JP7160700B2 - 立体造形装置、立体造形物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は立体造形物を造形する立体造形装置、及び、立体造形物の製造方法に関する。

たとえばインクジェット積層造形法により、立体造形物を造形する立体造形装置の技術は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。インクジェット積層造形法による立体造形装置は、立体造形物を造形するために用いられる造形材用材料、具体的にはインクのインク滴をインクジェット方式で吐出する造形材用インクジェットヘッド、及び、立体造形物を支持するサポート層の材料となるサポート材用インクのインク滴をインクジェット方式で吐出するサポート材用インクジェットヘッドを備える。また立体造形物の表面をカラーインクで着色することも行われている。具体的には、硬化性樹脂を含み、且つ、互いに異なる色の有色の材料であるインクのインク滴を、それぞれインクジェット方式で吐出する複数の有色インク用インクジェットヘッドを立体造形装置がさらに備えることで、立体造形物の表面を例えばフルカラーで着色することが可能になる。

図８（Ａ）は、立体造形物１６０を造形するために、造形材用インク、及び、サポート材用インクを用いて造形した準備造形物１４０である。造形材用インクで造形された立体造形物１６０は、サポート材用インクで造形されたサポート層１５０で支持される。立体造形物１６０を、取り出して完成させるためにはサポート層１５０を除去しなければならない。

図８（Ｂ）には、準備造形物１４０から立体造形物１６０を取り出すために、サポート層１５０を粗く除去（粗取り）した態様を示す。

サポート層１５０は、造形材よりももろいので、ナイフやスプーンのようなものを用いて手技で除去することができる。そこで大部分のサポート層１５０を除去した後に、所定の液体、具体的には水で溶解洗浄することで、図８（Ｃ）のような最終結果物である立体造形物１６０を得ることができる。

特開２０１６－２６９１５号公報

しかし、立体造形物１６０の中には、造形材用インクで造形された部分の細さが数ミリといった繊細な箇所を有するものがある。そのような立体造形物１６０を扱う場合には、手技でサポート層１５０を粗取りする際に、繊細な箇所に余計な力がかかってしまい破損してしまう可能性がある（図８（Ｄ）参照）。

サポート層を形成するサポート材用インクは水に溶解するので、準備造形物を造形後、全体を水で洗浄することにより、サポート層すべてを除去することもできる。しかし、準備造形物の容量が大きい場合に、サポート層がすべて水に溶解するまでには、多くの時間が掛かるという欠点がある。

本発明は、斯かる実情に鑑み、立体造形物に対して粗取りの手技による過大な力が掛かり難くする厚みだけ、立体造形物の周囲にサポート層を残すことができる立体造形装置、及び、立体造形物の製造方法を提供しようとするものである。

（１）本発明は、立体造形物を造形する立体造形装置であって、前記立体造形物の造形に用いる材料を吐出するヘッド部と、前記ヘッド部の動作を制御する制御部とを備え、前記ヘッド部は、前記材料として、前記立体造形物の形成に用いる前記材料である造形物用材料と、造形中の前記立体造形物の少なくとも一部を支持するサポート層の形成に用いる材料であるサポート材とを吐出し、前記サポート材は、所定の液体に対して溶解する材料であり、前記制御部は前記ヘッド部に、前記造形物用材料を用いて前記造形物を形成させ、且つ、前記サポート材を用いて前記サポート層を形成させ、前記サポート層は、前記所定の液体に溶解させることで除去される領域であり、前記立体造形物の少なくとも一部の周囲に形成される溶解除去対象領域と、前記所定の液体による溶解以外の方法で除去される領域であり、前記溶解除去対象領域の少なくとも一部の周囲に形成される非溶解除去対象領域とを有し、前記サポート層における前記溶解除去対象領域以外の部分の少なくとも一部は、前記溶解除去対象領域と異なる材料を用いて形成される領域である異材料領域であり、前記溶解除去対象領域の周囲の少なくとも一部の位置に形成されることにより、前記溶解除去対象領域と前記非溶解除去対象領域との境界の位置が示される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、溶解除去対象領域と非溶解除去対象領域の境界の位置が異材料領域によって示されるので、サポート層のうち非溶解除去対象領域を、例えば手技で物理的な力を加えて除去する際に、過大な力が立体造形物にかかるのを防ぐだけの厚みのサポート層を立体造形物の周囲に残したまま、粗取りをおこなうことができ、繊細な立体造形物を短時間に、サポート層から取り出して完成させることができるという優れた効果を奏する。

（２）本発明は、前記異材料領域が、前記溶解除去対象領域と異なる色で形成されることにより、前記溶解除去対象領域と前記非溶解除去対象領域の境界を、視認可能な状態と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、立体造形物に過大な力がかからないように立体造形物の周囲に形成されたサポート層である溶解除去対象領域と、異材料領域の色が異なるので、例えば手技で異材料領域まで粗取りする際に、溶解除去対象領域の位置を見極めて残すことができる。結果として、立体造形物に過大な力を掛けにくく、その後、水で洗浄して溶解除去対象領域を除去することで繊細な立体造形物を短時間に完成させることができるという優れた効果を奏する。

（３）本発明は、前記ヘッド部が、前記サポート材以外のいずれかの前記材料として、前記サポート材と色が異なる前記材料を吐出し、前記異材料領域は、前記サポート材と色が異なる材料を用いて前記溶解除去対象領域と異なる色で形成される領域であり、前記溶解除去対象領域と前記非溶解除去対象領域との間の位置に、前記溶解除去対象領域及び前記非溶解除去対象領域のいずれとも異なる領域として形成されることを特徴とする上記（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、異材料領域が、溶解除去対象領域と異なる色で形成され、溶解除去対象領域と非溶解除去対象領域との間の位置に溶解除去対象領域及び非溶解除去対象領域のいずれとも異なる領域として形成されるので、例えば手技で異材料領域まで粗取りする際に、溶解除去対象領域の位置を見極めて残すことができる。結果として、立体造形物に過大な力を掛けにくく、その後、水で洗浄して溶解除去対象領域を除去することで繊細な立体造形物を短時間に完成させることができるという優れた効果を奏する。

（４）本発明は、前記異材料領域が、前記サポート材を用いず、且つ、前記サポート材と色が異なる材料を用いて形成されることにより、前記溶解除去対象領域と異なる色で形成されることを特徴とする上記（３）に記載の立体造形装置を提供する。

造形中あるいは造形直後に立体造形物とサポート層が剥離すると、立体造形物が反って変形してしまう可能性がある。上記（４）に記載する発明によれば、溶解除去対象領域と非溶解除去対象領域との間の位置に、異材料領域として例えば溶解除去対象領域と異なる色を有する造形材用インクを用いれば、造形材用インクはサポート材用インクよりも硬質なので、異材料領域に覆われた立体造形物は反りが生じ難くなるという優れた効果を奏する。

（５）本発明は、前記異材料領域が、前記溶解除去対象領域の外側の少なくとも一部に沿って形成される皮膜状の領域であり、前記非溶解除去対象領域は、前記溶解除去対象領域との間に前記異材料領域を挟むように形成されることを特徴とする上記（３）又は上記（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、サポート層を例えば手技で物理的に削り取るなどして粗取り除去する際に、皮膜状の異材料領域を目印とすることができるので、手技によって過大な力が立体造形物にかかるのを防ぐだけの厚みのサポート層を立体造形物の周囲に残したまま、粗取り除去をおこなうことができ、繊細な立体造形物を短時間に、サポート層から取り出して完成させることができるという優れた効果を奏する。

（６）本発明は、前記異材料領域が、前記非溶解除去対象領域の少なくとも一部であることを特徴とする上記（２）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、
異材料領域が、非溶解除去対象領域の少なくとも一部であるので、溶解除去対象領域とは色が異なり目印となり得るので、例えば手技で異材料領域まで粗取りする際に、溶解除去対象領域の位置を見極めて残すことができる。結果として、立体造形物に過大な力を掛けにくく、その後、水で洗浄して溶解除去対象領域を除去することで繊細な立体造形物を短時間に完成させることができるという優れた効果を奏する。

（７）本発明は、前記ヘッド部は、前記サポート材以外のいずれかの前記材料として、前記サポート材と色が異なる前記材料を吐出し、前記異材料領域は、前記サポート材と、前記サポート材と色が異なる材料とを用いて形成されることにより、前記溶解除去対象領域と異なる色で形成されることを特徴とする上記（６）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、サポート材と、サポート材とは色が異なるサポート材以外の材料とを用いて、溶解除去対象領域と異なる色で異材料領域が形成されるので、非溶解除去対象領域と溶解除去領域との境界が明確となり、例えば手技で異材料領域まで粗取りする際に、溶解除去対象領域の位置を見極めて残すことができる。結果として、立体造形物に過大な力を掛けにくく、その後、水で洗浄して溶解除去対象領域を除去することで繊細な立体造形物を短時間に完成させることができるという優れた効果を奏する。

（８）本発明は、前記非溶解除去対象領域は、前記非溶解除去対象領域よりも硬い物を前記非溶解除去対象領域と接触させて物理的な力を加えることで除去される領域であることを特徴とする上記（１）乃至上記（７）のいずれかに記載の立体造形装置を提供する。

上記（８）に記載する発明によれば、立体造形物を覆うサポート層のうち、非溶解除去対象領域を短時間に除去することができるので、結果として繊細な立体造形物を短時間に完成させることができるという優れた効果を奏する。

（９）本発明は、立体造形物を製造する立体造形物の製造方法であって、前記立体造形物の造形に用いる材料を吐出するヘッド部に前記造形物の造形を行わせる造形工程を備え、前記ヘッド部は、前記材料として、前記立体造形物の形成に用いる前記材料である造形物用材料と、造形中の前記立体造形物の少なくとも一部を支持するサポート層の形成に用いる材料であるサポート材とを吐出し、前記サポート材は、所定の液体に対して溶解する材料であり、前記造形工程において、前記ヘッド部に、前記造形物用材料を用いて前記造形物を形成させ、前記サポート材を用いて前記サポート層を形成させ、前記サポート層は、前記所定の液体に溶解させることで除去される領域であり、前記立体造形物の少なくとも一部の周囲に形成される溶解除去対象領域と、前記所定の液体による溶解以外の方法で除去される領域であり、前記溶解除去対象領域の少なくとも一部の周囲に形成される非溶解除去対象領域とを有し、前記サポート層における前記溶解除去対象領域以外の部分の少なくとも一部は、前記溶解除去対象領域と異なる材料で形成される領域である異材料領域であり、前記溶解除去対象領域の周囲の少なくとも一部の位置に形成されることにより、前記溶解除去対象領域と前記非溶解除去対象領との境界の位置を示すことを特徴とする立体造形物の製造方法を提供する。

上記（９）に記載する発明によれば、溶解除去対象領域と非溶解除去対象領域の境界の位置が異材料領域によって示されるので、サポート層を例えば手技で物理的な力を加えて除去する際に、過大な力が立体造形物にかかるのを防ぐだけの厚みのサポート層を立体造形物の周囲に残したまま、粗取りをおこなうことができ、繊細な立体造形物を短時間に、サポート層から取り出して完成させることができるという優れた効果を奏する。

（１０）本発明は、前記造形工程の後に行う工程であり、前記所定の液体による溶解以外の方法で前記非溶解除去対象領域の除去を行う非溶解除去工程と、前記非溶解除去工程の後に行う工程であり、前記所定の液体により前記溶解除去対象領域を溶解させることで溶解除去対象領域の除去を行う溶解除去工程を更に備えることを特徴とする上記（９）に記載の立体造形物の製造方法を提供する。

上記（１０）に記載する発明によれば、立体造形物に過大な力を掛けにくく、その後、所定の液体で溶解洗浄することで溶解除去対象領域を除去することが可能なので、繊細な立体造形物を短時間に完成させることができるという優れた効果を奏する。

（１１）本発明は、前記非溶解除去工程は、前記非溶解除去対象領域よりも硬い物を前記非溶解除去対象領域と接触させて物理的な力を加えることで前記非溶解除去対象領域の除去を行う工程であることを特徴とする上記（１０）に記載の立体造形物の製造方法を提供する。

上記（１１）に記載する発明によれば、立体造形物を覆うサポート層のうち、非溶解除去対象領域を短時間に除去することができるので、結果として繊細な立体造形物を短時間に完成させることができるという優れた効果を奏する。

本発明の請求項１～１１記載の立体造形装置、及び、立体造形物製造装置によればサポート層のうち非溶解除去対象領域を、例えば手技で除去する際に、異材料領域を目印とすることができるので、手技などによって過大な力が立体造形物にかかるのを防ぐだけの厚みのサポート層を、溶解除去対象領域として立体造形物の周囲に残したまま、粗取りをおこなうことができ、繊細な立体造形物を短時間に、サポート層から取り出して完成させることができるというという優れた効果を奏し得る。

（Ａ）本発明の第一実施形態に係る立体造形装置の説明図である。（Ｂ）ヘッドの説明図である。 （Ａ）本発明の第一実施形態に係る立体造形装置が立体造形物を造形する際に用いられる準備造形物の斜視説明図である。（Ｂ）準備造形物の平面Ｔにおける断面図である。（Ｃ）非溶解除去対象領域を除去した状態の準備造形物の断面図である。（Ｄ）溶解除去対象領域を除去した後の最終結果物としての立体造形物の断面図である。 （Ａ）本発明の第二実施形態に係る立体造形装置が立体造形物を造形する際に用いられる準備造形物の斜視説明図である。（Ｂ）準備造形物の平面Ｓにおける断面図である。（Ｃ）立体造形物の平面Ｓ１における断面図である。 本発明の第三実施形態に係る立体造形装置が立体造形物を造形する際に用いられる準備造形物の断面図である。 （Ａ）準備造形物の平面Ｓ２における断面図である。（Ｂ）準備造形物の平面Ｓ３における断面図である。（Ｃ）準備造形物の平面Ｓ４における断面図である。（Ｄ）準備造形物の平面Ｓ５における断面図である。 本発明の第四実施形態に係る立体造形物の製造方法の工程を表すフローチャートである。 本発明の第五実施形態に係る立体造形物の製造方法の工程を表すフローチャートである。 （Ａ）サポート層で支持されて造形される立体造形物の説明図である。（Ｂ）サポート層を粗取りした態様を示す説明図である。（Ｃ）すべてのサポート層を除去した最終結果物である立体造形物の説明図である。（Ｄ）サポート層を粗取りする際に、繊細な箇所に過大な力が掛かって破損してしまった状況を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。

図１～図７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、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、立体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、本発明の第一実施形態に係る立体造形装置１の説明図である。

本実施形態に係る立体造形装置１は、積層造形法により立体造形物１２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、複数の層を重ねて立体造形物１２を造形する方法である。立体造形物１２とは、例えば、立体的な三次元構造物のことである。

本発明の第一実施形態に係る立体造形装置１は、立体造形物の造形に用いる材料を吐出するヘッド部１０と、ヘッド部１０の動作を制御する制御部３０とを備える。ヘッド部１０は、材料として、立体造形物１２の形成に用いる材料である造形物用材料と、造形中の立体造形物１２の少なくとも一部を支持するサポート層１５の形成に用いる材料であるサポート材を吐出する（図１（Ａ）参照）。

サポート材は、所定の液体に対して溶解する材料であり、制御部３０はヘッド部１０に、造形物用材料を用いて立体造形物１２を形成させ、且つ、サポート材を用いてサポート層１５を形成させる。

サポート層１５は、所定の液体、例えば水に溶解させることで除去される領域であり、立体造形物７０（後述する図２（Ｂ）参照）の少なくとも一部の周囲に形成される溶解除去対象領域６０（後述する図２（Ｂ）参照）と、所定の液体(例えば水)による溶解以外の方法で除去される領域であり、溶解除去対象領域６０（後述する図２（Ｂ）参照）の少なくとも一部の周囲に形成される非溶解除去対象領域５０とを有する。

サポート層における溶解除去対象領域６０以外の部分の少なくとも一部は、溶解除去対象領域６０と異なる材料を用いて形成される領域である異材料領域５０であり、溶解除去対象領域６０の周囲の少なくとも一部の位置に異材料領域５０が形成されることにより、溶解除去対象領域６０と非溶解除去対象領域５０との境界の位置が示されることを特徴とする。

なお後述する図２（Ｂ）においては、異材料領域５０は非溶解除去対象領域８０と同一の対象を示してよい。

立体造形装置１の具体的な構成をより詳細に説明する。

立体造形装置１は、立体造形物１２が造形される略平坦な上面を有する造形台３と、ヘッド部１０に設けられた立体造形のための材料である例えばインクを吐出する複数のインクジェットヘッド１６（図１（Ｂ）参照）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１２に対して相対的に移動しつつインクを吐出する主走査動作をインクジェットヘッド１６に行わせる主走査駆動部２０と、インクが積層される方向である積層方向へ、インクジェットヘッド１６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駆動部３５と、吐出されて積層されるインクを平坦化する平坦化装置５（図１（Ｂ）参照）と、立体造形物１２の造形を制御する制御部３０を備える。

具体的には、造形台３は、造形中の立体造形物１２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１６（図１（Ｂ）参照）と対向する位置に配設される。

またヘッド部１０は、立体造形物１２の材料となる液滴を吐出する部分を有し、所定の条件に応じて硬化するインクのインク滴を吐出し、硬化させることにより、立体造形物１２を構成する各層を重ねて造形する。また、本例では、インクとして、例えば、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型インクを用いる。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１６（図１（Ｂ）参照）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とは、例えば、インクジェット方式でインクの液滴（インク滴）を吐出する吐出ヘッドのことである。

本実施形態において、ヘッド部１０は、複数のインクジェットヘッドと、紫外線光源９とを有する（図１（Ｂ）参照）。また、ヘッド部１０は、立体造形物１２の材料に加え、サポート層１５の材料を更に吐出する。この場合、サポート層１５とは、例えば、造形中の立体造形物１２の外周を囲むことで立体造形物１２を支持する積層構造物のことである。

また、本実施形態の主走査動作時において、主走査駆動部２０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２０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１２の被造形面に着弾したインクを硬化させる。立体造形物１２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。

副走査駆動部２５は、ヘッド部１０に副走査動作（Ｘ走査）を行わせる駆動部である。この場合、ヘッド部１０に副走査動作を行わせるとは、例えば、ヘッド部１０が有するインクジェットヘッド１６に副走査動作を行わせることである。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立体造形物１２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中の立体造形物１２に対して相対的に移動する動作である。

本実施形態において、副走査駆動部２５は、主走査動作の合間に、ヘッド部１０に副走査動作を行わせる。この場合、副走査駆動部２５は、例えば、副走査方向におけるヘッド部１０の位置を固定して、造形台３を移動させることにより、ヘッド部１０に副走査動作を行わせる。また、副走査駆動部２５は、副走査方向における造形台３の位置を固定して、ヘッド部１０を移動させることにより、ヘッド部１０に副走査動作を行わせてもよい。

なお制御部３０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。

具体的には、制御部３０は立体造形装置１の各部を制御することにより、立体造形装置１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、例えば造形しようとする立体造形物１２の形状情報や、カラー情報等に基づき、立体造形装置１の各部を制御する。本実施形態によれば、立体造形物１２を適切に造形できる。

図１（Ｂ）は、ヘッド部１０の説明図であり、ヘッド部１０のより詳細な構成の一例を示す。本実施形態において、ヘッド部１０は、複数の有色インク用インクジェットヘッド１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ（以下１６Ｙ～Ｋと記載する）、造形材用インクジェットヘッド１６Ｍｏ、白インク用インクジェットヘッド１６Ｗ、クリアインク用インクジェットヘッド１６Ｔ、サポート材用インクジェットヘッド１６Ｓ、複数の紫外線光源９、及び平坦化装置５を有する。

有色インク用インクジェットヘッド１６Ｙ～Ｋ、造形材用インクジェットヘッド１６Ｍｏ、白インク用インクジェットヘッド１６Ｗ、クリアインク用インクジェットヘッド１６Ｔ、及びサポート材用インクジェットヘッド１６Ｓは、インクジェット方式でインク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、有色インク用インクジェットヘッド１６ｙ～ｋ、造形材用ヘッドインクジェット１６Ｍｏ、白インク用インクジェットヘッド１６Ｗ、クリアインク用インクジェットヘッド１６Ｔ、及びサポート材用インクジェットヘッド１６Ｓは、紫外線硬化型インクのインク滴を吐出するインクジェットヘッドであり、副走査方向（図１（Ｂ）中のＸ方向）（図１（Ａ）参照）における位置を揃えて、主走査方向（図１（Ｂ）中のＹ方向）へ並べて配設される。

尚、有色インク用インクジェットヘッド１６Ｙ～Ｋ、造形材用インクジェットヘッド１６Ｍｏ、白インク用インクジェットヘッド１６Ｗ、クリアインク用インクジェットヘッド１６Ｔ、及びサポート材用インクジェットヘッド１６Ｓ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１７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１７は、造形台３へ向かう方向へインク滴を吐出する。

また、有色インク用インクジェットヘッド１６Ｙ～Ｋ、造形材用インクジェットヘッド１６Ｍｏ、白インク用インクジェットヘッド１６Ｗ、クリアインク用インクジェットヘッド１６Ｔ、及びサポート材用インクジェットヘッド１６Ｓ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。

有色インク用インクジェットヘッド１６Ｙ～Ｋは、互いに異なる色の有色のインクのインク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。本例において、有色インク用インクジェットヘッド１６Ｙ～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インク滴を吐出する。

造形材用インクジェットヘッド１６Ｍｏは、造形物の内部の造形に用いるインクのインク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１２において着色がされない領域の造形に用いるインクのインク滴を吐出する。本実施形態において、造形材用インクジェットヘッド１６Ｍｏは、所定の色の造形用インクのインク滴を吐出する。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、本例において、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。

白インク用インクジェットヘッド１６Ｗは、白色（Ｗ色）のインクのインク滴を吐出するインクジェットヘッドである。また、クリアインク用インクジェットヘッド１６Ｔは、クリアインクのインク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。

なお各色のインクは造形に用いる材料の一例である。

サポート材用インクジェットヘッド１６Ｓは、サポート層１５（図１（Ａ）参照）の材料を含むインク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１２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１２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立体造形物１２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、立体造形物１２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。本実施形態で、サポート層１５を形成するサポート材用インクは、オーバーハング形状を有する立体造形物１２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ジェットヘッド１６Ｍｏ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１６Ｍｏは設けなくても良い。

平坦化装置である平坦化ローラー５は、立体造形物１２等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の一例である。平坦化ローラー５は、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、平坦化ローラー５は、インクジェットヘッド１６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、平坦化ローラー５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、本実施形態において、ヘッド部１０は、１個の平坦化ローラー５のみを有する。この場合、平坦化ローラー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２０（図１（Ａ）参照）は、少なくとも、インクジェットの並びよりも平坦化ローラー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、平坦化ローラー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（有色インク用インクジェットヘッド１６Ｙ～Ｋ、造形材用インクジェットヘッド１６Ｍｏ、白インク用インクジェットヘッド１６Ｗ、クリアインク用インクジェットヘッド１６Ｔ、及びサポート材用インクジェットヘッド１６Ｓ）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）～図２（Ｄ）を用いて、本発明の第一実施形態に係る立体造形装置１における具体的な造形制御内容の説明をする。

本発明の第一実施形態に係る立体造形装置１は、所定の条件に応じて硬化する樹脂である硬化性樹脂を用い、積層造形法により立体造形物７０を造形する立体造形装置であって、硬化性樹脂を含み立体造形物７０の材料となる造形材用インクであり、且つ、互いに異なる色のインクのインク滴を、それぞれインクジェット方式で吐出する複数の造形材用インクジェットヘッド１６Ｍｏと、硬化性樹脂を硬化させる硬化手段、具体的には紫外線光源９と、立体造形物１２を支持するサポート層１５の材料となるサポート材インクのインク滴を吐出するサポート材用インクジェットヘッド１６Ｓと、複数の造形材用インクジェットヘッド１６Ｍｏと、サポート材用インクジェットヘッド１６Ｓと、互いに異なる色の有色のインクのインク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有色インク用インクジェットヘッド１６Ｙ～Ｋと、硬化手段（紫外線光源９）との動作を制御する制御部３０を備え、制御部３０は立体造形物７０を造形する際に、内側から順に、造形材用インクで形成された立体造形物７０に当接し、所定の厚みで前記立体造形物を覆うように前記サポート材用インクを積層したインク層である溶解除去対象領域６０と、溶解除去対象領域６０に当接し、所定の厚みで溶解除去対象領域６０を覆うようにサポート材用インク以外のインクが積層されたインク層である異材料領域５０と、を有する準備造形物４０を造形するように制御を行うことを特徴とする立体造形装置である。

ここで所定の条件に応じて硬化するとは、例えば、紫外線光源９（図１（Ｂ）参照）から照射される紫外線により硬化することを意味して良い。また所定の条件に応じて硬化する樹脂である硬化性樹脂とは、例えば紫外線を照射されることにより硬化する紫外線硬化樹脂であってよい。

このとき異材料領域５０は、立体造形装置１によって溶解除去対象領域６０とは異なる色に着色された材料であるインクで形成されていることが好ましい。具体的には異材料領域５０は、サポート材用インクとは異なる色を有する造形材用インクとサポート材用インクを同時に吐出することや、サポート材用インクとは異なる色の有色のインクとサポート材用インクを同時に吐出することで形成されることが考えられる。

別の変形実施例においては、立体造形装置１によって、異材料領域５０の少なくとも一部を、溶解除去対象領域６０とは異なる色を有するサポート材用インクで形成することも考えられる。

さらに立体造形装置１は、異材料領域に当接し、且つ、所定の厚みで異材料領域を覆うようにサポート材用インクを積層したインク層である非溶解除去対象領域をさらに有する準備造形物４０を造形してもよい。

図２（Ａ）は、本発明の第一実施形態に係る立体造形物７０が造形される際に用いられる準備造形物４０の斜視説明図である。準備造形物４０は内部に立体造形物７０を内包する。

図２（Ｂ）は、準備造形物４０の平面Ｔにおける断面図である。準備造形物４０は、内側から順に、硬化性樹脂を含み立体造形物７０の材料となる造形材用インクで形成された立体造形物７０と、立体造形物７０に当接し、所定の厚みで立体造形物７０を覆うようにサポート材用インクを積層したインク層である溶解除去対象領域６０と、所定の厚みで溶解除去対象領域６０を覆うように溶解除去対象領域６０に当接し、溶解除去対象領域６０と異なる色を有して溶解除去対象領域６０の位置を示す異材料領域５０の材料となるインクを積層したインク層である異材料領域５０と、を備える。

具体的には、異材料領域５０が、溶解除去対象領域６０と異なる色で形成されることにより、溶解除去対象領域６０と異材料領域５０の境界を、視認可能な状態とすることを特徴とする。

なお異材料領域５０は、所定の液体による溶解以外の方法で除去される領域であって溶解除去対象領域の少なくとも一部の周囲に形成される非溶解除去対象領域８０（例えば後述する図３（Ｂ）参照）と同一の領域を示してよい。

最終結果物である立体造形物７０は、準備造形物４０から異材料領域５０を除去し（図２（Ｃ）参照）、溶解除去対象領域６０を所定の液体、具体的には水によって溶解除去することによって得られる（図２（Ｄ）参照）。

図３（Ａ）は、本発明の第二実施形態に係る立体造形装置１が造形する立体造形物７０を含む準備造形物４０の斜視説明図である。

図３（Ｂ）は、準備造形物４０の平面Ｓにおける断面図である。本発明の第二実施形態に係る立体造形装置１が造形する準備造形物４０は、所定の条件に応じて硬化する樹脂である硬化性樹脂を用い、積層造形法により造形され、内側から順に、硬化性樹脂を含み立体造形物の材料となる造形材用インクで形成された立体造形物７０と、立体造形物７０に当接し、所定の厚みで立体造形物７０を覆うようにサポート材用インクを積層したインク層である溶解除去対象領域６０と、所定の厚みで溶解除去対象領域６０を覆うように溶解除去対象領域６０に当接し、溶解除去対象領域６０と異なる色を有して溶解除去対象領域６０の位置の目印となる異材料領域５０と、異材料領域５０に当接して覆うように形成される非溶解除去対象領域８０を備える。立体造形物７０は、異材料領域５０に到達するまで、非溶解除去対象領域８０を手技などによる粗取りで除去し、所定の液体、例えば水により溶解除去対象領域６０を溶解除去することで得られる。

例えば立体造形物７０の表面には、着色のために互いに異なる色の有色のインクのインク滴が、それぞれの対応するインクジェットヘッド１６Ｙ～１６Ｋから吐出されて積層されるカラー層を形成し、そのカラー層の厚みは、例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍである。

なお着色のためのカラー層の内側には、白インク用インクジェットヘッド１６Ｗから吐出されて積層された、光を反射するための白色層が設けられて良い。

溶解除去対象領域６０の厚みは、例えば５ｍｍである。

ここで所定の条件に応じて硬化するとは、例えば、紫外線光源９（図１（Ｂ）参照）から照射される紫外線により硬化することを意味して良い。また所定の条件に応じて硬化する樹脂である硬化性樹脂とは、例えば紫外線を照射されることにより硬化する紫外線硬化樹脂であってよい。

図３（Ｃ）は、立体造形物（準備造形物４０）の平面Ｓ１における断面図である。ここで異材料領域５０の詳細を説明する。

本実施形態に係る立体造形装置１により造形される立体造形物７０を含む準備造形物４０が有する異材料領域５０の少なくとも一部は、サポート材用インクとは異なる色を有する造形材用インクで造形されることを特徴とする。より具体的には、異材料領域５０は、サポート材用インク、及び、サポート材用インクとは異なる色を有する造形材用インクで造形される。

異材料領域５０は、厚みが例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍであり、造形材用インクによって網目状に造形された第一造形領域５３と、サポート材用インクによって網目の開口部に該当する部分を埋めるように造形された第二造形領域５５とを有する。

第一構造部５３の幅Ｗは、例えば０．３ｍｍ～１．０ｍｍであり、網目の開口部は、例えば一辺が１ｍｍ～２ｍｍの長方形の空隙である。言い換えると第一造形領域５３は、例えば造形材用インクによって造形された１ｍｍ～２ｍｍ間隔の格子であり、開口部にサポート材用インクが吐出されて積層される。

言い換えれば、本第二実施形態に係る立体造形装置１が備えるヘッド部１０は、サポート材以外のいずれかの材料として、サポート材と色が異なる材料を吐出し、異材料領域５０は、サポート材と色が異なる材料を用いて溶解除去対象領域６０と異なる色で形成される領域であり、溶解除去対象領域６０と非溶解除去対象領域８０との間の位置に、溶解除去対象領域６０及び非溶解除去対象領域８０のいずれとも異なる領域として形成されることを特徴とする。

図４は、本発明の第三実施形態に係る立体造形装置１が立体造形物７０を造形する際に用いられる準備造形物４０の断面図である。

準備造形物４０は、異材料領域５０が、溶解除去対象領域６０の外側の少なくとも一部に沿って形成される皮膜状の領域であり、非溶解除去対象領域８０は、溶解除去対象領域６０との間に異材料領域５０を挟むように形成されることを特徴とする

具体的には、準備造形物４０は、内側から順に、所定の条件に応じて硬化する硬化性樹脂を含み立体造形物７０の材料となる造形材用インクで形成された立体造形物７０と、立体造形物７０に当接し、所定の厚みで立体造形物７０を覆うようにサポート材用インクを積層したインク層である溶解除去対象領域６０と、所定の厚みで溶解除去対象領域６０を覆うように溶解除去対象領域６０に当接し、サポート層と異なる色を有して溶解除去対象領域６０の位置の目印となる異材料領域５０を備える。準備造形物４０から、非溶解除去対象領域８０及び異材料領域５０を除去し、溶解除去対象領域６０を所定の液体、例えば水により溶解除去することで立体造形物７０を完成させる。

異材料領域５０は、サポート材用インクとは異なる色を有する造形材用インクで造形されて皮膜状に造形され、厚みは、例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍであることが好ましい。

異材料領域５０は、硬化性樹脂を含んだ有色の造形材用インクであることが好ましく、サポート材用インクの色との間でコントラストの高い色を有することがより好ましい。

ここで所定の条件に応じて硬化するとは、例えば、紫外線光源９（図１（Ｂ）参照）から照射される紫外線により硬化することを意味して良い。また所定の条件に応じて硬化する樹脂である硬化性樹脂とは、例えば紫外線を照射されることにより硬化する紫外線硬化樹脂であってよい。

図５（Ａ）は、本発明の第三実施形態に係る立体造形装置１が立体造形物７０を造形する際に用いられる準備造形物４０の平面Ｓ２（図４参照）における断面図である。平面Ｓ２上においては、内側から異材料領域５０と、非溶解除去対象領域８０が造形される。

図５（Ｂ）は、準備造形物４０の平面Ｓ３における断面図である。平面Ｓ３の断面においては、内側から順に、立体造形物７０、溶解除去対象領域６０、異材料領域５０、非溶解除去対象領域８０が造形される。

図５（Ｃ）は、準備造形物の平面Ｓ４における断面図である。平面Ｓ３の断面においては、内側から順に、溶解除去対象領域６０、非溶解除去対象領域８０が造形される。

図５（Ｄ）は、準備造形物４０の平面Ｓ５における断面図である。断面には非溶解除去対象領域８０が造形される。

本発明の実施形態に係る立体造形装置１によれば、溶解除去対象領域６０と非溶解除去対象領域８０の境界の位置が異材料領域５０によって示されるので、サポート層のうち非溶解除去対象領域を、例えば手技で物理的な力を加えて除去する際に、過大な力が立体造形物にかかるのを防ぐだけの厚みのサポート層を立体造形物７０の周囲に残したまま、粗取りをおこなうことができ、繊細な立体造形物７０を短時間に、サポート層から取り出して完成させ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装置１によれば、立体造形物７０に過大な力がかからないように立体造形物７０の周囲に形成されたサポート層である溶解除去対象領域６０と、異材料領域５０の色が異なるので、例えば手技で異材料領域５０まで粗取りする際に、溶解除去対象領域６０を見極めて残すことができる。結果として、立体造形物７０に過大な力を掛けにくく、その後、水で洗浄して溶解除去対象領域６０を除去することで繊細な立体造形物７０を短時間に完成させ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装置１によれば、異材料領域５０が、溶解除去対象領域６０と異なる色で形成され、溶解除去対象領域６０と非溶解除去対象領域８０との間の位置に溶解除去対象領域６０及び非溶解除去対象領域８０のいずれとも異なる領域として形成されるので、例えば手技で異材料領域５０近傍まで粗取りする際に、溶解除去対象領域６０を見極めて残すことができる。結果として、立体造形物７０に過大な力を掛けにくく、その後、水で洗浄して溶解除去対象領域６０を除去することで繊細な立体造形物７０を短時間に完成させることができるという優れた効果を奏する。

造形中あるいは造形直後に立体造形物７０とサポート層が剥離すると、立体造形物７０が反って変形してしまう可能性がある。本発明の実施形態に係る立体造形装置１によれば、溶解除去対象領域６０と非溶解除去対象領域８０との間の位置に、異材料領域５０として例えば溶解除去対象領域６０と異なる色を有する造形材用インクを用いれば、造形材用インクはサポート材用インクよりも硬質なので、異材料領域５０に覆われた立体造形物７０は反りが生じ難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装置１によれば、サポート層を例えば手技で物理的に削り取るなどして粗取り除去する際に、皮膜状の異材料領域５０を目印とすることができるので、手技によって過大な力が立体造形物にかかるのを防ぐだけの厚みのサポート層を立体造形物７０の周囲に残したまま、粗取り除去をおこなうことができ、繊細な立体造形物７０を短時間に、サポート層から取り出して完成させ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装置１によれば、異材料領域５０が、非溶解除去対象領域８０の少なくとも一部であるので、溶解除去対象領域６０とは色が異なり目印となり得るので、例えば手技で異材料領域５０近傍まで粗取りする際に、溶解除去対象領域６０を見極めて残すことができる。結果として、立体造形物７０に過大な力を掛けにくく、その後、水で洗浄して溶解除去対象領域６０を除去することで繊細な立体造形物７０を短時間に完成させ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装置１によれば、サポート材と、サポート材とは色が異なるサポート材以外の材料とを用いて、溶解除去対象領域６０と異なる色で異材料領域５０が形成されるので、非溶解除去対象領域８０と溶解除去領域６０との境界が明確となり、例えば手技で異材料領域５０まで粗取りする際に、溶解除去対象領域６０の位置を見極めて残すことができる。結果として、立体造形物７０に過大な力を掛けにくく、その後、水で洗浄して溶解除去対象領域６０を除去することで繊細な立体造形物７０を短時間に完成させることができるという優れた効果を奏する。

図６には、本発明の第四実施形態に係る立体造形物製造方法の工程を表すフローチャートを示す。

まず立体造形装置１によって、所定の条件に応じて硬化する樹脂である硬化性樹脂を用い、積層造形法により造形される立体造形物７０であって、内側から順に、硬化性樹脂を含み立体造形物の材料となる造形材用インクで形成された立体造形物と、立体造形物に当接し、所定の厚みで立体造形物を覆うようにサポート材用インクを積層したインク層である溶解除去対象領域６０と、所定の厚みで溶解除去対象領域を覆うように溶解除去対象領域に当接し、サポート層と異なる色を有して溶解除去対象領域６０との境界が視認可能な非溶解除去対象領域８０を備える造形物である準備造形物を造形する（ステップＳＴ１）。

ここで所定の条件に応じて硬化するとは、例えば、紫外線光源９（図１（Ｂ）参照）から照射される紫外線により硬化することを意味して良い。また所定の条件に応じて硬化する樹脂である硬化性樹脂とは、例えば紫外線を照射されることにより硬化する紫外線硬化樹脂であってよい。

また溶解除去対象領域６０は所定の液体、例えば水に溶解するサポート材用インクにより造形されることが好ましい。また非溶解除去対象領域８０は、具体的にはサポート材用インクとは異なる色を有する造形材用インクとサポート材用インクを同時に吐出することや、サポート材用インクとは異なる色の有色のインクとサポート材用インクを同時に吐出することで形成されることが考えられる。

次に手技等により非溶解除去対象領域８０の除去（粗取り）を行う（ステップＳＴ２）。次に非溶解除去対象領域８０が除去されて溶解除去対象領域６０の近傍に到達したかどうかを確認する（ステップＳＴ３）。溶解除去対象領域６０近傍に到達したならば（ステップＳＴ３のＹＥＳ側）、準備造形物４０を水に浸し、溶解除去対象領域６０の溶解除去を行う（ステップＳＴ４）。非溶解除去対象領域８０が十全に除去されておらず、溶解除去対象領域６０に到達していないならば（ステップＳＴ３のＮＯ側）、さらに非溶解除去対象領域８０の除去（粗取り）を続行する。水に準備造形物４０を浸すことによって、溶解除去対象領域６０が溶解除去されたならば作業は終了し、最終結果物である立体造形物７０を得ることができる（ステップＳＴ５のＹＥＳ側）。溶解除去対象領域６０が十全に溶解除去されていないならば、準備造形物４０をさらに長時間水に浸す（ステップＳＴ５のＮＯ側）。

本発明の実施形態に係る立体造形物の製造方法によれば、溶解除去対象領域６０と非溶解除去対象領域８０の境界の位置が視認可能なので、サポート層を例えば手技で物理的な力を加えて除去する際に、過大な力が立体造形物７０にかかるのを防ぐだけの厚みのサポート層を立体造形物７０の周囲に残したまま、粗取りをおこなうことができ、繊細な立体造形物７０を短時間に、サポート層から取り出して完成させることができるという優れた効果を奏する。

図７には、本発明の第五実施形態に係る立体造形物の製造方法の工程を表すフローチャートを示す。

まず立体造形装置１によって、所定の条件に応じて硬化する樹脂である硬化性樹脂を用い、積層造形法により造形される造形物であって、内側から順に、硬化性樹脂を含み立体造形物の材料となる造形材用インクで形成された立体造形物７０と、立体造形物に当接し、所定の厚みで立体造形物７０を覆うようにサポート材用インクを積層したインク層である溶解除去対象領域６０と、所定の厚みで溶解除去対象領域６０を覆うように溶解除去対象領域６０に当接し、溶解除去対象領域６０と異なる色を有して非溶解除去対象領域８０と溶解除去対象領域６０の境界を視認可能とする異材料領域５０と、異材料領域５０に当接し、且つ、所定の厚みで異材料領域５０を覆うようにサポート材用インクを積層したインク層である非溶解除去対象領域８０を備える造形物である準備造形物４０を造形する（ステップＵＴ１）。

ここで所定の条件に応じて硬化するとは、例えば、紫外線光源９（図１（Ｂ）参照）から照射される紫外線により硬化することを意味して良い。また所定の条件に応じて硬化する樹脂である硬化性樹脂とは、例えば紫外線を照射されることにより硬化する紫外線硬化樹脂であってよい。
またサポート層は水に溶解するサポート材用インクにより造形されることが好ましい。

次に手技等により非溶解除去対象領域８０の除去（粗取り）を行う（ステップＵＴ２）。次に非溶解除去対象領域８０が除去されて異材料領域５０に到達したかどうかを確認する（ステップＵＴ３）。このとき異材料領域５０が非溶解除去対象領域８０と異なる色であることが目印となる。異材料領域５０に到達したならば（ステップＵＴ３のＹＥＳ側）、準備造形物４０を水に浸し、溶解除去対象領域６０の溶解除去を行う（ステップＵＴ４）。非溶解除去対象領域８０が十全に除去されておらず、異材料領域５０に到達していないならば（ステップＵＴ３のＮＯ側）、さらに非溶解除去対象領域８０の除去（粗取り）を続行する。水に準備造形物４０を浸すことによって、溶解除去対象領域６０が溶解除去されたならば作業は終了し、最終結果物である立体造形物７０を得ることができる（ステップＵＴ５のＹＥＳ側）。溶解除去対象領域６０が十全に溶解除去されていないならば、準備造形物４０をさらに長時間水に浸す（ステップＵＴ５のＮＯ側）。

なお異材料領域５０が水に溶解しない造形材用インクで造形されて皮膜状であり、完全に溶解除去対象領域６０を覆っている場合には、その異材料領域５０を少なくとも一部分除去することで、溶解除去対象領域６０へ水を浸透させることが望ましい。

また異材料領域５０が、例えば本発明の第三実施形態に係る立体造形装置１が立体造形物７０を造形する際に用いられる準備造形物４０のように、異材料領域５０の一部が造形材用インクで造形されて格子状であり、格子の開口部がサポート材用インクで埋められている場合には、自然に水が溶解除去対象領域６０へ浸透し、溶解除去対象領域６０が溶解除去されることは言うまでもない。

発明の第五実施形態に係る立体造形物の製造方法によれば、非溶解除去対象領域８０を手技で除去する際に、異材料領域５０を目印とすることができるので、手技によって過大な力が立体造形物７０にかかるのを防ぐだけの厚みのサポート層を立体造形物７０の周囲に残したまま、粗取りをおこなうことができ、繊細な立体造形物７０を短時間に、サポート層から取り出して完成させることができるという優れた効果を奏する。

尚、本発明の立体造形装置、及び、立体造形物の製造方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば変形実施例として、異材料領域を、溶解除去対象領域を覆うように造形する場合、異材料領域と溶解除去対象領域の間に剥離層を設けることが考えられる。このようにすることで、異材料領域が容易に溶解除去対象領域から剥がれやすくなる。

具体的には、異材料領域を造形する際に、有色インクとサポート材用インクを用いる場合に、異材料領域と溶解除去対象領域の境界において、有色インクの割合を下げることが考えられる。また剥離層として表面張力の高いインク層を数層設けることも考えられる。

１ 立体造形装置
３ 造形台
５ 平坦化装置（平坦化ローラー）
９ 紫外線光源
１０ ヘッド部
１２ 立体造形物
１５ サポート層
１６ インクジェットヘッド
１７ ノズル
２０ 主走査駆動部
２５ 副走査駆動部
３０ 制御部
３５ 積層方向走査駆動部
４０ 準備造形物
５０ 異材料領域
５３ 第一造形領域
５５ 第二造形領域
６０ 溶解除去対象領域
７０ 立体造形物
８０ 非溶解除去対象領域
１４０ 準備造形物
１５０ サポート層
１６０ 立体造形物

Claims (7)

1. 立体造形物を造形する立体造形装置であって、
   前記立体造形物の造形に用いる材料を吐出するヘッド部と、
   前記ヘッド部の動作を制御する制御部と
   を備え、
   前記ヘッド部は、前記材料として、
   前記立体造形物の形成に用いる前記材料である造形物用材料と、
   造形中の前記立体造形物の少なくとも一部を支持するサポート層の形成に用いる材料であるサポート材と
   を吐出し、
   前記サポート材は、所定の液体に対して溶解する材料であり、
   前記制御部は前記ヘッド部に、前記造形物用材料を用いて前記造形物を形成させ、且つ、前記サポート材を用いて前記サポート層を形成させ、
   前記サポート層は、
   前記所定の液体に溶解させることで除去される領域であり、前記立体造形物の少なくとも一部の周囲に形成される溶解除去対象領域と、
   前記所定の液体による溶解以外の方法で除去される領域であり、前記溶解除去対象領域の少なくとも一部の周囲に形成される非溶解除去対象領域と
   を有し、
   前記サポート層における前記溶解除去対象領域以外の部分の少なくとも一部は、前記溶解除去対象領域と異なる材料を用いて形成される領域である異材料領域であり、前記溶解除去対象領域の周囲の少なくとも一部の位置に形成されることにより、前記溶解除去対象領域と前記非溶解除去対象領域との境界の位置が示され、
   前記異材料領域は、前記溶解除去対象領域と異なる色で形成されることにより、前記溶解除去対象領域と前記非溶解除去対象領域の境界を、視認可能な状態とし、
   前記ヘッド部は、前記サポート材以外のいずれかの前記材料として、前記サポート材と色が異なる前記材料を吐出し、
   前記異材料領域は、前記サポート材と色が異なる材料を用いて前記溶解除去対象領域と異なる色で形成される領域であり、前記溶解除去対象領域と前記非溶解除去対象領域との間の位置に、前記溶解除去対象領域及び前記非溶解除去対象領域のいずれとも異なる領域として形成されることを特徴とする立体造形装置。
2. 前記異材料領域は、前記サポート材を用いず、且つ、前記サポート材と色が異なる材料を用いて形成されることにより、前記溶解除去対象領域と異なる色で形成されることを特徴とする請求項１に記載の立体造形装置。
3. 前記異材料領域は、前記溶解除去対象領域の外側の少なくとも一部に沿って形成される皮膜状の領域であり、
   前記非溶解除去対象領域は、前記溶解除去対象領域との間に前記異材料領域を挟むように形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の立体造形装置。
4. 前記非溶解除去対象領域は、前記非溶解除去対象領域よりも硬い物を前記非溶解除去対象領域と接触させて物理的な力を加えることで除去される領域であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の立体造形装置。
5. 立体造形物を製造する立体造形物の製造方法であって、
   前記立体造形物の造形に用いる材料を吐出するヘッド部に前記造形物の造形を行わせる造形工程を備え、
   前記ヘッド部は、前記材料として、前記立体造形物の形成に用いる前記材料である造形物用材料と、造形中の前記立体造形物の少なくとも一部を支持するサポート層の形成に用いる材料であるサポート材とを吐出し、
   前記サポート材は、所定の液体に対して溶解する材料であり、
   前記造形工程において、前記ヘッド部に、前記造形物用材料を用いて前記造形物を形成させ、前記サポート材を用いて前記サポート層を形成させ、
   前記サポート層は、
   前記所定の液体に溶解させることで除去される領域であり、前記立体造形物の少なくとも一部の周囲に形成される溶解除去対象領域と、
   前記所定の液体による溶解以外の方法で除去される領域であり、前記溶解除去対象領域の少なくとも一部の周囲に形成される非溶解除去対象領域と
   を有し、
   前記サポート層における前記溶解除去対象領域以外の部分の少なくとも一部は、前記溶解除去対象領域と異なる材料で形成される領域である異材料領域であり、前記溶解除去対象領域の周囲の少なくとも一部の位置に形成されることにより、前記溶解除去対象領域と前記非溶解除去対象領域との境界の位置を示すようにし、
   前記異材料領域を、前記溶解除去対象領域と異なる色で形成することにより、前記溶解除去対象領域と前記非溶解除去対象領域の境界を、視認可能な状態とし、
   前記ヘッド部は、前記サポート材以外のいずれかの前記材料として、前記サポート材と色が異なる前記材料を吐出し、
   前記異材料領域は、前記サポート材と色が異なる材料を用いて前記溶解除去対象領域と異なる色で形成される領域であり、前記溶解除去対象領域と前記非溶解除去対象領域との間の位置に、前記溶解除去対象領域及び前記非溶解除去対象領域のいずれとも異なる領域として形成されることを特徴とする立体造形物の製造方法。
6. 前記造形工程の後に行う工程であり、前記所定の液体による溶解以外の方法で前記非溶解除去対象領域の除去を行う非溶解除去工程と、
   前記非溶解除去工程の後に行う工程であり、前記所定の液体により前記溶解除去対象領域を溶解させることで溶解除去対象領域の除去を行う溶解除去工程と
   を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の立体造形物の製造方法。
7. 前記非溶解除去工程は、前記非溶解除去対象領域よりも硬い物を前記非溶解除去対象領域と接触させて物理的な力を加えることで前記非溶解除去対象領域の除去を行う工程であることを特徴とする請求項６に記載の立体造形物の製造方法。

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