JP2018183890A - 立体構造物の造形方法、および立体構造物の造形装置、並びに立体構造物の造形装置用のプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】立体構造物の造形精度を向上する。【解決手段】造形装置１０を用いて立体構造物Ｔを造形する造形方法であって、立体構造物Ｔを造形方向で複数に区画して複数の造形層Ｌ（Ｌ１〜Ｌｎ）を設定する造形層設定工程と、キャリッジ２０を、主走査方向Ｙに移動させつつインク組成物を吐出させる充填パス動作を、所定回数実行して造形層Ｌを形成する造形層形成工程と、所定回数目の充填パス動作の際に、ローラ２４１により未硬化の造形層Ｌｘの平坦化を行う平坦化工程と、平坦化工程に並行して、平坦化された硬化前の造形層Ｌｘを硬化させて造形層Ｌを形成する硬化工程と、を有し、所定回数目の充填パス動作の少なくとも１回前の充填パス動作は、キャリッジ２０の移動方向を基準とした順送り方向にローラ２４１を回転させると共に、回転するローラ２４１の周速度Ｖａを、キャリッジ２０の主走査方向Ｙの移動速度Ｖ１以上（Ｖａ≧Ｖ１）にして実行する。【選択図】図８

Description

本発明は、立体構造物の造形装置と、この造形装置を用いる立体構造物の造形方法に関する。

近年、いわゆる３Ｄプリンタと呼ばれる立体構造物の造形装置が種々提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２０１２−０９６４２７号公報

特許文献１の立体構造物の造形装置では、造形材を硬化させて形成した造形層を、高さ方向に積層することで、立体構造物を製造している。

立体構造物の造形装置は、造形材を吐出する造形材ヘッドと、吐出した造形材の高さを揃えて平坦化するためのローラと、吐出した造形材を硬化させる硬化手段と、を備えるキャリッジを有している。
このキャリッジは、立体構造物の造形台の上方で、主走査方向と、主走査方向に直交する副走査方向に移動可能に設けられている。キャリッジの造形台との対向面には、造形材ヘッドと、ローラと、硬化手段とが、主走査方向に並んで設けられている。

立体構造物の造形装置では、キャリッジを主走査方向に移動させつつ、造形材を造形材ヘッドから吐出することで、造形台または既に形成されている造形層の上に、未硬化の造形材の層を形成する。そして、形成した未硬化の造形材の層を硬化手段で硬化させることで造形層が形成される。

造形層は、キャリッジの充填パス動作により形成される。
充填パス動作では、キャリッジを主走査方向で往復移動させつつ、造形材ヘッドから造形材を吐出させる動作を複数回行って未硬化の造形材の層を形成したのち、形成した未硬化の造形材の層の厚みが所定の厚みになるようにローラで平坦化する。そして、平坦化された未硬化の造形材の層を硬化させて造形層を形成する。

ここで、造形材ヘッドの副走査方向の幅よりも大きい幅の立体構造物の場合には、充填パス動作を完了する度に、キャリッジを副走査方向に移動し、移動した先で充填パス動作を新たに実施する。このキャリッジの充填パス動作と副走査方向の移動とを繰り返すことで造形層の全体が形成される。この場合には、各充填パス動作で形成される造形層は、最終的に得られる造形層の一部である。

ローラは、未硬化の造形材の層の表面を削って、硬化後に得られる造形層の上面を平滑にするために設けられている。
未硬化の造形材の層を例えば４回の充填パス動作で形成する場合には、キャリッジは、主走査方向に２往復することになる。ローラが１つである場合は、往路あるいは復路の何れか一方で１回、形成された未硬化の造形材の層が平坦化される。

しかし、複数回の充填パス動作を行って未硬化の造形材の層を形成する場合、各充填パス動作で吐出された造形材を、常に均一な高さで調整することは難しい。
そのため、３回目の充填パス動作までに形成された硬化済みの造形材の上面と、ローラとの干渉を避けることが難しく、硬化済みの造形材の上面がローラに削られてしまうことがある。

さらに、硬化済みの造形材の上面は固化しているので摩擦が大きい。そのため、ローラが干渉した際に、硬化済みの造形材の一部が剥離することや、ローラの駆動機構に過負荷が作用して、ローラの回転が停止することがある。
かかる場合には、最終的に得られる立体構造物の造形精度が低下してしまう。

そこで、最終的に得られる立体構造物の造形精度を向上させることが求められている。

本発明は、
立体構造物の造形台と、
前記造形台の上方で主走査方向に移動可能に配置されると共に、造形材を含むインク組成物の吐出ヘッドと、吐出したインク組成物の高さを揃えて平坦化するローラと、前記吐出したインク組成物を硬化させる硬化手段とが、前記造形台との対向部で前記主走査方向に並んだキャリッジと、を有する造形装置を用いて、前記立体構造物を造形する前記立体構造物の造形方法であって、
前記立体構造物を、当該立体構造物の造形方向で複数に区画して、複数の造形層を設定する造形層設定工程と、
前記キャリッジを前記主走査方向に移動させつつ、前記吐出ヘッドから前記インク組成物を吐出させる充填パス動作を、所定回数実行して前記造形層を形成する造形層形成工程と、を有し、
前記造形層形成工程は、
前記所定回数目の前記充填パス動作において、前記キャリッジの移動方向を基準とした逆送り方向に前記ローラを回転させて、前記吐出されたインク組成物からなる硬化前の造形層の表面を、前記ローラの表面に付着させて掻き上げることで、前記硬化前の造形層の高さを均一化して平坦化する平坦化工程と、
前記平坦化工程に並行して、平坦化された前記硬化前の造形層を前記硬化手段で硬化させて前記造形層を形成する硬化工程と、を有し、
前記造形層形成工程では、
前記所定回数目の１回前の前記充填パス動作は、前記キャリッジの移動方向を基準とした順送り方向に前記ローラを回転させると共に、回転する前記ローラの周速度を、前記キャリッジの前記主走査方向の移動速度以上にして実行される構成とした。

少なくとも前記所定回数目の１回前の前記充填パス動作は、前記ローラの周速度を、前記キャリッジの移動速度を基準として５〜１０％速い速度にして実行される構成とした。

前記造形層形成工程では、
前記ローラを同じ方向に回転させながら、前記所定回数の充填パス動作が実行される構成とした。

前記吐出ヘッドと前記造形台との間隔を一定に保持したままで、前記所定回数の充填パス動作を実行すること構成とした。

前記造形層形成工程では、
前記キャリッジを前記主走査方向における一方側から他方側に移動させつつ実行される充填パス動作と、前記キャリッジを前記主走査方向における他方側から一方側に移動させつつ実行される充填パス動作と、を交互に実行して、前記所定回数の前記充填パス動作が実行されるように構成されており、
前記充填パス動作が１回実行される度に、前記キャリッジと前記造形台とを、前記主走査方向に直交する副走査方向で相対的に移動させてから、新たな充填パス動作が実行される構成とした。

前記吐出ヘッドにおける前記造形台との対向面には、前記インク組成物の吐出ノズルが、前記副走査方向に所定間隔で複数並んでおり、
前記キャリッジと前記造形台との前記副走査方向での相対的な移動は、前記副走査方向における前記吐出ノズルの間隔の範囲内で実施される構成とした。

前記吐出ヘッドにおける前記造形台との対向面には、前記インク組成物の吐出ノズルが、前記副走査方向に所定間隔で複数並んでおり、
前記キャリッジと前記造形台との前記副走査方向での相対的な移動は、前記副走査方向で並んだ前記複数の吐出ノズルの全長を基準とした所定長ずつ実施される構成とした。

前記所定回数目の充填パス動作は、前記キャリッジを前記主走査方向における他方側から一方側に移動させながら実施されるように構成されており、
前記キャリッジでは、前記他方側から順番に、前記硬化手段と、前記ローラと、前記吐出ヘッドとが並んでいる構成とした。

前記立体構造物は、
当該立体構造物に対応する外形で、前記インク組成物に含まれる前記造形材から形成した内部造形領域と、
前記内部造形領域の表面を覆うと共に、着色成分を含むインク組成物の少なくともひとつで形成した着色領域と、を有している構成とした。

前記立体構造物は、
前記内部造形領域と前記着色領域との間に、白色の着色成分を含むインク組成物で形成した白色領域を有している構成とした。

前記立体構造物は、
前記白色領域と前記着色領域との間に、透明な前記インク組成物で形成した内側透明領域を有している構成とした。

前記立体構造物は、
前記着色領域の表面を覆うと共に、透明な前記インク組成物で形成した外側透明領域を有している構成とした。

本発明は、
立体構造物の造形台と、
前記造形台の上方で主走査方向に移動可能に配置されると共に、造形材を含むインク組成物の吐出ヘッドと、吐出したインク組成物の高さを揃えて平坦化するローラと、前記吐出したインク組成物を硬化させる硬化手段とが、前記造形台との対向部で前記主走査方向に並んだキャリッジと、
前記立体構造物の造形を制御する制御部と、を有する立体構造物の造形装置であって、
前記制御部は、
前記立体構造物を、当該立体構造物の造形方向で複数に区画して、複数の造形層を設定する造形層設定手段と、
前記キャリッジを前記主走査方向に移動させつつ、前記吐出ヘッドから前記インク組成物を吐出させる充填パス動作を、所定回数実行して造形層を形成する造形層形成手段と、を有し、
前記造形層形成手段は、
前記所定回数目の前記充填パス動作において、前記キャリッジの移動方向を基準とした逆送り方向に前記ローラを回転させて、吐出されたインク組成物からなる硬化前の造形層の表面を、前記ローラの表面に付着させて掻き上げることで、前記硬化前の造形層の高さを均一化して平坦化すると共に、平坦化された前記硬化前の造形層を前記硬化手段で硬化させ、
さらに、前記造形層形成手段は、
前記所定回数目の１回前の前記充填パス動作において、前記キャリッジの移動方向を基準とした順送り方向に前記ローラを回転させると共に、回転する前記ローラの周速度を、前記キャリッジの前記主走査方向の移動速度以上にする構成とした。

本発明は、
立体構造物の造形台と、
前記造形台の上方で主走査方向に移動可能に配置されると共に、造形材を含むインク組成物の吐出ヘッドと、吐出したインク組成物の高さを揃えて平坦化するローラと、前記吐出したインク組成物を硬化させる硬化手段とが、前記造形台との対向部で前記主走査方向に並んだキャリッジと、
前記立体構造物の造形を制御する制御用コンピュータと、を有する立体構造物の造形装置用のプログラムであって、
前記制御用コンピュータを、
前記立体構造物を、当該立体構造物の造形方向で複数に区画して、複数の造形層を設定する造形層設定手段、
前記キャリッジを前記主走査方向に移動させつつ、前記吐出ヘッドから前記インク組成物を吐出させる充填パス動作を、所定回数実行して造形層を形成する造形層形成手段、として機能させると共に、
前記造形層形成手段が、
前記所定回数目の前記充填パス動作において、前記キャリッジの移動方向を基準とした逆送り方向に前記ローラを回転させて、吐出されたインク組成物からなる硬化前の造形層の表面を、前記ローラの表面に付着させて掻き上げることで、前記硬化前の造形層の高さを均一化して平坦化すると共に、平坦化された前記硬化前の造形層を前記硬化手段で硬化させ、
さらに、
前記所定回数目の１回前の前記充填パス動作において、前記キャリッジの移動方向を基準とした順送り方向に前記ローラを回転させると共に、回転する前記ローラの周速度を、前記キャリッジの前記主走査方向の移動速度以上にする構成とした。

本発明によれば、最終的に得られる立体構造物の造形精度を向上する。

立体構造物の造形装置の構成を説明する図である。 立体構造物の造形装置で作成される立体構造物の一例を示す斜視図である。 立体構造物の造形装置で作成される立体構造物の断面図である。 立体構造物の造形装置で立体構造物を作成する際に使用される３次元データを説明する図である。 立体構造物を高さ方向で複数の造形層に区画した場合における造形層のスライスデータを説明する図である。 スライスデータに基づく造形層の形成を説明する図である。 小ピッチパス方式で充填パス動作を行う場合を説明する図である。 小ピッチパス方式で充填パス動作を行う場合を説明する図である。 従来例にかかる方法で造形層を形成する場合を説明する図である。 立体構造物の造形装置における立体構造物の造形過程を説明するフローチャートである。 立体構造物の造形装置における立体構造物の造形過程を説明するフローチャートである。

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、立体構造物Ｔの造形装置１０の構成を説明する図であり、（ａ）は、造形装置１０の概略構成図であり、（ｂ）は、造形装置１０のキャリッジ２０を、造形台１１側の下方から見た平面図である。

なお、以下の説明では、造形装置１０のキャリッジ２０を、主走査方向Ｙと、主走査方向Ｙに直交する副走査方向Ｘに相対的に移動させて、立体構造物Ｔを作成する場合を例に挙げて、造形装置１０の各部の構成と、立体構造物Ｔの作成過程などを説明する。

図１の（ａ）に示すように、造形装置１０は、立体構造物Ｔの造形台１１と、造形台１１の上方で主走査方向Ｙに移動可能に配置されたキャリッジ２０と、造形装置１０を制御する制御装置３０と、を有している。

造形台１１は、鉛直線ＶＬに直交して略水平に配置された板状部材であり、上面視において略矩形形状を成す造形台１１は、造形される立体構造物Ｔを載置可能な所定面積で形成されている。
この造形台１１の上面１１ａは、造形される立体構造物Ｔの載置面であり、鉛直線ＶＬに直交する平坦面となっている。

造形台１１の一側には、鉛直線ＶＬ方向に延びる連結アーム１２が接続されており、この連結アーム１２の上部に設けた連結部１３は、鉛直線ＶＬに沿って配置されたガイドレール１４に連結されている。
この状態において、連結部１３は、ガイドレール１４の長手方向に沿って移動可能に設けられており、連結部１３の内部に設けた駆動機構（図示せず）が、制御装置３０からの指令に基づいて動作すると、連結部１３に連結アーム１２を介して接続された造形台１１が、鉛直線ＶＬに沿う上下方向に、移動するようになっている。

造形台１１の上方には、主走査方向Ｙに沿って配置されたガイドレール１５が設けられており、このガイドレール１５では、インク組成物を吐出する複数のインクヘッド２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｗ、２１Ｔ）、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３と、吐出されたインク組成物の層の高さを揃えて平坦化するローラユニット２４と、平坦化されたインク組成物の層に紫外線を照射して、インク組成物に含まれる紫外線硬化型の樹脂を硬化させる紫外線照射ユニット２５（硬化手段）と、を有するキャリッジ２０が、主走査方向Ｙに移動可能に設けられている。

キャリッジ２０は、ガイドレール１５との連結部１６に図示しない駆動機構を有しており、この駆動機構が制御装置３０からの指令に基づいて動作することで、キャリッジ２０が、ガイドレール１４に沿って、主走査方向Ｙに移動するようになっている。

図１の（ｂ）に示すように、造形台１１に対向するキャリッジ２０の下面２０ａには、インク組成物を吐出する複数のインクヘッド２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｗ、２１Ｔ）、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３と、ローラユニット２４と、硬化用の紫外線照射ユニット２５とが、主走査方向Ｙに並んで設けられている。

インクヘッド２１は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）のインク組成物をそれぞれ吐出する着色用ヘッド２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋと、Ｗ（ホワイト）のインク組成物を吐出する白色用ヘッド２１Ｗと、着色成分を含まない透明なインク組成物を吐出するクリア用ヘッド２１Ｔと、を有している。

クリア用ヘッド２１Ｔと、着色用ヘッド２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋでは、インク組成物の吐出ノズル２１１が、主走査方向Ｙに直交する副走査方向Ｘに所定間隔Ｗａで並んでおり、白色用ヘッド２１Ｗでも、インク組成物の吐出ノズル２１２が、副走査方向Ｘに所定間隔Ｗｂで複数設けられている。
なお、ＷａとＷｂの値は造形物に求める着色画像の解像度（Ｗａ）と形状の解像度（Ｗｂ）で決まる。
図１の（ｂ）では視覚的に重要度が高い着色画像の解像度を高解像度とし、Ｗｂ＞Ｗａで示した。

着色用ヘッド２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋから吐出されるインク組成物は、着色顔料などの着色成分と、紫外線硬化型の樹脂などの成分と、溶媒成分と、各種の添加剤と、を含む着色されたインク組成物である。

白色用ヘッド２１Ｗから吐出されるインク組成物は、白色顔料などの着色成分と、紫外線硬化型の樹脂などの成分と、溶媒成分と、各種の添加剤と、を含む白色のインク組成物である。
クリア用ヘッド２１Ｔから吐出されるインク組成物は、紫外線硬化型の樹脂などの成分と、溶媒成分と、各種の添加剤と、を含む透明なインク組成物である。

造形材用ヘッド２２は、立体構造物Ｔの中心領域を造形するインク組成物（以下、造形材組成物とも標記する）を吐出するものであり、この造形材用ヘッド２２（以下、インクヘッド２２とも標記する）では、造形材組成物の吐出ノズル２２１が、副走査方向Ｘに所定間隔Ｗｂで並んでいる。

造形材用ヘッド２２から吐出されるインク組成物は、紫外線硬化型の樹脂などのバインダ成分と、バインダ成分を分散させた状態で保持する溶媒成分と、各種の添加剤と、を含むインク組成物である。
なお、造形材用ヘッド２２はサポート材用ヘッド以外の他のヘッドで兼用しても良く、複数のヘッドの組合せでも良い。

サポート材用ヘッド２３は、サポート領域２３を造形するインク組成物（以下、サポート材組成物とも標記する）を吐出するものである。サポート領域とは、立体構造物Ｔの外周を囲んで支持する領域である。
このサポート材用ヘッド２３（以下、インクヘッド２３とも標記する）では、サポート材組成物の吐出ノズル２３１が、副走査方向Ｘに所定間隔Ｗｂで並んでいる。

サポート材用ヘッド２３から吐出されるインク組成物は、例えば紫外線硬化型の樹脂であって、硬化後に水に溶解可能な樹脂からなる成分と、溶媒成分と、各種の添加剤と、を含むインク組成物である。

実施の形態のキャリッジ２０では、主走査方向Ｙにおける一方側から順番に、サポート材用ヘッド２３と、造形材用ヘッド２２と、白色用ヘッド２１Ｗと、着色用ヘッド２１Ｙと、着色用ヘッド２１Ｍと、着色用ヘッド２１Ｃと、着色用ヘッド２１Ｋと、クリア用ヘッド２１Ｔとが、主走査方向Ｙに沿って並んでいる。

これらヘッド２３、２２、２１Ｗ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｔの各々は、それぞれ、副走査方向Ｘに沿う向きで設けられていると共に、副走査方向Ｘに同じ幅Ｗ１を有している。

紫外線照射ユニット２５は、着色用ヘッド２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、白色用ヘッド２１Ｗ、クリア用ヘッド２１Ｔ、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３から吐出されたインク組成物に紫外線を照射するものである。
紫外線照射ユニット２５は、インク組成物に含まれる紫外線硬化型の樹脂を硬化させるために設けられており、紫外線の光源としてはメタルハライドランプや紫外線ＬＥＤが用いられる。
紫外線照射ユニット２５は、前記したインクヘッド２１などの副走査方向Ｘの幅Ｗ１より広い幅Ｗ２で設けられている。

ローラユニット２４は、紫外線照射ユニット２５とサポート材用ヘッド２３との間に設けられている。ローラユニット２４は、副走査方向Ｘに沿う向きで配置された金属製のローラ２４１と、ローラ２４１の外周に付着したインク組成物を掻き取るブレード２４２と、ブレード２４２で掻き取られたインク組成物を収容するインク収容部２４３と、を有している。

ローラ２４１は、副走査方向Ｘに対して平行な軸線Ｘ１（図１の（ａ）参照）回りに回転可能に設けられており、このローラ２４１の造形台１１側の外周は、キャリッジ２０の下面２０ａよりも造形台１１側に、所定高さｈａ突出した位置に配置されている。
ローラ２４１には、図示しない駆動機構が付設されており、制御装置３０からの指令に基づいて駆動機構が動作すると、ローラ２４１が軸線Ｘ１回りに回転するようになっている。
なお、回転の立ち上がりを早くするために造形装置の稼動時は常に回転させ、特別なオン・オフ制御は行わない。

回転するローラ２４１は、硬化前のインク組成物（後記する未硬化の造形層Ｌｘ）の表面側のインク組成物を、表面に付着させて巻き上げて、未硬化の造形層Ｌｘの表面を平坦化するために設けられている。なお、未硬化の造形層Ｌｘの表面の平坦化は後述する。

ここで、造形装置１０で作成される立体構造物Ｔについて説明する。
図２は、造形装置１０で作成される立体構造物Ｔの一例を示す斜視図であり、図３は、造形装置１０で立体構造物Ｔを作成する際に形成される造形物ＭＴの断面図であって、図２における面Ａで立体構造物Ｔを切断したときの断面を、サポート材領域５５と共に示した図に相当する。

図３に示すように、立体構造物Ｔは、内部造形領域５０の外側を、内部白色領域５１と、内部クリア領域５２と、着色領域５３と、外部クリア領域５４とが、この順番で覆うことで形成される。立体構造物Ｔを作成する際に造形装置１０で形成される造形物ＭＴでは、立体構造物Ｔの下側を覆うようにサポート材領域５５が設けられている。

内部造形領域５０は、立体構造物Ｔの中心領域であり、インク組成物（造形材組成物）の硬化により、立体構造物Ｔの形状に対応した外形で中実に形成されている。
なお、内部造形領域５０は、中空に形成されていても良い。

内部白色領域５１は、ホワイト（Ｗ）のインク組成物の硬化により形成される領域であり、内部造形領域５０の表面を全面に亘って覆っている。
実施の形態では、この内部白色領域５１の表面側に、内部クリア領域５２と着色領域５３とが位置しており、内部白色領域５１は、最終的に作成される立体構造物Ｔの表面から入射した光を反射して、減法混色法による着色領域５３の色の視認性を向上させるために設けられている。
なお、内部白色領域５１は、内部造形領域５０と一体でホワイト（Ｗ）のインクで形成しても良い。反射性能としては、可視光領域のスペクトルを均一に反射することが好ましく、また、反射率は高いほど好ましい。

内部クリア領域５２は、クリア（Ｔ）のインク組成物の硬化により形成される領域であり、内部白色領域５１の表面を全面に亘って覆っている。
この内部クリア領域５２は、内部白色領域５１と着色領域５３との混色を防ぐために設けられている。
なお、着色領域が十分に厚い場合は混色の問題は少ない。この場合には、内部クリア領域５２を省略しても良い。

着色領域５３は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）などの着色されたインク組成物の硬化により形成される領域である。着色領域５３は、内部クリア領域５２の外側を全面に亘って覆っており、立体構造物Ｔの表面に対して垂直な方向に一定の厚さで形成されている。
この着色領域５３には、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）などの着色されたインク組成物が、実現したい色に応じて決まる所定の割合で含まれており、立体構造物Ｔの表面には、この着色領域が呈する色が現れている。
なお、着色領域５３に存在するインク組成物は、上記したＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）などのインク組成物に限定されるものではない。
クリア（Ｔ）のインク組成物や、ホワイト（Ｗ）のインク組成物が含まれていても良い。Ｒ（レッド）のインク組成物や、Ｇ（グリーン）のインク組成物や、Ｂ（ブルー）のインク組成物が含まれていても良い。さらに、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の淡色のインク組成物が含まれていても良い。

外部クリア領域５４は、クリア（Ｔ）のインク組成物の硬化により形成される領域であり、着色領域５３の表面を全面に亘って覆って、着色領域が物理的な傷や自然光に含まれる紫外線に起因する退色から保護している。
この外部クリア領域５４は、着色領域５３の表面を保護するために設けられている。
なお、着色領域５３が十分に厚い場合は、外部クリア領域５４を省略しても良い。

サポート材領域５５は、インク組成物（サポート材組成物）の硬化により形成される領域である。このサポート材領域５５は、後記する造形層Ｌを高さ方向に重ねて立体構造物Ｔを形成する際に、立体構造物Ｔなる領域のうち、造形台１１側の下方に支持する部材が存在しない領域を支持するために設けられている。
なお、立体構造物Ｔの表面状態がサポート材領域５５の有無で異なる場合は、立体構造物Ｔの上方にもサポート材領域５５を形成し、表面状態を均一化しても良い。

以下、造形装置１０による立体構造物Ｔの造形過程を説明する。
はじめに、立体構造物Ｔを作成する際のデータ（３次元データ、スライスデータ）を説明する。

図４は、造形装置１０で立体構造物Ｔを作成する際の３次元データであって、図３に示す断面に対応するデータである。
図５は、立体構造物Ｔを高さ方向でＮ個の造形層Ｌに区画した場合におけるａ番目の造形層Ｌａのスライスデータを説明するＸ−Ｙ面の図である。
図６は、スライスデータに基づく造形層Ｌａの形成を説明する図である。

図２および図３に示すように、造形装置１０では、立体構造物Ｔを、高さ方向に所定間隔でスライス（区画）して、Ｎ個の造形層Ｌ（Ｌ１〜Ｌｎ：ｎは任意の整数）を設定し、造形台１１側（下側）に位置する造形層Ｌ１から造形層Ｌｎまで順番に形成することで、立体構造物Ｔを作成する。

各造形層Ｌは、キャリッジ２０の充填パス動作により形成される。
充填パス動作では、キャリッジ２０を主走査方向Ｙで往復移動させつつ、紫外線硬化型の樹脂を含むインク組成物（造形材）をヘッドから吐出させる動作（充填パス動作）を複数回行って未硬化の造形材の層（未硬化の造形層Ｌｘ）を形成する。
そして、形成した未硬化の造形層Ｌｘに紫外線を照射して硬化させることで造形層Ｌを形成する。
ここで、ヘッドは、前記したインクヘッド２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｗ、２１Ｔ）や、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３である。

なお、ヘッドの副走査方向Ｘの幅よりも大きい幅の立体構造物Ｔを造形する場合には、所定回数の充填パス動作を完了する度に、キャリッジ２０と造形台１１とを副走査方向Ｘで相対的に移動させ、所定回数の充填パス動作を新たに実施する。
このキャリッジ２０の所定回数の充填パス動作と副走査方向Ｘの移動とを繰り返すことで造形層Ｌの全体が形成される。この場合には、所定回数の充填パス動作の各々で形成される造形層は、最終的に得られる造形層の一部である。

なお、未硬化の造形層Ｌｘの形成は、立体構造物Ｔの３次元データ（３Ｄデータ）から、各造形層Ｌ（Ｌ１〜Ｌｎ）を規定するスライスデータを生成し、生成したスライスデータに基づいて、インクヘッド２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｗ、２１Ｔ）からのインク組成物の吐出や、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３からのインク組成物の吐出を制御することで行われる。

例えば、立体構造物Ｔにおける各領域（内部造形領域５０、内部白色領域５１、内部クリア領域５２、着色領域５３、外部クリア領域５４）の分布を示す３次元データ（立体構造物Ｔの３次元データ）が、図４に示すような内容を示している場合、この３次元テータを立体構造物Ｔの造形方向（高さ方向）でＮ個に区画して、各造形層Ｌのスライスデータを作成すると、例えばａ個目の造形層Ｌａのスライスデータは、図５に示すような内容となる。

この図５に示すスライスデータは、立体構造物Ｔの断面（造形層Ｌａ）における各領域（内部造形領域５０、内部白色領域５１、内部クリア領域５２、着色領域５３、外部クリア領域５４）の分布と、外部クリア領域５４の外周を囲むサポート材領域５５の分布を示す２次元データであり、この２次元データにより、各インク組成物を吐出する平面上の位置と、吐出量とが特定できるようになっている。

この中で、特に着色領域５３については立体構造物Ｔの表面に対して垂直な方向に一定の厚さで形成されており、１つの造形層Ｌの着色領域５３の面積の中で、表面の着色データに基づいて、誤差拡散法やＦＭスクリーン法により着色されたインク組成物を配置して着色する。

実施の形態では、図６に示すように、造形装置１０の制御装置３０が、各造形層Ｌを作成する際に、キャリッジ２０を主走査方向Ｙに移動させながら、スライスデータに基づいて、キャリッジ２０のインクヘッド２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｗ、２１Ｔ、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３）からのインク組成物の吐出を制御する充填パス動作を実施する。
この充填パス動作において、例えばキャリッジ２０を主走査方向Ｙに２往復させることで、各領域（内部造形領域５０、内部白色領域５１、内部クリア領域５２、着色領域５３、外部クリア領域５４、サポート材領域５５）が、スライスデータで規定された分布で存在する造形層Ｌが形成されるようになっている。

図６の場合には、キャリッジ２０を主走査方向Ｙに２往復させる充填パス動作を行うと、キャリッジ２０のインクヘッド２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｗ、２１Ｔ、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３）の幅に対応する幅で、造形層Ｌの一部が形成される（図６の（ａ）参照）。
そのため、図６の場合には、２往復の充填パス動作を完了したのちに、キャリッジ２０と造形台１１とを副走査方向Ｘで相対的に移動させたのち、２往復の充填パス動作を新たに実施することで、造形層Ｌの残りの一部が形成されて、造形層Ｌが全体的に形成される（図６の（ｂ）参照）。

なお、造形層Ｌの一部を完成させるのに必要な充填パス動作の回数は、図１の（ｂ）におけるノズルの間隔Ｗａ、Ｗｂと立体構造物Ｔに要求する解像度とで決まる。例えば、Ｗａ、Ｗｂが解像度のピッチの４倍である場合は４回の充填パス動作が必要である。
このような充填パス動作は、平面に隙間無くインク組成物の吐出を行うように制御することであり、２次元のインクジェットプリンターで公知の技術である。

また、造形層Ｌの全体を完成させるのに必要なパス動作の回数は、図１の（ｂ）におけるノズルの並び長（幅Ｗ１）と造形層ＬのＸ方向（副走査方向）の寸法に応じて決まる値となる。

以下、４回の充填パス動作を２回行って、造形層Ｌを形成する場合を例に挙げて説明する。
図７は、小ピッチパス方式で充填パス動作を行う場合におけるキャリッジ２０の副走査方向Ｘへの移動と、未硬化の造形層Ｌｘの形成を説明する図である。
図８は、小ピッチパス方式で充填パス動作を行う場合におけるキャリッジ２０の主走査方向Ｙへの移動と、未硬化の造形層Ｌｘの形成を説明する図である。
なお、図７では、吐出されたインク組成物の並びを模式的に示しており、図８では、吐出されたインク組成物の並びを実情に即して示している。
すなわち、図７では、インク組成物の理想的（原則的）な並びを示しており、図８では、インク組成物の実際の並びを示している。

図７に示すように、キャリッジ２０の造形台１１との対向面には、インク組成物の吐出ノズル２１１が、主走査方向Ｙに直交する副走査方向Ｘに所定間隔Ｗａで並んでいる。
吐出ノズル２１１から吐出されたインク組成物の大きさ（幅）は、吐出ノズル２１１の間隔Ｗａよりも小さい。そのため、立体構造物Ｔを作製する際に、吐出されたインク組成物を、造形台１１の上面１１ａや既に形成されている造形層Ｌの上面に、隙間無く着弾させる必要がある。

そのため、造形層Ｌを形成する際には、始めに、ガイドレール１５における一方側（図１の（ａ）における左側）から他方側（図１の（ａ）における右側）に、キャリッジ２０を移動させながらインク組成物を吐出する充填パス動作（１回目の充填パス動作）を行う。
これにより、各吐出ノズル２１１から吐出されたインク組成物は、図７の（ａ）、図８の（ａ）、（ｅ）に示すような並びとなる。

次に、インク組成物の着弾位置をオフセットさせるために、キャリッジ２０と造形台１１とを副走査方向Ｘで相対的に移動させたのち、前のパス動作とは反対方向（ガイドレール１５における他方側から一方側）にキャリッジ２０を移動させながらインク組成物を吐出する充填パス動作（２回目の充填パス動作）を行う。
これにより、各吐出ノズル２１１から吐出されたインク組成物は、図７の（ｂ）、図８の（ｂ）、（ｆ）に示すような並びとなる。

ここで、着弾したインク組成物は、当該インク組成物の表面張力に応じて、裾野が広がった形状となるので、１回目の充填パス動作で着弾したインク組成物と、２回目の充填パス動作で着弾したインク組成物とは、互いの裾野が接触した状態となる（図８の（ｆ）参照）。
そのため、２回目の充填パス動作で着弾したインク組成物は、１回目の充填パス動作で着弾したインク組成物よりも、高さが若干高くなる傾向がある（図８の（ｆ）参照）。

そして、３回目のパス動作を行うと、３回目の充填パス動作で着弾したインク組成物が、１回目の充填パス動作で着弾したインク組成物と、２回目の充填パス動作で着弾したインク組成物の上に重なるように着弾する結果、２回目の充填パス動作で着弾したインク組成物よりも高さが高くなる傾向がある（図８の（ｇ）参照）。

さらに、４回目のパス動作を行うと、４回目の充填パス動作で着弾したインク組成物が、４回目の充填パス動作で着弾したインク組成物よりも高さが高くなる傾向がある（図８の（ｈ）参照）。

したがって、図６の場合のように、４回の充填パス動作を２回行って造形層Ｌを形成する場合、充填パス動作が行われる度に、直前までの充填パス動作で吐出されたインク組成物に少なくとも一部が重なって吐出される為に造形台１１の上面１１ａに形成される造形層Ｌｘの厚みが、充填パス動作を重ねる毎に厚くなってゆく。

４回目の充填パス動作を経て形成された造形層Ｌの高さが不均一であると、造形層Ｌを積層して形成する立体構造物Ｔの造形精度が低下する。
そのため、４回目の充填パス動作を経て形成された未硬化の造形層Ｌｘの表面をローラ２４１で削って所定の高さで均一化して、最終的に得られる造形層Ｌの高さを揃える必要がある。

実施の形態では、４回目の充填パス動作を経て形成された未硬化の造形層Ｌｘの表面をローラ２４１で削って、未硬化の造形層Ｌｘの高さを揃えている。
ここで、未硬化の造形層Ｌｘの高さで均一化するためには、最終の充填パス動作（４回目の充填パス動作）の際に、未硬化の造形層Ｌｘとローラ２４１とが干渉するように造形台１１の高さ位置を設定する必要がある。

そのため、最終の充填パス動作の際に制御装置３０は、造形台１１を、当該造形台１１の上面１１ａと、キャリッジ２０の下面２０ａとのに間隔ｈ１（図８の（ａ）参照）をあけた高さ位置に配置して、未硬化の造形層Ｌｘとローラ２４１とが干渉するようにしている。

ここで、インクヘッド２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｗ、２１Ｔ、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３）から吐出されたインク組成物により、造形台１１の上面１１ａに形成される造形層Ｌｘの上面は、インクヘッドの全ての吐出ノズル２１１、２１２、２２１、２３１の個々のノズル間の吐出量のバラツキ（一般に±１０％程度）に起因して、不均一な凹凸面となっている。

そのため、不均一な凹凸面の起伏の程度によっては、４回目の充填パス動作の前に実施されるパス動作の際に、キャリッジ２０の下面２０ａから突出するローラ２４１が、吐出されたインク組成物からなる層（未硬化の造形層や硬化した造形層、以下、造形途中の造形層とも標記する）に干渉する可能性がある。

かかる場合、ローラ２４１が回転していない場合には、造形途中の造形層の表面をローラ２４１が引き摺られて移動することになる。
そうすると、内部白色領域５１と内部クリア領域５２と着色領域５３と外部クリア領域５４との各境界部に位置するインク組成物が、ローラ２４１に引き摺られて隣接する他の領域まで移動することがある。

また、ローラ２４１が回転している場合には、ローラ２４１の回転方向によっては、内部白色領域５１と内部クリア領域５２と着色領域５３と外部クリア領域５４との各境界部に位置するインク組成物が、不必要に削られることや混ざり合うことがある。

このような事態が生じると、各領域の境界が曖昧になって、最終的に形成される造形層Ｌの造形精度が低下してしまう。その結果、最終的に得られた立体構造物Ｔにおいて、表面に現れる色の色味が変わってしまうことや、表面に現れる図形（模様）の境界が曖昧になって、図形の精度が低下してしまうことがある。

そのため、従来例にかかる造形方法の場合、充填パス動作の際に、造形台１１をキャリッジ２０から離れる下方に移動させて、最終の充填パス動作の前の充填パス動作において、ローラ２４１と造形途中の造形層とが干渉しないようにしている。

例えば、図９に示すように、４回の充填パス動作で造形層Ｌｘを形成する場合に、２回目或いは３回目の充填パス動作において、造形台１１をキャリッジ２０から離れる下方に移動させて、造形台１１の上面１１ａと、キャリッジ２０の下面２０ａとの間隔ｈ２を、４回目の充填パス動作の場合の間隔ｈ１よりも広くしている。
そして、３回目の充填パス動作を終了して、４回目の充填パス動作を開始する前に、造形台１１をキャリッジ２０側の上方に移動させて、造形台１１の上面１１ａと、キャリッジ２０の下面２０ａとの間隔を、４回目の充填パス動作の場合の間隔ｈ１に戻している。

そのため、従来例にかかる造形方法の場合、１つの造形層Ｌを形成する過程で、少なくとも１回の造形台１１の上下動があるので、１つの立体構造物を作成する間に、造形台１１を頻繁に上下動させる必要がある。

ここで、立体構造物Ｔの造形精度を向上させるためには、キャリッジ２０の下面２０ａと、吐出されたインク組成物が着弾する面（造形台１１の上面１１ａや、既に形成されている造形層Ｌの上面）との間隔を厳密に制御する必要がある。
しかし、造形台１１を昇降させると、駆動機構に起因する誤差（例えば、バックラッシュによる誤差など）が生じるため、造形台１１を予定された位置に常に正確に配置することが難しい。
そのため、間隔を厳密に制御することが難しく、このことが、立体構造物Ｔの造形精度に好ましくない影響を与えてしまう可能性がある。

これに対して実施の形態では、図８に示すように、少なくとも３回目の充填パス動作において、ローラ２４１を、キャリッジ２０の移動方向を基準とした順送り方向、すなわち、キャリッジ２０の右方向への移動に対して右回転に回転させている（図８の（ｃ）参照）。

さらに、キャリッジ２０の右方向への移動速度とローラ２４１の外周面の周速度を等しいか、ローラ２４１の外周面の周速度を僅かに速く設定している。
具体的には、キャリッジ２０の右・左方向への移動速度が５００ｍｍ／ｓｅｃ．であれば、ローラ２１４の外周面の周速度を移動速度よりも１０％増しとし、例えば５５０ｍｍ／ｓｅｃ．とする。この時、ローラ２４１の直径が２０ｍｍであれば、回転速度は８回転／ｓｅｃ．（４８０ｒｐｍ）に設定する。キャリッジ２０の移動速度とローラ２４１の周速度の差は大き過ぎるとローラ２４１の回転負荷が増すので５％〜１０％増しが良い。

これにより、３回目の充填パス動作においてローラ２４１が、造形途中の造形層Ｌｘに接触しても、ローラ２４１が停止している場合のように、ローラ２４１が、造形途中の造形層Ｌｘの表面を引き摺られて移動しないようになっている。結果として、前述の不均一な凹凸面の凸部を抑えて凹凸の起伏を小さくすることができる。

ここで、４回目の充填パス動作では、ローラ２４１を、キャリッジ２０の移動方向を基準とした逆送り方向（図７の（ｄ）において時計回り方向）に回転しており、回転するローラ２４１で未硬化の造形層Ｌｘを掻き上げており、造形層Ｌｘの凹凸を持つ上面が、ローラ２４１により削られて平坦化されるようにしている。

ここで、キャリッジ２０の移動方向を基準とした逆送り方向とは、図７の（ｄ）に示すように、ローラ２４１が接触した未硬化の造形層Ｌｘを、キャリッジ２０の移動方向と同じ側（図中、左側）に掻き上げることができる方向（図７の（ｄ）において時計回り方向）である。

このように、実施の形態では、３回目の充填パス動作におけるローラ２４１の回転方向を、キャリッジ２０の移動方向を基準とした順送り方向としており、４回目の充填のパス動作におけるローラ２４１の回転方向（キャリッジ２０の移動方向を基準とした順送り方向）と逆の方向に回転させていることになる。そして、造形台１１を昇降させることなく、４回の充填パス動作を実施している。

すなわち、ローラ２４１単体としての回転方向は、３回目の充填パス動作も４回目の充填パス動作も同じ方向で、時計回り方向に回転していることになる。結果として図９の従来例のような造形台１１の上下動が無いので、立体構造物Ｔの造形精度が良いものになる。

なお、実施の形態では、４回目の充填パス動作と、３回目の充填パス動作におけるローラ２４１の回転方向について言及したが、ローラ２４１は、１回目と２回目の充填パス動作の間、回転させていても、停止させていても良い。
シーケンスを複雑にしないためには、ローラ２４１は特別な制御をせずに、常に一定速度で、図８における時計回り方向に回転していれば良い。

以下、図１０のフローチャートを参照して、立体構造物Ｔの作成過程を説明する。
図１０は、造形装置１０における立体構造物Ｔの造形過程を説明するフローチャートである。
制御装置３０では、立体構造物Ｔの３次元（３Ｄ）データが入力されたのちに（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、立体構造物Ｔのスライス数Ｎ（造形層Ｌの数）と、各造形層Ｌの作成時に実施される１層形成するのに必要なパス動作の回数（パス数Ｍ）と、各パス動作で実行される充填パス動作の回数（充填パス数Ｑ）と、が設定されると（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３において制御装置３０が、立体構造物Ｔの新たな作成を開始するために、造形回数カウンタＣＴ１の値をリセットする。
ここで、造形回数カウンタＣＴ１は、造形した造形層Ｌの数をカウントするカウンタであり、例えば、カウンタの値が「３」である場合には、３つめの造形層の作成が完了していることを意味している。また、パス数Ｍは造形層Ｌの副走査方向Ｘの寸法を全て形成するのに必要なパスの数（Ｑ回一組の充填パス動作を実行する回数）である。

続く、ステップＳ１０４において制御装置３０は、３Ｄデータをスライス数Ｎに応じて区画したスライスデータを作成する。これにより、１つの３Ｄデータから、Ｎ個のスライスデータが作成されることになる。

ステップＳ１０５において制御装置３０は、これから形成する造形層Ｌｎのスライスデータの読み込みを実施する。
実施の形態では、造形回数カウンタＣＴ１の値を参照することで、これから形成する造形層Ｌが、ｎ個の造形層Ｌｎのうちのどの造形層であるのかを特定できるようになっているので、特定した造形層に対応するスライスデータを、ステップＳ１０４で作成された複数のスライスデータの中から取得することになる。
例えば、造形回数カウンタＣＴの値が「０（＝ゼロ）」である場合には、一つ目の造形層Ｌの作成が完了していないことになるので、一番下に位置する一つ目の造形層Ｌ１のスライスデータが取得されることになる。

ステップＳ１０６において制御装置３０は、実施したパス動作の回数をカウントするカウンタ（パス回数カウンタＣＴ２）の値をリセットする。
そして、ステップＳ１０７において制御装置３０は、ステップＳ１０５で読み込んだスライスデータに基づいて、造形層Ｌ１を形成するためのパス動作を開始する。

たとえば、充填パス数Ｑが「４」であり、パス数Ｍが「１０」である場合には、４回の充填パス動作を１０回行って、造形層Ｌ１が一部ずつ形成される。

以下、充填パス数Ｑが「４」である場合の充填パス動作を具体的に説明する。
図１１に示すように、充填パス動作を開始すると、ステップＳ２０１において制御装置３０は、前記したステップＳ１０２において設定された充填パス数Ｑ（各パス動作で実行される充填パス動作の回数）の読み込みを実施する。

ステップＳ２０２において制御装置３０は、実施された充填パス動作の回数を示すカウンタ（充填パス回数カウンタＣＴ３）をリセットする。

ステップＳ２０３において、制御装置３０は、キャリッジ２０を主走査方向Ｙに移動させながら、インクヘッド２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｗ、２１Ｔ）、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３からのインク組成物の吐出を制御する充填パス動作を実施する（図８参照）。
なお、インク組成物の吐出は、ステップＳ１０５で読み込まれたスライスデータに基づいて制御される。

この際に、制御装置３０は、ローラ２４１の外周面の周速度Ｖａが、キャリッジ２０の図中右方向への移動速度Ｖ１以上（Ｖａ≧Ｖ１）、好ましくは、周速度Ｖａが、移動速度Ｖ１の５〜１０％増しの速度となるように、ローラ２４１の回転速度と、キャリッジ２０の移動速度を制御する。また、紫外線照射ユニット２５は、光源を連続して点灯した状態にする。

キャリッジ２０の充填パス動作が終了すると、ステップＳ２０４において制御装置３０は、充填パス回数カウンタＣＴ３の値を「１」インクリメントする。
ステップＳ２０５において制御装置３０は、充填パス回数カウンタＣＴ３の値が、前記したステップＳ１０２で設定された充填パス数Ｑと一致するか否かを確認し、一致しない場合には（ステップＳ２０５、Ｎｏ）、ステップＳ２０６の処理に移行する。充填パス動作の回数が、規定の回数に達していないので、充填パス動作を新たに実施するためである。

ステップＳ２０６において制御装置３０は、次の充填パス動作を実施するために、キャリッジ２０と造形台１１とを、吐出ノズル２１１の間隔Ｗａを基準とした所定幅の分だけ、副走査方向Ｘで相対的に移動させる。

例えば、キャリッジ２０の移動を小ピッチパス方式で行う場合には、終了した充填パス動作が、１回目または３回目であるときには、吐出ノズル２１１の間隔Ｗａの１／２幅分だけ移動させる（図７の（ａ）から図７の（ｂ）、図７の（ｃ）から図７の（ｄ）参照）。また、例えば、終了した充填パス動作が、２回目であるときには、吐出ノズル２１１の間隔Ｗａの１／４幅分だけ移動させる（図７の（ｂ）から図７の（ｃ）参照）。

なお、キャリッジ２０の移動をマルチパス方式で行うようにしても良い。
この場合には、充填パス動作が終了する度に、キャリッジ２０を吐出ノズル２１１の全長Ｗｃ（図１参照）の１／４幅分ずつ副走査方向Ｘに移動させて、次の充填パス動作を実施する。

キャリッジ２０の移動を、小ピッチパス方式とマルチパス方式の何れにて行う場合にも、キャリッジ２０は、副走査方向Ｘに移動した先で、新たに充填パス動作を実施することになる（ステップＳ２０３）

よって、充填パス動作の実施回数（充填パス回数カウンタＣＴ３の値）が、充填パス数Ｑに達するまでの間、キャリッジ２０の副走査方向Ｘの移動を伴いながら、ステップＳ２０３からステップＳ２０６の処理が繰り返されて、充填パス動作が４回実施されることになる。
そして、充填パス回数カウンタＣＴ３の値が、前記したステップＳ１０２で設定された充填パス数Ｑと一致した時点で（ステップＳ２０５、Ｎｏ）、充填パス動作の処理を終了する。

ここで、この充填パス動作が繰り返されている間、制御装置３０は、ローラ２４１の外周面の周速度Ｖａを、キャリッジ２０の移動速度Ｖ１以上（Ｖａ≧Ｖ１）に保持すると共に、ローラ２４１の回転方向を保持したままとする。さらに、紫外線照射ユニット２５は、光源を灯した状態のままにする。

ここで、充填パス動作が行われる度に、インク組成物は、直前までの充填パス動作で吐出されたインク組成物に少なくとも一部が重なって吐出される。そのため、新たに形成される未硬化の造形層Ｌｘの厚みが、充填パス動作を重ねる毎に厚くなってゆく。

例えば、キャリッジ２０の移動を小ピッチパス方式で行っている場合には、図８の（ｅ）〜（ｈ）に示すように、造形途中の造形層Ｌｘは、副走査方向Ｘで高さがランダムに上下に変化する状態となる。
なお、キャリッジ２０の移動をマルチパス方式で行っている場合も同様であり、造形途中の造形層Ｌｘは、副走査方向Ｘで高さが変化した状態となる。

そのため、最終の充填パス動作（４回目の充填パス動作）の１回前の充填パス動作（３回目の充填パス動作）において、それまでに形成された造形層Ｌｘに、ローラ２４１と干渉する高さの領域が生じる場合がある。

実施の形態では、最終の充填パス動作（４回目の充填パス動作）の１回前の充填パス動作（３回目の充填パス動作）において、ローラ２４１の回転方向が、造形途中の造形層Ｌｘを、キャリッジ２０の移動方向とは反対方向（図８の（ｃ）における左方向）に送り出す方向（順送り方向）となるように設定されている。

そのため、３回目の充填パス動作の途中でローラ２４１が、造形途中の造形層Ｌｘが接触しても、ローラ２４１が造形途中の造形層Ｌｘの表面を引き摺られないようになっている。

この際に、ローラ２４１の外周面の周速度Ｖａが、キャリッジ２０の図中右方向への移動速度Ｖ１以上（Ｖａ≧Ｖ１）、好ましくは、周速度Ｖａが、移動速度Ｖ１の５％〜１０％増しの速度となるように、ローラ２４１の周速度Ｖａと、キャリッジ２０の移動速度Ｖ１が制御されている。
そのため、ローラ２４１が接触した造形途中の造形層Ｌｘの表面が、ローラ２４１により押し込まれて、表面の凹凸の起伏が小さくなるようになっている。

そして、最終の充填パス動作（４回目の充填パス動作）では、１回前の充填パス動作（３回目の充填パス動作）で吐出されたインク組成物により、造形途中の造形層Ｌｘの高さが、ローラ２４１と接触する高さまで到達するようになっている。

そして、最終の充填パス動作（４回目の充填パス動作）におけるローラ２４１の回転方向は、造形途中であって未硬化の造形層Ｌｘを表面に付着させて巻き上げる方向（逆送り方向）になっている。そのため、未硬化の造形層Ｌｘにおけるローラ２４１と接触した領域が掻き上げられて、ローラ２４１の通過した領域は、主走査方向Ｙに沿う平坦面となる（図７の（ｅ）参照）。

そして、キャリッジ２０の移動に伴って、平坦化された後の未硬化の造形層Ｌｘに、紫外線照射ユニット２５から紫外線が照射されて、平坦化された造形層Ｌｘが得られることになる。

所定回数の充填パス動作の終了は、ひとつのパス動作（図１０、ステップＳ１０７）の終了に相当する。
そうすると、図１０に示すように、ステップＳ１０８において制御装置３０は、パス回数カウンタＣＴ２の値を「１」インクリメントする。

そして、ステップＳ１０９において制御装置３０は、パス回数カウンタＣＴ２の値が、前記したステップＳ１０２で設定されたパス数Ｍと一致するか否かを確認し、一致しない場合には（ステップＳ１０９、Ｎｏ）、ステップＳ１０７の処理に移行する。

例えば、設定されたパス数Ｍの値が「１０」であり、現時点におけるパス回数カウンタＣＴ２の値が「５」である場合には、現時点において５回目のパス動作が終了したことになる。
この場合には、ステップ１０９の判定が否定されて、ステップＳ１０７の処理に移行することになる。
これにより、移行後のステップＳ１０７において制御装置３０は、新たなパス動作を実施することになる。

例えば、図６の場合のように、２回のパス動作により造形層Ｌａを形成する場合であって、現時点におけるパス回数カウンタＣＴ２の値が「１」である場合には、ステップＳ１０７において２回目のパス動作が行われることになる。この場合には、スライスデータに基づいてインク組成物を吐出させる充填パス動作が所定回数実施されて、新たな造形層の一部が造形されることになる（図７の（ｆ）〜（ｊ）参照）。

すなわち、パス回数カウンタＣＴ２の値が、ステップＳ１０２で設定されたパス数Ｍになるまでの間、ステップＳ１０７のパス動作が繰り返し実行されて、インク組成物が積層されることになる。
これにより、最終的に、積層されたインク組成物からなる造形層Ｌが形成されることになる。
よって、ステップＳ１０２で設定されたパス数Ｍが「２」である場合には、合計２回のパス動作が行われて、造形層Ｌａ（図６の（ｂ）参照）が形成されることになる。

図１０のフローチャートに戻って、１層形成に必要な最終パス動作が終了すると、ステップＳ１０９の判定が肯定されて（ステップＳ１０９、Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０の処理に移行する。
このステップＳ１１０では、制御装置３０が、造形回数カウンタＣＴ１の値を「１」インクリメントする。ひとつの造形層Ｌの形成が完了したことになるからである。

そして、ステップＳ１１１において制御装置３０が、造形回数カウンタＣＴ１の値が、ステップＳ１０２で設定したスライス数Ｎに達したか否かを確認し、造形回数カウンタＣＴ１の値とスライス数Ｎとが同じでない場合には（ステップＳ１１１、Ｎｏ）、ステップＳ１１２の処理に移行することになる。

ステップＳ１１２において制御装置３０は、次の造形層Ｌの作成のために、造形台１１の高さを所定高さ分だけ下降させたのち、ステップＳ１０５の処理にリターンする

これにより、移行後のステップＳ１０５において制御装置３０は、新たな造形層の形成のために、新たに形成する造形層のスライスデータが取得されることになる。
例えば、現時点における造形回数カウンタＣＴ１の値が「１」である場合には、現時点が、一つ目の造形層Ｌの作成が完了した時点ということになるので、一番下から二つ目の造形層Ｌ２のスライスデータが取得されることになる。

これにより、造形回数カウンタＣＴ１の値が、ステップＳ１０２で設定されたスライス数Ｎになるまでの間、ステップＳ１０５からステップＳ１１１までの処理が繰り返し実行されて、造形層Ｌが順番に形成されて積層されることになる。

そして、造形回数カウンタＣＴ１の値が、ステップＳ１０２で設定されたスライス数Ｎに達した時点で、ステップＳ１１１の判定が肯定されて（ステップＳ１１１、Ｙｅｓ）、制御装置３０は、立体構造物Ｔの造形処理を終了することになる。

これにより、最終的に、積層された造形層Ｌからなる立体構造物Ｔを含む造形物ＭＴが形成されることになる。例えば、ステップＳ１０２で設定されたスライス数Ｎが「５０」である場合には、造形層Ｌが５０層積み重ねられた立体構造物Ｔを含む造形物ＭＴが作成されることになる。

以上の通り、実施の形態では、
（１）立体構造物Ｔの造形台１１と、
造形台１１の上方で主走査方向Ｙに移動可能に配置されると共に、造形材を含むインク組成物（造形材）を吐出するインクヘッド２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｗ、２１Ｔ）、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３と、吐出したインク組成物の高さを揃えて平坦化するローラ２４１と、平坦化されたインク組成物に紫外線を照射して硬化させる紫外線照射ユニット２５（硬化手段）とが、造形台１１に対向する下面２０ａ（対向部）で主走査方向Ｙに並んだキャリッジ２０と、を有する造形装置１０を用いて、立体構造物Ｔを造形する造形方法であって、
立体構造物Ｔを、当該立体構造物Ｔの造形方向で複数に区画して、複数の造形層Ｌ（Ｌ１〜Ｌｎ：ｎは任意の整数）を設定する造形層設定工程と、
キャリッジ２０を主走査方向Ｙに移動させつつ、インクヘッド２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｗ、２１Ｔ）、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３からインク組成物を吐出させる充填パス動作を、所定回数（例えば、４回）実行して造形層Ｌｘを形成する造形層形成工程と、を有し、
造形層形成工程は、
所定回数目の充填パス動作において、キャリッジ２０の移動方向を基準とした逆送り方向にローラ２４１を回転させて、吐出されたインク組成物からなる硬化前の造形層Ｌｘの表面を、ローラ２４１の表面に付着させて掻き上げることで、硬化前の造形層Ｌｘの高さを均一化して平坦化する平坦化工程と、
平坦化工程に並行して、平坦化された硬化前の造形層Ｌｘを、紫外線照射ユニット２５から照射した紫外線で硬化させて造形層Ｌを形成する硬化工程と、を有し、
造形層形成工程では、
所定回数目の充填パス動作の少なくとも１回前の充填パス動作は、キャリッジ２０の移動方向を基準とした順送り方向にローラ２４１を回転させると共に、回転するローラ２４１の周速度Ｖａを、キャリッジ２０の主走査方向Ｙの移動速度Ｖ１以上（Ｖａ≧Ｖ１）にして実行する構成とした。

ローラ２４１が、キャリッジ２０の移動方向を基準とした順送り方向（インク組成物を、キャリッジ２０の移動方向とは反対方向に押し出す方向）に回転すると、この方向のローラ２４１の回転は、当該ローラ２４１に接触した造形途中の造形層Ｌｘを構成するインク組成物を、造形途中の造形層Ｌｘの内部に押し込む方向の押圧力を、接触したインク組成物に作用させる。
よって、上記のように構成すると、最終パス動作の１回前の充填パス動作の際に、造形途中の造形層Ｌｘの表面の凹凸に起因して、ローラ２４１が造形途中の造形層Ｌｘと干渉しても、干渉した領域のインク組成物が、ローラ２４１により引き摺られることや、ローラ２４１により掻き上げられることがない。
これにより、ローラ２４１が、１回前のパス動作でのキャリッジ２０の移動方向を基準とした順送り方向に回転していると、ローラ２４１が回転していない場合やローラ２４１が逆送り方向に回転している場合よりも、造形途中の造形層Ｌｘが荒れ難くなるので、造形層Ｌの造形精度の低下を抑制できる。

特に、回転するローラ２４１の周速度Ｖａを、キャリッジ２０の主走査方向Ｙの移動速度Ｖ１以上（Ｖａ≧Ｖ１）となるようにしたので、ローラ２４１と接触したインク組成物が、ローラ２４１により引き摺られることを防止しつつ、ローラ２４１とインク組成物との接触時間を短くできる。
これにより、ローラ２４１が接触したインク組成物に、ローラ２４１からの押圧力が作用する時間を短くすることができ、インク組成物が、接触したローラ２４１により、造形途中の造形層Ｌｘ内に押し込まれる程度が少なくなる。
これにより、造形途中の造形層Ｌｘのローラ２４１による変形が抑制されるので、作成される造形層Ｌの造形精度の低下を抑制できる。

（２）少なくとも所定回数目の１回前の充填パス動作は、ローラの周速度Ｖａを、キャリッジの移動速度Ｖ１を基準として５〜１０％速い速度にして実行される構成とした。

このように構成すると、ローラ２４１と接触したインク組成物が、ローラ２４１により引き摺られることをより確実に防止しつつ、ローラ２４１とインク組成物との接触時間を短くできる。
これにより、造形途中の造形層Ｌｘが荒れ難くなるので、造形層Ｌの造形精度の低下を抑制できる。

ここで、ローラ２４１の周速度Ｖａの上限（設定上の最大速度）は、ローラ２４１が接触したインク組成物が、ローラ２４１の回転（周速度）によって、キャリッジ２０の移動方向における下流側に掻き上げられることが無い周速度の最大値である。
よって、周速度の最大値は、未硬化造形層Ｌｘを形成するために吐出されたインク組成物の粘度（流動性）に応じて、適宜決まるものである。

（３）造形層形成工程では、
ローラ２４１を同じ方向に回転させながら、所定回数の充填パス動作が実行される構成とした。

このように構成すると、立体構造物Ｔの造形時に、ローラ２４１を連続して同じ方向に回転させるだけで良く、ローラ２４１の回転／停止の頻繁な繰り返しが必要ない。
そのため、ローラ２４１の回転／停止の頻繁な繰り返しによるローラ２４１の駆動源（例えば、モータ）への負荷を低減できる。

（４）インクヘッド２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｗ、２１Ｔ）、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３と、造形台１１との間隔を一定に保持したままで、所定回数の充填パス動作を実行する構成とした。

前記したように、少なくとも所定回数目の１回前の充填パス動作の際に、ローラ２４１を、キャリッジ２０の移動方向を基準としたインク組成物の順送り方向に回転させることで、ローラ２４１が造形途中の造形層Ｌｘと干渉しても、作成される造形層Ｌの造形精度の低下を抑制できる。
よって、従来の造形方法（図９参照）の場合のように、造形台１１を、充填パス動作の途中で上下動させる必要が無い。
造形台１１を昇降させると、駆動機構に起因する誤差（例えば、バックラッシュによる誤差など）が生じるため、造形台１１を予定された位置に常に正確に配置することが難しく、インクヘッド２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｗ、２１Ｔ）、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３と、造形台１１との間隔を厳密に制御することが難しくなる。
このことは、立体構造物Ｔの造形精度に好ましくない影響を与えてしまう可能性があるが、上記のように構成することで、造形台１１を上下動させる必要が無いので、かかる事態の発生を好適に防止できる。

（５）造形層形成工程では、
キャリッジ２０を主走査方向Ｙにおける一方側から他方側に移動させつつ実行される充填パス動作と、キャリッジ２０を主走査方向Ｙにおける他方側から一方側に移動させつつ実行される充填パス動作と、を交互に実行して、所定回数の充填パス動作が実行されるように構成されており、
充填パス動作が１回実行される度に、キャリッジ２０と造形台１１とを、主走査方向Ｙに直交する副走査方向Ｘで相対的に移動させてから、新たな充填パス動作が実行される構成とした。

このように構成すると、インクヘッド２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｗ、２１Ｔ）、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３から吐出されたインク組成物を、造形台１１の上面１１ａや既に形成されている造形層Ｌｘの上面に、隙間無く着弾させることができる。よって、造形層Ｌを隙間を生じさせることなく適切に形成できる。

（６）インクヘッド２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｗ、２１Ｔ）、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３における造形台１１との対向面には、インク組成物の吐出ノズル２１１、２１２、２２１、２３１が、副走査方向Ｘに所定間隔Ｗａ、Ｗｂで複数並んでおり、
キャリッジ２０と造形台１１との副走査方向Ｘでの相対的な移動は、副走査方向Ｘにおける吐出ノズル２１１の間隔Ｗａの範囲内で実施される小ピッチパス方式で行う構成とした。

所定回数（例えば４回の）の充填パス動作を行って造形層Ｌを形成する場合、充填パス動作が行われる度に、直前までの充填パス動作で吐出されたインク組成物に、新たに吐出されたインク組成物の少なくとも一部が重なって吐出される。
そのため、造形途中の造形層Ｌｘの厚みが、充填パス動作を重ねる毎に厚くなってゆく。
そして、造形途中の造形層Ｌｘとローラ２４１とが干渉すると、造形途中の造形層Ｌｘの表面が荒れて、最終的に形成される造形層Ｌの造形精度が低下する。

上記のように構成して、所定回数目の充填パス動作の少なくとも１回前の充填パス動作は、キャリッジ２０の移動方向を基準とした順送り方向にローラ２４１を回転させることで、ローラ２４１が造形途中の造形層Ｌｘと干渉しても、干渉した領域のインク組成物が、ローラ２４１により引き摺られることや、ローラ２４１により掻き上げられることがない。
よって、造形途中の造形層Ｌｘの表面が荒れて、最終的に形成される造形層Ｌの造形精度が低下する事態の発生を好適に抑制できる。

さらに、ローラ２４１が接触した造形途中の造形層Ｌｘの表面が、ローラ２４１により押し込まれて、表面の凹凸の起伏が小さくなる。
図８の場合には、ローラ２４１よりも先に、紫外線照射ユニット４が、造形途中の造形層Ｌｘの上方を通過するので、ローラ２４１は、硬化した造形層の表面の凹凸の起伏を小さくする。

そのため、４回目の充填パス動作を経て形成された未硬化の造形層Ｌの表面を、ローラ２４１で削る際に、すでに硬化した領域とローラ２４１とが干渉することを好適に防止でき、４回目の充填パス動作を経て最終的に形成される造形層Ｌの高さを均一にできる。
造形層Ｌの高さが不均一であると、造形層Ｌを積層して形成する立体構造物Ｔの造形精度が低下するが、かかる事態の発生を好適に防止できる。

（７）キャリッジ２０と造形台１１との副走査方向Ｘでの相対的な移動は、副走査方向Ｘで並んだ複数の吐出ノズル２１１の全長Ｗｃを基準とした所定長（例えば、１／４長）ずつ実施されるマルチパス方式で行う構成とした。

マルチパス方式の場合にも、造形途中の造形層Ｌｘの厚みが、充填パス動作を重ねる毎に厚くなってゆく。
上記のように構成することで、造形層Ｌを積層して形成する立体構造物Ｔの造形精度が低下する事態の発生を好適に防止できる。

所定回数目の充填パス動作は、キャリッジを主走査方向Ｙにおける他方側から一方側に移動させながら実施されるように構成されており、
キャリッジ２０では、他方側から順番に、紫外線照射ユニット２５（硬化手段）と、ローラ２４１と、吐出ヘッド（インクヘッド２１（２１Ｔ、２１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｗ）、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３）とが並んでいる構成とした。

このように構成すると、主走査方向Ｙにおける吐出ヘッドの両側に、紫外線照射ユニット２５（硬化手段）とローラ２４１を設けることなく、造形層Ｌを、高さを揃えて造形精度良く形成できる。
なお、インクヘッド２１（２１Ｔ、２１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｗ）の並びは、実施の形態に示した態様に限定されるものではない。

（９）立体構造物Ｔは、当該立体構造物Ｔに対応する外形で、インク組成物に含まれる紫外線硬化型の樹脂（造形材）から形成した内部造形領域５０と、内部造形領域５０の表面を覆うと共に、着色成分を含むインク組成物の少なくともひとつで形成した着色領域５３と、を有している構成とした。

上記したように、少なくとも最終の充填パス動作の１回前の充填パス動作の際に、ローラ２４１を、キャリッジ２０の移動方向を基準とした順送り方向に回転させているので、ローラ２４１が造形途中の造形層Ｌｘと干渉しても、内部造形領域５０と着色領域５３との境界のインク組成物が、ローラ２４１に不必要に削られることや混ざり合うことを好適に防止できる。
よって、領域の境界が曖昧になって、未硬化の造形層Ｌｘの硬化で形成される造形層Ｌの造形精度が低下する結果、最終的に得られた立体構造物Ｔにおいて、表面に現れる色の色味が変わってしまうことや、表面に現れる図形（模様）の境界が曖昧になって、図形の精度が低下してしまうことを好適に防止できる。

（１０）立体構造物Ｔは、
内部造形領域５０と着色領域５３との間に、白色の着色成分を含むインク組成物で形成した内部白色領域５１を有すると共に、
内部白色領域５１と着色領域５３との間に、透明なインク組成物で形成した内部クリア領域５２と、
着色領域５３の表面を覆うと共に、透明なインク組成物で形成した外部クリア領域５４を有している構成とした。

このように構成すると、各領域（内部造形領域５０、内部白色領域５１、内部クリア領域５２、着色領域５３、外部クリア領域５４）の境界のインク組成物が、ローラ２４１に不必要に削られることや混ざり合うことを好適に防止できるので、最終的に得られた立体構造物Ｔにおいて、表面に現れる色の色味が変わってしまうことや、表面に現れる図形（模様）の境界が曖昧になって、図形の精度が低下してしまうことを好適に防止できる。

なお、本願発明は、立体構造物Ｔの造形装置１０としても実現可能である。
すなわち、
（９）立体構造物Ｔの造形台１１と、
造形台１１の上方で主走査方向Ｙに移動可能に配置されると共に、造形材を含むインク組成物（造形材）を吐出するインクヘッド２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｗ、２１Ｔ）、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３と、吐出したインク組成物の高さを揃えて平坦化するローラ２４１と、平坦化されたインク組成物に紫外線を照射して硬化させる紫外線照射ユニット２５（硬化手段）とが、造形台１１に対向する下面２０ａ（対向部）で主走査方向Ｙに並んだキャリッジ２０と、
立体構造物Ｔの造形を制御する制御装置３０（制御部）と、を有する立体構造物の造形装置１０であって、
制御装置３０が、
立体構造物Ｔを、当該立体構造物Ｔの造形方向で複数に区画して、複数の造形層Ｌ（Ｌ１〜Ｌｎ：ｎは任意の整数）を設定する造形層設定手段と、
キャリッジ２０を主走査方向Ｙに移動させつつ、インクヘッド２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｗ、２１Ｔ）、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３からインク組成物を吐出させる充填パス動作を、所定回数（例えば、４回）実行して造形層Ｌｘを形成する造形層形成手段と、を有し、
造形層形成手段は、
所定回数目の充填パス動作の際に、キャリッジ２０の移動方向を基準とした逆送り方向にローラ２４１を回転させて、吐出されたインク組成物からなる硬化前の造形層Ｌｘの表面を、ローラ２４１の表面に付着させて掻き上げることで、硬化前の造形層Ｌｘの高さを均一化して平坦化すると共に、平坦化された硬化前の造形層Ｌｘを、紫外線照射ユニット２５から照射した紫外線で硬化させて造形層Ｌを形成し、
さらに、造形層形成手段は、
所定回数目の充填パス動作の少なくとも１回前の充填パス動作を、キャリッジ２０の移動方向を基準とした順送り方向にローラ２４１を回転させると共に、回転するローラ２４１の周速度Ｖａを、キャリッジ２０の主走査方向Ｙの移動速度Ｖ１以上（Ｖａ≧Ｖ１）にして実行する構成の立体構造物の造形装置１０。

さらに、本願発明は、立体構造物Ｔの造形装置１０用のプログラムとしても実現可能である。
すなわち、
（１０）立体構造物Ｔの造形台１１と、
造形台１１の上方で主走査方向Ｙに移動可能に配置されると共に、造形材を含むインク組成物（造形材）を吐出するインクヘッド２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｗ、２１Ｔ）、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３と、吐出したインク組成物の高さを揃えて平坦化するローラ２４１と、平坦化されたインク組成物に紫外線を照射して硬化させる紫外線照射ユニット２５（硬化手段）とが、造形台１１に対向する下面２０ａ（対向部）で主走査方向Ｙに並んだキャリッジ２０と、
立体構造物Ｔの造形を制御する制御装置３０（制御用コンピュータ）と、を有する立体構造物の造形装置１０用のプログラムであって、
制御装置３０を
立体構造物Ｔを、当該立体構造物Ｔの造形方向で複数に区画して、複数の造形層Ｌ（Ｌ１〜Ｌｎ：ｎは任意の整数）を設定する造形層設定手段、
キャリッジ２０を主走査方向Ｙに移動させつつ、インクヘッド２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｗ、２１Ｔ）、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３からインク組成物を吐出させる充填パス動作を、所定回数（例えば、４回）実行して造形層Ｌｘを形成する造形層形成手段、として機能させると共に、
造形層形成手段が、
所定回数目の充填パス動作の際に、キャリッジ２０の移動方向を基準とした逆送り方向にローラ２４１を回転させて、吐出されたインク組成物からなる硬化前の造形層Ｌｘの表面を、ローラ２４１の表面に付着させて掻き上げることで、硬化前の造形層Ｌｘの高さを均一化して平坦化すると共に、平坦化された硬化前の造形層Ｌｘを、紫外線照射ユニット２５から照射した紫外線で硬化させて造形層Ｌを形成し、
さらに、造形層形成手段が、
所定回数目の充填パス動作の少なくとも１回前の充填パス動作を、キャリッジ２０の移動方向を基準とした順送り方向にローラ２４１を回転させると共に、回転するローラ２４１の周速度Ｖａを、キャリッジ２０の主走査方向Ｙの移動速度Ｖ１以上（Ｖａ≧Ｖ１）にして実行する構成の立体構造物の造形装置用のプログラム。

［変形例］
前記した実施の形態では、インク組成物に含まれるバインダ成分を構成する樹脂として、紫外線硬化型の樹脂の場合を例示したが、紫外線硬化型の樹脂の代わりに、熱硬化型の樹脂を採用しても良い。
この場合には、インク組成物に含まれる紫外線硬化型の樹脂を硬化させるために用いていた紫外線照射ユニット２５（硬化手段）を、熱硬化型の樹脂を硬化させることができる熱量を、インク組成物に作用させることができる熱源ユニットに代えることで、前記した造形層Ｌを適切に形成することができる。

前記した実施の形態では、キャリッジ２０に設けたインクヘッドが、インクヘッド２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、２１Ｗ、２１Ｔ）、造形材用ヘッド２２、サポート材用ヘッド２３である場合を例示したが、インクヘッドの総数、および着色用ヘッドの種類も任意に決定可能である。
たとえば、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）のインク組成物をそれぞれ吐出する着色用ヘッド２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋと、Ｗ（ホワイト）のインク組成物を吐出する白色用ヘッド２１Ｗに加えて、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）のインク組成物を混合して実現される中間色のインク組成物を吐出する着色用ヘッドを用意して、キャリッジ２０に設けても良い。

前記した実施の形態では、キャリッジ２０の主走査方向Ｙにおける他方側に、ローラユニット２４と紫外線照射ユニット２５（硬化手段）を、１つずつ設けた場合を例示したが、ヘッドにおけるローラユニット２４と紫外線照射ユニット２５（硬化手段）の数は、目的に応じて適宜増減可能である。
例えば、主走査方向Ｙにおける一方側と他方側に、ローラユニット２４と紫外線照射ユニット２５（硬化手段）を１つずつ設けて、合計２つのローラユニット２４と、合計２つの紫外線照射ユニット２５が、キャリッジ２０に設けられている構成としても良い。
この場合には、主走査方向における一方側から他方側への充填パス動作を行うときと、他方側から位置方側への充填パス動作を行う際の何れにおいても、未硬化の造形層Ｌｘの平坦化と硬化を行うことができるので、各造形層Ｌの作成時に実施される１層形成するのに必要なパス動作の回数（パス数Ｍ）と、各パス動作で実行される充填パス動作の回数（充填パス数Ｑ）の設定の自由度が向上する。

前記した実施の形態では、１つの造形層Ｌを形成する際に、合計４回の充填パス動作を行って造形層Ｌｘを形成する場合を例示したが、造形層Ｌｘを形成する際の充填パス動作の回数は、４回に限定されるものではなく、形成する造形層Ｌｘの厚みや、ノズル２２１１の間隔Ｗａ、解像度などに応じて適宜増減可能である。
また、パス動作の回数（パス数Ｍ）や、充填パス動作の回数（充填パス数Ｑ）も、偶数回行う態様に限定される物ではなく、奇数回行う構成としても良い。

さらに、ローラ２４１は、複数回の充填パス動作の間、連続して回転させていても良く、必要に応じて回転／停止させるようにしても良い。
本願発明は、上記した実施の形態の態様に限定されるものではなく、本願発明の技術的な思想の範囲内で適宜変更可能である。

１ 造形台
２ インク組成物
４ 合計
１０ 造形装置
１１ 造形台
１１ａ 上面
１２ 連結アーム
１３ 連結部
１４ ガイドレール
１５ ガイドレール
１６ 連結部
２０ キャリッジ
２０ａ 下面
２１ インクヘッド
２１Ｃ 着色用ヘッド
２１Ｋ 着色用ヘッド
２１Ｍ 着色用ヘッド
２１Ｔ クリア用ヘッド
２１Ｗ 白色用ヘッド
２１Ｙ 着色用ヘッド
２２ 造形材用ヘッド（インクヘッド）
２３ サポート材用ヘッド（インクヘッド）
２４ ローラユニット
２５ 紫外線照射ユニット
３０ 制御装置
３２ ヘッド
５０ 内部造形領域
５１ 内部白色領域
５２ 内部クリア領域（内側透明領域）
５３ 着色領域
５４ 外部クリア領域（外側透明領域）
５５ サポート材領域
２１１ 吐出ノズル
２２１ 吐出ノズル
２３１ 吐出ノズル
２４１ ローラ
２４２ ブレード
２４３ インク収容部
Ａ 面
ＣＴ１ 造形回数カウンタ
ＣＴ２ パス回数カウンタ
ＣＴ３ 充填パス回数カウンタ
Ｌ（Ｌ１〜Ｌｎ）、Ｌａ 造形層
Ｌｘ 造形途中の造形層
ＭＴ 造形物
Ｎ スライス数
Ｔ 立体構造物
Ｘ 副走査方向
Ｙ 主走査方向

Claims (14)

1. 立体構造物の造形台と、
   前記造形台の上方で主走査方向に移動可能に配置されると共に、造形材を含むインク組成物の吐出ヘッドと、吐出したインク組成物の高さを揃えて平坦化するローラと、前記吐出したインク組成物を硬化させる硬化手段とが、前記造形台との対向部で前記主走査方向に並んだキャリッジと、を有する造形装置を用いて、前記立体構造物を造形する前記立体構造物の造形方法であって、
   前記立体構造物を、当該立体構造物の造形方向で複数に区画して、複数の造形層を設定する造形層設定工程と、
   前記キャリッジを前記主走査方向に移動させつつ、前記吐出ヘッドから前記インク組成物を吐出させる充填パス動作を、所定回数実行して前記造形層を形成する造形層形成工程と、を有し、
   前記造形層形成工程は、
   前記所定回数目の前記充填パス動作において、前記キャリッジの移動方向を基準とした逆送り方向に前記ローラを回転させて、前記吐出されたインク組成物からなる硬化前の造形層の表面を、前記ローラの表面に付着させて掻き上げることで、前記硬化前の造形層の高さを均一化して平坦化する平坦化工程と、
   前記平坦化工程に並行して、平坦化された前記硬化前の造形層を前記硬化手段で硬化させて前記造形層を形成する硬化工程と、を有し、
   前記造形層形成工程では、
   前記所定回数目の１回前の前記充填パス動作は、前記キャリッジの移動方向を基準とした順送り方向に前記ローラを回転させると共に、回転する前記ローラの周速度を、前記キャリッジの前記主走査方向の移動速度以上にして実行されることを特徴とする立体構造物の造形方法。
2. 少なくとも前記所定回数目の１回前の前記充填パス動作は、前記ローラの周速度を、前記キャリッジの移動速度を基準として５〜１０％速い速度にして実行されることを特徴とする請求項１に記載の立体構造物の造形方法。
3. 前記造形層形成工程では、
   前記ローラを同じ方向に回転させながら、前記所定回数の充填パス動作が実行されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の立体構造物の造形方法。
4. 前記吐出ヘッドと前記造形台との間隔を一定に保持したままで、前記所定回数の充填パス動作を実行することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の立体構造物の造形方法。
5. 前記造形層形成工程では、
   前記キャリッジを前記主走査方向における一方側から他方側に移動させつつ実行される充填パス動作と、前記キャリッジを前記主走査方向における他方側から一方側に移動させつつ実行される充填パス動作と、を交互に実行して、前記所定回数の前記充填パス動作が実行されるように構成されており、
   前記充填パス動作が１回実行される度に、前記キャリッジと前記造形台とを、前記主走査方向に直交する副走査方向で相対的に移動させてから、新たな充填パス動作が実行されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の立体構造物の造形方法。
6. 前記吐出ヘッドにおける前記造形台との対向面には、前記インク組成物の吐出ノズルが、前記副走査方向に所定間隔で複数並んでおり、
   前記キャリッジと前記造形台との前記副走査方向での相対的な移動は、前記副走査方向における前記吐出ノズルの間隔の範囲内で実施されることを特徴とする請求項５に記載の立体構造物の造形方法。
7. 前記吐出ヘッドにおける前記造形台との対向面には、前記インク組成物の吐出ノズルが、前記副走査方向に所定間隔で複数並んでおり、
   前記キャリッジと前記造形台との前記副走査方向での相対的な移動は、前記副走査方向で並んだ前記複数の吐出ノズルの全長を基準とした所定長ずつ実施されることを特徴とする請求項５に記載の立体構造物の造形方法。
8. 前記所定回数目の充填パス動作は、前記キャリッジを前記主走査方向における他方側から一方側に移動させながら実施されるように構成されており、
   前記キャリッジでは、前記他方側から順番に、前記硬化手段と、前記ローラと、前記吐出ヘッドとが並んでいることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の立体造形物の造形方法。
9. 前記立体構造物は、
   当該立体構造物に対応する外形で、前記インク組成物に含まれる前記造形材から形成した内部造形領域と、
   前記内部造形領域の表面を覆うと共に、着色成分を含むインク組成物の少なくともひとつで形成した着色領域と、を有していることを特徴とする請求項１から請求項８の何れか一項に記載の立体構造物の造形方法。
10. 前記立体構造物は、
    前記内部造形領域と前記着色領域との間に、白色の着色成分を含むインク組成物で形成した白色領域を有していることを特徴とする請求項９に記載の立体構造物の造形方法。
11. 前記立体構造物は、
    前記白色領域と前記着色領域との間に、透明な前記インク組成物で形成した内側透明領域を有していることを特徴とする請求項９に記載の立体構造物の造形方法。
12. 前記立体構造物は、
    前記着色領域の表面を覆うと共に、透明な前記インク組成物で形成した外側透明領域を有していることを特徴とする請求項９から請求項１１の何れか一項に記載の立体構造物の造形方法。
13. 立体構造物の造形台と、
    前記造形台の上方で主走査方向に移動可能に配置されると共に、造形材を含むインク組成物の吐出ヘッドと、吐出したインク組成物の高さを揃えて平坦化するローラと、前記吐出したインク組成物を硬化させる硬化手段とが、前記造形台との対向部で前記主走査方向に並んだキャリッジと、
    前記立体構造物の造形を制御する制御部と、を有する立体構造物の造形装置であって、
    前記制御部は、
    前記立体構造物を、当該立体構造物の造形方向で複数に区画して、複数の造形層を設定する造形層設定手段と、
    前記キャリッジを前記主走査方向に移動させつつ、前記吐出ヘッドから前記インク組成物を吐出させる充填パス動作を、所定回数実行して造形層を形成する造形層形成手段と、を有し、
    前記造形層形成手段は、
    前記所定回数目の前記充填パス動作において、前記キャリッジの移動方向を基準とした逆送り方向に前記ローラを回転させて、吐出されたインク組成物からなる硬化前の造形層の表面を、前記ローラの表面に付着させて掻き上げることで、前記硬化前の造形層の高さを均一化して平坦化すると共に、平坦化された前記硬化前の造形層を前記硬化手段で硬化させ、
    さらに、前記造形層形成手段は、
    前記所定回数目の１回前の前記充填パス動作において、前記キャリッジの移動方向を基準とした順送り方向に前記ローラを回転させると共に、回転する前記ローラの周速度を、前記キャリッジの前記主走査方向の移動速度以上にすることを特徴とする立体構造物の造形装置。
14. 立体構造物の造形台と、
    前記造形台の上方で主走査方向に移動可能に配置されると共に、造形材を含むインク組成物の吐出ヘッドと、吐出したインク組成物の高さを揃えて平坦化するローラと、前記吐出したインク組成物を硬化させる硬化手段とが、前記造形台との対向部で前記主走査方向に並んだキャリッジと、
    前記立体構造物の造形を制御する制御用コンピュータと、を有する立体構造物の造形装置用のプログラムであって、
    前記制御用コンピュータを、
    前記立体構造物を、当該立体構造物の造形方向で複数に区画して、複数の造形層を設定する造形層設定手段、
    前記キャリッジを前記主走査方向に移動させつつ、前記吐出ヘッドから前記インク組成物を吐出させる充填パス動作を、所定回数実行して造形層を形成する造形層形成手段、として機能させると共に、
    前記造形層形成手段が、
    前記所定回数目の前記充填パス動作において、前記キャリッジの移動方向を基準とした逆送り方向に前記ローラを回転させて、吐出されたインク組成物からなる硬化前の造形層の表面を、前記ローラの表面に付着させて掻き上げることで、前記硬化前の造形層の高さを均一化して平坦化すると共に、平坦化された前記硬化前の造形層を前記硬化手段で硬化させ、
    さらに、
    前記所定回数目の１回前の前記充填パス動作において、前記キャリッジの移動方向を基準とした順送り方向に前記ローラを回転させると共に、回転する前記ローラの周速度を、前記キャリッジの前記主走査方向の移動速度以上にすることを特徴とする立体構造物の造形装置用のプログラム。

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