特許 7591337 光造形装置および３次元造形物の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-20

(45)【発行日】2024-11-28

(54)【発明の名称】光造形装置および３次元造形物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/214 20170101AFI20241121BHJP

   B29C 64/106 20170101ALI20241121BHJP

   B29C 64/188 20170101ALI20241121BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20241121BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20241121BHJP

   B28B 1/30 20060101ALI20241121BHJP

   B22F 10/12 20210101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

B29C64/214

B29C64/106

B29C64/188

B33Y10/00

B33Y30/00

B28B1/30

B22F10/12

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2024554194

(86)(22)【出願日】2024-05-29

(86)【国際出願番号】 JP2024019719

【審査請求日】2024-09-11

(31)【優先権主張番号】P 2023122260

(32)【優先日】2023-07-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000145286

【氏名又は名称】株式会社写真化学

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】法貴 哲夫

(72)【発明者】

【氏名】福島 卓也

(72)【発明者】

【氏名】楠田 達文

【審査官】家城 雅美

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２３／０５８３０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／０３６２４１３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２６２１５０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００６－０３５１６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ６４／００－６４／４０

Ｂ３３Ｙ １０／００

Ｂ３３Ｙ ３０／００

Ｂ２８Ｂ １／３０

Ｂ２２Ｆ １０／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

３次元造形物を得るための光造形装置であって、
造形テーブルと、
前記造形テーブルの上にチキソ性を有するスラリーを吐出する吐出手段と、
掃引部材と、
所定の掃引姿勢の前記掃引部材を水平移動させることによって前記造形テーブル上に吐出された前記スラリーを掃引塗布してスラリー膜を形成する掃引手段と、
３次元形状データに基づいてあらかじめ作成された露光パターンに従って前記スラリー膜の所定領域を露光する露光手段と、
を備え、
前記掃引姿勢にあるときの前記掃引部材が、前記掃引塗布の進行方向に向いた前面と、前記進行方向の逆方向に向いた後面とを有し、
前記前面が水平面に対してなす角度αが、３０°＜α＜９０°をみたし、
前記掃引部材の少なくとも最下端の近傍において、前記前面と前記後面との間の前記進行方向の間隔が均一または前記掃引部材の最下端に向かうほど小さくなり、かつ、
前記前面の最下端または前記後面の最下端において、前記前面と前記後面との間の前記進行方向の間隔が０．９ｍｍ以下である、
光造形装置。

【請求項2】

請求項１に記載の光造形装置であって、
前記掃引手段は、前記スラリーの粘度が１Ｐａ・ｓ以上５０Ｐａ・ｓ以下となるせん断応力が前記スラリーに印加されるせん断速度にて前記スラリーを掃引する、
光造形装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の光造形装置であって、
前記後面が水平面に対してなす角度βが、３０°＜β＜（１８０°－α）をみたす、
光造形装置。

【請求項4】

請求項１または請求項２に記載の光造形装置であって、
前記掃引部材の移動によって掃引されている前記スラリーを加熱する掃引時加熱手段、
をさらに備える光造形装置。

【請求項5】

請求項４に記載の光造形装置であって、
前記掃引時加熱手段が、前記掃引部材を加熱するヒータであり、前記ヒータによって加熱された前記掃引部材が移動して前記スラリーを掃引する間、前記掃引部材が前記スラリーを加熱する、
光造形装置。

【請求項6】

請求項５に記載の光造形装置であって、
前記掃引手段は、前記掃引部材を保持する掃引部材保持手段を備え、
前記ヒータは前記掃引部材保持手段に取り付けられている、
光造形装置。

【請求項7】

３次元造形物の製造方法であって、
造形テーブルの上にチキソ性を有するスラリーを吐出する吐出工程と、
所定の掃引姿勢の掃引部材を水平移動させることによって前記造形テーブル上に吐出された前記スラリーを掃引塗布してスラリー膜を形成する掃引工程と、
３次元形状データに基づいてあらかじめ作成された露光パターンに従って前記スラリー膜の所定領域を露光する露光工程と、
を備え、
前記掃引工程においては、
前記掃引部材が、前記掃引塗布の進行方向に向いた前面と、前記進行方向の逆方向に向いた後面とを有し、前記前面が水平面に対してなす角度αが、３０°＜α＜９０°をみたし、前記掃引部材の少なくとも最下端の近傍において、前記前面と前記後面との間の前記進行方向の間隔が均一または前記掃引部材の最下端に向かうほど小さくなり、かつ、
前記前面の最下端または前記後面の最下端において、前記前面と前記後面との間の前記進行方向の間隔が０．９ｍｍ以下であるように、
前記掃引部材の前記掃引姿勢を定めたうえで、前記スラリーを塗布する、
３次元造形物の製造方法。

【請求項8】

請求項７に記載の３次元造形物の製造方法であって、
前記掃引工程においては、前記掃引部材の移動によって掃引されている前記スラリーを加熱する、
３次元造形物の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光造形装置に関し、特に、その材料の塗布に関する。

【背景技術】

【0002】

３次元造形法は、複雑な３次元形状を直接造形加工できる点に大きな優位性を有する加工方法であり、従来の切削加工法による３次元立体加工物を得る方法に比べて自由度が非常に高く、その優位性は近年大きな注目を浴びている。

【0003】

３次元造形法の一つである３次元光造形法の先行事例としては、自由液面法と呼ばれる方法が広く知られており、レーザビームとガルバノミラーの走査露光系で実現されている。また、光硬化性材料の入った容器の底面側からガラス越しに、ＤＭＤによる一括露光により１層分造形し、次に必要厚み分、造形物を吊り上げて造形物の下に材料を充填する、という態様にて露光と吊り上げとを繰り返すことにより造形を行う、規制液面法と呼ばれる裏面露光方式なども公知である（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

しかしながら、近時、３次元光造形法としては、光硬化性樹脂を平面に塗布し、その上からレーザ走査により露光する方法が多く用いられている。例えば、光硬化性モノマー樹脂（液体）にセラミックス粉体などを混錬したスラリーと呼ばれるペースト状の造形材料を造形面上の一方端部側に供給し、係る造形材料をリコータと称されるブレード形状の塗布部材（掃引部材）を水平移動させることによって造形面上に薄く塗布し、これにより得られた塗布膜の上からレーザ走査により必要な領域を露光して造形材料を硬化させることを繰り返すことによって、３次元造形物を得る方法が、すでに公知である（例えば、特許文献２参照）。

【0005】

また、規制液面法にて造形物を得る場合において、ドクターブレードにより構築材料の平滑化層を得る態様も、すでに公知である（例えば、特許文献３参照）。

【0006】

一方、３次元光造形に用いる光硬化性組成物すなわちスラリーの粘度等の物性を好適に維持することを目的として、スラリーを吐出するディスペンサ（吐出手段）に光硬化性組成物の温度を調整する温調部材を取り付ける態様も、すでに公知である（例えば、特許文献４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１７－１２４６３１号公報

【文献】特許第７０１４４８０号公報

【文献】特開２０２２－２４９６０号公報

【文献】特許第６４３８９１９号公報

【発明の概要】

【0008】

例えば特許文献２に開示されているような、スラリーの供給および塗布と、形成された塗布膜の所定領域に対する露光とを繰り返す造形手法の場合、それぞれの塗布膜は、本来的には均一の厚みに形成されることが求められる。すなわち、塗布膜の上面は狙いの高さにて水平となっていることが求められる。

【0009】

しかしながら、造形面すなわちスラリーの塗布対象面には、最初の塗布時などの例外的な場合を除き、直前の露光により硬化した領域（硬化領域）の上面（以下、硬化面と称する）と、露光の対象とされずペースト状態のスラリーのままである未硬化領域の上面（以下、未硬化面と称する）とが混在する。

【0010】

そのため、ある造形面上に新たな塗布膜を形成するべく、リコータを所定の高さ位置にて水平移動させて塗布対象面の一方端部側に供給されているスラリーを掃引塗布する場合、硬化領域上では実質的に狙いの厚みにて均一に塗布膜が形成されるのに対し、未硬化領域上では、リコータの移動に伴い、すでに未硬化面をなしているスラリーにもせん断応力が発生し、必要以上の量のスラリーがリコータの移動方向に移動して（持ち去られて）しまい、結果として、未硬化面上に新たに形成された塗布膜の厚みが硬化面上に形成された塗布膜の厚みよりも小さくなってしまう場合があることが、確認されている。すなわち、未硬化面における塗布膜の上面の高さ（以下、単に塗布膜の高さと称する）が、わずかながら硬化面における塗布膜の高さよりも低くなることがある。

【0011】

このような、塗布膜の高さに場所による違いが生じている状態で露光を行うと、例えば、直下が未硬化面であった箇所が露光されることによって、未硬化領域の上方に水平方向に延在あるいは突出する態様にて形成されるオーバーハング部に、下方への垂れ下がりが生じるなど、造形物の形状が設計された形状と異なってしまい、造形精度が損なわれるという不具合が生じ得る。

【0012】

係る不具合には、スラリーの粘性、表面張力、リコータ表面への付着力および硬化面への付着力、さらには、リコータの下端から硬化面までの距離、未硬化領域の下方に存在する硬化領域の上面までの距離、あるいは造形テーブルの上面までの距離、リコータの移動速度などが複雑に影響していると考えられる。さらには、造形物の形状や未露光部分の存在形態にも依存する。造形形状によっては影響が少ない場合はあるものの、係る不具合の発生を造形形状によらず原理的に回避することは容易ではない。

【0013】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、スラリーの塗布と、形成された塗布膜の所定領域に対する露光とを繰り返すことにより３次元造形物を得るにあたって、造形面上に形成する塗布膜に生じる高低差を低減可能な光造形装置を提供することを、目的とする。

【0014】

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、３次元造形物を得るための光造形装置であって、造形テーブルと、前記造形テーブルの上にチキソ性を有するスラリーを吐出する吐出手段と、掃引部材と、所定の前記掃引姿勢の掃引部材を水平移動させることによって前記造形テーブル上に吐出された前記スラリーを掃引塗布してスラリー膜を形成する掃引手段と、３次元形状データに基づいてあらかじめ作成された露光パターンに従って前記スラリー膜の所定領域を露光する露光手段と、を備え、前記掃引姿勢にあるときの前記掃引部材が、前記掃引塗布の進行方向に向いた前面と、前記進行方向の逆方向に向いた後面とを有し、前記前面が水平面に対してなす角度αが、３０°＜α＜９０°をみたし、前記掃引部材の少なくとも最下端の近傍において、前記前面と前記後面との間の前記進行方向の間隔が均一または前記掃引部材の最下端に向かうほど小さくなり、かつ、前記前面の最下端または前記後面の最下端において、前記前面と前記後面との間の前記進行方向の間隔が０．９ｍｍ以下である。

【0015】

本発明の第２の態様は、第１の態様に係る光造形装置であって、前記掃引手段は、前記スラリーの粘度が１Ｐａ・ｓ以上５０Ｐａ・ｓ以下となるせん断応力が前記スラリーに印加されるせん断速度にて前記スラリーを掃引する。

【0017】

本発明の第３の態様は、第１または第２の態様に係る光造形装置であって、前記後面が水平面に対してなす角度βが、３０°＜β＜（１８０°－α）をみたす。

【0018】

本発明の第４の態様は、第１または第２の態様に係る光造形装置であって、前記掃引部材の移動によって掃引されている前記スラリーを加熱する掃引時加熱手段、をさらに備える。

【0019】

本発明の第５の態様は、第４の態様に係る光造形装置であって、前記掃引時加熱手段が、前記掃引部材を加熱するヒータであり、前記ヒータによって加熱された前記掃引部材が移動して前記スラリーを掃引する間、前記掃引部材が前記スラリーを加熱する。

【0020】

本発明の第６の態様は、第５の態様に係る光造形装置であって、前記掃引手段は、前記掃引部材を保持する掃引部材保持手段を備え、前記ヒータは前記掃引部材保持手段に取り付けられている。

【0021】

本発明の第７の態様は、３次元造形物の製造方法であって、造形テーブルの上にチキソ性を有するスラリーを吐出する吐出工程と、所定の掃引姿勢の掃引部材を水平移動させることによって前記造形テーブル上に吐出された前記スラリーを掃引塗布してスラリー膜を形成する掃引工程と、３次元形状データに基づいてあらかじめ作成された露光パターンに従って前記スラリー膜の所定領域を露光する露光工程と、を備え、前記掃引工程においては、前記掃引部材が、前記掃引塗布の進行方向に向いた前面と、前記進行方向の逆方向に向いた後面とを有し、前記前面が水平面に対してなす角度αが、３０°＜α＜９０°をみたし、前記掃引部材の少なくとも最下端の近傍において、前記前面と前記後面との間の前記進行方向の間隔が均一または前記掃引部材の最下端に向かうほど小さくなり、かつ、前記前面の最下端または前記後面の最下端において、前記前面と前記後面との間の前記進行方向の間隔が０．９ｍｍ以下であるように、前記掃引部材の前記掃引姿勢を定めたうえで、前記スラリーを塗布する。

【0022】

本発明の第８の態様は、第７の態様に係る３次元造形物の製造方法であって、前記掃引工程においては、前記掃引部材の移動によって掃引されている前記スラリーを加熱する。

【0023】

本発明の第１ないし第８の態様によれば、スラリーの塗布と形成された塗布膜の所定領域に対する露光との繰り返しにより得られる３次元造形物の造形中間体において、上面に生じる硬化部分と未硬化部分との高低差が抑制されるので、造形物の造形精度が向上する。

【0024】

特に、第４ないし第６および第８の態様によれば、掃引塗布の際にスラリーを加熱することにより、スラリーの塗布時の平滑性を向上させることができ、これによって、硬化部分と未硬化部分との高低差をさらに抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】光造形装置１の模式的な構成を示す側面図である。

【図2】リコータ３１が刃先３１Ｌを有する光造形装置１における、スラリー塗布について説明するための模式的な側面図である。

【図3】代表的なスラリー材料についての粘弾性特性を示す図である。

【図4】図２に示した造形中間体１１の上面１１ｓに対し所定のピッチｐにてスラリーＳＬを塗布した後の、理想的な状態を示す図である。

【図5】スラリーＳＬが造形テーブル１０のｘ軸方向負側に位置する未硬化面に対し吐出された状態から、スラリーＳＬの塗布を開始したときの様子を示す図である。

【図6】図５に示した状態からさらにリコータ３１が移動して、硬化部分１２の上方に至ったときの様子を示す図である。

【図7】図６に示した状態からさらにリコータ３１が移動して、第２の未硬化部分１３ｂの上方に至ったときの様子を示す図である。

【図8】図２に示した造形中間体１１に対し図５から図７に示した経過を経て最終的にスラリーの塗布が完了した後の様子を模式的に示す図である。

【図9】領域ＲＥ１が露光された後の様子を示す図である。

【図10】リコータ形状影響評価に用いる露光パターンを示す平面図である。

【図11】リコータ形状影響評価に用いたリコータ３１の形状を、リコートユニット３０に取り付けられてスラリーを掃引塗布する際の姿勢とともに示す図である。

【図12】リコータ形状影響評価に用いたリコータ３１の形状を、リコートユニット３０に取り付けられてスラリーを掃引塗布する際の姿勢とともに示す図である。

【図13】スラリーＳＬの塗布にtype Cのリコータ３１を用いて作製した造形中間体１１の、５０回目の露光後の上面の撮像画像である。

【図14】type Cのリコータ３１を用いたときの、５０層形成後の高さ測定の結果を示すヒストグラムである。

【図15】type Gのリコータ３１を用いたときの、５０層形成後の高さ測定の結果を示すヒストグラムである。

【図16】７タイプのリコータ３１のそれぞれを用いた場合における、硬化面１２ｓと未硬化面１３ｓの高低差の、積層数に対する変化を示すグラフである。

【図17】type Fおよびtype Gとは異なるリコータ３１の主な形状例を示す図である。

【図18】リコータ３１のさらに異なる形状例を示す図である。

【図19】リコータ３１の形状の違いがオーバーハングを有する造形物の造形に与える影響を示す図である。

【図20】リコータ３１の形状の違いがオーバーハングを有する造形物の造形に与える影響を示す図である。

【図21】刃先３１Ｌが水平面に平行な場合よりも前面傾斜角度αが大きい掃引姿勢のリコータ３１を示す図である。

【図22】掃引時加熱手段を例示する図である。

【図23】type Gのリコータ３１を加熱した場合と非加熱の場合とのそれぞれにおける、硬化面１２ｓと未硬化面１３ｓの高低差の、積層数に対する変化を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

＜第１の実施の形態＞
＜光造形装置の概要＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光造形装置１の模式的な構成を示す側面図である。本実施の形態に係る光造形装置１は、概略、光硬化性モノマー樹脂（液体）にセラミックス粉体（例えばアルミナ）などを混錬した、スラリーと呼ばれるペースト状でチキソ性を有する材料を造形テーブル１０上に薄く塗布し、得られたスラリー膜（層）に対しその上からレーザ、ＬＥＤ等の光を照射して必要な領域を露光して樹脂を硬化させることを、順次に積層されるスラリー膜に対し繰り返して、３次元造形物（積層体）を得る装置である。光造形装置１は、記録媒体を含む制御回路を備える。制御回路は、記憶媒体に格納されたプログラムに従って光造形装置１の各部を制御する。

【0027】

光造形装置１は、造形テーブル１０と、造形テーブル１０上に向けてスラリーを吐出する吐出ユニット（吐出手段の一例）２０と、吐出されたスラリーを掃引してスラリー膜（層）を形成するリコートユニット（掃引手段の一例）３０と、スラリー膜に対し露光用のパターンデータに基づく露光を行う露光ユニット（露光手段の一例）４０とを、主として備える。なお、光造形装置１において露光ユニット４０により行われる、露光用のパターンデータに基づく露光は、描画と称される場合がある。リコートユニット３０は電動モータを備え、制御回路の制御により移動する。

【0028】

図１においては、造形テーブル１０上におけるリコートユニット３０の掃引塗布の進行方向をｘ軸正方向とし、鉛直方向上向きをｚ軸正方向とする、右手系のｘｙｚ座標を付している（以降においても同様の座標系を用いる）。

【0029】

造形テーブル１０は、その上面１０ｓにおいて造形が行われる平面視矩形状のテーブルである。造形テーブル１０は、ｚ軸方向に昇降自在とされてなる。係る昇降動作は、昇降機構１０ａにより実現される。

【0030】

概略的にいえば、造形テーブル１０は、造形物の形成が進行する都度（各層の形成が完了する都度）、必要量下降させられる。

【0031】

造形テーブル１０は、例えばアルミニウム製である。造形テーブル１０は、大型の造形物を造形可能とするべく、少なくとも６００ｍｍ×６００ｍｍ以上の造形エリアを有するのが望ましく、６５０ｍｍ×６５０ｍｍ以上の造形エリアを有するのがより望ましい。

【0032】

また、図１においては図示の簡単のため、造形途中で得られる造形中間体１１が造形テーブル１０の上面１０ｓに対し直接に積層されてなるようにしているが、造形テーブル１０の上に図示しないフィルムが固定され、係るフィルムの上に造形中間体１１が積層形成される態様であってもよい。例えば、造形テーブル１０にはフィルムを吸着固定するための図示しない吸着溝が設けられており、フィルムが造形テーブル１０の上面１０ｓに敷設された状態で該吸着溝に対し負圧を作用させることで、フィルムが真空吸着される態様であってもよい。

【0033】

吐出ユニット２０は、図示しない貯留部に貯留された造形用のスラリーを造形テーブル１０上に向けて吐出する。吐出ユニット２０は例えば、内部にスクリューを備えたポンプにて構成され、該スクリューが回転することにより、下端部のノズル２０ｎから矢印ＡＲ１にて示すように鉛直下方（ｚ軸負方向）に向けてスラリーを吐出する。

【0034】

スラリーは、造形の開始時には造形テーブル１０の上面１０ｓに吐出され、造形の途中では、それまでに形成されかつ一部が露光されたスラリー膜の積層体である造形中間体１１の上面１１ｓに吐出される。係るスラリーの吐出は通常、リコートユニット３０の移動開始位置に近い造形テーブル１０のｘ軸負方向の端部近傍に対してなされるが、造形内容によっては、よりｘ軸正方向寄りの位置に吐出されてもよいし、複数個所に吐出されてもよい。

【0035】

リコートユニット３０は、造形テーブル１０上に吐出されたスラリーを、リコータ（掃引部材の一例）３１にて掃引塗布する。リコータ３１は、ブレードとも称される、その長手方向をｙ軸方向に延在させる態様にてリコートユニット３０に取り付けられてなる薄板状の部材である。リコータ３１は金属製（例えばステンレス製）あるいはガラス製であるのが望ましく、そのｙ軸方向のサイズは、造形テーブル１０のｙ軸方向のサイズと略同一となっている。

【0036】

リコータ３１は、造形テーブル１０から所定の距離に保たれた状態でリコートユニット３０の移動によりｘ軸方向に移動させられる。リコータ３１は、係る移動動作によって、造形テーブル１０（より具体的には造形テーブル１０の上面１０ｓあるいは造形中間体１１の上面１１ｓ）に吐出されたスラリーをｘ軸方向に拡げることにより、スラリー膜を形成する。

【0037】

塗布動作後のリコータ３１が図示しない清掃ユニットにより清掃される態様であってもよい。

【0038】

例示的な一態様では、リコータ３１がリコートユニット３０に取り付けられてなるときのリコータ３１の刃先（リコータ３１の進行方向に向いた前面３１Ｆの最下端とリコータ３１の進行方向の逆方向に向いた後面３１Ｂとの間を接続する箇所）３１Ｌは、細長い平坦面をなしている。それゆえ、図１においては係る刃先３１Ｌがｙ軸方向に延在する平坦面である場合を想定し、かつリコータ３１を断面視等脚台形状に示しているが、これはあくまで模式的な図示に過ぎない。

【0039】

露光ユニット（露光手段）４０は、レーザ、ＬＥＤなどの光を照射する発光素子を備えた一つないし複数のプロジェクタを備える光源である。露光ユニット４０は、造形テーブル１０上に形成されたスラリー塗布膜に対しパターン露光（投影）を行う。露光ユニット４０による露光は、例えばＤＭＤ投影方式にて行われる。すなわち、露光ユニット４０をステップ状にあるいは連続的にｘ軸方向に移動させつつ投影（露光）パターン（データ）を流し込み、パターンの投影を行うようにする。そして一の方向への移動が完了した露光ユニット４０は、ｙ軸方向に所定距離だけ移動させられ、再びｘ軸方向を反対向きへと移動しつつ露光を行う。係る場合は、所定幅の領域毎に、ストリップ状に露光が実行される。各層において、全ての造形対象エリアについて露光が完了するまで、これらの動作が繰り返される。なお、露光ユニット４０を移動させる代わりに造形テーブル１０を移動させてパターン露光（投影）を行ってもよいし、露光ユニット４０および造形テーブル１０の両方を移動させてパターン露光（投影）を行ってもよい。

【0040】

＜スラリー塗布プロセスの詳細＞
図２は、図１に示した、リコータ３１が刃先３１Ｌを有する光造形装置１における、スラリー塗布について説明するための模式的な側面図である。図２においては、すでに形成されてなる厚みｄの造形中間体１１の上面１１ｓに対しさらに、スラリーＳＬの塗布膜を積層形成する場合の様子を示している。

【0041】

ただし、図２に例示する造形中間体１１は、従前までのスラリー塗布とその後の露光との繰り返しにおいて、同一の露光パターンによる露光が行われることにより、造形テーブル１０の上面１０ｓから連続して硬化されてなる硬化部分１２と、造形テーブル１０の上面１０ｓから連続して未硬化のままである未硬化部分１３とを有するものとする。未硬化部分１３は、換言すれば、先に吐出されたスラリーＳＬが硬化されることなく堆積してなる部分である。なお、未硬化部分１３をなすスラリーを堆積済みスラリーと称する。

【0042】

さらに、未硬化部分１３は、スラリーＳＬを塗布する際のリコータ３１の進行方向であるｘ軸方向において硬化部分１２よりも手前（ｘ軸方向負側）に位置する第１の未硬化部分１３ａと、硬化部分１２よりも奥（ｘ軸方向正側）に位置する第２の未硬化部分１３ｂとを有するものとする。係る場合、造形中間体１１の上面１１ｓは、硬化部分１２の上面１２ｓと、第１の未硬化部分１３ａの上面１３ａｓと、第２の未硬化部分１３ｂの上面１３ｂｓとから、構成される。硬化部分１２の上面１２ｓを硬化面１２ｓとも称する。また、第１の未硬化部分１３ａの上面１３ａｓと、第２の未硬化部分１３ｂの上面１３ｂｓとをそれぞれ未硬化面１３ａｓ、未硬化面１３ｂｓとも称し、両者を未硬化面１３ｓと総称する。

【0043】

そして、図２に示す場合においては、造形中間体１１のうちｘ軸方向負側に存在する未硬化面１３ａｓに対しスラリーＳＬが吐出されている。

【0044】

なお、図２では説明の簡単のため、造形中間体１１の上面１１ｓは、一様に平坦となっているが、実際には、後述する理由から、上面１１ｓは必ずしも平坦とは限らない。

【0045】

スラリーの塗布にあたっては、リコータ３１の刃先３１Ｌが、形成しようとするスラリー膜の厚み（狙い厚み）に対応するピッチｐだけ造形中間体１１の上面１１ｓから離隔するように、造形テーブル１０の高さが調整される。

【0046】

より具体的には、造形テーブル１０の上面１０ｓに対する刃先３１Ｌの高さをｈとすると、ｈ＝ｄ＋ｐがみたされるように、造形テーブル１０の高さが調整される。そして、スラリー塗布の際には、刃先３１Ｌが、図２に示した上面１０ｓからの高さがｈであるｘ軸に平行な直線（以下、刃先移動線）Ｌに沿うように、リコータ３１が移動させられる。

【0047】

狙い厚みは、造形精度や造形時間などの観点から、実用的には５０μｍ～１００μｍ程度に設定されるのが望ましく、係る場合、ピッチｐについても５０μｍ～１００μｍ程度に設定される。

【0048】

このようにピッチｐが５０μｍ～１００μｍ程度に設定される場合、スラリーＳＬの粘度は、１００Ｐａ・ｓ以下であればよく、１Ｐａ・ｓ以上５０Ｐａ・ｓ以下であるのが望ましい。係る場合、狙い厚みのスラリー膜を好適に形成可能である。さらには、３０Ｐａ・ｓ以下であるのがより望ましい。また、約５Ｐａ・ｓであるのがより望ましい。

【0049】

ただし、スラリーＳＬはチキソ性材料であるため、塗布時の粘度は、塗布速度（すなわちリコータ３１の移動速度）に応じて変化する。図３は、代表的なスラリー材料についての粘弾性特性を示す図である。より具体的には、図３は、スラリー材料に与えるせん断速度に対する当該スラリー材料の粘度の依存性を示すグラフである。なお、スラリー材料は、光硬化性樹脂４５vol％とアルミナ粉体５５vol％とを混合したものであり、アルミナ粉体としては、平均粒径は０．６μｍであって、粒径は０．２μｍ～２μｍの範囲に分布しているものを用いている。

【0050】

例えば、狙い厚みを１００μｍ（＝０．１ｍｍ）として当該グラフに従うスラリーＳＬの塗布を行う場合の塗布速度を２ｍｍ／ｓとすると、せん断速度は２／０．１＝２０／ｓとなる。図３によれば、係るせん断速度でのスラリーＳＬの粘度は１０Ｐａ・ｓである。

【0051】

塗布にあたっては、上述の粘度範囲をみたす粘度が実現されるように、図３に示したような粘弾性特性に基づいてリコータ３１の移動速度が設定される。

【0052】

なお、スラリー材料に用いるセラミックス粉体としては、アルミナの他、窒化アルミニウム、ジルコニア、窒化ケイ素などを用いることができる。

【0053】

図４は、図２に示した造形中間体１１の上面１１ｓに対し所定のピッチｐにてスラリーＳＬを塗布した後の、理想的な状態を示す図である。係る塗布の終了後、図４に示すように、造形中間体１１の上面１１ｓ全体にわたってピッチｐに相当する一様な厚みのスラリー膜１４が形成され、これに続き、係るスラリー膜１４が露光ユニット４０による露光の対象とされるのが、理想的な造形態様である。図２も、このような理想的な態様を経て得られた造形中間体１１を前提としていた。

【0054】

しかしながら、実際の造形にあたっては必ずしも、このような理想的な態様にてスラリーの塗布さらにはその後の露光が行われるわけではない。特に、図２に示したような、硬化部分１２と未硬化部分１３とが混在し、後者が相当程度の範囲に存在する造形中間体１１の上にスラリーを塗布する場合、そのような理想的な態様でのスラリー膜の形成は難しい。図５ないし図９は、このことを説明するための、図２に示した造形中間体１１の上面１１ｓに対し所定のピッチｐにてスラリーＳＬを塗布する際の様子と、係る塗布に続いて行われる露光後の様子とを、段階的に示す図である。

【0055】

図５は、図２に示すような、スラリーＳＬが造形テーブル１０のｘ軸方向負側に位置する未硬化面１３ａｓに対し吐出された状態から、スラリーＳＬの塗布を開始したときの様子を示している。係る場合、リコータ３１は、刃先３１Ｌが刃先移動線Ｌに沿うように、ｘ軸正方向に向けて第１の未硬化部分１３ａの上方を移動する。これにより、図５に示すように、移動するリコータ３１の進行方向に向いた前面３１ＦにスラリーＳＬが接触し、これによってスラリーＳＬが水平面内に掃引され押し拡げられていくことになるが、係る移動に際し、刃先３１ＬはスラリーＳＬに対しせん断応力ＳＳを作用させている。この時のせん断応力ＳＳは、刃先３１Ｌの高さｈとリコータ３１の移動速度とから定まるせん断速度から図３に示すような粘弾性特性に基づいて特定される、スラリーＳＬの粘度に比例する。

【0056】

係るせん断応力ＳＳは、塗布されるスラリーＳＬの直下の第１の未硬化部分１３ａにも作用する。第１の未硬化部分１３ａを構成しているのは塗布されているスラリーＳＬと同じ材質の堆積済みスラリーである。刃先３１Ｌ下方のスラリーＳＬおよび第１の未硬化部分１３ａで発生するせん断応力ＳＳに対し、これらのスラリー自体の粘性抵抗に由来する抵抗力と、第１の未硬化部分１３ａの直下に位置する第１の未硬化部分１３ａよりも硬質な造形テーブル１０から第１の未硬化部分１３ａが受ける摩擦力とが、抗力として作用する。しかし、これらの抵抗力および摩擦力はせん断応力に比して弱いため、リコータ３１によって必要以上のスラリーが持ち去られ、ｘ軸正方向へと移動させられてしまうことがある。

【0057】

その結果として、第１の未硬化部分１３ａの上部（ｚ軸方向正側）においては、図６に示すように、凹部１６（１６ａ）が形成されてしまうことがあり得る。なお、図５の例は、説明の簡単のために、図２の理想的な状態から、スラリーＳＬの塗布を開始した場合を仮定している。しかし、実際は、第２層目のスラリーを塗布した時点から、硬化部分１２におけるスラリーの高さ（造形テーブル１０の上面１０ｓから硬化部分１２の上に塗布された塗布膜の上面までの距離）と第１の未硬化部分１３ａにおけるスラリーの高さ（造形テーブル１０の上面１０ｓから第１の未硬化部分１３ａの上に塗布された塗布膜の上面までの距離）に差が生じる。なお、この差は層が重ねられるとともに広がっていくが、ある層数を超えるとほぼ一定となる傾向がある。図５では塗布によって第１の未硬化部分１３ａの厚みが減少しているが、実際は、第１の未硬化部分１３ａの厚みは、狙い厚みよりも小さくなるものの、塗布のたびに増していく傾向がある。なお、第１の未硬化部分１３ａにおけるスラリーの持ち去りは、硬化部分１２の近くほど少なくなる傾向がある。

【0058】

図６は、図５に示した状態からさらにリコータ３１が移動して、硬化部分１２の上方に至ったときの様子を示している。

【0059】

図６に示すように、係る状況においても同様に、リコータ３１の移動に伴い刃先３１ＬはスラリーＳＬに対しせん断応力ＳＳを作用させるが、図５に示した、リコータ３１が第１の未硬化部分１３ａ上にあるときとは異なり、露光により硬化してなる硬化部分１２がピッチｐにて刃先３１Ｌと近接している。すなわち、塗布しているスラリーＳＬに比して硬い物質が刃先３１Ｌと近接している。この状態でのせん断応力は硬化面１２ｓからリコータ３１までの距離ｐとリコータ３１の移動速度により決まるせん断速度に基づく粘度に比例する。距離ｐは、未硬化部分１３ａでのリコート時の高さｈより、はるかに小さいのでせん断速度がかなり早くなり、図3の特性に基づく粘度は未硬化部分１３ａでのリコート時よりも非常に低くなる。係る場合、硬化部分１２は、刃先３１Ｌによるせん断応力ＳＳに対する相応の抗力としての摩擦力ＦＦを作用させる。それゆえ、硬化部分１２で塗布しているスラリーＳＬは低い粘度によりリコータ３１のより持ち去られることは起こりにくい。それゆえ、硬化部分１２の上面１２ｓには、厚みが概ねピッチｐと等しいスラリー膜１７が形成される。換言すれば、上面１７ｓの高さが刃先移動線Ｌと略同じであるスラリー膜１７が形成される。

【0060】

図７は、図６に示した状態からさらにリコータ３１が移動して、第２の未硬化部分１３ｂの上方に至ったときの様子を示している。

【0061】

係る場合も、第１の未硬化部分１３ａの上方を移動する場合と同様に、刃先３１ＬがスラリーＳＬおよび第２の未硬化部分１３ｂにせん断応力ＳＳを与え、必要以上のスラリーが持ち去られ、ｘ軸正方向へと移動させられてしまうことがある。

【0062】

その結果として、第２の未硬化部分１３ｂの上部（ｚ軸方向正側）においても、図７に示すように、凹部１６（１６ｂ）が形成されてしまうことがあり得る。なお、図７の例も図５の例と同様、図２の理想的な状態からスラリーＳＬの塗布を開始した場合を仮定している。それゆえ実際は、第２層目のスラリーを塗布した時点から、硬化部分１２におけるスラリーの高さと第２の未硬化部分１３ｂにおけるスラリーの高さに差が生じる。この差も、層が重ねられるとともに広がっていくが、ある層数を超えるとほぼ一定となる傾向がある。図７では塗布によって第２の未硬化部分１３ｂの厚みが減少しているが、実際は、第２の未硬化部分１３ｂの厚みは、狙い厚みよりも小さくなるものの、塗布のたびに増していく傾向がある。なお、第２の未硬化部分１３ｂにおけるスラリーの持ち去りは、硬化部分１２の近くほど少なくなる傾向がある。

【0063】

図８は、図２に示した造形中間体１１に対し図５から図７に示した経過を経て最終的にスラリーの塗布が完了した後の様子を模式的に示している。

【0064】

図２に示した態様にて造形中間体１１の上面１１ｓにスラリーを塗布する動作を実行する場合、係る動作によって本来的に意図されているのは、図４に示したようにピッチｐに略等しい厚みのスラリー膜１４が造形中間体１１の全体に積層形成される態様であるが、実際には、図８に示すように、硬化部分１２の上には当該厚みのスラリー膜１７が形成されるものの、未硬化部分１３の上部には、係るスラリー膜１７の上面１７ｓよりも高さの低い凹部１６が形成されてしまう。

【0065】

なお、スラリー（新たに塗布されるスラリーＳＬおよび堆積済みスラリー１５）の粘度や硬化部分１２の配置態様次第では、リコータ３１が通過した後の未硬化部分１３にレベリングが生じ、硬化面１２ｓと未硬化面１３ｓとの高さの差（高低差）が低減されることはあり得るが、説明の簡単のため、以降においてはこの点は考慮しない。

【0066】

また、造形態様によっては、図８のように未硬化部分１３が造形テーブル１０の上面１０ｓから造形中間体１１の上面１１ｓにまで連続するのではなく、造形テーブル１０の上面１０ｓからある範囲にまで形成された硬化部分の上に未硬化部分１３が存在する場合もある。そのような場合に未硬化部分１３が直下の硬化部分から受ける摩擦力は、硬化部分がない場合に造形テーブル１０から受ける摩擦力に比して相対的に大きく、それゆえ、硬化部分がない場合に比して凹部１６の形成が低減される傾向はある。

【0067】

さらには、ｘ軸方向において複数の硬化部分１２が離散的に存在する場合、それらの硬化面１２ｓ同士のｘ軸方向における間隔が小さいほど、硬化部分１２の間の未硬化部分１３における凹部の形成は低減される傾向にある。

【0068】

しかしながら、造形中間体１１の形成に際し繰り返されるスラリー塗布の全てについて、塗布との造形中間体１１に全く凹部が形成されないことは例外的である。すなわち、スラリーＳＬを掃引塗布した後の造形中間体１１の上面１１ｓには通常、程度の差こそあれ高低差が生じており、このような高低差のある上面１１ｓを対象に、露光ユニット４０による露光が行われることになる。このとき、特に問題となるのは、係る露光のための露光パターンにおいて設定されている露光範囲（硬化対象範囲）が、従前から存在する硬化部分１２の上方であって、かつ、水平面内において該硬化部分１２から突出する新たな硬化部分を形成する、いわゆるオーバーハング形状を造形するための範囲となっている場合である。

【0069】

図８においては、Ｘ軸方向において硬化部分１２よりも幅広の領域ＲＥ１が、そのようなオーバーハング形状の形成を意図した露光パターンにおける露光範囲であるとする。さらに、図９は、係る領域ＲＥ１が露光された後の様子を示している。

【0070】

領域ＲＥ１を露光範囲とする露光が行われることによって、図９に示すように硬化部分１２の上に新たな硬化部分１８が形成されるが、係る硬化部分１８は、硬化部分１２の上に形成された第１の部分１８ａと、係る第１の部分１８ａから連続し、第１の未硬化部分１３ａと第２の未硬化部分１３ｂの上方に延在する第２の部分１８ｂおよび第３の部分１８ｃとから構成される。

【0071】

第１の部分１８ａは、スラリー膜１７が硬化した部分であって、硬化部分１２に下方支持されてなり、かつ、スラリー塗布時のピッチｐと略同一の厚みを有してなる。

【0072】

一方、第２の部分１８ｂと第３の部分１８ｃとはそれぞれ、第１の未硬化部分１３ａの一部範囲と第２の未硬化部分１３ｂの一部範囲とが硬化した部分である。本来的には、両者はともに第１の部分１８ａから水平に延在し、これによって硬化部分１８が全体として一様な厚みを有する平板状に形成されるべきところ、実際には、第２の部分１８ｂと第３の部分１８ｃとはいずれも、第１の部分１８ａから連続してはいるものの、硬化部分１２に比して軟質でかつ上部に凹部１６が存在する未硬化部分１３にて下方支持されているに過ぎない。そのため、図９に示すように、第２の部分１８ｂと第３の部分１８ｃの形状は、未硬化部分１３の上部に存在する凹部１６に応じた垂れ下がり形状となってしまう。これは、硬化部分１８が設計時に想定された形状にて造形されていないことを意味する。

【0073】

しかも、以上のような、スラリー塗布時の未硬化部分１３における凹部の形成や、これに続く露光においてオーバーハング形状を形成しようとする場合のオーバーハング部分の垂れ下がりは、図２に示した理想的な造形中間体１１ではなく、すでに未硬化部分１３の上部に凹部が形成されているような造形中間体１１に対しスラリーＳＬを塗布する場合も起こり得る。これはすなわち、作成しようとしている造形物の形状によっては、スラリーＳＬの塗布の度に硬化部分１２と未硬化部分１３との高低差が増大し、それゆえに、個々のスラリー塗布後に露光によって形成される硬化部分１８の形状が設計から次第にずれていき、最終的に得られる造形物の造形精度が著しく低下する場合があることを意味する。

【0074】

さらにいえば、スラリー塗布時の未硬化部分１３における凹部の形成は、上述のようにリコータ３１の刃先３１ＬがスラリーＳＬに対しせん断応力ＳＳを作用させることに起因するものであるところ、係るせん断応力ＳＳはスラリーＳＬの塗布に際し必須である。それゆえ、凹部の形成に起因した硬化部分１２と未硬化部分１３との高低差は、原理的には不可避であるとも思料される。

【0075】

＜リコータの形状が造形精度に及ぼす影響の評価＞
上述のように、スラリー塗布時の未硬化部分１３における硬化部分１２と未硬化部分１３との高低差は原理的には不可避であると思料される。しかしながら、係る高低差が造形精度に対し実質的に影響を及ぼさないのであれば、実用上は許容されるとも考えられる。

【0076】

また、リコータ３１の刃先３１ＬがスラリーＳＬに対し作用させるせん断応力ＳＳは、リコータ３１の（特に刃先近傍の）形状に依存しているものと考えられる。係る形状を工夫することで、スラリーの塗布に際し、硬化部分１２と未硬化部分１３との高低差を造形精度に対し実質的に影響を及ぼさない程度に抑制できるとも考えられる。

【0077】

図１０から図１６は、発明者が以上の点を鑑みて行った、リコータ３１の形状が造形中間体における硬化部分１２と未硬化部分１３との高低差の形成に与える影響の評価（リコータ形状影響評価）について、説明するための図である。

【0078】

図１０は、係るリコータ形状影響評価に用いる露光パターンを示す平面図である。白色に視認される領域ＲＥ１が、当該露光パターンにおける露光範囲を示している。一方、領域ＲＥ２は、後述する高さ測定の際の測定対象範囲を示している。

【0079】

領域ＲＥ１は幅が１．５ｍｍである２つの同心円環と、そのさらに外側の４０ｍｍ×２５ｍｍのサイズの矩形部分とから構成されてなる。内側の円環の中央部分は直径が３ｍｍの円となっている。また、２つの同心円環とその外側の矩形部分とは、同心円環の径方向に１．５ｍｍずつ離隔している。スラリーの塗布が行われる都度、図１０に示した露光パターンにより露光がなされることにより、それら２つの同心円環と矩形とを断面とする３つの柱状の硬化部分１２を含む造形中間体１１が形成されることになるが、当該露光パターンは、未硬化部分１３に凹部１６が形成されることにより、造形中間体１１の上面１１ｓに高低差が生じ得るものである。

【0080】

また、図１１および図１２は、リコータ形状影響評価に用いた全７タイプ（type A～type G）のリコータ３１の形状を、リコートユニット３０に取り付けられてスラリーを掃引塗布する際の姿勢（掃引姿勢）とともに示している。いずれのリコータ３１についても、スラリー塗布時には、リコートユニット３０により図面に示された掃引姿勢にてｘ軸正方向（図面視右方向）に向けて移動させられるものとする。なお、図１１および図１２においては図示を省略しているが、リコータ３１は、リコートユニット３０のホルダ（掃引部材保持手段の一例）３２（図２２参照）にて保持された状態でリコートユニット３０に取り付けられて、使用される。

【0081】

また、いずれのリコータ３１においても、最大厚み（ブレード厚）は５ｍｍとし、掃引姿勢にあるときの刃先３１Ｌは水平面（ｘｙ平面）に対し平行な平坦面状あるとし、かつ、掃引塗布の進行方向に向いた前面３１Ｆを、刃先３１Ｌから連続しかつ水平面に対して６０°の角をなす傾斜面としている。なお、リコータ３１は、刃先３１Ｌと連続するもう一つの面であって、掃引塗布の進行方向の逆方向に向いた後面３１Ｂを有する。

【0082】

なお、リコータ３１が掃引姿勢にあるときに前面３１Ｆが水平面に対してなす角度（以下、前面傾斜角度α）は、望ましくは、９０°未満であり、７０°以下であってもよい。前面傾斜角度αを９０°未満とした場合、塗布時のスラリーＳＬに対し鉛直下方に作用する塗布圧として、スラリーＳＬの自重だけでなく、前面３１Ｆによる力も加わると考えられる。よって、塗布時に前面３１Ｆと接触したスラリーＳＬが前面３１Ｆから落下しやすくなり、その結果、リコータ３１が上滑りの状態となって未塗布が生じることを低減することができると考えられる。

【0083】

また、前面傾斜角度αは、３０°超であればよく、５０°以上であってもよい。前面傾斜角度αを３０°超とした場合、前面３１Ｆに付着したスラリーＳＬを介したせん断応力の作用を低減することができ、スラリーＳＬの持ち去りを低減することができると考えられる。また、鉛直下方に作用する塗布圧が大きくなりすぎることを防ぐことができるため、塗布圧に起因して造形中間体１１が変形するおそれを低減することができると考えられる。

【0084】

よって、前面傾斜角度αは３０°＜α＜９０°であることが望ましいことから、図１１および図１２に示した７タイプのリコータ３１においてはいずれも、前面傾斜角度αを当該角度範囲の中間値である６０°としている。

【0085】

また、リコータ３１が掃引姿勢にあるときに後面３１Ｂが水平面に対してなす角度（以下、後面傾斜角度β）は、３０°超であればよく、５０°以上であってもよい。後面傾斜角度βを３０°超とすることにより、スラリーＳＬの後面３１Ｂによる持ち去りが生じるおそれを低減することができると考えられる。また、後面３１Ｂによって鉛直下方に作用する塗布圧が大きくなることを低減し、係る塗布圧に起因して造形中間体１１が変形するおそれを低減することができると考えられる。また、後面傾斜角度βは、（１８０°―α）であってもよいし、（１８０°―α）未満であってもよい。後面傾斜角度βを（１８０°―α）未満とした場合、刃先３１Ｌから離れるほどリコータ３１の厚みを増すことができ、リコータ３１の強度を向上させることができる。

【0086】

そして、これら７タイプのリコータ３１は、掃引状態での刃先３１Ｌが平坦面状となっている点では共通するものの、ｘ軸方向における刃先３１Ｌの厚み（以下、刃先厚）と、後面３１Ｂが水平面となす角（以下、後面傾斜角度）との組み合わせが、種々に違えられている。

【0087】

type Aのリコータ３１は、刃先厚を５．７７ｍｍとするとともに、後面傾斜角度を１２０°としたものである。

【0088】

type Bのリコータ３１は、刃先厚を２ｍｍとするとともに、後面傾斜角度を９０°としたものである。

【0089】

type Cのリコータ３１は、刃先厚を２ｍｍとするとともに、後面傾斜角度を６０°としたものである。

【0090】

type Dのリコータ３１は、刃先厚を２ｍｍとするとともに、後面傾斜角度を１２０°としたものである。

【0091】

type Eのリコータ３１は、刃先厚を０．９ｍｍとするとともに、後面傾斜角度を６０°としたものである。

【0092】

type Fのリコータ３１は、刃先厚を０．５ｍｍとするとともに、後面傾斜角度を６０°としたものである。

【0093】

type Gのリコータ３１は、刃先厚を０．２ｍｍとするとともに、後面傾斜角度を９０°としたものである。

【0094】

造形に用いるスラリーＳＬには、図３に示した、せん断速度が１／ｓ以上のときの粘度が５０Ｐａ・ｓ以下となる粘弾性特性を有するものを用いた。塗布速度は２ｍｍ／ｓとし、スラリー膜の狙い厚みに相当する塗布時のピッチｐは１００μｍとした。すなわち、塗布時のせん断速度を２０／ｓとした。また、造形は常温（室温）で行った。これらの条件でのスラリー塗布によるスラリー膜の積層と、これに続く露光とを、一部の例外を除き、５０回まで繰り返した。

【0095】

図１３は、スラリーＳＬの塗布にtype Cのリコータ３１を用いて作製した造形中間体１１の、５０回目の露光後の上面の撮像画像である。図１０に示した露光パターンに対応した高低差が形成されていることが視認される。

【0096】

このような高低差の造形途中における変化を把握するべく、上述の条件にてスラリー膜の積層と露光とを繰り返す間に、５層ごとまたは１０層ごとに、露光後の造形中間体１１の上面の高さ（塗布面高さとも称する）を図１０に示した領域ＲＥ２内の多数の測定点にて測定した。測定には、レーザー変位計を用いた。

【0097】

具体的には、測定点はｘ軸、ｙ軸両方向について２ｍｍピッチで２６箇所ずつ、合計で２６×２６＝５７６点とした。かつ、図１０における領域ＲＥ１に相当する硬化面１２ｓにおける測定点数と、領域ＲＥ１を除く領域ＲＥ２に相当する未硬化面１３ｓにおける測定点数とが同数となるようにした。

【0098】

そして、得られた全５７６点における高さの測定値から、区間を１０μｍとする測定点のヒストグラムを作成した。

【0099】

図１４は、type Cのリコータ３１を用いたときの、５０層形成後の高さ測定の結果を示すヒストグラムである。一方、図１５は、type Gのリコータ３１を用いたときの、５０層形成後の高さ測定の結果を示すヒストグラムである。

【0100】

これらのヒストグラムには、２つのピークが現れている。また、図示は省略するが、同様に作成した全てのヒストグラムにおいても、同様に２つのピークが現れた。図４ないし図９に基づいて説明した凹部１６の形成態様を鑑みると、それぞれのヒストグラムに現れる２つのピークに相当する測定値の差分値が、造形中間体１１の上面１１ｓにおける硬化面１２ｓと未硬化面１３ｓとの代表的な高低差に相当するとみなすことができる。

【0101】

例えば、図１４に示したヒストグラムからは、type Cのリコータ３１を用いた場合、硬化面１２ｓと未硬化面１３ｓとの間には、狙い厚みの１００μｍよりも大きな２４０μｍ程度の高低差が生じてしまうことがわかる。

【0102】

一方、図１５に示したヒストグラムからは、type Gのリコータ３１を用いた場合、硬化面１２ｓと未硬化面１３ｓとの高低差は、狙い厚みの１００μｍに比して小さい５０μｍ程度に留まっていることがわかる。

【0103】

なお、区間を１０μｍとしているために、それぞれのヒストグラムのピーク位置に基づいて得られる高低差の値は、最大で２０μｍの誤差を含み得るが、高低差の傾向を把握する目的に照らせば、特段の支障はない。もちろん、さらに小さい区間を設定してヒストグラムを作成するようにしてもよい。

【0104】

図１６は、７タイプのリコータ３１のそれぞれを用いた場合における、硬化面１２ｓと未硬化面１３ｓの高低差の、積層数に対する変化を示すグラフである。なお、type Cのリコータ３１と type Fのリコータ３１については、２度の測定を行っている。

【0105】

図１６からは、刃先厚が小さいほど、硬化面１２ｓと未硬化面１３ｓの高低差が小さくなる傾向があること、さらには、刃先厚が同じ場合、後面傾斜角度の違いは高低差の大小に影響しないことがわかる。

【0106】

また、刃先厚が０．９ｍｍ以下であるtype Eのリコータ３１を用いた場合には、高低差は狙い厚みに比較的近い１５０μｍ以下に抑制されることが確認される。特に、刃先厚が０．５ｍｍ以下であるtype Fおよびtype Gのリコータ３１を用いた場合には、高低差は狙い厚みである１００μｍと同程度あるいはそれ以下に抑制されることが確認される。なかでも、刃先厚が０．２ｍｍであるtype Gのリコータ３１を用いた場合には、３０層以上の積層時に高低差が５０μｍ程度にまで抑制されている。

【0107】

＜リコータの形状＞
次に、図１６に示したリコータ形状影響評価の結果を踏まえた、リコータ３１の望ましい形状について説明する。

【0108】

上述のように、刃先厚が小さいほど硬化面１２ｓと未硬化面１３ｓとの高低差が小さくなる傾向があり、刃先厚を０．９ｍｍ以下とした場合には係る高低差をスラリー膜の狙い厚み近くにまで抑制できる一方で、後面傾斜角度に対する依存性はないということは、リコータ３１の刃先厚を出来るだけ小さくすれば、硬化面１２ｓと未硬化面１３ｓとの高低差を抑制できるものと考えられる。すなわち、刃先厚は、０．９ｍｍ以下であればよい。また、刃先厚は０．５ｍｍ以下であってもよく、０．２ｍｍ以下であるのが望ましい。係る場合、硬化面１２ｓと未硬化面１３ｓの高低差が狙い厚みと同程度あるいはそれ以下に抑制される。

【0109】

また、刃先厚は、０．１ｍｍ以上であってもよい。刃先厚を０．１ｍｍ以上とすることにより、刃こぼれを低減することができる。

【0110】

なお、図１１および図１２に例示したtype A～type Gのリコータ３１はいずれも、刃先３１Ｌが水平面に平行となっているが、取り付け精度によっては、リコータ３１は刃先３１Ｌが水平面に平行ではない姿勢にてリコートユニット３０に取り付けられる場合もある。図２１は、刃先３１Ｌが水平面に平行な場合よりも前面傾斜角度αが大きい掃引姿勢のリコータ３１を示す図である。

【0111】

図２１に示すように、前面３１Ａの最下端が後面３１Ｂの最下端よりも高くなった場合は、前面３１Ａの最下端における前面３１Ａと後面３１Ｂとの間のｘ軸方向の間隔が刃先厚となる。一方、前面傾斜角度αが小さくなる掃引姿勢にてリコートユニット３０に取り付けられることにより、後面３１Ｂの最下端が前面３１Ａの最下端よりも高くなった場合は、後面３１Ｂの最下端における前面３１Ａと後面３１Ｂとの間のｘ軸方向の間隔が刃先厚となる。

【0112】

すなわち、前面３１Ａの最下端または後面３１Ｂの最下端の何れか高い方における前面３１Ａと後面３１Ｂとの間のｘ軸方向の間隔３１Ｔが刃先厚となる。

【0113】

しかしながら、刃先３１Ｌを意図的に刃先厚の小さいものとするには、加工精度の点からの限界もある。例えば、ステンレス 製のリコータ３１の場合、０．２ｍｍ未満の刃先厚を精度良く実現することは必ずしも容易ではない。

【0114】

一方で、掃引姿勢にあるときの刃先３１Ｌが実際に平坦面状となっており、かつその刃先厚が０．９ｍｍ以下であるリコータ３１であっても、マクロ的にみれば、単に、最下端である刃先に向かうほど水平方向について厚みが小さくなっており、かつ、前面３１Ｆの最下端と後面３１Ｂ最下端とが接しているようにも捉えられ得る。

【0115】

そのように捉えた場合であっても、ある高さ以下の範囲におけるリコータ３１の水平方向についての厚みが０．９ｍｍ以下、より望ましくは０．５ｍｍ以下、更に望ましくは０．２ｍｍ以下であれば、当該リコータ３１の最下端における水平方向についての厚みは、平坦面が存在するか否かによらず、あるいは、たとえ平坦面の厚みの具体的な特定を要さずとも、０．９ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下あるいは０．２ｍｍ以下となっているはずである。

【0116】

これは、換言すれば、掃引姿勢にあるリコータ３１が、少なくとも最下端近傍において最下端に向かうほど厚みが小さくなる場合、リコータ３１の最下端あるいは最下端から鉛直方向における所定範囲において、リコータ３１のｘ軸方向の厚みが０．９ｍｍ以下となっていればよく、より望ましくは０．５ｍｍ以下であり、更に望ましくは０．２ｍｍ以下であるということである。図１２に示したtype E、type Fおよびtype Gのリコータ３１も、係る要件をみたしている。

【0117】

このようなリコータ３１を用いた場合、造形テーブル１０あるいは造形中間体１１と最下端との距離であるピッチｐを狙い厚みに応じて設定しさえすれば、上面における硬化面１２ｓと未硬化面１３ｓとの高低差が造形物の造形精度に照らして許容される程度にまで抑制された造形中間体１１を得ることが可能となる。結果として、造形物の造形精度が向上する。

【0118】

このことは、掃引姿勢にあるリコータ３１が、少なくとも最下端から鉛直方向における所定範囲において水平方向について等しい厚みである場合についても同様である。係る場合、当該範囲が水平方向について０．９ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下あるいは０．２ｍｍ以下の厚みにて等しくなっていれば当然に、最下端の水平方向の厚みも同じだからである。

【0119】

以上を鑑み、本実施の形態においては、リコータ３１が掃引姿勢にあるときに、少なくともその最下端の近傍が、該最下端に向かうほどｘ軸方向について厚みが小さくなるかあるいは等しい厚みであって、かつ、該最下端あるいは該最下端から鉛直方向における所定範囲において、ｘ軸方向の厚みが０．９ｍｍ以下、より望ましくは０．５ｍｍ以下、更に望ましくは０．２ｍｍ以下であるようにする。本実施の形態においては、係る要件をリコータ形状要件と称する。

【0120】

リコータ３１が係るリコータ形状要件をみたす光造形装置１にて造形を行う場合、造形中間体１１の上面１１ｓにおける硬化面１２ｓと未硬化面１３ｓとの高低差を、造形精度に照らして許容される範囲にまで低減することができる。

【0121】

上述したtype Fおよびtype Gのリコータ３１は、係るリコータ形状要件をみたすものとなっている。ただし、リコータ形状要件をみたすリコータ３１はこれらに限られるものではない。

【0122】

図１７は、type Fおよびtype Gとは異なるリコータ３１の主な形状例を示す図である。図１７（ａ）は、係るリコータ３１が掃引姿勢にあるときの概略的な断面図である。

【0123】

図１７（ａ）に示すリコータ３１においては、スラリーの塗布に際してスラリーをｘ軸正方向に押し拡げる前面３１Ｆが、水平面に対して３０°＜α＜９０°なる角αをなしている。そして、係る前面３１Ｆに対しｘ軸方向において反対側にある後面３１Ｂが、水平面に対して３０°＜β＜１８０°－αなる角βをなしている。ここで、β＜１８０°－αなる要件は、リコータ３１の少なくとも最下端近傍が最下端に向かうほど厚みが小さくなっていることを示している。

【0124】

ただし、図１７（ａ）においては、前面３１Ｆと後面３１Ｂとがリコータ３１の最下端３１Ｅにおいて角をなすように図示がなされているが、これは概略的な（マクロ的）図示に過ぎず、実際の最下端３１Ｅの近傍の形状は、上述したリコータ形状条件を充足しつつ種々の態様を取り得る。図１７（ｂ）～（ｅ）に示すのが、そのようなリコータ３１の最下端３１Ｅの近傍範囲Ａについてのより詳細な形状例である。

【0125】

図１７（ｂ）に示すのは、リコータ３１の最下端３１Ｅが平坦面状の刃先となっており、かつ、最下端３１Ｅのｘ軸方向の長さである刃先厚が０．５ｍｍである態様である。係るリコータ３１の最下端近傍の形状は、type Gのリコータ３１に類似している。

【0126】

一方、図１７（ｃ）に示すのは、ｘ軸方向の長さが０．５ｍｍとなる箇所がリコータ３１の最下端３１Ｅよりも上部に存在し、かつ、最下端３１Ｅが平坦面状の刃先となっている態様である。係る場合の最下端３１Ｅにおける刃先厚は、０．５ｍｍよりも小さい。これは、図１７（ｂ）のリコータ３１の刃先厚を０．５ｍｍよりも小さくした態様に相当する。

【0127】

また、図１７（ｄ）に示すのは、ｘ軸方向の長さが０．５ｍｍであるが、刃先が平坦で無く鉛直下方に向かう角となっており、前面３１Ｆおよび後面３１Ｂの最下端よりもリコータ３１の最下端３１Ｅが低い位置に存在する態様である。

【0128】

また、図１７（ｅ）に示すのは、ｘ軸方向の長さが０．５ｍｍであるが、刃先が平坦で無く鉛直下方に向かう鉛直下方に凸の曲面となっており、前面３１Ｆおよび後面３１Ｂの最下端よりもリコータ３１の最下端３１Ｅが低い位置に存在する態様となっている。

【0129】

例えば、図１７（ｃ）に示すような、刃先厚が０．５ｍｍよりも小さい平坦面状の刃先を有するようにリコータ３１を加工しようとした場合であっても、加工精度の限界により、実際には図１７（ｄ）や図１７（ｅ）に示すような形状となることはあり得る。このような場合であっても、スラリー塗布時に造形中間体１１に対する最下端３１Ｅの位置が所定のピッチｐを充足するようにすれば、図１７（ｂ）や図１７（ｃ）に示す形状のリコータ３１を用いる場合と同様に、硬化面１２ｓと未硬化面１３ｓとの高低差の小さいスラリー塗布を行うことは可能である。また、図１７（ｄ）や図１７（ｅ）とは逆に刃先に鉛直上方に凹む窪みがあってもよい。

【0130】

なお、図１７（ａ）に示すリコータ３１は、リコートユニット３０に対する取り付けに使用可能な貫通穴３１ｈを上部に備えるほか、前面３１Ｆの上部に段差３１ｓを有してなるが、これらの具備は必須ではない。

【0131】

図１８は、図１７（ａ）に示したマクロ的な構成を前提としない、リコータ３１のさらに異なる形状例を示す図である。

【0132】

図１８（ａ）は、リコータ３１の最下端３１Ｅが平坦面状の刃先となっており、最下端３１Ｅのｘ軸方向の長さである刃先厚が０．５ｍｍであり、かつ、β＝α＞３０°である場合の例である。刃先厚は、０．５ｍｍより大きく且つ０．９ｍｍ以下であってもよいし、０．５ｍｍより小さくてもよい。また、係るリコータ３１に、図１７（ｄ）や図１７（ｅ）に示した最下端３１Ｅ近傍の形状が組み合わされてなる態様であってもよい。

【0133】

図１８（ｂ）は、リコータ３１の最下端３１Ｅが平坦面状の刃先となっており、最下端３１Ｅのｘ軸方向の長さである刃先厚が０．５ｍｍであり、かつ、α＜β＜９０°である場合の例である。刃先厚は、０．５ｍｍより大きく且つ０．９ｍｍ以下であってもよいし、０．５ｍｍより小さくてもよい。また、係るリコータ３１に、図１７（ｄ）や図１７（ｅ）に示した最下端３１Ｅ近傍の形状が組み合わされてなる態様であってもよい。

【0134】

図１８（ｃ）は、リコータ３１の最下端３１Ｅが平坦面状の刃先となっており、最下端３１Ｅのｘ軸方向の長さである刃先厚が０．５ｍｍであり、かつ、β＝１８０°－αであることにより、少なくとも最下端３１Ｅの近傍でリコータ３１が全体として傾斜しつつ等しい厚みとなっている場合の例である。係るリコータ３１においても、刃先厚は、０．５ｍｍより大きく且つ０．９ｍｍ以下であってもよいし、０．５ｍｍより小さくてもよい。また、係るリコータ３１に、図１７（ｄ）や図１７（ｅ）に示した最下端３１Ｅ近傍の形状が組み合わされてなる態様であってもよい。

【0135】

図１８（ｄ）は、リコータ３１の最下端３１Ｅが平坦面状の刃先となっており、最下端３１Ｅのｘ軸方向の長さである刃先厚が０．５ｍｍであり、かつ、９０°＜β＜１８０°－αである場合の例である。刃先厚は０．５ｍｍより小さくてもよい。また、係るリコータ３１に、図１７（ｄ）や図１７（ｅ）に示した最下端３１Ｅ近傍の形状が組み合わされてなる態様であってもよい。

【0136】

図１８（ａ）～（ｄ）に例示する形状のリコータ３１を用いた場合であっても、硬化面１２ｓと未硬化面１３ｓとの高低差の小さいスラリー塗布を行うことが可能である。

【0137】

＜造形例＞
図１９および図２０は、リコータ３１の形状の違いがオーバーハングを有する造形物の造形に与える影響を示す図である。

【0138】

図１９（ａ）および図２０（ａ）に示している造形物はいずれも、最下端３１Ｅが平坦面状の刃先３１Ｌとなっておりかつその刃先厚が２ｍｍであるリコータ３１を造形の際に使用したものである。係るリコータ３１は、上述したリコータ形状条件を満たさないものである。図１９（ａ）および図２０（ａ）に示す造形物においては、矢印ＡＲ３および矢印ＡＲ４に示す箇所において、オーバーハングの垂れ下がりが認められる。

【0139】

より詳細には、図１９（ａ）に示す造形物においては、図面視左右方向に突出するオーバーハングにおいて、垂れ下がりが生じている。一方、図２０（ａ）に示す造形物においては、図面に垂直な方向に突出するオーバーハングにおいて、垂れ下がりが生じている。

【0140】

これに対し、図１９（ｂ）および図２０（ｂ）に示す造形物は、リコータ形状条件を充足する、最下端３１Ｅが平坦面状の刃先３１Ｌとなっておりかつその刃先厚が０．２ｍｍであるリコータ３１を使用した以外は、図１９（ａ）および図２０（ａ）の造形物の造形時と同じ造形条件を適用して、得られたものである。

【0141】

図１９（ｂ）および図２０（ｂ）に示された造形物においては、図１９（ａ）および図２０（ａ）のようなオーバーハングの垂れ下がりは抑制されている。

【0142】

係る結果は、リコータ形状条件を充足するように造形を行うことで、オーバーハングの垂れ下がりが抑制されることがわかる。これは、リコータ形状条件を充足するリコータ３１にて造形を行うことにより、造形中間体１１の未硬化部分１３の上面（未硬化面）１３ｓに凹部が形成されることに起因して硬化面１２ｓと未硬化面１３ｓとに生じる高低差が、造形精度に照らして許容される範囲にまで低減されていることの効果である。

【0143】

＜第２の実施の形態＞
上述した第１の実施の形態においては、常温での造形を前提としているが、一方で、光造形に用いるスラリーは、温度を上げると粘性が低下し、塗布の容易性・均一性が向上する。

【0144】

例えば、特許文献４に開示されている光造形装置は、吐出ユニット２０に相当するディスペンサ（吐出手段）に取り付けた温調部材にてスラリーの温度を調整する。

【0145】

仮に、係る態様でスラリーを加熱してディスペンサからのスラリーを吐出した場合、吐出されたスラリーが造形テーブルあるいはその上に既に形成されている塗布膜に付着すると、スラリーから造形テーブルや塗布膜へと熱が拡散し、スラリーの温度は吐出前よりも低下する。続くリコータによる掃引塗布の際にはさらに、スラリーと接触するリコータによる吸熱も生じるため、スラリーの温度はさらに急速に低下する。温度が低下するとスラリーの粘度は高くなるため、結局のところ、リコータによる掃引塗布時には、吐出前よりも粘度の高いスラリーが、塗布されることとなる。

【0146】

本実施の形態では、以上の点も鑑み、塗布膜の均一性に直接的に影響を及ぼすリコータによる掃引塗布の際に限って、掃引されているスラリーを加熱（あるいは加温）することが可能な構成（掃引時加熱手段）を、第１の実施の形態に係る光造形装置１に付加することで、造形面上に形成する塗布膜に生じる高低差をさらに低減させるようにする。また、この構成によれば、吐出手段２０内に保持されているスラリーを加熱せずとも、掃引塗布時のスラリーの粘度を低下させることができるので、長時間加熱された場合に生じ得るスラリーへのダメージを低減することもできる。

【0147】

図２２は、係る掃引時加熱手段を例示する図である。図２２（ｂ）に示すのが、掃引時加熱手段の一態様としてのヒータ３３により加熱されるリコータ３１であり、図２２（ａ）は、対比のために示す、掃引時加熱手段により加熱されない第１の実施の形態に係るリコータ３１である。ヒータ３３は、例えば、リコータ３１に接触するように設けられる。なお、リコータ３１としては、図１２に示したtype Gのリコータ３１を例としている。

【0148】

第１の実施の形態においては具体的な例示を省略していたが、リコータ３１は、図１７や図１８に示した種々の形状のもののいずれが用いられる場合でも、リコートユニット３０のホルダ３２にて保持された状態でリコートユニット３０に取り付けられて、使用される。

【0149】

図２２（ａ）においては、一対のホルダ３２ａ、３２ｂにて保持された状態でリコートユニット３０に取り付けられて、使用される場合を例示している。係る場合、好ましくは、一対のホルダ３２ａ、３２ｂはリコータ３１の延在方向（図２２においては図面に垂直な方向）に沿って、リコータ３１と同等の長さに設けられる。ただし、ホルダ３２ａ、３２ｂの実際の形状や取付態様はリコータ３１の実際の形状によって様々であり、図２２に示すのはあくまで模式的な例に過ぎない。

【0150】

例えば、図１７（ａ）に示したように、リコータ３１がリコートユニット３０に対する取り付けに使用可能な貫通穴３１ｈを備えている場合は、係る貫通穴３１ｈがホルダ３２による保持に利用される態様であってもよい。あるいは、リコートユニット３０本体が、一対のホルダ３２の一方側としての役割を果たし、ホルダ３２の他方側としての役割を果たす長板部材との間でリコータ３１を挟み込んで保持する態様であってもよい。

【0151】

そして、図２２（ｂ）には、図２２（ａ）に示した態様にてリコータ３１を保持する一対のホルダ３２ａ、３２ｂのそれぞれの、リコータ３１との接触面に設けられた凹部に、掃引時加熱手段の一態様としてのヒータ３３（３３ａ、３３ｂ）が嵌め込まれた（埋設された）様子を例示している。係る場合、ヒータ３３は、リコータ３１の延在方向の概ね全範囲に亘って設けられる。また、ヒータ３３が設けられる場合、ホルダ３２は、少なくともヒータ３３による加熱温度の範囲において熱変形の少ない、断熱性の高い素材にて構成される。

【0152】

ヒータ３３としては、シリコンベルトヒータなどの電熱線ヒータや、帯状のランプヒータなどの通電加熱ヒータが例示される。係るヒータ３３は、図示しないヒータ電源からの通電により発熱し、これにより、ヒータ３３に接触するリコータ３１が、場所による（特に延在方向における）温度のばらつきが生じることなく均一に、加熱されるようになっている。

【0153】

本実施の形態においては、制御回路の制御により、係るヒータ３３のような掃引時加熱手段にてリコータ３１を加熱しながら、第１の実施の形態と同様の態様にて、造形のためのスラリーの掃引塗布を行う。

【0154】

係る掃引塗布は、図１および図２に示したように吐出ユニット２０から吐出されたスラリーＳＬがリコータ３１に掃引されることによって塗布膜が形成されるという点では、第１の実施の形態と同様である。しかしながら、本実施の形態の場合、リコータ３１が加熱されていることにより、スラリーＳＬが主としてリコータ３１からの伝熱によって加熱されつつ掃引されるという点で、第１の実施の形態と相違する。

【0155】

図２３は、type Gのリコータ３１を使用し、ヒータ３３により４４℃に加熱した場合と非加熱の場合とのそれぞれについて、第１の実施の形態におけるリコータ形状評価と同様の条件でのスラリー膜の積層とこれに続く露光とを行ったときの、硬化面１２ｓと未硬化面１３ｓの高低差の、積層数に対する変化を示すグラフである。両者の高低差は、第１の実施の形態と同様に、図１３や図１４に示したようなヒストグラムを用いて求めている。非加熱の場合の結果は、図１６に示したものと同じである。

【0156】

ただし、リコータ３１を加熱しつつ造形を行った場合の、積層数が５０層であるときの高低差については、図１４や図１５に示したような場合とは異なり、ヒストグラムにおいてそれぞれが硬化面１２ｓの高さと未硬化面１３ｓの高さに相当する２つのピークを特定することができなかったため、０としている。実際には、両者の間に多少の高低差が生じている可能性はあるものの、両者に相当する２つの明確なピークが表れない以上、その値は、少なくとも図１５に示したように２つのピークが特定された非加熱の場合の高低差に比して小さいものと考えられる。

【0157】

この点も含め、図２３からは、リコータ３１を加熱した場合の方が、非加熱の場合に比して、硬化面１２ｓと未硬化面１３ｓの高低差が小さくなる傾向があることがわかる。これは、リコータ３１からの伝熱による温度の上昇に伴いスラリーＳＬの粘度が低下し、塗布時の平滑性が向上したことの効果であると考えられる。

【0158】

より詳細には、スラリーＳＬが加熱されるのは概ね、移動するリコータ３１と接触および近接するわずかなタイミングのみであるが、一度の掃引塗布のために吐出ユニット２０から吐出されるスラリーＳＬの量は、吐出ユニット２０内に保持されているスラリーの量に比して少なく、移動するリコータ３１と瞬間的に接触および近接するスラリーＳＬの量はせいぜい５ｃｃ～１０ｃｃであると見積もられる。当然ながら、その熱容量は十分に小さいことから、リコータ３１に掃引される間の瞬間的な接触および近接であっても、スラリーＳＬの粘度は、掃引塗布に適した程度にまで十分に低下するものと考えられる。

【0159】

しかも、一の掃引塗布が終了する都度、リコータ３１は塗布膜から離隔するので、粘度が低いことが原因となって塗布膜の形状が崩れてしまうという不具合が生じることもなく、さらには、形成された塗布膜が長時間の熱影響を受けることに伴うダメージが生じることもない。

【0160】

換言すれば、本実施の形態のように、リコータ３１を加熱しつつ掃引塗布を行う態様は、スラリーＳＬの粘度が低い方が好ましい掃引塗布時においてのみ一時的に、所望される通りに粘度を低下させることが可能な態様であるといえる。

【0161】

リコータ３１の加熱温度は、４０℃～５０℃程度であることが望ましい。係る場合、スラリーの分離を生じさせることなく、掃引塗布が好適に行われるようにスラリーの粘度を好適に低下させることができ、かつ、リコータ３１以外の箇所を過度に加熱することもないからである。リコータ３１の加熱温度を５０℃以下とすることにより、スラリーの分離や粘度の過度の低下という問題を生じさせることなく掃引塗布を好適に行うことができ、また、リコータ３１以外の箇所が過度に加熱されることを抑制することができる。一方、リコータ３１の加熱温度が４０℃以上とすることにより、加熱によるスラリーＳＬの粘度低下の効果を好適に得ることができる。

【0162】

なお、図２２（ｂ）においては、一対のホルダ３２ａ、３２ｂのそれぞれの凹部にヒータ３３（３３ａ、３３ｂ）が嵌め込まれているが、これは必須の態様ではなく、一対のホルダ３２ａ、３２ｂと、それらに対向するリコータ３１との間に、ヒータ３３（３３ａ、３３ｂ）が挟持固定される態様であってもよい。その際には、一対のホルダ３２ａ、３２ｂとリコータ３１のそれぞれの挟持面が平坦であってもよく、少なくとも一方の挟持面が凹部や曲面となっていてもよい。

【0163】

また、図２２（ｂ）においては、一対のホルダ３２ａ、３２ｂの双方にそれぞれ、ヒータ３３（３３ａ、３３ｂ）が設けられているが、一対のホルダ３２ａ、３２ｂの一方のみにヒータ３３が設けられる態様であってもよい。

【0164】

あるいはまた、ヒータ３３がホルダ３２の内部に埋設されてなり、リコータ３１と直接に接触しない態様や、接着性（粘着性）を有するヒータ３３が、リコータ３１を保持してなるホルダ３２に、あるいはリコータ３１に直接に貼付される態様が、採用されてもよい。

【0165】

また、掃引時加熱手段はヒータ３３に限られるものではなく、掃引塗布のために移動するリコータ３１に接触するスラリーＳＬを、リコータ３１の延在方向全体に亘って均一に、直接的または間接的に加熱することができる手段であれば、掃引時加熱手段として適用が可能である。

【要約】

３次元造形物を得るにあたって、造形面上に形成する塗布膜に生じる高低差を低減可能な光造形装置を提供する。光造形装置が、造形テーブルの上にチキソ性を有するスラリーを吐出する手段と、所定の掃引姿勢の掃引部材を水平移動させることによって造形テーブル上に吐出されたスラリーを掃引塗布してスラリー膜を形成する手段と、３次元形状データに基づいてあらかじめ作成された露光パターンに従ってスラリー膜の所定領域を露光する手段と、を備え、掃引姿勢にあるときの掃引部材が掃引塗布の進行方向に向いた前面とその逆方向に向いた後面とを有し、少なくとも最下端の近傍において、前面と後面との間の進行方向の間隔が均一または掃引部材の最下端に向かうほど小さくなり、かつ、前面の最下端または後面の最下端において、前面と後面との間の進行方向の間隔が０．９ｍｍ以下である、ようにした。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】