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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6861053
(24)【登録日】2021年3月31日
(45)【発行日】2021年4月21日
(54)【発明の名称】造形装置及び造形方法
(51)【国際特許分類】
B29C 64/112 20170101AFI20210412BHJP
B33Y 30/00 20150101ALI20210412BHJP
B33Y 10/00 20150101ALI20210412BHJP
B29C 64/393 20170101ALI20210412BHJP
B33Y 50/02 20150101ALI20210412BHJP
【ＦＩ】
B29C64/112
B33Y30/00
B33Y10/00
B29C64/393
B33Y50/02
【請求項の数】13
【全頁数】28
(21)【出願番号】特願2017-37979(P2017-37979)
(22)【出願日】2017年3月1日
(65)【公開番号】特開2018-144236(P2018-144236A)
(43)【公開日】2018年9月20日
【審査請求日】2019年10月29日
(73)【特許権者】
【識別番号】000137823
【氏名又は名称】株式会社ミマキエンジニアリング
(74)【代理人】
【識別番号】100166545
【弁理士】
【氏名又は名称】折坂 茂樹
(74)【代理人】
【識別番号】100142653
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 直樹
(72)【発明者】
【氏名】八角 邦夫
(72)【発明者】
【氏名】加藤 鉄也
(72)【発明者】
【氏名】田中 義博
【審査官】
正 知晃
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１７−０１３３５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２００５／０２５８３８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２０１７−０１３３５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２０１７／０１０４５７（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ２９Ｃ ６４／００−６４／４０
Ｂ３３Ｙ １０／００−９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
予め設定された積層方向へ造形の材料の層を積層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、
前記造形の材料を吐出する吐出ヘッドと、
造形中の前記造形物に対して相対的に移動する走査動作を前記吐出ヘッドに行わせる走査駆動部と
を備え、
前記走査駆動部は、前記走査動作として、
前記積層方向と直交する主走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動しつつ前記造形の材料を吐出する主走査動作と、
前記積層方向及び前記主走査方向と直交する副走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動する副走査動作と
を前記吐出ヘッドに行わせ、
前記造形の材料により形成される一つの前記層を形成する動作において、前記走査駆動部は、造形中の前記層の各位置に対し、前記吐出ヘッドに、予め設定されたＰｎ回（Ｐｎは、２以上の整数）の前記主走査動作を行わせ、
前記吐出ヘッドは、前記造形の材料を吐出するノズルが複数個並ぶノズル列を有し、
少なくとも、前記副走査方向におけるノズル列の幅であるノズル列幅よりも前記副走査方向における大きさが大きな前記造形物を造形する場合、前記走査駆動部は、前記吐出ヘッドに、前記一つの層として、前記Ｐｎ回の前記主走査動作を行うことで形成される領域であるブロックが前記副走査方向へ複数個並ぶ構成の層を形成させ、
一つの前記層を構成するそれぞれの前記ブロックは、前記副走査方向における前記ブロックの中間部分を含み、他の前記ブロックと位置が重ならない領域である中間領域と、前記副走査方向における前記ブロックの端の領域であり、隣接する前記ブロックと前記副走査方向における範囲の少なくとも一部が重なる領域である端部領域とを有し、
前記積層方向へ積層される複数の前記層のうちの少なくとも一部について、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、対応する前記ブロックにおける前記端部領域の形成の仕方を異ならせ、
前記対応するブロックについて、前記副走査方向における前記端部領域の幅を異ならせることにより、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、前記端部領域の形成の仕方を異ならせることを特徴とする造形装置。
前記造形の材料を吐出する吐出ヘッドと、
造形中の前記造形物に対して相対的に移動する走査動作を前記吐出ヘッドに行わせる走査駆動部と
を備え、
前記走査駆動部は、前記走査動作として、
前記積層方向と直交する主走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動しつつ前記造形の材料を吐出する主走査動作と、
前記積層方向及び前記主走査方向と直交する副走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動する副走査動作と
を前記吐出ヘッドに行わせ、
前記造形の材料により形成される一つの前記層を形成する動作において、前記走査駆動部は、造形中の前記層の各位置に対し、前記吐出ヘッドに、予め設定されたＰｎ回（Ｐｎは、２以上の整数）の前記主走査動作を行わせ、
前記吐出ヘッドは、前記造形の材料を吐出するノズルが複数個並ぶノズル列を有し、
少なくとも、前記副走査方向におけるノズル列の幅であるノズル列幅よりも前記副走査方向における大きさが大きな前記造形物を造形する場合、前記走査駆動部は、前記吐出ヘッドに、前記一つの層として、前記Ｐｎ回の前記主走査動作を行うことで形成される領域であるブロックが前記副走査方向へ複数個並ぶ構成の層を形成させ、
一つの前記層を構成するそれぞれの前記ブロックは、前記副走査方向における前記ブロックの中間部分を含み、他の前記ブロックと位置が重ならない領域である中間領域と、前記副走査方向における前記ブロックの端の領域であり、隣接する前記ブロックと前記副走査方向における範囲の少なくとも一部が重なる領域である端部領域とを有し、
前記積層方向へ積層される複数の前記層のうちの少なくとも一部について、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、対応する前記ブロックにおける前記端部領域の形成の仕方を異ならせ、
前記対応するブロックについて、前記副走査方向における前記端部領域の幅を異ならせることにより、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、前記端部領域の形成の仕方を異ならせることを特徴とする造形装置。
【請求項2】
前記対応するブロックについて、前記副走査方向における前記端部領域の位置をずらすことにより、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、前記端部領域の形成の仕方を異ならせることを特徴とする請求項１に記載の造形装置。
【請求項3】
前記走査駆動部は、それぞれの前記ブロックの形成時において、前記端部領域の少なくとも一部に対して１回の前記主走査動作で前記吐出ヘッドに前記造形の材料を吐出させる吐出位置の密度を、前記中間領域に対して１回の前記主走査動作で前記吐出ヘッドに前記造形の材料を吐出させる吐出位置の密度よりも低く設定することにより、前記端部領域の少なくとも一部について、隣接する二つの前記ブロックを形成する間に行う２Ｐｎ回の前記主走査動作により形成し、
前記端部領域内のそれぞれの前記吐出位置へ前記造形の材料を吐出させるパターンの設定について、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層における前記対応するブロックの間で異ならせることにより、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、前記端部領域の形成の仕方を異ならせることを特徴とする請求項１又は２に記載の造形装置。
前記端部領域内のそれぞれの前記吐出位置へ前記造形の材料を吐出させるパターンの設定について、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層における前記対応するブロックの間で異ならせることにより、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、前記端部領域の形成の仕方を異ならせることを特徴とする請求項１又は２に記載の造形装置。
【請求項4】
各回の前記主走査動作において、前記走査駆動部は、前記吐出ヘッドにおける前記ノズル列が通過する領域内に設定される吐出対象領域へ、前記吐出ヘッドに前記造形の材料を吐出させ、
前記吐出対象領域は、前記副走査方向における端部が前記主走査方向と非平行になるように設定されており、
前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、前記対応するブロックの形成時に対応するタイミングで行う前記主走査動作で前記造形の材料を吐出する前記吐出対象領域について、前記副走査方向における前記端部の形成の仕方を異ならせることにより、前記端部領域の形成の仕方を異ならせることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の造形装置。
前記吐出対象領域は、前記副走査方向における端部が前記主走査方向と非平行になるように設定されており、
前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、前記対応するブロックの形成時に対応するタイミングで行う前記主走査動作で前記造形の材料を吐出する前記吐出対象領域について、前記副走査方向における前記端部の形成の仕方を異ならせることにより、前記端部領域の形成の仕方を異ならせることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の造形装置。
【請求項5】
前記副走査方向における前記端部の位置をずらすことにより、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、前記対応するブロックの形成時に対応するタイミングで行う前記主走査動作で前記造形の材料を吐出する前記吐出対象領域について、前記副走査方向における前記端部の形成の仕方を異ならせることを特徴とする請求項４に記載の造形装置。
【請求項6】
予め設定された積層方向へ造形の材料の層を積層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、
前記造形の材料を吐出する吐出ヘッドと、
造形中の前記造形物に対して相対的に移動する走査動作を前記吐出ヘッドに行わせる走査駆動部と
を備え、
前記走査駆動部は、前記走査動作として、
前記積層方向と直交する主走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動しつつ前記造形の材料を吐出する主走査動作と、
前記積層方向及び前記主走査方向と直交する副走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動する副走査動作と
を前記吐出ヘッドに行わせ、
前記造形の材料により形成される一つの前記層を形成する動作において、前記走査駆動部は、造形中の前記層の各位置に対し、前記吐出ヘッドに、予め設定されたＰｎ回（Ｐｎは、２以上の整数）の前記主走査動作を行わせ、
前記吐出ヘッドは、前記造形の材料を吐出するノズルが複数個並ぶノズル列を有し、
少なくとも、前記副走査方向におけるノズル列の幅であるノズル列幅よりも前記副走査方向における大きさが大きな前記造形物を造形する場合、前記走査駆動部は、前記吐出ヘッドに、前記一つの層として、前記Ｐｎ回の前記主走査動作を行うことで形成される領域であるブロックが前記副走査方向へ複数個並ぶ構成の層を形成させ、
一つの前記層を構成するそれぞれの前記ブロックは、前記副走査方向における前記ブロックの中間部分を含み、他の前記ブロックと位置が重ならない領域である中間領域と、前記副走査方向における前記ブロックの端の領域であり、隣接する前記ブロックと前記副走査方向における範囲の少なくとも一部が重なる領域である端部領域とを有し、
前記積層方向へ積層される複数の前記層のうちの少なくとも一部について、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、対応する前記ブロックにおける前記端部領域の形成の仕方を異ならせ、
各回の前記主走査動作において、前記走査駆動部は、前記吐出ヘッドにおける前記ノズル列が通過する領域内に設定される吐出対象領域へ、前記吐出ヘッドに前記造形の材料を吐出させ、
前記吐出対象領域は、前記副走査方向における端部が前記主走査方向と非平行になるように設定されており、
前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、前記対応するブロックの形成時に対応するタイミングで行う前記主走査動作で前記造形の材料を吐出する前記吐出対象領域について、前記副走査方向における前記端部の形成の仕方を異ならせることにより、前記端部領域の形成の仕方を異ならせ、
前記吐出対象領域の前記副走査方向における端部は、前記主走査方向に沿ってギザ状又は波状に変化するように形成され、
前記端部において前記ギザ状又は波状に変化する部分の前記副走査方向における幅を互いに異ならせることにより、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、前記対応するブロックの形成時に対応するタイミングで行う前記主走査動作で前記造形の材料を吐出する前記吐出対象領域について、前記副走査方向における前記端部の形成の仕方を異ならせることを特徴とする造形装置。
前記造形の材料を吐出する吐出ヘッドと、
造形中の前記造形物に対して相対的に移動する走査動作を前記吐出ヘッドに行わせる走査駆動部と
を備え、
前記走査駆動部は、前記走査動作として、
前記積層方向と直交する主走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動しつつ前記造形の材料を吐出する主走査動作と、
前記積層方向及び前記主走査方向と直交する副走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動する副走査動作と
を前記吐出ヘッドに行わせ、
前記造形の材料により形成される一つの前記層を形成する動作において、前記走査駆動部は、造形中の前記層の各位置に対し、前記吐出ヘッドに、予め設定されたＰｎ回（Ｐｎは、２以上の整数）の前記主走査動作を行わせ、
前記吐出ヘッドは、前記造形の材料を吐出するノズルが複数個並ぶノズル列を有し、
少なくとも、前記副走査方向におけるノズル列の幅であるノズル列幅よりも前記副走査方向における大きさが大きな前記造形物を造形する場合、前記走査駆動部は、前記吐出ヘッドに、前記一つの層として、前記Ｐｎ回の前記主走査動作を行うことで形成される領域であるブロックが前記副走査方向へ複数個並ぶ構成の層を形成させ、
一つの前記層を構成するそれぞれの前記ブロックは、前記副走査方向における前記ブロックの中間部分を含み、他の前記ブロックと位置が重ならない領域である中間領域と、前記副走査方向における前記ブロックの端の領域であり、隣接する前記ブロックと前記副走査方向における範囲の少なくとも一部が重なる領域である端部領域とを有し、
前記積層方向へ積層される複数の前記層のうちの少なくとも一部について、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、対応する前記ブロックにおける前記端部領域の形成の仕方を異ならせ、
各回の前記主走査動作において、前記走査駆動部は、前記吐出ヘッドにおける前記ノズル列が通過する領域内に設定される吐出対象領域へ、前記吐出ヘッドに前記造形の材料を吐出させ、
前記吐出対象領域は、前記副走査方向における端部が前記主走査方向と非平行になるように設定されており、
前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、前記対応するブロックの形成時に対応するタイミングで行う前記主走査動作で前記造形の材料を吐出する前記吐出対象領域について、前記副走査方向における前記端部の形成の仕方を異ならせることにより、前記端部領域の形成の仕方を異ならせ、
前記吐出対象領域の前記副走査方向における端部は、前記主走査方向に沿ってギザ状又は波状に変化するように形成され、
前記端部において前記ギザ状又は波状に変化する部分の前記副走査方向における幅を互いに異ならせることにより、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、前記対応するブロックの形成時に対応するタイミングで行う前記主走査動作で前記造形の材料を吐出する前記吐出対象領域について、前記副走査方向における前記端部の形成の仕方を異ならせることを特徴とする造形装置。
【請求項7】
予め設定された積層方向へ造形の材料の層を積層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、
前記造形の材料を吐出する吐出ヘッドと、
造形中の前記造形物に対して相対的に移動する走査動作を前記吐出ヘッドに行わせる走査駆動部と
を備え、
前記走査駆動部は、前記走査動作として、
前記積層方向と直交する主走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動しつつ前記造形の材料を吐出する主走査動作と、
前記積層方向及び前記主走査方向と直交する副走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動する副走査動作と
を前記吐出ヘッドに行わせ、
前記造形の材料により形成される一つの前記層を形成する動作において、前記走査駆動部は、造形中の前記層の各位置に対し、前記吐出ヘッドに、予め設定されたＰｎ回（Ｐｎは、２以上の整数）の前記主走査動作を行わせ、
前記吐出ヘッドは、前記造形の材料を吐出するノズルが複数個並ぶノズル列を有し、
少なくとも、前記副走査方向におけるノズル列の幅であるノズル列幅よりも前記副走査方向における大きさが大きな前記造形物を造形する場合、前記走査駆動部は、前記吐出ヘッドに、前記一つの層として、前記Ｐｎ回の前記主走査動作を行うことで形成される領域であるブロックが前記副走査方向へ複数個並ぶ構成の層を形成させ、
一つの前記層を構成するそれぞれの前記ブロックは、前記副走査方向における前記ブロックの中間部分を含み、他の前記ブロックと位置が重ならない領域である中間領域と、前記副走査方向における前記ブロックの端の領域であり、隣接する前記ブロックと前記副走査方向における範囲の少なくとも一部が重なる領域である端部領域とを有し、
前記積層方向へ積層される複数の前記層のうちの少なくとも一部について、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、対応する前記ブロックにおける前記端部領域の形成の仕方を異ならせ、
一つの前記層を形成する動作において、前記走査駆動部は、前記副走査動作として、
一つの前記ブロックを形成するために行う前記Ｐｎ回の前記主走査動作の合間に行う前記副走査動作である第１副走査と、
前記一つの前記ブロックを形成するために行う前記Ｐｎ回の前記主走査動作を行った後、次の前記ブロックを形成するための前記主走査動作を行う前に行う前記副走査動作である第２副走査と
を前記吐出ヘッドに行わせ、
前記第１副走査において前記副走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動する前記吐出ヘッドの移動量は、前記第２副走査において前記副走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動する前記吐出ヘッドの移動量よりも小さいことを特徴とする造形装置。
前記造形の材料を吐出する吐出ヘッドと、
造形中の前記造形物に対して相対的に移動する走査動作を前記吐出ヘッドに行わせる走査駆動部と
を備え、
前記走査駆動部は、前記走査動作として、
前記積層方向と直交する主走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動しつつ前記造形の材料を吐出する主走査動作と、
前記積層方向及び前記主走査方向と直交する副走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動する副走査動作と
を前記吐出ヘッドに行わせ、
前記造形の材料により形成される一つの前記層を形成する動作において、前記走査駆動部は、造形中の前記層の各位置に対し、前記吐出ヘッドに、予め設定されたＰｎ回（Ｐｎは、２以上の整数）の前記主走査動作を行わせ、
前記吐出ヘッドは、前記造形の材料を吐出するノズルが複数個並ぶノズル列を有し、
少なくとも、前記副走査方向におけるノズル列の幅であるノズル列幅よりも前記副走査方向における大きさが大きな前記造形物を造形する場合、前記走査駆動部は、前記吐出ヘッドに、前記一つの層として、前記Ｐｎ回の前記主走査動作を行うことで形成される領域であるブロックが前記副走査方向へ複数個並ぶ構成の層を形成させ、
一つの前記層を構成するそれぞれの前記ブロックは、前記副走査方向における前記ブロックの中間部分を含み、他の前記ブロックと位置が重ならない領域である中間領域と、前記副走査方向における前記ブロックの端の領域であり、隣接する前記ブロックと前記副走査方向における範囲の少なくとも一部が重なる領域である端部領域とを有し、
前記積層方向へ積層される複数の前記層のうちの少なくとも一部について、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、対応する前記ブロックにおける前記端部領域の形成の仕方を異ならせ、
一つの前記層を形成する動作において、前記走査駆動部は、前記副走査動作として、
一つの前記ブロックを形成するために行う前記Ｐｎ回の前記主走査動作の合間に行う前記副走査動作である第１副走査と、
前記一つの前記ブロックを形成するために行う前記Ｐｎ回の前記主走査動作を行った後、次の前記ブロックを形成するための前記主走査動作を行う前に行う前記副走査動作である第２副走査と
を前記吐出ヘッドに行わせ、
前記第１副走査において前記副走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動する前記吐出ヘッドの移動量は、前記第２副走査において前記副走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動する前記吐出ヘッドの移動量よりも小さいことを特徴とする造形装置。
【請求項8】
前記第１副走査において前記副走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動する前記吐出ヘッドの移動量は、前記ノズル列幅を前記Ｐｎで除した幅よりも小さいことを特徴とする請求項７に記載の造形装置。
【請求項9】
前記第２副走査において前記副走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動する前記吐出ヘッドの移動量は、前記ノズル列幅に対応する距離であることを特徴とする請求項７又は８に記載の造形装置。
【請求項10】
前記走査駆動部は、一つの前記ブロックを形成するために行う前記Ｐｎ回の前記主走査動作のそれぞれの合間に、前記吐出ヘッドに前記第１副走査を行わせ、
かつ、いずれかの前記主走査動作の後で行う前記第１副走査において、前記造形中の造形物に対して相対的に、前記副走査方向における一方の向きで前記吐出ヘッドを移動させ、他のいずれかの前記主走査動作の後で行う前記第１副走査において、前記造形中の造形物
に対して相対的に、前記副走査方向における他方の向きで前記吐出ヘッドを移動させることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の造形装置。
かつ、いずれかの前記主走査動作の後で行う前記第１副走査において、前記造形中の造形物に対して相対的に、前記副走査方向における一方の向きで前記吐出ヘッドを移動させ、他のいずれかの前記主走査動作の後で行う前記第１副走査において、前記造形中の造形物
に対して相対的に、前記副走査方向における他方の向きで前記吐出ヘッドを移動させることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の造形装置。
【請求項11】
前記積層方向へ積層されるそれぞれの前記層の形成時において、前記走査駆動部は、最初の前記主走査動作の開始時の前記副走査方向における前記吐出ヘッドの位置について、前記層を形成すべき領域の前記副走査方向における範囲に合わせて設定することを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載の造形装置。
【請求項12】
前記走査駆動部は、前記第２副走査において前記造形中の造形物に対して相対的に前記吐出ヘッドを移動させる向きについて、前記積層方向へ積層されるそれぞれの前記層毎に、交互に変更することを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載の造形装置。
【請求項13】
予め設定された積層方向へ造形の材料の層を積層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、
前記造形の材料を吐出する吐出ヘッドに、
造形中の前記造形物に対して相対的に移動する走査動作を行わせ、
前記走査動作として、
前記積層方向と直交する主走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動しつつ前記造形の材料を吐出する主走査動作と、
前記積層方向及び前記主走査方向と直交する副走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動する副走査動作と
を前記吐出ヘッドに行わせ、
前記造形の材料により形成される一つの前記層を形成する動作において、造形中の前記層の各位置に対し、前記吐出ヘッドに、予め設定されたＰｎ回（Ｐｎは、２以上の整数）の前記主走査動作を行わせ、
前記吐出ヘッドは、前記造形の材料を吐出するノズルが複数個並ぶノズル列を有し、
少なくとも、前記副走査方向におけるノズル列の幅であるノズル列幅よりも前記副走査方向における大きさが大きな前記造形物を造形する場合、前記吐出ヘッドに、前記一つの層として、前記Ｐｎ回の前記主走査動作を行うことで形成される領域であるブロックが前記副走査方向へ複数個並ぶ構成の層を形成させ、
一つの前記層を構成するそれぞれの前記ブロックは、前記副走査方向における前記ブロックの中間部分を含み、他の前記ブロックと位置が重ならない領域である中間領域と、前記副走査方向における前記ブロックの端の領域であり、隣接する前記ブロックと前記副走査方向における範囲の少なくとも一部が重なる領域である端部領域とを有し、
前記積層方向へ積層される複数の前記層のうちの少なくとも一部について、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、対応する前記ブロックにおける前記端部領域の形成の仕方を異ならせ、
前記対応するブロックについて、前記副走査方向における前記端部領域の幅を異ならせることにより、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、前記端部領域の形成の仕方を異ならせることを特徴とする造形方法。
前記造形の材料を吐出する吐出ヘッドに、
造形中の前記造形物に対して相対的に移動する走査動作を行わせ、
前記走査動作として、
前記積層方向と直交する主走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動しつつ前記造形の材料を吐出する主走査動作と、
前記積層方向及び前記主走査方向と直交する副走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動する副走査動作と
を前記吐出ヘッドに行わせ、
前記造形の材料により形成される一つの前記層を形成する動作において、造形中の前記層の各位置に対し、前記吐出ヘッドに、予め設定されたＰｎ回（Ｐｎは、２以上の整数）の前記主走査動作を行わせ、
前記吐出ヘッドは、前記造形の材料を吐出するノズルが複数個並ぶノズル列を有し、
少なくとも、前記副走査方向におけるノズル列の幅であるノズル列幅よりも前記副走査方向における大きさが大きな前記造形物を造形する場合、前記吐出ヘッドに、前記一つの層として、前記Ｐｎ回の前記主走査動作を行うことで形成される領域であるブロックが前記副走査方向へ複数個並ぶ構成の層を形成させ、
一つの前記層を構成するそれぞれの前記ブロックは、前記副走査方向における前記ブロックの中間部分を含み、他の前記ブロックと位置が重ならない領域である中間領域と、前記副走査方向における前記ブロックの端の領域であり、隣接する前記ブロックと前記副走査方向における範囲の少なくとも一部が重なる領域である端部領域とを有し、
前記積層方向へ積層される複数の前記層のうちの少なくとも一部について、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、対応する前記ブロックにおける前記端部領域の形成の仕方を異ならせ、
前記対応するブロックについて、前記副走査方向における前記端部領域の幅を異ならせることにより、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、前記端部領域の形成の仕方を異ならせることを特徴とする造形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、造形装置及び造形方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、インクジェットヘッドを用いて造形物を造形する造形装置（３Ｄプリンタ）が知られている（例えば、特許文献１参照。）。更には、カラー情報を造形物の表面に形成したカラー造形装置も知られている。このような造形装置においては、例えば、インクジェットヘッドにより形成するインクの層を複数層重ねることにより、積層造形法で造形物を造形する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７−１３５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
インクジェットヘッドを用いて積層造形法で造形物を形成する場合、それぞれのインクの層の形成については、例えば、２次元の画像をインクジェットプリンタで印刷する場合の動作を応用して行うことができる。そして、この場合、それぞれのインクの層の形成について、マルチパス方式で行うことが考えられる。マルチパス方式とは、形成中の層の各位置に対して、予め設定された複数回の主走査動作を行う方式のことである。また、この場合、マルチパス方式でそれぞれのインクの層を形成する動作については、例えば、各回の主走査動作の合間に一定のパス幅を送り量とする副走査動作を行って、インクジェットプリンタでのマルチパス方式の動作と同様に行うことが考えられる。
【0005】
しかし、このような方法でマルチパス方式の動作を行う場合、それぞれのインクの層を形成する動作において、副走査動作の繰り返しによりインクジェットヘッドを移動させる範囲（副走査方向における範囲）について、副走査方向における造形物の幅と比べて大きくなる無駄な範囲（無駄な走査エリア）が大きくなる場合がある。また、積層造形法で造形物を造形する場合、多数のインクの層を積層するため、このような無駄な走査エリアが存在すると、造形に要する時間が大きく増大することになる。そのため、従来、より適切な方法で造形物の造形を行うことが望まれている。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。
【課題を解決するための手段】
【0006】
造形物の造形時において、それぞれのインクの層をマルチパス方式で形成する場合、２次元の画像を印刷する場合にインクジェットプリンタで広く行われているマルチパス方式とは異なる動作を採用することも考えられる。より具体的に、この場合、例えば特許文献１において小ピッチパス方式として説明がされているような、送り量を小さくした小ピッチの副走査動作でマルチパス方式の動作を行うこと等も考えられる。この場合、例えば、パス数分の主走査動作を行う間に行う副走査動作として小ピッチの副走査動作を行うことで、副走査方向へのインクジェットヘッドの移動量を少なくして、インクの層の一部（ブロック）を形成する。また、パス数分の主走査動作を行った後には、インクジェットヘッドのノズル列の副走査方向における幅（ノズル列長）に対応する大きな距離を送り量とする大ピッチの副走査動作を行うことで、次のブロックの形成時に造形の材料を吐出する位置へ、インクジェットヘッドを移動させる。また、これらの動作を繰り返すことにより、一つのインクの層を形成する。このように構成すれば、例えば、一定のパス幅での副走査動作のみを行う場合と比べ、無駄な走査エリアを低減することができる。また、これにより、例えば、造形物の造形をより効率的に行うことができる。
【0007】
しかし、小ピッチパス方式でインクの層を形成する場合、動作の特性上、パス数分の主走査動作により形成されるブロックが副走査方向へ並ぶような構成のインクの層を形成することになる。そのため、副走査方向の送り寸法の異なる小ピッチパスと大ピッチパスが混在することによるパス後の位置精度のバラツキが大きく、副走査方向の送り寸法を一定で繰り返すマルチパス方式に比べて、送りムラが目立つことになる。その結果、隣接するブロックの境界付近について、それ以外の領域と比べて状態の連続性が小さく、粗さや帯状の凹凸等が目立つ状態になる場合がある。また、積層造形法で造形を行う場合、ブロックの境界が積層方向へ重なることで、境界の状態の影響がより大きくなること等も考えられる。更には、表面にカラー情報を形成する造形装置により造形する造形物の場合は、単に形状を表す造形物に比べて、色ムラ、濃度ムラ、筋ムラとなって、視覚的により強く目立つことが考えられる。
【0008】
これに対し、本願の発明者は、ブロックの境界を構成するブロックの端部領域について、層毎に形成の仕方を異ならせることで、造形物の全体としてブロックの境界が目立つことを防ぎ得ることを見出した。この場合、ブロックの端部領域について、層毎に形成の仕方を異ならせるとは、例えば、端部領域の位置や幅等を層毎に異ならせること等である。また、本願の発明者は、更なる鋭意研究により、このような効果を得るために必要な特徴を見出し、本発明に至った。
【0009】
上記の課題を解決するために、本発明は、予め設定された積層方向へ造形の材料の層を積層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、前記造形の材料を吐出する吐出ヘッドと、造形中の前記造形物に対して相対的に移動する走査動作を前記吐出ヘッドに行わせる走査駆動部とを備え、前記走査駆動部は、前記走査動作として、前記積層方向と直交する主走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動しつつ前記造形の材料を吐出する主走査動作と、前記積層方向及び前記主走査方向と直交する副走査方向へ前記造形中の造形物に対して相対的に移動する副走査動作とを前記吐出ヘッドに行わせ、前記造形の材料により形成される一つの前記層を形成する動作において、前記走査駆動部は、造形中の前記層の各位置に対し、前記吐出ヘッドに、予め設定されたＰｎ回（Ｐｎは、２以上の整数）の前記主走査動作を行わせ、前記吐出ヘッドは、前記造形の材料を吐出するノズルが複数個並ぶノズル列を有し、少なくとも、前記副走査方向におけるノズル列の幅であるノズル列幅よりも前記副走査方向における大きさが大きな前記造形物を造形する場合、前記走査駆動部は、前記吐出ヘッドに、前記一つの層として、前記Ｐｎ回の前記主走査動作を行うことで形成される領域であるブロックが前記副走査方向へ複数個並ぶ構成の層を形成させ、一つの前記層を構成するそれぞれの前記ブロックは、前記副走査方向における前記ブロックの中間部分を含み、他の前記ブロックと位置が重ならない領域である中間領域と、前記副走査方向における前記ブロックの端の領域であり、隣接する前記ブロックと前記副走査方向における範囲の少なくとも一部が重なる領域である端部領域とを有し、前記積層方向へ積層される複数の前記層のうちの少なくとも一部について、前記積層方向へ連続して重なる二つの前記層の間で、対応する前記ブロックにおける前記端部領域の形成の仕方を異ならせることを特徴とする。
【0010】
このように構成すれば、例えば、それぞれのインクの層におけるブロックの境界部分について、インクの層が重なることでより目立つ状態になることを適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、造形物の造形をより高い精度で適切に行うことができる。また、更に表面にカラー情報を形成する造形物の場合には、色ムラ、濃度ムラ、筋ムラを目立たなくすることができる。
【0011】
ここで、この構成において、より高い精度での造形を行うためには、例えば、造形物を構成する全ての層について、連続して重なる二つの層の間で、対応するブロックにおける端部領域の形成の仕方を異ならせることが好ましい。また、対応するブロックとは、例えば、副走査方向における位置が最も近い関係になるブロックのことである。また、対応するブロックにおける端部領域の形成の仕方を異ならせる方法としては、例えば、対応するブロックについて、副走査方向における前記端部領域の位置をずらすこと等が考えられる。また、例えば、対応するブロックについて、副走査方向における端部領域の幅を異ならせること等も考えられる。
【0012】
また、端部領域の形成の仕方については、例えば、端部領域内のそれぞれの吐出位置へ造形の材料を吐出させるパターンの設定を変化させることで、異ならせること等も考えられる。この場合、端部領域内のそれぞれの吐出位置へ造形の材料を吐出させるパターンとは、例えば、隣接する二つのブロックの形成時に端部領域を相補的（インターレイス的）に形成するように吐出位置を選択するパターンである。
【0013】
また、端部領域を相補的に形成する動作については、例えば、各回の主走査動作でインクジェットヘッドから造形の材料を吐出する領域である吐出対象領域について、副走査方向における端部を主走査方向に沿ってギザ状又は波状に変化させて、端部を主走査方向と非平行にすること等が考えられる。そして、この場合、例えば、積層方向へ連続して重なる二つの層の間で、対応するブロックの形成時に対応するタイミングで行う主走査動作の吐出対象領域について、端部の形成の仕方を異ならせることが考えられる。この場合、対応するタイミングで行う主走査動作とは、例えば、一つのブロックの形成時に行うＰｎ回の主走査動作のうち、同じ回の主走査動作のことである。また、端部の形成の仕方を異ならせとしては、より具体的に、例えば、副走査方向における端部の位置をずらすことや、端部においてギザ状又は波状に変化する部分の副走査方向における幅を互いに異ならせること等が考えられる。
【0014】
また、この構成において行うパス方式の動作については、例えば、小ピッチパス方式での動作と考えることができる。より具体的に、この構成における小ピッチパス方式での動作は、副走査動作として、小さな送り量（小ピッチ）での副走査動作である第１副走査と、大きな送り量（大ピッチ）での副走査動作である第２副走査とを行う動作である。この場合、送り量とは、例えば、副走査動作時に造形中の造形物に対して相対的に移動する吐出ヘッドの移動量のことである。また、この場合、例えば、一つのブロックを形成するために行うＰｎ回の主走査動作の合間に行う副走査動作として、第１副走査を行う。また、Ｐｎ回の主走査動作を行う毎に、次のブロックの形成を始める前に、第２副走査を行う。
【0015】
また、この場合、第１副走査における送り量（小ピッチの送り量）については、例えば、ノズル列幅をパス数Ｐｎで除した幅よりも小さい幅にすることが考えられる。また、より具体的に、第１副走査における送り量については、例えば、ノズル列におけるノズル間隔の２０倍以下にすることが好ましい。また、第１副走査における送り量は、好ましくはノズル間隔の１０倍以下である。また、第２副走査における送り量（大ピッチの送り量）については、例えば、ノズル列幅に対応する距離にすることが考えられる。この場合、ノズル列幅に対応する距離とは、例えば、ノズル幅に対し、小ピッチでの送り量を考慮した必要な調整を行った距離のことである。
【0016】
また、第１副走査において造形物に対して相対的に吐出ヘッドを移動する向きについては、例えば、副走査方向における一方及び他方の両方の向きを用いることが考えられる。この場合、例えば、一つのブロックの形成時に行うＰｎ回の主走査動作の合間において、吐出ヘッドの相対移動の向きについて、副走査方向の一方の向きと他方の向きとに交互に設定することが考えられる。
【0017】
また、それぞれの層の形成時において、最初の主走査動作を開始する位置については、例えば、その層を形成する範囲に応じて層毎に設定することが好ましい。より具体的に、この場合、最初の主走査動作の開始時の副走査方向における吐出ヘッドの位置について、その層を形成すべき領域の副走査方向における範囲に合わせて設定することが好ましい。この場合、吐出ヘッドの位置を合わせるとは、例えば、吐出ヘッドのノズル列における端の位置を合わせることである。また、小ピッチパス方式で造形を行う場合、大ピッチで行う第２副走査で吐出ヘッドを相対移動させる向きについては、層毎に異ならせてもよい。この場合、例えば、積層されるそれぞれの層毎に、吐出ヘッドの相対移動の向きを交互に変更することが好ましい。
【0018】
また、本発明の構成として、上記と同様の特徴を有する造形方法等を用いることも考えられる。この場合も、例えば、上記と同様の効果を得ることができる。また、この造形方法について、例えば、造形物の製造方法と考えることもできる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、例えば、造形物の造形をより高い精度で適切に行うことができる。とりわけ、例えば表面にカラー画像を形成する造形物において、画像品質を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の一実施形態に係る造形装置１０の一例を示す図である。図１（ａ）は、造形装置１０の要部の構成の一例を示す。図１（ｂ）は、造形装置１０におけるヘッド部１２の構成の一例を示す。図１（ｃ）は、本例において造形する造形物５０の構成の一例を示す。
【図3】小ピッチパス方式についてより詳しく説明をする図である。図３（ａ）、（ｂ）は、小ピッチパス方式の動作の一例について模式的に示す。図３（ｃ）は、小ピッチパス方式の動作の他の例について模式的に示す。
【図4】連続して重なる二つのインクの層の形成の仕方について説明をする図である。図４（ａ）は、連続して重なる二つのインクの層である第ｎ層及び第ｎ＋１層について、各回の主走査動作を行う範囲の一例を示す。図４（ｂ）は、第ｎ層及び第ｎ＋１層について、副走査方向へ並ぶ二つのブロック３０２ａ、ｂの範囲の一例を示す。
【図5】第２副走査の動作の一例について説明をする図である。図５（ａ）は、積層方向へ連続して重なる二つのインクの層のうちの一方の形成時に行う第２副走査の一例を示す。図５（ｂ）は、積層方向へ連続して重なる二つのインクの層のうちの他方の形成時に行う第２副走査の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る造形装置１０の一例を示す。図１（ａ）は、造形装置１０の要部の構成の一例を示す。図１（ｂ）は、造形装置１０におけるヘッド部１２の構成の一例を示す。
【0022】
尚、以下に説明をする点を除き、造形装置１０は、公知の造形装置と同一又は同様の特徴を有してよい。より具体的に、以下に説明をする点を除き、造形装置１０は、例えば、インクジェットヘッドを用いて造形物５０の材料となる液滴を吐出することで造形を行う公知の造形装置と同一又は同様の特徴を有してよい。また、造形装置１０は、図示した構成以外にも、例えば、造形物５０の造形や着色等に必要な各種構成を更に備えてよい。
【0023】
本例において、造形装置１０は、積層造形法により立体的な造形物５０を造形する造形装置（３Ｄプリンタ）である。この場合、積層造形法とは、例えば、予め設定された積層方向へ造形の材料の層を積層することで立体的な造形物５０を造形する方法のことである。造形物５０とは、例えば、立体的な三次元構造物のことである。また、本例において、造形装置１０は、ヘッド部１２、造形台１４、走査駆動部１６、及び制御部２０を備える。
【0024】
ヘッド部１２は、造形物５０の材料を吐出する部分である。また、本例において、造形物５０の材料としては、インクを用いる。この場合、インクとは、例えば、インクジェットヘッドから吐出する液体のことである。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を吐出する吐出ヘッドのことである。また、より具体的に、ヘッド部１２は、造形物５０の材料として、複数のインクジェットヘッドから、所定の条件に応じて硬化するインクを吐出する。そして、着弾後のインクを硬化させることにより、造形物５０を構成する各層を重ねて形成する。また、本例では、インクとして、紫外線の照射により液体状態から硬化する紫外線硬化型インク（ＵＶインク）を用いる。
【0025】
また、ヘッド部１２は、造形物５０の材料に加え、サポート層５２の材料を更に吐出する。これにより、ヘッド部１２は、造形物５０の周囲に、必要に応じて、サポート層５２を形成する。サポート層５２とは、例えば、造形中の造形物５０の外周を囲むことで造形物５０を支持する積層構造物のことである。サポート層５２は、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。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。
【0026】
造形台１４は、造形中の造形物５０を支持する台状部材であり、ヘッド部１２におけるインクジェットヘッドと対向する位置に配設され、造形中の造形物５０を上面に載置する。また、本例において、造形台１４は、少なくとも上面が積層方向（図中のＺ方向）へ移動可能な構成を有しており、走査駆動部１６に駆動されることにより、造形物５０の造形の進行に合わせて、少なくとも上面を移動させる。この場合、積層方向とは、例えば、積層造形法において造形の材料が積層される方向のことである。また、より具体的に、本例において、積層方向は、主走査方向（図中のＹ方向）及び副走査方向（図中のＸ方向）と直交する方向である。
【0027】
走査駆動部１６は、造形中の造形物５０に対して相対的に移動する走査動作をヘッド部１２に行わせる駆動部である。この場合、造形中の造形物５０に対して相対的に移動するとは、例えば、造形台１４に対して相対的に移動することである。また、ヘッド部１２に走査動作を行わせるとは、例えば、ヘッド部１２が有するインクジェットヘッドに走査動作を行わせることである。また、本例において、走査駆動部１６は、主走査動作（Ｙ走査）、副走査動作（Ｘ走査）、及び積層方向走査（Ｚ走査）をヘッド部１２に行わせる。
【0028】
主走査動作とは、例えば、造形中の造形物５０に対して相対的に主走査方向へ移動しつつインクを吐出する動作のことである。また、本例において、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の側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。造形装置１０の構成の変形例においては、例えば、主走査方向におけるヘッド部１２の位置を固定して、例えば造形台１４を移動させることにより、造形物５０の側を移動させてもよい。
【0029】
また、後により詳しく説明をするように、本例において、ヘッド部１２は、紫外線光源を更に有する。そして、主走査動作時において、走査駆動部１６は、ヘッド部１２における紫外線光源の駆動を更に行う。より具体的に、走査駆動部１６は、例えば、主走査動作時に紫外線光源を点灯させることにより、造形物５０の被造形面に着弾したインクを硬化させる。造形物５０の被造形面とは、例えば、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。
【0030】
また、副走査動作とは、例えば、主走査方向と直交する副走査方向へ造形中の造形物５０に対して相対的に移動する動作のことである。また、より具体的に、副走査動作は、例えば、予め設定された送り量だけ副走査方向へ造形台１４に対して相対的に移動する動作である。この場合、送り量とは、例えば、造形中の造形物５０に対して副走査動作時に相対的に移動するヘッド部１２の移動量（相対移動の距離）のことである。また、ヘッド部１２の移動量とは、例えば、ヘッド部１２におけるインクジェットヘッドの移動量のことである。
【0031】
本例において、走査駆動部１６は、主走査動作の合間に、ヘッド部１２に副走査動作を行わせる。この場合、走査駆動部１６は、例えば、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。また、走査駆動部１６は、副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に副走査動作を行わせてもよい。
【0032】
尚、本例において、造形装置１０は、造形物５０の造形を、マルチパス方式で行う。この場合、マルチパス方式とは、造形物５０の造形時に積層するそれぞれのインクの一つの層の形成時に、形成中のインクの層の各位置に対して、予め設定された複数回の主走査動作を行う方式のことである。そして、この場合、走査駆動部１６は、マルチパス方式のパス数等に応じて予め設定されたタイミングや送り量で、ヘッド部１２に副走査動作を行わせる。この場合、パス数とは、例えば、一つのインクの層の形成時に同じ位置に対して行う主走査動作の回数のことである。また、パス数については、例えば、インクの層における単位面を造形の材料で充填するために必要な主走査動作の回数等と考えることもできる。マルチパス方式の動作については、後に更に詳しく説明をする。
【0033】
また、積層方向走査とは、例えば、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で造形物５０に対して相対的に積層方向へヘッド部１２を移動させる動作のことである。この場合、積層方向へヘッド部１２を移動させるとは、例えば、ヘッド部１２における少なくともインクジェットヘッドを積層方向へ移動させることである。また、積層方向へ造形台１４を移動させるとは、例えば、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。
【0034】
また、走査駆動部１６は、造形の動作の進行に合わせてヘッド部１２に積層方向走査を行わせることにより、積層方向において、造形中の造形物５０に対するインクジェットヘッドの相対位置を調整する。また、より具体的に、本例において、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。走査駆動部１６は、積層方向における造形台１４の位置を固定して、ヘッド部１２を移動させてもよい。
【0035】
制御部２０は、例えば造形装置１０のＣＰＵであり、造形装置１０の各部を制御することにより、造形装置１０における造形の動作を制御する。より具体的に、制御部２０は、例えば造形すべき造形物５０の形状情報や、カラー情報等に基づき、造形装置１０の各部を制御する。本例によれば、造形物５０を適切に造形できる。
【0036】
続いて、ヘッド部１２のより具体的な構成について、説明をする。本例において、ヘッド部１２は、複数のインクジェットヘッド、複数の紫外線光源１０４、及び平坦化ローラ１０６を有する。複数のインクジェットヘッドのそれぞれは、造形の材料を吐出する吐出ヘッドの一例である。また、より具体的に、ヘッド部１２は、複数のインクジェットヘッドとして、図１（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド１０２ｓ、インクジェットヘッド１０２ｍｏ、インクジェットヘッド１０２ｗ、インクジェットヘッド１０２ｙ、インクジェットヘッド１０２ｍ、インクジェットヘッド１０２ｃ、インクジェットヘッド１０２ｋ、及びインクジェットヘッド１０２ｔを有する。これらの複数のインクジェットヘッドは、例えば、副走査方向における位置を揃えて、主走査方向へ並べて配設される。また、それぞれのインクジェットヘッドは、造形台１４と対向する面に、造形の材料を吐出するノズルが所定のノズル列方向へ複数個並ぶノズル列を有する。また、本例において、ノズル列方向は、副走査方向と平行な方向である。
【0037】
また、これらのインクジェットヘッドのうち、インクジェットヘッド１０２ｓは、サポート層５２の材料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の材料としては、造形物５０の材料よりも紫外線による硬化度が弱い紫外線硬化型インクを用いる。これにより、インクジェットヘッド１０２ｓは、サポート層５２の材料となる紫外線硬化型インクを、ノズル列における各ノズルから吐出する。サポート層５２の材料としては、例えば、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。また、この場合、造形物５０を構成する材料よりも硬化度が弱く、分解しやすい材料を用いることが好ましい。
【0038】
インクジェットヘッド１０２ｍｏは、造形材インク（Ｍｏ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、造形材インクとは、例えば、造形物５０の内部（内部領域）の造形に用いる造形専用のインクである。
【0039】
尚、造形物５０の内部については、造形材インクに限らず、他の色のインクを更に用いて形成してもよい。また、例えば、造形材インクを用いずに、他の色のインク（例えば白色のインクや、着色用のインク等）で造形物５０の内部を形成することも考えられる。この場合、ヘッド部１２において、インクジェットヘッド１０２ｍｏを省略してもよい。
【0040】
インクジェットヘッド１０２ｗは、白色（Ｗ色）のインクを吐出するインクジェットヘッドである。また、本例において、白色のインクは、光反射性のインクの一例であり、例えば造形物５０において光を反射する性質の領域（光反射領域）を形成する場合に用いられる。この光反射領域は、例えば、造形物５０表面に対してフルカラー表現での着色を行う場合に、造形物５０の外部から入射する光を反射する。フルカラー表現とは、例えば、プロセスカラーのインクによる減法混色法の可能な組合せで行う色の表現のことである。
【0041】
インクジェットヘッド１０２ｙ、インクジェットヘッド１０２ｍ、インクジェットヘッド１０２ｃ、インクジェットヘッド１０２ｋ（以下、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋという）は、着色された造形物５０の造形時に用いられる着色用のインクジェットヘッドである。また、より具体的に、インクジェットヘッド１０２ｙは、イエロー色（Ｙ色）のインクを吐出する。インクジェットヘッド１０２ｍは、マゼンタ色（Ｍ色）のインクを吐出する。インクジェットヘッド１０２ｃは、シアン色（Ｃ色）のインクを吐出する。また、インクジェットヘッド１０２ｋは、ブラック色（Ｋ色）のインクを吐出する。また、この場合、ＹＭＣＫの各色は、フルカラー表現に用いるプロセスカラーの一例である。また、インクジェットヘッド１０２ｔは、クリアインクを吐出するインクジェットヘッドである。クリアインクとは、例えば、無色の透明色（Ｔ）であるクリア色のインクのことである。
【0042】
複数の紫外線光源１０４は、インクを硬化させるための光源（ＵＶ光源）であり、紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線を発生する。また、本例において、複数の紫外線光源１０４のそれぞれは、間にインクジェットヘッドの並びを挟むように、ヘッド部１２における主走査方向の一端側及び他端側のそれぞれに配設される。紫外線光源１０４としては、例えば、ＵＶＬＥＤ（紫外ＬＥＤ）等を好適に用いることができる。また、紫外線光源１０４として、メタルハライドランプや水銀ランプ等を用いることも考えられる。
【0043】
平坦化ローラ１０６は、造形物５０の造形中に形成されるインクの層を平坦化するための平坦化手段である。平坦化ローラ１０６は、例えば主走査動作時において、インクの層の表面と接触して、硬化前のインクの一部を除去することにより、インクの層を平坦化する。以上のような構成のヘッド部１２を用いることにより、造形物５０を構成するインクの層を適切に形成できる。また、複数のインクの層を重ねて形成することにより、造形物５０を適切に造形できる。
【0044】
尚、ヘッド部１２の具体的な構成については、上記において説明をした構成に限らず、様々に変形することもできる。例えば、ヘッド部１２は、着色用のインクジェットヘッドとして、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋに加え、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。また、ヘッド部１２における複数のインクジェットヘッドの並べ方についても、様々に変形可能である。例えば、一部のインクジェットヘッドについて、他のインクジェットヘッドと副走査方向における位置をずらしてもよい。
【0045】
続いて、本例の造形装置１０により造形する造形物５０の構成について、更に詳しく説明をする。図１（ｃ）は、本例において造形する造形物５０の構成の一例を示す図であり、積層方向（Ｚ方向）と直交する造形物５０の断面であるＸ−Ｙ断面の構成の一例を、サポート層５２とともに示す。また、この場合、Ｙ方向やＺ方向と垂直な造形物５０のＺ−Ｘ断面やＺ−Ｙ断面の構成も、同様の構成になる。
【0046】
上記においても説明をしたように、本例において、造形装置１０は、例えば、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋ等を用いて、少なくとも表面が着色された造形物５０を造形する。また、この場合、造形装置１０は、例えば図中に示すように、内部領域２０２、光反射領域２０４、着色領域２０６、及び保護領域２０８を有する造形物５０を造形する。また、必要に応じて、造形物５０の周囲等にサポート層５２を形成する。
【0047】
内部領域２０２は、造形物５０の内部を構成する領域である。また、内部領域２０２については、例えば、造形物５０の形状を構成する領域と考えることもできる。本例において、造形装置１０は、インクジェットヘッド１０２ｍｏから吐出する造形材インクを用いて、内部領域２０２を形成する。光反射領域２０４は、着色領域２０６等を介して造形物５０の外側から入射する光を反射するための光反射性の領域である。本例において、造形装置１０は、インクジェットヘッド１０２ｗから吐出する白色のインクを用いて、内部領域２０２の周囲に光反射領域２０４を形成する。
【0048】
着色領域２０６は、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋから吐出する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、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋから吐出する着色用のインクと、インクジェットヘッド１０２ｔから吐出するクリアインクとを用いて、光反射領域２０４の周囲に着色領域２０６を形成する。また、この場合、例えば、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着色用のインクの量（単位体積あたりの吐出量が０％〜１００％）の変化を一定の１００％に補填するために、クリアインクを用いる。このように構成すれば、例えば、着色領域２０６の各位置を所望の色で適切に着色できる。
【0049】
保護領域２０８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、インクジェットヘッド１０２ｔから吐出するクリアインクを用いて、着色領域２０６の外側を覆うように、保護領域２０８を形成する。本例によれば、以上のような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。
【0050】
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。より具体的には、例えば、内部領域２０２と光反射領域２０４とを区別せずに、例えば白色のインクを用いて、光反射領域２０４の機能を兼ねた内部領域２０２を形成すること等が考えられる。また、造形物５０において、一部の領域を省略すること等も考えられる。この場合、例えば、保護領域２０８を省略すること等が考えられる。また、例えば、着色がされない造形物５０を造形する場合、内部領域２０２以外の領域を省略すること等が考えられる。また、造形物５０において、上記以外の領域を更に形成すること等も考えられる。この場合、例えば、光反射領域２０４と着色領域２０６との間に分離領域を形成すること等が考えられる。分離領域とは、例えば、光反射領域２０４を構成する白色のインクと着色領域２０６を構成するインクとが混ざり合うことを防ぐための透明な領域である。この場合、造形装置１０は、例えば、インクジェットヘッド１０２ｔから吐出するクリアインクを用いて、光反射領域２０４の周囲に分離領域を形成する。
【0051】
続いて、本例の造形装置１０において行うマルチパス方式での造形の動作について、更に詳しく説明をする。先ず、説明の便宜上、一般的なマルチパス方式の動作について、説明をする。
【0052】
図２は、マルチパス方式でインクの層を形成する動作について説明をする図である。図２（ａ）は、マルチパス方式の動作の例を示す図であり、従来から一般的に行われているマルチパス方式の動作を模式的に示す。
【0053】
尚、図２以降の図面に図示するマルチパス方式の動作では、各回の主走査動作（パス）を行うタイミングでのインクジェットヘッドの副走査方向における位置を模式的に示している。また、主走査方向と直交する図面においては、図示の便宜上、一つのインクの層形成時に実行する各回の主走査動作時のインクジェットヘッドの位置について、図中の上下方向に位置をずらして図示をしているが、実際の造形装置１０の動作では、一つのインクの層形成時には上下方向に位置をずらすことはない。また、これらの図においては、ヘッド部１２（図１参照）が有する複数のインクジェットヘッドについて、一つのインクジェットヘッドに簡略化して図示している。これらの図示方法については、後述する図３、図４、図７、図８等においても同様である。
【0054】
また、図２（ａ）に示すマルチパス方式の動作は、例えば２次元の画像を印刷するインクジェットにおいて広く行われているマルチパス方式と同様の方式（以下、通常ピッチパス方式という）の動作である。また、通常ピッチパス方式については、例えば、造形物５０（図１参照）の造形時に積層するそれぞれのインクの層について、インクジェットプリンタにおいてマルチパス方式で印刷を行う場合と同様にして形成する方式等と考えることもできる。
【0055】
また、より具体的に、図２（ａ）においては、造形しようとする造形物５０（図１参照）の副走査方向における幅（造形長さ）がインクジェットヘッドにおけるノズル列幅ＮＬの２倍の場合に、パス数を４にしてマルチパス方式でインクの層を形成する動作を図示している。この場合、造形長さとは、例えば、形成中のインクの層の副走査方向における幅のことである。ノズル列幅ＮＬとは、インクジェットヘッドにおけるノズル列の副走査方向における幅（ノズル並びの長さ）のことである。
【0056】
通常ピッチ方式でインクの層を形成する場合、図中に示すように、１回の主走査動作を行う毎（パス毎）に、ノズル列幅ＮＬを予め設定されたパス数Ｐｎ（Ｐｎは、２以上の整数）で除した距離ＮＬ／Ｐｎだけ、副走査方向における所定の向きへ、造形物５０に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる。そして、このようにしてインクの層を形成する場合、インクの層の単位面に注目すると、複数回の主走査動作（パス）による均等な動作で造形の材料であるインクが充填されるため、パスの繋ぎ目を目立ちにくくすることができる。また、この場合、一般に、パス数Ｐｎを大きくするほどインクの層の均一性が良好になる。また、着色された造形物５０を造形する場合に、着色される表面の画質もより良好になる。
【0057】
しかし、この場合、図中に示す状態からもわかるように、主走査動作を行う範囲（走査エリア）の副走査方向における幅が造形長さと比べて大きくなり、必要な主走査動作の回数が増大することになる。より具体的に、図中に示すように、造形長さが２ＮＬの場合に、パス数Ｐｎを４にして通常ピッチ方式でインクの層を形成すると、１１回の主走査動作（パス）が必要になる。しかし、この場合、造形物５０の造形の材料を吐出するのは、図中に充填エリアと示す範囲のみであり、始端と後端の合計６回の主走査動作で、造形の材料を吐出しない範囲（無駄な走査エリア）が発生している。
【0058】
これに対し、造形物５０の造形時に行うマルチパス方式の動作については、より小さな送り量での副走査動作を行う小ピッチパス方式での動作を行うことも考えられる。図２（ｂ）、（ｃ）は、小ピッチパス方式の動作について模式的に示す。
【0059】
尚、以下において説明をするように、小ピッチパス方式とは、パス数分の主走査動作を行う間に行う副走査動作での送り量を通常ピッチ方式よりも小さくする方式である。また、図２（ｂ）、（ｃ）においては、図示及び説明の簡略化のため、パス数分の主走査動作を行う間に行う副走査動作での送り量を０にした場合を図示している。この送り量を０よりも大きな量に設定する場合の動作については、後に更に詳しく説明をする。また、以下においては、説明の便宜上、送り量を０よりも大きくした場合の動作を適宜含めて説明をする。
【0060】
また、小ピッチパス方式でインクの層を形成する場合も、層の各位置に対しては、通常ピッチ方式の場合と同様に、パス数Ｐｎ回の主走査動作を行う。より具体的に、この場合、ヘッド部１２（図１参照）におけるインクジェットヘッドから吐出されるインクにより形成される一つのインクの層を形成する動作において、走査駆動部１６（図１参照）は、造形中の層の各位置に対し、インクジェットヘッドに、Ｐｎ回の主走査動作を行わせる。
【0061】
また、この場合において、パス数であるＰｎ回分の主走査動作の合間には、大きな送り量での副走査動作を行わず、副走査方向におけるほぼ同じ範囲に対し、インクジェットヘッドにＰｎ回の主走査動作を行わせる。また、これにより、インクジェットヘッドに、副走査方向における範囲がインクジェットヘッドのノズル列幅ＮＬに相当する範囲に、インクの層の一部を構成するブロックを形成させる。
【0062】
この場合、ノズル列幅ＮＬに相当する範囲とは、例えば、ノズル列幅ＮＬに対し、そのブロックの形成中に行う副走査動作での小さな送り量分の調整を行った範囲のことである。また、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、この送り量を０にした場合、ノズル列幅ＮＬに相当する範囲とは、ノズル列幅ＮＬと等しい範囲のことである。
【0063】
また、より具体的に、図２（ｂ）、（ｃ）に示す場合、パス数Ｐｎを４にして、小ピッチパス方式での動作を行う。そして、この場合、１〜４回目の主走査動作（１〜４ｐａｓｓ）により、一つ目のブロック（ブロック１）であるブロック３０２ａを形成する。
【0064】
また、小ピッチパス方式でインクの層を形成する場合において、造形長さがノズル列幅ＮＬよりも大きい場合、副走査方向へブロックが複数個並ぶ構成でインクの層を形成する。そして、この場合、一つ目のブロック３０２ａを形成した後に、形成するブロックの位置を変更するための大きな送り量での副走査動作を行って、二つ目のブロック（ブロック２）であるブロック３０２ｂを形成すべき位置へインクジェットヘッドを移動させる。そして、その位置で更にパス数Ｐｎ回分の主走査動作である５〜８回目の主走査動作（５〜８ｐａｓｓ）を行って、ブロック３０２ｂを形成する。また、更に大きな造形物５０を造形する場合には、必要に応じて、同様の動作を繰り返して更に多くのブロック（ブロック３等）を形成する。
【0065】
このように、小ピッチパス方式の場合も、単位面に注目すると、通常ピッチ方式の場合と同様に、Ｐｎ回の主走査動作でインクが充填される。しかし、インクの層の全体の構成に着目した場合、小ピッチパス方式の場合、通常ピッチ方式の場合と異なり、ブロック単位での層の形成が行われることになる。
【0066】
そして、この場合、図２（ａ）と図２（ｂ）との比較等からわかるように、一つのインクの層を形成するために必要な主走査動作の回数を低減することができる。より具体的に、図２（ａ）に示す通常ピッチ方式の場合に１１回の主走査動作が必要であったのに対し、図２（ｂ）に示す小ピッチパス方式の場合、８回の主走査動作で一つのインクの層を形成することができる。そのため、小ピッチパスでインクの層を形成することにより、例えば、造形に要する時間を短縮すること等が可能になる。
【0067】
しかし、小ピッチパス方式でインクの層を形成する場合、例えば図２（ｂ）に示すように、ブロックの境界が形成されることになる。また、このようなブロックの境界は、例えば通常ピッチ方式の場合に生じるパスの境界等と比べ、目立ちやすくなる場合がある。より具体的に、小ピッチパス方式でインクの層を形成する場合、ブロック間の繋ぎ目において、凹凸や色味の違い等が発生する場合がある、また、その結果、繋ぎ目がスジとして目立つ場合がある。
【0068】
この点について、上記においても説明をしたように、小ピッチパス方式でインクの層を形成する場合にも、パス数分の主走査動作を行う間に行う副走査動作での送り量について、必ずしも０にせず、小さな送り量での副走査動作を行うことが考えられる。このように構成すれば、例えば、小さな送り量を完全に０にする場合等と比べ、ブロックの境界の影響を低減することができる。
【0070】
図３（ａ）、（ｂ）に示した動作においては、小ピッチパス方式での小さな送り量を０以外に設定することで、一つのブロックの形成時に行うパス数分の主走査動作について、副走査方向における位置をわずかにずらして行う。また、これにより、図３（ａ）中に記号Δで示すように、ブロック間に重なり部分を設ける。このように構成すれば、例えば、図２（ｂ）、（ｃ）を用いて説明をした場合と比べ、ブロックの境界に発生するスジや色味の違い等を目立たなくすることができる。
【0071】
また、より具体的に、この場合、一つのブロック（ブロック３０２ａ等）を形成する間に行うパス数Ｐｎ回分の主走査動作の合間に行う副走査動作において、副走査方向の一方の向きへ、小さい送り量での副走査動作を行う。また、これにより、ブロック３０２ａ、ｂ等の各ブロックについて、中間領域４０２及び端部領域４０４を有するように形成する。この場合、中間領域４０２は、副走査方向におけるブロックの中間部分である。また、図３（ｂ）に示すように、本例において、中間領域４０２は、副走査方向における位置が一つのブロックのみに含まれ、他のブロックと位置が重ならない領域である。また、端部領域４０４は、副走査方向におけるブロックの端の領域である。本例において、端部領域４０４は、副走査方向におけるブロックの一方及び他方のそれぞれの領域であり、隣接するブロックと副走査方向における範囲の少なくとも一部が重なっている。隣接するブロックと副走査方向における範囲の少なくとも一部が重なるとは、例えば、図中におけるブロック３０２ａとブロック３０２ｂとの間の端部領域４０４のように、副走査方向の範囲がブロック３０２ａ、ｂの両方と重なることである。
【0072】
このようにして小ピッチパス方式の動作を行う場合、例えば図２（ｂ）、（ｃ）に示した場合と比べると、同じ回数の主走査動作により形成できる領域の副走査方向における範囲は、送り量の小さな副走査動作を行う影響により、わずかに狭くなる。例えば、図３（ａ）、（ｂ）に示す場合において、８回の主走査動作に対応する充填エリアの幅は、２ＮＬよりもわずかに小さくなる。しかし、この場合も、小さな送り量の副走査動作での送り量を十分に小さくすることで、無駄な走査エリアを適切に低減することができる。また、これにより、例えば通常ピッチ方式で造形を行う場合と比べ、造形に要する時間を適切に短縮することができる。
【0073】
ここで、上記の説明等からわかるように、小ピッチパス方式の動作については、例えば、一つのインクの層を形成する動作において、送り量の異なる複数種類の副走査動作である第１副走査と第２副走査とを行う構成等と考えることもできる。この場合、第１副走査は、一つのブロックを形成するために行うパス数分のＰｎ回の主走査動作の合間に行う小さな送り量（小ピッチ）での副走査動作である。また、第２副走査は、一つのブロックを形成するために行うＰｎ回の主走査動作を行った後、次のブロックを形成するための主走査動作を行う前に行う大きな送り量（大ピッチ）での副走査動作である。
【0074】
また、この場合、第１副走査における送り量（小ピッチの送り量）については、例えば、ノズル列幅ＮＬをパス数Ｐｎで除した幅（ＮＬ／Ｐｎ）よりも小さい幅にすることが考えられる。また、より具体的に、第１副走査における送り量については、例えば、ノズル列におけるノズル間隔の２０倍以下にすることが好ましい。この場合、ノズル間隔とは、例えば、ノズル列中に並ぶノズル間の副走査方向における間隔のことである。また、第１副走査における送り量は、好ましくはノズル間隔の１０倍以下、更に好ましくは５倍以下である。
【0075】
また、第２副走査における送り量（大ピッチの送り量）については、例えば、ノズル列幅ＮＬに対応する距離にすることが考えられる。この場合、ノズル列幅に対応する距離とは、例えば、ノズル幅に対し、小ピッチでの送り量を考慮した必要な調整を行った距離のことである。
【0076】
また、より具体的に、第２副走査における送り量については、例えば、それぞれのブロックの片方の端における端部領域４０４の幅（副走査方向における幅）をノズル列幅ＮＬから減じた距離にすることが考えられる。また、この場合、それぞれのブロックの片方の端における端部領域４０４の幅については、例えば、ノズル列におけるノズル間隔（ノズル間ピッチ）とパス数Ｐｎとの積（ノズル間隔・Ｐｎ）よりも大きく、かつ、ノズル列幅ＮＬをパス数Ｐｎで除した値（ＮＬ／Ｐｎ）よりも小さくすることが考えられる。
【0077】
また、上記においては、小さな送り量の副走査動作（第１副走査）について、図３（ａ）、（ｂ）を用いて、副走査方向の一方の向きへインクジェットヘッドを相対移動させる動作について、説明をした。しかし、小ピッチパス方式で一つのブロックを形成する間に行う小さな送り量の副走査動作については、必ずしも一方の向きのみで行うのではなく、例えば、副走査方向における一方及び他方の向きへの副走査動作を併用してもよい。
【0078】
図３（ｃ）は、小ピッチパス方式の動作の他の例について模式的に示す図であり、一つのブロックを形成する間に双方向の副走査動作（第１副走査）を行う場合の動作の例を示す。この場合も、例えば図３（ａ）、（ｂ）を用いて説明をした場合と同様に、一つのブロックを形成するために行うパス数（Ｐｎ）回の主走査動作のそれぞれの合間に、小さな送り量の副走査動作である第１副走査を行う。そして、この場合、Ｐｎ回のうちのいずれかの主走査動作の後で行う第１副走査において、インクジェットヘッドの相対移動の向きを、副走査方向における一方の向きにする。また、他のいずれかの主走査動作の後で行う第１副走査において、インクジェットヘッドの相対移動の向きを、副走査方向における他方の向きにする。このように構成した場合も、小ピッチパス方式の動作を適切に行うことができる。また、この場合、より具体的に、各回の第１副走査におけるインクジェットヘッドの相対移動の向きについては、図中に示すように、副走査方向の一方及び他方の向きで交互に設定することが考えられる。
【0079】
ここで、上記においても説明をしたように、小ピッチパス方式でインクの層を形成する場合において、各ブロックの端に上記のような端部領域４０４を形成することにより、例えば、図２（ｂ）、（ｃ）を用いて説明をした場合と比べ、ブロックの境界に発生するスジ等を目立たなくすることができる。しかし、積層造形法で造形を行う場合、単純に複数のインクの層を重ねて形成すると、単独のインクの層ではブロックの境界が目立ちにくい場合にも、それぞれのインクの層における端部領域４０４が重なることにより、境界が目立ちやすくなることが考えられる。
【0080】
これに対し、本願の発明者は、積層方向へ積層される複数のインクの層について、端部領域４０４の形成の仕方を層毎に異ならせることを考えた。この場合、端部領域４０４の形成の仕方を層毎に異ならせるとは、例えば、積層される複数のインクの層のうちの少なくとも一部について、積層方向へ連続して重なる二つのインクの層の間で、対応するブロックにおける端部領域４０４の形成の仕方を異ならせることである。また、対応するブロックとは、例えば、副走査方向における距離が最も近くなるブロックのことである。また、ブロック間の副走査方向における距離とは、例えば、副走査方向における一方側の端等の所定の位置を基準位置にした場合の基準位置間の距離である。
【0081】
尚、この場合、積層される全てのインクの層について、積層方向へ連続して重なる二つのインクの層の間で、対応するブロックにおける端部領域４０４の形成の仕方を異ならせることが好ましい。また、積層される複数のインクの層のうちの少なくとも一部とは、例えば、造形物５０（図１参照）を構成する全てのインクの層のうち、外観等への影響が少ない一部の層を除いたインクの層であってもよい。
【0082】
図４は、連続して重なる二つのインクの層の形成の仕方について説明をする図であり、対応するブロックにおける端部領域４０４の形成の仕方を異ならせ方の一例を模式的に示す。図４（ａ）は、連続して重なる二つのインクの層である第ｎ層及び第ｎ＋１層（ｎは、１以上の整数）について、各回の主走査動作を行う範囲（副走査方向における範囲）の一例を示す。図４（ｂ）は、第ｎ層及び第ｎ＋１層について、副走査方向へ並ぶ二つのブロック３０２ａ、ｂの範囲の一例を示す。
【0083】
尚、第ｎ層及び第ｎ＋１層とは、例えば、積層造形法で積層されるインクの層のうち、第ｎ番目及び第ｎ＋１番目に積層されるインクの層のことである。また、図中に示す場合においては、例えば、第ｎ層における一つ目のブロック（ブロック１）であるブロック３０２ａと、第ｎ＋１層における一つ目のブロック（ブロック１）であるブロック３０２ａとの関係が、連続して重なる二つのインクの層の間での対応するブロックになる。また、この場合、第ｎ層における二つ目のブロック（ブロック２）であるブロック３０２ｂと、第ｎ＋１層における二つ目のブロック（ブロック２）であるブロック３０２ｂとの関係も、連続して重なる二つのインクの層の間での対応するブロックになる。
【0084】
また、この場合、連続して重なる二つのインクの層について、対応するブロックにおける端部領域４０４の形成の仕方を異ならせるとは、例えば、端部領域４０４の位置（副走査方向における位置）や幅（Δの量）を異ならせることである。より具体的に、この場合、例えば、対応するブロックについて、副走査方向における端部領域４０４の位置をずらすことにより、積層方向へ連続して重なる二つのインクの層の間で、端部領域４０４の形成の仕方を異ならせる。また、例えば、対応するブロックについて、副走査方向における端部領域４０４の幅を異ならせることにより、積層方向へ連続して重なる二つのインクの層の間で、端部領域４０４の形成の仕方を異ならせてもよい。
【0085】
このように構成すれば、例えば、連続して重なるインクの層の間で同じ状態の端部領域４０４が重なることを適切に防ぐことができる。また、これにより、それぞれのインクの層におけるブロックの境界部分について、インクの層が重なることでより目立つ状態になることを適切に防ぐことができる。そのため、本例によれば、例えば、造形物５０の造形をより高い精度で適切に行うことができる。
【0086】
続いて、小ピッチパス方式の動作に関し、大ピッチの送り量で行う第２副走査の行い方の例を説明する。図５は、第２副走査の動作の一例について説明をする図である。
【0087】
上記においても説明をしたように、小ピッチパス方式でインクの層を形成する場合、形成するブロックを変更するタイミングで、第２副走査を行う。また、これにより、次に形成するブロックの位置へインクジェットヘッドを移動させる。そして、この場合、より簡易な制御で造形を行うことを考えるのであれば、例えば、第２副走査時にインクジェットヘッドを相対移動させる向きについて、副走査方向における一方の向きのみに設定すること等が考えられる。
【0088】
しかし、第２副走査時にインクジェットヘッドを相対移動させる向きについては、例えば、副走査方向における一方及び他方の向きの双方向に設定することも考えられる。また、より具体的に、この場合、例えば、第２副走査の向きについて、積層されるインクの層毎に、副走査方向における一方の向きと他方の向きとで交互に変更すること等が考えられる。このように構成すれば、例えば、それぞれのインクの層の形成を開始するタイミングにおいて、副走査方向における初期位置（Ｘ始点）へインクジェットヘッドをより短時間で移動させることができる。また、これにより、例えば、造形物５０の造形に要する時間をより短縮して、より効率的に造形物５０の造形を行うことができる。
【0089】
また、この場合、積層方向において連続して重なる二つのインクの層について、第２副走査の相対移動の向きを異なせることで、インクの層の形成の仕方が異なることにもなる。そのため、このように構成すれば、例えば、連続して重なるインクの層の間で同じ状態の端部領域４０４が重なることをより適切に防ぐこともできる。
【0090】
また、より具体的に、双方向の第２副走査動作については、図５（ａ）、（ｂ）に示すように行うことが考えられる。図５（ａ）は、積層方向へ連続して重なる二つのインクの層のうちの一方（下側のインクの層）の形成時に行う第２副走査の一例を示す。この場合、第２副走査時のインクジェットヘッド１０２の相対移動の向きについては、図中に往路と示すように、副走査方向の一方の向きに設定する。また、これにより、図中にブロック１〜３として示す複数のブロック３０２ａ〜ｃについて、この往路の向きに沿って並ぶように形成する。尚、図５においては、図示及び説明の簡略化のため、走査範囲を造形物５０に合わせた状態を図示している。しかし、サポート層５２の形成が必要な造形物５０を造形する場合には、走査範囲について、サポート層５２を含む範囲に合わせることになる。
【0091】
また、この場合、次のインクの層の形成時には、第２副走査時のインクジェットヘッド１０２の相対移動の向きを反対にする。図５（ｂ）は、積層方向へ連続して重なる二つのインクの層のうちの他方（上側のインクの層）の形成時に行う第２副走査の一例を示す。この場合、第２副走査時のインクジェットヘッド１０２の相対移動の向きについては、図中に復路と示すように、図５（ａ）に示した場合と反対に、副走査方向の他方の向きに設定する。また、これにより、複数のブロック３０２ａ〜ｃ（ブロック１〜３）について、この復路の向きに沿って並ぶように形成する。このように構成すれば、例えば、双方向の第２副走査を適切に行うことができる。
【0092】
また、積層造形法で造形を行う場合、それぞれのインクの層の形成時において、最初の主走査動作の開始時の副走査方向におけるインクジェットヘッド１０２の位置（Ｘ始点）について、そのインクの層を形成すべき領域の副走査方向における範囲に合わせて設定することが好ましい。より具体的に、この場合、図中に示すように、Ｘ始点について、副走査方向における造形物５０の端の位置に合わせて設定することが考えられる。この場合、インクジェットヘッド１０２の位置を合わせるとは、例えば、インクジェットヘッド１０２のノズル列における端の位置を合わせることである。また、造形物５０やノズル列の端とは、第２副走査でのインクジェットヘッド１０２の相対移動の向きにおける上流側の端のことである。このように構成すれば、例えば、主走査動作を行う領域の副走査方向における範囲について、造形物５０の形状に合わせてより適切に設定できる。また、これにより、造形物５０の造形をより効率的に行うことができる。
【0093】
また、この場合、それぞれのブロックの形成時に行う主走査動作時にインクジェットヘッド１０２を移動させる範囲（主走査方向における範囲）についても、造形しようとする造形物５０の主走査方向における幅に合わせて設定することが好ましい。この場合、造形物５０の主走査方向における幅に合わせるとは、造形物５０を構成するインクの層のうち、その回の主走査動作により形成するインクの層を形成すべき範囲（主走査方向における範囲）に合わせることである。また、より具体的に、この場合、例えば図５（ａ）、（ｂ）におけるブロック３０２ｃ（ブロック３）のように、造形物５０において主走査方向における幅が狭くなる部分に対応するブロックの形成時には、主走査動作時にインクジェットヘッド１０２を移動させる範囲を狭くすることが考えられる。また、この場合、ブロック３０２ａ、ｂ（ブロック１、２）の形成時についても、主走査方向における造形物５０の幅に合わせてインクジェットヘッド１０２を移動させる範囲を設定することが好ましい。このように構成すれば、造形物５０の造形をより効率的に行うことができる。
【0094】
また、図５を用いて説明をした動作の変形例においては、例えば、第２副走査の行い方を変形すること等も考えられる。図６は、第２副走査の行い方の変形例を示す。図６（ａ）、（ｂ）は、この変形例における往路及び復路の第２走査副走査の例を示す。尚、以下に説明をする点を除き、図６に示した動作は、図５に示した動作と同一又は同様である。
【0095】
本変形例においては、例えば、図５（ａ）においてブロック３０２ｂ（ブロック２）からブロック３０２ｃ（ブロック３）に移動する場合に行う第２副走査に対応する第２副走査について、図６（ａ）に示すように、造形物の範囲に合わせて、移動量を小さくする。このように構成すれば、例えば、次の層の形成時において、副走査方向へ移動することなく、図６（ｂ）に示すブロック３０２ａ（ブロック１）の主走査動作を開始することができる。また、この場合、図６（ｂ）に示す動作において最後に行う第２副走査についても、図６（ａ）に示した場合と同様に、造形物の範囲に合わせて、移動量を小さくする。このように構成すれば、例えば、副走査方向におけるインクジェットヘッド１０２の移動距離を小さくすることができる。また、これにより、例えば、造形物５０の造形をより効率的に行うことができる。また、例えば、造形装置１０を小型にすること等も可能になる。
【0096】
続いて、小ピッチパス方式の動作に関し、ブロックの形成の仕方の変形例等を説明する。図７は、ブロックの形成の仕方の変形例について説明をする図である。尚、以下に説明をする点を除き、本変形例においてブロックを形成する動作は、図１〜６等を用いて説明をした動作と、同一又は同様である。
【0097】
図７（ａ）は、以下に説明をする変形例について説明をするための参考図であり、本変形例とは異なる方法でブロックを形成する動作に関し、上記において図３及び図４等を用いて説明をしたブロックの形成の仕方を示す。図３及び図４等を用いて説明をした動作の場合、上記においても説明をしたように、一つのインクの層を形成するブロック（ブロック３０２ａ、ｂ等）として、中間領域４０２及び端部領域４０４を有する構成のブロックを形成する。そして、この場合、隣接するブロックについて、端部領域４０４が重なるように形成する。
【0098】
しかし、この場合、隣接するブロックの形成時に行うパス数Ｐｎ回分の主走査動作のうち、同じ回の主走査動作に着目した場合、それぞれの主走査動作で形成される領域である吐出対象領域の境界（パスの境界）は、主走査方向と平行な一直線状になる。この場合、吐出対象領域とは、例えば、各回の主走査動作でインクジェットヘッドにインクを吐出させる領域であり、各回の前記主走査動作でインクジェットヘッドにおけるノズル列が通過する領域内に設定される。
【0099】
尚、この場合、同じ回の主走査動作とは、例えば、各ブロックの形成時に行う複数回の主走査動作のうち、最初の主走査動作から数えた順番が同じになる主走査動作のことである。より具体的に、例えば、図７（ａ）の下側に示すように、各ブロックの形成時にｋ番目（ｋは、１以上、Ｐｎ以下の整数）に行う主走査動作に着目した場合、一つ目のブロック３０２ａに対してｋ番目に行う主走査動作は、一つのインクの層の形成時に行う全ての主走査動作のうち、ｋ番目の主走査動作（ｋ ｐａｓｓ）である。また、二つ目のブロック３０２ｂに対してｋ番目に行う主走査動作は、全ての主走査動作のうち、（ｋ＋Ｐｎ）番目の主走査動作（（ｋ＋Ｐｎ）ｐａｓｓ））である。そのため、この場合、これらの二つの主走査動作が、同じ回の主走査動作になる。
【0100】
また、この場合、同じ回の主走査動作で形成される吐出対象領域の境界（パスの境界）について、主走査方向と平行な一直線状になるとは、図７（ａ）の下側に示すように、ｋ番目に行う主走査動作に対応する吐出対象領域５０２ａと、（ｋ＋Ｐｎ）番目の主走査動作に行う主走査動作に対応する吐出対象領域５０２ｂとについて、副走査方向における特定の位置が境界になることである。また、この場合、隣接するブロックにおける同じ回の主走査動作について、副走査方向における各位置に対して排他的にインクを吐出すると考えることもできる。この場合、副走査方向における各位置に対して排他的にインクを吐出するとは、例えば、副走査方向における各位置へインクを吐出する主走査動作について、隣接するブロックにおける同じ回の主走査動作のうちのいずれか一方になることである。
【0101】
これに対し、ブロックの形成の仕方の変形例においては、隣接するブロックにおける同じ回の主走査動作について、副走査方向における同じ範囲の領域へ両方の主走査動作でインクを吐出するように設定すること等も考えられる。図７（ｂ）、（ｃ）は、ブロックの形成の仕方の変形例を示す。
【0102】
この場合、副走査方向における同じ範囲の領域へ両方の主走査動作でインクを吐出するとは、例えば、副走査方向における所定の範囲の領域に対し、一方の主走査動作で領域内の一部の吐出位置へインクを吐出して、他方の主走査動作で領域内の他の吐出位置へインクを吐出することである。また、このような動作については、副走査方向における所定の範囲の領域に対し、隣接するブロックにおける同じ回の主走査動作により相補的にインクを吐出する動作等と考えることもできる。
【0103】
また、この場合、隣接するブロックにおける同じ回の主走査動作の吐出対象領域５０２について、図７（ｂ）に示すインターレイス領域５１２のように、副走査方向において一部が重なるように設定することが考えられる。この場合、インターレイス領域５１２は、例えば、ブロックにおける端部領域の一部に設定される。また、より具体的に、図７（ｂ）に示す場合、ｋ番目に行う主走査動作に対応する吐出対象領域５０２ａと、（ｋ＋Ｐｎ）番目の主走査動作に行う主走査動作に対応する吐出対象領域５０２ｂとが、インターレイス領域５１２を共有して並んだ状態になっている。
【0104】
また、この場合、インターレイス領域５１２については、各回の主走査動作でインクを吐出する吐出密度を他の部分よりも少なくした領域等と考えることもできる。この場合、例えば、インターレイス領域５１２を吐出対象領域に含む２回の主走査動作により、インターレイス領域５１２以外の部分に対しての１回分の主走査動作と同じ密度で、インクのドットを形成する。また、この場合、例えば、それぞれのブロックの形成時において、ブロックの端部領域の少なくとも一部に対する１回の主走査動作での吐出位置の密度について、ブロックの中間領域に対する吐出位置の密度よりも低く設定する動作等と考えることもできる。この場合、吐出位置の密度とは、１回の主走査動作でインクジェットヘッドにインクを吐出させる吐出位置の密度のことである。また、この場合、隣接する二つのブロックの間の端部領域の少なくとも一部について、それぞれのブロックに対してＰｎ回ずつ行う合計で２Ｐｎ回の主走査動作により形成すると考えることができる。
【0105】
また、この場合、ブロックの端部領域におけるインターレイス領域５１２の形成の仕方については、例えば、隣接する二つのブロックの形成時に、インターレイス領域５１２を相補的（インターレイス的）に形成するように吐出位置を選択するパターンを用いる方法等と考えることもできる。この場合、インターレイス領域５１２の形成に用いるパターンとは、例えば、インターレイス領域５１２内の全ての吐出位置の中から各回の主走査動作でインクを吐出させる吐出位置を指定するパターンのことである。また、より具体的に、この場合、インターレイス領域５１２の面積を半分ずつに分けて、隣接するブロックのそれぞれにおける吐出対象領域に分配する方法（面積分配方式）等が考えられる。
【0106】
また、図７（ｃ）においては、面積分配方式でインターレイス領域５１２を形成する場合のインターレイス領域５１２の詳細な構成の一例を模式的に示している。この場合、隣接するブロックにおいてインターレイス領域５１２と重なる複数の吐出対象領域５０２ａ、ｂについて、図中に示すように、主走査方向に沿って端部をギザ状に変化させる。また、これにより、吐出対象領域５０２ａ、ｂに対応する２回の主走査動作により、インターレイス領域５１２を相補的に形成する。
【0107】
また、吐出対象領域５０２ａ、ｂの端部については、ギザ状に限らず、その他の形状で変化させてもよい。例えば、吐出対象領域５０２ａ、ｂの端部について、図示したようなギザ状以外の波状に変化させること等も考えられる。また、様々な形状により、端部について、主走査方向と非平行になるように形成すること等も考えられる。
【0108】
また、このようにしてインターレイス領域５１２を形成する場合、積層する複数のインクの層の間でのインターレイス領域５１２の重なり方についても、同じ状態のインターレイス領域５１２が連続して重ならないようにすることが好ましい。図８は、連続して積層する複数のインクの層についてインターレイス領域５１２の形成の仕方の例を示す。図８（ａ）、（ｂ）は、複数のブロック３０２ａ〜ｃを含むインクの層の形成時に行う主走査動作について、それぞれの主走査動作を行う位置（副走査方向における位置）の例を示す。図８（ｃ）は、図８（ｂ）に円６０２で示した箇所を拡大した様子を模式的に示す拡大図である。
【0109】
尚、図８においては、図示及び説明の簡略化のため、それぞれのブロックの形成時に行う主走査動作の回数（パス数Ｐｎ）を２にした場合について、図示を行っている。この場合、隣接するブロック３０２ａ、ｂ等において、奇数番目の主走査動作同士や、偶数番目の主走査動作同士が、一つのインターレイス領域を形成する関係になる。
【0110】
また、この場合も、一つのブロックを形成時に行う各回の主走査動作の合間には、小ピッチの送り量での副走査動作（第１副走査）を行う。また、隣接するブロックにおける同じ回の主走査動作の吐出対象領域については、図７（ｃ）に示した場合と同一又は同様にして、端部をギザ状に変化させる。そのため、この場合、ブロック間の端部領域４０４の一部が、インターレイス領域になる。また、この場合、副走査方向におけるインターレイス領域の幅について、５ｍｍ程度（例えば、３〜８ｍｍ程度）の幅にすることが好ましい。
【0111】
また、積層造形法で造形物を造形する場合、このようなインターレイス領域を含むインクの層が重ねて形成されることになる。そして、この場合、積層される複数のインクの層において、例えば同じ状態のインターレイス領域が重なると、ブロックの境界が目立つおそれがある。これに対し、この場合も、積層方向へ連続して重なる二つのインクの層の間で、対応するインターレイス領域の形成の仕方を互いに異ならせることで、ブロックの境界が目立つことをより適切に防ぐことができる。この場合、二つのインクの層の間での対応するインターレイス領域とは、対応するブロックの形成時に対応するタイミングで行う主走査動作により形成されるインターレイス領域のことである。また、対応するタイミングで行う主走査動作とは、パス数分の主走査動作のうちの、同じ回の主走査動作のことである。
【0112】
また、この場合、対応するインターレイス領域の形成の仕方を互いに異ならせるとは、例えば、インターレイス領域において重なる吐出対象領域について、副走査方向における端部の形成の仕方を互いに異ならせることである。また、より具体的に、端部の形成の仕方を互いに異ならせる方法として、例えば、端部をギザ状にする場合において、ギザ状に変化する部分の形状を互いに異ならせることが考えられる。また、この場合、例えば、ギザのパターンについて、副走査方向における幅を互いに異ならせることが考えられる。また、ギザのパターンについて、例えば周期や凹凸の大きさを互いに異ならせること等も考えられる。また、ギザ状以外の波状の端部を形成する場合にも、同様に、波状の部分の形状を互いに異ならせることが考えられる。また、端部の形成の仕方を互いに異ならせる方法としては、例えば、二つのインクの層の間で、対応するインターレイス領域内での吐出対象領域の端部の副走査方向における位置をずらすこと等も考えられる。これらのように構成すれば、例えば、ブロックの境界が目立つことをより適切に防ぐことができる。
【0113】
続いて、インターレイス領域５１２の形成の仕方の変形例や、造形装置１０（図１参照）の動作に関する補足説明等を行う。図９は、インターレイス領域５１２の形成の仕方の変形例等について説明をする図である。図９（ａ）は、インターレイス領域５１２の形成の仕方の変形例を模式的に示す。
【0114】
上記においては、図７及び図８等を用いて、主に、面積分配方式でインターレイス領域５１２を形成する動作について、説明をした。しかし、インターレイス領域５１２の形成については、面積分配方式以外の方法で行うことも考えられる。また、この場合、図９（ａ）においてｋ番目の主走査動作の吐出対象領域５０２ａや（ｋ＋Ｐｎ）番目の主走査動作の吐出対象領域５０２ｂに対して網掛け模様で示したように、インターレイス領域５１２内のそれぞれの吐出位置へインクを吐出させるパターンの設定において、端部をギザ状等にする面積分配方式以外の相補的なパターンを設定することが考えられる。
【0115】
また、この場合、相補的なパターンについては、例えば、インターレイス領域５１２内を副走査方向に交互に分割する方式（Ｘ方向インターレイス方式）や、インターレイス領域５１２内を主走査方向に交互に分割する方式（Ｙ方向インターレイス方式）等が考えられる。この場合、インターレイス領域５１２内を分割するとは、副走査方向又は主走査方向において、造形の解像度の最小単位の幅のライン単位で、そのラインを形成すべき主走査動作について、そのインターレイス領域５１２を形成する二つの主走査動作に交互に割り当てることである。このように構成した場合も、インターレイス領域５１２を適切に形成できる。
【0116】
また、これらのようにしてインターレイス領域５１２を形成する場合、積層方向へ連続して重なる二つのインクの層の間で、対応するインターレイス領域５１２の形成時に用いるパターンの設定を互いに異ならせることが好ましい。このように構成すれば、例えば、二つのインクの層の間で、ブロックの端部領域の形成の仕方を適切に異ならせることができる。
【0117】
続いて、造形装置１０の動作に関連して、造形時に造形物５０の周囲に形成するサポート層５２について、補足説明を行う。図９（ｂ）は、サポート層５２の形成の仕方について更に詳しく説明をする図である。上記においても説明をしたように、造形装置１０により造形物５０を形成する場合、造形台１４の上へインクを吐出することにより、インクの層を重ねて形成する。また、この場合において、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。
【0118】
そして、この場合、例えば、造形台１４上において、造形物５０の下（造形台１４と造形物５０との間）に、造形物５０の下地となるサポート層５２を形成することが考えられる。このように構成すれば、例えば、造形台１４に微小な凹凸等が存在する場合等にも、その影響を適切に抑えることができる。また、この場合、造形装置１０のヘッド部１２（図１参照）における平坦化ローラに達する高さまでサポート層５２の材料を積層することで、平坦化ローラが機能しない隙間を埋めて、造形物５０の形成の開始直後から、平坦化ローラでの平坦化を適切に行うことができる。また、これにより、例えば、造形物５０をより高い精度で適切に造形できる。
【0119】
また、造形装置１０においては、ヘッド部１２における各インクジェットヘッドとして、吐出するインクの液滴の容量を複数段階で可変な構成（バリアブルヘッド）を用いることが考えられる。このように構成すれば、例えば、造形物５０の各部の形成時において、必要に応じてインクの液滴の容量を様々に調整できる。また、より具体的には、例えば、造形物５０のおける着色領域の形成時において、インクの液滴の容量を可変にすることで、より高い精度の着色が可能になる。
【0120】
また、この場合、例えばサポート層５２等のように、１種類のインクで塗りつぶすように形成する部分については、吐出する液滴の容量を最大にしてインクの吐出を行うことが考えられる。また、この場合、特に、サポート層５２において造形物５０の下に形成する部分については、液滴の容量を最大にしてインクの吐出を行うことが好ましい。このように構成すれば、例えば、ヘッド部１２における平坦化ローラに達する高さまでサポート層５２の材料を積層する動作について、より短時間で行うことができる。また、これにより、例えば、造形に要する時間をより適切に短縮できる。
【0121】
尚、造形台１４上において、平坦化ローラが機能しない隙間は、例えば２００μｍ程度の幅の隙間である。また、サポート層５２の材料でこの隙間を埋める動作については、例えば、造形物５０の本体の造形時と同一又は同様の設定で行ってよい。より具体的に、この場合、例えば、造形物５０の下にサポート層５２の材料を積層する動作について、造形物５０の本体の造形時と同じ解像度の設定で行うことが考えられる。
【0122】
また、造形物５０の下にサポート層５２の材料を積層する動作については、例えば造形物５０と比べて低い解像度で形成を行っても問題が生じにくいため、造形物５０の本体の造形時と異なる設定で行うこと等も考えられる。この場合、例えば、造形の解像度について、造形物５０の本体の造形時よりも低く設定すること等が考えられる。より具体的に、この場合、例えば、造形物５０の下にサポート層５２の材料を積層する動作について、３００ｄｐｉ程度の解像度で行い、造形物５０の本体の造形について、６００ｄｐｉ程度の解像度で行うこと等が考えられる。
【産業上の利用可能性】
【0123】
本発明は、例えば造形装置に好適に利用できる。
【符号の説明】
【0124】
１０・・・造形装置、１２・・・ヘッド部、１４・・・造形台、１６・・・走査駆動部、２０・・・制御部、５０・・・造形物、５２・・・サポート層、１０２・・・インクジェットヘッド、１０４・・・紫外線光源、１０６・・・平坦化ローラ、２０２・・・内部領域、２０４・・・光反射領域、２０６・・・着色領域、２０８・・・保護領域、３０２・・・ブロック、４０２・・・中間領域、４０４・・・端部領域、５０２・・・吐出対象領域、５１２・・・インターレイス領域、６０２・・・円