JP7027259B2 - 造形装置及び造形方法 - Google Patents

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

造形装置において造形物を造形する場合、造形物の形状によっては、造形物の周囲等にサポート層を形成することが必要になる。この場合、サポート層とは、例えば、造形中の造形物の少なくとも一部を支持するために形成する構造物のことである。サポート層は、必要に応じて造形中に形成され、その後に、除去される。また、サポート層の材料としては、例えば、所定の液体を利用して除去可能な材料（例えば、水溶性の材料）等が用いられる。

しかし、サポート層の除去には、例えば数時間～数日程度の長い時間がかかる場合がある。そのため、従来、サポート層を形成して造形を行う場合において、サポート層をより効率的に除去する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。

本願の発明者は、サポート層をより効率的に除去する方法に関し、鋭意研究を行った。そして、サポート層の除去に要する時間に関し、実際にサポート層の除去を行っている時間以外に、サポート層の除去を開始するまでの時間が長くなる場合が多いことに着目をした。より具体的に、造形装置に造形物を造形させる場合、例えば夜間等に、オペレータが不在の状態で造形を行わせる場合がある。そして、この場合、通常、翌朝等にオペレータが造形の完了を確認した上で、サポート層の除去を開始する。そのため、例えば夜間のうちに造形が完了していたとしても、サポート層の除去の開始は、翌朝以降に実行されることになる。

これに対し、本願の発明者は、造形装置での造形の完了後に、オペレータによる確認やオペレータの手作業等を介すことなく、自動的にサポート層の除去を開始することを考えた。また、そのための構成として、サポート層の除去に用いる除去槽へ向けて造形物を自動的に移動させる移動手段を用いることを考えた。このように構成すれば、例えば、造形物の材料を積層する動作の完了後、余計な時間を空けることなく、サポート層の除去を開始することができる。また、これにより、例えば、サポート層の除去を効率的かつ適切に行うことができる。

また、本願の発明者は、更なる鋭意研究により、このような効果を得るために必要な特徴を見出し、本発明に至った。上記の課題を解決するために、本発明は、立体的な造形物を造形する造形装置であって、前記造形物の材料を吐出する造形材料用ヘッドと、造形中の前記造形物の少なくとも一部を支持するサポート層の材料を吐出するサポート材用ヘッドと、前記サポート層の除去時に前記造形物を収容する容器である除去槽へ向けて前記サポート層と共に前記造形物を移動させる移動手段とを備える。

このように構成すれば、例えば、造形の完了後に、造形物を除去槽へ適切に移動させることができる。また、この場合、造形の完了後に速やかに造形物を除去槽へ移動することが可能になるため、例えば、サポート層の除去を早期に開始することができる。また、これにより、例えば、サポート層の除去を効率的かつ適切に行うことができる。

ここで、この構成において、サポート層の除去時とは、例えば、サポート層を除去する動作を行う期間の少なくとも一部のことである。また、造形の完了後とは、例えば、造形材料用ヘッド及びサポート材用ヘッドを用いて行う造形の動作の完了後のことである。また、この構成において、移動手段は、例えば、オペレータの操作等を要することなく、自動的に造形物を移動させる。また、除去槽とは、例えば、サポート層の除去に用いる物質が充填される容器のことである。より具体的に、サポート層の材料として、所定の液体（例えば、水等）により溶解する物質を用いる場合、除去槽として、その液体を貯留する容器を用いることが考えられる。

また、造形装置においては、例えば、造形中の造形物を支持する造形台を用いて、造形物を造形することが考えられる。この場合、造形材料用ヘッド及びサポート材用ヘッドは、例えば、造形台と対向する位置において造形物の材料及びサポート層の材料を吐出することにより、造形物及びサポート層を造形台上に形成する。そして、この場合、移動手段は、除去槽へ向けて造形物を移動させる動作として、造形台を反転させることが考えられる。より具体的に、この場合、除去槽は、例えば、造形台に対して造形材料用ヘッド及びサポート材用ヘッドと反対側に設置される。また、この場合、造形材料用ヘッド及びサポート材用ヘッドは、例えば、重力方向において、造形台よりも上側に設置される。また、除去槽は、例えば、造形台よりも下側に設置される。また、この場合、除去槽としては、例えば、上側が開口している容器を用いることが考えられる。そして、この場合、移動手段は、例えば、造形台において造形物が形成されている側を除去槽の側に向けるように造形台を反転させることにより、サポート層と共に造形物を除去槽へ向けて移動させる。このように構成すれば、例えば、サポート層及び造形物を除去槽へ向けて適切に移動させることができる。

また、更に具体的に、この場合、除去槽は、例えば、造形台を挟んで造形材料用ヘッド及びサポート材用ヘッドと対向する位置に設置される。このように構成すれば、例えば、造形台を反転させることで、サポート層及び造形物を除去槽に適切に収容させることができる。また、除去槽については、例えば、造形材料用ヘッド及びサポート材用ヘッドと対向する位置の外側に設置してもよい。この場合、移動手段は、例えば、造形材料用ヘッド及びサポート材用ヘッドと対向する位置の外側まで造形物を支持した状態の造形台を移動させた後に、造形台を反転させる。このように構成した場合も、例えば、サポート層及び造形物を除去槽に適切に収容させることができる。

また、移動手段を用いて造形物及びサポート層を自動的に除去槽へ移動させる場合、造形物等を移動させた後に、新たな造形物の造形を開始することも考えられる。また、この場合、例えば、複数の造形台を用いて、複数の造形物を順次造形することが考えられる。より具体的に、この場合、移動手段は、例えば、造形物の造形が開始される前に、造形中の造形物を支持する造形台を造形材料用ヘッド及びサポート材用ヘッドと対向する位置であるヘッド対向位置に設置する。そして、造形の完了後に、造形台に支持された状態のまま、造形物を除去槽へ向けて移動させる。また、造形物を支持している造形台がヘッド対向位置から除去槽へ向けて移動した後に、移動手段は、次の造形物の造形時に用いる他の造形台をヘッド対向位置に設置する。このように構成すれば、一つの造形物の造形の完了後に、次の造形物の造形の動作を適切に開始することができる。

また、この場合、除去槽についても、必要に応じて交換をすることが好ましい。より具体的に、この場合、例えば、除去槽設置位置に除去槽を設置する除去槽設置手段を更に用いることが考えられる。除去槽設置位置とは、例えば、移動手段が造形物を移動する先において除去槽を設置する位置として設定される位置のことである。また、この場合、例えば、除去槽設置位置に設置されている除去槽が造形物を収容した後に、除去槽設置手段は、その除去槽を除去槽設置位置以外の位置に移動させる。そして、次の造形物を収容すべき他の除去槽を除去槽設置位置に設置する。このように構成すれば、例えば、複数の造形物を順次造形する場合において、複数個の除去槽を用いることで、より効率的にサポート層の除去を行うことができる。また、この場合、除去槽の交換については、必ずしも１個の造形物毎に行うのではなく、所定の数の造形物を除去槽が収容した時点で行ってもよい。

また、移動手段は、例えばベルト部材等を駆動することで、造形物を移動させてもよい。この場合、例えば、少なくとも一部が造形材料用ヘッド及びサポート材用ヘッドと対向するベルト部材等を用いることが考えられる。また、この場合、造形材料用ヘッド及びサポート材用ヘッドは、例えば、ベルト部材へ向けて造形物の材料及びサポート層の材料を吐出することにより、造形物及びサポート層をベルト部材上に形成する。そして、移動手段は、例えば、造形物及びサポート層を載せたベルト部材を移動させることにより、ベルト部材と共に造形物及びサポート層を移動させる。このように構成すれば、例えば、造形物及びサポート層を適切に移動させることができる。

また、この場合、ベルト部材としては、例えば、少なくともサポート層の材料が通過可能な複数の穴が形成されたメッシュ状の部材を用いることが考えられる。このようなベルト部材を用いることにより、例えば、ベルト部材から造形物及びサポート層を取り外す場合に、より容易かつ適切に取り外しを行うことができる。また、これにより、例えば、自動的にベルト部材から造形物及びサポート層を取り外して除去槽に収容させる場合等に、造形物等の取り外しをより確実に行うことができる。また、この場合、造形台として、ベルト部材を挟んで造形材料用ヘッド及びサポート材用ヘッドと対向する台状部材を更に用いることが考えられる。また、この場合、ベルト部材について、例えば、メッシュを構成する穴を通過したサポート層の材料等が造形台と接触するように、造形台と一部が重なるように設置することが考えられる。

また、この場合、造形台及びベルト部材として、造形物の材料やサポート層の材料に対して接着性が異なる部材を用いることが考えられる。このように構成すれば、例えば、造形物及びサポート層の少なくともいずれかがベルト部材及び造形台に対して接触するように造形物及びサポート層を形成することで、下地部分に対する造形物及びサポート層の接着性を調整すること等が可能になる。また、この場合、造形物の材料やサポート層の材料に対する接着性について、造形台の接着性をベルト部材の接着性よりも大きくすることが考えられる。このように構成した場合、例えば、造形物の造形時には造形台の接着性を利用して高い密着性で造形物等を保持しつつ、ベルト部材の移動により造形台から造形物やサポート層が離れた後には、ベルト部材からの造形物等の取り外しを容易にすることができる。

また、この場合、例えば、造形台からの造形物等の剥離については、移動手段によりベルト部材を移動させることで行うことが考えられる。そして、この場合、メッシュを構成する穴の形状について、このような剥離を行いやすい形状にすることが好ましい。より具体的に、この場合、例えば、ベルト部材の複数の穴のそれぞれについて、移動手段がベルト部材を移動させる移動方向と直交する方向の幅が移動方向における一方側から他方側へ向けて徐々に広くなるテーパー状の穴にすることが考えられる。また、テーパー状の穴については、造形物を除去槽へ向けて移動させる場合の移動方向における後方側から前方側へ向けて幅が徐々に広くなる穴にすることがより好ましい。このように構成すれば、ベルト部材を移動させることで、造形台から造形物等をより適切に剥離させることができる。

また、ベルト部材としては、例えば、造形材料用ヘッド及びサポート材用ヘッドと対向する位置を含む経路に沿って周回する無端ベルト等を用いることが考えられる。また、この場合、例えば、この経路において湾曲する部分の通過時に造形物が除去槽へ落下するように、造形物等と共にベルトを移動させることが考えられる。このように構成すれば、ベルトの湾曲部分（Ｒ部）を利用して、ベルト部材から造形物等を適切に取り外すことができる。また、取り外した造形物等について、除去槽に適切に収容させることができる。

また、除去槽においては、必ずしもサポート層の除去を完了させるのではなく、例えばその後に行うサポート層の除去をより容易にするために、サポート層を軟化させること等も考えられる。また、例えば水により溶解するサポート層の材料を用いる場合、サポート層を水蒸気（スチーム）に接触させることで、サポート層を軟化させること等も考えられる。そのため、このような場合、除去槽として、例えば、水蒸気により少なくともサポート層を軟化させる容器（例えば、スチーム槽）を用いることも考えられる。また、水蒸気を用いてサポート層を軟化させる場合、除去槽としては、例えば、重力方向の下側に排水口を有する容器を用いることが好ましい。このように構成すれば、例えば、サポート層の除去に水蒸気をより適切に利用することができる。

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。

本発明によれば、サポート層の除去を効率的かつ適切に行うことができる。

本発明の一実施形態に係る造形装置１０の一例を示す図である。図１（ａ）は、造形装置１０の要部の構成の一例を示す。図１（ｂ）は、造形装置１０におけるヘッド部１２の構成の一例を示す。 造形物５０及びサポート層５２を除去槽６０へ移動させる動作について説明をする図である。図２（ａ）～（ｃ）は、造形物５０及びサポート層５２を除去槽６０へ移動させる動作における各タイミングでの様子の一例を示す。 造形物５０及びサポート層５２を除去槽６０へ移動させる動作について説明をする図である。図３（ａ）、（ｂ）は、造形物５０及びサポート層５２を除去槽６０へ移動させる動作における各タイミングでの様子の一例を示す。 造形装置１０の構成の変形例について説明をする図である。図４（ａ）、（ｂ）は、本変形例における造形装置１０の要部の構成の一例を示す側面図及び上面図である。 造形装置１０の構成の更なる変形例について説明をする図である。図５（ａ）、（ｂ）は、本変形例における造形装置１０の要部の構成の一例を示す側面図及び上面図である。 無端ベルト３２のより具体的な構成の一例を示す図である。図６（ａ）、（ｂ）は、無端ベルト３２の上面図及び側断面図である。 造形装置１０の構成の更なる変形例について説明をする図である。 除去槽６０の構成の変形例について説明をする図である。図８（ａ）は、水蒸気を用いてサポート層５２を軟化させる場合の除去槽６０の構成の一例を示す。図８（ｂ）は、水蒸気を用いてサポート層５２を軟化させる場合の除去槽６０の構成の他の例を示す。

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におけるヘッド部１２の構成の一例を示す。

尚、以下に説明をする点を除き、造形装置１０は、公知の造形装置と同一又は同様の特徴を有してよい。より具体的に、以下に説明をする点を除き、造形装置１０は、インクジェットヘッドを用いて造形物５０の材料となる液滴を吐出することで造形を行う公知の造形装置と同一又は同様の特徴を有してよい。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を造形する方法である。造形物５０とは、例えば、立体的な三次元構造物のことである。また、本例において、造形装置１０は、ヘッド部１２、造形台１４、走査駆動部１６、移動手段１８、剥離手段２０、洗浄手段２２、及び制御部３０を備える。

ヘッド部１２は、造形物５０の材料を吐出する部分である。本例において、造形物５０の材料としては、インクを用いる。この場合、インクとは、例えば、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。この場合、インクジェットヘッドとは、例えば、インクジェット方式でインクの液滴を吐出する吐出ヘッドのことである。また、より具体的に、ヘッド部１２は、造形物５０の材料として、複数のインクジェットヘッドから、所定の条件に応じて硬化するインクを吐出する。そして、着弾後のインクを硬化させることにより、造形物５０を構成する各層を重ねて形成する。また、本例では、インクとして、紫外線の照射により液体状態から硬化する紫外線硬化型インク（ＵＶインク）を用いる。

また、ヘッド部１２は、造形物５０の材料に加え、サポート層５２の材料を更に吐出する。これにより、ヘッド部１２は、造形物５０の周囲等に、必要に応じて、サポート層５２を形成する。サポート層５２とは、例えば、造形中の造形物５０の外周等を囲むことで造形物５０を支持する積層構造物のことである。サポート層５２は、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。また、サポート層５２については、例えば、造形中の造形物５０の少なくとも一部を支持する構造物等と考えることもできる。サポート層５２は、造形物５０の造形時において、必要に応じて形成され、造形の完了後に除去される。この場合、造形の完了後とは、例えば、インクジェットヘッドを用いて行う造形の動作の完了後のことである。

造形台１４は、造形中の造形物５０を支持する台状部材であり、ヘッド部１２におけるインクジェットヘッドと対向する位置に配設され、造形中の造形物５０を上面に載置する。また、本例において、造形台１４は、少なくとも上面が積層方向（図中のＺ方向）へ移動可能な構成を有しており、走査駆動部１６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、より具体的に、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。また、本例において、造形台１４は、更に、反転可能に配設されており、移動手段１８により駆動されることで、反転前に重力方向の上側を向いていた面（上面）が下側を向くように、向きを変更する。

尚、本例において、造形台１４は、所定の範囲内での移動や回転のみが可能なように造形装置１０に固定されている固定台である。この場合、固定台とは、例えば、造形装置１０のいずれかの箇所に対して造形台のいずれかの箇所の相対位置が固定されている台のことである。また、固定台については、例えば、何らかの固定用部材を用いて造形装置１０に設置されている台等と考えることもできる。この場合、固定用部材を用いて造形装置１０に設置されるとは、例えば、造形装置１０からの落下等を防ぐための部材等を用いて造形装置１０に設置されることである。また、造形装置１０の変形例においては、例えば、より容易に取り外し可能なトレイ状の造形台１４を用いること等も考えられる。この場合、トレイ状の造形台１４とは、例えば、造形装置１０における所定の位置に載置されることで造形装置１０に設置されるような造形台１４のことである。また、この場合、造形台１４について、造形装置１０の一部ではなく、造形時に必要に応じて使用する部材等を考えることもできる。このようなトレイ状の造形台１４を用いる場合の例については、後に更に詳しく説明をする。

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

この場合、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。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。副走査動作については、例えば、予め設定された送り量だけ副走査方向へ造形台１４に対して相対的に移動する動作等と考えることもできる。また、走査駆動部１６は、例えば、主走査動作の合間に、ヘッド部１２に副走査動作を行わせる。積層方向走査とは、例えば、造形中の造形物５０に対して相対的に積層方向へヘッド部１２を移動させる動作のことである。走査駆動部１６は、造形の動作の進行に合わせてヘッド部１２に積層方向走査を行わせることにより、積層方向において、造形中の造形物５０に対するインクジェットヘッドの相対位置を調整する。

移動手段１８は、除去槽６０へ向けて造形物５０を移動するための構成であり、造形装置１０において行う造形の動作の完了後（造形の完了後）に、サポート層５２と共に造形物５０を除去槽６０へ向けて移動させる。この場合、除去槽６０とは、サポート層５２の除去時に造形物５０を収容する容器のことである。除去槽６０については、例えば、サポート層５２の除去に用いる物質が充填される容器等と考えることもできる。また、サポート層５２の除去時とは、例えば、造形装置１０での造形中に形成したサポート層５２を除去する動作時のことである。サポート層５２の除去時については、例えば、サポート層５２を除去する動作を行う期間の少なくとも一部等と考えることもできる。

また、より具体的に、本例において、サポート層５２の材料としては、水に溶解する水溶性の材料を用いる。この場合、水溶性の材料は、所定の液体により溶解する物質の一例である。また、水は、サポート層５２の材料の除去に用いる液体であるサポート除去液の一例である。水については、サポート層５２を溶解させる液体の一例と考えることもできる。また、この場合、除去槽６０としては、水を貯留する容器である水槽（浴槽）を用いる。この場合、サポート層５２が全て溶解するまで造形物５０を除去槽６０に入れておくことで、サポート層５２の除去を完了させることが考えられる。

尚、上記のように、サポート層５２の除去時については、例えば、サポート層５２を除去する動作を行う期間の少なくとも一部等と考えることもできる。そのため、除去槽６０は、必ずしもサポート層５２が全て溶解するまでではなく、例えば、ある程度のサポート層５２が溶解するまで造形物５０を収容してもよい。この場合、サポート層５２から造形物５０を取り出した後に、例えば、必要に応じて残りのサポート層５２を除去すること等が考えられる。

また、本例において、移動手段１８は、例えば、オペレータの操作等を要することなく、除去槽６０へ向けて、自動的に造形物５０を移動させる。この場合、除去槽６０へ向けて造形物５０を移動させるとは、例えば、除去槽６０に収容される位置にまで造形物５０を移動させることである。除去槽６０に収容される位置とは、例えば、その後もオペレータの操作等を要することなく造形物５０が除去槽６０に収容されるようになる位置のことである。また、より具体的に、本例において、移動手段１８は、剥離手段２０により造形台１４から造形物５０及びサポート層５２を剥離することで除去槽６０へ造形物５０及びサポート層５２が落下する位置までサポート層５２と共に造形物５０を移動させる。また、造形装置１０の構成や動作の変形例においては、移動手段１８により、直接、除去槽６０の中にまで造形物５０を移動させてもよい。移動手段１８を用いて除去槽６０へ向けて造形物５０を移動させる動作については、後に更に詳しく説明をする。

剥離手段２０は、造形物５０及びサポート層５２を除去槽６０へ移動させる前（例えば、直前）に造形台１４から造形物５０及びサポート層５２を剥離するための構成である。洗浄手段２２は、造形物５０及びサポート層５２を造形台１４から剥離した後に造形台１４を洗浄するための構成（洗浄ユニット）である。また、本例においては、剥離手段２０及び洗浄手段２２も、オペレータの操作等を要することなく、自動的に、剥離や洗浄の動作を行う。剥離手段２０及び洗浄手段２２のより具体的な動作についても、移動手段１８を用いて除去槽６０へ向けて造形物５０を移動させる動作の説明と共に、後に更に詳しく説明をする。

制御部３０は、例えば造形装置１０のＣＰＵであり、造形装置１０の各部を制御することにより、造形装置１０における造形の動作を制御する。より具体的に、制御部３０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、インクジェットヘッドを用いて行う造形物５０の造形の完了後、制御部３０は、移動手段１８及び剥離手段２０等の動作を制御することで、サポート層５２と共に造形物５０を除去槽６０へ移動させる。本例によれば、造形物５０を適切に造形できる。

続いて、ヘッド部１２のより具体的な構成について、説明をする。本例において、ヘッド部１２は、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１４と対向する面に、所定のノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列を有する。また、本例において、ノズル列方向は、副走査方向と平行な方向である。また、ヘッド部１２における複数のインクジェットヘッドは、造形台１４と対向する位置において造形物５０の材料及びサポート層５２の材料を吐出する。また、これにより、造形物５０及びサポート層５２を造形台１４上に形成する。

また、より具体的に、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、サポート層５２の材料を吐出する。本例において、サポート層５２の材料としては、上記においても説明をしたように、水溶性の材料を用いる。このような材料としては、例えば、造形物５０の材料よりも紫外線による硬化度が弱い紫外線硬化型インク等と用いることが考えられる。また、サポート層５２の材料としては、例えば、サポート層用の公知の材料を好適に用いることができる。

また、ヘッド部１２が有する複数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以外のインクジェットヘッドは、造形物５０の材料を吐出する造形材料用ヘッドの一例である。また、これらのうち、インクジェットヘッド１０２ｗは、白色（Ｗ色）のインクを吐出する。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（光反射領域）を形成する場合に用いられる。また、この場合、造形物５０の内部の領域についても白色のインクで形成して、光反射領域を兼用させてもよい。また、内部の領域については、サポート層５２の材料以外の任意の材料で形成してもよい。

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は、着色された造形物５０の造形時に用いられる着色用のインクジェットヘッドであり、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それぞれ吐出する。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。また、インクジェットヘッド１０２ｔは、クリアインクを吐出するインクジェットヘッドであり、クリアインクを吐出する。クリアインクとは、例えば、無色の透明色（Ｔ）であるクリア色のインクのことである。

複数の紫外線光源１０４は、インクを硬化させるための光源（ＵＶ光源）であり、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、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を適切に造形できる。また、必要に応じて、造形物５０の周囲等に、サポート層５２を適切に形成できる。

続いて、ヘッド部１２における各インクジェットヘッドを用いて造形物５０及びサポート層５２を形成した後の動作に関し、移動手段１８を用いて除去槽６０へ向けて造形物５０を移動させる動作等について、更に詳しく説明をする。図２及び図３は、本例において造形物５０及びサポート層５２を除去槽６０へ移動させる動作について説明をする図である。図２（ａ）～（ｃ）及び図３（ａ）、（ｂ）は、造形物５０及びサポート層５２を除去槽６０へ移動させる動作における各タイミングでの様子の一例を示す。

また、より具体的に、図２（ａ）は、造形装置１０において造形物５０の造形を行っている造形中の様子の一例を示す。この場合、ヘッド部１２における各インクジェットヘッドから造形台１４へ向けてインクを吐出することにより、造形台１４上に造形物５０及びサポート層５２を形成する。また、本例においては、図中に示すように、造形物５０の下側にも、サポート層５２を形成する。この場合、サポート層５２において造形物５０の下側にある部分については、例えば、造形物５０の土台として形成される部分等と考えることができる。このように構成すれば、例えば、造形台１４と造形物５０とを直接接触させずに、造形台１４上に適切に造形物５０を形成することができる。また、これにより、例えば、後に行う造形台１４からの造形物５０の剥離時において、造形物５０への影響を抑えつつより適切に造形物５０を剥離することができる。

また、本例において、除去槽６０としては、重力方向の上側が開口している容器を用いる。そして、除去槽６０は、図中に示すように、ヘッド部１２における各インクジェットヘッドと造形台１４を挟んで対向する位置に設置されることにより、造形台１４に対し、ヘッド部１２と反対側に設置される。この場合、ヘッド部１２における各インクジェットヘッドの位置は、重力方向において、造形台１４よりも上側になる。また、除去槽６０は、造形台１４よりも下側に設置される。

また、ヘッド部１２を用いて行う造形装置１０での造形の完了後、移動手段１８は、所定の回転軸に対して造形台１４を回転させることにより、図２（ｂ）に示すように、造形台１４を反転させる。この場合、造形台１４を反転させるとは、例えば、造形台１４において造形物５０が形成されている側を除去槽６０の側に向けるように、造形台１４を反転させることである。また、この場合、この反転の動作により、移動手段１８は、サポート層５２と共に造形物５０を除去槽６０へ向けて移動させる。

また、本例においては、造形台１４を反転させた後に、図２（ｃ）に示すように、剥離手段２０により、造形台１４から造形物５０及びサポート層５２を剥離する。また、より具体的に、本例において、剥離手段２０は、例えばワイヤ等を用いて自動的に行う切断（カット）の動作により、造形台１４から造形物５０及びサポート層５２を切り離す。また、この場合、例えば、サポート層５２において土台として形成されている部分を切断することで、造形物５０及びサポート層５２を剥離することが考えられる。このように構成すれば、例えば、造形台１４から造形物５０及びサポート層５２を適切に剥離することができる。また、この場合、切断された後の造形物５０及びサポート層５２は、例えばそのまま下へ落下することで、図中に示すように、除去槽６０に収容される。そのため、本例によれば、例えば、造形物５０の造形が完了した後において、造形台１４からの取り外し作業や、除去槽６０への運搬等に人手（オペレータによる手作業等）を要することなく、自動的かつ速やかに造形物５０及びサポート層５２を除去槽６０へ移動させることができる。また、これにより、例えば、造形の完了後に、サポート層５２の除去を早期に適切に開始することができる。また、サポート層５２の除去を早期に開始することで、例えば、サポート層５２の除去等をより効率的に行うことができる。また、この場合、例えば、造形物５０等を除去槽６０へ移動させるために造形装置１０の造形の動作を長時間停止させること等の必要も生じない。そのため、例えば、造形物５０の造形をより効率的かつ適切に行うことができる。

ここで、本例においては、移動手段１８により造形台１４を反転させた後、剥離手段２０を用いて造形台１４から造形物５０及びサポート層５２を剥離することで、造形物５０及びサポート層５２を除去槽６０へ移動させる。そして、この場合、例えば、上記において説明をした移動手段１８の動作と、剥離手段２０の動作とを合わせて、除去槽６０へ向けて造形物５０等を移動させる動作（移動手段の動作）と考えてもよい。また、本例のように、造形台１４を反転させる場合、反転後にヘッド部１２の側を向く面を利用して、更に造形を行うことも可能である。

より具体的に、この場合、例えば図３（ａ）に示すように、先に造形が完了した造形物５０の周囲にあるサポート層５２の除去を除去槽６０において行っている間に、反転後の造形台１４においてヘッド部１２と対向する面の上で、新たな造形物５０の造形を行う。また、この場合も、必要に応じて、造形物５０の下側や造形物５０の周囲に、サポート層５２を形成する。また、この場合、図２（ｃ）を用いて説明をした動作において造形物５０及びサポート層５２を剥離した箇所に対し、洗浄手段２２を用いて、洗浄を行う。また、これにより、造形台１４において除去槽６０と対向している面について、更に新たな造形を行うことが可能な状態にする。

また、図３（ａ）に示した造形の動作が完了した後には、移動手段１８により再度造形台１４を反転させることで、除去槽６０へ向けて造形物５０及びサポート層５２を移動させる。また、この場合、図２（ｂ）、（ｃ）等を用いて上記において説明をした動作と同様の動作を実行することで、新たに造形した造形物５０及びサポート層５２を除去槽６０内に移動させる。また、この場合、上記の動作を更に繰り返すことで、造形台１４の両面を利用して、複数の造形物５０を順次造形することができる。また、この場合、除去槽６０への造形物５０等の移動、造形台１４からの造形物５０等の剥離、及び造形台１４の洗浄等を自動的に行うことで、造形装置１０の動作を停止させることなく、連続的に造形を行うことが可能である。そのため、本例によれば、例えば、複数の造形物５０を効率的かつ適切に造形することができる。また、上記のような本例の動作については、例えば、造形台１４の上面側で造形を行いつつ下面側でサポート層５２の除去する動作を自動的に繰り返す動作等と考えることもできる。

ここで、上記のように、本例においては、造形台１４を反転させることで、除去槽６０に向けて造形物５０及びサポート層５２を移動させる。そして、この場合、ヘッド部１２と除去槽６０との間に、造形台１４を回転させるためのスペースを確保することが必要になる。そのため、本例において、造形台１４の回転時には、例えば、ヘッド部１２、造形台１４、及び除去槽６０の一部又は全てを積層方向へ適宜移動させることで、回転に必要なスペースを確保することが考えられる。また、上記のように、本例においては、造形台１４の両面を利用することで、多数の造形物５０を順次造形することができる。そして、この場合、必要に応じて、除去槽６０を交換することも考えられる。より具体的に、この場合、例えば、所定の位置に除去槽６０を自動的に設置する除去槽設置手段等を用いて、予め設定された数の造形物５０を除去槽６０が収容する毎に除去槽６０を交換すること等が考えられる。また、除去槽６０へ向けて造形物５０及びサポート層５２を移動させる具体的な構成については、上記の構成に限らず、様々な変更を行うことも可能である。そこで、以下、造形装置１０の構成の様々な変形例について、説明をする。

図４は、造形装置１０の構成の変形例について説明をする図である。図４（ａ）、（ｂ）は、本変形例における造形装置１０の要部の構成の一例を示す側面図及び上面図である。尚、以下に説明をする点を除き、図４において、図１～３と同じ符号を付した構成は、図１～３における構成と同一又は同様の特徴を有してよい。

本例において、造形装置１０は、ヘッド部１２、走査駆動部１６、移動手段１８、除去槽設置部２４、及び制御部３０を備える。また、造形装置１０は、これらの構成に加え、取り外し可能なトレイ状の造形台１４を用いて、造形物５０の造形を行う。また、上記の構成のうち、除去槽設置部２４は、予め設定された除去槽設置位置に除去槽６０を設置する除去槽設置手段の一例であり、除去槽設置位置に設置する除去槽６０を所定のタイミングにおいて自動的に順次変更することにより、除去槽６０の交換を実行する。

また、より具体的に、本変形例において、除去槽設置位置とは、移動手段１８が造形物５０を移動する先において除去槽６０を設置する位置として設定される位置のことである。また、この場合、除去槽設置部２４は、除去槽設置位置に設置されている除去槽６０が造形物５０を収容した後に、その除去槽６０除去槽を除去槽設置位置以外の位置に移動させる。そして、次の造形物５０を収容すべき他の除去槽６０を除去槽設置位置に設置する。このように構成すれば、例えば、複数の造形物５０を順次造形する場合において、複数個の除去槽６０を用いることで、より効率的にサポート層５２の除去を行うことができる。また、この場合、除去槽６０の交換については、例えば除去槽６０が１個の造形物５０を収容する毎に行うことが考えられる。また、除去槽６０の交換については、必ずしも１個の造形物毎に行うのではなく、例えば所定の数の造形物５０を除去槽６０が収容した時点で行ってもよい。

また、図中に示すように、本例において、除去槽設置位置は、ヘッド部１２と対向する位置の外側に設定されている。そのため、除去槽設置部２４は、ヘッド部１２における各インクジェットヘッドと対向する位置の外側に除去槽６０を設置する。そして、この場合、移動手段１８は、ヘッド部１２と対向する位置において造形物５０が造形された後に、ヘッド部１２と対向する位置の外側へ造形物５０を移動させることで、除去槽６０に造形物５０を近づける。また、上記のように、本例においては、トレイ状の造形台１４を用いる。そして、造形物５０及びサポート層５２を支持した状態の造形台１４を移動させることで、造形物５０及びサポート層５２を移動させる。また、除去槽６０の上部へ移動した時点で造形台１４を反転させることで、除去槽６０に造形物５０を収容させる。このように構成すれば、例えば、除去槽６０へ向けて造形物５０及びサポート層５２を適切に移動させることができる。また、この場合、除去槽６０内でサポート層５２が溶解することで、造形物５０は、造形台１４から分離する。そのため、サポート層５２の除去後には、造形台１４を再利用することも可能である。

ここで、本変形例においては、例えばベルト部材等の搬送手段を用いて、造形台１４を移動させることが考えられる。また、この場合、図中に示すように、移動手段１８を用いて造形物５０及びサポート層５２を自動的に除去槽６０へ移動させる動作に合わせ、造形物５０等を移動させた後に、新たな造形物５０の造形を開始する。この場合、例えば、複数の造形台１４を用い、順次ヘッド部１２と対向させることで、複数の造形物５０を連続して造形することが考えられる。

より具体的に、本変形例において、移動手段１８は、それぞれの造形物５０の造形が開始される前に、ヘッド対向位置に造形台１４を設置する。この場合、ヘッド対向位置とは、ヘッド部１２における各インクジェットヘッドと対向する位置のことである。そして、造形の完了後に、移動手段１８は、造形台１４に支持された状態のまま、造形物５０を除去槽６０へ向けて移動させる。また、造形物５０を支持している造形台１４がヘッド対向位置から除去槽６０へ向けて移動した後に、移動手段１８は、次の造形物５０の造形時に用いる他の造形台１４をヘッド対向位置に設置する。この場合、造形物５０を支持している造形台１４がヘッド対向位置から除去槽６０へ向けて移動した後とは、必ずしも除去槽６０に造形物５０等が収容された後ではなく、造形台１４が除去槽６０へ向けて移動を開始して、ヘッド対向位置に次の造形台１４が設置可能になったタイミングであってよい。このように構成すれば、一つの造形物５０の造形の完了後に、次の造形物５０の造形の動作を適切に開始することができる。また、これにより、例えば、複数の造形物５０の造形をより効率的かつ適切に行うことができる。また、本変形例において、除去槽設置部２４は、例えば図４（ｂ）に示すように、ヘッド対向位置から除去槽設置位置へ向けて造形台１４を搬送する搬送方向と直交する方向へ複数の除去槽６０を移動させることで、それぞれの除去槽６０を除去槽設置位置へ順次設置する。このように構成すれば、除去槽６０の交換を自動的かつ適切に行うことができる。

また、上記のように、本変形例においては、例えばベルト部材等の搬送手段を用いて、造形台１４を移動させる。これに対し、造形装置１０の構成の更なる変形例においては、ベルト部材上に直接造形物５０を造形すること等も考えられる。

図５は、造形装置１０の構成の更なる変形例について説明をする図である。図５（ａ）、（ｂ）は、本変形例における造形装置１０の要部の構成の一例を示す側面図及び上面図である。尚、以下に説明をする点を除き、図５において、図１～４と同じ符号を付した構成は、図１～４における構成と同一又は同様の特徴を有してよい。

本変形例において、造形装置１０は、ヘッド部１２、造形台１４、走査駆動部１６、移動手段１８、除去槽設置部２４、無端ベルト３２、駆動ローラ３４、複数の従動ローラ３６、テンションローラ３８、及び分離板４２を有する。また、これらの構成のうち、無端ベルト３２は、ベルト部材の一例であり、ヘッド部１２における各インクジェットヘッドと対向する位置を含む経路に沿って周回するように設置される。この場合、無端ベルト３２について、例えば、少なくとも一部がヘッド部１２における各インクジェットヘッドと対向するエンドレスベルト等と考えることもできる。また、この場合、造形台１４は、図中に示すように、無端ベルト３２を挟んでヘッド部１２と対向する位置に設置される台状部材であり、無端ベルト３２においてヘッド部１２と対向する領域を支持する。このように構成すれば、例えば、ヘッド部１２と対向する位置において、造形中の造形物５０の重み等の影響で無端ベルト３２に撓み等が生じることを適切に防ぐことができる。また、これにより、造形物５０の造形を高い精度でより適切に行うことができる。

また、この場合、ヘッド部１２における各インクジェットヘッドは、無端ベルト３２へ向けて造形物５０及びサポート層５２の材料を吐出することにより、造形物５０及びサポート層５２を無端ベルト３２上に形成する。そして、この場合、移動手段１８は、造形物５０及びサポート層５２を載せた無端ベルト３２を移動させることにより、無端ベルト３２と共に造形物５０及びサポート層５２を移動させる。このように構成した場合も、例えば、造形物５０及びサポート層５２を適切に移動させることができる。また、より具体的に、本変形例においては、回転により無端ベルト３２を移動させるローラ（送りローラ）である駆動ローラ３４を移動手段１８により回転駆動することで、無端ベルト３２を移動させる。この場合、移動手段１８は、例えばモータの駆動力により駆動ローラ３４を回転させることで、移動手段１８を移動させる。また、これにより、移動手段１８は、無端ベルト３２と共に、造形物５０及びサポート層５２を移動させる。また、本変形例において、複数の従動ローラ３６は、無端ベルト３２の経路を設定するためのローラであり、所定の位置で無端ベルト３２の移動に伴って回転する。また、この場合、少なくとも一つの従動ローラ３６は、無端ベルト３２の移動方向においてヘッド部１２と対向する位置よりも下流側に設置されることで、無端ベルト３２に湾曲部２０２を形成する。

この場合、湾曲部２０２とは、例えば、無端ベルト３２において湾曲している部分（Ｒ部）のことである。また、本変形例においては、重力方向における湾曲部２０２の下側に除去槽６０を設置し、湾曲部２０２の曲率について、湾曲部２０２の通過時に無端ベルト３２から造形物５０及びサポート層５２が離れるような曲率（例えば、十分に小さな曲率）に設定する。このように構成すれば、例えば、無端ベルト３２の湾曲部２０２を利用して、湾曲部２０２の通過時に無端ベルト３２から造形物５０及びサポート層５２を分離することができる。また、これにより、例えば、湾曲部２０２から造形物５０等を適切に取り外して、除去槽６０へ落下させることができる。このように、本変形例においても、造形物５０及びサポート層５２を移動させて、除去槽６０に適切に収容させることができる。また、これにより、本変形例においても、サポート層５２の除去を効率的かつ適切に行うことができる。

また、本変形例において、テンションローラ３８は、無端ベルト３２に所定のテンションを付与するためのローラであり、バネ等の付勢力を受けながら無端ベルト３２と接触することで、無端ベルト３２にテンションを付与する。また、分離板４２は、湾曲部２０２の位置において造形物５０又はサポート層５２と接触するように設置された板状部材である。このような分離板４２を用いることにより、湾曲部２０２において、無端ベルト３２から造形物５０等をより確実に取り外すことができる。また、この場合、分離板４２について、無端ベルト３２から分離した造形物５０等を除去槽６０に落下させるガイド部材として用いることも考えられる。また、図５（ｂ）に示すように、本変形例においても、除去槽設置部２４を用いて、除去槽６０を順次交換する。この場合、湾曲部２０２において無端ベルト３２から取り外された造形物５０等が落下する位置を除去槽設置位置に設定して、複数の除去槽６０のそれぞれを順番に設置することが考えられる。

ここで、図１を用いて上記においても説明をしたように、造形物５０の造形時おいて、走査駆動部１６は、造形の動作の進行に合わせて、ヘッド部１２に積層方向走査を行わせる。そして、この場合において、例えばヘッド部１２の積層方向における位置を固定して、造形台１４等の側を積層方向へ移動させること等も考えられる。これに対し、本例のように、造形台１４の他に無端ベルト３２等を用いる場合、造形台１４の側を移動させるのであれば、造形台１４と共に、無端ベルト３２、駆動ローラ３４、従動ローラ３６、テンションローラ３８、及び分離板４２等も移動させることが考えられる。また、この場合、必要に応じて、除去槽６０も共に移動させてもよい。また、積層方向走査時には、積層方向へ造形台１４等を移動させるのではなく、ヘッド部１２の側を移動させてもよい。

また、本変形例のように無端ベルト３２を用いる場合、ヘッド部１２と対向する位置での造形時には造形物５０及びサポート層５２を無端ベルト３２に対して適切かつ十分に密着させつつ、湾曲部２０２での取り外し時には造形物５０及びサポート層５２を容易に取り外せることが好ましい。そして、この場合、無端ベルト３２として、例えば、複数の穴が形成されたメッシュ状の部材を用いることが考えられる。この場合、メッシュ状とは、例えば、多数の穴が並んで形成される状態のことである。また、このような無端ベルト３２としては、例えば、少なくとも表面がステンレス（ＳＵＳ）で形成されたベルト部材を用いることが考えられる。

図６は、無端ベルト３２のより具体的な構成の一例を示す図であり、図５を用いて説明をした造形装置１０において用いられる無端ベルト３２の構成の一例を示す。図６（ａ）、（ｂ）は、無端ベルト３２の上面図及び側断面図である。また、図６（ｂ）においては、本変形例における無端ベルト３２の断面の一例を造形物５０、サポート層５２、及び造形台１４と共に示す。図中に示すように、本変形例において、無端ベルト３２は、複数の穴３０２が形成されたメッシュ状の部材である。また、この場合、それぞれの穴３０２としては、少なくともサポート層５２の材料が通過可能な大きさの穴が形成されている。また、図５においても図示しているように、本変形例において、無端ベルト３２は、一部が造形台１４と重なるように設置される。この場合、サポート層５２の材料が通過可能であることについて、例えば、穴３０２の部分に吐出されたサポート層５２の材料が穴３０２を通過して、造形台１４と接触する状態等と考えることもできる。また、無端ベルト３２上に造形物５０の材料を直接吐出する場合には、穴３０２について、造形物５０及びサポート層５２の材料が通過可能な大きさの穴等と考えることもできる。

このように構成した場合、無端ベルト３２上のサポート層５２又は造形物５０（例えば、サポート層５２により形成される土台部分）は、穴３０２がない部分でのみ無端ベルト３２に接着し、穴３０２の部分では、造形台１４に接着することになる。そして、この場合、ヘッド部１２と対向する位置で造形物５０を造形している間、サポート層５２等における最下部の各位置は、無端ベルト３２又は造形台１４のいずれかに対して接着している状態になる。そのため、この場合、造形を行っている間において、無端ベルト３２に対する造形物５０及びサポート層５２の密着性を適切に高めることができる。また、密着性を高めることで、例えば、造形物５０及びサポート層５２を無端ベルト３２上に適切に保持することができる。また、これにより、例えば、造形物５０の形成時に形成されるインクの層に反り等が発生することを適切に防ぐことができる。

また、この場合、ヘッド部１２と対向する位置での造形の動作が完了した段階で、移動手段１８（図５参照）は、造形台１４の位置を固定したまま、除去槽６０（図５参照）へ向けて無端ベルト３２を移動させる。そして、この場合、サポート層５２等の最下部において造形台１４と接着していた部分は、無端ベルト３２の移動に伴い、造形台１４から剥離されることになる。また、その結果、無端ベルト３２の湾曲部２０２（図５参照）等において無端ベルト３２から造形物５０等を取り外す時点において、無端ベルト３２に対する造形物５０及びサポート層５２の密着性は、例えば穴３０２が形成されていない無端ベルト３２を用いる場合等と比べて低い状態になる。そのため、本変形例によれば、例えば、無端ベルト３２から造形物５０等を取り外す場合に、より容易かつ適切に取り外しを行うことができる。また、これにより、例えば、自動的に無端ベルト３２から造形物５０等を取り外して除去槽６０に収容させる動作をより確実に行うことができる。

ここで、本変形例において、無端ベルト３２については、例えば、造形物５０等の剥離を容易にした剥離ベルト等と考えることもできる。また、この場合、造形台１４及び無端ベルト３２として、造形物５０の材料やサポート層５２の材料に対して接着性が異なる部材を用いることが考えられる。このように構成した場合、例えば、穴３０２の密度や大きさ等を適宜変更することで、無端ベルト３２及び造形台１４により構成される下地部分に対する造形物５０及びサポート層５２の接着性を調整すること等が可能になる。この場合、下地部分については、例えば、造形台１４及び無端ベルト３２において造形物５０又はサポート層５２と接触する部分等と考えることもできる。

また、より具体的に、この場合、造形物５０及びサポート層５２の材料に対する接着性（特に、サポート層５２に対する接着性）について、造形台１４の接着性を無端ベルト３２の接着性よりも大きくすることが好ましい。このように構成すれば、例えば、造形台１４に対して造形物５０又はサポート層５２が接着している造形物５０の造形時には高い密着性で造形物等を保持しつつ、造形台１４から造形物５０及びサポート層５２が剥離した後に行う造形物５０等の取り外しを容易にすることができる。

また、この場合、無端ベルト３２として、例えば、サポート層５２の材料等（例えば、造形物５０の材料及びサポート層５２の材料）を弾く部材等を用いることも考えられる。この場合、例えば造形台１４を用いずに、単に穴３０２が形成されている無端ベルト３２を用いるのみであると、無端ベルト３２上にサポート層５２等を適切に形成できなくなるおそれがある。これに対し、本変形例においては、無端ベルト３２を挟んでヘッド部１２と対向する位置に造形台１４を設置して、穴３０２を介してサポート層５２の材料等を造形台１４と接触させることで、このような無端ベルト３２を用いる場合にも、サポート層５２等を適切に形成することができる。また、これにより、造形時において、造形物５０及びサポート層５２を適切に保持することができる。また、無端ベルト３２を移動させて造形台１４から造形物５０及びサポート層５２を剥離した後には、無端ベルト３２からより容易に造形物５０等を取り外すことができる。

また、この場合、無端ベルト３２においてメッシュを構成する穴３０２の形状について、無端ベルト３２の移動時に造形台１４からサポート層５２等を剥離しやすい形状にすることが好ましい。また、より具体的に、この場合、無端ベルト３２の複数の穴３０２のそれぞれについて、例えば図中に示す三角形状の穴３０２のように、テーパー状の穴にすることが好ましい。この場合、テーパー状の穴とは、例えば、移動手段１８が無端ベルト３２を移動させる移動方向と直交する方向の幅が移動方向における一方側から他方側へ向けて徐々に広くなるようなテーパー状の穴のことである。穴３０２の幅とは、例えば、穴３０２の開口部（例えば、ヘッド部１２と対向する面における穴３０２の開口部）における幅のことである。また、この場合、移動方向とは、造形物５０を除去槽６０へ向けて移動させる場合の移動方向のことである。また、更に具体的に、本変形例において、それぞれの穴３０２は、深さ方向に各位置での形状が同じになる貫通孔である。また。それぞれの穴３０２については、この移動方向における後方側から前方側へ向けて幅が徐々に広くなるようなテーパー状の穴になっている。このような穴３０２については、例えば、無端ベルト３２の移動方向において後方側が細くなるテーパー状の穴等と考えることもできる。このように構成すれば、例えば、無端ベルト３２を移動させることで、サポート層５２等において穴３０２の中にある部分を造形台１４から容易かつ適切に剥離することができる。また、これにより、例えば、造形台１４から造形物５０等をより適切に剥離させることができる。

また、無端ベルト３２の素材やサポート層５２の材料の特性等によっては、テーパー状の穴３０２の向きを上記と反対にして、移動方向において前方側が細くなるテーパー状の穴を用いること等も考えられる。また、造形時に求められる条件等によっては、サポート層５２の材料等に対する接着性に関し、造形台１４の接着性を無端ベルト３２の接着性よりも大きくすること等も考えられる。このような場合にも、穴３０２を有する無端ベルト３２を用いることで、例えば、無端ベルト３２からの造形物５０等の取り外しをより容易にすることができる。また、例えば、下地部分に対する造形物５０及びサポート層５２の接着性を適切に調整することができる。

また、無端ベルト３２を用いて造形物５０等を移動させる場合において、造形装置１０の構成の更なる変形例では、造形物５０等を無端ベルト３２から取り外さずに、サポート層５２の除去を行うこと等も考えられる。図７は、造形装置１０の構成の更なる変形例について説明をする図であり、本変形例における造形装置１０の要部の構成の一例を示す。尚、以下に説明をする点を除き、図７において、図１～６と同じ符号を付した構成は、図１～４における構成と同一又は同様の特徴を有してよい。

本変形例においても、造形装置１０は、無端ベルト３２を用いて、ヘッド部１２と対向する位置で形成された造形物５０及びサポート層５２を移動させる。しかし、この場合において、途中で造形物５０及びサポート層５２を無端ベルト３２から剥離することなく、造形台１４の裏面側まで移動させる。この場合、造形台１４の裏面側とは、造形台１４においてヘッド部１２から遠い方の面の側のことである。また、本変形例において、除去槽６０は、内部を無端ベルト３２の一部が通るようにして、造形台１４の裏面側に設置される。

このように構成すれば、例えば、無端ベルト３２から造形物５０等を取り外すことなく、造形物５０及びサポート層５２を除去槽６０内に移動させることができる。また、これにより、サポート層５２を溶解させる液体である水に造形物５０及びサポート層５２を浸漬して、サポート層５２の除去を適切に行うことができる。そのため、本変形例においても、サポート層５２の除去を効率的かつ適切に行うことができる。また、この場合、除去槽６０内を移動している間にサポート層５２を溶解することで、除去槽６０内において、造形物５０等を無端ベルト３２から適切に取り外すことができる。また、これにより、造形物５０等を取り外した箇所が再度ヘッド部１２と対向する位置へ移動したタイミングにおいて、新たな造形物５０を適切に造形することができる。

また、上記においては、除去槽６０について、主に、除去槽６０内でサポート層５２の除去を完了させる場合の例を説明した。また、そのような場合に好ましい構成の例として、除去槽６０について、液体である水を貯留する場合の例を説明した。しかし、除去槽６０においては、必ずしもサポート層５２の除去を完了させるのではなく、例えばその後に行うサポート層５２の除去をより容易にするために、サポート層５２を軟化させること等も考えられる。また、このような場合も、除去槽６０について、例えば、サポート層５２の除去に関連する動作の中で少なくとも一時的に造形物５０を収容していると考えることもできる。また、その結果、除去槽６０について、例えば、サポート層５２の除去時に造形物５０を収容する容器等と考えることもできる。

また、この場合、除去槽６０について、液体を貯留する以外の方法で使用することも考えられる。より具体的に、例えば、上記において説明をした各構成のように、水により溶解するサポート層５２の材料を用いる場合、サポート層５２を水蒸気（スチーム）に接触させることで、サポート層５２を軟化させることも可能である。そのため、このような場合、除去槽６０として、例えば、水蒸気によりサポート層５２を軟化させる容器（例えば、スチーム槽）を用いることも考えられる。

図８は、除去槽６０の構成の変形例について説明をする図であり、水蒸気を用いてサポート層５２を軟化させる場合の除去槽６０の構成の例を示す。図８（ａ）は、水蒸気を用いてサポート層５２を軟化させる場合の除去槽６０の構成の一例を示す。本変形例において、除去槽６０は、蒸気発生部４０２及び排水口４０４を有する。蒸気発生部４０２は、除去槽６０の内部に水蒸気を供給するための構成である。このように構成すれば、例えば、除去槽６０内に適切に水蒸気を供給できる。また、排水口４０４は、除去槽６０内で液化した水を排水するための構成である。この場合、除去槽６０として、例えば、重力方向の下側に排水口４０４を有する容器を用いることが好ましい。このように構成すれば、例えば、除去槽６０からの排水を適切に行うことができる。

また、この場合、例えば一部を除いて図４を用いて説明をした構成と同一又は同様の造形装置１０を用いることで、トレイ状の造形台１４を用いて造形物５０の造形を行い、移動手段１８（図４参照）により、造形台１４と共に造形物５０及びサポート層５２を除去槽６０内に移動させることが考えられる。このように構成すれば、例えば、除去槽６０内に造形物５０及びサポート層５２を適切に移動させることができる。

また、この場合、水蒸気とサポート層５２とを接触させることでサポート層５２を軟化させた後には、除去槽６０から造形物５０及びサポート層５２を取り出し、除去槽６０の外部でサポート層５２の除去を完了させることが考えられる。この場合、例えばラック等保管場所へ自動的に造形台１４と共に造形物５０及びサポート層５２を移動させておき、その後にオペレータ等の手動によりサポート層５２の除去を完了させること等が考えられる。本変形例によれば、例えば、予めサポート層５２を軟化させておくことで、その後に行うサポート層５２の除去をより容易かつ効率的に行うことができる。また、この場合、サポート層５２の除去を完了した後には、取り外された造形物５０を回収する。そして、造形物５０及びサポート層５２を取り外した造形台１４を再利用して、新たな造形物５０の造形を行うことが考えられる。

また、サポート層５２の除去の仕方の変形例においては、例えば、水蒸気を利用する除去槽６０でサポート層５２を軟化させた後に、水を貯留する除去槽６０へ自動的に造形物５０を移動させること等も考えられる。また、サポート層５２の材料の特性等によっては、水蒸気を用いる除去槽６０内でサポート層５２の除去を完了させること等も考えられる。

また、造形台１４については、例えば図８（ｂ）に示すように、除去槽６０の開口部を塞ぐための蓋として用いること等も考えられる。図８（ｂ）は、水蒸気を用いてサポート層５２を軟化させる場合の除去槽６０の構成の他の例を示す。この場合、移動手段１８は、例えば、造形台１４において造形物５０が形成されている側を除去槽６０の側に向けるように造形台１４を反転させることにより、サポート層５２と共に造形物５０を除去槽６０へ向けて移動させる。また、この場合、図中に示すように、除去槽６０における上部の開口部を防ぐように、除去槽６０の上部に造形台１４を設置する。また、この場合、除去槽６０は、造形台１４と除去槽６０との間の隙間を塞ぐためのシール部材４０６を更に有することが好ましい。また、この場合も、蒸気発生部４０２を用いて除去槽６０内に水蒸気を供給し、排水口４０４を用いて、適宜排水を行う。このように構成した場合も、例えば、水蒸気を利用して行うサポート層５２の除去を適切に行うことができる。

また、上記においても説明をしたように、水蒸気を利用する除去槽６０については、例えば、一部を除いて図４を用いて説明をした構成と同一又は同様の造形装置１０において用いることが考えられる。また、この場合も、図４を用いて説明をした場合と同一又は同様にして、除去槽６０を適宜交換することが考えられる。このように構成すれば、例えば、複数の造形物５０を効率的かつ適切に造形することができる。また、水蒸気を利用する除去槽６０については、他の構成の造形装置１０と同一又は同様の構成において用いること等も考えられる。この場合、例えば、図１を用いて説明をした造形装置１０と同一又は同様の構成において、図８（ｂ）に示す除去槽６０を用いること等が考えられる。また、必要に応じて一部の構成を変形することで、水蒸気を利用する除去槽６０について、例えば図５や図７を用いて説明をした造形装置１０と同一又は同様の構成において用いること等も考えられる。

本発明は、例えば造形装置に好適に用いることができる。

１０・・・造形装置、１２・・・ヘッド部、１４・・・造形台、１６・・・走査駆動部、１８・・・移動手段、２０・・・剥離手段、２２・・・洗浄手段、２４・・・除去槽設置部、３０・・・制御部、３２・・・無端ベルト、３４・・・駆動ローラ、３６・・・従動ローラ、３８・・・テンションローラ、４２・・・分離板、５０・・・造形物、５２・・・サポート層、６０・・・除去槽、１０２・・・インクジェットヘッド、１０４・・・紫外線光源、１０６・・・平坦化ローラ、２０２・・・湾曲部、３０２・・・穴、４０２・・・蒸気発生部、４０４・・・排水口、４０６・・・シール部材

Claims (12)

1. 立体的な造形物を造形する造形装置であって、
   前記造形物の材料を吐出する造形材料用ヘッドと、
   造形中の前記造形物の少なくとも一部を支持するサポート層の材料を吐出するサポート材用ヘッドと、
   前記サポート層の除去時に前記造形物を収容する容器である除去槽へ向けて前記サポート層と共に前記造形物を移動させる移動手段と
   を備え、
   前記移動手段は、造形中の前記造形物を支持する造形台を前記造形材料用ヘッド及び前記サポート材用ヘッドと対向する位置であるヘッド対向位置に設置し、
   かつ、前記造形台に支持された状態のまま、前記造形物を前記除去槽へ向けて移動させ、
   前記造形物を支持している前記造形台が前記ヘッド対向位置から前記除去槽へ向けて移動した後に、前記移動手段は、次の前記造形物の造形時に用いる他の前記造形台を前記ヘッド対向位置に設置することを特徴とする造形装置。
2. 前記移動手段が前記造形物を移動する先において前記除去槽を設置する位置として設定される除去槽設置位置に前記除去槽を設置する除去槽設置手段を更に備え、
   前記除去槽設置位置に設置されている前記除去槽が前記造形物を収容した後に、前記除去槽設置手段は、当該除去槽を前記除去槽設置位置以外の位置に移動させ、前記次の造形物を収容すべき他の前記除去槽を前記除去槽設置位置に設置することを特徴とする請求項１に記載の造形装置。
3. 立体的な造形物を造形する造形装置であって、
   前記造形物の材料を吐出する造形材料用ヘッドと、
   造形中の前記造形物の少なくとも一部を支持するサポート層の材料を吐出するサポート材用ヘッドと、
   前記サポート層の除去時に前記造形物を収容する容器である除去槽へ向けて前記サポート層と共に前記造形物を移動させる移動手段と
   を備え、
   造形中の前記造形物を支持する造形台を用いて造形を行い、
   前記造形材料用ヘッド及び前記サポート材用ヘッドは、前記造形台と対向する位置において前記造形物の材料及び前記サポート層の材料を吐出することにより、前記造形物及び前記サポート層を前記造形台上に形成し、
   前記除去槽は、前記造形台に対して前記造形材料用ヘッド及び前記サポート材用ヘッドと反対側に設置されており、
   前記移動手段は、前記造形台において前記造形物が形成されている側を前記除去槽の側に向けるように前記造形台を反転させることにより、前記サポート層と共に前記造形物を前記除去槽へ向けて移動させることを特徴とする造形装置。
4. 前記除去槽は、前記造形台を挟んで前記造形材料用ヘッド及び前記サポート材用ヘッドと対向する位置に設置されることを特徴とする請求項３に記載の造形装置。
5. 前記除去槽は、前記造形材料用ヘッド及び前記サポート材用ヘッドと対向する位置の外側に設置され、
   前記移動手段は、前記造形材料用ヘッド及び前記サポート材用ヘッドと対向する位置の外側へ前記造形物を支持した状態の前記造形台を移動させた後に、前記造形台を反転させることを特徴とする請求項３に記載の造形装置。
6. 立体的な造形物を造形する造形装置であって、
   前記造形物の材料を吐出する造形材料用ヘッドと、
   造形中の前記造形物の少なくとも一部を支持するサポート層の材料を吐出するサポート材用ヘッドと、
   前記サポート層の除去時に前記造形物を収容する容器である除去槽へ向けて前記サポート層と共に前記造形物を移動させる移動手段と、
   少なくとも一部が前記造形材料用ヘッド及び前記サポート材用ヘッドと対向するベルト部材と
   を備え、
   前記造形材料用ヘッド及び前記サポート材用ヘッドは、前記ベルト部材へ向けて前記造形物の材料及び前記サポート層の材料を吐出することにより、前記造形物及び前記サポート層を前記ベルト部材上に形成し、
   前記移動手段は、前記造形物及び前記サポート層を載せた前記ベルト部材を移動させる
   ことにより、前記ベルト部材と共に前記造形物及び前記サポート層を移動させ、
   前記ベルト部材は、少なくとも前記サポート層の材料が通過可能な複数の穴が形成された部材であることを特徴とする造形装置。
7. 前記ベルト部材を挟んで前記造形材料用ヘッド及び前記サポート材用ヘッドと対向する台状部材である造形台を更に備え、
   前記ベルト部材は、前記穴を通過した前記サポート層の材料が前記造形台と接触するように、前記造形台と一部が重なるように設置されており、
   前記ベルト部材の前記複数の穴のそれぞれは、前記移動手段が前記ベルト部材を移動させる移動方向と直交する方向の幅が前記移動方向における一方側から他方側へ向けて徐々に広くなるテーパー状の穴であることを特徴とする請求項６に記載の造形装置。
8. 前記テーパー状の穴は、前記造形物を前記除去槽へ向けて移動させる場合の前記移動方向における後方側から前方側へ向けて前記幅が徐々に広くなる穴であることを特徴とする請求項７に記載の造形装置。
9. 立体的な造形物を造形する造形装置であって、
   前記造形物の材料を吐出する造形材料用ヘッドと、
   造形中の前記造形物の少なくとも一部を支持するサポート層の材料を吐出するサポート材用ヘッドと、
   前記サポート層の除去時に前記造形物を収容する容器である除去槽へ向けて前記サポート層と共に前記造形物を移動させる移動手段と、
   少なくとも一部が前記造形材料用ヘッド及び前記サポート材用ヘッドと対向するベルト部材と
   を備え、
   前記造形材料用ヘッド及び前記サポート材用ヘッドは、前記ベルト部材へ向けて前記造形物の材料及び前記サポート層の材料を吐出することにより、前記造形物及び前記サポート層を前記ベルト部材上に形成し、
   前記移動手段は、前記造形物及び前記サポート層を載せた前記ベルト部材を移動させることにより、前記ベルト部材と共に前記造形物及び前記サポート層を移動させ、
   前記ベルト部材は、前記造形材料用ヘッド及び前記サポート材用ヘッドと対向する位置を含む経路に沿って周回する無端ベルトであり、前記経路において湾曲する部分の通過時に前記造形物が前記除去槽へ落下するように、前記造形物と共に移動することを特徴とする造形装置。
10. 前記除去槽は、水蒸気により少なくとも前記サポート層を軟化させる容器であることを特徴とする請求項１又は２に記載の造形装置。
11. 前記除去槽は、重力方向の下側に排水口を有することを特徴とする請求項１０に記載の造形装置。
12. 立体的な造形物を造形する造形方法であって、
    前記造形物の材料を吐出する造形材料用ヘッドを用いて前記造形物を造形し、
    造形中の前記造形物の少なくとも一部を支持するサポート層の材料を吐出するサポート材用ヘッドを用いて前記サポート層を形成し、
    移動手段により、前記サポート層の除去時に前記造形物を収容する容器である除去槽へ向けて前記サポート層と共に前記造形物を移動させ、
    かつ、
    造形中の前記造形物を支持する造形台を用いて造形を行い、
    前記造形材料用ヘッド及び前記サポート材用ヘッドにより、前記造形台と対向する位置において前記造形物の材料及び前記サポート層の材料を吐出することにより、前記造形物及び前記サポート層を前記造形台上に形成し、
    前記除去槽は、前記造形台に対して前記造形材料用ヘッド及び前記サポート材用ヘッドと反対側に設置されており、
    前記移動手段により、前記造形台において前記造形物が形成されている側を前記除去槽の側に向けるように前記造形台を反転させることにより、前記サポート層と共に前記造形物を前記除去槽へ向けて移動させることを特徴とする造形方法。

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