JP2019142008A

JP2019142008A - 立体造形方法

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Publication number: JP2019142008A
Application number: JP2018025674A
Authority: JP
Inventors: 拓也松島; Takuya Matsushima
Original assignee: Mimaki Engineering Co Ltd
Current assignee: Mimaki Engineering Co Ltd
Priority date: 2018-02-16
Filing date: 2018-02-16
Publication date: 2019-08-29
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Abstract

【課題】造形台の表面粗さを補償することで、立体造形物を予めなされた設計に従って造形する立体造形方法を提供する。【解決手段】立体造形装置は、略平坦な上面を有する造形台と、インクを吐出する吐出部と、造形台の前記上面と平行な平面内で、吐出部を造形台に対して相対的に移動させる平面方向駆動部と、平面方向と垂直に交差する方向であって、インクが積層される方向である積層方向に、吐出部と造形台とを相対的に離間させる積層方向走査駆動部と、吐出されて積層されるインクを平坦化する平坦化部とを備える。造形台と立体造形物との間に配設され、前記立体造形物を下方から支えるサポート層は、立体造形物を造形する前に、造形台に複数積層して形成された複数層からなり、複数層は、複数層の上下方向の下部側が、平面方向駆動部のみにより形成され、複数層の上下方向の上部側が、平面方向駆動部と積層方向走査駆動部の双方を用いて形成される。【選択図】図３

Description

本発明は、立体形状を持つ造形物を造形する立体造形方法に関する。

近年、立体形状を持つ造形物を造形する立体造形装置（３Ｄプリンタ）が普及している。このような立体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。

図６に立体造形装置１０１の構成を説明する構成図を示す。立体造形装置１０１は、造形処理全体を制御する制御部１３０と、立体造形物１１２等の材料となる液滴を吐出する吐出部を備えるヘッド部１１０と、台上で立体造形物１１２が積層され造形される造形台１０３を備える。具体的には造形台１０３は、造形中の立体造形物１１２を支持する台状部材であり、ヘッド部１１０と対向する位置に配設され、造形中の立体造形物１１２を上面に載置する。造形台１０３は、積層方向走査駆動部１３５により積層方向に走査され、図中Ｚ方向における造形台１０３とヘッド部１１０の相対的な位置関係が変更される。

またヘッド部１１０は、図中ＸＹ平面内において二次元的に走査される。具体的には、ヘッド部１１０は、予め決められた主走査方向である図中Ｙ方向に、主走査駆動部１２０によって駆動され、主走査動作がおこなわれる。主走査動作とは、例えば、造形中の立体造形物１１２に対して相対的に主走査方向へ移動しつつ、造形用のインク等の液滴を吐出する動作のことである。また副走査方向である図中Ｘ方向に、ヘッド部１０は副走査駆動部１２５によって駆動され、走査される。ヘッド部１０を移動させる駆動部、具体的には、主走査駆動部１２０と、副走査駆動部１２５と、積層方向走査駆動部１３５は、それぞれ制御部１３０によって制御される。

さて上記のように立体造形装置は、ヘッド部１０が備える吐出部から吐出されるインク等の液滴が積層される造形台１０３を備える。造形台１０３は、例えば表面をアルマイト処理したアルミニウムの平板であり、インクが積層される側の表面は、インクが平坦に積層されるように略平坦であることが望ましい。

特開２０１６−３７０４０号公報

しかし、略平坦であるべき造形台の表面において、実際には凸凹が存在する。造形台の表面は、例えば算術平均粗さが２００ミクロン程度の保証値である。立体造形では、一般に造形台に紫外線硬化樹脂等のインク液滴を積層するが、造形される造形物の高さが、例えば５ｍｍ程度までであれば、造形台の表面にある凸凹の影響は目立たない。しかし造形物が大きくなるにつれて、その影響は大きくなってくる。

図７（Ａ）は、造形台の表面粗さを説明する説明図である。造形台の表面粗さは例えば２００ミクロン、具体的には一点鎖線で示した平均の高さに対して±１００ミクロン程度のうねりを持っている。ここで例えば図７（Ｂ）のように造形台に土台としてサポート材インクを積層したとする（特許文献１参照）。造形台が上記のような表面粗さをもっているとすると、サポート材インクで土台を形成したとしても、土台の表面は造形台の表面粗さを反映してしまう。すると土台の上に造形物を造形した場合、インク等が積層されて造形された立体造形物において、本来生じるべきではない凸凹やうねりが造形されてしまうという課題が生じる（図７（Ｃ）参照）。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、造形台の表面粗さを補償することで、立体造形物を予めなされた設計に従って造形する立体造形方法の提供を目的とする。

造形台上に平板な樹脂板を載置して、その上に造形物を造形することも一つの考え方であるが、樹脂板と造形物等が強固に密着すると、造形された造形物を樹脂板自体から取り外しにくくなる。また場合によっては取り外す際に、造形物が破損する虞もある。そこで本発明では、造形台の表面粗さを補償するよう、サポート材インクを用いて必要十分な厚みであって表面が平板化されたサポート層（土台）を形成し、その土台上に立体造形物を造形することにする。

（１）本発明は、立体造形物が造形される略平坦な上面を有する造形台と、立体造形のためのインクを吐出する吐出部と、前記造形台の前記上面と平行な平面内において、前記吐出部を前記造形台に対して相対的に移動させる平面方向駆動部と、前記平面方向と垂直に交差する方向であって、前記インクが積層される方向である積層方向に、前記吐出部と前記造形台とを相対的に離間させる積層方向走査駆動部と、吐出されて積層される前記インクを平坦化する平坦化部と、を備えた立体造形装置を用いて前記立体造形物を造形する造形方法において、前記造形台と前記立体造形物との間に配設され、前記立体造形物を下方から支えるサポート層は、前記立体造形物を造形する前に、前記造形台に複数積層して形成された複数層からなり、前記複数層は、前記複数層の上下方向の下部側が、前記平面方向駆動部のみにより形成され、前記複数層の上下方向の上部側が、前記平面方向駆動部と前記積層方向走査駆動部の双方を用いて形成されることを特徴とする立体造形方法を提供する。

上記（１）に記載する発明によれば、造形台の上面が有する表面粗さ、具体的には凸凹やうねりに対して、造形台の上にサポート材インクを用いて十分な厚みのサポート層を積層した上で平坦化することで、平坦な表面を持つ土台を形成できるので、その土台の上に造形する立体造形物の品質が向上するという優れた効果を奏する。

またサポート層の下部側を形成する際には、造形台を積層方向に移動させないので、造形台の表面粗さを解消するための積層時間を短縮できる。さらにサポート層の上部側を形成する際には造形台を下げることで、平坦化部と下部側として積層、硬化させたインクと、吐出部の干渉を防止することができるという優れた効果を奏する。

（２）本発明は、前記複数層の上下方向の上部側を一層積層する毎に、前記積層方向走査駆動部は、前記積層方向に、前記吐出部と前記造形台とを相対的に離間させることを特徴とする上記（１）に記載の立体造形方法を提供する。

上記（２）に記載の発明によれば、サポート層の上部側を一層積層する毎に、積層方向へ吐出部と造形台とを相対的に離間させることができるので、硬化させたインクと、吐出部の干渉を防止することができるという効果を奏する。

（３）本発明は、前記上部側の形成のために予め設定された前記平面方向へ相対的に移動しつつ前記インクを吐出する所定回数の平面方向走査動作を前記吐出部に行う毎に、前記造形台ギャップを大きくし、前記積層方向駆動部の積層方向走査動作における前記積層方向の距離変化分である積層方向走査距離と、前記吐出部が前記サポート層における各位置に対して所定回数の前記平面方向走査動作を行う際に、前記吐出部から吐出されて積層される前記上部側の厚みとを比較すると、前記積層方向走査距離は、前記上部側の厚みより小さいことを特徴とする上記（１）又は上記（２）に記載の立体造形方法を提供する。

上記（３）に記載の発明によれば、サポート層の上部側を積層する厚みよりも、積層方向の距離変化分である積層方向走査距離が小さいので、サポート層の上部の平坦性が担保されるという優れた効果を奏する。

（４）本発明は、前記下部側を積層中には、前記平坦化部が形成中の前記サポート層に接触せず、前記上部側を制御中には、前記平坦化部が少なくとも一部の回の前記平面方向へ走査中に前記サポート層に接触することを特徴とする上記（１）乃至上記（３）のうちのいずれかに記載の立体造形方法を提供する。

上記（４）に記載する発明によれば、複数層の下部側を形成する際に、造形台と平坦化部との間の距離である造形台ギャップを変えることがないので、造形台を積層方向に走査する時間を節減することができ、造形に有するための時間を削減することができるという効果を奏する。また複数層の上部側については、表面を平坦化することができるので、平坦な表面を持つサポート層を形成できる。したがってそのサポート層の上に造形される立体造形物の品質が向上するという優れた効果を奏する。

（５）本発明は、前記吐出部が前記サポート層を形成するために前記サポート材インクを吐出する前に、前記造形台と前記平坦化部との間の距離である造形台ギャップと、前記造形台の前記上面における表面粗さとの合計を、前記表面粗さの二倍以上にすることを特徴とする上記（１）乃至上記（４）のうちのいずれかに記載の立体造形方法を提供する。

上記（５）に記載する発明によれば、造形台と平坦化部との間の距離である造形台ギャップと造形台の上面における表面粗さの合計を、予め表面粗さの二倍以上の距離とするので、サポート材インクを用いて形成されるサポート層が、十分な厚みで積層できるという優れた効果を奏する。

（６）本発明は、前記複数層の前記下部側は、前記上部側よりも厚いことを特徴とする上記（１）乃至上記（５）のうちのいずれかに記載の立体造形方法を提供する。

上記（６）に記載の発明によれば、造形台の上面が有する表面粗さ、具体的には凸凹やうねりに対して、造形台の上にサポート材インクを用いて補償をする際に、下地の下部側を、上部側よりも厚く積層することで、下地のための積層数を少なくでき、結果的に積層時間を短縮できるという優れた効果を奏する。

（７）本発明は、前記造形台の表面粗さの最も高い山の高さと、最も深い谷の深さとの和である最大高さより、前記サポート層の上面と前記最も深い谷の底部との距離が大きいことを特徴とする上記（１）乃至上記（６）のうちのいずれかに記載の立体造形方法を提供する。

上記（７）に記載する発明によれば、複数層の下部側に積層される厚みが、造形台の上面における表面粗さより大きいので、そのサポート層の上に造形される立体造形物の品質が向上するとともに、造形台の上面が確実にサポート層で被覆されるため、その上に造形される立体造形物を造形台から取り外しやすくなるという優れた効果を奏する。

（８）本発明は、前記積層方向走査駆動部が、前記造形台ギャップを変更しつつ、立体造形装置全体の制御を行う制御部は前記吐出部を制御して、前記造形台上に、造形中の前記立体造形物を上下方向の下方から支える前記サポート層と、前記立体造形物とを、この順で前記造形台上に形成することを特徴とする上記（１）乃至上記（７）のうちのいずれかに記載の立体造形方法を提供する。

上記（８）に記載の発明によれば造形台の上面が有する表面粗さ、具体的には凸凹やうねりに対して、造形台の上にサポート材インクを用いて平坦な土台を形成して補償をした上で、立体造形物を形成するので、立体造形物の品質が向上するという優れた効果を奏する。

本発明の請求項１〜８記載の立体造形方法によれば、造形台の上面が有する表面粗さ、具体的には凸凹やうねりに対して、造形台の上にサポート材インクを用いて十分な厚みのサポート層を積層した上で平坦化することで、平坦な表面を持つ土台を形成できるので、その土台の上に造形する立体造形物の品質が向上するという優れた効果を奏する。

（Ａ）本発明の実施形態に係る立体造形方法に用いる立体造形装置の構成を説明する説明図である。（Ｂ）インクジェットヘッドのヘッド部の説明図である（Ａ）造形台の上面における表面粗さと、造形台と平坦化部との間の距離である造形台ギャップを説明する説明図である。（Ｂ）造形台ギャップを変化させずに、造形台にサポート材インクを用いてサポート層の下部側を形成した態様を説明する説明図である。（Ａ）ヘッド部がサポート材インクを用いて、サポート層の上部側である第一平坦化用下地を積層した態様を説明する説明図である。（Ｂ）造形台をＺ方向正の向きに移動させて造形台ギャップを増大させた態様を説明する説明図である。（Ｃ）平坦化部により、第一平坦化用下地を平坦化した態様を説明する説明図である。（Ａ）ヘッド部がサポート材インクを用いて、サポート層の上部側として第二平坦化用下地をさらに積層した態様を説明する説明図である。（Ｂ）造形台をＺ方向正の向きに移動させて造形台ギャップを増大させた態様を説明する説明図である。（Ｃ）平坦化部により、第二平坦化用下地を平坦化した態様を説明する説明図である。（Ｄ）谷部がサポート材インクで埋められて、立体造形物の造形される土台の上面が平坦にされた態様を説明する説明図である。サポート材インクを用いて、立体造形物が造形される土台の表面を平坦化する動作を説明するフローチャートである。立体造形装置の構成を説明する構成図である。（Ａ）造形台の表面粗さを説明する説明図である。（Ｂ）造形台に土台としてサポート材インクを積層した態様を説明する説明図である。（Ｃ）土台の上に造形物を造形した態様を説明する説明図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１〜図５は発明を実施する形態の一例であって、図中、同一の符号を付した部分は同一物を表わす。なお、各図において一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。そして、部材の大きさ、形状、厚みなどを適宜誇張して表現する。

なお本発明の実施形態に係る立体造形装置１は、特に説明をする点を除き、図６で説明した公知の立体造形装置と同一又は同様の構成と特徴を有して良い。具体的には、立体造形装置１は、インクジェットヘッドを用いて造形物の材料となるインク等の液滴を吐出することで、立体造形を行う公知の造形装置と同一又は同様の特徴を有して良い。また立体造形装置１は、図示した構成以外にも、造形物の造形等に必要な各種構成を更に備えて良い。

図１（Ａ）は、本発明の実施形態に係る立体造形方法で用いられる立体造形装置１の構成を説明する説明図である。立体造形装置１は、立体造形物２０が造形される略平坦な上面２３を有する造形台３と、ヘッド部１０に設けられた立体造形のためのインク１７を吐出する吐出部（図示省略）と、予め設定された主走査方向（図中Ｙ方向）へ造形中の立体造形物２０に対して相対的に移動しつつインク１７を吐出する主走査動作を吐出部に行わせる主走査駆動部１２０（図６参照）と、副走査方向（図中Ｘ方向）へ吐出部を立体造形物２０に対して相対的に移動させる副走査駆動部１２５（図６参照）と、インク１７が積層される方向である積層方向へ、吐出部に対して相対的に造形台３を移動させる積層方向走査を行わせる積層方向走査駆動部１３５（図６参照）と、吐出されて積層されるインク１７を平坦化する平坦化部５と、立体造形物２０の造形を制御する制御部１３０（図６参照）を備える。

制御部１３０は、造形台３と平坦化部５との間の距離である造形台ギャップＧ（後述する図２（Ａ）を参照）を制御する距離制御をしつつ、造形台３上に、造形中の立体造形物２０を支えるサポート層１５の材料となるサポート材インクを用いて形成される構造物であるサポート層(土台)と、立体造形物２０とを、この順で吐出部に造形させる。

本発明の実施形態に係る立体造形方法では、立体造形物２０が造形される略平坦な上面２３を有する造形台３と、立体造形のためのインクを吐出する吐出部（図示省略）と、造形台の上面２３と平行な平面内で、吐出部を造形台３に対して相対的に移動させる平面方向駆動部１２７(図６参照)と、平面方向と垂直に交差する方向であって、インクが積層される方向である積層方向に、吐出部と造形台とを相対的に離間させる積層方向走査駆動部１３５と、吐出されて積層されるインクを平坦化する平坦化部５とを備えた立体造形装置１を用いる。

なお本明細書では主走査方向と副走査方向をあわせて平面方向と定義し、主走査駆動部１２０と副走査駆動部１２５を合わせて平面方向駆動部１２７と定義する。また平面方向に走査しながら吐出部からインクを吐出する動作を平面方向走査動作と定義する。

立体造形物２０を造形する立体造形方法は、造形台３と立体造形物２０との間に配設され、立体造形物２０を下方から支えるサポート層１５(土台６０(後述する図４（Ｄ）参照))は、立体造形物２０を造形する前に、造形台３に複数積層して形成された複数層からなり、複数層は、複数層の上下方向の下部側(下地４０(後述する図４（Ｄ）参照))が、平面方向駆動部１２７のみにより形成され、複数層の上下方向の上部側（平坦化用下地５７（後述する図４（Ｄ）参照）が、平面方向駆動部１２７と積層方向走査駆動部１３５の双方を用いて形成されることを特徴とする。

次に、発明の実施形態に係る造形方法に用いられる立体造形装置１の制御について、詳述する。

制御部１３０（図６参照）は、立体造形物２０を造形中の距離制御として、造形中の立体造形物２０の同じ位置に所定回数、具体的にはパス数の主走査動作を吐出部に行わせる毎に、積層方向走査駆動部１３５に積層方向走査の駆動を行わせて、造形台ギャップＧ（後述する図２（Ａ）参照）を大きくする制御を行う。

制御部１３０は、下地（複数層の上下方向の下部側）４０を形成中の距離制御として、造形台ギャップＧを変化させずに、形成中の下地４０の同じ位置に所定回数、具体的にはパス数より多い回数の主走査動作を吐出部に行わせる第一距離制御と、形成中の平坦化用下地５７（複数層の上下方向の上部側）の同じ位置に所定回数、具体的にはパス数の主走査動作を吐出部に行わせる毎に、造形台ギャップＧを大きくする第二距離制御とを行う。

なお造形台３は、造形中の造形物１５を支持する台状部材であり、ヘッド部１０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、造形中の立体造形物２０を、その上面に載置する。また立体造形装置１において、造形台３は、少なくとも上面が積層方向へ移動可能な構成を有しており、積層方向走査駆動部１３５（図６参照）に駆動されることにより、立体造形物２０の造形の進行に合わせて、少なくとも上面が移動する。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、立体造形装置１において、積層方向は、立体造形装置１において予め設定される主走査方向（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（図中のＺ方向）である。

また立体造形装置１の主走査動作時において、主走査駆動部１２０（図６参照）は、ヘッド部１０における紫外線光源９の駆動を更に行う。より具体的に、主走査駆動部１２０は、例えば、主走査動作時に紫外線光源９を点灯させることにより、立体造形物２０の被造形面に着弾したインクを硬化させる。立体造形物２０の被造形面とは、例えば、ヘッド部１０により次のインクの層が形成される面のことである。

制御部はＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどから構成され、各種制御を実行する。ＣＰＵはいわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて様々な機能を実現する。ＲＡＭはＣＰＵの作業領域、記憶領域として使用され、ＲＯＭはＣＰＵで実行されるオペレーティングシステムやプログラムを記憶する。

図１（Ｂ）は、ヘッド部１０におけるインクジェットヘッドの説明図である。ヘッド部１０のより具体的な構成について説明する。図１（Ｂ）は、ヘッド部１０のより詳細な構成の一例を示す。立体造形装置１において、ヘッド部１０は、複数の有色インク用ヘッド１６０Ｙ、１６０Ｍ、１６０Ｃ、１６０Ｋ（以下１６０Ｙ〜Ｋと記載する）、造形材用ヘッド１６０Ｍｏ、白インク用ヘッド１６０Ｗ、クリアインク用ヘッド１６０Ｔ、サポート材用ヘッド１６０Ｓ、複数の紫外線光源９、及び平坦化部５を有する。

有色インク用ヘッド１６０Ｙ〜Ｋ、造形材用ヘッド１６０Ｍｏ、白インク用ヘッド１６０Ｗ、クリアインク用ヘッド１６０Ｔ、及びサポート材用ヘッド１６０Ｓは、インクジェット方式で液滴を吐出するインクジェットヘッドである。また、本実施形態において、有色インク用ヘッド１６０Ｙ〜Ｋ、造形材用ヘッド１６０Ｍｏ、白インク用ヘッド１６０Ｗ、クリアインク用ヘッド１６０Ｔ、及びサポート材用ヘッド１６０Ｓは、紫外線硬化型インクの液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）へ並べて配設される。

尚、有色インク用ヘッド１６０Ｙ〜Ｋ、造形材用ヘッド１６０Ｍｏ、白インク用ヘッド１６０Ｗ、クリアインク用ヘッド１６０Ｔ、及びサポート材用ヘッド１６０Ｓ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３と対向する面に、複数のノズル１５０が副走査方向へ並ぶノズル列を有する。この場合、各インクジェットヘッドのノズル１５０は、造形台３へ向かう方向へ液滴を吐出する。

また、有色インク用ヘッド１６０Ｙ〜Ｋ、造形材用ヘッド１６０Ｍｏ、白インク用ヘッド１６０Ｗ、クリアインク用ヘッド１６０Ｔ、及びサポート材用ヘッド１６０Ｓ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、ヘッド部１０は、例えば、各色の淡色、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１６０Ｙ〜Ｋは、互いに異なる色の有色のインクの液滴をそれぞれ吐出する着色用のインクジェットヘッドである。本実施形態において、有色インク用ヘッド１６０Ｙ〜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液滴を吐出する。

造形材用ヘッド１６０Ｍｏは、造形物の内部の造形に用いるインクの液滴を吐出するインクジェットヘッドであり、例えば、造形物２０において着色がされない領域の造形に用いるインクの液滴を吐出する。本実施形態において、造形材用ヘッド１６０Ｍｏは、所定の色の造形用インクの液滴を吐出する。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、立体造形装置１において、造形用インクは、ＣＭＹＫ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１６０Ｗは、白色（Ｗ色）のインクの液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１６０Ｔは、クリアインクの液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、例えば、無色で透明なインクのことである。

サポート材用ヘッド１６０Ｓは、サポート層１５の材料を含む液滴を吐出するインクジェットヘッドである。サポート層１５の材料としては、例えば、造形物２０の造形後に水で溶解可能な水溶性の材料を好適に用いることができる。また、この場合、造形物２０を構成する材料よりも紫外線による硬化度が弱く、分解しやすい材料を用いることが好ましい。また、より具体的に、サポート層１５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。

サポート層１５とは、例えば、オーバーハング形状を有する造形物２０を造形する場合等の造形時に、オーバーハング形状の部分の下に形成される積層構造物のことである。サポート層１５は、造形物２０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。立体造形装置１で、サポート層１５を形成するサポート材インクは、オーバーハング形状を有する造形物２０を造形する場合だけに用いられるのでは無く、造形台３の表面粗さを被覆する下地４０を形成するためにも用いられる。

なおここでは造形材用インクヘッド１６０Ｍｏが存在することを前提にしていたが、造形材用インクヘッド１６０Ｍｏは設けなくても良い。

平坦化部５は、造形物２０等の造形中に形成されるインク１７の層を平坦化するための平坦化手段である。本実施形態において、平坦化部５は、少なくとも平坦化ローラ３３（後述する図２（Ａ）参照）を有しており、インクジェットヘッドの並びと、紫外線光源９との間に配設される。これにより、平坦化部５は、インクジェットヘッドの並びに対し、副走査方向（図中Ｘ方向）の位置を揃えて、主走査方向（図中Ｙ方向）へ並べて配設される。また、この場合、平坦化ローラ３３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。

尚、本実施形態に係る立体造形方法で用いられる立体造形装置１において、ヘッド部１０は、１個の平坦化ローラ３３のみを有する。この場合、平坦化部５は、例えば、ヘッド部１０における一方の端側の紫外線光源９と、インクジェットヘッドの並びとの間に配設される。また、この場合、主走査駆動部１２０（図６参照）は、少なくとも、インクジェットの並びよりも平坦化部５が後方側になる向き（主走査方向における一方の向き）での主走査動作をヘッド部１０に行わせる。そして、平坦化部５は、この向きでの主走査動作中に、インクの層を平坦化する

複数の紫外線光源９は、インクを硬化させるための構成であり、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９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９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、本実施形態において、複数の紫外線光源９のそれぞれは、間にインクジェットヘッドの並び（有色インク用ヘッド１６０Ｙ〜Ｋ、造形材用ヘッド１６０Ｍｏ、白インク用ヘッド１６０Ｗ、クリアインク用ヘッド１６０Ｔ、及びサポート材用ヘッド１６０Ｓ）を挟むように、ヘッド部１０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。

図２（Ａ）は造形台３の上面２３における表面粗さと、造形台３と平坦化部５との間の距離である造形台ギャップＧを説明する説明図である。この場合、造形台ギャップＧは、例えば平坦化ローラの下面部３５と、造形台３の上面２３におけるうねりの山頂部２５の高さの差と定義する。

造形台３は、上面２３が略平坦な平板ではあるが、実際には表面粗さを有する。具体的には、例えばＺ方向の差、具体的には平坦化ローラの下面部３５からの距離が最も近くなる山頂部２５と、平坦化ローラの下面部３５からの距離が最も遠くなる谷部(底部)３０の間の距離Ｄが、例えば２００ミクロンである表面粗さ、具体的には算術平均粗さ、または、十点平均粗さ等に相当する。平坦化ローラの下面部３５を含みＸＹ平面に平行な平面を平坦化面Ｕ、造形台３の上面２３におけるうねりの山頂部２５を含みＸＹ平面に平行な平面を山頂面Ｖ１、造形台３の上面２３におけるうねりの谷部３０の谷底（底部）を含みＸＹ平面に平行な平面を谷底面Ｖ２とすると、平坦化面Ｕと山頂面Ｖ１のＺ方向の距離を造形台ギャップＧが定義される。また山頂面Ｖ１と谷底面Ｖ２のＺ方向の距離がＤに相当することになる。

後述する下地４０の形成前、具体的にはヘッド部１０（図１（Ｂ）参照）が下地４０を形成するためにサポート材インクを吐出する前において、造形台ギャップＧの大きさと、表面粗さの大きさＤの合計は、造形台３の上面２３における表面粗さの二倍以上にすることが望ましい。具体的には、例えば表面粗さが２００ミクロンであれば、造形台ギャップＧは、４００ミクロンから６００ミクロン、具体的には５００ミクロンとすることが望ましい。

以下、図２（Ｂ）、図３、及び図４を用いて、造形台３の表面粗さを補償して、平坦な土台６０を形成する動作について説明する。

図２（Ｂ）は、造形台ギャップＧを変化させずに、造形台３にサポート材インクを用いて下地４０を形成する態様を説明する説明図である。この場合下地４０の厚みＴ１は、造形台３の上面２３における表面粗さより大きい。具体的には例えば表面粗さが２００ミクロンである時、下地の厚みＴ１は、例えば３００ミクロンであることが望ましい。この厚みＴ１の下地４０を形成するサポート材インクは、所定回数、具体的にはパス数の主走査動作毎に、例えば３５ミクロンの積層をするとき、５層から１５層の積層を行うことで実現される。ただし図２（Ｂ）のように、このように下地４０を形成しても、下地４０の表面には造形台３の造形台の上面２３の表面粗さがそのまま反映されている。なお下地４０において、下地の山頂部４５を含みＸＹ平面に平行な平面である下地山頂面Ｖ３と、平坦化ローラの下面部３５を含みＸＹ平面に平行な平坦化面Ｕは、略一致することが望ましい。

図３（Ａ）は、ヘッド部１０（図１（Ｂ）参照）がサポート材インクを用いて、第一平坦化用下地５０をさらに積層した態様を説明する説明図である。第一平坦化用下地５０の厚みはＴ２であり、例えば１０ミクロンから１００ミクロンの間の値、具体的には３５ミクロンである。

図３（Ｂ）は、造形台３を図中Ｚ方向正の向きに移動させて造形台ギャップＧを増大させた態様を説明する説明図である。このとき第一平坦化用下地５０には紫外線光源９（図１（Ａ）参照）から紫外線が照射されておらず、第一平坦化用下地５０は硬化されていない。造形台の移動距離Ｍ１は、例えば３０ミクロンである。

図３（Ｃ）は、平坦化部５（図１（Ａ）参照）により、第一平坦化用下地５０を平坦化した態様を説明する説明図である。具体的には、平坦化ローラ３３を主走査方向、具体的には図中Ｙ方向負の向きに移動させることで第一平坦化用下地５０を形成するインクを削り取る。したがって例えば下地の厚みＴ２が３５ミクロンであれば、第一平坦化用下地５０は５ミクロンだけ削られて、平坦部分Ｐが形成されることになる。

図２（Ｂ）、図３（Ａ）、図３（Ｂ）、及び図３（Ｃ）の動作をまとめると、第一距離制御中（図２（Ｂ）参照）には平坦化部５が、形成中の下地であるサポート層に接触せず、第二距離制御中には平坦化部５が、少なくとも一部の回の主走査動作中（例えば図３（Ｃ）参照）に、形成中の複数層の上下方向の上部側（平坦化用下地５７（図４（Ｄ）参照）であるサポート層に接触することになる。このとき制御部は、第二距離制御中に、複数層の上下方向の上部側における各位置に対して所定回数、具体的にはパス数の主走査動作を行う毎に、積層方向走査駆動部１３５に所定の距離の積層方向走査動作を行わせる（図３（Ｂ）参照）。

図４（Ａ）は、ヘッド部１０がサポート材インクを用いて、第二平坦化用下地５５をさらに積層した態様を説明する説明図である。ヘッド部１０（図１（Ａ）参照）から、さらにサポート材インクを吐出させることで、第一平坦化用下地５０の上に、第二平坦化用下地５５を形成する。このとき例えば第二平坦化用下地５５の厚みＴ２は３５ミクロンである。

図４（Ｂ）は、造形台３をＺ方向正の向きに、さらに移動させて造形台ギャップＧを増大させた態様を説明する説明図である。
このとき第一平坦化用下地５０には、すでに紫外線光源９から紫外線が照射されており硬化が完了しているが、第二平坦化用下地５５には紫外線光源９（図１（Ａ）参照）から紫外線が照射されておらず、第二平坦化用下地５５は硬化されていない。造形台の移動距離Ｍ２は、例えば３０ミクロンである。

図４（Ｃ）は、平坦化部５（図１（Ａ）参照）により、第一平坦化用下地５５を平坦化した態様を説明する説明図である。具体的には、平坦化ローラ３３を主走査方向、具体的には図中Ｙ方向負の向きに移動させることで第二平坦化用下地５５を形成するインクを削り取る。したがって例えば下地の厚みＴ３が３５ミクロンであれば、第二平坦化用下地５５は５ミクロンだけ削られて、平坦部分Ｐが図３（Ｃ）よりもさらに広く形成されることになる。言い換えれば、谷部３０の深さが５ミクロン浅くなることと同義である。

図４（Ｄ）は、谷部３０がサポート材インクで埋められて、立体造形物の造形される土台６０の上面が平坦にされた態様を説明する説明図である。具体的には、例えば谷部３０が図２（Ｂ）のようにＤの深さ、具体的には２００ミクロンであった場合には、平坦化用下地５７として、例えば４０層から５０層積層することで、土台６０により造形台３の表面粗さは補償されて、サポート材インクを用いて形成された平坦な上面７０が得られることになる。

上述した表面粗さの補償については、造形台３の表面粗さの最も高い山の高さと、最も深い谷の深さとの和である最大高さより、土台であるサポート層の上面と最も深い谷の底部との距離を大きくすることとも表現できる。

本発明の実施形態によれば、造形台の上面２３が有する表面粗さ、具体的には凸凹やうねりに対して、造形台３の上にサポート材インクを用いて十分な厚みのサポート層を積層した上で平坦化することで、平坦な表面を持つ土台６０を形成できるので、その土台６０の上に造形する立体造形物２０の品質が向上するという優れた効果を奏する。

また下部側４０を形成する際には、造形台３を積層方向に移動させないので、造形台３の表面粗さを解消するための積層時間を短縮できる。さらに上部側５７を形成する際には造形台を下げることで、平坦化部５と、下部側４０として積層、硬化させたインクと、吐出部の干渉を防止することができるという優れた効果を奏する。

次に図５に示すフローチャートによって、サポート材インクを用いて、立体造形物が造形される下地の表面を平坦化する動作の全体を説明する。

まず、造形台ギャップＧと表面粗さの合計を表面粗さの二倍以上の距離にする（ステップＳ１）。このとき各種距離計等を使用して制御部で距離を制御しても良い。次に表面粗さより厚くサポート材用インクを積層する（ステップＳ２）。例えば表面粗さ、具体的には十点平均粗さが２００ミクロンであれば、例えば２２０ミクロン分、サポート材用インクを積層する。この後、図示は省略するが紫外線光源９によってサポート材用インクを硬化させる。その上で平坦化用下地５７としてサポート材用インクをさらに積層する（ステップＳ３）。このとき積層する厚みをＴと定義する。次のステップにおいては、造形台３（図１（Ａ）参照）をＺ方向に下げて造形台ギャップＧを拡げる（ステップＳ４）。この造形台ギャップＧを拡げた距離をＭと定義すると、次のステップである平坦化のためにはＴ＞Ｍであることが望ましい。そして積層した平坦化用下地を平坦化部５（図１（Ａ）参照）によって平坦化し、その後紫外線光源９で紫外線を照射して平坦化用下地を硬化させる（ステップＳ５）。谷部３０（例えば図３（Ｃ）参照）が埋まって、造形台３の表面粗さを反映した凸凹が解消されたならば、平坦化動作を終了する（ステップＳ６のＹＥＳ側）。谷部３０（例えば図３（Ｃ）参照）が残り、造形台３の表面粗さを反映した凸凹が解消されていなければ、ステップＳ３に戻り、さらに平坦化用下地を積層する（ステップＳ６のＮＯ側）。

本発明の実施形態に係る立体造形方法によれば、最低限の積層数で造形台の上面が有する表面粗さ、具体的には凸凹やうねりに対して、造形台の上にサポート材インクを用いて補償をすることができるという優れた効果を奏する。

本発明は、積層方向走査駆動部が、造形台と平坦化部との距離である造形台ギャップを変更しつつ、立体造形装置全体の制御を行う制御部が、吐出部を制御して造形台上に、造形中の立体造形物を上下方向の下方から支えるサポート層と、立体造形物とを、この順で前記造形台上に形成することを特徴とする

本発明の実施形態に係る立体造形方法によれば、造形台３の上面２３が有する表面粗さ、具体的には凸凹やうねりに対して、造形台３の上にサポート材インクを用いて十分な厚みのサポート層を積層した上で平坦化することで、平坦な表面を持つ土台６０を形成できるので、その土台６０の上に造形する立体造形物の品質が向上するという優れた効果を奏する。

またサポート層の下部側４０を形成する際には、造形台３を積層方向に移動させないので、造形台３の表面粗さを解消するための積層時間を短縮できる。さらにサポート層の上部側５７を形成する際には造形台３を下げることで、平坦化部５と下部側４０として積層、硬化させたインクと、吐出部の干渉を防止することができるという優れた効果を奏する。

本発明の実施形態に係る立体造形方法によれば、サポート層の上部側５７を一層積層する毎に、積層方向へ吐出部と造形台３とを相対的に離間させることができるので、硬化させたインクと、吐出部の干渉を防止することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態に係る立体造形方法によれば、サポート層の上部側５７を積層する厚みよりも、積層方向の距離変化分である積層方向走査距離が小さいので、サポート層の上部側５７の平坦性が担保されるという優れた効果を奏する。

本発明の実施形態に係る立体造形方法によれば、複数層の下部側４０を形成する際に、造形台３と平坦化部５との間の距離である造形台ギャップＧを変えることがないので、造形台３を積層方向に走査する時間を節減することができ、造形に有するための時間を削減することができるという効果を奏する。また複数層の上部側５７については、表面を平坦化することができるので、平坦な表面を持つサポート層を形成できる。したがってそのサポート層の上に造形される立体造形物の品質が向上するという優れた効果を奏する。

本発明の実施形態に係る立体造形方法によれば、造形台３と平坦化部５との間の距離である造形台ギャップＧと造形台３の上面２３における表面粗さの合計を、予め表面粗さの二倍以上の距離とするので、サポート材インクを用いて形成されるサポート層が、十分な厚みで積層できるという優れた効果を奏する。

本発明の実施形態に係る立体造形方法によれば、造形台３の上面２３が有する表面粗さ、具体的には凸凹やうねりに対して、造形台３の上にサポート材インクを用いて補償をする際に、サポート層の下部側４０を、上部側５７よりも厚く積層することで、土台のための積層数を少なくでき、結果的に積層時間を短縮できるという優れた効果を奏する。

本発明の実施形態に係る立体造形方法によれば、複数層の下部側４０に積層される厚みが、造形台の上面における表面粗さより大きいので、そのサポート層の上に造形される立体造形物の品質が向上するとともに、造形台３の上面２３が確実にサポート層で被覆されるため、その上に造形される立体造形物を造形台から取り外しやすくなるという優れた効果を奏する。

本発明の実施形態に係る立体造形方法によれば、造形台３の上面２３が有する表面粗さ、具体的には凸凹やうねりに対して、造形台３の上にサポート材インクを用いて平坦な土台６０を形成して補償をした上で、立体造形物を形成するので、立体造形物の品質が向上するという優れた効果を奏する

本発明とその効果を別形式でまとめると次の通りである。

（１）本発明は、立体造形物が造形される略平坦な上面を有する造形台と、立体造形のためのインクを吐出する吐出部と、予め設定された主走査方向へ造形中の前記立体造形物に対して相対的に移動しつつ前記インクを吐出する主走査動作を前記吐出部に行わせる主走査駆動部と、前記インクが積層される方向である積層方向へ、前記吐出部に対して相対的に前記造形台を移動させる積層方向走査を行わせる積層方向走査駆動部と、吐出されて積層される前記インクを平坦化する平坦化部と、前記立体造形物の造形を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記造形台と前記平坦化部との間の距離である造形台ギャップを制御する距離制御をしつつ、前記造形台上に、造形中の前記立体造形物を支えるサポート層の材料となるサポート材インクを用いて形成される構造物である下地と、前記立体造形物とを、この順で前記吐出部に造形させ、前記制御部は、前記立体造形物を造形中の前記距離制御として、造形中の前記立体造形物の同じ位置に所定回数の前記主走査動作を前記吐出部に行わせる毎に、前記積層方向走査駆動部に前記積層方向走査の駆動を行わせて、前記造形台ギャップを大きくする制御を行い、前記制御部は、前記下地を形成中の前記距離制御として、前記造形台ギャップを変化させずに、形成中の前記下地の同じ位置に前記所定回数より多い回数の前記主走査動作を前記吐出部に行わせる第一距離制御と、形成中の前記下地の同じ位置に前記所定回数の前記主走査動作を前記吐出部に行わせる毎に、前記造形台ギャップを大きくする第二距離制御とを行うことを特徴とする立体造形装置を提供する。

上記（１）に記載する発明によれば、造形台の上面が有する表面粗さ、具体的には凸凹やうねりに対して、造形台の上にサポート材インクを用いて十分な厚みの下地を積層した上で平坦化することで、平坦な表面を持つ下地を形成できるので、その下地の上に造形する立体造形物の品質が向上するという優れた効果を奏する。

（２）本発明は、前記第一距離制御中には前記平坦化部が、造形中の前記サポート層に接触せず、前記第二距離制御中には前記平坦化部が、少なくとも一部の回の前記主走査動作中に前記サポート層に接触することを特徴とする上記（１）に記載の立体造形装置を提供する。

上記（２）に記載する発明によれば、第一距離制御中は、造形台と平坦化部との間の距離である造形台ギャップを変えることなく、サポート材インクを用いて下地を形成するので、造形台を積層方向に走査する時間を節減することができるので、造形に有するための時間を削減することができるという効果を奏する。また第二制御中には、下地の表面を平坦化することができるので、平坦な表面を持つ下地を形成できる。したがってその下地の上に造形する立体造形物の品質が向上するという優れた効果を奏する。

（３）本発明は、前記制御部が、前記第二距離制御中に、前記下地における各位置に対して所定回数の前記主走査動作を行う毎に、前記積層方向走査駆動部に所定の距離の前記積層方向走査動作を行わせることを特徴とする上記（１）又は上記（２）に記載の立体造形装置を提供する。

上記（３）に記載する発明によれば、下地について所定回数の主走査動作、具体的には吐出部と造形台の相対的な位置関係を変更しつつ、吐出部からインク等を吐出する動作を所定の回数、例えばパス数の回数分だけおこなう毎に、積層方向走査をおこなうので、下地について精細な積層および平坦化が可能になり、極めて平坦な表面を持つ下地を、必要十分なインク量で形成できるという優れた効果を奏する。

（４）本発明は、前記第一距離制御中に、前記吐出部から吐出されて積層される前記下地の厚みは、前記造形台の上記上面における表面粗さより大きいことを特徴とする上記（１）乃至上記（３）のうちのいずれかに記載の立体造形装置を提供する。

上記（４）に記載する発明によれば、第一距離制御中に積層される下地の厚みが、造形台の上面における表面粗さより大きいので、造形台の上面が確実に下地で被覆されるため、その上に造形される立体造形物を造形台から取り外しやすくなるという優れた効果を奏する。

（５）本発明は、前記上面における表面粗さは、算術平均粗さ、または、十点平均粗さであることを特徴とする上記（４）に記載の立体造形装置を提供する。

上記（５）に記載する発明によれば、第一距離制御中に積層される下地の厚みが、造形台の上面における表面粗さである算術平均粗さ、または、十点平均粗さより大きいので、造形台の上面が確実に下地で被覆されるため、その上に造形される立体造形物を造形台から取り外しやすくなるという優れた効果を奏する。

（６）本発明は、前記吐出部が前記下地を形成するために前記サポート材インクを吐出する前に、前記制御部が、前記造形台ギャップと前記造形台の前記上面における前記表面粗さの合計を、前記表面粗さの二倍以上にすることを特徴とする上記（４）または上記（５）に記載の立体造形装置を提供する。

上記（６）に記載する発明によれば、造形台と平坦化部との間の距離である造形台ギャップと造形台の上面における表面粗さの合計を、予め表面粗さの二倍以上の距離とするので、サポート材インクを用いて形成される下地が、十分な厚みで積層できるという優れた効果を奏する。

（７）本発明は、前記制御部が、前記下地の形成の仕方を示す下地形成モードの指定に基づいて前記下地を形成する動作の制御を行い、かつ、互いに異なる複数の前記下地形成モードからいずれかを選択する指示をユーザから受け付け、前記複数の下地形成モードとして、少なくとも、前記第一距離制御及び前記第二距離制御を行って前記下地を形成するモードと、前記第一制御を行わずに前記下地を形成するモードとが選択可能であることを特徴とする上記（１）乃至上記（６）のいずれかに記載の立体造形装置を提供する。

上記（７）に記載する発明によれば、第一距離制御及び第二距離制御を行って下地を形成するモードと、第一制御を行わずに前記下地を形成するモードを選択できるので、ユーザが適宜最適な下地を形成できるという優れた効果を奏する。

（８）本発明は、インクを吐出することで立体造形物を造形する立体造形方法であって、立体造形物が造形される略平坦な上面を有する造形台と、立体造形のためのインクを吐出する吐出部と、予め設定された主走査方向へ造形中の前記立体造形物に対して相対的に移動しつつ前記インクを吐出する主走査動作を前記吐出部に行わせる主走査駆動部と、前記インクが積層される方向である積層方向へ、前記吐出部に対して相対的に前記造形台を移動させる積層方向走査を行わせる積層方向走査駆動部と、吐出されて積層される前記インクを平坦化する平坦化部と、前記立体造形物の造形を制御する制御部とを備える立体造形装置について、前記制御部は、前記造形台と前記平坦化部との間の距離である造形台ギャップを制御する距離制御をしつつ、前記造形台上に、造形中の前記立体造形物を支えるサポート層の材料となるサポート材インクを用いて形成される構造物である下地と、前記立体造形物とを、この順で前記吐出部に造形させ、前記制御部は、前記立体造形物を造形中の前記距離制御として、造形中の前記立体造形物の同じ位置に所定回数の前記主走査動作を前記吐出部に行わせる毎に、前記積層方向走査駆動部に前記積層方向走査の駆動を行わせて、前記造形台ギャップを大きくする制御を行い、前記制御部は、前記下地を形成中の前記距離制御として、前記造形台ギャップを変化させずに、形成中の前記下地の同じ位置に前記所定回数より多い回数の前記主走査動作を前記吐出部に行わせる第一距離制御ステップと形成中の前記下地の同じ位置に前記所定回数の前記主走査動作を前記吐出部に行わせる毎に、前記造形台ギャップを大きくする第二距離制御ステップとを有することを特徴とする立体造形方法を提供する。

上記（８）に記載する発明によれば、造形台の上面が有する表面粗さ、具体的には凸凹やうねりに対して、造形台の上にサポート材インクを用いて十分な厚みの下地を積層した上で平坦化することで、平坦な表面を持つ下地を形成できるので、その下地の上に造形する立体造形物の品質が向上するという優れた効果を奏する。

（９）本発明は、立体造形物が造形される造形台の略平坦な上面の表面粗さを補償して立体造形をおこなう立体造形装置であって、前記造形台の前記上面と、吐出されて積層されるインクを平坦化する平坦化部の間の距離を制御する制御部が、前記距離を変化させること無く、前記インクを吐出する吐出部が、造形中の前記立体造形物を支えるサポート層の材料となるサポート材インクを前記表面粗さよりも厚く積層し、前記制御部は、予め設定された主走査方向へ造形中の前記立体造形物に対して相対的に移動しつつ前記インクを吐出する所定回数の主走査動作を前記吐出部に行わせる毎に、前記距離を大きくする制御を行い、前記制御部が前記積層方向走査駆動部におこなわせる積層方向走査動作における前記積層方向の距離変化分である積層方向走査距離と、前記吐出部が下地における各位置に対して所定回数の前記主走査動作を行う際に、前記吐出部から吐出されて積層される前記サポート材インクの厚みである下地積層厚みを比較すると、前記積層方向走査距離は、前記下地積層厚みより小さいことを特徴とする立体造形装置を提供する。

上記（９）に記載する発明によれば、造形台の上面が有する表面粗さ、具体的には凸凹やうねりに対して、造形台の上にサポート材インクを用いて十分な厚みの下地を積層した上で平坦化することで、平坦な表面を持つ下地を形成できるので、その下地の上に造形する立体造形物の品質が向上するという優れた効果を奏する。

（１０）本発明は、立体造形物が造形される造形台の略平坦な上面の表面粗さを補償して立体造形をおこなう立体造形方法であって、前記造形台の前記上面と、吐出されて積層されるインクを平坦化する平坦化部の間の距離を制御する制御部が、前記距離を変化させること無く、前記インクを吐出する吐出部が、造形中の前記立体造形物を支えるサポート層の材料となるサポート材インクを前記表面粗さよりも厚く積層するステップと、前記制御部が、予め設定された主走査方向へ造形中の前記立体造形物に対して相対的に移動しつつ前記インクを吐出する所定回数の主走査動作を前記吐出部に行わせる毎に、前記距離を大きくするステップを備え、前記制御部が前記積層方向走査駆動部におこなわせる積層方向走査動作における前記積層方向の距離変化分である積層方向走査距離と、前記吐出部が下地における各位置に対して所定回数の前記主走査動作を行う際に、前記吐出部から吐出されて積層される前記サポート材インクの厚みである下地積層厚みを比較すると、前記積層方向走査距離は、前記下地積層厚みより小さいことを特徴とする立体造形方法を提供する。

上記（１０）に記載する発明によれば、造形台の上面が有する表面粗さ、具体的には凸凹やうねりに対して、造形台の上にサポート材インクを用いて十分な厚みの下地を積層した上で平坦化することで、平坦な表面を持つ下地を形成できるので、その下地の上に造形する立体造形物の品質が向上するという優れた効果を奏する。

１立体造形装置
３造形台
５平坦化部
７液溜まり
９紫外線光源
１０ヘッド部
１３ノズル
１５サポート層
１７インク
２０立体造形物
２３造形台の上面
２５山頂部
３０谷部
３３平坦化ローラ
３５平坦化ローラの下面部
４０下地（複数層の上下方向の下部側）
４５下地の山頂部
５０第一平坦化用下地
５５第二平坦化用下地
５７平坦化用下地（複数層の上下方向の上部側）
６０土台
７０上面
１０１立体造形装置
１０３造形台
１１０ヘッド部
１１２立体造形物
１１５サポート層
１２０主走査駆動部
１２５副走査駆動部
１２７平面方向駆動部
１３０制御部
１３５積層方向走査駆動部
１５０ノズル
１６０ヘッド
１６５造形台上面の表面
１７０土台
１７５，１７７立体造形物
Ｇ造形台ギャップ
Ｔ１下地の厚み
Ｔ２下地の厚み
Ｔ３下地の厚み
Ｍ１造形台の移動距離
Ｍ２造形台の移動距離

Claims

立体造形物が造形される略平坦な上面を有する造形台と、
立体造形のためのインクを吐出する吐出部と、
前記造形台の前記上面と平行な平面内において、前記吐出部を前記造形台に対して相対的に移動させる平面方向駆動部と、
前記平面方向と垂直に交差する方向であって、前記インクが積層される方向である積層方向に、前記吐出部と前記造形台とを相対的に離間させる積層方向走査駆動部と、
吐出されて積層される前記インクを平坦化する平坦化部と、
を備えた立体造形装置を用いて前記立体造形物を造形する造形方法において、
前記造形台と前記立体造形物との間に配設され、前記立体造形物を下方から支えるサポート層は、前記立体造形物を造形する前に、前記造形台に複数積層して形成された複数層からなり、
前記複数層は、前記複数層の上下方向の下部側が、前記平面方向駆動部のみにより形成され、前記複数層の上下方向の上部側が、前記平面方向駆動部と前記積層方向走査駆動部の双方を用いて形成されることを特徴とする立体造形方法。
前記複数層の上下方向の上部側を一層積層する毎に、前記積層方向走査駆動部は、前記積層方向に、前記吐出部と前記造形台とを相対的に離間させることを特徴とする請求項１に記載の立体造形方法。
前記上部側の形成のために予め設定された前記平面方向へ相対的に移動しつつ前記インクを吐出する所定回数の平面方向走査動作を前記吐出部に行う毎に、前記造形台ギャップを大きくし、
前記積層方向駆動部の積層方向走査動作における前記積層方向の距離変化分である積層方向走査距離と、
前記吐出部が前記サポート層における各位置に対して所定回数の前記平面方向走査動作を行う際に、前記吐出部から吐出されて積層される前記上部側の厚みと
を比較すると、前記積層方向走査距離は、前記上部側の厚みより小さいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の立体造形方法。
前記下部側を積層中には、前記平坦化部が形成中の前記サポート層に接触せず、
前記上部側を制御中には、前記平坦化部が少なくとも一部の回の前記平面方向へ走査中に前記サポート層に接触する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の立体造形方法。
前記吐出部が前記サポート層を形成するために前記サポート材インクを吐出する前に、前記造形台と前記平坦化部との間の距離である造形台ギャップと、前記造形台の前記上面における表面粗さとの合計を、前記表面粗さの二倍以上にすることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の立体造形方法。
前記複数層の前記下部側は、前記上部側よりも厚いことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか一項に記載の立体造形方法。
前記造形台の表面粗さの最も高い山の高さと、最も深い谷の深さとの和である最大高さより、前記サポート層の上面と前記最も深い谷の底部との距離が大きいことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか一項に記載の立体造形方法。
前記積層方向走査駆動部が、前記造形台ギャップを変更しつつ、立体造形装置全体の制御を行う制御部は前記吐出部を制御して、前記造形台上に、造形中の前記立体造形物を上下方向の下方から支える前記サポート層と、前記立体造形物とを、この順で前記造形台上に形成することを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか一項に記載の立体造形方法。