JP2021084277A - 造形装置及び造形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】造形物の造形をより適切に行う。【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、造形物５０の第１の材料となるインク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有するインク用ヘッド部１２と、造形物５０の第２の材料となるフィラメントを吐出するフィラメント用ヘッド１４と、インク用ヘッド部１２及びフィラメント用ヘッド１４の動作を制御する制御部２０とを備え、制御部２０は、インク用ヘッド部１２におけるインクジェットヘッドにインクを吐出させることで、造形物５０の一部であるインク造形部を前記インクジェットヘッドに形成させ、フィラメント用ヘッド１４にフィラメントを吐出させることで、造形物５０の他の一部であるフィラメント造形部をフィラメント用ヘッド１４に形成させる。【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２０１５−０７１２８２号公報

インクジェットヘッドを用いて積層造形法で造形物の造形を行う場合（以下、インクジェット造形法で造形を行う場合という）、インクを大量の使用することで、造形のコストが大きくなることが考えられる。そのため、従来、造形物の造形をより低コストで行うことが望まれていた。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。

インクジェット造形法で造形を行う場合よりも低コストで造形物の造形が可能な方法として、従来から、ＦＦＦ法（熱溶解積層法）が知られている。ＦＦＦ法では、インクジェットヘッド用のインクよりも安価なフィラメントを用いて造形物の造形を行うことで、より低コストでの造形を行うことが可能になる。しかし、ＦＦＦ法で造形を行う場合、通常、インクジェット造形法で造形を行う場合と比べて、高品質な造形（例えば、繊細な造形等）を行うことが難しくなる。

これに対し、本願の発明者は、鋭意研究により、インクジェット造形法とＦＦＦ法とを組み合わせて造形物の造形を行うことを考えた。より具体的に、例えば、造形物の一部をインクにより形成し、造形物の他の一部について、フィラメントを用いて形成することを考えた。このように構成すれば、例えば、造形物の全体をインクで形成する場合と比べ、より低いコストで造形物の造形を行うことができる。また、この場合、例えば高品質な造形を行うことが望まれる部分については、インクジェットヘッドを用いて造形を行うことで、高い品質での造形を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、前記造形物の第１の材料となるインク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と、前記造形物の第２の材料となるフィラメントを吐出するフィラメント用ヘッドと、前記インクジェットヘッド及び前記フィラメント用ヘッドの動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記インクジェットヘッドに前記インクを吐出させることで、前記造形物の一部であるインク造形部を前記インクジェットヘッドに形成させ、前記フィラメント用ヘッドに前記フィラメントを吐出させることで、前記造形物の他の一部であるフィラメント造形部を前記フィラメント用ヘッドに形成させることを特徴とする。

このように構成した場合、例えば、造形物の一部であるフィラメント造形部についてフィラメントを用いて形成することで、インクのみで造形物の全体を形成する場合と比べ、低コストで造形物の造形を行うことができる。また、この場合、インクジェットヘッドを用いて造形物におけるインク造形物を形成することで、例えばフィラメントのみで造形物の全体を形成する場合と比べ、高い品質での造形を適切に行うことができる。そのため、このように構成すれば、例えば、高い品質の造形物を低いコストで適切に造形することができる。また、これにより、例えば、造形物の造形をより適切に行うことができる。

また、この構成において、制御部は、例えば、内部に空洞を有するインク造形部をインクジェットヘッドに形成させる。また、この場合、制御部は、例えば、インク造形部の空洞の中にフィラメント造形部をフィラメント用ヘッドに形成させる。このように構成した場合、例えば、インクジェットヘッドを用いて造形物の外側の領域を形成することで、造形物の外観に影響を与える部分について、より高い品質で適切に形成することができる。また、造形物の内部にフィラメント造形部を形成することで、例えば、造形物の外観への影響を抑えつつ、フィラメント用ヘッドにより造形物の一部を形成することができる。

また、この場合、インク造形部の空洞については、例えば、空洞内に形成されるフィラメント造形部の外面と空洞の内壁とが接するように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、インク造形部の内側をフィラメント造形部により適切に支持することができる。また、この場合、制御部は、例えば、インク造形部の空洞に中空の部分が残るように、インク造形部及びフィラメント造形部をインクジェットヘッド及びフィラメント用ヘッドに形成させてもよい。このように構成した場合、例えば、造形物の内部を中空にすることで、造形物の材料の消費量をより低減することができる。また、これにより、例えば、造形物の造形をより低コストで行うことができる。また、この場合、造形物の内部を中空にすることで、例えば、造形物の重量を軽量化すること等も可能になる。

ここで、造形物の内部を中空にすることのみを考えた場合、例えば、フィラメント造形部等を形成せずに、中空のインク造形部のみを形成すればよいようにも思われる。しかし、造形物の内部に中空の部分を形成する場合、少なくとも空洞の上部を覆う部分において、オーバーハング形状での造形を行うことが必要になる。また、造形物の形状によっては、空洞の側面の形状がオーバーハング形状になる場合もある。そのため、中空のインク造形部のみを形成する場合において、空洞内にフィラメント造形部を形成しないとしても、オーバーハング形状になる部分を支持するための何らかの構成を空洞内に形成することが必要になる。

この点に関し、インクジェット造形法においては、造形中の造形物の少なくとも一部を支持するサポート部の材料となるインクであるサポート材を用いる場合がある。そのため、空洞内にサポート材でサポート部を形成すれば、中空のインク造形部を形成することも可能である。しかし、この場合、空洞の上部を覆う部分等をインクで形成するためには、通常、空洞内に隙間なくサポート材を充填することが必要になる。そして、この場合、例えば造形物の造形に用いるインクの消費量が少なくなったとしても、その分だけ、サポート材の消費量が増加することになる。また、その結果、造形物の内部を空洞にしても、コストを適切に低減できなくなることが考えられる。また、例えば中空の空洞を形成することで造形物の重量を軽量化する場合等には、空洞内のサポート材を除去することが必要になる。そして、この場合、サポート材を抜き出すために用いる穴（抜き穴）を形成することが必要になる。また、空洞からサポート材を除去するための作業において、多くの時間がかかること等も考えられる。

これに対し、上記のように構成した場合、例えば、空洞内にフィラメント造形部を形成することで、必要に応じて、インク造形部においてオーバーハング形状になる部分を適切に支持することができる。また、フィラメントを用いて立体的な形状を形成する場合、必ずしも隙間なく造形の材料を充填しなくても、例えば最低限の支えがある状態を維持することで、オーバーハング形状を適切に形成することができる。そのため、このように構成すれば、例えば、空洞に中空の部分が残る状態で、インク造形部及びフィラメント造形部を適切に形成することができる。

また、インク造形部の内部に空洞を形成する場合、単に空洞を形成するのみでは、造形物の強度が低下すること等も考えられる。また、その結果、造形物に変形等が生じやすくなること等も考えられる。そのため、この場合インク造形部の空洞内に形成するフィラメント造形部について、インク造形部の内部から造形物を支えるように形成することが好ましい。より具体的に、この場合、制御部は、例えば、インク造形部の空洞の側面に沿う壁状の部分である側面壁部と、空洞の上面に沿う壁状の部分である上面壁部とを少なくとも含むフィラメント造形部をフィラメント用ヘッドに形成させる。このように構成すれば、例えば、インク造形部の内部に空洞を形成する場合にも、フィラメント造形部により、空洞の内側からインク造形部を適切に支えることができる。また、これにより、例えば、造形物の強度を適切に高めることができる。

また、インク造形部の空洞に中空の部分を残す場合において、造形物の形状等によっては、インク造形部の空洞内に、フィラメントにより、柱状の部分を更に形成してもよい。この場合、制御部は、例えば、インク造形部の空洞の側面から離間した位置で空洞の底部側から上面側へ向かって延伸する柱状の部分である柱状部を更に含むフィラメント造形部をフィラメント用ヘッドに形成させる。このように構成すれば、例えば、フィラメント造形部における上面壁部について、側面壁部に加えて柱状部を用いることで、より適切に支持することができる。また、これにより、例えば、空洞に中空の部分を残した状態でインク造形部及びフィラメント造形部をより適切に形成することができる。

また、この構成において、造形装置は、複数のインクジェットヘッドを備えてもよい。この場合、複数のインクジェットヘッドは、例えば、光反射性のインクを吐出するインクジェットヘッドである光反射インク用ヘッドと、着色用の有色のインクを吐出するインクジェットヘッドである着色用ヘッドとを含む。また、この場合、インク造形部は、例えば、光反射性の領域である光反射領域と、着色された状態で形成される領域である着色領域とを含む。そして、制御部は、例えば、少なくとも光反射インク用ヘッドに光反射性のインクを吐出させることで、フィラメント造形部の外側に、光反射領域をインクジェットヘッドに形成させる。また、少なくとも着色用ヘッドに有色のインクを吐出させることで、光反射領域の外側に、着色領域をインクジェットヘッドに形成させる。このように構成すれば、例えば、着色された造形物を適切に形成することができる。

また、造形物の造形時には、必要に応じて、サポート部を形成することが考えられる。そして、この場合、造形装置は、例えば、サポート部の材料となるインクであるサポート材を吐出するインクジェットヘッドであるサポート材用ヘッドを更に備える。また、この場合、サポート部の一部について、フィラメントを用いて形成してもよい。より具体的に、この場合、制御部は、例えば、サポート材用ヘッドにサポート材を吐出させることで、サポート材用ヘッドにサポート部の一部を形成させる。また、フィラメント用ヘッドにフィラメントを吐出させることで、フィラメント用ヘッドにサポート部の他の一部を形成させる。このように構成すれば、例えば、サポート材の消費量を適切に低減することができる。また、これにより、例えば、造形物の造形をより低いコストで適切に行うことができる。

また、この構成において、造形装置は、例えば、インクジェットヘッドにより形成されるインクの層を平坦化する平坦化手段を更に備える。そして、この場合、造形の途中において、制御部は、形成中のフィラメント造形部が平坦化の動作の邪魔にならないように、造形装置の各部の動作を制御することが好ましい。より具体的に、この場合、制御部は、例えば、造形物の造形中において、形成中のフィラメント造形部における最上部の位置が形成中のインク造形部における最上部の位置よりも高くならない状態を維持しつつ、インク造形部及びフィラメント造形部をインクジェットヘッド及びフィラメント用ヘッドに形成させる。このように構成すれば、例えば、必要に応じてインクの層の平坦化を行いつつ、造形物の造形を適切に行うことができる。

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。また、この場合、造形方法について、例えば、造形物の製造方法等と考えることもできる。また、本発明の特徴について、造形時に形成するサポート部に着目して考えること等も可能である。

本発明によれば、造形物の造形をより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におけるインク用ヘッド部１２の構成の一例を示す。 本例の造形装置１０において造形する造形物５０について更に詳しく説明をする図である。図２（ａ）は、サポート部５２を除去する前の造形物５０の構成の一例を示す造形物５０及びサポート部５２の断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す造形物５０を構成する各領域に対して符号を付して示す造形物５０の断面図である。 造形物５０及びサポート部５２の構成の変形例について説明をする図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、造形物５０及びサポート部５２の構成の様々な変形例を示す。

以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る造形装置１０の一例を示す。図１（ａ）は、造形装置１０の要部の構成の一例を示す。図１（ｂ）は、造形装置１０におけるインク用ヘッド部１２の構成の一例を示す。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特徴を有してよい。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を造形する方法のことである。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、インク用ヘッド部１２、フィラメント用ヘッド１４、造形台１６、走査駆動部１８、及び制御部２０を備える。

インク用ヘッド部１２及びフィラメント用ヘッド１４は、造形物５０の材料を吐出するための構成である。また、より具体的に、本例においては、造形物５０の第１の材料となるインクをインク用ヘッド部１２から吐出し、造形物５０の第２の材料となるフィラメントをフィラメント用ヘッド１４から吐出する。この場合、インクとは、例えば、機能性の液体のことである。また、本例において、インクについては、例えば、インクジェットヘッドから吐出する液体等と考えることもできる。インクジェットヘッドについては、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等と考えることができる。また、本例において、インクとしては、例えば、インクジェットヘッドを用いて造形物の造形を行う場合に使用する公知のインクと同一又は同様のインクを用いる。

また、フィラメントとは、熱可塑性樹脂を線状（糸状）にしたものである。フィラメントとしては、例えば、ＦＦＦ法（熱溶解積層法）において造形の材料として用いられる公知のフィラメントと同一又は同様の樹脂を用いることができる。また、本例の造形物５０については、例えば、一部をインクで形成して、他の一部を熱可塑性の樹脂で形成していると考えることができる。また、この場合、インク及び熱可塑性の樹脂のそれぞれについて、例えば、造形物５０の一部を形成するための材料等と考えることができる。

また、より具体的に、本例において、インク用ヘッド部１２は、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の一部を構成する複数のインクの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、インク用ヘッド部１２は、造形物５０の材料に加え、サポート部５２の材料を更に吐出する。これにより、インク用ヘッド部１２は、造形物５０の周囲等に、必要に応じて、サポート部５２を形成する。サポート部５２とは、例えば、造形中の造形物５０の少なくとも一部を支持する積層構造物のことである。サポート部５２については、例えば、オーバーハング形状を有する造形物５０を造形する場合等にオーバーハング形状の部分の下に形成される構造物等と考えることもできる。また、サポート部５２は、例えば、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。インク用ヘッド部１２のより具体的な構成や、造形物５０のより具体的な構成等については、後に詳しく説明をする。

また、フィラメント用ヘッド１４は、上記のように、フィラメントを吐出する。また、より具体的に、本例において、フィラメント用ヘッド１４は、加熱して柔らかくしたフィラメントをノズルから順次繰り出すことで、造形物５０の一部を形成する。フィラメント用ヘッド１４としては、例えば、ＦＦＦ法でフィラメントを吐出するヘッドと同一又は同様の構成のヘッドを好適に用いることができる。また、本例において、造形装置１０は、例えば、一つのフィラメント用ヘッド１４を備える。造形装置１０の構成の変形例において、造形装置１０は、複数のフィラメント用ヘッド１４を備えてもよい。

造形台１６は、造形中の造形物５０を支持する台状部材であり、インク用ヘッド部１２及びフィラメント用ヘッド１４と対向する位置に配設され、造形中の造形物５０及びサポート部５２を上面に載置する。また、本例において、造形台１６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、走査駆動部１８に駆動されることにより、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、本例において、積層方向は、造形装置１０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）と直交する方向である。

走査駆動部１８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インク用ヘッド部１２及びフィラメント用ヘッド１４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１６に対して相対的に移動することである。また、インク用ヘッド部１２に走査動作を行わせるとは、例えば、インク用ヘッド部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、走査駆動部１８は、インク用ヘッド部１２に対する走査動作として、主走査動作（Ｙ走査）、副走査動作（Ｘ走査）、及び積層方向走査動作（Ｚ走査）をインク用ヘッド部１２に行わせる。

主走査動作とは、例えば、造形中の造形物５０に対して相対的に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、走査駆動部１８は、主走査方向における造形台１６の位置を固定して、インク用ヘッド部１２の側を移動させることにより、インク用ヘッド部１２に主走査動作を行わせる。造形装置１０の構成の変形例においては、例えば、主走査方向におけるインク用ヘッド部１２の位置を固定して、例えば造形台１６を移動させることにより、造形物５０の側を移動させてもよい。また、後により詳しく説明をするように、本例において、インク用ヘッド部１２は、紫外線光源を更に有する。そして、主走査動作時において、走査駆動部１８は、インク用ヘッド部１２における紫外線光源の駆動を更に行う。より具体的に、走査駆動部１８は、例えば、主走査動作時に紫外線光源を点灯させることにより、造形物５０の被造形面に着弾したインクを硬化させる。造形物５０の被造形面とは、例えば、インク用ヘッド部１２により次のインクの層が形成される面のことである。

副走査動作とは、例えば、主走査方向と直交する副走査方向へ造形中の造形物５０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１６に対して相対的に移動する動作である。本例において、走査駆動部１８は、主走査動作の合間に、インク用ヘッド部１２に副走査動作を行わせる。この場合、走査駆動部１８は、例えば、副走査方向におけるインク用ヘッド部１２の位置を固定して、造形台１６を移動させることにより、インク用ヘッド部１２に副走査動作を行わせる。また、走査駆動部１８は、副走査方向における造形台１６の位置を固定して、インク用ヘッド部１２を移動させることにより、インク用ヘッド部１２に副走査動作を行わせてもよい。

積層方向走査動作とは、例えば、積層方向へインク用ヘッド部１２又は造形台１６の少なくとも一方を移動させることで造形中の造形物５０に対して相対的に積層方向へインク用ヘッド部１２を移動させる動作のことである。この場合、積層方向へインク用ヘッド部１２を移動させるとは、例えば、インク用ヘッド部１２における少なくともインクジェットヘッドを積層方向へ移動させることである。また、積層方向へ造形台１６を移動させるとは、例えば、造形台１６における少なくとも上面の位置を移動させることである。また、走査駆動部１８は、造形の動作の進行に合わせてインク用ヘッド部１２に積層方向走査動作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、本例の積層方向走査動作において、走査駆動部１８は、積層方向におけるインク用ヘッド部１２の位置を固定して、造形台１６を移動させる。走査駆動部１８は、積層方向における造形台１６の位置を固定して、インク用ヘッド部１２を移動させてもよい。

また、本例において、走査駆動部１８は、フィラメント用ヘッド１４に対する走査動作として、ＸＹ面内での任意の移動をフィラメント用ヘッド１４に行わせる。この場合、フィラメント用ヘッド１４にＸＹ面内での任意の移動を行わせるとは、例えば、予め設定された移動可能範囲の中で主走査方向及び副走査方向の任意の方向への移動を行わせることである。ＸＹ面内での任意の移動については、例えば、ＦＦＦ法でフィラメントを吐出するヘッドの移動と同一又は同様に行うことができる。また、走査駆動部１８は、更に、必要に応じて、造形物５０に対して相対的に積層方向へフィラメント用ヘッド１４を移動させてもよい。例えば、インク用ヘッド部１２の積層方向走査動作時において、走査駆動部１８は、造形台１６を移動させることで、フィラメント用ヘッド１４についても、造形物５０に対して相対的に移動させる。また、インク用ヘッド部１２の側を移動させることでインク用ヘッド部１２に積層方向走査動作を行わせる場合、走査駆動部１８は、例えば、インク用ヘッド部１２と共に、フィラメント用ヘッド１４を積層方向へ移動させる。

制御部２０は、例えば造形装置１０のＣＰＵ等を含む構成であり、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。また、本例において、制御部２０は、インク用ヘッド部１２におけるインクジェットヘッドにインクを吐出させることで、造形物５０の一部であるインク造形部をインクジェットヘッドに形成させる。また、フィラメント用ヘッド１４にフィラメントを吐出させることで、造形物５０の他の一部であるフィラメント造形部をフィラメント用ヘッド１４に形成させる。本例によれば、造形物５０を適切に造形できる。

続いて、インク用ヘッド部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、インク用ヘッド部１２は、複数のインクジェットヘッド、複数の紫外線光源１０４、及び平坦化ローラ１０６を有する。また、複数のインクジェットヘッドとして、図１（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド１０２ｓ、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。これらの複数のインクジェットヘッドは、例えば、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１６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１０２ｓは、サポート材用ヘッドの一例であり、サポート部５２の材料の材料となるインクであるサポート材（サポートインク）を吐出する。サポート材としては、例えば、公知のサポート材を好適に用いることができる。また、本例において、サポート材としては、造形物５０の材料として用いるインクよりも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。

インク用ヘッド部１２におけるインクジェットヘッド１０２ｓ以外のインクジェットヘッドは、造形物５０の材料となるインクを吐出するインクジェットヘッドである。インクジェットヘッド１０２ｗは、光反射インク用ヘッドの一例であり、光反射性のインクの一例である白色（Ｗ色）のインクを吐出する。また、本例において、白色のインクは、例えば、造形物５０において光を反射する性質の領域である光反射領域の形成時に用いられる。この光反射領域は、例えば、造形物５０表面に対してフルカラー表現での着色を行う場合に、造形物５０の外部から入射する光を反射する。フルカラー表現とは、例えば、プロセスカラーのインクによる減法混色法の可能な組み合わせで行う色の表現のことである。また、本例において、白色のインクについては、例えば、造形物５０の基本的な形状をつくるモデルインク等と考えることもできる。

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、着色用ヘッドの一例であり、着色に用いる複数色のインク（着色用のインク）のそれぞれのインクを吐出する。また、本例において、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋが吐出するインクは、着色用の有色のインクの一例であり、造形物５０において着色がされる着色領域の形成時に用いられる。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、フルカラー表現に用いるプロセスカラーの一例である。

インクジェットヘッド１０２ｔは、クリアインクを吐出する。クリアインクとは、例えば、可視光に対して無色の透明（Ｔ）なインクのことである。また、本例において、クリアインクは、造形物５０における着色領域の形成時に、ＹＭＣＫの各色のインクと共に用いられる。この場合、クリアインクについては、例えば、着色領域の各位置に対して着色する色の違いによって生じるＹＭＣＫの各色のインクの合計量の変化を補填するように用いることが考えられる。

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、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、インク用ヘッド部１２における主走査方向の一端側及び他端側のそれぞれに配設される。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。以上のような構成のインク用ヘッド部１２を用いることにより、造形物５０を構成するインクの層を適切に形成できる。また、複数のインクの層を重ねて形成することにより、造形物５０におけるインク造形部等を適切に造形できる。

尚、インク用ヘッド部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、インク用ヘッド部１２は、着色用のインクジェットヘッドとして、ＹＭＣＫ以外の色用のインクジェットヘッドを更に有してもよい。また、インク用ヘッド部１２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、本例の造形装置１０において造形する造形物５０の構成等について、更に詳しく説明をする。図２は、本例の造形装置１０において造形する造形物５０について更に詳しく説明をする図である。図２（ａ）は、サポート部５２を除去する前の造形物５０の構成の一例を示す造形物５０及びサポート部５２の断面図であり、造形物５０の造形時に造形装置１０（図１参照）において行う動作が完了した時点において造形台１６上に乗っている造形物５０の断面の構成の一例を示す。図２（ａ）については、例えば、サポート部５２を除去する前の状態の造形物５０及びサポート部５２の断面を示していると考えることもできる。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す造形物５０を構成する各領域に対して符号を付して示す造形物５０の断面図である。

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、必要に応じて造形物５０の周囲等にサポート部５２を形成しつつ、インク用ヘッド部１２（図１参照）におけるインクジェットヘッドから吐出するインクと、フィラメント用ヘッド１４（図１参照）から吐出するフィラメントを用いて、造形物５０の造形を行う。また、これにより、造形装置１０は、図２（ｂ）において符号を付して示すように、フィラメント造形部１５２及びインク造形部１５４を備える造形物５０を造形する。

この場合、フィラメント造形部１５２とは、上記においても説明をしたように、フィラメント用ヘッド１４にフィラメントを吐出させることで造形物５０の一部として形成される部分である。フィラメント造形部１５２については、例えば、造形物５０におけるインク造形部１５４以外の部分の少なくとも一部等と考えることもできる。また、インク造形部１５４とは、インク用ヘッド部１２におけるインクジェットヘッドにインクを吐出させることで造形物５０の一部として形成される部分である。また、本例において、インク造形部１５４は、光反射領域１６２及び着色領域１６４を有する。この場合、光反射領域１６２は、インク用ヘッド部１２におけるインクジェットヘッド１０２ｗ（図１参照）から吐出する白色のインクを用いて形成される光反射性の領域である。また、着色領域１６４は、インク用ヘッド部１２におけるインクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋ及びインクジェットヘッド１０２ｔを用いて着色された状態で形成される領域である。

このように構成した場合、フィラメントを用いて造形物５０の一部を形成することで、例えば、インクのみで造形物５０の全体を形成する場合と比べ、インクの消費量を低減することができる。また、これにより、例えば、低コストで造形物５０の造形を適切に行うことができる。また、この場合、インクジェットヘッドを用いて造形物５０におけるインク造形部１５４を形成することで、例えば、フィラメントのみで造形物５０の全体を形成する場合と比べ、高い品質での造形を適切に行うことができる。そのため、本例によれば、例えば、高い品質の造形物を低いコストで適切に造形することができる。

また、より具体的に、本例において、造形装置１０における制御部２０（図１参照）は、内部に空洞２１２を有するインク造形部１５４をインク用ヘッド部１２におけるインクジェットヘッドに形成させる。また、制御部２０は、インク造形部１５４の空洞２１２の中に、フィラメント造形部１５２をフィラメント用ヘッド１４に形成させる。この場合、インク造形部１５４の空洞２１２については、例えば、造形物５０からフィラメント造形部１５２を除いた領域等と考えることもできる。このように構成すれば、例えば、フィラメント造形部１５２及びインク造形部１５４からなる造形物５０を適切に造形することができる。

また、本例において、インク造形部１５４を構成する光反射領域１６２及び着色領域１６４については、着色領域１６４が光反射領域１６２の外側になるように形成する。このように構成すれば、例えば、造形物５０の外観の視認時において、減法混色法での色の表現を適切に行うことができる。また、この場合、制御部２０は、少なくともインクジェットヘッド１０２ｗに白色のインクを吐出させることで、フィラメント造形部１５２の外側に、インク用ヘッド部１２に光反射領域１６２を形成させる。また、制御部２０は、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋ及びインクジェットヘッド１０２ｔに各色のインクを吐出させることで、光反射領域１６２の外側に、着色領域１６４をインク用ヘッド部１２に形成させる。

このように構成すれば、例えば、着色された造形物５０を適切に形成することができる。また、この場合、例えば、インク用ヘッド部１２におけるインクジェットヘッドを用いて造形物５０の外側の領域を形成することで、造形物５０の外観に影響を与える部分について、より高い品質で適切に形成することができる。また、造形物５０の内部にフィラメント造形部１５２を形成することで、例えば、造形物５０の外観への影響を抑えつつ、フィラメント用ヘッド１４により造形物５０の一部を形成することができる。

また、本例において、フィラメント造形部１５２及びインク造形部１５４については、インク造形部１５４の空洞２１２内に形成されるフィラメント造形部１５２の外面と空洞２１２の内壁とが接するように形成することが考えられる。この場合、フィラメント造形部１５２の外面については、例えば、フィラメント造形部１５２においてインク造形部１５４の内壁と対向する領域等と考えることができる。このように構成すれば、例えば、インク造形部１５４の内側をフィラメント造形部１５２により適切に支持することができる。また、これにより、例えば、インク造形部１５４及び造形物５０の強度を適切に高めることができる。

また、本例において、フィラメント造形部１５２については、例えば図中に示すように、インク造形部１５４の空洞２１２内に中空の部分が残るように形成することが考えられる。この場合、中空の部分については、例えば、造形物５０の材料により満たされていない部分等と考えることができる。また、空洞２１２内に中空の部分が残るようにフィラメント造形部１５２を形成することについては、例えば、意図的に所定の中空の部分が残るようにフィラメント造形部１５２を形成すること等と考えることができる。また、この場合、制御部２０は、インク造形部１５４の空洞２１２に中空の部分が残るように、フィラメント造形部１５２をフィラメント用ヘッド１４に形成させ、インク造形部１５４をインク用ヘッド部１２におけるインクジェットヘッドに形成させる。

このように構成した場合、造形物５０の内部を中空にすることで、例えば、造形物５０の材料の消費量をより低減することができる。また、これにより、例えば、造形物５０の造形をより低コストで行うことができる。また、この場合、造形物５０の内部を中空にすることで、例えば、造形物５０の重量を軽量化すること等も可能になる。また、この場合も、上記のように、インク造形部１５４の内側をフィラメント造形部１５２により支持することで、例えば、インク造形部１５４及び造形物５０の強度を適切に高めることができる。そのため、本例によれば、例えば、軽量で強度の高い造形物５０を適切に造形することができる。

ここで、上記のように、本例においては、インク造形部１５４の内部にフィラメント造形部１５２を形成することで、インクの消費量を低減している。この点に関し、インクの消費量を低減することのみを考えた場合、単に造形物５０の内部を中空にすればよいようにも思われる。そして、この場合、例えば、フィラメント造形部１５２等を形成せずに、中空のインク造形部１５４のみを形成すればよいようにも思われる。

しかし、造形物５０の内部に中空の部分を形成する場合、少なくとも空洞の上部を覆う部分において、オーバーハング形状での造形を行うことが必要になる。また、造形物５０の形状によっては、空洞の側面の形状がオーバーハング形状になる場合もある。そのため、造形物５０の内部に中空の部分を適切に形成するためには、オーバーハング形状になる部分を支持するための構成を空洞内の形成することが必要になる。

より具体的に、フィラメント造形部１５２を形成せずに造形物５０の内部を中空の空洞にするのであれば、例えば、インクジェットヘッド１０２ｓ（図１参照）から吐出するサポート材により、空洞内のサポート部を形成すること等が必要になる。また、この場合、空洞の上部を覆う部分等をインクで形成するためには、通常、空洞内に隙間なくサポート材を充填することが必要になる。そのため、この場合、例えば造形物５０の造形に用いるインクの消費量が少なくなったとしても、その分だけ、サポート材の消費量が増加することになる。また、その結果、造形物５０の内部を空洞にしても、コストを適切に低減できなくなることが考えられる。また、例えば中空の空洞を形成することで造形物５０の重量を軽量化する場合等には、空洞内のサポート材を除去することが必要になる。そして、この場合、サポート材を抜き出すために用いる穴（抜き穴）を形成することが必要になる。また、空洞からサポート材を除去するための作業において、多くの時間がかかること等も考えられる。

これに対し、本例においては、例えば、インク造形部１５４の空洞２１２内にフィラメント造形部１５２を形成することで、必要に応じて、インク造形部１５４においてオーバーハング形状になる部分を適切に支持することができる。また、フィラメントを用いて立体的な形状を形成する場合、必ずしも隙間なく造形の材料を充填しなくても、例えば最低限の支えがある状態を維持することで、オーバーハング形状を適切に形成することができる。より具体的に、フィラメントを用いて立体的な形状を形成する場合、鉛直方向の上下に重なるフィラメントについて、フィラメントの幅の範囲内で水平面内での位置をずらしつつフィラメントを重ねることで、サポート材等を用いなくても、オーバーハング形状を形成することが可能になる。また、上側に開口する開口部を塞ぐ場合にも、開口部の幅がある程度以下であれば、開口部を張り渡すようにフィラメントを吐出することで、サポート材等を用いることなく、開口部を塞ぐことができる。そのため、本例によれば、例えば、空洞２１２に中空の部分が残る状態で、フィラメント造形部１５２及びインク造形部１５４を適切に形成することができる。

また、インク造形部１５４の内部に空洞２１２を形成する場合、単に空洞２１２を形成するのみでは、造形物５０の強度が低下すること等も考えられる。また、その結果、造形物５０に変形等が生じやすくなること等も考えられる。これに対し、本例においては、上記においても説明をしたように、フィラメント造形部１５２について、例えば、インク造形部１５４の内側を支持するように形成する。また、これにより、例えば、フィラメント造形部１５２により、インク造形部１５４の内部からインク造形部１５４及び造形物５０を支えることが可能になる。また、この場合、フィラメント造形部１５２により造形物５０を内側から支えることで、例えば、インク造形部１５４の厚みを小さくした場合にも、造形物５０の強度を適切に保つことができる。そのため、この点でも、本例によれば、造形物５０の造形のコストを低減することができる。

また、この場合、フィラメント造形部１５２について、例えば図中に示すように、側面壁部２０２、上面壁部２０４、底面壁部２０６、及び柱状部２０８を有する構成で形成することが考えられる。側面壁部２０２については、例えば、インク造形部１５４の空洞２１２の側面に沿う壁状の部分等と考えることができる。上面壁部２０４については、例えば、空洞２１２の上面に沿う壁状の部分等と考えることができる。底面壁部２０６については、例えば、空洞２１２の底面に沿う壁状の部分等と考えることができる。

また、柱状部２０８は、フィラメント用ヘッド１４から吐出するフィラメントを用いて空洞２１２内に形成される柱状の部分である。柱状部２０８については、例えば、空洞２１２の側面から離間した位置で空洞２１２の底部側から上面側へ向かって延伸する柱状の部分等と考えることもできる。このように構成した場合、フィラメント造形部１５２において、側面壁部２０２に加えて柱状部２０８を用いることで、例えば、上面壁部２０４をより適切に支持することができる。また、例えば空洞２１２における上面の開口部の幅が大きい場合にも、例えば途中の位置で柱状部２０８により支えられるようにフィラメントを張り渡すことで、サポート材等を用いることなく、上面壁部２０４を適切に形成することができる。また、これにより、例えば、空洞２１２の容積を大きくする場合等にも、空洞２１２の上面側に上面壁部２０４を適切に形成することができる。また、この場合、上面壁部２０４を適切に形成することで、例えば、インク造形部１５４についても、空洞２１２の上部を覆うように適切に形成することができる。そのため、本例によれば、例えば、空洞２１２に中空の部分を残した状態で、フィラメント造形部１５２及びインク造形部１５４をより適切に形成することができる。

また、本例のように、インク造形部１５４の空洞２１２の側面に沿うようにフィラメント造形部１５２の側面壁部２０２を形成する場合、側面壁部２０２にサポート部の機能を持たせること等も考えられる。より具体的に、上記においても説明をしたように、造形物５０の形状によっては、インク造形部１５４において空洞２１２の側面を構成する部分について、オーバーハング形状で形成すること等も考えられる。そして、この場合、インクジェットヘッド１０２ｓから吐出するサポート材を用いて空洞２１２内にサポート部を形成するとすれば、上記のように、コストの上昇や除去に関する問題が生じることになる。これに対し、フィラメントを用いて形成する側面壁部２０２であれば、サポート材を用いることなく、オーバーハング形状での形成が可能である。そして、この場合、オーバーハング形状で形成した側面壁部２０２をサポート部として機能させることで、インク造形部１５４において空洞２１２の側面を構成する部分についても、サポート材を用いることなく、オーバーハング形状での形成を行うことが可能になる。また、側面壁部２０２をサポート部として機能させる場合、必ずしも側面壁部２０２をオーバーハング形状にしなくても、サポート材を用いる場合等と比べ、低コストでの造形が可能になる。そのため、本例によれば、例えば、様々な形状の造形物５０を低コストで適切に造形すること等も可能になる。

尚、本例において、インク造形部１５４の空洞２１２の側面、底面、及び上面については、例えば、フィラメント造形部１５２を除いた状態での空洞２１２の側面、底面、及び上面等と考えることができる。また、フィラメント造形部１５２における側面壁部２０２について、インク造形部１５４の空洞２１２の側面に沿うことについては、例えば、インク造形部１５４において空洞２１２の側面を構成する部分と重なること等と考えることができる。上面壁部２０４について、空洞の上面に沿うことについては、例えば、インク造形部１５４において空洞２１２の上を覆う部分と重なること等と考えることができる。空洞２１２の上面については、鉛直方向の上面等と考えることができる。また、空洞２１２の上面については、例えば、積層造形法でインクの層を積層させる積層方向における上面等と考えることもできる。底面壁部２０６について、空洞の底面に沿うことについては、例えば、インク造形部１５４において空洞２１２の底面を構成する部分と重なること等と考えることができる。また、このような構成のフィラメント造形部１５２を形成する動作については、例えば、造形装置１０の制御部２０により、側面壁部２０２、上面壁部２０４、底面壁部２０６及び柱状部２０８を有するフィラメント造形部１５２をフィラメント用ヘッド１４に形成させる動作等と考えることができる。

また、図２（ａ）、（ｂ）に示す構成から理解できるように、サポート部５２を除去する前の時点において、造形物５０及びサポート部５２の構成については、例えば、サポート材で形成される部分、着色用のインク（カラーインク）等で形成される部分、白色のインクで形成される部分、フィラメントで形成される部分が造形物５０及びサポート部５２の外側から内側へこの順番で並ぶ４層のハイブリッド構造等と考えることもできる。また、この場合、インク造形部１５４の内部の空洞２１２に形成されるフィラメント造形部１５２については、例えば、インク造形部１５４を支持するサポート用の構成等と考えることもできる。また、フィラメント造形部１５２の形成に用いるフィラメントについて、例えば、サポート用のフィラメント等と考えることもできる。

また、造形物５０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、様々に変更を行うこと等も可能である。例えば、フィラメント造形部１５２において形成する柱状部２０８の個数については、インク造形部１５４の空洞２１２の大きさ等に応じて、様々に変更することが考えられる。より具体的に、フィラメント造形部１５２は、複数の柱状部２０８を有してもよい。また、インク造形部１５４の空洞２１２が小さい場合等のように、柱状部２０８を用いなくてもフィラメント造形部１５２の上面壁部２０４を形成できる場合等には、フィラメント造形部１５２として、柱状部２０８を有さない構成を用いること等も考えられる。

また、造形物５０やサポート部５２の構成については、例えば図３に示すように、様々に変更すること等も考えられる。図３は、造形物５０及びサポート部５２の構成の変形例について説明をする図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、造形物５０及びサポート部５２の構成の様々な変形例を示す。また、以下に説明をする点を除き、図３において、図１、２と同じ符号を付した構成は、図１、２における構成と、同一又は同様の特徴を有してよい。

上記においては、フィラメント造形部１５２の構成について、例えば、インク造形部１５４の空洞に中空の部分が残るように形成する場合の例について、説明をした。しかし、造形物５０の構成の変形例においては、例えば図３（ａ）に示すように、インク造形部１５４の空洞の全体を占めるように、フィラメント造形部１５２を形成してもよい。また、図３（ａ）に示す構成については、例えば、インク造形部１５４の空洞に意図的に中空の部分を残さない構成等と考えることもできる。

このように構成した場合、例えば、造形物５０の内部が充填されるようにフィラメント造形部１５２を形成することで、造形物５０の強度をより適切に高めることができる。また、フィラメントとしては、一般的に、単位体積あたりの価格がインクよりも安価なものが広く用いられている。そのため、インク造形部１５４の空洞の全体にわたってフィラメント造形部１５２を形成した場合にも、造形物５０の全体をインクで形成する場合と比べ、造形物５０の造形の低コストで適切に行うことができる。

また、フィラメントとしては、例えば、インクと比重が異なる樹脂で形成されたものを用いることが考えられる。そして、この場合、造形物５０の内部にフィラメント造形部１５２を形成することで、造形物５０の全体の重量について、全体をインクで形成した場合と異ならせること等も可能である。より具体的に、例えば、インクよりも比重の小さなフィラメントを用いる場合、造形物５０の内部を中空にしない場合でも、造形物５０の重量を適切に軽量化することができる。また、造形物５０の用途等によっては、より重い造形物５０を形成することが望まれる場合もある。そして、このような場合、例えば、インクよりも比重の大きなフィラメントを用い、造形物５０の内部にフィラメント造形部１５２を形成することで、インクのみで全体を形成する場合よりも重量の大きな造形物５０を形成することができる。また、上記においても説明をしたように、造形装置１０の構成の変形例において、造形装置１０は、複数のフィラメント用ヘッド１４を備えてもよい。この場合、複数のフィラメント用ヘッド１４のそれぞれにおいて、互いに異なる比重のフィラメントを吐出してもよい。このように構成すれば、例えば、フィラメント造形部１５２の形成に用いるフィラメントに応じて、造形物５０の重量を様々に変化させることができる。

また、造形物５０及びサポート部５２の構成の変形例としては、例えば図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、サポート部５２の一部について、フィラメントを用いて形成することも考えられる。この場合、サポート部５２は、例えば、サポート材形成部２５２及びフィラメント形成部２５４を有する。サポート材形成部２５２は、インク用ヘッド部１２におけるインクジェットヘッド１０２ｓ（図１参照）からサポート材を吐出することで形成される部分である。また、フィラメント形成部２５４は、フィラメント用ヘッド１４からフィラメントを吐出することで形成される部分である。また、この場合、造形装置１０における制御部２０（図１参照）の動作に着目すれば、制御部２０は、例えば、インクジェットヘッド１０２ｓにサポート材を吐出させることで、サポート部５２の一部であるサポート材形成部２５２をインクジェットヘッド１０２ｓに形成させる。また、制御部２０は、フィラメント用ヘッド１４にフィラメントを吐出させることで、サポート部５２の他の一部であるフィラメント形成部２５４をフィラメント用ヘッド１４に形成させる。このように構成すれば、例えば、サポート材の消費量を適切に低減することができる。また、これにより、例えば、造形物５０の造形をより低いコストで適切に行うことができる。

ここで、図３（ｂ）は、造形物５０の材料としてインク及びフィラメントを用い、かつ、サポート部５２の材料としてもインク（サポート材）及びフィラメントを用いる場合の造形物５０及びサポート部５２の構成の例について、断面図を示している。このように構成すれば、例えば、造形物５０及びサポート部５２の材料として用いるインクの量を低減することで、造形物５０を低コストで適切に造形することができる。また、図３（ｃ）は、造形物５０の材料としてはフィラメントを用いず、サポート部５２の材料としてインク及びフィラメントを用いる場合の造形物５０及びサポート部５２の構成の例について、断面図を示している。この場合、造形物５０について、例えば、フィラメント造形部１５２（図２参照）が存在せずに、全体がインク造形部１５４になっていると考えることができる。この場合も、例えば、造形物５０の造形時に使用するインク（サポート材）の量を低減することで、造形物５０を低コストで適切に造形することができる。

また、図３（ｂ）、（ｃ）に示すサポート部５２については、例えば、外側からサポート材形成部２５２及びフィラメント形成部２５４の２層構造になっていると考えることもできる。また、サポート材形成部２５２及びフィラメント形成部２５４を有するサポート部５２を形成する場合、サポート材形成部２５２について、内部にフィラメント形成部２５４を収容する空洞を有するように形成することが考えられる。この場合、フィラメント形成部２５４については、例えば図３（ｂ）に示すように、サポート材形成部２５２の空洞の全体を充填するように形成してもよく、例えば図３（ｃ）に示すように、サポート材形成部２５２の空洞内に中空の部分が残るように形成してもよい。また、この場合、例えば図２を用いて説明をしたフィラメント造形部１５２と同様に、柱状部等を有するフィラメント形成部２５４を形成すること等が考えられる。

続いて、上記において説明をした各構成に関する補足説明等を行う。また、以下においては、説明の便宜上、上記において説明をした変形例等も含めて、本例という。

上記においても説明をしたように、本例によれば、例えば、造形物５０又はサポート部５２の一部についてフィラメントを用いて形成することで、造形物５０又はサポート部５２の材料として用いるインクの消費量を低減して、造形物５０の造形を低コストで適切に行うことができる。また、この場合において、例えば造形物５０又はサポート部５２の内部を中空にすることで、造形の材料の消費量をより適切に低減することができる。

また、この場合、造形物５０等の内部にフィラメント造形部１５２等を形成することで、空洞の内部にサポート材でサポート部を形成することなく、造形物５０等の内部を適切に中空にすることができる。更に、本例においては、例えば造形物５０の内部にフィラメント造形部１５２を形成して、造形物５０の内部からフィラメント造形部１５２により造形物５０を支える構成とすることで、造形物５０の強度を適切に高めることができる。また、これにより、例えば、造形物５０を軽量化しつつ、ＦＦＦ法で造形した造形物と同程度の強度を得ること等が可能になる。

また、上記において説明をしたように、本例において、造形物５０におけるインク造形部１５４としては、例えば、光反射領域１６２及び着色領域１６４を有するインク造形部１５４を形成することが考えられる。このように構成した場合、例えば、着色領域１６４の内側に光反射領域１６２を形成することで、良好な発色性での着色を適切に行うことができる。

ここで、着色された造形物５０を造形することに関し、フィラメント及びインクを用いて造形物５０の造形を行う方法としては、例えば、フィラメントを用いてＦＦＦ法で造形物５０の形状を作成した上で、その表面に対してインクジェット方式で着色を行うこと等も考えられる。そして、このような場合にも、例えばインクのみを用いて造形物の造形を行う場合と比べ、低コストでの造形を行うことができる。しかし、この場合、フィラメントに対して直接的にインクによる着色を行うことになり、例えば光反射領域１６２及び着色領域１６４を形成する場合と比べ、発色性が低下することが考えられる。また、この場合、フィラメントとして、白色等の光反射性の色を用いることが必要になる。これに対し、本例によれば、例えば、任意の色のフィラメントを用いつつ、高い発色性で着色された造形物を適切に造形することができる。

また、上記においても説明をしたように、本例の造形装置１０においては、インク造形部１５４を構成するインクの層の形成時において、インク用ヘッド部１２における平坦化ローラ１０６を用いて、インクの層の平坦化を行う。そして、この場合、造形の途中において、制御部２０は、形成中のフィラメント造形部１５２が平坦化の動作の邪魔にならないように、造形装置１０の各部の動作を制御することが好ましい。また、この場合、例えば、形成中のフィラメント造形部１５２と平坦化ローラ１０６との接触を避けるために、フィラメント造形部１５２の高さが平坦化ローラ１０６により平坦化を行う高さよりも低くなるように造形装置１０の各部の動作を制御しつつ、フィラメント造形部１５２及びインク造形部１５４の形成を行うことが考えられる。より具体的に、この場合、制御部２０は、例えば、造形物５０の造形中において、形成中のフィラメント造形部１５２における最上部の位置が形成中のインク造形部１５４における最上部の位置よりも高くならない状態を維持しつつ、インク造形部１５４及びフィラメント造形部１５２をインク用ヘッド部１２におけるインクジェットヘッド及びフィラメント用ヘッド１４に形成させる。このように構成すれば、例えば、必要に応じてインクの層の平坦化を行いつつ、造形物５０の造形を適切に行うことができる。

また、本例の造形装置１０においては、例えば、フィラメントのみを用いて造形物５０の造形を行うことや、インクのみを用いて造形物５０の造形を行うこと等も可能である。そして、この場合、フィラメント造形部１５２及びインク造形部１５４を有する造形物５０を造形する場合にも、例えば、フィラメント造形部１５２及びインク造形部１５４の形成を同時には行わず、異なるタイミングでフィラメント造形部１５２及びインク造形部１５４を作成して、その後に嵌め合わせること等も考えられる。この場合も、制御部２０は、例えば、インク用ヘッド部１２におけるインクジェットヘッドにインクを吐出させることで、インク造形部１５４をインクジェットヘッドに形成させる。また、制御部２０は、例えば、インク造形部１５４の形成を行う前又は後等に、フィラメント用ヘッド１４にフィラメントを吐出させることで、フィラメント造形部１５２をフィラメント用ヘッド１４に形成させる。そして、その後にフィラメント造形部１５２とインク造形部１５４とを嵌め合わせることで、フィラメント造形部１５２及びインク造形部１５４を備えるハイブリッド構造の造形物５０を造形する。このように構成した場合も、例えば、フィラメント造形部１５２及びインク造形部１５４を有する造形物５０を適切に造形することができる。

また、フィラメント造形部１５２及びインク造形部１５４のそれぞれを形成する動作については、例えば、共通の一つの造形データに基づいて実行すること等も考えられる。この場合、例えば、ＦＦＦ法で形成するフィラメント造形部１５２について、インクを用いて形成するインク造形部１５４よりも外面の位置が少し内側になるように調整しつつ形成することが考えられる。また、この場合、フィラメント造形部１５２について、インク造形部１５４よりも内側にオフセットされたサイズになると考えることもできる。このように構成すれば、例えば、フィラメント造形部１５２及びインク造形部１５４のそれぞれに対応する個別のデータを用意することなく、造形物５０の一部になるフィラメント造形部１５２及びインク造形部１５４を適切に形成することができる。

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・・・インク用ヘッド部、１４・・・フィラメント用ヘッド、１６・・・造形台、１８・・・走査駆動部、２０・・・制御部、５０・・・造形物、５２・・・サポート部、１０２・・・インクジェットヘッド、１０４・・・紫外線光源、１０６・・・平坦化ローラ、１５２・・・フィラメント造形部、１５４・・・インク造形部、１６２・・・光反射領域、１６４・・・着色領域、２０２・・・側面壁部、２０４・・・上面壁部、２０６・・・底面壁部、２０８・・・柱状部、２１２・・・空洞、２５２・・・サポート材形成部、２５４・・・フィラメント形成部、２６２・・・空洞

Claims (11)

1. 立体的な造形物を造形する造形装置であって、
   前記造形物の第１の材料となるインク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と、
   前記造形物の第２の材料となるフィラメントを吐出するフィラメント用ヘッドと、
   前記インクジェットヘッド及び前記フィラメント用ヘッドの動作を制御する制御部と
   を備え、
   前記制御部は、
   前記インクジェットヘッドに前記インクを吐出させることで、前記造形物の一部であるインク造形部を前記インクジェットヘッドに形成させ、
   前記フィラメント用ヘッドに前記フィラメントを吐出させることで、前記造形物の他の一部であるフィラメント造形部を前記フィラメント用ヘッドに形成させることを特徴とする造形装置。
2. 前記制御部は、
   内部に空洞を有する前記インク造形部を前記インクジェットヘッドに形成させ、
   前記インク造形部の前記空洞の中に前記フィラメント造形部を前記フィラメント用ヘッドに形成させることを特徴とする請求項１に記載の造形装置。
3. 前記制御部は、前記インク造形部の前記空洞に中空の部分が残るように、前記インク造形部及び前記フィラメント造形部を前記インクジェットヘッド及び前記フィラメント用ヘッドに形成させることを特徴とする請求項２に記載の造形装置。
4. 前記制御部は、前記インク造形部の前記空洞の側面に沿う壁状の部分である側面壁部と、前記空洞の上面に沿う壁状の部分である上面壁部とを少なくとも含む前記フィラメント造形部を前記フィラメント用ヘッドに形成させることを特徴とする請求項３に記載の造形装置。
5. 前記制御部は、前記インク造形部の前記空洞の側面から離間した位置で前記空洞の底部側から上面側へ向かって延伸する柱状の部分である柱状部を更に含む前記フィラメント造形部を前記フィラメント用ヘッドに形成させることを特徴とする請求項４に記載の造形装置。
6. 複数の前記インクジェットヘッドを備え、
   前記複数のインクジェットヘッドは、
   光反射性のインクを吐出する前記インクジェットヘッドである光反射インク用ヘッドと、
   着色用の有色のインクを吐出する前記インクジェットヘッドである着色用ヘッドと
   を含み、
   前記インク造形部は、光反射性の領域である光反射領域と、着色された状態で形成される領域である着色領域とを含み、
   前記制御部は、
   少なくとも前記光反射インク用ヘッドに前記光反射性のインクを吐出させることで、前記フィラメント造形部の外側に、前記光反射領域を前記インクジェットヘッドに形成させ、
   少なくとも前記着色用ヘッドに前記有色のインクを吐出させることで、前記光反射領域の外側に、前記着色領域を前記インクジェットヘッドに形成させることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の造形装置。
7. 前記造形物の造形中に前記造形物の少なくとも一部を支持するサポート部の材料となるインクであるサポート材を吐出するインクジェットヘッドであるサポート材用ヘッドを更に備え、
   前記制御部は、
   前記サポート材用ヘッドに前記サポート材を吐出させることで、前記サポート材用ヘッドに前記サポート部の一部を形成させ、
   前記フィラメント用ヘッドに前記フィラメントを吐出させることで、前記フィラメント用ヘッドに前記サポート部の他の一部を形成させ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. 前記インクジェットヘッドにより形成されるインクの層を平坦化する平坦化手段を更に備え、
   前記制御部は、前記造形物の造形中において、形成中の前記フィラメント造形部における最上部の位置が形成中の前記インク造形部における最上部の位置よりも高くならない状態を維持しつつ、前記インク造形部及び前記フィラメント造形部を前記インクジェットヘッド及び前記フィラメント用ヘッドに形成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。
9. 立体的な造形物を造形する造形方法であって、
   前記造形物の第１の材料となるインク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と、
   前記造形物の第２の材料となるフィラメントを吐出するフィラメント用ヘッドと
   を用い、
   前記インクジェットヘッドに前記インクを吐出させることで、前記造形物の一部であるインク造形部を前記インクジェットヘッドに形成させ、
   前記フィラメント用ヘッドに前記フィラメントを吐出させることで、前記造形物の他の一部であるフィラメント造形部を前記フィラメント用ヘッドに形成させることを特徴とする造形方法。
10. 立体的な造形物を造形する造形装置であって、
    前記造形物の造形中に前記造形物の少なくとも一部を支持するサポート部の材料となるインクであるサポート材を吐出するインクジェットヘッドであるサポート材用ヘッドと、
    フィラメントを吐出するフィラメント用ヘッドと、
    前記サポート材用ヘッド及び前記フィラメント用ヘッドの動作を制御する制御部と
    を備え、
    前記制御部は、
    前記サポート材用ヘッドに前記サポート材を吐出させることで、前記サポート材用ヘッドに前記サポート部の一部を形成させ、
    前記フィラメント用ヘッドに前記フィラメントを吐出させることで、前記フィラメント用ヘッドに前記サポート部の他の一部を形成させることを特徴とする造形装置。
11. 立体的な造形物を造形する造形方法であって、
    前記造形物の造形中に前記造形物の少なくとも一部を支持するサポート部の材料となるインクであるサポート材を吐出するインクジェットヘッドであるサポート材用ヘッドと、
    フィラメントを吐出するフィラメント用ヘッドと
    を用い、
    前記サポート材用ヘッドに前記サポート材を吐出させることで、前記サポート材用ヘッドに前記サポート部の一部を形成させ、
    前記フィラメント用ヘッドに前記フィラメントを吐出させることで、前記フィラメント用ヘッドに前記サポート部の他の一部を形成させることを特徴とする造形方法。

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