JP6662989B2 - 三次元造形物の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

本発明は三次元造形物の製造方法及び製造装置に関する。

特許文献１には、三次元的モデルを層毎に印刷する方法であって、プリンティングヘッドを予め選んだ第１の位置に位置決めするステップであって、当該プリンティングヘッドが長手方向軸線に沿って複数のインクジェットノズルを有する、ステップと、ノズルから分配される材料の量を制御し得るよう前記インクジェットノズルからの吐出量を選択的に調節するステップと、前記複数のインクジェットノズルからの前記材料を選択的に分配するステップと、前記プリンティングヘッドを、前記長手方向軸線に沿って前記予め選んだ第１の位置から軸方向に変位された予め選んだ第２の位置に再位置決めするステップと、層を完成した後、前記プリンティングヘッドを当該層の上方で垂直方向のｚ軸内で再位置決めするステップと、前記三次元的モデル化が完成するまで、前記再位置決めと分配のステップを繰り返すステップと、を備える、方法が記載されている。

特開２０１２−７１６１１号公報（２０１２年４月１２日公開）

三次元造形物を製造するための複数のノズルに、吐出量が異常な異常ノズルが含まれている場合、三次元造形物の各層に余剰部分または不足部分が生じるという悪影響がある。

特許文献１には、プリンティングヘッドを不規則にずらすことにより、ノズル詰まりが生じているノズルによるインクの着弾位置を分散させて、ノズル詰まりが生じているノズルによる悪影響を抑制する技術が記載されている。

しかしながら、当該技術では、ノズル詰まりが生じているノズルによる悪影響を目立たなくすることはできるものの、当該悪影響を部分的にも回復することはできない。

また、特許文献１には、何れかのノズルによるインクの付着が余剰または不十分であるときに、当該余剰／不十分な付着を補償し得るよう当該ノズルへのインクの供給量を調節することが記載されている。

しかしながら、当該技術によっても、既に付着した余剰または不十分なインクの悪影響を回復することはできない。

本発明は、このような問題に鑑みてなされた発明であり、ノズルを用いた三次元造形物の製造において、吐出量が異常な異常ノズルの悪影響を少なくとも部分的に回復するための技術を提供することを主たる目的とする。

本発明に係る三次元造形物の製造方法は、上記課題を解決するために、ヘッドが備える複数のノズルの各々の吐出状態を検出し、正常ノズルまたは異常ノズルであることを判定するノズルチェック工程と、該複数のノズルから液滴を吐出することによって下層を形成する下層形成工程と、該下層上に、上層を、各ノズルによる液滴の着弾位置を該下層形成工程とは異ならせて形成する上層形成工程とを含み、該下層形成工程における異常ノズルによる液滴の着弾位置に対し、該上層形成工程において、正常ノズルである回復ノズルによる液滴が着弾するように当該回復ノズルによって液滴を吐出し、当該回復ノズルの吐出量を、該ノズルチェック工程において検出した当該異常ノズルの吐出状態に応じて調整することを特徴としている。

上記の構成によれば、（ｉ）ノズルチェック工程において、ヘッドが備える複数のノズルの各々の吐出状態を検出することにより、吐出量が異常な異常ノズルであるか、吐出量が正常な正常ノズルであることを判定し、（ｉｉ）上層形成工程では、各ノズルによる液滴の着弾位置を下層形成工程とは異ならせて形成することにより、下層形成工程における異常ノズルによる液滴の着弾位置に対し、正常ノズルである回復ノズルによる液滴が着弾するように当該回復ノズルによって液滴を吐出し、（ｉｉｉ）当該回復ノズルの吐出量を、ノズルチェック工程において検出した当該異常ノズルの吐出状態に応じて調整する。このように、下層形成工程における異常ノズルによる液滴の着弾位置に対し、上層形成工程では、正常ノズルである回復ノズルからの液滴が着弾するように、当該回復ノズルから異常ノズルの吐出状態に応じた吐出量の液滴を吐出することにより、異常ノズルの悪影響（余剰部分または不足部分の発生）を少なくとも部分的に回復することができる。

上記三次元造形物の製造方法では、上記ノズルチェック工程において検出した上記異常ノズルの吐出状態が、上記ノズルチェック工程において検出した正常ノズルの吐出状態よりも吐出量が少ない状態である場合、上記回復ノズルの吐出量を、上記回復ノズル以外の正常ノズルの吐出量よりも多くなるように調整し、上記ノズルチェック工程において検出した上記異常ノズルの吐出状態が、上記ノズルチェック工程において検出した正常ノズルの吐出状態よりも吐出量が多い状態である場合、上記回復ノズルの吐出量を、上記回復ノズル以外の正常ノズルの吐出量よりも少なくなるように調整してもよい。

上記の構成によれば、上記異常ノズルの吐出量が正常ノズルの吐出量よりも少ない場合には、上記回復ノズルの吐出量を正常ノズルの吐出量よりも多くし、上記異常ノズルの吐出量が正常ノズルの吐出量よりも多い場合には、上記回復ノズルの吐出量を正常ノズルの吐出量よりも少なくすることにより、上記異常ノズルの悪影響を回復することができる。

上記三次元造形物の製造方法では、上記ノズルチェック工程において検出した上記異常ノズルの吐出状態が、上記ノズルチェック工程において検出した正常ノズルの吐出状態よりも吐出量が少ない状態である場合、上記回復ノズルの吐出量を、上記上層形成工程における上記回復ノズル以外の正常ノズルの吐出量の平均値を超え、当該平均値の２倍以下の値に調整してもよい。

上記の構成によれば、上記上層形成工程における上記回復ノズルの吐出量を、当該上層形成工程における当該回復ノズル以外の正常ノズルの吐出量の平均値に基づいて決定することができる。これにより、都度回復ノズルの吐出量を算出することなく効率的に層形成が可能となる。また、回復ノズルの吐出量を、上記平均値の２倍以下とすることによって、過剰に液滴を吐出することを防ぎ、不要な吐出を抑制して、三次元造形物の材料の使用量を低減することができる。

上記三次元造形物の製造方法では、上記上層形成工程では、上記複数のノズルからの液滴の吐出を開始するときの上記ヘッドの位置である作画原点を、上記下層形成工程とは異ならせてもよい。

上記の構成によれば、下層形成工程と、上層形成工程とで、作画原点をずらすことによって、下層上に、上層を、各ノズルによる液滴の着弾位置を下層形成工程とは異ならせて形成することができる。

上記三次元造形物の製造方法では、上記上層形成工程では、上記作画原点を、上記下層形成工程における上記作画原点から、ランダムに移動させてもよい。

上記の構成によれば、上記回復ノズルによって液滴が吐出されることにより上記異常ノズルによる悪影響が回復されつつも、一定の悪影響が残存した部位について、その位置を分散させることができるため、当該悪影響をさらに目立たなくすることができる。

上記三次元造形物の製造方法では、上記上層形成工程では、上記下層上に、上記上層を形成し、上記上層形成工程の後に、上記上層から余剰部分を除去して上記上層を平坦化する平坦化工程と、該平坦化工程の後に、上記下層および上記上層を硬化させることによって上記単位層を形成する硬化工程とを含んでいてもよい。

上記の構成によれば、下層および上層を形成してから平坦化し、併せて硬化させることで、全体の平坦度を向上させると共に、平坦化の際に除去される余剰部分の量を低減して、三次元造形物の材料の使用量を低減することができる。

上記三次元造形物の製造方法では、上記下層形成工程、上記上層形成工程、上記平坦化工程および上記硬化工程を複数回実行し、最後に実行する上記上層形成工程の後、上記平坦化工程の前に、上記上層上に、上記上層と同一の構成を有する仕上げ層を形成する仕上げ層形成工程を含み、最後に実行する上記平坦化工程では、該仕上げ層の上面から所定の厚さの余剰部分を除去してもよい。

上記の構成によれば、最後に形成する上層において、異常ノズルによって形成された凹部を当該上層と同一の構成の仕上げ層によって埋めてから、余剰部分を除去して平坦化を行うことで、最終的な形状精度を向上させることができる。

上記三次元造形物の製造方法では、最後に実行する上記硬化工程では、その他の上記硬化工程よりも硬化時間を長くしてもよい。

上記の構成によれば、仕上げ層の硬化をさせつつ、その直下の上層および下層の硬化を十分に行うことができる。すなわち、上層および下層を一度の硬化工程において硬化させる構成において、各硬化工程において最低限の硬化時間しか確保しない場合、最後に形成される上層および下層については、硬化が十分ではない場合がある。ここで、上記の構成のように、最後に実行する硬化工程において、その他の硬化工程よりも硬化時間を長くすることにより、最後に形成される上層および下層についても十分に硬化させることができる。

上記三次元造形物の製造方法では、上記ヘッドは、主走査方向に吐出対象領域に対して相対的に移動しつつ、上記複数のノズルから液滴を吐出するようになっており、上記ヘッドには、該主走査方向に交差する副走査方向に沿って複数の上記ノズルが配置されてなるノズル列が、複数設けられていてもよい。

上記の構成によれば、ヘッドが、副走査方向に沿って複数のノズルが配置されたノズル列を複数備えていることにより、高速に各層を形成することができる。

本発明に係る三次元造形物の製造装置は、複数のノズルを備えるヘッドと、該複数のノズルの各々の吐出状態を検出し、異常ノズルまたは正常ノズルであることを判定するノズルチェック部と、該複数のノズルから液滴を吐出させて下層を形成すると共に、該下層上に、上層を、各ノズルによる液滴の着弾位置を該下層を形成するときとは異ならせて形成する吐出制御部とを備え、該吐出制御部は、該下層を形成するときの異常ノズルによる液滴の着弾位置に対し、該上層を形成するときには、正常ノズルである回復ノズルからの液滴が着弾するように、当該回復ノズルから液滴を吐出し、当該回復ノズルの吐出量を、該ノズルチェック部が検出した当該異常ノズルの吐出状態に応じて調整することを特徴としている。

上記の構成によれば、本発明に係る三次元造形物の製造方法と同等の効果を奏する。

本発明によれば、ノズルを用いた三次元造形物の製造において、吐出量が異常な異常ノズルの悪影響を少なくとも部分的に回復することができるという効果を奏する。

本発明に係る三次元造形物の製造方法の一実施形態である印刷装置１００を用いた三次元造形物Ｍを製造する手順について模式的に示す図である。 本発明に係る三次元造形物の製造方法の一実施形態で用いる印刷装置１００におけるヘッド１の概略構成を模式的に示す図である。 本発明に係る三次元造形物の製造方法の一実施形態である印刷装置１００を用いた三次元造形物Ｍを製造する手順の一部の詳細について模式的に示す図である。 本発明に係る三次元造形物の製造方法の一実施形態である印刷装置１００を用いた三次元造形物Ｍを製造する手順の一部の詳細について模式的に示す図である。

＜三次元造形物の製造方法＞
〔本発明に係る三次元造形物の製造方法の一実施形態〕
本発明に係る三次元造形物の製造方法の一実施形態について説明する。図１は、本発明に係る三次元造形物の製造方法の一実施形態である印刷装置（三次元造形物の製造装置）１００を用いた三次元造形物Ｍを製造する手順について模式的に示す図である。図２は本発明に係る三次元造形物の製造方法の一実施形態で用いる印刷装置１００におけるヘッド１の概略構成を模式的に示す図である。なお、図１は、支持台１０の表面に垂直な面で切った、三次元造形物Ｍの断面図でもある。

本実施形態では、紫外線硬化型インクを用いて、インクジェット法により三次元造形物Ｍを製造する場合について説明する。

なお、本実施形態では、紫外線硬化型インクを使用しているが、本発明に係る三次元造形物の製造方法で用いるインクはこのような形態に限定されない。本発明に係る三次元造形物の製造方法では、製造する三次元造形物の目的等に応じて任意のインクを選択できる。例えば、従来公知のモデル材を適宜採用できる。

インクの具体的な種類としては、例えば、紫外線硬化型インク及び熱可塑性インクが挙げられる。中でも、紫外線硬化型インクがより好ましい。紫外線硬化型インクは短時間で簡単に硬化させることができるため、短時間に単位層を形成することができる。また、積層させることが容易であるため、三次元造形物をより短時間で製造することができる。

紫外線硬化型インクは紫外線硬化型化合物を含む。紫外線硬化型化合物としては、紫外線を照射した際に硬化する化合物であれば限定されない。紫外線硬化型化合物としては、例えば、紫外線の照射により重合する硬化型モノマー及び硬化型オリゴマー等が挙げられる。硬化型モノマーとしては、例えば、低粘度アクリルモノマー、ビニルエーテル類、オキセタン系モノマー及び環状脂肪族エポキシモノマー等が挙げられる。硬化型オリゴマーとしては、例えば、アクリル系オリゴマー等が挙げられる。

なお、製造する三次元造形物にオーバーハングの部分があるなどの場合には、適宜、従来公知のサポート材を用いてもよい。

図１に示すように、印刷装置１００は、ヘッド１、ＵＶ−ＬＥＤランプ２、平坦化部７、メンテナンス機構２０、ノズル検査制御部４、位置制御部３０、吐出制御部４０及び支持台１０を備えている。メンテナンス機構２０は、ノズル検査部３及びクリーニング部５を備えている。

また、図１に示すように、三次元造形物Ｍは、複数の単位層を、単位層Ｌ１、・・・、Ｌｎ（ｎは整数）と積層することで形成されている。また、各単位層Ｌ１、・・・、Ｌｎ（ｎは整数）は、後述するように、下層Ｌ１ａ、・・・、Ｌｎａ（ｎは整数）上に上層Ｌ１ｂ、・・・、Ｌｎｂ（ｎは整数）が形成されることによって形成される。

（ヘッド１）
ヘッド１は、インク（液滴）を吐出するためのインクジェットヘッドである。ヘッド１がＸ方向に往復移動しながら、支持台１０等の上を走査する。走査しながらインクを吐出することで、支持台１０又は前回製造した単位層の上にインクを吐出して単位層を形成する。

なお、本発明に係る三次元造形物の製造方法で用いるヘッドは、従来公知のものでよい。例えば、圧電素子の振動を利用して液滴を吐出させるインクジェットヘッド（電歪素子の機械的変形によりインク滴を形成するインクジェットヘッド）及び熱エネルギーを利用するインクジェットヘッド等が挙げられる。

また、本実施形態では、Ｘ方向に支持台１０上をヘッド１が走査するとき、吐出対象部は移動せず、ヘッド１が移動する形態について説明する。しかし、本発明に係る三次元造形物の製造方法はこのような形態に限定されず、ヘッドと吐出対象部とが相対的に移動する製造装置を用いればよい。

（ノズル６）
ノズル６は、インクを吐出するものである。図２に示すように、ヘッド１は、副走査方向（Ｙ方向）に沿って整列した一つ以上のノズル６からなるノズル列６−１、６−２・・・を有している。また、全てのノズル６は、いずれかのノズル列に含まれる。換言すれば、ノズル６はノズル列ごとにグループ（集団）分けされている。なお、副走査方向は、主走査方向（Ｘ方向）に直交する方向である。

ここで、各ノズル列６−１、６−２・・・で、吐出するインクの種類（モデル材用のインク、サポート材用のインク及びカラー材用のインク）が異なっている。換言すれば、一つ一つのノズル列のノズルは全て同じ種類のインクを吐出する。

（ＵＶ−ＬＥＤランプ２）
ＵＶ−ＬＥＤランプ２は、ヘッド１から吐出された紫外線硬化型インクに紫外線を照射する器具である。

なお、本発明に係る三次元造形物の製造方法で紫外線硬化型インクを用いる場合、光を照射するための器具はこのような形態に限定されず、紫外線を照射することのできる従来公知の様々な器具を採用し得る。

（平坦化部７）
平坦化部７は、ヘッド１から吐出された紫外線硬化型インクによって形成された層に対して加圧し、余剰部分を除去することによって当該層を平坦化するものである。これにより、各層の厚さを均一にすることができ、各層を精度よく積層することができる。従って、３次元造形物に歪を生じることを防止することができる。

平坦化部としては、例えば、金属ローラ、平板状の金属部材、シリコン等のパッドゴム又はテフロン（登録商標）製のローラやテフロン（登録商標）製のフィルム等を用いてもよい。

（メンテナンス機構２０）
メンテナンス機構２０は、ノズル検査部３及びクリーニング部５を備えている。メンテナンス機構２０はヘッド１を格納できるようになっている。また、格納しているヘッド１をノズル検査部３で検査したり、クリーニング部５でクリーニングしたりする。メンテナンス機構２０は、ヘッド１の走査する範囲から離れた、ヘッド１の移動方向の端に設けられている。

（ノズル検査部３）
ノズル検査部３は、ノズル６を検査するためのものである。

本実施形態において、「吐出不良ノズル」とは、例えば、インク詰まり等の原因により適正なインク吐出が不可能になったものを指す。

なお、本発明に係る三次元造形物の製造方法で使用するノズル検査部は従来公知のものでよく、本実施形態では、光路を遮断させてノズル検査を行うフォトセンサを用いる場合について説明する。ノズル検査部の他の例としては、テスト吐出領域に対して、インクを吐出させた後の吐出対象部の状況を確認してノズルチェックを行う構成でもよい。ただし、Ｚ方向にヘッド又は支持体を移動させたときに、ノズル検査部とヘッドのインクを吐出する面との距離がほぼ一定となるようにして、ヘッド又は支持台がＺ方向に動くことによる誤差が生じないようにする場合は、フォトセンサであることが好ましい。

また、ノズル検査部３による検査は、ノズル検査制御部４により制御されている。ノズル検査制御部４から、いつ、どのノズル６を検査するかに基づく指示を示す信号を受信して、当該指示に基づいて検査を行う。

（ノズル検査制御部４）
ノズル検査制御部４は、ノズル検査部３による検査を制御するためのものである。具体的には、検査対象のノズル６から吐出されるインクを使用する単位層を形成する前であり、当該単位層の直下にある単位層を形成した後に、当該ノズル６の検査を行うように制御する。ノズル６を使用する直前により近いときに検査することで、使用頻度が低いノズル６の吐出不良をより効果的に見つけることができる。

本実施形態では、ノズル検査部３の検査は、印刷装置１００に搭載された制御手段によって制御される形態について説明するが、本発明はこのような形態に限定されず、所定のタイミング毎の検査を、手動で印刷装置を操作することによって行ってもよい。

（クリーニング部５）
クリーニング部５は、ノズル６をクリーニングするためのものである。ヘッド１のノズル６が形成された面をワイピングするワイパー、洗浄液を貯めてヘッドを浸漬させるための洗浄装置等で構成されている。

（位置制御部３０）
位置制御部３０は、ヘッド１が移動した場合にも、ノズル検査部３とヘッド１のインクの吐出面との距離の差が、予め定められた長さ内とするように制御するものである。

具体的には、位置制御部３０は、ヘッドのＺ軸方向の位置を検出し、ノズル検査部のＺ軸方向の位置とのずれを認識し、検査をするときに、当該ずれが無くなるようにヘッド１をＺ軸方向に移動させるように制御する。つまり、検査をする直前にヘッド１の位置をＺ軸方向に移動させた後で、メンテナンス機構２０までヘッド１を移動させてノズルの検査が行われる。

なお、ノズル検査部３が、ヘッド１をＸ方向に移動可能に支持するヘッド支持部の延長部分に設けられ、ヘッド１に対するノズル検査部３の位置が固定されていれば、位置制御部３０は設けなくてもよい。インクの吐出面に対するノズル検査部３の位置が固定されていることになり、ひいては、ノズル検査部３がインクを検査するときの当該インクの位置と、当該インクの吐出面との距離が一定に保たれるからである。

また、本発明に係る三次元造形物の製造方法で使用する位置制御部は、ノズル検査部、支持台及びヘッドのうちの少なくとも一方を、積層方向に移動可能にし、ヘッドとノズル検査部との距離の差が、予め定められた長さ内となるように制御できるものであればよい。

（支持台１０）
支持台１０は、形成される三次元造形物を支持する台である。

本実施形態では、支持台１０を固定し、ヘッド１を副走査方向（Ｙ方向）及びＺ方向に移動させる場合について説明するが、本発明に係る三次元造形物の製造装置では、ヘッドと吐出対象部とが相対的に移動すればよい。例えば、ヘッド１の主走査が１回終わる毎に支持台をＹ方向（副走査方向）に移動させてもよいし、単位層を一つ形成する毎に支持台を鉛直下向きの方向に移動させるものであってもよい。

（吐出制御部４０）
吐出制御部４０は、各ノズル６からのインク（液滴）の吐出量および吐出タイミングを制御する。なお、吐出タイミングを制御することにより、各ノズル６からのインク（液滴）の吐出位置も制御することができる。

詳細には、吐出制御部４０は、各ノズル６から液滴を吐出させて下層Ｌ１ａ、・・・、Ｌｎａ（ｎは整数）を形成すると共に、下層Ｌ１ａ、・・・、Ｌｎａ（ｎは整数）上に、上層Ｌ１ｂ、・・・、Ｌｎｂ（ｎは整数）を、各ノズル６による液滴の着弾位置を下層Ｌ１ａ、・・・、Ｌｎａ（ｎは整数）を形成するときとは異ならせて形成する。

また、後述するように、吐出制御部４０は、下層Ｌ１ａ、・・・、Ｌｎａ（ｎは整数）を形成するときの異常ノズルＡによる液滴Ｄの着弾位置に対し、上層Ｌ１ｂ、・・・、Ｌｎｂ（ｎは整数）を形成するときには、正常ノズルである回復ノズルＥからの液滴Ｆが着弾するように、当該回復ノズルＥから液滴Ｆを吐出し、当該回復ノズルＥの吐出量を、ノズルチェック部（ノズル検査部３、ノズル検査制御部４）が検出した当該異常ノズルＡの吐出状態に応じて調整する。

〔三次元造形物Ｍの製造方法〕
次に、三次元造形物Ｍの製造方法について説明する。

印刷を開始する前、ヘッド１はメンテナンス機構２０に格納されている。

ノズル検査制御部４は、印刷の開始（三次元造形物の製造開始）を認識すると、次に、単位層Ｌ１を形成するために使用するノズル６を認識する。例えば、どのノズル６をいつ使用してインクを吐出するかを示すデータを、ノズル検査制御部４自身が三次元造形物Ｍの画像データから作成するか、又は、別の印刷ソフトがインストールされたハードウェアによって作成したデータを取得して、単位層Ｌ１を形成するために使用するノズル６を認識する。

なお、ノズル検査制御部４は、印刷の開始を次のように認識する。つまり、ユーザーが製造を開始する指示を入力部（図示せず）に入力し、当該指示を受信することで印刷の開始を認識する。また、一度の開始の指示が、複数の種類の三次元造形物の製造を指示するものである場合、製造する三次元造形物の種類が変わるタイミングを、印刷の開始として認識するようにしてもよい。

ノズル検査制御部４は、単位層Ｌ１を形成するために使用するノズル６及び当該ノズル６と同じノズル列のノズル６を検査するようにノズル検査部３に指示を送る。このような形態により、インクの種類によって総吐出量及び使用頻度が大きく異なっていても、同じ種類のインクを吐出するノズル６毎に効率的に検査することができる。なお、本発明に係る三次元造形物の製造方法では、ノズル列毎にノズル６を検査しなくてもよく、或る単位層を形成するために使用するノズル６のみを検査すればよい。

ノズル検査部３はノズル検査制御部４からの指示に基づいてノズル６を検査する（ノズルチェック工程）。すなわち、ノズル検査部３はヘッド１が備える複数のノズル６の各々の吐出状態を検出し、正常ノズルまたは異常ノズルであることを判定する。具体的には、光センサによって遮光されるか否かでインクの吐出状態を判定する。ノズル検査部３は、検出結果をノズル検査制御部４に送信する。ノズル検査制御部４は、予め定められた時間内での当該吐出量が規定範囲内のノズルを正常ノズル、予め定められた時間内での当該吐出状態が規定範囲外のノズルを異常ノズルとして判定する。例えば、ノズル検査制御部４は、予め定められた時間内での当該吐出量がゼロか、ゼロでないとしても予め定められた量に満たない吐出状態のノズルを吐出不良ノズルとして判定する。なお、吐出状態を判定するための種々のデータは、記録部（図示せず）に格納されており、ノズル検査制御部４は、当該記録部から当該データを読み取り、正常ノズルまたは異常ノズルであるかの判定に使用する。

なお、以降の説明では、本工程において、ノズル列６−１において、吐出不良ノズルである異常ノズルＡが検出されたものとする。

吐出不良ノズルとして認定されたノズル６が存在する場合、例えば、クリーニング部５によってノズル６が形成された面のワイピングをし、その後、ノズル６から微量のインクを下方に吐出（フラッシング）させてもよい。これにより、吐出不良ノズルの増粘を抑制できる。

また、次回以降の検査において吐出不良ノズルが認められた場合、製造時間を短くする観点からは、単位領域の画像を形成するために必要な走査の回数を増やすことで、一回当たりのノズル６からの吐出量を少なくしてもよい。より具体的には、マルチパスで印刷したり、マルチパスのパス数を増やしたりすることで吐出不良ノズルの影響を抑えることができる。

次に、図３の（ａ）を参照して、下層Ｌ１ａを形成する工程（下層形成工程）について説明する。ヘッド１をＸ方向に走査させながら、複数のノズル６からインク（液滴）を吐出する。このとき、ヘッド１にはＵＶ−ＬＥＤランプ２が隣接しているので、ＵＶ−ＬＥＤランプ２もヘッド１と同様に移動する。

ヘッド１から吐出されたインクに対して、ＵＶ−ＬＥＤランプ２から発せられた紫外線が照射される。これにより、吐出されたインクが硬化されていく。

次に、ヘッド１の一走査毎にヘッド１をＹ方向に移動させる。

ヘッド１の移動距離はヘッド１のインクの吐出領域（ノズル列６−１、６−２等）の副走査方向（Ｙ方向）の長さと同じ距離である。つまり、本実施形態では、シングルパスの場合について説明する。シングルパスでは、単位画像領域（単位長さ四方の印刷領域）を１回の主走査で形成する。なお、本発明はシングルパスに限定されるものではなく、マルチパスでも適用され得る。つまり、一度の副走査方向（Ｙ方向）のヘッドの移動距離が、ヘッドのインクの吐出領域（ノズル列６−１、６−２等）の副走査方向（Ｙ方向）の長さよりも短い。そのため、単位画像領域を印刷するために複数回の主走査が行われる。

このように、ヘッド１をＸ方向に走査し、Ｙ方向に移動させていくことで下層Ｌ１ａの形成が完了する。

このとき、異常ノズルＡから吐出される液滴Ｄの大きさは、正常ノズルであるノズル６から吐出される液滴Ｃの大きさよりも小さくなっている。

次に、図３の（ｂ）を参照して、上層Ｌ１ｂを形成する工程（上層形成工程）について説明する。

まず、下層Ｌ１ａ上に、上層Ｌ１ｂを形成するために、ヘッド１をＺ方向に移動させる。さらに、各ノズル６による液滴の着弾位置を、下層Ｌ１ａを形成するときとは異ならせるように、ヘッド１をＸ−Ｙ平面内で移動させる。本実施形態においては、図３の（ｂ）に示すように、ヘッド１をＹ方向にずらすことによって、各ノズル６による液滴の着弾位置を、下層Ｌ１ａを形成するときとは異ならせる。すなわち、下層Ｌ１ａを形成するときに、ノズル列６−２の異常ノズルＡによる液滴Ｄの着弾位置には、上層Ｌ１ｂを形成するときには、ノズル列６−２の異常ノズルＡからＹ方向にノズル二つ分ずれた正常ノズル（回復ノズルＥ）からの液滴Ｆが着弾するように、当該正常ノズル（回復ノズルＥ）から液滴Ｆが吐出されるようになっている。

そして、上層Ｌ１ｂは、下層Ｌ１ａと同様にヘッド１をＸ方向に走査し、Ｙ方向に移動させることで形成される。このとき、吐出制御部４０は、回復ノズルＥの吐出量を、ノズルチェック工程において検出した異常ノズルＡの吐出状態に応じて調整する。このように、下層形成工程における異常ノズルＡによる液滴Ｄの着弾位置に対し、上層形成工程では、正常ノズルである回復ノズルＥからの液滴Ｆが着弾するように、当該回復ノズルＥから異常ノズルＡの吐出状態に応じた吐出量の液滴Ｆを吐出することにより、異常ノズルの悪影響（余剰部分または不足部分の発生）を少なくとも部分的に回復することができる。

詳細には、一実施形態において、吐出制御部４０は、ノズルチェック工程において検出した異常ノズルＡの吐出状態が、ノズルチェック工程において検出した正常ノズルの吐出状態よりも吐出量が少ない状態である場合、回復ノズルＥの吐出量を、回復ノズルＥ以外の正常ノズルの吐出量よりも多くなるように調整し、ノズルチェック工程において検出した異常ノズルＡの吐出状態が、ノズルチェック工程において検出した正常ノズルの吐出状態よりも吐出量が多い状態である場合、回復ノズルＥの吐出量を、回復ノズルＥ以外の正常ノズルの吐出量よりも少なくなるように調整する。

これにより、異常ノズルＡの吐出量が正常ノズルの吐出量よりも少ない場合には、回復ノズルＲの吐出量を正常ノズルの吐出量よりも多くし、異常ノズルＡの吐出量が正常ノズルの吐出量よりも多い場合には、回復ノズルＥの吐出量を正常ノズルの吐出量よりも少なくすることにより、異常ノズルＡの悪影響を回復することができる。例えば、図３の（ｂ）に示すように、下層Ｌ１ａにおける異常ノズルＡからの小さい液滴Ｄ上に、上層Ｌ１ｂにおける回復ノズルＥからの大きい液滴Ｆを着弾させることにより、単位層Ｌ１において余剰部分または不足部分が生じることを抑制することができる。これにより、後述する平坦化のための掻き取り量を低減して、積層スピードを向上させることができる。

吐出制御部４０による回復ノズルＥの吐出量の調整は、特に限定されないが、一実施形態において、ノズルチェック工程において検出した異常ノズルＡの吐出状態が、ノズルチェック工程において検出した正常ノズルの吐出状態よりも吐出量が少ない状態である場合、吐出制御部４０は、回復ノズルＥの吐出量を、上層形成工程における回復ノズルＥ以外の正常ノズルの吐出量の平均値を超え、当該平均値の２倍以下の値に調整してもよい。このように、吐出制御部４０が、上層形成工程における回復ノズルＥの吐出量を、当該上層形成工程における当該回復ノズルＥ以外の正常ノズルの吐出量の平均値に基づいて決定することにより、都度回復ノズルＥの吐出量を算出することなく効率的に層形成が可能となる。また、回復ノズルＥの吐出量を、上記平均値の２倍以下とすることによって、過剰に液滴を吐出することを防ぎ、不要な吐出を抑制して、三次元造形物Ｍの材料の使用量を低減することができる。

また、他の実施形態において、吐出制御部４０は、下層Ｌ１ａおよび上層Ｌ１ｂにおいて共に正常ノズルによって吐出された液滴Ｃの平均合計液適量と、異常ノズルＡおよび回復ノズルＥとによって吐出された液滴の合計液適量とが略同一となるように、回復ノズルＥの吐出量を調整することが好ましい。これにより、異常ノズルＡの悪影響をより完全に回復することができる。

なお、上層Ｌ１ｂを形成するときの、各ノズル６による液滴の着弾位置を、下層Ｌ１ａを形成するときとは異ならせる方法は特に限定されないが、例えば、複数のノズル６からの液滴の吐出を開始するときのヘッド１の位置である作画原点を、上層形成工程と、下層形成工程とで異ならせてもよい。

特に、上層形成工程における作画原点を、下層形成工程における作画原点から、ランダムに移動させることにより、上記の構成によれば、回復ノズルＥによって液滴Ｆが吐出されることにより異常ノズルＡによる悪影響が回復されつつも、一定の悪影響が残存した部位について、その位置を分散させることができるため、当該悪影響をさらに目立たなくすることができる。

続いて、上層形成工程の後に、図３の（ｃ）に示すように、平坦化部７によって、上層Ｌ１ｂ、・・・、Ｌｎｂ（ｎは整数）から余剰部分を除去して上層Ｌ１ｂ、・・・、Ｌｎｂ（ｎは整数）を平坦化する平坦化工程を行う。そして、平坦化工程の後に、図３の（ｄ）に示すように、下層Ｌ１ａ、・・・、Ｌｎａ（ｎは整数）および上層Ｌ１ｂ、・・・、Ｌｎｂ（ｎは整数）を硬化させる硬化工程を行う。これにより、下層Ｌ１ａ、・・・、Ｌｎａ（ｎは整数）および上層Ｌ１ｂ、・・・、Ｌｎｂ（ｎは整数）を形成してから平坦化し、併せて硬化させることで、全体の平坦度を向上させると共に、平坦化の際に除去される余剰部分の量を低減して、三次元造形物Ｍの材料の使用量を低減することができる。

次に、ノズル検査制御部４は、単位層Ｌ２の形成に用いるノズル６及び当該ノズル６と同じノズル列のノズル６を検査するようにノズル検査部３に指示を送る。このように、本発明に係る三次元造形物の製造方法では、製造開始後、初めてインクを吐出することになるノズルを、当該インクを用いる単位層を形成する前に検査するように制御してもよい。当該ノズルに、どのノズルが相当するかは、上述したどのノズルをいつ使用してインクを吐出するかを示すデータから認識できる。このような制御により、或る単位層よりも前に形成した単位層までは使用されておらず、或る単位層を形成するときに初めて使用されるノズルのみを検査することで、検査するノズルの数を減らすことができる。その結果、ノズルの検査時間を短縮でき、次の単位層を形成するまでの時間を短くすることができる。

ノズルの検査を行なう前に、位置制御部３０は、ノズル検査部３とヘッド１のインクの吐出面との距離の差が、予め定められた長さ内となるように、ノズル検査部３の位置を制御する。例えば、ヘッド１の位置もＺ方向に移動させる。このような制御により、単位層を積層させるためにヘッド１がＺ方向に動いても、ノズル検査部３とヘッド１のインクを吐出する面との距離がほぼ一定にすることができる。このようにして、ノズル検査部３がインクを検査するときの当該インクの位置と、当該インクの吐出面との距離を常に一定に保つことで、ヘッド１がＺ方向に移動することが検査に与える影響を抑制することができる。「予め定められた長さ」については、位層の厚さ等に基づいて、適宜設定すればよい。また、「予め定められた長さ」を示す情報については、記録部（図示せず）に格納されており、位置制御部３０は、当該情報を読み取る。

なお、本実施形態では位置制御部３０はヘッド１をＺ方向に移動させることで、ヘッド１とノズル検査部３との相対的な位置を調製する形態について説明するが、本発明はこれに限定されない。例えば、支持台及び／又はノズル検査部を移動させることで調整してもよい。

次に、単位層Ｌ２を形成するために、ヘッド１をＺ方向に移動させる。

単位層Ｌ２は、単位層Ｌ１と同様に形成される。以降同様に、単位層Ｌｘ（ｘは整数）を次々とＺ方向に積層していく。このとき、或る単位層を形成した後、次に積層する単位層を形成するときに使用するインクのノズル６と同じノズル列のノズル６を検査対象として、検査が行われる。

続いて、仕上げ処理について説明する。本実施形態では、ｎ層の単位層によって三次元造形物Ｍが形成されるものとする。最後に実行する上層形成工程（図４の（ａ））の後、平坦化工程の前に、上層Ｌ１００ｂ上に、上層Ｌ１００ｂと同一の構成を有する仕上げ層Ｌ１００ｃを形成する仕上げ層形成工程（図４の（ｂ））を行い、最後に実行する平坦化工程（図４の（ｃ））では、仕上げ層Ｌ１００ｃの上面から所定の厚さの余剰部分を除去する。当該所定の厚さは、例えば、仕上げ層Ｌ１００ｃと同等の厚さとすることができる。

これにより、最後に形成する上層Ｌ１００ｂにおいて、異常ノズルによって形成された凹部を仕上げ層Ｌ１００ｃによって埋めてから、余剰部分を除去して平坦化を行うことで、最終的な形状精度を向上させることができる。

そして、最後に実行する硬化工程（図４の（ｄ））では、その他の硬化工程よりも硬化時間を長くしてもよい。これにより、仕上げ層Ｌ１００ｃの硬化をさせつつ、その直下の上層Ｌ１００ｂおよび下層Ｌ１００ａの硬化を十分に行うことができる。すなわち、上層Ｌ１ｂ、・・・、Ｌ１００ｂおよび下層Ｌ１ａ、・・・、Ｌ１００ａを一度の硬化工程において硬化させる構成において、各硬化工程において最低限の硬化時間しか確保しない場合、最後に形成される上層Ｌ１００ｂおよび下層Ｌ１００ａについては、硬化が十分ではない場合がある。ここで、上記の構成のように、最後に実行する硬化工程において、その他の硬化工程よりも硬化時間を長くすることにより、最後に形成される上層Ｌ１００ｂおよび下層Ｌ１００ａについても十分に硬化させることができる。

また、本実施形態では、これまで説明した検査に加えて、次に説明する検査を行ってもよい。

つまり、ノズル検査制御部４は、予め定められた数の単位層を形成する間に、予め定められた回数のインクの吐出を行っていないノズル６及び予め定められた量のインクの吐出を行っていないノズル６を検査するようにノズル検査部３を制御してもよい。このような制御により、使用頻度の少ないノズル６が吐出不良となっても、検出することができる。

「予め定められた数」、「予め定められた回数」、「予め定められた量」については、インクの増粘のしやすさ、又は、単位層の大きさ等に基づいて、適宜設定すればよく、インクの種類ごとに変えてもよい。また、「予め定められた数」、「予め定められた回数」、「予め定められた量」を示す情報については、記録部（図示せず）に格納されており、ノズル検査制御部４は、当該情報を読み取る。

なお、本発明に係る三次元造形物の製造方法では、予め定められた時間内に上述の条件を満たしていないノズルを検査するようにノズル検査部を制御してもよい。例えば、１時間毎に、所定の量のインクを吐出しないか、所定の数の吐出を行わないノズルを検査するなどしてもよい。

また、これまでの検査とは独立して、予め定められた数の単位層を形成した後に、ノズル列６−１の検査を行い、またノズル列６−１の検査をした後、予め定められた数の単位層を形成した後にノズル列６−２の検査を行う。

同様にして、すべてのノズル列についての検査が行われていく。例えば、１層毎に６−１、６−２、・・・と順にノズル列毎に検査が行われていく。このように、複数のグループに分けて、グループごとに検査を行うことで、より高精度な三次元造形物を製造することができる。例えば、一定の数の単位層を形成する毎に、全てのノズルを検査する場合、直前で形成した単位層の表面の状態は、それまで形成してきた単位層の表面の状態と、乾燥状態、濡れ性等の点で異なる。次の単位層が表面に形成されるまでの時間が、ノズルの検査を行った時間だけ異なるからである。

そこで、本実施の形態によれば、グループ毎に分けて検査を行うので、次の単位層を形成するまでの時間を短くすることができる。また、一定の層を形成する毎に検査を行うことで、或る単位層を形成してから、次の単位層を形成するまでの時間を、三次元造形物を製造する間にわたって、より均一に近づけることができる。

どのノズル６がどのグループに属するかを示す情報（集団情報）は、予め記録部（図示せず）に格納されており、ノズル検査制御部４は当該情報を当該記録部から受信する。

本実施形態では、ノズル列毎にグループ分けして、ノズル列毎に順番に検査を行ったが、グループ分けはノズル列毎ではなくてもよい。例えば、ノズル列をさらに細分化してもよい。例えば、１又は複数のノズル列における、副走査方向の上流側、下流側で分割して、或る単位層の形成前は上流側のノズル列、別の単位層の形成前に下流側のノズル列を検査するようにしてもよい。

また、本発明に係る三次元造形物の製造装置は、本実施形態のようにグループ分けして、グループごとに順に検査をする形態に限定されない。予め定められた少なくとも一部のノズル６について、予め定められた数の単位層が形成される毎、予め定められた時間が経過する毎に検査するようにしてもよい。例えば、予め使用頻度の低いノズル（群）を選定しておき、所定のタイミングでノズルチェックを繰り返してもよい。

なお、本実施形態において説明した、三次元造形物Ｍを製造しながらノズル６を検査する方法は、本発明に係る三次元造形物の製造装置の一実施形態でもある。

〔ソフトウェアによる実現例〕
ノズル検査制御部４、位置制御部３０および吐出制御部４０の制御ブロックは、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、ノズル検査制御部４、位置制御部３０および吐出制御部４０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワーク及び放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

＜付記事項＞
以上のように、本発明に係る三次元造形物の製造方法の一実施形態は、ヘッド１が備える複数のノズル６の各々の吐出状態を検出し、正常ノズルまたは異常ノズルであることを判定するノズルチェック工程と、複数のノズル６から液滴を吐出することによって下層Ｌ１ａ、・・・、Ｌｎａ（ｎは整数）を形成する下層形成工程と、下層Ｌ１ａ、・・・、Ｌｎａ（ｎは整数）上に、上層Ｌ１ｂ、・・・、Ｌｎｂ（ｎは整数）を、各ノズル６による液滴の着弾位置を下層形成工程とは異ならせて形成する上層形成工程とを含み、下層形成工程における異常ノズルＡによる液滴Ｄの着弾位置に対し、上層形成工程において、正常ノズルである回復ノズルＥによる液滴Ｆが着弾するように当該回復ノズルＥによって液滴を吐出し、当該回復ノズルＥの吐出量を、該ノズルチェック工程において検出した当該異常ノズルＡの吐出状態に応じて調整する。

上記の構成によれば、（ｉ）ノズルチェック工程において、ヘッド１が備える複数のノズル６の各々の吐出状態を検出することにより、吐出量が異常な異常ノズルであるか、吐出量が正常な正常ノズルであることを判定し、（ｉｉ）上層形成工程では、各ノズル６による液滴の着弾位置を下層形成工程とは異ならせて形成することにより、下層形成工程における異常ノズルＡによる液滴Ｄの着弾位置に対し、正常ノズルである回復ノズルＥによる液滴Ｆが着弾するように当該回復ノズルＥによって液滴Ｆを吐出し、（ｉｉｉ）当該回復ノズルＥの吐出量を、ノズルチェック工程において検出した当該異常ノズルＡの吐出状態に応じて調整する。このように、下層形成工程における異常ノズルＡによる液滴Ｄの着弾位置に対し、上層形成工程では、正常ノズルである回復ノズルＥからの液滴Ｆが着弾するように、当該回復ノズルＥから異常ノズルＡの吐出状態に応じた吐出量の液滴Ｆを吐出することにより、異常ノズルの悪影響（余剰部分または不足部分の発生）を少なくとも部分的に回復することができる。

また、本発明に係る三次元造形物の製造方法の一実施形態では、ノズルチェック工程において検出した異常ノズルＡの吐出状態が、ノズルチェック工程において検出した正常ノズルの吐出状態よりも吐出量が少ない状態である場合、回復ノズルＥの吐出量を、回復ノズルＥ以外の正常ノズルの吐出量よりも多くなるように調整し、ノズルチェック工程において検出した異常ノズルＡの吐出状態が、ノズルチェック工程において検出した正常ノズルの吐出状態よりも吐出量が多い状態である場合、回復ノズルＥの吐出量を、回復ノズルＥ以外の正常ノズルの吐出量よりも少なくなるように調整してもよい。

上記の構成によれば、異常ノズルＡの吐出量が正常ノズルの吐出量よりも少ない場合には、回復ノズルＲの吐出量を正常ノズルの吐出量よりも多くし、異常ノズルＡの吐出量が正常ノズルの吐出量よりも多い場合には、回復ノズルＥの吐出量を正常ノズルの吐出量よりも少なくすることにより、首尾よく、異常ノズルＡの悪影響を回復することができる。

また、本発明に係る三次元造形物の製造方法の一実施形態では、ノズルチェック工程において検出した異常ノズルＡの吐出状態が、ノズルチェック工程において検出した正常ノズルの吐出状態よりも吐出量が少ない状態である場合、回復ノズルＥの吐出量を、上層形成工程における回復ノズルＥ以外の正常ノズルの吐出量の平均値を超え、当該平均値の２倍以下の値に調整してもよい。

上記の構成によれば、上層形成工程における回復ノズルＥの吐出量を、当該上層形成工程における当該回復ノズルＥ以外の正常ノズルの吐出量の平均値に基づいて決定することができる。これにより、都度回復ノズルＥの吐出量を算出することなく効率的に層形成が可能となる。また、回復ノズルＥの吐出量を、上記平均値の２倍以下とすることによって、過剰に液滴を吐出することを防ぎ、不要な吐出を抑制して、三次元造形物Ｍの材料の使用量を低減することができる。

また、本発明に係る三次元造形物の製造方法の一実施形態では、上層形成工程では、複数のノズル６からの液滴の吐出を開始するときのヘッド１の位置である作画原点を、上記下層形成工程とは異ならせてもよい。

上記の構成によれば、下層形成工程と、上層形成工程とで、作画原点をずらすことによって、首尾よく、下層上に、上層を、各ノズル６による液滴の着弾位置を下層形成工程とは異ならせて形成することができる。

また、本発明に係る三次元造形物の製造方法の一実施形態では、上層形成工程では、作画原点を、下層形成工程における作画原点から、ランダムに移動させてもよい。

上記の構成によれば、回復ノズルＥによって液滴Ｆが吐出されることにより異常ノズルＡによる悪影響が回復されつつも、一定の悪影響が残存した部位について、その位置を分散させることができるため、当該悪影響をさらに目立たなくすることができる。

また、本発明に係る三次元造形物の製造方法の一実施形態では、上層形成工程では、下層Ｌ１ａ、・・・、Ｌｎａ（ｎは整数）上に、上層Ｌ１ｂ、・・・、Ｌｎｂ（ｎは整数）を形成し、上層形成工程の後に、上層Ｌ１ｂ、・・・、Ｌｎｂ（ｎは整数）から余剰部分を除去して上層Ｌ１ｂ、・・・、Ｌｎｂ（ｎは整数）を平坦化する平坦化工程と、平坦化工程の後に、下層Ｌ１ａ、・・・、Ｌｎａ（ｎは整数）および上層Ｌ１ｂ、・・・、Ｌｎｂ（ｎは整数）を硬化させる硬化工程とを含んでいてもよい。

上記の構成によれば、下層Ｌ１ａ、・・・、Ｌｎａ（ｎは整数）および上層Ｌ１ｂ、・・・、Ｌｎｂ（ｎは整数）を形成してから平坦化し、併せて硬化させることで、全体の平坦度を向上させると共に、平坦化の際に除去される余剰部分の量を低減して、三次元造形物Ｍの材料の使用量を低減することができる。

また、本発明に係る三次元造形物の製造方法の一実施形態では、下層形成工程、上層形成工程、平坦化工程および硬化工程を複数回実行し、最後に実行する上層形成工程の後、平坦化工程の前に、上層Ｌｎｂ（ｎは整数）上に、上層Ｌｎｂ（ｎは整数）と同一の構成を有する仕上げ層Ｌｎｃ（ｎは整数）を形成する仕上げ層形成工程を含み、最後に実行する平坦化工程では、仕上げ層Ｌｎｃ（ｎは整数）の上面から所定の厚さの余剰部分を除去してもよい。

上記の構成によれば、最後に形成する上層Ｌｎｂ（ｎは整数）において、異常ノズルによって形成された凹部を当該上層Ｌｎｂ（ｎは整数）と同一の構成の仕上げ層Ｌｎｃ（ｎは整数）によって埋めてから、余剰部分を除去して平坦化を行うことで、最終的な形状精度を向上させることができる。

また、本発明に係る三次元造形物の製造方法の一実施形態では、最後に実行する硬化工程では、その他の硬化工程よりも硬化時間を長くしてもよい。

上記の構成によれば、仕上げ層Ｌｎｃ（ｎは整数）の硬化をさせつつ、その直下の上層Ｌｎｂ（ｎは整数）および下層Ｌｎａ（ｎは整数）の硬化を十分に行うことができる。すなわち、上層Ｌ１ｂ、・・・、Ｌｎｂ（ｎは整数）および下層Ｌ１ａ、・・・、Ｌｎａ（ｎは整数）を一度の硬化工程において硬化させる構成において、各硬化工程において最低限の硬化時間しか確保しない場合、最後に形成される上層Ｌｎｂ（ｎは整数）および下層Ｌｎａ（ｎは整数）については、硬化が十分ではない場合がある。ここで、上記の構成のように、最後に実行する硬化工程において、その他の硬化工程よりも硬化時間を長くすることにより、最後に形成される上層Ｌｎｂ（ｎは整数）および下層Ｌｎａ（ｎは整数）についても十分に硬化させることができる。

また、本発明に係る三次元造形物の製造方法の一実施形態では、ヘッド１は、主走査方向Ｘに吐出対象領域に対して相対的に移動しつつ、複数のノズル６から液滴を吐出するようになっており、ヘッド１には、主走査方向Ｘに交差する副走査方向Ｙに沿って複数のノズル６が配置されてなるノズル列６−１、６−２、・・・が、複数設けられていてもよい。

上記の構成によれば、ヘッド１が、副走査方向Ｙに沿って複数のノズル６が配置されたノズル列６−１、６−２、・・・を複数備えていることにより、高速に各層を形成することができる。

本発明に係る三次元造形物の製造装置の一実施形態は、複数のノズル６を備えるヘッド１と、複数のノズル６の各々の吐出状態を検出し、異常ノズルまたは正常ノズルであることを判定するノズルチェック部（ノズル検査部３、ノズル検査制御部４）と、複数のノズル６から液滴を吐出させて下層Ｌ１ａ、・・・、Ｌｎａ（ｎは整数）を形成すると共に、下層Ｌ１ａ、・・・、Ｌｎａ（ｎは整数）上に、上層Ｌ１ｂ、・・・、Ｌｎｂ（ｎは整数）を、各ノズル６による液滴の着弾位置を下層Ｌ１ａ、・・・、Ｌｎａ（ｎは整数）を形成するときとは異ならせて形成する吐出制御部４０とを備え、吐出制御部４０は、下層Ｌ１ａ、・・・、Ｌｎａ（ｎは整数）を形成するときの異常ノズルＡによる液滴Ｄの着弾位置に対し、上層Ｌ１ｂ、・・・、Ｌｎｂ（ｎは整数）を形成するときには、正常ノズルである回復ノズルＥからの液滴Ｆが着弾するように、当該回復ノズルＥから液滴Ｆを吐出し、当該回復ノズルＥの吐出量を、ノズルチェック部（ノズル検査部３、ノズル検査制御部４）が検出した当該異常ノズルＡの吐出状態に応じて調整する。

上記の構成によれば、本発明に係る三次元造形物の製造方法の一実施形態と同等の効果を奏する。

本発明は、三次元造形物の製造に利用することができる。

１ ヘッド
２ ＵＶ−ＬＥＤランプ
３ ノズル検査部
４ ノズル検査制御部
５ クリーニング部
６ ノズル
６−１、６−２ ノズル列
７ 平坦化部
１０ 支持台
２０ メンテナンス機構
３０ 位置制御部
４０ 吐出制御部
１００ 印刷装置（三次元造形物の製造装置）
Ａ 異常ノズル
Ｃ、Ｄ、Ｆ 液滴
Ｅ 回復ノズル
Ｌ１、・・・、Ｌｎ（ｎは整数） 単位層
Ｌ１ａ、・・・、Ｌｎａ（ｎは整数） 下層
Ｌ１ｂ、・・・、Ｌｎｂ（ｎは整数） 下層
Ｌｎｃ（ｎは整数） 仕上げ層
Ｍ 三次元造形物

Claims (13)

1. ヘッドが備える複数のノズルの各々から吐出された液滴の吐出状態を検出し、正常ノズルまたは異常ノズルであることを判定するノズルチェック工程と、
   該複数のノズルから液滴を吐出することによって下層を形成する下層形成工程と、を有し、
   該ノズルチェック工程において、該複数のノズルのうち少なくとも１つのノズルが異常ノズルであると判定された場合、該下層形成工程の前および後の少なくとも一方において、該ヘッドに対してクリーニングを行うことを特徴とする三次元造形物の製造方法。
2. 上記下層上に、上層を、各ノズルから吐出された液滴の着弾位置を上記下層形成工程とは異ならせて形成する上層形成工程を更に含み、
   上記下層形成工程における異常ノズルから吐出された液滴の着弾位置に対し、上記上層形成工程において、正常ノズルである回復ノズルから吐出された液滴が着弾するように、当該回復ノズルから液滴を吐出し、当該回復ノズルから吐出された液滴の吐出量を、上記ノズルチェック工程において検出した当該異常ノズルから吐出された液滴の吐出状態に応じて調整することを特徴とする請求項１に記載の三次元造形物の製造方法。
3. 上記ノズルチェック工程において検出した上記異常ノズルから吐出された液滴の吐出量が、上記ノズルチェック工程において検出した正常ノズルから吐出された液滴の吐出量より少ない場合、上記回復ノズルから吐出された液滴の吐出量を、上記回復ノズル以外の正常ノズルから吐出された液滴の吐出量よりも多くなるように調整し、
   上記ノズルチェック工程において検出した上記異常ノズルから吐出された液滴の吐出量が、上記ノズルチェック工程において検出した正常ノズルから吐出された液滴の吐出量よりも多い場合、上記回復ノズルから吐出された液滴の吐出量を、上記回復ノズル以外の正常ノズルから吐出された液滴の吐出量よりも少なくなるように調整することを特徴とする請求項２に記載の三次元造形物の製造方法。
4. 上記ノズルチェック工程において検出した上記異常ノズルから吐出された液滴の吐出量が、上記ノズルチェック工程において検出した正常ノズルから吐出された液滴の吐出量よりも少ない場合、上記回復ノズルから吐出された液滴の吐出量を、上記上層形成工程における上記回復ノズル以外の正常ノズルから吐出された液滴の吐出量の平均値を超え、当該平均値の２倍以下の値に調整することを特徴とする請求項２に記載の三次元造形物の製造方法。
5. 上記上層形成工程では、上記複数のノズルからの液滴の吐出を開始するときの上記ヘッドの位置である作画原点を、上記下層形成工程とは異ならせることを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載の三次元造形物の製造方法。
6. 上記上層形成工程では、上記作画原点を、上記下層形成工程における上記作画原点から、ランダムに移動させることを特徴とする請求項５に記載の三次元造形物の製造方法。
7. 上記上層形成工程では、上記下層上に、上記上層を形成し、
   上記上層形成工程の後に、上記上層から余剰部分を除去して上記上層を平坦化する平坦化工程と、
   該平坦化工程の後に、上記下層および上記上層を硬化させる硬化工程とを含むことを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載の三次元造形物の製造方法。
8. 上記下層形成工程、上記上層形成工程、上記平坦化工程および上記硬化工程を複数回実行し、
   最後に実行する上記上層形成工程の後、上記平坦化工程の前に、上記上層上に、上記上層と同一の構成を有する仕上げ層を形成する仕上げ層形成工程を含み、
   最後に実行する上記平坦化工程では、該仕上げ層の上面から所定の厚さの余剰部分を除去することを特徴とする請求項７に記載の三次元造形物の製造方法。
9. 最後に実行する上記硬化工程では、その他の上記硬化工程よりも硬化時間を長くすることを特徴とする請求項８に記載の三次元造形物の製造方法。
10. 上記ヘッドは、主走査方向に吐出対象領域に対して相対的に移動しつつ、上記複数のノズルから液滴を吐出するようになっており、
    上記ヘッドには、該主走査方向に交差する副走査方向に沿って複数の上記ノズルが配置されてなるノズル列が、複数設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の三次元造形物の製造方法。
11. ノズルから吐出させた材料を硬化させて、該材料からなる複数の単位層を積層して三次元造形物を造形する三次元造形物の製造装置であって、
    複数のノズルを備えるヘッドと、
    該複数のノズルから各々吐出される液滴の吐出状態を検出し、異常ノズルまたは正常ノズルであることを判定するノズルチェック部と、
    該ヘッドに対してクリーニングを行うクリーニング部と、を備えることを特徴とする三次元造形物の製造装置。
12. 前記材料は、紫外線硬化型化合物であり、
    更に前記材料に紫外線を照射する紫外線照射装置を含む、請求項１１に記載の三次元造形物の製造装置。
13. 上記複数のノズルから液滴を吐出させて下層を形成すると共に、該下層上に、上層を、各ノズルから吐出された液滴の着弾位置を該下層を形成するときとは異ならせて形成する吐出制御部を更に備え、
    該吐出制御部は、該下層を形成するときの異常ノズルから吐出された液滴の着弾位置に対し、該上層を形成するときには、正常ノズルである回復ノズルから吐出された液滴が着弾するように、当該回復ノズルから液滴を吐出し、当該回復ノズルの吐出量を、該ノズルチェック部が検出した当該異常ノズルから吐出された液滴の吐出状態に応じて調整することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の三次元造形物の製造装置。

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