を吐出させることにより、前記造形物における前記外周面の内側の領域の少なくとも一部を、前記第２ヘッドに形成させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の造形装置。
7. 前記ヘッド駆動部は、前記第１ヘッドと、前記第２ヘッドとを互いに独立に駆動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. 前記ヘッド駆動部は、前記第１ヘッドに、
   予め設定された主走査方向へ移動しつつ前記第１の材料を吐出する主走査動作と、
   前記主走査方向と直交する副走査方向へ前記造形物に対して相対的に移動する副走査動作と
   を行わせ、
   各回の前記主走査動作時に前記第１ヘッドを前記主走査方向へ移動させる幅である主走査幅について、前記制御部は、各回の前記主走査動作で前記第１の材料を吐出すべき範囲に応じて設定することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の造形装置。
9. 前記制御部は、前記第１ヘッドに、前記第１の材料で形成された層を予め設定された積層方向へ重ねて形成させることにより、前記造形物の造形時に形成する形成物の一部を形成させ、
   前記ヘッド駆動部は、前記積層方向と直交する面内において、前記第１ヘッドを移動させる向きが途中で変化する移動経路に沿って前記第１ヘッドを移動させつつ、前記第１ヘッドに前記第１の材料を吐出させることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の造形装置。
10. 前記制御部は、前記第１ヘッドを移動させる前記移動経路を、造形する前記造形物の形状に基づいて設定し、
    前記ヘッド駆動部は、前記制御部により設定された前記移動経路に沿って、前記第１ヘッドを移動させることを特徴とする請求項９に記載の造形装置。
11. 前記制御部は、前記第１の材料で前記積層方向へ重ねて形成されるそれぞれの前記層に対し、当該層の形成時に前記第１のヘッドを移動させる前記移動経路を設定し、
    かつ、前記積層方向における一番下の前記層の形成を前記第１ヘッドに開始させる前に、全ての前記層に対応する前記移動経路を設定することを特徴とする請求項１０に記載の造形装置。
12. 立体的な造形物を造形する造形方法であって、
    造形に用いる第１の材料を吐出する第１ヘッドと、
    造形に用いる第２の材料を吐出する第２ヘッドと、
    を、造形中の前記造形物に対して相対的に移動させ、
    単位時間に単位面積へ吐出する材料の吐出量を単位吐出量と定義した場合、前記第２ヘッドの前記単位吐出量は、前記第１ヘッドの前記単位吐出量よりも大きく設定されていることを特徴とする造形方法。

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