WO2017204200A1 - 造形装置及び造形方法 - Google Patents

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WO2017204200A1
WO2017204200A1 PCT/JP2017/019145 JP2017019145W WO2017204200A1 WO 2017204200 A1 WO2017204200 A1 WO 2017204200A1 JP 2017019145 W JP2017019145 W JP 2017019145W WO 2017204200 A1 WO2017204200 A1 WO 2017204200A1
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ink
container
modeling
ink container
modeling apparatus
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PCT/JP2017/019145
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English (en)
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Inventor
和浩 越智
将勝 大川
Original Assignee
株式会社ミマキエンジニアリング
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/112—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using individual droplets, e.g. from jetting heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
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    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/21—Ink jet for multi-colour printing
    • B41J2/2107—Ink jet for multi-colour printing characterised by the ink properties
    • B41J2/2114—Ejecting specialized liquids, e.g. transparent or processing liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing

Definitions

  • the present invention relates to a modeling apparatus and a modeling method.
  • a 3D printer and a 3D modeling apparatus are known as a modeling apparatus for modeling a three-dimensional modeled object that is a three-dimensional modeled object using an inkjet head.
  • the modeling apparatus forms an ink layer using ink, which is a liquid ejected from the inkjet head, and models a modeled object by a layered modeling method by stacking a plurality of ink layers.
  • an inkjet printer that prints a two-dimensional image As an apparatus using an inkjet head, an inkjet printer that prints a two-dimensional image has been widely used. Therefore, it is conceivable to use a configuration in which the configuration of the inkjet printer is partially changed as a modeling apparatus that models a model using an inkjet head.
  • an object of this invention is to provide the modeling apparatus and modeling method which can solve said subject.
  • the inventors of the present application focused on the fact that the way of ink consumption is greatly different. Specifically, when an image is printed by an ink jet printer, a plurality of inks for each process color used for color expression is usually used. In this case, when considering the consumption, which is the average usage during printing of many various images, there is usually no significant difference in the consumption for each color.
  • the ink to be used is different from that at the time of image printing.
  • modeling ink such as white ink as ink for forming at least the inside of the modeled object.
  • ink as a material for the support layer that supports the modeled object being modeled.
  • modeling a colored modeled object it is conceivable to use a plurality of inks for each color of the process color as the coloring ink in addition to these inks. In this case, it is also conceivable to use a colorless and transparent clear ink.
  • the inner area may be formed with modeling ink such as white ink, and only the surface area may be formed with coloring ink.
  • the amount of ink consumed for coloring each color may be significantly smaller than the amount of ink consumed as a material for the support layer. More specifically, when the inventors of the present application actually performed modeling and confirmed, use of ink between modeling ink, ink used as a material for the support layer, and coloring ink for each color For example, the ratio of consumption, which is a ratio, was about 1: 3: 0.01.
  • an ink jet printer or a modeling apparatus various inks used for modeling are usually stored using an ink container. Further, it is conceivable to use a container such as a cartridge or an ink tank as the ink container. Then, when the ink of any color runs out, the ink container is replaced or the ink is added as appropriate. For this reason, in the modeling apparatus, even if there is a difference in the amount of consumption between the inks, it seems that the ink container should be replaced or added appropriately.
  • an ink container such as an ink tank that can be added to reduce such waste.
  • the ink consumption is small, the old ink tends to remain long.
  • a problem that the expiry date for the ink with a small amount of consumption is likely to occur is likely to occur.
  • the ink is replenished before the ink is sufficiently reduced, the ink will be replenished with a lot of old ink remaining, and the quality of the ink may be deteriorated in stages. As a result, the quality of modeling may be deteriorated by using ink whose expiration date has passed.
  • the inventor of the present application has found that the above-described various problems peculiar to the modeling apparatus can be solved by changing the size of the ink container in accordance with the type of ink. Further, through further earnest research, the inventors have found characteristics necessary for obtaining such an effect and have reached the present invention.
  • the present invention is a modeling apparatus that models a three-dimensional modeled object by discharging ink, and holds a first ink container that is a container for storing the first ink.
  • a first ejection head that ejects one ink and a second ejection head that ejects the second ink supplied from the second ink container, and the capacity of the first ink container is It is smaller than the capacity of the two ink container.
  • ink can be stored in an ink container that matches the consumption of each ink. Therefore, with this configuration, it is possible to appropriately suppress various problems caused by differences in consumption between inks. Thereby, the modeling apparatus of the structure more suitable for modeling of a molded article can be provided appropriately.
  • the ink is a liquid ejected from the ejection head.
  • the ejection head is an inkjet head that ejects ink by an inkjet method.
  • ultraviolet curable ink can be suitably used.
  • a container capable of adding ink can be suitably used as the second ink container.
  • a container that cannot add ink may be used as the first ink container.
  • a container capable of adding ink may be used as the first ink container.
  • a container that cannot add ink may be used as the second ink container.
  • the first ink is a coloring ink.
  • the coloring ink is an ink of each process color used for color expression.
  • the second ink is an ink other than the process color inks.
  • the second ink may be a part of the ink other than the process color inks.
  • the second ink may be modeling ink used for forming at least the inside of the modeled object.
  • the modeling ink may be white ink.
  • the second ink may be an ink used as a material for the support layer, a transparent clear ink, or the like.
  • the ink characteristics may change, which may affect the accuracy of the ink landing position.
  • difference arises in the landing position of the ink of each color for coloring, a desired color may not be able to be expressed appropriately. As a result, the quality of modeling may deteriorate.
  • the problem caused by the deviation of the landing position is smaller than that of the coloring ink. Therefore, when modeling a colored modeled object, it is desirable to make it difficult for a change in ink characteristics or the like to occur particularly with respect to ink for coloring. Therefore, also in this respect, it is preferable to use the coloring ink as the first ink and store it in the first ink container having a small capacity.
  • FIG. 1A shows an example of the configuration of the main part of the modeling apparatus 10.
  • FIG. 1B shows an example of a more detailed configuration of the head unit 12.
  • 3 is a diagram illustrating an example of a detailed configuration of an ink supply unit 18.
  • FIGS. 2A and 2B are perspective views of the ink supply unit 18 as seen from different directions. It is a figure which shows the example of a structure of the molded article 50 modeled with the modeling apparatus.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the modeled object 50 to be modeled in the surface decoration mode together with the support layer 52.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the modeled object 50 to be modeled in the non-coloring mode together with the support layer 52.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a modification of the configuration of each unit of the modeling apparatus 10.
  • FIG. 4A shows a modification of the configuration of the head unit 12.
  • FIG. 4B shows a simplified modification of the configuration of the ink supply unit 18.
  • FIG. 1 shows an example of a modeling apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A shows an example of the configuration of the main part of the modeling apparatus 10.
  • the modeling apparatus 10 may have the same or similar structure as a well-known modeling apparatus. More specifically, the modeling apparatus 10 is the same as a known modeling apparatus that performs modeling by ejecting droplets, which are ink droplets that are materials used for modeling, using an inkjet head, except for the points described below. Or you may have the same structure.
  • the modeling apparatus 10 may further include various configurations necessary for modeling or coloring the modeled object 50 other than the illustrated configurations.
  • the modeling apparatus 10 is an apparatus that models the three-dimensional modeled object 50 by the layered modeling method by discharging ink.
  • the layered modeling method is a method of modeling the modeled object 50 by stacking a plurality of layers.
  • the modeled object 50 is a three-dimensional three-dimensional structure.
  • the modeling apparatus 10 includes a head unit 12, a modeling table 14, a scanning drive unit 16, an ink supply unit 18, and a control unit 20.
  • the head unit 12 is a portion that discharges droplets that are materials of the modeled object 50, and discharges and cures ink that is ink droplets that are cured in accordance with predetermined conditions, whereby each layer constituting the modeled object 50 is formed. Are formed in layers.
  • the head unit 12 includes a plurality of inkjet heads and an ultraviolet light source 104.
  • the ink an ultraviolet curable ink that is cured by irradiation with ultraviolet rays is used.
  • the ink is a liquid ejected from the inkjet head.
  • An inkjet head is an ejection head that ejects liquid as droplets by an inkjet method.
  • the head unit 12 further forms a support layer 52 around the modeled object 50.
  • the support layer 52 is a laminated structure that supports the modeled object 50 by surrounding the outer periphery of the modeled object 50 being modeled. Further, a more specific configuration of the head unit 12 will be described in detail later.
  • the modeling table 14 is a table-like member that supports the modeled object 50 being modeled.
  • the modeled table 14 is disposed at a position facing the inkjet head in the head unit 12 and places the modeled object 50 being modeled on the upper surface.
  • the modeling table 14 has a configuration in which at least the upper surface can move in the stacking direction, which is the Z direction in the drawing, and is driven by the scanning drive unit 16 to model the model 50. At least the upper surface is moved in accordance with the progress of.
  • the lamination direction is a direction in which modeling materials are laminated in the additive manufacturing method. More specifically, in this example, the stacking direction in the drawing is orthogonal to the main scanning direction that is the Y direction in the drawing and the sub-scanning direction that is the X direction in the drawing that is preset in the modeling apparatus 10. Z direction.
  • the scanning drive unit 16 is a drive unit that causes the head unit 12 to perform a scanning operation that moves relative to the model 50.
  • moving relative to the model 50 means moving relative to the model table 14 on which the model 50 is placed, so that the model 50 being modeled on the model table 14 is moved. Relative movement.
  • to cause the head unit 12 to perform the scanning operation is to cause the inkjet head in the head unit 12 to perform the scanning operation.
  • the scanning drive unit 16 causes the head unit 12 to perform a main scanning operation that is Y scanning, a sub-scanning operation that is X scanning, and a stacking direction scanning that is Z scanning as scanning operations.
  • the main scanning operation is an operation of ejecting ink while moving in the main scanning direction which is a Y direction set in advance in the modeling apparatus 10.
  • the scanning drive unit 16 fixes the position of the modeling table 14 in the main scanning direction and moves the head unit 12 to cause the head unit 12 to perform the main scanning operation. Further, during the main scanning operation, the scan driving unit 16 further drives the ultraviolet light source 104 in the head unit 12.
  • the scanning drive unit 16 turns on the ultraviolet light source 104 during the main scanning operation to cure the ink that has landed on the surface to be modeled of the model 50.
  • the modeled surface of the modeled product 50 is a surface on which the next ink layer is formed by the head unit 12.
  • the sub-scanning operation is an operation of moving relative to the modeling table 14 in the sub-scanning direction that is the X direction orthogonal to the main scanning direction.
  • the sub-scanning operation may be an operation of moving relative to the modeling table 14 in the sub-scanning direction by a preset feed amount.
  • the scanning drive unit 16 fixes the position of the head unit 12 in the sub-scanning direction and moves the modeling table 14 between main scanning operations, thereby causing the head unit 12 to perform the sub-scanning operation.
  • the stacking direction scanning is an operation of moving the head unit 12 relative to the modeling table 14 in the stacking direction which is the Z direction.
  • the scanning drive unit 16 causes the head unit 12 to perform the stacking direction scanning by moving at least one of the head unit 12 or the modeling table 14 in the stacking direction.
  • moving the head unit 12 in the stacking direction means moving the inkjet head in the head unit 12 in the stacking direction.
  • moving the modeling table 14 in the stacking direction means moving at least the position of the upper surface of the modeling table 14.
  • the scanning drive unit 16 changes the distance between the inkjet head and the modeling table 14 in the head unit 12 by causing the head unit 12 to scan in the stacking direction.
  • This distance may be a distance between the nozzle surface on which the nozzle is formed in the inkjet head and the upper surface of the modeling table 14. More specifically, the scanning drive unit 16 moves the modeling table 14 while fixing the position of the head unit 12 in the stacking direction. Thereby, the scanning drive part 16 adjusts the distance between the to-be-modeled surface in the modeling thing 50 in the middle of modeling, and the head part 12.
  • the movement of the head unit 12 may be a relative movement with respect to the modeled object 50. Therefore, in each of the main scanning operation, the sub-scanning operation, and the stacking direction scanning, not only the operation described above but also at least one of the head unit 12 and the modeling table 14 may be moved. For example, both the head unit 12 and the modeling table 14 may be moved. In the main scanning operation, the modeling table 14 side may be moved. Further, the head unit 12 may be moved in the sub-scanning operation and the stacking direction scanning.
  • the ink supply unit 18 is a configuration for supplying ink to each inkjet head in the head unit 12.
  • the ink supply unit 18 is an ink supply unit that supplies a plurality of types of ink to a plurality of inkjet heads in the head unit 12.
  • the ink supply unit is a configuration that supplies ink to the head unit 12 by being attached to the main body portion of the modeling apparatus 10. Further, a more specific configuration of the ink supply unit 18 will be described in more detail later.
  • the control unit 20 is a CPU (Central Processing Unit) of the modeling apparatus 10 and controls the modeling operation of the modeled object 50 by controlling each unit of the modeling apparatus 10. More specifically, the control unit 20 controls each unit of the modeling apparatus 10 based on the shape information of the modeled object 50 to be modeled, color image information, and the like. According to this example, the modeled object 50 can be modeled appropriately.
  • CPU Central Processing Unit
  • FIG. 1B shows an example of a more detailed configuration of the head unit 12.
  • the head unit 12 includes a plurality of inkjet heads, a plurality of ultraviolet light sources 104, and a flattening roller 106.
  • the plurality of inkjet heads include a plurality of inkjet heads 102s, inkjet heads 102w, inkjet heads 102y, inkjet heads 102m, inkjet heads 102c, inkjet heads 102k, and inkjet heads 102t.
  • the plurality of inkjet heads 102s to 102t are described.
  • the plurality of inkjet heads 102s to 102t is an example of an ejection head, and ejects ink by an inkjet method. More specifically, in the present example, each of the plurality of inkjet heads 102s to 102t is an inkjet head that discharges ultraviolet curable ink.
  • the plurality of ink jet heads 102s to 102t are arranged side by side in the main scanning direction with their positions in the sub scanning direction aligned. As each of the plurality of inkjet heads 102s to 102t, a known inkjet head can be suitably used.
  • Each of the plurality of inkjet heads 102s to 102t has a nozzle row in which a plurality of nozzles are arranged in the sub-scanning direction on the surface facing the modeling table 14. Thereby, each of the plurality of inkjet heads 102s to 102t ejects ink in a direction toward the modeling table 14.
  • the arrangement of the plurality of inkjet heads 102s to 102t, the type of the inkjet head included in the head unit 12, and the like are not limited to the illustrated configuration, and may be variously changed.
  • some of the inkjet heads may be arranged so that the positions in the sub-scanning direction are shifted from other inkjet heads.
  • the head unit 12 may further include a light-colored ink of each color, an inkjet head for colors such as R (Red: G), Green (Green), B (Blue: Blue), and orange.
  • the plurality of ink jet heads 102 s are ink jet heads that eject ink that is a material of the support layer 52.
  • the support layer 52 is formed as necessary when the model 50 is modeled, and is removed after the modeling is completed.
  • a material of the support layer 52 it is preferable to use a water-soluble material that can be dissolved in water after the modeling object 50 is modeled. In this case, it is preferable to use a material that has a lower degree of curing with ultraviolet light than the material constituting the model 50 and is easily decomposed.
  • a known material for the support layer can be suitably used as the material of the support layer 52.
  • the consumption of ink that is a material of the support layer 52 may be particularly large compared to the consumption of other inks.
  • the plurality of ink jet heads 102s it is possible to appropriately eject more ink as a material of the support layer 52 in each main scanning operation. Thereby, even when the consumption of the ink used as the material of the support layer 52 increases, the modeled object 50 can be modeled more appropriately.
  • the inkjet head 102w is an inkjet head that ejects white (W: White) ink.
  • white ink is used when a light-reflective region is formed in the shaped article 50. This light-reflective region is formed inside the colored region in the modeled object 50 when modeling the modeled object 50 whose surface is colored.
  • the white ink is also used as modeling ink used for forming at least the inside of the modeled object 50.
  • the inkjet head 102y, the inkjet head 102m, the inkjet head 102c, and the inkjet head 102k are inkjet heads that eject different color inks.
  • they are referred to as inkjet heads 102y to 102k.
  • the coloring ink is an ink of each process color used for color expression. More specifically, in this example, each of the inkjet heads 102y to 102k discharges ultraviolet curable ink of each color of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black).
  • the coloring ink ultraviolet curable ink is used as described above.
  • the coloring ink in this example is not a colorant or the like for coloring other inks such as an achromatic modeling ink, but can form three-dimensional pixels that are voxels in the modeled object 50 independently.
  • the fact that a three-dimensional pixel can be formed independently means that at least some of the three-dimensional pixels constituting the modeled object 50 can be formed using only coloring ink without using modeling ink or the like. is there.
  • a clear ink or the like may be used in addition to the process color inks when forming a colored region that is a colored region. Therefore, when considered in a broad sense, the clear ink may also be considered as a coloring ink. However, in the above and the following description, unless otherwise specified, the clear ink is not included in the color ink, and only the chromatic color ink such as each color of YMCK is referred to as the color ink.
  • the inkjet head 102t is an inkjet head that discharges clear ink.
  • the clear ink is a clear color ink that is a colorless transparent color (T: Transparency).
  • each color ink of YMCK is an example of the first ink.
  • each of the inkjet heads 102y to 102k is an example of a first ejection head that ejects the first ink.
  • Each of the ink used as the material of the support layer 52, the white ink, and the clear ink is an example of a second ink that is different from the first ink.
  • Each of the inkjet head 102s, the inkjet head 102w, and the inkjet head 102t is an example of a second ejection head that ejects the second ink.
  • the plurality of ultraviolet light sources 104 are configured to cure the ink, and generate ultraviolet rays that cure the ultraviolet curable ink.
  • UVLED ultraviolet LED: UltraViolet / Light / Emitting / Diode
  • a metal halide lamp, a mercury lamp, or the like as the ultraviolet light source 104.
  • each of the plurality of ultraviolet light sources 104 is disposed on one end side and the other end side in the main scanning direction of the head unit 12 so as to sandwich the inkjet heads 102s to 102t therebetween.
  • the flattening roller 106 has a configuration for flattening an ink layer formed during modeling of the modeled object 50.
  • the flattening roller 106 is disposed between the inkjet heads 102 s to 102 t and the ultraviolet light source 104.
  • the flattening roller 106 is arranged side by side in the main scanning direction with the same position in the sub scanning direction with respect to the ink jet heads 102s to t.
  • the flattening roller 106 is in contact with the surface of the ink layer during the main scanning operation, and removes a part of the ink before curing, thereby flattening the ink layer.
  • the head unit 12 has only one flattening roller 106.
  • the flattening roller 106 is disposed between the ultraviolet light source 104 on one end side of the head unit 12 and the inkjet heads 102s to t.
  • the scan driving unit 16 causes the head unit 12 to perform a main scanning operation in a direction in which the flattening roller 106 is at the rear side of at least one of the inkjet heads 102s to 102t.
  • the flattening roller 106 flattens the ink layer during the main scanning operation in this direction.
  • the scan driving unit 16 may cause the head unit 12 to perform bidirectional main scanning operation. In this case, the flattening roller 106 flattens the ink layer only during the main scanning operation in one direction.
  • FIG. 2 shows an example of a detailed configuration of the ink supply unit 18.
  • FIGS. 2A and 2B are perspective views of the ink supply unit 18 as seen from different directions.
  • the ink supply unit 18 includes a plurality of ink container holding units 202 and 204.
  • Each of the plurality of ink container holding units 202 and 204 is a holding unit that holds an ink container.
  • the ink container holding unit 202 is an example of a first container holding unit, and holds a plurality of ink containers 302y, 302m, 302c, and 302k.
  • the ink containers are described as ink containers 302y to 302k.
  • Each of the ink containers 302y to 302k is an example of a first ink container that is a container that stores first ink, and stores coloring inks that are inks of different process colors. More specifically, the ink container 302y stores Y color ink.
  • the ink container 302m stores M color ink.
  • the ink container 302c stores C color ink.
  • the ink container 302k stores K-color ink.
  • the ink container holding unit 202 holds each of the ink containers 302y to 302k in a replaceable manner.
  • the ink containers 302y to 302k are containers in which ink cannot be added while being held in the ink container holding unit 202. Therefore, when any of the ink containers 302y to 302k becomes empty, the ink container is replaced with a new ink container by the user.
  • the ink container holding unit 202 includes a plurality of first ink containers corresponding to at least the number of colors of the ink for coloring when the colored modeled object 50 shown in FIG. 1 is modeled. It can be considered that the ink containers 302y to 302k are held.
  • each of the ink containers 302y to 302k is connected to each of the inkjet heads 102y to 102k in the head unit 12 shown in FIG. 1 via the ink flow path in the modeling apparatus 10 shown in FIG. Accordingly, each of the inkjet heads 102y to 102k discharges ink supplied from each of the ink containers 302y to 302k.
  • each of the ink containers 302y to 302k is an ink bottle that is a bottle-shaped container.
  • other types of ink containers may be used as the ink containers 302y to 302k.
  • an ink container such as an ink tank or an ink cartridge may be used as each of the ink containers 302y to 302k.
  • the ink containers 302y to 302k are containers in which ink cannot be added while being held by the ink container holding unit 202. If comprised in this way, about the ink for coloring, deterioration of quality can be prevented more appropriately using a container with higher sealing performance.
  • the ink containers 302y to 302k containers that can add ink while being held in the ink container holding unit 202. Also in this case, by using the ink container 302 having a small capacity, it is possible to appropriately consume ink before the expiration date of ink passes. In addition, this makes it possible to appropriately add ink while the amount of ink in the container is sufficiently reduced.
  • the ink container holding unit 204 is an example of a second container holding unit, and holds two ink containers 304s and one ink container 304w and one ink container 304t.
  • the plurality of ink containers 304s, 304w, and 304t described as ink containers 304s to 304t is an example of a second ink container that is a container for storing the second ink, and other than the ink of each color of the process color.
  • Store ink In this example, the ink stored in the ink containers 304s to 304t is achromatic ink.
  • the two ink containers 304 s are an example of a support ink container, and each stores ink serving as a material for the support layer.
  • the ink container 304w stores white ink.
  • the white ink is also used as a modeling ink. Therefore, the ink container 304w is also an example of a modeling ink container that is a container for storing modeling ink.
  • the ink container 304t stores clear ink.
  • the ink containers 304 s to 304 t are containers that can add ink while being held by the ink container holding unit 204. For this reason, when the ink in the ink containers 304s to 304t becomes low, the ink is replenished by the user.
  • the ink supply source for supplying the ink for adding the ink to the ink containers 304s to 304t various known supply sources can be suitably used. Further, the capacity of the ink supply source is not limited to a specific capacity. Further, it is preferable that ink can be added to the ink containers 304 s to 304 t even during the modeling that is being modeled by the modeling apparatus 10. In this case, the ink supply unit 18 may further include a buffer tank or the like for reducing the influence of the addition.
  • the ink container holding unit 204 may hold the ink containers 304s to t in a replaceable manner. With this configuration, the ink containers 304 s to 304 t can be appropriately replaced when the ink used in the modeling apparatus 10 is changed or when the modeling apparatus 10 is maintained.
  • each of the ink containers 304 s to t is connected to each of the inkjet heads 102 s to 102 t in the head unit 12 via the ink flow path in the modeling apparatus 10. Thereby, each of the inkjet heads 102s to 102t discharges ink supplied from each of the ink containers 304s to t.
  • each of the ink containers 304s to 304t is an ink tank that is a tank-shaped container that can be refilled with ink.
  • other types of ink containers may be used as the ink containers 304s to 304t.
  • an ink container such as an ink bottle or an ink cartridge may be used as each of the ink containers 304s to 304t.
  • a container in which ink cannot be added while being held in the ink container holding unit 204 may be used as each of the ink containers 304s to t.
  • the consumption of ink for coloring of each color is significantly larger than that of white ink used for forming the interior or the ink used as a material for the support layer. It is possible that it will decrease. In addition, the consumption of ink for coloring tends to be smaller than that of clear ink.
  • ink containers 302y to 302k and ink containers 304s to 304t are used as ink containers for storing ink.
  • the respective capacities of the ink containers 302y to 302k are smaller than the respective capacities of the ink containers 304s to t.
  • the capacity of each of the ink containers 302y to 302k is hereinafter referred to as the capacity of the ink container 302.
  • the capacity of each of the ink containers 304s to 304t is hereinafter referred to as the capacity of the ink container 304.
  • the capacity of the ink container 302 is about 500 mL, and the range is about 300 to 700 mL, and preferably about 400 to 600 mL.
  • the capacity of the ink container 304 is about 2L, and the range is about 1 to 3L, preferably about 1.5 to 2.5L.
  • the capacity of the ink container 302 may be 2/3 or less of the capacity of the ink container 304.
  • the capacity of the ink container 302 may be 1/2 or less of the capacity of the ink container 304 or 1/3 or less. Moreover, 1/4 or less, 1/10 or less, etc. may be sufficient.
  • the ink can be stored in containers that match the consumption of each ink. More specifically, the coloring ink with a small amount of consumption can be appropriately stored using the ink container 302 with a small capacity.
  • the ink when ink is ejected by the ink jet method, the ink may not be ejected appropriately if the quality of the ink is deteriorated. Therefore, it is necessary to appropriately manage the expiration date for ink. In this case, if there is a difference in the amount of ink consumed, it is easy for the ink with a small amount of consumption to expire while the ink remains. When an ink container that cannot be added is used, if the expiration date has passed, it is necessary to discard the ink together with the ink container, resulting in a lot of waste.
  • ink container such as an ink tank that can be added
  • old ink tends to remain for a long time with respect to ink with low consumption.
  • a large ink tank or the like is used in accordance with a large amount of ink, even if the remaining amount of the ink tank with a large amount of consumption decreases, the number of ink tanks with a small amount of consumption hardly decreases. It becomes a state. Then, when the remaining amount of the ink tank of the ink with a small amount of consumption decreases, the expiration date will pass.
  • the ink is replenished before the ink is sufficiently reduced, the ink is replenished in a state where a lot of old ink remains, and there is a possibility that the content of the ink whose expiration date has passed will increase. As a result, the quality of the ink may be deteriorated step by step, and the quality of modeling may be reduced.
  • the ink container 302 and the ink container 304 having a capacity corresponding to the ink consumption by using the ink container 302 and the ink container 304 having a capacity corresponding to the ink consumption, various problems caused by the difference in the consumption between the inks can be appropriately suppressed.
  • the white ink which is a large amount of ink consumed
  • the ink used as the material for the support layer, and the clear ink use a large-capacity ink container 304, and the small amount of colored ink, which consumes a small amount.
  • the ink container 302 with a capacity the ratio of the ink remaining in the container that is residual ink, that is, the ratio of the remaining amount of ink to the capacity of the container, compared with the case where all the ink containers have the same capacity. It can be made more uniform.
  • the remaining amount of ink in the small capacity ink container 302 decreases at the timing when the remaining amount of ink in the large capacity ink container 304 decreases.
  • the ink container replacement and ink replenishment are not necessarily performed at the same timing, and may be performed individually for each ink container. With this configuration, it is possible to more appropriately suppress ink waste.
  • the modeling apparatus 10 can be appropriately downsized by reducing the capacity of the ink container 302 that stores the coloring ink. More specifically, when modeling a colored modeled object 50, as described above, it is necessary to use a plurality of coloring inks such as each color of YMCK. In this case, if a large ink container is used for each color, a large space is required as an installation space for the ink container. On the other hand, in this example, the installation space of the ink container can be greatly reduced by reducing the capacity of the ink container 302 that stores the coloring ink. Therefore, in this respect, it can be said that it is preferable to reduce the capacity of the ink container 302 that stores the coloring ink.
  • the ink characteristics may change, which may affect the accuracy of the ink landing position.
  • the landing position of the ink of each color for coloring arises, a desired color may not be expressed appropriately. As a result, the quality of modeling may deteriorate.
  • the problem caused by the deviation of the landing position is smaller than that of the coloring ink. Therefore, when modeling the colored modeled object 50, it is desirable to make it difficult for the ink characteristics to change, particularly with respect to the coloring ink. Therefore, in this respect, it can be said that it is preferable to reduce the capacity of the ink container 302 that stores the coloring ink.
  • various inks used for modeling can be appropriately stored according to the consumption of each ink.
  • the modeling apparatus 10 having a configuration more suitable for modeling the modeled object 50 can be appropriately provided.
  • the capacity of the ink container may be varied more finely according to each ink consumption.
  • the capacities of the ink containers that store the inks may be different from each other among the white ink that is the modeling ink, the ink that is the material of the support layer, and the clear ink. If comprised in this way, according to the consumption of the ink which changes with the kind and intended purpose of an ink, the ink container of the optimal capacity
  • the capacity of the ink container is a versatile capacity without being excessively diversified. In practice, it can be said that a configuration in which the capacity of the ink container 302 for storing coloring ink is reduced as in this example is preferable.
  • FIG. 3 shows an example of the configuration of a modeled object 50 that is modeled by the modeling apparatus 10 of this example.
  • the modeling apparatus 10 can perform modeling in a plurality of preset modeling modes.
  • the surface decoration mode which is a modeling mode which models the modeling object 50 with which the surface was colored at least
  • the non-coloring mode which models the modeling object 50 without coloring the surface And can be set.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the modeled object 50 to be modeled in the surface decoration mode together with the support layer 52.
  • the modeling apparatus 10 models the modeled object 50 including the internal region 402, the colored region 404, and the protection region 406.
  • the support layer 52 is formed around the modeled object 50 as necessary when the modeled object 50 is modeled.
  • the internal region 402 is a region inside the model 50 that forms the shape of the model 50.
  • the modeling apparatus 10 forms the internal region 402 using white ink. This also causes the inner region 402 to function as a light reflecting region.
  • the light reflection region is a light reflective region that reflects light incident from the surface side of the modeled object 50 through the protection region 406 and the colored region 404.
  • the colored region 404 is a region colored with a coloring ink.
  • the modeling apparatus 10 forms the colored region 404 around the inner region 402 using the coloring ink of each color and the clear ink.
  • various colors are expressed by adjusting the discharge amount of the ink for coloring each color to each position.
  • clear ink is used to compensate for the change in the amount of coloring ink, which is the ejection amount per unit volume, caused by the difference in color. If comprised in this way, each position of the coloring area
  • the protection area 406 is a transparent area for protecting the outer surface of the model 50.
  • the modeling apparatus 10 forms the protection region 406 around the colored region 404 using clear ink. By forming each region as described above, it is possible to appropriately form the modeled object 50 whose surface is colored.
  • the specific structure of the molded object 50 is different from the above.
  • a separation region for preventing ink mixing in each region may be formed between the inner region 402 and the colored region 404 using clear ink.
  • the light reflection region separately from the inner region 402.
  • the modeling object 50 is modeled by further using modeling ink other than modeling ink other than the white ink, and the interior region 402 is formed using the modeling ink, and the white ink is used. It is conceivable to form a light reflection region with the above.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the modeled object 50 to be modeled in the non-coloring mode together with the support layer 52.
  • the modeling apparatus 10 models the modeled object 50 having the modeling region 410.
  • the support layer 52 is formed around the modeled object 50 as necessary when the modeled object 50 is modeled.
  • the modeling area 410 is the same as or similar to the internal area 402 formed during modeling in the surface decoration mode.
  • the modeling apparatus 10 forms the modeling area 410 using white ink. Further, the modeling area 410 may be formed with ink other than white, such as clear ink.
  • the modeling apparatus 10 may form the modeling region 410 using a plurality of types of ink. In this case, it is conceivable to form the modeling region 410 using white ink and clear ink. If comprised in this way, modeling of the molded article 50 can be performed more rapidly.
  • the consumption of the coloring ink is different from that of the white ink. Significantly less than the ink consumption.
  • the capacity of the ink container 302 shown in FIG. 2 that stores the coloring ink is larger than the capacity of the ink container 304 shown in FIG. 2 that stores other types of ink. Is also small. Therefore, according to this example, various inks used for modeling can be stored appropriately using an ink container that matches the amount of ink consumed.
  • At least a part of the inner region 402 formed in the surface decoration mode and at least a part of the modeled region 410 formed in the non-coloring mode are formed using coloring ink. It is also possible to do. In this case, the consumption of the coloring ink is increased as compared with the case where the coloring ink is not used for forming these regions. Therefore, in such a case, the capacity of the ink container 302 that stores the coloring ink may be increased in accordance with the ink consumption.
  • FIG. 4 shows a modification of the configuration of each part of the modeling apparatus 10.
  • FIG. 4A shows a modification of the configuration of the head unit 12.
  • the configuration of the head unit 12 the configuration in the case where white ink is mainly used as the modeling ink has been described.
  • the ink for modeling other than white ink can be used.
  • the head unit 12 further includes an inkjet head 102Mo.
  • the inkjet head 102Mo is an inkjet head that ejects modeling-specific ink that is the model material MO.
  • the ink container holding unit 204 shown in FIG. 2 further includes an ink container 304 shown in FIG. 2 for storing ink dedicated to modeling.
  • the ink jet head 102Mo ejects ink supplied from the ink container 304. Also when comprised in this way, the molded article 50 can be modeled appropriately.
  • the internal region 402 is formed with ink dedicated to modeling, and the light reflecting region is formed with white ink around it.
  • FIG. 4A shows a configuration in the case where one of the plurality of inkjet heads 102s in the head unit 12 shown in FIG. 1B is changed to the inkjet head 102Mo.
  • the ink container holding unit 204 in the ink supply unit 18 shown in FIG. 2 is replaced with one of the two ink containers 304s in the configuration shown in FIG. Hold.
  • an ink jet head 102Mo may be further added to the head unit 12 shown in FIG.
  • the ink container holding unit 204 in the ink supply unit 18 further holds an ink container 304 for ink dedicated to modeling in addition to the ink container 304 shown in FIG.
  • FIG. 4B shows a simplified modification of the configuration of the ink supply unit 18.
  • the capacity of the ink container held in each of the ink container holding part 202 and the ink container holding part 204 may be fixed at a predetermined capacity and cannot be changed. More specifically, in this case, it can be considered that the ink container holding unit 202 can hold a small capacity ink container 302 and cannot hold a large capacity ink container 304. Further, it can be considered that the ink container holding unit 204 can hold the ink container 304 and cannot hold the ink container 302.
  • the ink container holding unit 202 and the ink container holding unit 204 it is possible to hold not only one type of ink container but also a plurality of types of ink containers. More specifically, in the configuration illustrated in FIG. 4B, the ink container holding unit 202 has a configuration capable of holding both the ink container 302 and the ink container 304. In this case, it is conceivable to change the ink container installed in the ink container holding unit 202 in accordance with the method of using the modeling apparatus 10 and the modeling mode to be selected.
  • a modeling object is modeled using a plurality of types of ink as in the case of modeling in the surface decoration mode, and the consumption of any one of the plurality of types of ink is reduced.
  • the ink container 302 having a small capacity in the ink container holding unit 202.
  • the ink container 302 stores ink with a small consumption.
  • the ink container holding unit 202 may hold the ink container 304 having a large capacity during modeling in any other modeling mode.
  • the capacity of the ink container can be set more appropriately in accordance with various user requirements. In this case, it is conceivable to determine the capacity of the ink container to be used according to the predicted ink consumption and the modeling mode. Further, the capacity of the ink container may be determined according to the type that is the type of the model to be modeled. If comprised in this way, the ink container of the capacity
  • the ink container holding unit 204 may be capable of holding a plurality of types of ink containers.
  • the ink container holding unit 204 may be configured to hold both the ink container 302 and the ink container 304.
  • the present invention can be suitably used for the modeling apparatus 10.

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Abstract

造形物の造形により適した構成の造形装置を提供する。　インクを吐出することで立体的な造形物を造形する造形装置であって、第１インク容器であるインク容器３０２を保持する第１容器保持部であるインク容器保持部２０２と、第２インク容器であるインク容器３０４を保持する第２容器保持部であるインク容器保持部２０４と、インク容器３０２から供給されるインクを吐出する第１の吐出ヘッドと、インク容器３０４から供給されるインクを吐出する第２の吐出ヘッドとを備え、インク容器３０２の容量は、インク容器３０４の容量よりも小さい。

Description

造形装置及び造形方法
　本発明は、造形装置及び造形方法に関する。
　従来、特許文献１において、インクジェットヘッドを用いて３Ｄ（Ｔｈｒｅｅ　Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ)造形物である立体的な造形物を造形する造形装置として、３Ｄプリンタ及び３Ｄ造形装置が知られている。この場合、造形装置は、インクジェットヘッドから吐出する液体であるインクを用いてインクの層を形成し、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２０１５－７１２８２号公報
　インクジェットヘッドを用いる装置としては、従来、２次元の画像を印刷するインクジェットプリンタが広く普及している。そのため、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としては、インクジェットプリンタの構成を一部変更した構成を用いることが考えられる。
　しかし、インクジェットプリンタで２次元の画像を印刷する場合と、造形装置で立体的な造形物を造形する場合とでは、様々な点で相違する部分もある。そのため、造形装置においては、造形物の造形により適した構成を用いることが望ましい。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。
　インクジェットプリンタと造形装置との間で相違する点について、本願の発明者は、インクの消費の仕方が大きく異なることに着目をした。具体的に、インクジェットプリンタで画像の印刷を行う場合、通常、カラー表現に用いるプロセスカラーの各色分の複数のインクを使用する。そして、この場合、様々な多くの画像を印刷する間の平均の使用量である消費量で考えれば、通常、色毎の消費量に大きな差は生じない。
　これに対し、造形装置で造形を行う場合、使用するインクが画像の印刷時とは異なることが考えられる。造形物の造形時には、造形物における少なくとも内部を形成するためのインクとして、白色のインク等である造形用のインクを用いることが考えられる。また、造形中の造形物を支えるサポート層の材料となるインクを用いることも考えられる。また、着色された造形物を造形する場合、これらのインクに加え、着色用のインクとして、プロセスカラーの各色分の複数のインクを用いることが考えられる。また、この場合、無色で透明なクリアインクを更に用いることも考えられる。
　また、造形装置で造形を行う場合、インクの種類によって消費量に大きな差が出ることも考えられる。具体的に、着色された造形物を造形する場合、外部から視認される表面の領域のみを着色することが考えられる。この場合、内部の領域を白色のインク等の造形用のインクで形成し、表面の領域のみを着色用のインクで形成すればよい。そして、このようにして造形物を造形する場合、造形用のインクの消費量と比べ、各色の着色用のインクの消費量が大幅に少なくなることが考えられる。
　また、造形物の周囲にサポート層を形成する場合、通常、サポート層の材料となるインクについても、多くの量を消費する。そのため、各色の着色用のインクの消費量について、サポート層の材料となるインクの消費量と比べても大幅に少なくなる場合がある。また、より具体的に、本願の発明者は実際に造形を行って確認をしたところ、造形用のインク、サポート層の材料となるインク、及び各色の着色用のインクの間でのインクの使用比率である消費量の比率は、一例として、１：３：０．０１程度になっていた。
　ここで、インクジェットプリンタや造形装置においては、通常、インク容器を用いて造形に使用する様々なインクを貯留する。また、インク容器としては、カートリッジやインクタンク等の容器を用いることが考えられる。そして、いずれかの色のインクがなくなった場合等には、適宜、インク容器の交換やインクの継ぎ足しを行う。そのため、造形装置において、インク間での消費量に差があっても、インク容器の交換や継ぎ足しを適切に行えばよいようにも思われる。
　しかし、上記のようにインクの消費量が大きく異なる場合、インクジェットプリンタでは生じにくい様々な問題が発生する場合がある。カートリッジ等のインク容器を交換する構成を用いた場合、消費量の少ないインクについて、インクが残っている間に消費期限が過ぎることが起きやすくなる。そして、この場合、インク容器ごとインクを廃棄することが必要になり、多くの無駄が生じることになる。
　また、このような無駄を低減するために継ぎ足しが可能なインクタンク等であるインク容器を用いること等も考えられる。しかし、この場合、インクの消費量が少ないと、古いインクが長く残った状態になりやすい。特に、消費量の大きなインクに合わせ、大きなインクタンク等を用いる場合には、消費量が少ないインクについて、消費期限を過ぎる問題が生じやすくなる。また、この場合において、インクが十分に減る前にインクを補充すると、古いインクが多く残った状態でインクを補充することになり、インクの品質が段階的に劣化するおそれがある、また、その結果、消費期限を過ぎたインクを使用することで造形の品質が低下する場合がある。
　これに対し、本願の発明者は、インクの種類に合わせてインク容器の大きさを異ならせることで、造形装置において特有の上記の様々な問題を解決し得ることを見出した。また、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、インクを吐出することで立体的な造形物を造形する造形装置であって、第１のインクを貯留する容器である第１インク容器を保持する第１容器保持部と、前記第１のインクとは異なる第２のインクを貯留する容器である第２インク容器を保持する第２容器保持部と、前記第１インク容器から供給される前記第１のインクを吐出する第１の吐出ヘッドと、前記第２インク容器から供給される前記第２のインクを吐出する第２の吐出ヘッドとを備え、前記第１インク容器の容量は、前記第２インク容器の容量よりも小さい。
　このように構成した場合、造形に用いるインクの間で消費量に差がある場合でも、それぞれのインクの消費量に合わせたインク容器でインクを貯留することができる。そのため、このように構成すれば、インクの間で消費量に差により生じる様々な問題を適切に抑えることができる。また、これにより、造形物の造形により適した構成の造形装置を適切に提供できる。
　この構成において、インクとは、吐出ヘッドから吐出される液体のことである。また、吐出ヘッドは、インクジェット方式でインクを吐出するインクジェットヘッドである。造形に用いる各種のインクとしては、紫外線硬化型インクを好適に用いることができる。
　また、第２インク容器としては、インクの継ぎ足しが可能な容器を好適に用いることができる。この場合、第１インク容器としては、インクの継ぎ足しができない容器を用いてもよい。また、第１インク容器として、インクの継ぎ足しが可能な容器を用いてもよい。また、第２インク容器として、インクの継ぎ足しができない容器を用いてもよい。
　また、この構成において、第１のインクは、着色用のインクである。この場合、着色用のインクとは、カラー表現に用いるプロセスカラーの各色のインクである。また、第２のインクは、プロセスカラーの各色のインク以外のインクである。この場合、第２のインクは、プロセスカラーの各色のインク以外のインクのうちの一部のインクであってもよい。また、より具体的に、第２のインクは、造形物における少なくとも内部の形成に使用する造形用のインクであってよい。また、造形用のインクは、白色のインクであってよい。また、第２のインクは、サポート層の材料となるインクや、透明なクリアインク等であってもよい。
　ここで、フルカラーである多彩な色で着色された造形物を造形する場合、Ｙ（イエロー：Ｙｅｌｌｏｗ）、Ｍ（マゼンタ：Ｍａｇｅｎｔａ）、Ｃ（シアン：Ｃｙａｎ）、Ｋ（ブラック：Ｂｌａｃｋ）の各色等の、複数のインクを用いることが必要になる。そして、この場合、各色用に大きなインク容器を用いると、インク容器の設置スペースとして多くのスペースが必要になる。これに対し、着色用のインクのインク容器を小さくすれば、インク容器の設置スペースを大幅に低減できる。そのため、この点でも、着色用のインクを第１のインクとして用い、容量の小さな第１インク容器で貯留することが好ましい。
　また、インクの消費期限が過ぎた場合、インクの特性が変化して、インクの着弾位置の精度の影響が生じる場合がある。そして、着色された造形物を造形する場合、着色用の各色のインクの着弾位置にズレが生じると、所望の色を適切に表現できない場合がある。また、その結果、造形の品質が低下する場合がある。これに対し、造形用のインク等の場合、着弾位置がずれることにより生じる問題は、着色用のインクよりも小さいといえる。そのため、着色された造形物を造形する場合、特に、着色用のインクについて、インクの特性の変化等が生じにくくすることが望ましい。そのため、この点でも、着色用のインクを第１のインクとして用い、容量の小さな第１インク容器で貯留することが好ましい。
　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、上記と同様の効果を得ることができる。
　本発明によれば、造形物の造形により適した構成の造形装置を適切に提供できる。
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、ヘッド部１２のより詳細な構成の一例を示す。 インク供給部１８の詳細な構成の一例を示す図である。図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ異なる向きから見たインク供給部１８の斜視図である。 造形装置１０により造形する造形物５０の構成の例を示す図である。図３（ａ）は、表面加飾モードで造形する造形物５０の構成の一例をサポート層５２と共に示す断面図である。図３（ｂ）は、非着色モードで造形する造形物５０の構成の一例をサポート層５２と共に示す断面図である。 造形装置１０の各部の構成の変形例を示す図である。図４（ａ）は、ヘッド部１２の構成の変形例を示す。図４（ｂ）は、インク供給部１８の構成の変形例を簡略化して示す。
　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。
　尚、以下の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構成を有してよい。より具体的に、以下の説明をする点を除き、造形装置１０は、造形に用いる材料となるインク滴である液滴をインクジェットヘッドを用いて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構成を有してよい。また、造形装置１０は、図示した構成以外にも、造形物５０の造形や着色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、インクを吐出することで積層造形法により立体的な造形物５０を造形する装置である。この場合、積層造形法とは、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、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、インク供給部１８、及び制御部２０を備える。
　ヘッド部１２は、造形物５０の材料となる液滴を吐出する部分であり、所定の条件に応じて硬化するインク滴であるインクを吐出し、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。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と、紫外線光源１０４とを有する。また、インクとしては、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、インクジェットヘッドから吐出される液体のことである。インクジェットヘッドとは、インクジェット方式で液滴である液体を吐出する吐出ヘッドのことである。また、ヘッド部１２は、造形物５０の周囲に、サポート層５２を更に形成する。この場合、サポート層５２とは、造形中の造形物５０の外周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。また、ヘッド部１２のより具体的な構成については、後に詳しく説明をする。
　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、少なくとも上面が図中のＺ方向である積層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、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図中のＹ方向である主走査方向及び図中のＸ方向である副走査方向と直交する図中のＺ方向である。
　走査駆動部１６は、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、造形物５０に対して相対的に移動するとは、造形物５０が載っている造形台１４に対して相対的に移動することにより、造形台１４上で造形中の造形物５０に対して相対的に移動することである。また、走査動作をヘッド部１２に行わせるとは、ヘッド部１２におけ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。
　より具体的に、本例において、走査駆動部１６は、走査動作として、Ｙ走査である主走査動作、Ｘ走査である副走査動作、及びＺ走査である積層方向走査をヘッド部１２に行わせる。この場合、主走査動作とは、造形装置１０において予め設定されたＹ方向である主走査方向へ移動しつつインクを吐出する動作である。走査駆動部１６は、主走査方向における造形台１４の位置を固定して、ヘッド部１２を移動させることにより、ヘッド部１２に主走査動作を行わせる。また、主走査動作時において、走査駆動部１６は、ヘッド部１２における紫外線光源１０４の駆動を更に行う。より具体的に、走査駆動部１６は、主走査動作時に紫外線光源１０４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、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。
　また、副走査動作とは、主走査方向と直交するＸ方向である副走査方向へ造形台１４に対して相対的に移動する動作である。副走査動作は、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であってよい。走査駆動部１６は、主走査動作の合間に、副走査方向におけるヘッド部１２の位置を固定して、造形台１４を移動させることにより、ヘッド部１２に副走査動作を行わせる。
　積層方向走査とは、Ｚ方向である積層方向へ造形台１４に対して相対的にヘッド部１２を移動させる動作である。走査駆動部１６は、積層方向へヘッド部１２又は造形台１４の少なくとも一方を移動させることにより、ヘッド部１２に積層方向走査を行わせる。この場合、積層方向へヘッド部１２を移動させるとは、ヘッド部１２における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１４を移動させるとは、造形台１４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。走査駆動部１６は、ヘッド部１２に積層方向走査を行わせることにより、ヘッド部１２におけるインクジェットヘッドと造形台１４との間の距離を変化させる。この距離は、インクジェットヘッドにおいてノズルが形成されているノズル面と、造形台１４の上面との間の距離であってよい。また、より具体的に、走査駆動部１６は、積層方向におけるヘッド部１２の位置を固定して、造形台１４を移動させる。また、これにより、走査駆動部１６は、造形途中の造形物５０における被造形面と、ヘッド部１２との間の距離を調整する。
　尚、上記においても説明をしたように、主走査動作、副走査動作、及び積層方向走査において、ヘッド部１２の移動は、造形物５０に対する相対的な移動であってよい。そのため、主走査動作、副走査動作、及び積層方向走査のそれぞれにおいては、上記において説明をした動作に限らず、ヘッド部１２及び造形台１４のうちの少なくとも一方を移動させればよい。例えば、ヘッド部１２及び造形台１４の両方を移動させてもよい。また、主走査動作において、造形台１４の側を移動させてもよい。また、副走査動作及び積層方向走査において、ヘッド部１２の側を移動させてもよい。
　インク供給部１８は、ヘッド部１２における各インクジェットヘッドへインクを供給するための構成である。本例において、インク供給部１８は、ヘッド部１２における複数のインクジェットヘッドに対し、複数種類のインクを供給するインク供給ユニットである。この場合、インク供給ユニットとは、造形装置１０の本体部分に取り付けられることでヘッド部１２へインクを供給する構成のことである。また、インク供給部１８のより具体的な構成については、後に更に詳しく説明をする。
　制御部２０は、造形装置１０のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ）であり、造形装置１０の各部を制御することにより、造形物５０の造形の動作を制御する。より具体的に、制御部２０は、造形しようとする造形物５０の形状情報や、カラー画像情報等に基づき、造形装置１０の各部を制御する。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。図１（ｂ）は、ヘッド部１２のより詳細な構成の一例を示す。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、図中に示すように、複数の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。尚、以下、複数のインクジェットヘッド１０２ｓ～ｔと記載する。
　複数のインクジェットヘッド１０２ｓ～ｔは、吐出ヘッドの一例であり、インクジェット方式でインクを吐出する。また、より具体的に、本例において、複数のインクジェットヘッド１０２ｓ～ｔのそれぞれは、紫外線硬化型インクを吐出するインクジェットヘッドである。また、複数のインクジェットヘッド１０２ｓ～ｔは、副走査方向における位置を揃えて、主走査方向へ並んで配設される。複数のインクジェットヘッド１０２ｓ～ｔのそれぞれとしては、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、複数のインクジェットヘッド１０２ｓ～ｔのそれぞれは、造形台１４と対向する面に、複数のノズルが副走査方向へ並ぶノズル列を有する。また、これにより、複数のインクジェットヘッド１０２ｓ～ｔのそれぞれは、造形台１４へ向かう方向へインクを吐出する。
　尚、複数のインクジェットヘッド１０２ｓ～ｔの並び方や、ヘッド部１２が有するインクジェットヘッドの種類等については、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１２は、各色の淡色や、Ｒ（赤：Ｒｅｄ）Ｇ（緑：Ｇｒｅｅｎ）Ｂ（青：Ｂｌｕｅ）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。
　複数のインクジェットヘッド１０２ｓは、サポート層５２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。本例において、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。サポート層５２の材料としては、造形物５０の造形後に水で溶解可能な水溶性の材料を用いることが好ましい。この場合、造形物５０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、サポート層５２の材料としては、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。
　尚、周囲にサポート層５２を形成して造形物５０を形成する場合、他のインクの消費量と比べ、サポート層５２の材料となるインクの消費量が特に多くなる場合がある。これに対し、本例によれば、複数のインクジェットヘッド１０２ｓを用いることにより、各回の主走査動作において、サポート層５２の材料となるインクをより多く適切に吐出できる。また、これにより、サポート層５２の材料となるインクの消費量が多くなる場合にも、造形物５０をより適切に造形できる。
　インクジェットヘッド１０２ｗは、白色（Ｗ：Ｗｈｉｔｅ）のインクを吐出するインクジェットヘッドである。本例において、白色のインクは、造形物５０において光反射性の領域を形成する場合に使用される。この光反射性の領域は、表面が着色された造形物５０を造形する場合において、造形物５０における着色領域の内側に形成される。また、本例において、白色のインクは、造形物５０における少なくとも内部の形成に使用する造形用のインクをとしても用いられる。
　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、及びインクジェットヘッド１０２ｋは、互いに異なる着色用のインクを吐出するインクジェットヘッドである。尚、以下、インクジェットヘッド１０２ｙ～ｋと記載する。この場合、着色用のインクとは、カラー表現に用いるプロセスカラーの各色のインクである。また、より具体的に、本例において、インクジェットヘッド１０２ｙ～ｋのそれぞれは、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を吐出する。
　尚、本例において、着色用のインクとしては、上記のように、紫外線硬化型インクを用いる。そのため、本例における着色用のインクは、無彩色の造形用のインク等である他のインクを着色する用途の着色剤等ではなく、造形物５０におけるボクセルである立体画素を単独で形成可能なインクである。この場合、立体画素を単独で形成可能であるとは、造形物５０を構成する少なくとも一部の立体画素について、造形用のインク等を用いずに、着色用のインクのみで形成可能なことである。
　また、造形物５０の造形時には、着色領域である着色がされる領域の形成時に、プロセスカラーの各色のインク以外に、クリアインク等を用いる場合もある。そのため、広い意味で考えた場合、クリアインクについても，着色用のインクと考える場合もある。しかし、上記及び以下の説明においては、特に説明をした場合を除き、クリアインクについては着色用のインクに含めず、ＹＭＣＫの各色等の有彩色のインクのみについて、着色用のインクという。
　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る。この場合、クリアインクとは、無色の透明色（Ｔ：Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）であるクリア色のインクのことである。
　尚、本例において、ＹＭＣＫの各色のインクは、第１のインクの一例である。また、インクジェットヘッド１０２ｙ～ｋのそれぞれは、第１のインクを吐出する第１の吐出ヘッドの一例である。サポート層５２の材料となるインク、白色のインク、及びクリアインクのそれぞれは、第１のインクとは異なる第２のインクの一例である。インクジェットヘッド１０２ｓ、インクジェットヘッド１０２ｗ、及びインクジェットヘッド１０２ｔのそれぞれは、第２のインクを吐出する第２の吐出ヘッドの一例である。
　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１０４としては、ＵＶＬＥＤ（紫外ＬＥＤ：ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ・Ｌｉｇｈｔ・Ｅｍｉｔｔｉｎｇ・Ｄｉｏｄｅ）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。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１０２ｓ～ｔ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。
　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構成である。本例において、平坦化ローラ１０６は、インクジェットヘッド１０２ｓ～ｔと、紫外線光源１０４との間に配設される。これにより、平坦化ローラ１０６は、インクジェットヘッド１０２ｓ～ｔに対し、副走査方向の位置を揃えて、主走査方向へ並べて配設される。また、この場合、平坦化ローラ１０６は、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、本例において、ヘッド部１２は、１個の平坦化ローラ１０６のみを有する。この場合、平坦化ローラ１０６は、ヘッド部１２における一方の端側の紫外線光源１０４と、インクジェットヘッド１０２ｓ～ｔとの間に配設される。また、この場合、走査駆動部１６は、少なくとも、一方の向きであるインクジェットヘッド１０２ｓ～ｔよりも平坦化ローラ１０６が後方側になる向きでの主走査動作をヘッド部１２に行わせる。そして、平坦化ローラ１０６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。また、走査駆動部１６は、双方向の主走査動作をヘッド部１２に行わせてもよい。この場合、平坦化ローラ１０６は、一方の向きでの主走査動作中のみに、インクの層を平坦化する。
　続いて、インク供給部１８のより具体的な構成について、説明をする。図２は、インク供給部１８の詳細な構成の一例を示す。図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ異なる向きから見たインク供給部１８の斜視図である。本例において、インク供給部１８は、複数のインク容器保持部２０２、２０４を有する。複数のインク容器保持部２０２、２０４のそれぞれは、インク容器を保持する保持部である。
　インク容器保持部２０２は、第１容器保持部の一例であり、複数のインク容器３０２ｙ、３０２ｍ、３０２ｃ、３０２ｋを保持する。尚、以下、インク容器３０２ｙ～ｋと記載する。インク容器３０２ｙ～ｋのそれぞれは、第１のインクを貯留する容器である第１インク容器の一例であり、互いに異なるプロセスカラーの各色のインクである着色用のインクを貯留する。より具体的に、インク容器３０２ｙは、Ｙ色のインクを貯留する。インク容器３０２ｍは、Ｍ色のインクを貯留する。インク容器３０２ｃは、Ｃ色のインクを貯留する。インク容器３０２ｋは、Ｋ色のインクを貯留する。
　また、本例において、インク容器保持部２０２は、インク容器３０２ｙ～ｋのそれぞれを交換可能に保持する。また、インク容器３０２ｙ～ｋは、インク容器保持部２０２に保持された状態でインクの継ぎ足しができない容器である。そのため、インク容器３０２ｙ～ｋのいずれかが空になった場合、そのインク容器は、ユーザにより、新たなインク容器に交換される。また、インク容器保持部２０２について、より一般化して考えた場合、着色された図１参照の造形物５０を造形する場合に少なくとも着色用のインクの色数分の複数の第１インク容器であるインク容器３０２ｙ～ｋを保持する構成と考えることができる。
　また、インク容器３０２ｙ～ｋのそれぞれは、図１参照の造形装置１０におけるインクの流路を介して、図１参照のヘッド部１２におけるインクジェットヘッド１０２ｙ～ｋのそれぞれと接続されている。また、これにより、インクジェットヘッド１０２ｙ～ｋのそれぞれは、インク容器３０２ｙ～ｋのそれぞれから供給されるインクを吐出する。
　また、本例において、インク容器３０２ｙ～ｋのそれぞれは、ボトル状の容器であるインクボトルである。また、インク供給部１８の構成の変形例においては、インク容器３０２ｙ～ｋとして、他の形態のインク容器を用いてもよい。例えば、インク容器３０２ｙ～ｋのそれぞれとして、インクタンクやインクカートリッジ等のインク容器を用いてもよい。
　また、上記のように、本例において、インク容器３０２ｙ～ｋは、インク容器保持部２０２に保持された状態でインクの継ぎ足しができない容器である。このように構成すれば、着色用のインクについて、より密封性の高い容器を用いて、品質の劣化をより適切に防ぐことができる。また、インク供給部１８の構成の変形例においては、インク容器３０２ｙ～ｋとして、インク容器保持部２０２に保持された状態でインクの継ぎ足しが可能な容器を用いることも考えられる。この場合も、容量の小さなインク容器３０２を用いることにより、インクの消費期限を過ぎる前に適切にインクを消費することができる。また、これにより、容器内のインクが十分に少なくなった状態で、インクの継ぎ足しを適切に行うことができる。
　また、インク容器保持部２０４は、第２容器保持部の一例であり、２個のインク容器３０４ｓと、それぞれ１個のインク容器３０４ｗ及びインク容器３０４ｔとを保持する。以下、インク容器３０４ｓ～ｔと記載するこれらの複数のインク容器３０４ｓ、３０４ｗ、３０４ｔは、第２のインクを貯留する容器である第２インク容器の一例であり、プロセスカラーの各色のインク以外のインクを貯留する。また、本例において、インク容器３０４ｓ～ｔが貯留するインクは、無彩色のインクである。
　より具体的に、２個のインク容器３０４ｓは、サポートインク用容器の一例であり、サポート層の材料となるインクをそれぞれ貯留する。インク容器３０４ｗは、白色のインクを貯留する。また、上記においても説明をしたように、本例において、白色のインクは、造形用のインクとしても用いられる。そのため、インク容器３０４ｗは、造形用のインクを貯留する容器である造形インク用容器の一例にもなっている。また、インク容器３０４ｔは、クリアインクを貯留する。
　また、本例において、インク容器３０４ｓ～ｔは、インク容器保持部２０４に保持された状態でインクの継ぎ足しが可能な容器である。そのため、インク容器３０４ｓ～ｔ内のインクが少なくなった場合等には、ユーザにより、インクの補充が行われる。
　尚、この場合、継ぎ足し用のインクをインク容器３０４ｓ～ｔへ供給するためのインクの供給源については、公知の様々な供給源等を好適に用いることができる。また、インクの供給源の容量等については、特定の容量に限定されない。また、インク容器３０４ｓ～ｔに対しては、造形装置１０において造形中である造形を行っている途中にもインクの継ぎ足しが可能であることが好ましい。この場合、インク供給部１８は、継ぎ足しの影響を低減するためのバッファタンク等を更に有してよい。
　また、インク容器保持部２０４は、インク容器３０４ｓ～ｔを、交換可能に保持してよい。このように構成すれば、造形装置１０において使用するインクを変更する場合や、造形装置１０のメンテナンス時等に、インク容器３０４ｓ～ｔを適切に交換することができる。
　また、インク容器３０４ｓ～ｔのそれぞれは、造形装置１０におけるインクの流路を介して、ヘッド部１２におけるインクジェットヘッド１０２ｓ～ｔのそれぞれと接続されている。また、これにより、インクジェットヘッド１０２ｓ～ｔのそれぞれは、インク容器３０４ｓ～ｔのそれぞれから供給されるインクを吐出する。
　また、本例において、インク容器３０４ｓ～ｔのそれぞれは、インクを補充可能なタンク状の容器であるインクタンクである。インク供給部１８の構成の変形例においては、インク容器３０４ｓ～ｔとして、他の形態のインク容器を用いてもよい。例えば、インク容器３０４ｓ～ｔのそれぞれとして、インクボトルやインクカートリッジ等のインク容器を用いてもよい。また、この場合、インク容器３０４ｓ～ｔのそれぞれとして、インク容器保持部２０４に保持された状態でインクの継ぎ足しができない容器を用いてもよい。
　ここで、上記においても説明をしたように、造形装置１０で造形物５０の造形を行う場合、インクの種類によって消費量に大きな差が出る場合がある。表面が着色された造形物５０を造形する場合等には、内部等の形成に用いる白色のインクや、サポート層の材料となるインク等と比べ、各色の着色用のインクの消費量が大幅に少なくなることが考えられる。また、クリアインクと比べても、着色用のインクの消費量は少なくなりやすい。
　これに対し、本例においては、インクを貯留するインク容器として、インク容器３０２ｙ～ｋと、インク容器３０４ｓ～ｔとを使用している。また、図示した構成等から明らかなように、インク容器３０２ｙ～ｋのそれぞれの容量は、インク容器３０４ｓ～ｔのそれぞれの容量よりも小さくなっている。尚、インク容器３０２ｙ～ｋのそれぞれの容量は、以下、インク容器３０２の容量と記載する。また、インク容器３０４ｓ～ｔのそれぞれの容量は、以下、インク容器３０４の容量と記載する。より具体的に、インク容器３０２の容量は、５００ｍＬ程度、範囲としては、３００～７００ｍＬ程度であり、好ましくは、４００～６００ｍＬ程度である。また、インク容器３０４の容量は、２Ｌ程度、範囲としては、１～３Ｌ程度であり、好ましくは、１．５～２．５Ｌ程度である。
　また、容量の比率で考えた場合、インク容器３０２の容量は、インク容器３０４の容量の２／３以下にすることが考えられる。また、より小さなインク容器３０２を使用する場合、インク容器３０２の容量は、インク容器３０４の容量の１／２以下や、１／３以下であってよい。また、１／４以下や、１／１０以下等であってもよい。
　このように構成した場合、造形に用いるインクの間で消費量に差がある場合でも、それぞれのインクの消費量に合わせた容器でインクを貯留することができる。より具体的には、消費量の少ない着色用のインクについて、容量の小さなインク容器３０２を用いて適切に貯留することができる。
　この点に関し、単にインクによって消費量が異なることのみを考慮した場合、インク容器の容量を変える必要まではないようにも考えられる。しかし、実際の造形時には、インクの間で消費量に差にあることで様々な問題が生じる場合もある。
　より具体的には、インクジェット方式でインクを吐出する場合、インクの品質が劣化していると、インクを適切に吐出できない場合がある。そのため、インクについては、消費期限を適切に管理する必要がある。そして、この場合、インクの消費量の差があると、消費量の少ないインクについて、インクが残っている間に消費期限が過ぎることが起きやすくなる。そして、継ぎ足しができないインク容器を用いる場合、消費期限が過ぎると、インク容器ごとインクを廃棄することが必要になり、多くの無駄が生じることになる。
　また、インク容器として、継ぎ足しが可能なインクタンク等であるインク容器を用いる場合には、消費量が少ないインクについて、古いインクが長く残った状態になりやすい。特に、消費量の大きなインクに合わせ、大きなインクタンク等を用いる場合、消費量が多いインクのインクタンクの残量が少なくなったとしても、消費量の少ないインクのインクタンクは、ほとんど減っていない状態になる。そして、消費量の少ないインクのインクタンクの残量が少なくなる頃には、消費期限を過ぎてしまうことになる。また、この場合において、インクが十分に減る前にインクを補充すると、古いインクが多く残った状態でインクを補充することになり、消費期限を過ぎたインクの含有率が多くなるおそれがある。また、その結果、インクの品質が段階的に劣化し、造形の品質が低下するおそれがある。
　これに対し、本例においては、インクの消費量に合わせた容量のインク容器３０２及びインク容器３０４を用いることで、インクの間で消費量に差により生じる様々な問題を適切に抑えることができる。より具体的には、消費量が多いインクである白色のインク、サポート層の材料となるインク、及びクリアインクについては大きな容量のインク容器３０４を用い、消費量の少ない着色用のインクについては小さな容量のインク容器３０２を用いることで、残留インクである容器に残るインクの割合、すなわち、容器の容量に対するインクの残量の割合について、全てのインク容器の容量を同一にした場合と比較してより均一にすることができる。
　また、この場合、大きな容量のインク容器３０４におけるインク残量が少なくなるタイミングにおいて、小さな容量のインク容器３０２のインクの残量も少なくなるといえる。そのため、この場合、インク容器３０４へのインクの補充を行うタイミングでインク容器３０２の交換等を行うことにより、インクの無駄を抑えつつ、全てのインク容器について、消費期限まで余裕があるほぼ新しいインクで満たすことが可能になる。そのため、このように構成すれば、インクの無駄を抑えつつ、造形装置１０で使用するそれぞれのインクをより適切に管理できる。また、インク容器の交換やインクの補充は、必ずしも同じタイミングで行わず、それぞれのインク容器毎に個別に行ってもよい。このように構成すれば、インクの無駄をより適切に抑えることができる。
　また、本例においては、着色用のインクを貯留するインク容器３０２の容量を小さくすることにより、造形装置１０を適切に小型化することもできる。より具体的に、着色された造形物５０を造形する場合、上記においても説明をしたように、ＹＭＣＫの各色等の、複数の着色用のインクを用いることが必要になる。そして、この場合に、各色用に大きなインク容器を用いると、インク容器の設置スペースとして多くのスペースが必要になる。これに対し、本例においては、着色用のインクを貯留するインク容器３０２の容量を小さくすることにより、インク容器の設置スペースを大幅に低減できる。そのため、この点でも、着色用のインクを貯留するインク容器３０２の容量を小さくすることが好ましいといえる。
　また、インクの消費期限が過ぎた場合、インクの特性が変化して、インクの着弾位置の精度の影響が生じる場合がある。そして、着色された造形物５０を造形する場合、着色用の各色のインクの着弾位置にズレが生じると、所望の色を適切に表現できない場合がある。また、その結果、造形の品質が低下する場合がある。これに対し、造形用のインク等の場合、着弾位置がずれることにより生じる問題は、着色用のインクよりも小さいといえる。そのため、着色された造形物５０を造形する場合、特に、着色用のインクについて、インクの特性の変化等が生じにくくすることが望ましい。そのため、この点でも、着色用のインクを貯留するインク容器３０２の容量を小さくすることが好ましいといえる。
　以上のように、本例によれば、造形に用いる様々なインクについて、それぞれのインクの消費量に合わせて適切に貯留できる。また、これにより、造形物５０の造形により適した構成の造形装置１０を適切に提供できる。
　尚、インクの消費量に合わせてインク容器の容量を異ならせるという観点で考えた場合、それぞれのインクの消費量に合わせて、より細かく、インク毎にインク容器の容量を異ならせてもよい。例えば、造形用のインクである白色のインク、サポート層の材料となるインク、及びクリアインクの間でも、それぞれのインクを貯留するインク容器の容量を互いに異ならせてもよい。このように構成すれば、インクの種類や使用目的によって異なるインクの消費量に応じて、適宜最適な容量のインク容器を用いることができる。
　しかし、この場合、造形装置１０の用途や機種毎等に様々な容量のインク容器を用意することが必要になり、在庫管理が煩雑になるおそれがある。また、インク容器の取り替え作業が多く発生し、作業効率が低下するおそれもある。特に、造形装置においては、少量多品種の造形を行うことも多い。そのため、この場合、使用するインク容器の管理や適切な選択が難しくなるおそれもある。従って、インク容器の容量については、過度に多様化することなく、ある程度汎用性のある容量にすることが好ましい。また、実用上、本例のように、着色用のインクを貯留するインク容器３０２の容量を小さくするような構成が好ましいともいえる。
　続いて、本例の造形装置１０により造形する造形物の構成の例や、造形装置１０の構成の変形例について、説明をする。図３は、本例の造形装置１０により造形する造形物５０の構成の例を示す。本例において、造形装置１０は、予め設定された複数の造形モードでの造形が可能である。また、これらの複数の造形モードとして、少なくとも、表面が着色された造形物５０を造形する造形モードである表面加飾モードと、表面への着色を行わずに造形物５０を造形する非着色モードとが設定可能である。
　図３（ａ）は、表面加飾モードで造形する造形物５０の構成の一例をサポート層５２と共に示す断面図である。この場合、造形装置１０は、内部領域４０２、着色領域４０４、及び保護領域４０６を有する造形物５０を造形する。また、造形物５０の造形時に、必要に応じて、造形物５０の周囲にサポート層５２を形成する。
　内部領域４０２は、造形物５０の形状を構成する造形物５０の内部の領域である。本例において、造形装置１０は、白色のインクを用いて内部領域４０２を形成する。また、これにより、内部領域４０２について、光反射領域としても機能させる。この場合、光反射領域とは、保護領域４０６及び着色領域４０４を介して造形物５０の表面側から入射する光を反射する光反射性の領域のことである。
　また、着色領域４０４は、着色用のインクにより着色がされる領域である。本例において、造形装置１０は、各色の着色用のインクと、クリアインクとを用いて、内部領域４０２の周囲に着色領域４０４を形成する。この場合、各位置への各色の着色用のインクの吐出量を調整することにより、様々な色を表現する。また、色の違いによって生じる単位体積あたりの吐出量である着色用のインクの量の変化を補填するために、クリアインクを用いる。このように構成すれば、着色領域４０４の各位置を所望の色で適切に着色できる。
　また、保護領域４０６は、造形物５０の外面を保護するための透明な領域である。本例において、造形装置１０は、クリアインクを用いて、着色領域４０４の周囲に保護領域４０６を形成する。以上のように各領域を形成することにより、表面が着色された造形物５０を適切に形成できる。
　尚、造形物５０の構成の変形例においては、造形物５０の具体的な構成について、上記と異ならせることも考えられる。例えば、クリアインクを用いて、内部領域４０２と着色領域４０４との間に、各領域のインクの混じりを防ぐための分離領域を形成してもよい。また、光反射領域について、内部領域４０２とは別に形成することも考えられる。この場合、白色のインク以外の造形専用のインク等である造形用のインクを更に使用して造形物５０の造形を行い、この造形用のインクを用いて内部領域４０２を形成し、白色のインクで光反射領域を形成すること等が考えられる。
　図３（ｂ）は、非着色モードで造形する造形物５０の構成の一例をサポート層５２と共に示す断面図である。この場合、造形装置１０は、造形領域４１０を有する造形物５０を造形する。また、造形物５０の造形時に、必要に応じて、造形物５０の周囲にサポート層５２を形成する。
　造形領域４１０は、表面加飾モードでの造形時に形成する内部領域４０２と同一又は同様の領域である。造形装置１０は、白色のインクを用いて、造形領域４１０を形成する。また、造形領域４１０は、クリアインク等の、白色以外のインクで造形領域４１０を形成してもよい。
　また、造形装置１０は、複数種類のインクを用いて、造形領域４１０を形成してもよい。この場合、白色のインクとクリアインクとを用いて造形領域４１０を形成すること等が考えられる。このように構成すれば、造形物５０の造形をより高速に行うことができる。
　ここで、図３（ａ）、（ｂ）に示すような造形物５０を造形する場合、図示した構成等から明らかなように、着色用のインクの消費量は、白色のインク等の他のインクの消費量と比べて大幅に少なくなる。これに対し、本例においては、上記のように、着色用のインクを貯留する図２参照のインク容器３０２の容量について、他の種類のインクを貯留する図２参照のインク容器３０４の容量よりも小さくしている。そのため、本例によれば、インクの消費量に合わせたインク容器を用いて、造形に使用する様々なインクを適切に貯留できる。
　尚、造形物５０の変形例においては、表面加飾モードで形成する内部領域４０２の少なくとも一部や、非着色モードで形成する造形領域４１０の少なくとも一部について、着色用のインクを用いて形成することも考えられる。そして、この場合、これらの領域の形成に着色用のインクを用いない場合と比べ、着色用のインクの消費量が多くなる。そのため、このような場合には、インクの消費量に応じて、着色用のインクを貯留するインク容器３０２の容量をより大きくしてもよい。
　続いて、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の各部の構成の変形例を示す。図４（ａ）は、ヘッド部１２の構成の変形例を示す。上記においては、ヘッド部１２の構成について、主に、造形用のインクとして白色のインクを用いる場合の構成等を説明した。しかし、上記においても説明をしたように、造形用のインクとしては、白色のインク以外も使用可能である。
　より具体的に、図４（ａ）に示した構成において、ヘッド部１２は、インクジェットヘッド１０２Ｍｏを更に有する。インクジェットヘッド１０２Ｍｏは、モデル材ＭＯである造形専用のインクを吐出するインクジェットヘッドである。
　また、この場合、図２参照のインク供給部１８において、図２参照のインク容器保持部２０４は、造形専用のインクを貯留する図２参照のインク容器３０４を更に有する。そして、インクジェットヘッド１０２Ｍｏは、このインク容器３０４から供給されるインクを吐出する。このように構成した場合も、造形物５０を適切に造形できる。
　尚、図４（ａ）に示した構成のヘッド部１２を用いて、表面加飾モードでの造形を行う場合、図３参照の内部領域４０２と別に光反射領域を形成することが好ましい。この場合、造形専用のインクで内部領域４０２を形成し、その周囲に白色のインクで光反射領域を形成することが考えられる。
　また、図４（ａ）においては、図１（ｂ）に示したヘッド部１２における複数のインクジェットヘッド１０２ｓのうちの１個をインクジェットヘッド１０２Ｍｏに変更した場合の構成を図示している。この場合、図２参照のインク供給部１８におけるインク容器保持部２０４は、図２に示した構成における２個のインク容器３０４ｓのうちの１個の代わりに、造形専用のインク用のインク容器３０４を保持する。また、更なる変形例においては、図１（ｂ）に示したヘッド部１２に対し、インクジェットヘッド１０２Ｍｏを更に追加してもよい。この場合、インク供給部１８におけるインク容器保持部２０４は、図２に示したインク容器３０４に加え、造形専用のインク用のインク容器３０４を更に保持する。
　また、造形装置１０においては、インク供給部１８の構成についても、様々に変更可能である。図４（ｂ）は、インク供給部１８の構成の変形例を簡略化して示す。
　上記においては、図２等を用いて、主に、インク容器保持部２０２においてインク容器３０２を保持し、インク容器保持部２０４においてインク容器３０４を保持する構成について、説明を行った。この場合、インク容器保持部２０２及びインク容器保持部２０４のそれぞれにおいて保持するインク容器の容量は、所定の容量に固定されており、変更できない構成であってよい。より具体的に、この場合、インク容器保持部２０２について、小さい容量のインク容器３０２を保持可能であり、かつ、大きな容量のインク容器３０４を保持できない構成と考えることができる。また、インク容器保持部２０４について、インク容器３０４を保持可能であり、かつ、インク容器３０２を保持できない構成と考えることができる。
　しかし、インク容器保持部２０２及びインク容器保持部２０４については、１種類の容量のインク容器のみではなく、複数種類の容量のインク容器を保持可能にすることも考えられる。より具体的に、図４（ｂ）に示した構成において、インク容器保持部２０２は、インク容器３０２及びインク容器３０４の両方を保持可能な構成を有する。この場合、造形装置１０の使用の仕方や選択する造形モードに合わせて、インク容器保持部２０２に設置するインク容器を変更することが考えられる。
　より具体的には、表面加飾モードで造形を行う場合等のように、複数種類のインクを用いて造形物を造形し、かつ、複数種類のうちのいずれかのインクの消費量が少なくなる条件で造形物を造形する場合には、インク容器保持部２０２において容量の小さなインク容器３０２を保持することが考えられる。この場合、インク容器３０２は、消費量が少ないインクを貯留する。また、この場合、他のいずれかの造形モードでの造形時において、インク容器保持部２０２は、容量の大きなインク容器３０４を保持してもよい。
　このように構成すれば、様々なユーザの要求等に合わせて、インク容器の容量をより適切に設定できる。この場合、予測されるインクの消費量や造形モードに応じて使用するインク容器の容量を決定することが考えられる。また、造形しようとする造形物のタイプである種類に応じて、インク容器の容量を決定してもよい。このように構成すれば、インクの消費量に応じた容量のインク容器を適切に用いることができる。
　また、インク供給部１８の構成の更なる変形例においては、インク容器保持部２０４についても、複数種類の容量のインク容器を保持可能にしてよい。この場合、インク容器保持部２０４について、インク容器３０２及びインク容器３０４の両方を保持可能な構成にすることが考えられる。
　本発明は、造形装置１０に好適に利用できる。

 

Claims (15)

  1. 　インクを吐出することで立体的な造形物を造形する造形装置であって、
    　第１のインクを貯留する容器である第１インク容器を保持する第１容器保持部と、
    　前記第１のインクとは異なる第２のインクを貯留する容器である第２インク容器を保持する第２容器保持部と、
    　前記第１インク容器から供給される前記第１のインクを吐出する第１の吐出ヘッドと、
    　前記第２インク容器から供給される前記第２のインクを吐出する第２の吐出ヘッドとを備え、
    　前記第１インク容器の容量は、前記第２インク容器の容量よりも小さいことを特徴とする造形装置。
  2. 　前記第１インク容器の容量は、前記第２インク容器の容量の２／３以下であることを特徴とする請求項１に記載の造形装置。
  3. 　前記第２インク容器は、前記第２容器保持部に保持された状態でインクの継ぎ足しが可能な容器であり、
    　前記第１インク容器は、前記第１容器保持部に保持された状態でインクの継ぎ足しができない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。
  4. 　互いに異なる有彩色の複数の着色用のインクを用いて着色された前記造形物を造形可能であり、
    　着色された前記造形物を造形する場合、前記第１容器保持部は、少なくとも、前記着色用のインクの色数分の複数の前記第１インク容器を保持し、
    　前記複数の第１インク容器のそれぞれは、前記複数の着色用のインクのそれぞれを貯留することを特徴とする請求項１又は２に記載の造形装置。
  5. 　前記複数の着色用のインクのそれぞれは、カラー表現に用いるプロセスカラーの各色のインクであり、
    　前記第２インク容器は、前記プロセスカラーの各色のインク以外のインクを貯留することを特徴とする請求項４に記載の造形装置。
  6. 　前記第２インク容器は、前記造形物における少なくとも内部の形成に使用する造形用のインクを貯留することを特徴とする請求項１又は２に記載の造形装置。
  7. 　前記第２インク容器は、白色のインクを貯留することを特徴とする請求項１又は２に記載の造形装置。
  8. 　前記第２インク容器は、造形中の前記造形物を支えるサポート層の材料となるインクを貯留することを特徴とする請求項１又は２に記載の造形装置。
  9. 　前記第２インク容器は、透明なインクであるクリアインクを貯留することを特徴とする請求項１又は２に記載の造形装置。
  10. 　前記第２容器保持部は、複数の前記第２インク容器を保持し、
    　前記複数の第２インク容器として、少なくとも、
    　前記造形物における少なくとも内部の形成に使用する造形用のインクを貯留する容器である造形インク用容器と、
    　造形中の前記造形物を支えるサポート層の材料となるインクを貯留する容器であるサポートインク用容器と
    を保持す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. 　前記第１容器保持部は、前記第１インク容器を保持可能であり、かつ、前記第２インク容器を保持できない構成を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の造形装置。
  12. 　前記第１容器保持部は、前記第１インク容器及び前記第２インク容器の両方を保持可能であり、予め設定された条件で前記造形物を造形する場合に、前記第１インク容器を保持することを特徴とする請求項１又は２に記載の造形装置。
  13. 　複数種類のインクを用いて前記造形物を造形し、かつ、前記複数種類のうちのいずれかのインクの消費量が少なくなる条件で前記造形物を造形する場合、
    　前記第１容器保持部は、前記第１インク容器を保持し、
    　前記第１インク容器は、消費量が少なくなる前記いずれかのインクを貯留することを特徴とする請求項１２に記載の造形装置。
  14. 　前記第１のインク、及び前記第２のインクは、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型インク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。
  15. 　インクを吐出することで立体的な造形物を造形する造形方法であって、
    　第１のインクを貯留する容器である第１インク容器と、
    　前記第１のインクとは異なる第２のインクを貯留する容器である第２インク容器とを保持し、
    　前記第１インク容器から供給される前記第１のインクを第１の吐出ヘッドに吐出させ、
    　前記第２インク容器から供給される前記第２のインクを第２の吐出ヘッドに吐出させることで前記造形物を造形し、
    　前記第１インク容器の容量は、前記第２インク容器の容量よりも小さいことを特徴とする造形方法。

     
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