(57)【要約】【課題】適切な方法で造形速度を高速化する。【解決手段】造形物５０を造形する造形装置１０であって、複数のノズル列を有するヘッド部１２と、走査動作をヘッド部１２に行わせる走査駆動部１６とを備え、ヘッド部１２は、第１ノズル列群と、第２ノズル列群と、サポート用ノズル列群と、クリアインク用ノズル列群とを有し、造形装置１０は、少なくともいずれかの造形モードの動作において、第１ノズル列群及び第２ノズル列群を用いて造形物５０の少なくとも一部を形成し、かつ、造形物５０の周囲にサポート層５２を形成し、１回の走査動作において単位時間に吐出可能な材料の最大値を材料吐出能力と定義した場合、サポート用ノズル列群の材料吐出能力は、第１ノズル列群の材料吐出能力よりも大きく、クリアインク用ノズル列群の材料吐出能力は、第１ノズル列群の材料吐出能力よりも大きい。【選択図】図１
2020147046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列から材料を吐出することで造形物を造形する造形装置であって、
複数の前記ノズル列を有するヘッド部と、
造形中の前記造形物に対して相対的に移動しつつ前記造形物の材料を吐出する走査動作を前記ヘッド部に行わせる走査駆動部と
を備え、
前記ヘッド部は、前記複数のノズル列として、
前記造形物の材料として第１の色の材料を吐出する一個以上の前記ノズル列からなる第１ノズル列群と、
前記造形物の材料として前記第１の色と異なる第２の色の材料を吐出する一個以上の前記ノズル列からなる第２ノズル列群と、
造形中の前記造形物の周囲を支えるサポート層の材料を吐出する一個以上の前記ノズル列からなるサポート用ノズル列群と、
透明色のインクであるクリアインクを吐出する一個以上の前記ノズル列からなるクリアインク用ノズル列群と
を有し、
前記造形装置は、予め設定された造形モードに基づいて造形の動作を行い、少なくともいずれかの造形モードの動作において、前記第１ノズル列群及び前記第２ノズル列群を用いて前記造形物の少なくとも一部を形成し、かつ、前記造形物の周囲の少なくとも一部に前記サポート層を形成し、
１回の走査動作において単位時間に吐出可能な材料の最大値を材料吐出能力と定義した場合、前記サポート用ノズル列群の前記材料吐出能力は、前記第１ノズル列群の前記材料吐出能力よりも大きく、
前記クリアインク用ノズル列群の前記材料吐出能力は、前記第１ノズル列群の前記材料吐出能力よりも大きく、
前記第２の色の材料を含む着色用のインクを用いて表面をフルカラーで着色する表面加飾を行って、前記造形物を造形し、
前記表面加飾を行うに際して、前記着色用のインクのみではインクの量が不足する部位に対し、前記クリアインク用ノズル列群から前記クリアインクを吐出して補填を行うことを特徴とする造形装置。
【請求項２】
ノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列から材料を吐出することで造形物を造形する造形装置であって、
複数の前記ノズル列を有するヘッド部と、
造形中の前記造形物に対して相対的に移動しつつ前記造形物の材料を吐出する走査動作を前記ヘッド部に行わせる走査駆動部と
を備え、
前記ヘッド部は、前記複数のノズル列として、
前記造形物の材料として第１の色の材料を吐出する一個以上の前記ノズル列からなる第１ノズル列群と、
前記造形物の材料として前記第１の色と異なる第２の色の材料を吐出する一個以上の前記ノズル列からなる第２ノズル列群と、
造形中の前記造形物の周囲を支えるサポート層の材料を吐出する一個以上の前記ノズル列からなるサポート用ノズル列群と、
透明色のインクであるクリアインクを吐出する一個以上の前記ノズル列からなるクリアインク用ノズル列群と
を有し、
前記造形装置は、予め設定された造形モードに基づいて造形の動作を行い、少なくともいずれかの造形モードの動作において、前記第１ノズル列群及び前記第２ノズル列群を用いて前記造形物の少なくとも一部を形成し、かつ、前記造形物の周囲の少なくとも一部に前記サポート層を形成し、
１回の走査動作において単位時間に吐出可能な材料の最大値を材料吐出能力と定義した場合、前記サポート用ノズル列群の前記材料吐出能力は、前記第１ノズル列群の前記材料吐出能力よりも大きく、
前記造形モードとして、少なくとも、
前記造形物において外部から視認できる領域である前記造形物の表面に対して複数色の着色用のインクを用いて着色を行う表面加飾モードと、
前記造形物の内部の造形に少なくともいずれかの前記着色用のインクを用いることで前記表面加飾モードよりも高速に造形を行う内部着色モードと
を実行可能であり、
前記表面加飾モードの動作において、前記着色が行われる領域の形成を、前記複数色の着色用のインクと前記クリアインクとを用いて行い、
前記内部着色モードの動作において、前記第１ノズル列群及び前記第２ノズル列群を用いて前記造形物の少なくとも一部を形成し、かつ、前記造形物の周囲の少なくとも一部に前記サポート層を形成することを特徴とする造形装置。
【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】
近年、立体的な造形物を造形する造形装置（３Ｄ造形装置）の開発が進んでいる。また、造形装置の構成として、様々な造形モードでの造形が可能な構成が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２６９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
造形装置で造形物を造形する場合、例えば複数の層を順次積層する積層造形法で造形を行う。また、この場合、積層される各層について、インクジェットヘッド等を用いて造形の材料を吐出することで形成する。
【０００５】
しかし、この場合、多くの層を重ねて形成することが必要になるため、通常、造形に多くの時間を要することになる。より具体的に、従来の造形装置で造形を行う場合、層を重ねる方向（積層方向）における造形速度は、例えば１〜２ｃｍ／ｈ程度である。そのため、例えば高さが１０ｃｍ程度の造形物を造形しようとする場合、半日程度の時間を要することになる。
【０００６】
これに対し、例えば造形に使用するインクジェットヘッドの数を多くすれば、造形速度を高速化することもできる。しかし、この場合、インクジェットヘッドを含む部分であるヘッド部の大型化や、大型化したヘッド部を駆動する駆動部の大型化等により、装置の大型化や高価格化が避けられなくなる。
【０００７】
また、近年、無色や単色の造形物のみではなく、様々な色に着色された造形物を造形すること等も検討されている。この場合、複数色の着色用のインクを用いて造形を行うために、多くのインクジェットヘッドを使用することが必要になる。そして、このような場合において、造形速度の高速化のためにインクジェットヘッドの数を単に増加させると、装置の大型化や高価格化の問題が特に顕著になる。より具体的には、例えば、造形速度を２倍にしようとする場合、単純に考えると、使用する全ての色のインクについて、インクジェットヘッドの数を２倍にすることになる。しかし、このようにしてインクジェットヘッドの数を増やした場合、装置の大型化や高価格化の問題が極めて大きくなる。
【０００８】
そのため、従来、より適切な方法で造形速度を高速化することが望まれていた。そこで、本発明は、上記の課題を解決できる造形装置及び造形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明者は、造形速度をより適切に高速化する方法について、鋭意研究を行った。また、この研究において、インクジェットヘッドの数の増加をできるだけ抑えつつ造形速度を高速化することを考えた。そして、全ての場合に造形速度を高速化するのではなく、例えば特定の条件で造形を行う場合にのみ造形速度を高速化することにより、インクジェットヘッドの数の増加を最低限に抑えつつ、造形速度を高速化し得ることを見出した。
【００１０】
より具体的には、例えば、高精度で着色を行いつつ造形を行う場合には標準の速度で造形を行い、それ以外の特定の造形モードで造形時にのみ造形速度を高速化すること等を考えた。また、この場合、高速に造形を行う造形モードにおいて、着色用のインクを着色以外の用途（例えば、造形物の内部の造形等）に用いることで造形速度を高速化すること等を考えた。
【００１１】
また、本願の発明者は、このような方法で造形速度を高速化する場合について、更に適切に高速化を行う方法を検討した。そして、この場合、造形物の周囲にサポート層を形成するインクジェットヘッドの吐出能力を大きくすることでより適切に造形速度を高速化し得る場合があることを見出した。
【００１２】
より具体的に、造形物の各部については、上記のように、例えば着色用のインクを着色以外の用途にも用いることで、造形速度を高速化することができる。しかし、サポート層の場合、造形の完了後に除去（例えば、溶解除去）されるという特徴上、通常、着色用のインク等の他の材料を混ぜて形成することができない。また、仮に混ぜるとしても、サポート層の機能に影響を与えない程度の少量にする必要がある。これは、例えば、サポート層の材料以外のインクを混ぜてサポート層を形成すると、サポート層の除去が困難になるためである。また、サポート層に不要な色がつくことが好ましくない場合もある。そのため、造形速度を高速化しようとする場合、サポート層の材料を他のインク等で適切に補完することができないことにより、サポート層を形成するインクジェットヘッドの吐出能力が律速の条件になる場合がある。
【００１３】
これに対し、サポート層を形成するインクジェットヘッドの吐出能力を高めれば、他のインク用のインクジェットヘッドの数や吐出能力を変更しなくても、造形速度を適切に高速化できる。また、これにより、使用するインクジェットヘッドの数の増加を抑えつつ、より適切に造形速度を高速化できる。
【００１４】
すなわち、上記の課題を解決するために、本発明は、ノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列から材料を吐出することで造形物を造形する造形装置であって、複数の前記ノズル列を有するヘッド部と、造形中の前記造形物に対して相対的に移動しつつ前記造形物の材料を吐出する走査動作を前記ヘッド部に行わせる走査駆動部とを備え、前記ヘッド部は、前記複数のノズル列として、前記造形物の材料として第１の色の材料を吐出する一個以上の前記ノズル列からなる第１ノズル列群と、前記造形物の材料として前記第１の色と異なる第２の色の材料を吐出する一個以上の前記ノズル列からなる第２ノズル列群と、造形中の前記造形物の周囲を支えるサポート層の材料を吐出する一個以上の前記ノズル列からなるサポート用ノズル列群とを有し、前記造形装置は、予め設定された造形モードに基づいて造形の動作を行い、少なくともいずれかの造形モードの動作において、前記第１ノズル列群及び前記第２ノズル列群を用いて前記造形物の少なくとも一部を形成し、かつ、前記造形物の周囲の少なくとも一部に前記サポート層を形成し、１回の走査動作において単位時間に吐出可能な材料の最大値を材料吐出能力と定義した場合、前記サポート用ノズル列群の前記材料吐出能力は、前記第１ノズル列群の前記材料吐出能力よりも大きいことを特徴とする。
【００１５】
このように構成すれば、例えば、第１ノズル列群及び第２ノズル列群により複数種類の材料を用いて造形物の少なくとも一部を形成することにより、造形速度を適切に高速化できる。また、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を大きくすることにより、サポート用ノズル列群の材料吐出能力によって造形速度が低下す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、より適切な方法で造形速度を高速化できる。
【００１６】
また、この場合、サポート用ノズル列群以外のノズル列の数を変化させなくても造形速度を高速化できるため、ノズル列の数の大幅な増加等を防ぐことができる。また、これにより、例えば、ヘッド部の小型軽量化と造形速度の向上とを適切に両立させることができる。
【００１７】
ここで、第１ノズル列群及び第２ノズル列群から吐出する造形の材料は、例えば、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型インクである。この場合、インクとは、例えば、インクジェット方式でノズルから吐出する液体のことである。また、サポート用ノズル列群から吐出するサポート層の材料も、紫外線硬化型インクであってよい。この場合、サポート層の材料としては、例えば、造形物を構成する造形の材料よりも弱く硬化する材料を用いることが好ましい。このように構成すれば、例えば、造形の完了後に溶解除去等によりサポート層を適切に除去できる。
【００１８】
また、第１ノズル列群は、例えば、所定の色の造形用インク（モデル材等）を吐出する。また、第１ノズル列群は、白色等の光反射性のインクを吐出してもよい。また、この場合、この光反射性のインクについて、造形用のインクと考えてもよい。また、第１ノズル列群は、この造形モードにおいて単独では領域形成を行わないインクを吐出する。この場合、単独では領域形成を行わないインクとは、例えば、このインクを用いて形成する領域について、このインク以外の他の色のインクを更に用いて形成するインクのことである。
【００１９】
また、第２ノズル列群は、例えば、複数色の着色用のインクのうちのいずれかのインクを吐出する。この場合、複数色の着色用のインクとは、例えば、造形装置において着色された造形物を造形する場合に使用する複数色の着色用のインクのことである。また、第２ノズル列群は、透明色のインクであるクリアインクを吐出してもよい。また、クリアインクを吐出するノズル列群については、第１ノズル列群及び第２ノズル列群とは別のクリアインク用ノズル列群と考えてもよい。
【００２０】
また、造形装置は、例えば、予め設定された複数の造形モードでの造形が可能な装置である。より具体的に、造形装置は、例えば、造形モードとして、表面加飾モード及び内部着色モード等を実行可能である。この場合、表面加飾モードとは、例えば、造形物の表面に対して着色を行う造形モードである。また、内部着色モードとは、例えば、造形物の内部の造形に少なくともいずれかの着色用インクを用いることで表面加飾モードよりも高速に造形を行う造形モードである。この場合、内部着色モードにおいて、造形装置は、例えば、第１ノズル列群及び第２ノズル列群を用いて造形物の少なくとも一部を形成し、かつ、造形物の周囲の少なくとも一部にサポート層を形成する。
【００２１】
また、造形装置は、例えば、造形速度が互いに異なる複数の表面加飾モードでの造形が可能であってもよい。この場合、例えば、第１の表面加飾モードにおいて、造形物の表面に対して所定の条件で着色を行う。また、第２の表面加飾モードにおいて、第１の表面加飾モードとは一部が異なる条件で造形を行い、造形物の表面に対して着色を行いつつ、第１の表面加飾モードよりも高速に造形を行う。
【００２２】
また、この場合、着色用のインクにより着色される着色領域の内側に形成する光反射領域の形成の仕方について、第１の表面加飾モードと第２の表面加飾モードとで異ならせる。より具体的に、第１の表面加飾モードでの造形時において、光反射性のインクを用い、かつ、クリアインクを用いずに光反射領域を形成する。また、第２の表面加飾モードでの造形時において、光反射性のインク及びクリアインクを用いて光反射領域を形成する。
【００２３】
また、この場合、更に、着色領域の形成の仕方について、第１の表面加飾モードと第２の表面加飾モードとで異ならせることが好ましい。より具体的に、この場合、第２の表面加飾モードにおいて、第１の表面加飾モードでの造形時と比べてより大きな比率でクリアインクを用いて、着色領域を形成する。このようにすれば、例えば、第２の表面加飾モードでの造形速度を適切に高速化できる。
【００２４】
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。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、例えば、適切な方法で造形速度を高速化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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のおけるヘッド部１２の構成の一例を示す。図１（ｃ）は、ヘッド部１２におけるインクジェットヘッドの構成の一例を示す。
【図２】造形装置１０により行う造形の動作の一例を示す図である。図２（ａ）は、造形装置１０により実行可能な着色モードの一例を示す。図２（ｂ）は、表面加飾モードにより造形する造形物５０の構成の一例を示す断面図である。図２（ｃ）は、単色・色付けモードにより造形する造形物５０の構成の一例を示す断面図である。尚、図２（ｂ）（ｃ）は、Ｘ−Ｙ断面を示しているが、Ｚ−Ｘ断面、Ｚ−Ｙ断面も同様な構成の断面図である。
【図３】表面加飾モードでの造形時における各領域に対する各色のインクの吐出の仕方の一例を示す図である。
【図４】造形物５０の内部へのインクの吐出の仕方の様々な例を示す。図４（ａ）は、Ｙ方向連続の例を示す。図４（ｂ）は、Ｘ方向連続の例を示す。図４（ｃ）は、４ヘッドで２次元分散の例を示す。図４（ｄ）は、５ヘッドで２次元分散の例を示す。図４（ｅ）は、所定の色を表現するように造形物５０の内部等を形成する場合のインクの吐出の仕方の例を示す。
【図５】複数色のインクを用いて一のインクの層を形成する動作の一例を示す図である。
【図６】各ノズル列からの吐出の仕方の変形例を示す図である。
【図７】同じノズル列で立体画素を形成する位置を層毎に異ならせる場合の動作の一例を示す図である。
【図８】光反射領域３０４と分離領域３０６との境界を明確にしないで造形を行う場合の例を示す図である。
【図９】クリアインク用ノズル列群の材料吐出能力を大きくすることが好ましい造形モードについて説明をする図である。図９（ａ）は、クリアインク用ノズル列群の材料吐出能力を大きくした場合のヘッド部１２の構成の一例を示す。図９（ｂ）は、第１の表面加飾モードでの造形の動作の一例を示す。図９（ｃ）は、第２の表面加飾モードでの造形の動作の一例を示す。
【図１０】ノズル列群の材料吐出能力を大きくする方法について説明をする図である。図１０（ａ）は、ノズル列群の材料吐出能力を大きくする方法の一例を示す。図１０（ｂ）は、ノズル列群の材料吐出能力を大きくする方法の他の例を示す。図１０（ｃ）は、ノズル列群の材料吐出能力を大きくする方法の更なる他の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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のおけるヘッド部１２の構成の一例を示す。図１（ｃ）は、ヘッド部１２におけるインクジェットヘッドの構成の一例を示す。
【００２８】
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、例えば、造形物５０の材料となる液滴（インク滴）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、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。
【００２９】
本例において、造形装置１０は、積層造形法により造形物５０を造形する造形装置（３Ｄ造形装置）である。この場合、積層造形法とは、例えば、複数の層を重ねて造形物５０を造形する方法である。造形物５０とは、例えば、立体的な三次元構造物のことである。また、本例において、造形装置１０は、ヘッド部１２、造形台１４、走査駆動部１６、及び制御部２０を備える。
【００３０】
ヘッド部１２は、造形物５０の材料を吐出する部分である。この場合、造形物５０の材料を吐出するとは、例えば、造形物５０の材料となるインクの液滴（インク滴）を吐出することである。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。また、ヘッド部１２は、複数のインクジェットヘッドと、紫外線光源とを有する。この場合、インクジェットヘッドとは、例えば、インクジェット方式で液滴を吐出する吐出ヘッドのことである。
【００３１】
また、より具体的に、ヘッド部１２は、造形物５０の材料となる液滴として、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の液滴を吐出する。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。
【００３２】
また、本例において、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。また、これにより、造形装置１０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。この場合、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。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。
【００３３】
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、少なくとも上面が移動する。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（図中のＺ方向）である。
【００３４】
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、本例において、走査駆動部１６は、予め設定された主走査動作（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。
【００３５】
ここで、ヘッド部１２に主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主走査動作を行わせることである。また、主走査動作とは、例えば、主走査方向へ移動しつつインクを吐出する動作である。また、主走査動作は、造形中の造形物５０に対して相対的に移動しつつ造形物５０の材料を吐出する走査動作の一例である。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。
【００３６】
また、本例の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。
【００３７】
また、ヘッド部１２に副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副走査動作を行わせることである。副走査動作とは、例えば、主走査方向と直交する副走査方向へ造形台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。
【００３８】
また、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。また、走査駆動部１６は、造形しようとする造形物５０の大きさに応じて、必要な場合にのみヘッド部１２に副走査動作を行わせる。そのため、例えばサイズの小さな造形物５０を造形する場合等には、副走査動作を行わずに造形物５０を造形してもよい。
【００３９】
また、ヘッド部１２に積層方向走査を行わせるとは、例えば、ヘッド部１２が有するインクジェットヘッドに積層方向走査を行わせることである。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。
【００４０】
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、ヘッド部１２におけるインクジェットヘッドと造形台１４との間の距離であるヘッド台間距離を変化させる。ヘッド台間距離とは、例えば、インクジェットヘッドにおいてノズル（ノズル孔）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、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。
【００４１】
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、造形物５０の造形の動作を制御する。制御部２０は、例えば造形すべき造形物５０の形状情報や、カラー画像情報等に基づき、造形装置１０の各部を制御することが好ましい。本例によれば、造形物５０を適切に造形できる。
【００４２】
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を有する。また、それぞれのインクジェットヘッドは、造形台１４と対向する面に、所定のノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列を有する。また、造形装置１０は、ヘッド部１２における複数のノズル列から材料を吐出することにより、造形物５０を造形する。
【００４３】
また、より具体的に、本例において、ヘッド部１２は、キャリッジ１００と、複数のインクジェットヘッドと、紫外線光源１０４と、平坦化ローラ１０６とを有する。キャリッジ１００は、複数のインクジェットヘッド、紫外線光源１０４、及び平坦化ローラ１０６を保持する保持部材である。また、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、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１０２Ｔ、インクジェットヘッド１０２Ｃ、インクジェットヘッド１０２Ｍ、インクジェットヘッド１０２Ｙ、インクジェットヘッド１０２Ｋ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。
【００４４】
複数の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（サポート層用ヘッド）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。この場合、複数のインクジェットヘッド１０２Ｓのそれぞれは、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。
【００４５】
尚、サポート層５２とは、例えば、造形物５０のオーバーハング形状を下から支えて造形を可能にするための層である。また、造形動作の開始前に、造形台１４における造形エリアにサポート層５２の材料を吐出し、サポート層５２を板状に形成すること等も考えられる。このように構成すれば、例えば、造形台１４の表面の凹凸を補正して、平面性をより適切に確保できる。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。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。また、サポート層５２の材料としては、例えば、サポート層用の公知の材料を好適に用いることができる。このように構成すれば、例えば、造形の完了後に溶解除去等によりサポート層５２を適切に除去できる。
【００４６】
また、ヘッド部１２において、複数のインクジェットヘッド１０２Ｓ以外のインクジェットヘッドは、造形物５０の造形に用いる造形物用ヘッド（造形材吐出ヘッド）である。また、造形物用ヘッドのうち、インクジェットヘッド１０２Ｗは、白色（Ｗ）のインクを吐出するインクジェットヘッドであり、白色のインクを、ノズル列における各ノズルから吐出する。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表面に対して減法混色によるフルカラー表現を行うための領域である。白色のインクとしては、例えば、成分に無機顔料を含む紫外線硬化型インクを好適に用いることができる。また、白色のインクは、光反射領域の材料以外に、例えば、造形物５０の形状を構成する内部材料の一つとしても使用可能である。この場合、白色のインクは、造形用のインクとして使用される。造形用のインクとは、例えば、造形物５０の内部等の形成に用いるインクのことである。また、白色のインクは、白色の造形物５０の造形時に唯一使用する材料でもある。更には、他の色のインクとの混合での淡色を表現するためのカラー材料にもなる。
【００４７】
インクジェットヘッド１０２Ｔは、クリアインクを吐出するインクジェットヘッドであり、クリアインクを、ノズル列における各ノズルから吐出する。クリアインクとは、例えば、無色の透明色（Ｔ）であるクリア色のインクのことである。また、クリアインクは、透明色のインクの一例である。クリアインクは、例えば、造形物５０の形状を構成する内部材料の一つとして使用可能である。また、クリアインクは、透明な造形物５０の造形時に唯一使用する材料でもある。また、他の色のインクとの混合での淡色を表現するためのカラー材料にもなる。
【００４８】
また、本例においては、クリアインクについて、例えば、造形物５０の表面をフルカラーで着色する表面加飾を行う場合に、着色用のインクの密度の変化を補填してインク密度を一定にする用途でも使用する。また、表面加飾で着色を行う場合、クリアインクは、光反射領域と着色領域（カラー層）とを分離する材料としても使用できる。また、造形物５０の最外層に配置する保護（カラー退色、傷、汚れ）領域（保護膜）の形成用にも使用できる。
【００４９】
インクジェットヘッド１０２Ｃ、インクジェットヘッド１０２Ｍ、インクジェットヘッド１０２Ｙ、インクジェットヘッド１０２Ｋ（以下、インクジェットヘッド１０２Ｃ〜Ｋという）は、着色された造形物５０の造形時に用いる着色用のインクジェットヘッド（加飾用ヘッド）であり、着色に用いる複数色の着色用のインク（加飾インク）のそれぞれのインクを、ノズル列における各ノズルからそれぞれ吐出する。より具体的に、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。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１０２Ｋは、ブラック色（Ｋ色）のインクを吐出する。また、この場合、ＣＭＹＫの各色は、フルカラーの表現に用いるプロセスカラーの一例である。また、フルカラーの表現とは、例えば、プロセスカラーのインクによる減法混色の可能な組合せで行う色の表現のことである。
【００５０】
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。紫外線光源１０４としては、例えば、ＵＶＬＥＤ（紫外ＬＥＤ）等を好適に用いることができる。また、紫外線光源１０４として、メタルハライドランプや水銀ランプ等を用いることも考えられる。平坦化ローラ１０６は、造形物５０の造形中に形成されるインクの層を平坦化するための構成である。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。
【００５１】
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。
【００５２】
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１０２Ｃ〜Ｋに加え、各色の淡色や、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、造形物５０の内部領域の造形用のインクとして、白色のインクを用いるのではなく、造形専用のインクを用いてもよい。この場合、ヘッド部１２は、例えば、所定の色の造形用インク（モデル材ＭＯ）を吐出するインクジェットヘッドを更に有する。また、ヘッド部１２における複数のインクジェットヘッド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。
【００５３】
また、ヘッド部１２は、複数の紫外線光源１０４を有してもよい。この場合、複数のインクジェットヘッドの並びを主走査方向において挟むように複数の紫外線光源１０４を配設することが好ましい。また、ヘッド部１２は、複数の平坦化ローラ１０６を有してもよい。
【００５４】
続いて、ヘッド部１２のおける各インクジェットヘッドの構成について、更に詳しく説明をする。本例において、ヘッド部１２は、上記において説明をした複数のインクジェットヘッドのそれぞれとして、同一の構成のインクジェットヘッド（以下、インクジェットヘッド１０２と記載する）を有する。インクジェットヘッド１０２としては、例えば、公知のインクジェットヘッドを好適に用いることができる。
【００５５】
本例において、インクジェットヘッド１０２は、図１（ｃ）に示すように、副走査方向と平行なノズル列方向へ複数のノズル２０２が並ぶノズル列２００を有する。また、より具体的に、それぞれのインクジェットヘッド１０２は、図中に第１ノズル列及び第２ノズル列として示すように、２列のノズル列２００を有する。それぞれのノズル列２００においては、図中に第１ノズル、第２ノズル、及び第ｎノズル等として示すように、複数のノズル２０２が副走査方向へ並んでいる。また、それぞれのノズル列２００は、副走査方向における各ノズル２０２の位置が半ピッチ分ずれるように並んでいる。この場合、半ピッチとは、一のノズル列２００におけるノズル間隔の半分の距離のことである。
【００５６】
また、更に具体的に、図示した構成において、それぞれのノズル列２００は、２００ｄｐｉの解像度で複数のノズル２０２が並ぶ列である。この場合、それぞれのノズル列２００において、ノズル２０２の間隔は、１／２００インチになる。また、２列のノズル列２００の間で各ノズル２０２の副走査方向における位置を半ピッチ分（１／４００インチ）ずらした場合、一のインクジェットヘッド１０２での１回の主走査動作で実現可能な副走査方向の解像度（Ｘ方向の記録密度）は、４００ｄｐｉになる。そのため、ヘッド部１２における各インクジェットヘッド１０２は、１回の主走査動作において、副走査方向における解像度が４００ｄｐｉになる密度でインクのドットの並びを形成する。
【００５７】
ここで、上記においても説明をしたように、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により、互いに異なる複数種類の材料を吐出する。また、複数のインクジェットヘッドのそれぞれは、２列のノズル列２００を有する。そして、この場合、ヘッド部１２における複数のノズル列について、同じ色のインクを吐出するノズル列毎にグループ分けしたノズル列群に分けて考えることができる。この場合、ノズル列群とは、同じ色のインクを吐出する１個以上のノズル列２００から構成されるグループ（群）である。
【００５８】
また、より具体的に、本例において、ヘッド部１２は、サポート層５２の材料となるインクを吐出するノズル列２００として、２個のインクジェットヘッド１０２Ｓ分の４個のノズル列２００を有する。そして、この場合、これらの４個のノズル列２００について、サポート層５２の材料用のノズル列群であるサポート用ノズル列群と考えることができる。
【００５９】
また、ヘッド部１２は、サポート層５２の材料以外の各色のインクを吐出するノズル列２００として、１個のインクジェットヘッド分の２個のノズル列２００を有する。そして、この場合、各色用の２個のノズル列２００について、各色のインク用のノズル列群と考えることができる。この場合、各色のインク用のノズル列群とは、例えば、白色のインク用のノズル列群である白インク用ノズル列群、クリアインク用のノズル列群であるクリアインク用ノズル列群、Ｃ色のインク用のノズル列群であるＣ色用ノズル列群、Ｍ色のインク用のノズル列群であるＭ色用ノズル列群、Ｙ色のインク用のノズル列群であるＹ色用ノズル列群、及びＫ色のインク用のノズル列群であるＫ色用ノズル列群である。
【００６０】
尚、上記においても説明をしたように、本例において、一のインクジェットヘッド１０２が有する２個のノズル列２００は、副走査方向の位置がずれている。そのため、２個のノズル列２００をまとめて、実質的に１個のノズル列であると考えることもできる。この場合、それぞれのノズル列群を構成するノズル列の数は、この実質的なノズル列の数であってよい。
【００６１】
また、上記のように複数のノズル列をノズル列群に分けた場合、それぞれのノズル列群に対し、材料吐出能力を考えることができる。この場合、材料吐出能力とは、例えば、１回の主走査動作において単位時間に吐出可能な材料の最大値のことである。１回の主走査動作において単位時間に吐出可能な材料とは、例えば、主走査動作中の単位時間の間に、その間にノズル列群が通過する領域に対して吐出可能な材料のことである。そのため、材料吐出能力について、例えば、この領域の面積に対して吐出可能な材料の最大値と考えてもよい。そして、この材料吐出能力については、造形しようとする造形物５０の特徴に合わせて設定することが好ましい。
【００６２】
より具体的に、本例のように様々な材料を用いて造形物５０を造形する場合、１回の主走査動作において吐出すべき量が材料によって異なることも考えられる。そして、このような場合、いずれかの材料について対応するノズル列群の材料吐出能力が不十分であると、そのままでは適切に造形物５０を造形できなくなる。そのため、このような場合には、そのノズル列群でも各回の主走査動作で十分な量の吐出が可能になるように、例えば、マルチパス動作でのパス数を増やすことや、主走査動作時のヘッド部１２の移動速度を低下させること等が必要になる。しかし、このような変更を行うと、造形速度が低下し、造形に要する時間が大きく増大するおそれがある。
【００６３】
これに対し、材料吐出能力の不足が生じないようにして、高速に造形を行うためには、例えばそれぞれの材料用のインクジェットヘッドの個数を増やし、それぞれのノズル列群の材料吐出能力を大きくすることも考えられる。しかし、この場合、ヘッド部１２が大型化し、造形装置１０の大型化や高価格化が避けられなくなる。そのため、それぞれのノズル列群の材料吐出能力について、安易に大きくすることは好ましくない。
【００６４】
そこで、本願の発明者は、必要以上にヘッド部１２が大型化することを避けつつ造形速度を高速化する方法について、鋭意研究を行った。そして、ヘッド部１２の小型軽量化と造形速度の向上とを両立するという点において、ヘッド部１２におけるノズル列群のうち、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を大きくすることが好ましいことを見出した。
【００６５】
より具体的に、造形装置１０においては、例えば、造形の目的に応じて複数の造形モードからいずれかをユーザが選択して造形を行う場合がある。そして、この場合、例えば、より高速に造形を行うことを優先する造形モードと、造形の精度を優先してあえて低速で造形を行う造形モードとを選択可能にすること等が考えられる。また、より高速に造形を行うことを優先する造形モードでは、例えば、造形物５０の各領域の形成に複数のノズル列群を用いること等が考えられる。また、より具体的に、この場合、例えば、着色用のＣＭＹＫの各色のインクについて、本来の用途である着色用ではなく、造形用のインクとして用いること等が考えられる。このように構成すれば、例えば、より多くのノズル列群を利用して造形を行うことで、より高速に造形を行うことができる。また、造形の精度を優先してあえて低速で造形を行う造形モードとしては、例えば、着色用のＣＭＹＫの各色のインクで着色を行いつつ造形を行う造形モードが考えられる。この場合、例えば、造形物５０において外部から視認できる表面の領域について、ＣＭＹＫの各色のインクで着色を行うこと等が考えられる。
【００６６】
そして、このような様々な造形モードで造形を行う場合、それぞれの造形モードでの造形の速度の上限は、例えば、その造形モードで使用するノズル列群の材料吐出能力に応じて決まる。そのため、この場合、それぞれの造形モードにおいて、使用するノズル列群の材料吐出能力を適切に設定することが好ましい。また、この場合、特に、より高速に造形を行う造形モードについて、いずれかのノズル列群の材料吐出能力の影響で造形の速度が低下することを適切に防ぐことが望ましい。
【００６７】
また、この点について、本願の発明者は、サポート用ノズル列群とその他のノズル列群との違いに着目した。より具体的に、本例において、サポート用ノズル列群以外のノズル列群は、造形の成果物となる造形物５０の材料を吐出する。これに対し、サポート用ノズル列群は、造形物５０を構成する材料ではなく、造形後に除去されるサポート層５２の材料を吐出する。そのため、サポート用ノズル列群は、他のノズル列群とは性質の異なる材料を吐出することになる。また、その結果、いずれの造形モードにおいても、サポート層５２の形成は、実質的にサポート用ノズル列群のみで行うことが必要になる。より具体的に、図１に示した造形装置１０で造形を行う場合、例えば、インクジェットヘッド１０２Ｓのみを用いてサポート層５２を形成することが必要になる。
【００６８】
尚、サポート層５２の形成を実質的にサポート用ノズル列群のみで行うとは、例えば、少なくともサポート層５２の主要部について、サポート用ノズル列群のみで行うことである。そのため、例えばサポート層５２の一部について、サポート用ノズル列群以外のノズル列群を用いること等も考えられる。より具体的に、サポート層５２の形成を実質的にサポート用ノズル列群のみで行うとは、例えば、サポート層５２のうちの６０％以上、好ましくは８０％以上をサポート用ノズル列群のみで行うことであってよい。
【００６９】
一方、造形物５０を造形する動作に着目した場合、例えばより高速に造形を行う造形モードにおいては、サポート用ノズル列群の全てを用いて造形物５０の造形を行うことも考えられる。より具体的に、図１に示した造形装置１０の構成の場合、造形物用ヘッドとして示したインクジェットヘッド１０２Ｗ、インクジェットヘッド１０２Ｔ、インクジェットヘッド１０２Ｃ、インクジェットヘッド１０２Ｍ、インクジェットヘッド１０２Ｙ、インクジェットヘッド１０２Ｋを用いて造形物５０を造形することが可能になる。
【００７０】
そして、この場合、より高速に造形を行う造形モードでの造形速度は、例えば、サポート用ノズル列群の材料吐出能力が律速の条件になって決まると考えられる。そのため、より高速に造形を行う造形モードにおいて、十分に高速に造形を行うためには、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を適切に大きくすることが好ましいといえる。
【００７１】
これに対し、本例においては、ヘッド部１２における様々な用途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のみを複数個用い、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を大きくしている。また、その結果、本例において、サポート用ノズル列群の材料吐出能力は、他のいずれの色のインクを吐出するノズル列群の材料吐出能力よりも大きくなっている。そのため、本例によれば、例えば、高速な造形をより適切に行うことができる。
【００７２】
尚、図１に示した構成において、サポート層用ヘッドであるインクジェットヘッド１０２Ｓの個数は、２個である。これに対し、インクジェットヘッド１０２Ｓ以外の全てのインクジェットヘッドからなる造形物用ヘッドの個数は、６個である。そのため、造形の速度をより高速化するためには、例えば、インクジェットヘッド１０２Ｓの個数を更に増やし、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を更に大きくすることも考えられる。しかし、インクジェットヘッド１０２Ｓの個数を多くし過ぎると、ヘッド部１２の大型化等の問題が生じる場合もある。また、例えば他の造形モードにおいて、サポート用ノズル列群の材料吐出能力が必要以上に大きくなるおそれもある。そのため、インクジェットヘッド１０２Ｓの個数については、ヘッド部１２のサイズとのバランス等を考慮して、適宜決定することが好ましい。この場合も、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を他のノズル列群の材料吐出能力よりも大きくすることにより、造形速度を適切に高速化できる。
【００７３】
また、この場合、サポート用ノズル列群以外のノズル列の数を変化させることなく造形速度を高速化できるため、ノズル列の数の大幅な増加等を防ぐことができる。また、これにより、例えば、ヘッド部１２の小型軽量化と造形速度の向上とを適切に両立させることができる。
【００７４】
ここで、本例の特徴についてより一般化して考えた場合、サポート用ノズル列群以外のノズル列群のうちのいずれかについて、第１ノズル列群と考えることができる。この場合、第１ノズル列群とは、例えば、造形物５０の材料として第１の色の材料を吐出する一個以上のノズル列からなるノズル列群である。また、他のいずれかのノズル群について、第２ノズル列群と考えることができる。この場合、第２ノズル列群とは、例えば、造形物５０の材料として第１の色と異なる第２の色の材料を吐出する一個以上のノズル列からなるノズル列群である。また、この場合、造形装置１０は、例えば、予め設定された造形モードに基づいて造形の動作を行い、少なくともいずれかの造形モードの動作において、第１ノズル列群及び第２ノズル列群を用いて造形物５０の少なくとも一部を形成する。また、造形物５０の周囲の少なくとも一部にサポート層５２を形成する。そして、この場合において、サポート用ノズル列群の材料吐出能力について、少なくとも第１ノズル列群の材料吐出能力よりも大きくすることが好ましいといえる。
【００７５】
このように構成すれば、例えば、第１ノズル列群及び第２ノズル列群により複数種類の材料を用いて造形物の少なくとも一部を形成することにより、造形速度を適切に高速化できる。また、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を大きくすることにより、サポート用ノズル列群の材料吐出能力によって造形速度が低下す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、より適切な方法で造形速度を高速化できる。
【００７６】
また、本例において、白インク用ノズル列群は、第１ノズル列群の一例である。また、より一般化して考えた場合、白色以外のいずれか１色のインクに着目して、その１色のインクを吐出するノズル列群を第１ノズル列群と考えてもよい。すなわち、白インク用ノズル列群以外のいずれかのノズル列群について、第１ノズル列群と考えてもよい。この場合、第１ノズル列群は、例えば、高速に造形を行ういずれかの造形モードにおいて単独では領域形成を行わないインクを吐出するノズル列群であってよい。また、単独では領域形成を行わないインクとは、例えば、このインクを用いて形成する領域について、このインク以外の他の色のインクを更に用いて形成するインクのことである。また、造形装置１０の構成の変形例において、例えば白色以外の所定の色の造形用インク（例えば、造形専用のインク）を用いる場合、このインクを吐出するノズル列群について、第１ノズル列群と考えることもできる。
【００７７】
また、着色用のノズル列群であるＣ色用ノズル列群、Ｍ色用ノズル列群、Ｙ色用ノズル列群、及びＫ色用ノズル列群のそれぞれは、第２ノズル列群の一例である。この場合、第２ノズル列群に含まれるノズル列は、複数色の着色用のインクのうちのいずれかのインクを吐出する。また、サポート用ノズル列群の材料吐出能力は、第２ノズル列群の材料吐出能力よりも大きくすることが好ましい。このように構成すれば、例えば、造形速度をより適切に高速化できる。
【００７８】
また、本例においては、クリアインク用ノズル列群について、第２ノズル列群の一例と考えてもよい。Ｃ色用ノズル列群、Ｍ色用ノズル列群、Ｙ色用ノズル列群、及びＫ色用ノズル列群のそれぞれについて、第１ノズル列群の一例と考えることもできる。この場合、例えば、Ｃ色用ノズル列群、Ｍ色用ノズル列群、Ｙ色用ノズル列群、及びＫ色用ノズル列群のいずれかを第１ノズル列群の一例と考え、他のいずれかを第２ノズル列群の一例と考えてもよい。
【００７９】
続いて、本例の造形装置１０により行う造形の動作について、更に詳しく説明をする。図２は、造形装置１０により行う造形の動作の一例を示す。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な装置である。また、これらの造形モードとして、造形装置１０は、少なくとも、着色用のノズル列群を用いて着色された造形物５０を造形する造形モードである着色モードでの造形が可能である。
【００８０】
図２（ａ）は、造形装置１０により実行可能な着色モードの一例を示す。本例において、造形装置１０は、少なくとも、フルカラーで造形物５０の表面を着色する造形モードである表面加飾モードと、単色で造形物５０の内部及び表面を着色する造形モードである単色・色付けモードとを実行可能である。
【００８１】
表面加飾モードでの造形時において、造形装置１０は、例えば、造形物５０の造形データとして入力されるデータに基づき、フルカラーでの自動着色を行いつつ、造形物５０を造形する。この場合のデータとしては、造形物表面のカラーデータを用いることが考えられる。また、カラーデータとして、例えば、造形物が人物である場合は、肌色や着衣等の色や模様を示すデータを用いることが考えられる。また、造形物が構造物である場合は、素材の模様や文字の色等を示すデータを用いることが考えられる。また、表面加飾モードでの造形時において、造形装置１０は、ユーザにより選択された色（選択色）によって造形物表面を単色で着色してもよい。また、単色・色付けモードでの造形時において、造形装置１０は、例えば、インク残量に応じて自動的に設定された色で造形装置１０の内部及び表面を着色しつつ、造形を行う。この場合、例えば、使用するインクの種類及びインクの使用比率のうちの少なくとも一方を自動設定することが好ましい。また、単色・色付けモードでの造形時において、造形装置１０は、ユーザにより選択された色（選択色）による単色での着色を行ってもよい。
【００８２】
尚、本例において、表面加飾モードは、複数色の着色用のインクを用いて少なくとも造形物５０の表面を着色する造形モードの一例である。この場合、造形物５０の表面とは、例えば、造形物５０において外部から視認できる領域のことである。また、表面加飾モードは、造形物５０の表面をフルカラーで加飾するフルカラー着色モードの一例でもある。また、単色・色付けモードは、造形物５０の内部の造形に着色用インクを用いる内部着色モードの一例である。また、この場合、内部着色モードは、例えば、造形物５０の内部の造形に少なくともいずれかの着色用インクを用いることで表面加飾モードよりも高速に造形を行う造形モードである。また、単色・色付けモードは、造形物５０を単色で着色する単色カラー着色モードの一例でもある。
【００８３】
図２（ｂ）は、表面加飾モードにより造形する楕円形状の造形物５０の構成の一例を示す断面図であり、造形物５０の構成の一例をサポート層５２と共に示す。本例において、表面加飾モードでの造形を行う場合、造形装置１０は、内部領域３０２、光反射領域３０４、分離領域３０６、着色領域３０８、及び保護領域３１０を有する造形物５０を造形する。内部領域３０２、光反射領域３０４、分離領域３０６、着色領域３０８、及び保護領域３１０は、造形物５０の内部から外側へ向かって、この順番で並ぶように形成される。また、造形装置１０は、保護領域３１０の外側に、サポート層５２を形成する。
【００８４】
尚、表面加飾機能を実現する光反射領域３０４、分離領域３０６、着色領域３０８の３つの層の合計の厚さは、例えば、造形物の表面の内側の法線方向に２００μｍ〜１ｍｍ程度である。また、表面加飾の解像度の点から考えた場合、この厚さは、３００μｍ以下の、より薄い厚さであることが好ましい。また、この中で、内部領域３０２と光反射領域３０４は、例えば、同一の白色インクで形成してもよい。更に、分離領域３０６、保護領域３１０は必須のものではなく、それぞれ、吐出位置精度や、造形物の使用目的によって層を形成してよい。
【００８５】
内部領域３０２は、造形物５０の内部を構成する領域である。本例において、内部領域３０２は、造形物５０の造形用のインクで形成されたインクの層である造形層が積層された領域であり、造形物５０の形状を構成する。表面加飾モードでの造形時において、内部領域３０２は、１種類のインク（単一のインク）のみで形成してもよく、複数種類のインクを用いて形成してもよい。例えば、内部領域３０２の形成は、白色のインクで形成することが考えられる。また、白色のインクに加え、少なくともいずれかの着色用のインクを更に用いて内部領域３０２を形成してもよい。また、例えば、複数色の着色用のインクを用いて内部領域３０２を形成してもよい。この場合、例えば、白色のインクを用いずに、着色用のインクのみで内部領域３０２を形成してもよい。
【００８６】
光反射領域３０４は、内部領域３０２の外側において光反射性のインクを用いて形成される領域である。本例において、造形装置１０は、白色のインクで形成されたインクの層を重ねて形成することにより、光反射領域３０４を形成する。この場合、着色領域３０８よりも内側に光反射領域３０４を形成することにより、減法混色方でのフルカラー表現が可能になる。また、これにより、例えば、着色された造形物５０を適切に造形できる。
【００８７】
尚、光反射領域３０４の厚さは、１００μｍ〜１ｍｍ程度で均一の厚さにすることが好ましい。この場合、領域の厚さとは、例えば、領域の表面における法線方向の厚さのことである。また、本例において、造形装置１０は、白色のインクのみを用いて、光反射領域３０４を形成する。造形装置１０の構成の変形例において、例えばより高速に造形を行う場合等には、白色のインク以外にクリアインクを更に用いて光反射領域３０４を形成すること等も考えられる。
【００８８】
分離領域３０６は、光反射領域３０４と着色領域３０８との間にクリアインクにより形成される領域である。本例において、造形装置１０は、クリアインクのみで形成されたインクの層を重ねて形成することにより、分離領域３０６を形成する。分離領域３０６を形成することにより、光反射領域３０４における白色のインクと着色領域３０８における着色用のインクが混じることを適切に防ぐことができる。分離領域３０６の厚さは、例えば５０〜５００μｍ程度で均一の厚さにすることが好ましい。
【００８９】
着色領域３０８は、造形物５０の表面において着色がされる領域である。本例において、造形装置１０は、ＣＭＹＫの各色の着色用のインクとクリアインクとを用いて形成されたインクの層である加飾層を重ねて形成することにより、着色領域３０８を形成する。この場合、着色用インクに加えてクリアインクを用いることにより、表現する色の違いによる着色用のインクの使用量の変化分を補填することができる。また、これにより、分離領域３０６を構成するそれぞれの加飾層を一定の厚さで適切に形成することができる。このように構成すれば、フルカラーの表現を適切に行うことができる。着色領域３０８の厚さは、例えば５０〜５００μｍ程度で均一の厚さにすることが好ましい。また、例えば着色画像の解像度の点では、１５０μｍ以下にすることがより好ましい。
【００９０】
保護領域３１０は、造形物５０の表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、クリアインクのみで形成されたインクの層を重ねて形成することにより、保護領域３１０を形成する。保護領域３１０を形成することにより、造形物５０における着色領域３０８の表面が擦れることや、退色に対する保護を適切に行うことができる。保護領域３１０の厚さは、例えば１０〜５００μｍ程度で均一の厚さにすることが好ましい。
【００９１】
また、サポート層５２は、造形中の造形物５０を支持するための層である。本例において、造形装置１０は、サポート層５２の材料となるインクで形成された層を重ねて形成することにより、サポート層５２を形成する。造形時にサポート層５２を形成するとは、例えば、造形しようとする造形物５０の形状に応じて、必要な場合に造形物５０の周囲の少なくとも一部にサポート層５２を形成することであってよい。
【００９２】
図２（ｃ）は、単色・色付けモードにより造形する造形物５０の構成の一例を示す断面図であり、造形物５０の構成の一例をサポート層５２と共に示す。本例において、単色・色付けモードでの造形を行う場合、造形装置１０は、単色着色領域３１２のみで構成される造形物５０を造形する。また、単色着色領域３１２の外側に、サポート層５２を形成する。
【００９３】
この場合、単色着色領域３１２は、造形物５０の造形用のインクで形成されたインクの層である造形層が積層された領域であり、造形物５０の形状を構成する。また、本例において、造形装置１０は、サポート層５２の材料以外のインクである各色（Ｗ、Ｔ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）のインクのいずれかを用いて形成されたインクの層を重ねて形成することにより、単色着色領域３１２を形成する。また、この場合、使用するインクの組み合わせに応じて、単色着色領域３１２を単色に着色する。
【００９４】
このように構成すれば、例えば、内部及び表面が単色に着色された造形物５０を適切に造形できる。また、より具体的に、例えば、白色（Ｗ）のインクが４０％、クリアインク（Ｔ）が２０％、Ｃ色のインクが２０％、Ｍ色のインクが２０％となる比率で、内部領域３０２内において３次元方向に均一になるように各色のインクを吐出した場合、淡い青色の造形物５０を造形することができる。また、単色・色付けモードでの造形時においても、必要に応じて、造形物５０の周囲の少なくとも一部にサポート層５２を形成する。
【００９５】
ここで、単色・色付けモードでの造形時において、造形装置１０は、複数色のインクを用いて単色着色領域３１２を形成することにより、１色のインクのみで単色着色領域３１２を形成する場合と比べ、より高速に造形物５０を造形することができる。また、この特徴について、より一般化して考えた場合、ヘッド部１２（図１参照）における第１ノズル列群及び第２ノズル列群を用いて造形物５０の少なくとも一部を形成する動作と考えることができる。また、この場合、図１に関連して説明をしたように、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を大きくした構成を用いることで、サポート用ノズル列群の材料吐出能力が造形速度の律速条件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、単色・色付けモードにおいて高速な造形を適切に行うことができる。
【００９６】
また、上記のように、単色・色付けモードでの造形時において、本例の造形装置１０は、例えば、インク残量に応じて自動的に設定された色で造形装置１０の内部及び表面を着色しつつ、造形を行う。より具体的には、例えば、造形装置１０のインクカートリッジやインクタンクにおいて残量が少ないインクがある場合に、そのインクを避けるように使用するインクを決定することが考えられる。このように構成すれば、例えば、インクを効率的に使用して造形物５０の造形を行うことができる。また、例えば黒色の単色の造形物５０を造形する場合に、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の組み合わせにより黒色を表現して造形してもよい。このように構成すれば、例えば、黒色（Ｋ色）のみで造形を行う場合と比べ、より高速に造形を行うことができる。
【００９７】
また、単色・色付けモードにおいては、例えば、Ｗ、Ｔ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色の中から任意の比率で組み合わせた色の造形物５０を造ることが可能である。例えば、透明、無彩色の白、黒、更に透明との組み合わせによる中間濃度のグレー、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びその２次（２つの色の組み合わせ）色であるＲ，Ｇ，Ｂ、Ｃ，Ｍ，Ｙと透明、白との組み合わせによる淡色などが表現可能である。
【００９８】
尚、着色用のインクを造形の目的にも使用できることは、例えば、紫外線硬化型インク等を用いて造形を行う場合に特有の特徴である。そのため、本例においては、紫外線硬化型インク等を用いて造形を行う場合に特有の特徴を利用して造形の速度を高速化していると考えることもできる。また、造形速度を高速化すること等を考えずに、より一般化して考えた場合、単色着色領域３１２について、１種類のインク（単一インク）のみを用いて形成すること等も考えられる。そのため、例えば高速化をせずに単色の造形物５０を造形する造形モード等において、造形装置１０は、ユーザの選択する色に応じて、１種類のインクのみで単色着色領域３１２を形成してもよい。
【００９９】
続いて、造形物５０の内部や表面に対する着色用のインクの吐出の仕方について、更に詳しく説明をする。図３は、表面加飾モードでの造形時における各領域に対する各色のインクの吐出の仕方の一例を示す図であり、ドーナツ形状の造形物５０を造形する場合について、各領域の詳細な構成の一例を示す。
【０１００】
ドーナツ形状の造形物５０を造形する場合、造形物５０を構成する一つの層における立体画素（ボクセル、ｖｏｘｅｌ）の構成を模式的に表すと、図３に示すようになる。この場合、一つの層とは、例えば、積層方向に垂直な面である断面（スライス面）における一つのインクの層のことである。また、立体画素とは、例えば、造形物５０を構成する最小単位のことである。また、本例において、立体画素は、例えば、一つのインク滴により形成される領域である。
【０１０１】
ここで、図３においては、内部領域３０２について、複数色の着色用のインクで形成した場合の構成を図示している。また、光反射領域３０４については、上記においても説明をしたように、白色（Ｗ）のインクのみで形成した構成を図示している。分離領域３０６については、クリアインク（Ｔ）のみで形成した構成を図示している。また、着色領域３０８については、着色する色に応じて着色用の各色のインク（プロセスカラーのインク）とクリアインクとを用いて形成した構成を図示している。また、この構成においては、光反射領域３０４、分離領域３０６、及び着色領域３０８を含む部分について、表面着色部と考えることができる。また、図示の便宜上、保護領域３１０（図２参照）は省略している。
【０１０２】
また、着色領域３０８においては、造形物５０の表面に着色すべき色の情報に基づき、例えば層の面内方向（Ｘ方向及びＹ方向）に対して誤差拡散法を適用して、２次元の画像をインクジェット方式で印刷する場合と同一又は同様にしてインクの層を形成することが好ましい。誤差拡散法を用いる場合、演算時間が必要になるが、高い解像度で高い品質の着色（加飾）を行うことができる。また、他にフルカラーを表現する方法として、例えば、ディザ法、Ｂａｙｅｒ法等を用いてもよい。これらの場合、マスクを用いて量子化を行うことにより、例えば解像度が低くなる場合もあるが、画像処理を簡単かつ高速に行うことができる。また、いずれの方式を用いる場合においても、例えば、モアレが発生しないよう、層毎に誤差拡散法での拡散の演算位置やディザ法でのマスク位置をずらすことが好ましい。この場合、例えば、層の面内方向（Ｘ方向及びＹ方向）へマスクをずらすことが好ましい。
【０１０３】
また、色が互いに異なる複数種類のインクを用いて造形物５０の内部等を造形する場合、それぞれのインクの吐出の仕方の組み合わせとして、様々な組み合わせを用いることが考えられる。図４は、造形物５０の内部へのインクの吐出の仕方の様々な例を示す。
【０１０４】
図４（ａ）は、同じ色のインクで形成される立体画素が主走査方向（Ｙ方向）へ連続し、副走査方向（Ｘ方向）において隣接する立体画素が異なる色のインクで形成されるようにインクを吐出する例（Ｙ方向連続の例）を示す。図４（ｂ）は、同じ色のインクで形成される立体画素が副走査方向へ連続し、主走査方向において隣接する立体画素が異なる色のインクで形成されるようにインクを吐出する例（Ｘ方向連続の例）を示す。
【０１０５】
図４（ｃ）は、４色のインクのそれぞれにより形成される立体画素が２次元平面内で分散するようにインクを吐出する例（４ヘッドで２次元分散の例）を示す。この場合、４色のインクとして、ＣＭＹＫの４色のインクとクリアインクとを合わせた５種類のインクのうちの４色のインクを用いることが考えられる。また、図においては、ＸＹ平面内で各色の立体画素を分散させた場合の例を図示している。各色の立体画素の分散については、ＸＹ平面ではなく、例えばＹＺ平面内で行ってもよい。
【０１０６】
図４（ｄ）は、５色のインクのそれぞれにより形成される立体画素が２次元平面内で分散するようにインクを吐出する例（５ヘッドで２次元分散の例）を示す。この場合、５色のインクとして、ＣＭＹＫの４色のインクとクリアインクとを合わせた５種類のインクを用いることが考えられる。また、この場合も、図においては、ＸＹ平面内で各色の立体画素を分散させた場合の例を図示している。各色の立体画素の分散については、ＸＹ平面ではなく、例えばＹＺ平面内で行ってもよい。
【０１０７】
ここで、図４（ａ）〜（ｄ）に示した例は、例えば、表面加飾モードでの造形時に内部領域３０２（図２参照）を形成する場合におけるインクの吐出の仕方の例である。また、例えば単色・色付けモードでの造形時においては、例えば図４（ａ）〜（ｄ）に示した例と同一又は同様にして、単色着色領域３１２（図２参照）を形成してよい。
【０１０８】
また、表面加飾モードでの造形時の内部領域３０２や、単色・色付けモードでの造形時の単色着色領域３１２の形成は、例えば、予め設定された所定の色を表現するように行うことも考えられる。図４（ｅ）は、所定の色を表現するように造形物５０の内部等を形成する場合のインクの吐出の仕方の例を示す。この例は、例えば、造形物５０の内部を所定の色の着色する場合の吐出の仕方の例である。また、より具体的に、図示した例は、炎緑色の単色の造形物５０を造形する場合の例である。
【０１０９】
上記の各例のように構成すれば、例えば、造形物５０の内部等について、複数色のインクを用いて適切に形成できる。また、これにより、造形物５０を適切に造形することができる。また、各例において、隣り合う層で同一の位置に同一のインクジェットヘッドのノズルからの吐出が重ならないように走査することで、インク滴の吐出量のバラツキが平均化されて、精度のよい造形物が得られる。
【０１１０】
続いて、複数色のインクを用いて一のインクの層を形成する動作について、更に詳しく説明をする。図５は、複数色のインクを用いて一のインクの層を形成する動作の一例を示す図であり、互いに異なる色のインクを吐出する複数のインクジェットヘッドによりインクを吐出する位置の例を示す。
【０１１１】
図示した場合において、複数のインクジェットヘッドとしては、互いに異なる色のインクを吐出する３個のインクジェットヘッドである第１ヘッド、第２ヘッド、及び第３ヘッドを用いる。より具体的に、例えば、図３に示したようにインクを吐出する場合、第１ヘッド、第２ヘッド、及び第３ヘッドのそれぞれは、Ｃ色用、Ｍ色用、Ｙ色用のいずれかのインクジェットヘッドに対応する。また、図５に示した動作は、ドーナツ形状の造形物５０を構成する一つの層における各立体画素を形成する動作に対応する。
【０１１２】
また、図５において、それぞれのインクジェットヘッドによる吐出位置を示す各マスは層内でのインクによる記録位置を表す。また、本例において、この記録位置は、１／４００インチピッチでＸ方向及びＹ方向に並ぶ位置（Ｘ，Ｙ座標位置）である。また、それぞれのインクジェットヘッドは、主走査方向（Ｙ方向）へ移動しながら、着色を制御するデータに応じてインクを吐出する。また、図示した場合において、それぞれのインクジェットヘッドは、主走査方向における間隔が３ピッチ間隔になるようにインクを吐出する。
【０１１３】
また、マス内の数字は、ノズル列番号（Ｌ）と、ノズル並び番号（ｎ）を表す。例えば、マス内の数字Ｌｎは、第Ｌノズル列の第ｎノズルからの吐出を表す。また、空白のマスはデータに無関係にインクを吐出しない位置を表す。図５に示すように各インクジェットヘッドでインクを吐出することにより、複数色のインクを用いて一のインクの層を形成する動作を適切に行うことができる。
【０１１４】
また、図５においては、一つのノズル列による吐出位置がＸ方向へ一列に連なるように吐出を行う場合を示している。しかし、各ノズル列からの吐出の仕方については、図５に示した構成に限らず、様々に変更することもできる。
【０１１５】
図６は、各ノズル列からの吐出の仕方の変形例を示す。このように構成した場合、一つのノズル列による吐出位置が一列に連なることがないため、インクジェットヘッド間のインクの吐出量のバラツキの影響を低減することができる。また、これにより、例えば、高い精度での造形をより適切に行うことができる。
【０１１６】
ここで、積層造形法で造形を行う場合、異なるインクの層の間で、通常、各層の同じ位置（Ｘ，Ｙ座標位置）のマスがＺ軸方向に重なることになる。これに対し、例えば、各層において同じノズル列で形成する位置を層が変わる毎にシフトさせること等により、同じノズルで立体画素を形成する位置（同一のノズルによる吐出位置）を層毎に変化させてもよい。この場合、例えば、層が変わる毎に吐出位置をＹ方向にシフトさせること等が考えられる。このように構成すれば、例えば、積層方向に重なる立体画素を複数のノズルで形成することができる。また、これにより、例えば、ノズル毎のインクの吐出量のバラツキの影響を適切に抑えることができる。
【０１１７】
図７は、同じノズル列で立体画素形成する位置を層毎に異ならせる場合の動作の一例を示す図であり、積層方向（Ｚ方向）において連続して重なる３層である第ｎ層、第ｎ＋１層、第ｎ＋２層について、各位置に立体画素を形成するノズルの一例を示す。
【０１１８】
この場合、少なくとも連続する２層の間で、同じノズルから同じＸＹ座標位置に吐出しないように、吐出位置の変更を行う。より具体的に、例えば、図中の座標（Ｙ５、Ｘ３）のマスに着目した場合、第ｎ層の形成時には第３ノズル列の２番目のノズルで立体画素を形成し、第ｎ＋１層及び第ｎ＋２層では、それ以外のノズルで立体画素を形成している。そのため、この座標位置では、この３層について、３つの異なるノズルからインクが吐出されることになる。また、他の各座標でも同様である。
【０１１９】
ここで、インクジェット方式でインクを吐出する場合、各ノズルからのインクの吐出量（一のインク滴あたりの容量）については、通常、ある程度のバラツキが存在する。より具体的に、吐出量のノズル間のバラツキは、例えば、１０％程度である。そのため、同一のノズルにより同じ位置へ重ねてインクを吐出した場合、吐出量の多いノズルでは積層方向に厚く、逆に吐出量の少ないノズルでは積層方向に薄くなり、全体的に凹凸のある精度の悪い造形になる。これに対し、図７に示すようにしてインクを吐出する場合、複数のインクジェットヘッドを用いて連続するインクの層（造形層等）を形成する動作において、Ｘ、Ｙ座標の同じ位置に同じインクジェットヘッドでインクを吐出しないことになる。そして、この場合、吐出量のノズル間のバラツキは、インクの層が積層されることで平均化されることになる。より具体的に、例えば図示した３層に着目した場合、同じ位置に対して３つの異なるインクジェットヘッドからインクを吐出することにより、インクの高さを平均化することができる。また、この場合、積層の高さがより均一になるため、平坦化ローラ１０６（図１参照）による表面均（なら）しでの削り量（インクの除去量）を低減することもできる。また、これにより、インクの使用量を節約することができる。
【０１２０】
また、造形装置１０により行う具体的な造形の仕方については、上記において説明をした方法に限らず、更なる様々な変更を行うこともできる。例えば、それぞれのノズル群を構成するノズル列の数については、様々に変更可能である。この場合、例えば、ノズル列の数を多くすることにより、造形の精度を高めることや造形の高速化が可能になる。また、一のインクジェットヘッドが有するノズル列の数についても、様々に変更可能である。
【０１２１】
また、上記においては、造形物５０の内部等について、図７を用いて、連続する２層の間で同じノズルから同じＸＹ座標位置に吐出しない構成について説明をした。この点について、本例のように複数のインクジェットヘッド１０２Ｓ（図１参照）を用いる場合等には、サポート層５２の形成時においても、同様に、連続する２層の間で同じノズルから同じＸＹ座標位置に吐出しない構成にしてもよい。
【０１２２】
また、造形物５０を構成する各領域の形成の仕方についても、様々に変更することができる。例えば透明度の低いクリアインク（Ｔ色）を用いて表面加飾モードで造形を行う場合等においては、光反射領域３０４と分離領域３０６との境界を明確にしないで造形を行うこと等も考えられる。
【０１２３】
図８は、光反射領域３０４と分離領域３０６との境界を明確にしないで造形を行う場合の例を示す。この場合、光反射領域３０４及び分離領域３０６として機能する領域について、白色（Ｗ）のインクとクリアインク（Ｔ）との濃度に勾配つけて形成することが考えられる。このように構成した場合も表面加飾モードでの造形を適切に行うことができる。
【０１２４】
また、上記においては、主に、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を大きくする構成について、説明を行った。しかし、造形装置１０において実行する造形モードの特徴によっては、サポート用ノズル列群以外のノズル列群についても材料吐出能力を大きくすることが好ましい場合がある。より具体的に、例えば、ヘッド部１２における造形物用ヘッドで用いるインクには、無色で透明なクリアインクが含まれている。また、クリアインクは、例えば造形物５０における保護領域３１０（図２参照）のように、透明な領域を形成する場合に使用される。そして、このような透明な領域を形成するためには、他の有色のインクを用いずに、クリアインクのみを使用する必要がある。そのため、造形装置１０において実行する造形モードによっては、クリアインク用ノズル列群の材料吐出能力を大きくすることが好ましい場合もある。そこで、以下、このような造形モードの例について、説明をする。
【０１２５】
図９は、クリアインク用ノズル列群の材料吐出能力を大きくすることが好ましい造形モード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、図９において、図１〜８と同じ符号を伏した構成は、図１〜８における構成と同一又は同様の特徴を有する。
【０１２６】
図９（ａ）は、クリアインク用ノズル列群の材料吐出能力を大きくした場合のヘッド部１２の構成の一例を示す。この構成において、ヘッド部１２は、図１（ｂ）に示したヘッド部１２と比べ、クリアインク用のインクジェットヘッド１０２Ｔを１個多く有する。また、これにより、クリアインク用ノズル列群の材料吐出能力について、造形物５０の造形用の各インクを吐出する他のノズル列群よりも大きくしている。より具体的に、この場合、クリアインク用ノズル列群の材料吐出能力は、白インク用ノズル列群、Ｃ色用ノズル列群、Ｍ色用ノズル列群、Ｙ色用ノズル列群、及びＫ色用ノズル列群のそれぞれの材料吐出能力よりも大きくなっている。
【０１２７】
また、この場合も、ヘッド部１２は、２個のインクジェットヘッド１０２Ｓを有している。そのため、クリアインク用ノズル列群の材料吐出能力は、サポート用ノズル列群以外のノズル列群の材料吐出能力と等しくなっている。材料吐出能力が等しいとは、例えば、材料吐出能力が実質的に等しいことである。また、材料吐出能力が実質的に等しいとは、例えば、設計上の材料吐出能力が等しいことであってよい。
【０１２８】
図９（ｂ）、（ｃ）は、図９（ａ）に図示したヘッド部１２を用いて造形を行う造形モードの一例を示す。この構成において、造形装置１０は、造形物５０を造形する造形モードとして、少なくとも、造形の速度が互いに異なる複数種類の表面加飾モードを実行可能である。また、より具体的に、造形装置１０は、図２（ｂ）等を用いて説明をした場合と同一又は同様にして造形物５０の表面に対して複数色の着色用のインクを用いて着色を行う第１の表面加飾モードと、造形物５０の表面に対して複数色の着色用のインクを用いて着色を行いつつ第１の表面加飾モードよりも高速に造形を行う第２の表面加飾モードとを実行可能である。
【０１２９】
図９（ｂ）は、第１の表面加飾モードでの造形の動作の一例を示す。上記においても説明をしたように、第１の表面加飾モードは、図２（ｂ）等を用いて説明をした場合と同一又は同様にして造形を行う造形モードである。この場合、造形装置１０は、例えば図２及び図３を用いて説明をした造形の動作と同一又は同様にして、造形物５０の各領域を形成する。
【０１３０】
また、図９（ｂ）においては、図示の簡略化のため、分離領域３０６（図２参照）を省略して造形物５０を造形する場合の構成を図示している。しかし、この場合も、光反射領域３０４と着色領域３０８との間に分離領域３０６を更に形成してもよい。また、内部領域３０２について、着色用のインク（ＣＭＹＫの各色のインク）ではなく、白色のインクで形成する場合を図示している。そのため、図示した構成において、内部領域３０２は、光反射領域３０４と連続して白色のインクで形成されている。この場合も、内部領域３０２、光反射領域３０４、及び着色領域３０について、造形物５０の内側から外側へ向かってこの順番で並ぶと考えることができる。また、着色領域３０８の外側には、クリアインクのみを用いて、保護領域３１０を形成する。内部領域３０２については、例えば図２及び図３で説明した場合と同様に、着色用のインクを用いて形成してもよい。
【０１３１】
ここで、第１の表面加飾モードでの造形時において、造形装置１０は、図２及び図３で説明した場合と同様に、白色のインクのみを用いて、光反射領域３０４を形成する。また、図２及び図３で説明した場合と同様に、着色用のインクとクリアインクとを用いて、着色領域３０８を形成する。この場合、例えば、各色のインクとクリアインクとの組み合わせにより、色や濃度の調整を行う。
【０１３２】
これに対し、第２の表面加飾モードでの造形時には、光反射領域３０４等の形成の仕方について、第１の表面加飾モードでの造形時と異ならせる。これにより、造形装置１０は、第２の表面加飾モードにおいて、第１の表面加飾モードとは一部が異なる条件で造形を行い、造形物の造形物５０に対して着色を行いつつ、第１の表面加飾モードよりも高速に造形を行う。
【０１３３】
図９（ｃ）は、第２の表面加飾モードでの造形の動作の一例を示す。第２の表面加飾モードにおいては、１回の主走査動作で吐出するインクの合計量を第１の表面加飾モードよりも多くすることにより、第１の表面加飾モードよりも高速に造形を行う。
【０１３４】
より具体的に、第１の表面加飾モードでの造形時には、上記のように、白色のインクのみを用いて、光反射領域３０４等を形成する。そのため、光反射領域３０４を形成すべき位置へ１回の主走査動作で吐出可能なインクの最大量は、白インク用ノズル列群の材料吐出能力に応じて決まることになる。また、そのため、白インク用ノズル列群の材料吐出能力は、造形速度の上限を決定する要因になる。
【０１３５】
これに対し、第２の表面加飾モードの造形時には、第１の表面加飾モードでは１種類のインク（白色のインク）のみで形成していた光反射領域３０４について、白色のインクに加えてクリアインクを更に用いて形成する。そして、この場合、光反射領域３０４を形成すべき位置へ１回の主走査動作で吐出可能なインクの最大量が増えるため、より高速に造形を行うことが可能になる。
【０１３６】
また、図示した場合のように、第１の表面加飾モードにおいて白色のインクのみで内部領域３０２を形成する場合、第２の表面加飾モードの造形時には、内部領域３０２についても、白色のインクとクリアインクとを用いて形成する。また、例えば複数色の着色用のインクを用いて内部領域３０２を形成する場合には、クリアインクを用いずに内部領域３０２を形成してもよい。
【０１３７】
また、第２の表面加飾モードの造形時には、着色領域３０８の形成の仕方についても、第１の表面加飾モードと異ならせることが好ましい。この場合、例えば、第２の表面加飾モードにおいて、第１の表面加飾モードでの造形時と比べてより大きな比率でクリアインクを用いて、着色領域を形成する。
【０１３８】
より具体的に、第２の表面加飾モードの造形時には、第１の表面加飾モードの場合に吐出するインクに対し、追加のインクを吐出するようにして、各領域を形成する。この場合、第１の表面加飾モードの場合に吐出するインクとは、図９（ｃ）において符号Ａを付してした構成のように各領域へ吐出するインクである。また、追加のインクとは、図９（ｃ）において符号Ｂを付してした構成のように各領域へ吐出するインクである。
【０１３９】
ここで、図９（ｃ）では、図示の便宜上、１回の主走査動作で吐出するインクについて、符号Ａの構成と符号Ｂの構成とに分けて図示している。しかし、実際の造形時には、造形データに基づき、符号Ａ、Ｂの両方に対応するインクを、１回の主走査動作の中で吐出する。そのため、第２の表面加飾モードでの１回の主走査動作で吐出可能なインクの最大量は、第１の表面加飾モードの場合の２倍になる。
【０１４０】
また、第２の表面加飾モードにおいては、１回の主走査動作で吐出するインクの量の増加に合わせて、積層方向走査（Ｚ走査）での移動量について、第１の表面加飾モードよりも大きくする。この場合、より具体的に、第２の表面加飾モードでの積層方向走査の移動量について、第１の表面加飾モードでの移動量の２倍にすることが考えられる。このように構成すれば、例えば、第２の表面加飾モードでの造形速度を適切に高速化できる。また、これにより、例えば、フルカラーでの着色を行う造形を高速かつ適切に行うことができる。
【０１４１】
また、上記においても説明をしたように、第２の表面加飾モードにおいて、保護領域３１０について、インクジェットヘッド１０２Ｔから吐出するクリアインクのみで形成している。また、サポート層５２について、インクジェットヘッド１０２Ｓから吐出するサポート層５２の材料のみで形成している。そのため、クリアインク用ノズル列群やサポート用ノズル列群の材料吐出能力が不十分であると、第２の表面加飾モードでの造形速度を適切に高速化できなくなる。これに対し、図９に示した構成では、上記のように、クリアインク用ノズル列群やサポート用ノズル列群の材料吐出能力を他のノズル群の材料吐出能力よりも大きくしている。また、これにより、第２の表面加飾モードでの造形速度の高速化が可能になっているといえる。
【０１４２】
尚、第２の表面加飾モードについては、高速な造形が可能になる一方で、光反射領域３０４や着色領域３０８の形成の仕方が第１の表面加飾モードとは異なっている。また、その結果、例えば造形物５０に着色される色の見え方等が第１の表面加飾モードと異なることも考えられる。例えば、着色領域３０８の色について、第２の表面加飾モードでの造形時の色の濃度が第１の表面加飾モードでの造形時よりも薄くなること等が考えられる。また、クリアインクを追加して光反射領域３０４を形成することにより、例えば光反射領域３０４の色味に黄色成分等が生じること等も考えられる。
【０１４３】
そのため、より高速な造形モードである第２の表面加飾モードについては、例えば、色の再現性等の品質よりも造形速度の向上を重視する用途等で用いることが考えられる。また、この場合、高い色再現性が求められる用途においては、より色再現性が高い造形モードである第１の表面加飾モードで造形を行うことが好ましい。また、造形装置１０においては、第１の表面加飾モード及び第２の表面加飾モードのそれぞれを用途等に応じて選択可能にすることが好ましい。
【０１４４】
また、上記のように、この構成において、クリアインク用ノズル列群の材料吐出能力は、サポート用ノズル列群の材料吐出能力と等しい。また、クリアインク用ノズル列群及びサポート用ノズル列群の材料吐出能力は、それ以外のノズル列群である着色用の各色のノズル列群等よりも大きい。そのため、クリアインク用ノズル列群の材料吐出能力をＣＴ、サポート用ノズル列群以外のノズル列群の材料吐出能力をＣＳＰ、１色分の着色用のノズル列群の材料吐出能力をＣｃとした場合、ＣＴ＝ＣＳＰ＞Ｃｃになっているといえる。この場合、１色分の着色用のノズル列群とは、Ｃ色用ノズル列群、Ｍ色用ノズル列群、Ｙ色用ノズル列群、Ｋ色用ノズル列群のうちの一つのことである。また、この場合、ＣＴ及びＣＳＰについて、Ｃｃの２倍以上にすることが好ましい。また、ヘッド部１２のサイズが大きくなりすぎない範囲で第２の表面加飾モードでの造形速度を高速化することを考えた場合、実用上、ＣＴ及びＣＳＰをＣｃの２倍程度にすることが好ましい。このように構成すれば、例えば、第２の表面加飾モードでの造形速度を第１の表面加飾モードでの造形速度の２倍程度に適切に高速化できる。
【０１４５】
尚、積層造形法で造形を行う場合、造形物５０の断面形状を示すスライスデータに対応するインクの層（単位層）を造形の単位として、層を重ねることで造形物５０を造形する。そして、単位層の形成時には、単位面積あたりのインク量が一定になるように、インクを吐出する。より具体的に、例えば第１の表面加飾モードで造形を行う場合、一例として、例えば、単位面積に対して５ドロップ相当のインク滴（液滴）が着弾するようにして、単位層を形成する。また、この場合、フルカラーに着色される部分である着色領域３０８に対しては、例えば、着色用のインクのインク滴を２ドロップ着弾させ、クリアインクのインク滴を３ドロップ着弾させるようにして、合計の着弾数を一定にする。また、この場合、着色領域３０８に着弾させるインク滴のドロップ数の比率は、色や濃度に応じて変化させる。また、サポート層５２や光反射領域３０４等については、その領域の形成に用いる１種類（単独）のインクのみで、必要なドロップ数（例えば５ドロップ）分のインク滴を着弾させる。
【０１４６】
また、この場合、例えば一定の厚さの単位層を形成するためには各領域でのインクの吐出量（ドロップ数）を揃える必要がある。そのため、いずれかの領域の形成に用いるノズル列群の材料吐出能力が小さいと、その領域を形成可能な条件に引きずられて、単位層の厚み（ピッチ）を大きくすることができなくなる。また、その結果、高速に造形を行うことが困難になる。また、この場合、例えば全てのノズル列群の材料吐出能力を大きくすれば、造形の高速化も可能である。しかし、この場合、上記においても説明をしたように、ヘッド部１２や造形装置１０の大型化や高価格化の問題が生じる。
【０１４７】
これに対し、上記のように構成した場合、全てのノズル列群の材料吐出能力を大きくするのではなく、一部のノズル列群のみの材料吐出能力を大きくすることで、フルカラーでの高速な造形を可能にしている。そのため、このように構成すれば、例えば、ヘッド部１２や造形装置１０の大型化や高価格化の問題を適切に抑えつつ、フルカラーでの造形をより高速かつ適切に行うことができる。
【０１４８】
また、図９に示した構成について、より一般化して考えた場合、いずれかの造形モードで造形物５０における一部の領域を１種類のインクのみで形成し、他の一部の領域を複数種類のインクで形成する場合において、この１種類のインクを吐出するノズル列群の材料吐出能力について、上記他の一部の領域の形成のみに使用するインクを吐出するノズル列群の材料吐出能力よりも大きくすることが好ましいと考えることもできる。このように構成すれば、この造形モードでの造形速度を適切に高速化できる。
【０１４９】
続いて、ノズル列群の材料吐出能力を大きくする方法に関し、変形例等を説明する。図１０は、ノズル列群の材料吐出能力を大きくする方法について説明をする図である。図１０（ａ）は、ノズル列群の材料吐出能力を大きくする方法の一例を示す。
【０１５０】
ヘッド部１２（図９参照）における各インクジェットの配置については、図９（ａ）等に示した構成に限らず、様々に変更可能である。図１０（ａ）は、ノズル列の配置の仕方の変形例を示す図であり、ヘッド部１２が有する複数のノズル列の並べ方の一例について、簡略化して示す。図において、記号Ｓ、Ｔ、Ｗ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋを付して示した点線は、インクジェットヘッド１０２Ｓ、インクジェットヘッド１０２Ｔ、インクジェットヘッド１０２Ｗ、インクジェットヘッド１０２Ｃ、インクジェットヘッド１０２Ｍ、インクジェットヘッド１０２Ｙ、インクジェットヘッド１０２Ｋのそれぞれにおけるノズル列を簡略化して示したものである。図中に示すノズル列は、例えば、一のインクジェットヘッドが有する複数のノズル列をまとめて示したノズル列であってよい。
【０１５１】
また、図１０（ａ）に図示した構成は、１個のインクジェットヘッドあたりの材料吐出能力が等しい場合において、インクジェットヘッド１０２Ｓ及びインクジェットヘッド１０２Ｔの個数を増やすことでサポート用ノズル列群及びクリアインク用ノズル列群の材料吐出能力を他のノズル列群よりも大きくした場合の例である。より具体的に、この場合、インクジェットヘッド１０２Ｓ及びインクジェットヘッド１０２Ｔの個数を２個とし、他のインクジェットヘッドの個数は１個としている。このように構成すれば、例えば、サポート用ノズル列群及びクリアインク用ノズル列群が含むノズル列の数について、他のズル列群が含むノズル列の数よりも多くすることができる。また、これにより、サポート用ノズル列群及びクリアインク用ノズル列群の材料吐出能力を他のノズル列群よりも大きくできる。
【０１５２】
また、この場合、２個のインクジェットヘッド１０２Ｓのそれぞれについては、主走査方向において間に他のインクジェットヘッドを挟むように、いわゆるミラー配置で配設している。また、２個のインクジェットヘッド１０２Ｔのそれぞれについても、それぞれのインクジェットヘッド１０２Ｓの内側で他のインクジェットヘッドを挟むように、ミラー配置で配設している。このように構成した場合も、第１の表面加飾モード及び第２の表面加飾モードでの造形を適切に行うことができる。
【０１５３】
図１０（ｂ）は、ノズル列群の材料吐出能力を大きくする方法の他の例を示す。ノズル列群の材料吐出能力を大きくするためには、例えば、単位時間あたりにノズル列群から吐出するインク滴の数（液滴数）を増やすことも考えられる。例えば、主走査動作において単位時間あたりに一のノズルから吐出可能な最大の液滴数を単位時間液滴数と定義した場合、サポート用ノズル列群及びクリアインク用ノズル列群に含まれるノズル列における各ノズルの単位時間液滴数について、その他のノズル列群に含まれるノズル列における各ノズルの単位時間液滴数よりも多くすることが考えられる。この場合、サポート用ノズル列群及びクリアインク用ノズル列群を構成するノズル列の数については、他のノズル列群と同じであってよい。
【０１５４】
より具体的に、図１０（ｂ）においては、それぞれのノズル列群が含むノズル列の数が同じ場合について、サポート用ノズル列群及びクリアインク用ノズル列群のノズルが単位時間あたり５ドロップ（５ｄｒｏｐ）のインク滴を吐出し、その他のノズル列群のノズルが単位時間あたり３ドロップのインク滴を吐出する場合の例を示している。このように構成した場合も、例えば、サポート用ノズル列群及びクリアインク用ノズル列群の材料吐出能力について、他のノズル列群よりも大きくできる。また、これにより、第１の表面加飾モード及び第２の表面加飾モードでの造形を適切に行うことができる。
【０１５５】
尚、この場合、主走査動作時のヘッド部１２の移動速度については、単位時間あたり５ドロップの吐出を行うインクジェットヘッドの能力に合わせて遅くなることが考えられる。この場合、移動速度の低下によりインク滴の着弾精度が向上するため、より高い精度で造形を行うことが可能になる。
【０１５６】
図１０（ｃ）は、ノズル列群の材料吐出能力を大きくする方法の更なる他の例を示す。ノズル列群の材料吐出能力を大きくするためには、例えば、ノズル列を構成するノズルの数を増やすことも考えられる。例えば、サポート用ノズル列群及びクリアインク用ノズル列群におけるそれぞれのノズル列を構成するノズルの数について、その他のノズル列群におけるそれぞれのノズル列を構成するノズルの数よりも多くすることが考えられる。このように構成した場合も、例えば、サポート用ノズル列群及びクリアインク用ノズル列群の材料吐出能力について、他のノズル列群よりも大きくできる。また、これにより、第１の表面加飾モード及び第２の表面加飾モードでの造形を適切に行うことができる。
【０１５７】
続いて、造形装置１０の構成等に関し、補足説明等を行う。まず、本例の造形装置１０において高速な造形が可能になる理由に関し、補足説明を行う。インクジェットヘッドを用いて積層造形法で造形を行う場合において、例えば単色で造形のみを行うのであれば、単色の造形用のインク（造形用インク）用と、サポート層の材料（サポート材）用のインクのみを用いればよい。そのため、この場合、例えば２種類のインクジェットヘッドのみを用いて造形を行うことができる。
【０１５８】
一方、造形物５０の表面をフルカラー着色する場合には、通常、少なくともプロセスカラーの各色（例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色分）のインクを用いる必要がある。そのため、例えば単色で造形のみを行う造形装置と比べて、使用する着色用のインク（カラーインク）の数の分だけ、インクジェットヘッドが余分に必要になる。
【０１５９】
しかし、フルカラーでの着色が可能な造形装置を用いる場合にも、着色が不要な造形物や単色での着色のみを行う造形物を造形する場合もある。そして、本願の発明者は、このような場合に着色用のインクジェットヘッドを有効利用して造形速度を高めることを考えた。より具体的には、上記においても説明をしたように、造形装置１０において複数の造形モードを実行可能にし、フルカラーで造形物５０の表面を着色する造形モードである表面加飾モードの他に、より高速な造形が可能な単色・色付けモードのような造形モードでの造形を可能にしている。また、このような高速な造形を行う造形モードについて、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を大きくすることで、造形速度を適切に高速化している。
【０１６０】
尚、この場合、表面加飾モードでのフルカラーの着色（フルカラー加飾）に用いるのと同一のインクジェットヘッドを用いて、単色・色付けモードでの着色を行う。また、単色・色付けモードでは、例えば、造形物の表面及び内部の両方について、同一のインクジェットヘッドから同一のパターンでインク吐出することが好ましい。
【０１６１】
続いて、造形装置１０の構成に関し、補足説明を行う。造形装置１０の構成について、より一般化して考えた場合、例えば、造形物５０の材料（造形材）となるインクと、サポート層５２の材料（サポート材）となるインクとを吐出する構成と考えることができる。この場合、ヘッド部１２における複数のインクジェットヘッドについて、図１（ｂ）にも示すように、サポート層用ヘッド（サポート材吐出用）と、造形物用ヘッド（造形材吐出用）の２種類に大別することができる。また、この場合、例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｔ、Ｗのいずれかの色のインクを造形物５０の材料として用いる。また、少なくとも造形物用ヘッドでは、紫外線硬化型インクを用いることが好ましい。
【０１６２】
また、造形装置１０の構成について、例えば、同一のインクを吐出する、第１の方向に配列した１以上の数のインクジェットヘッドから構成された複数のノズル列を有する構成と考えることもできる。第１の方向とは、例えば副走査方向である。また、この場合、例えば、第１の方向に対して所定の角度をなす第２の方向に走査しつつ、複数のインクジェットヘッドの複数のノズル列から造形データに基づいてインクを吐出する。第２の方向とは、例えば主走査方向である。また、この場合、第２の方向の走査において、複数のノズル列からの吐出インクが同じ位置に重ならないようにインクを吐出して、１層の形成を行うことが好ましい。また、この場合、少なくとも一部の隣接する層の間で、複数のノズル列の同一のノズルからの吐出インクが同じ位置に重ならないようにすることが好ましい。
【０１６３】
続いて、サポート用ノズル列群の材料吐出能力等に関し、補足説明を行う。サポート用ノズル列群の材料吐出能力に関する特徴については、例えば図１０（ａ）等を用いて説明をしたように、造形物用ヘッドにおける１種類（単一）のインク用のインクジェットヘッドの個数よりもサポート層用ヘッドの数を多くすることが考えられる。また、例えば、図１０（ｂ）等を用いて説明をしたように、単位時間あたりに吐出するインク滴の数を増やすことや、図１０（ｃ）等を用いて説明をしたように、サポート層用ヘッドのノズル列におけるノズルの数を造形物用ヘッドにおける一のインクジェットヘッドのノズル列におけるノズル数よりも多くすること等も考えられる。
【０１６４】
また、上記においても説明をしたように、サポート層５２の材料としては、造形後の水で溶解除去することができるように、例えば、水溶性の材料を用いる。これに対し、造形物５０の材料としては、非水溶性の材料を用いることが好ましい。また、この場合において、インクジェットヘッド１０２Ｓ以外の造形物用のインクジェットヘッドを更に用いてサポート層５２を形成すると、造形の完了後にサポート層５２を除去するのが困難になるおそれがある。そのため、サポート層５２を形成する動作については、他の用途のインクジェットヘッドを用いて高速化することが難しい。そのため、本例においては、上記のように、サポート用ノズル列群の材料吐出能力を大きくすることで、サポート層５２をより高速に形成可能にしている。
【０１６５】
より具体的に、例えば、造形物５０の各領域を形成する動作の場合、色を考慮しなければ、サポート層５２の材料以外の全てのインクを使用できる。そして、この場合、使用可能なインクの数、すなわち、インクジェットヘッド（又はノズル列群）の数だけ造形の速度を高めることができる。そのため、例えば、造形物５０の各領域について、インクジェットヘッド１０２Ｓ以外の造形物用ヘッドのうちの２個を用いて形成すれば、１個のみを用いる場合の２倍の速度での造形が可能になる。
【０１６６】
しかし、この場合、サポート層５２の形成に用いるインクジェットヘッド１０２Ｓの個数が１個のみであると、サポート層５２の形成速度が遅くなり、造形動作全体を２倍にすることができなくなる。これに対し、本例のように、インクジェットヘッド１０２Ｓの個数を２個にしておけば、造形動作全体を２倍にすることも可能になる。また、より一般化して考えた場合、同一の解像度及び同一のノズル数のＮ種のインクを用いて造形物５０を造形する場合、すなわち、造形物用ヘッドとしてＮ個のインクジェットヘッドを用いる場合、同一の解像度及び同一のノズル数のインクジェットヘッド１０２ＳをＮ個用いれば、造形動作全体の速度をＮ倍の速度で行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１６７】
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】
【０１６８】
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、１００・・・キャリッジ、１０２・・・インクジェットヘッド、１０４・・・紫外線光源、１０６・・・平坦化ローラ、２００・・・ノズル列、２０２・・・ノズル、３０２・・・内部領域、３０４・・・光反射領域、３０６・・・分離領域、３０８・・・着色領域、３１０・・・保護領域、３１２・・・単色着色領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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