(57)【要約】【課題】  インク層から除去されるインクの量を従来より低減することができる立体物製造方法および立体物製造システムを提供する。【解決手段】  インク層の表面側の一部を除去することによってインク層の厚さを厚さｔに調整する平坦化ローラーによって表面が平坦化されたインク層を積み重ねることによって立体物７０を製造する立体物製造装置を使用した立体物製造方法は、インク層７０ｄ〜７０ｇをインクジェットヘッドによって形成する場合に、インクジェットヘッドによるインクの吐出量を、厚さｔに相当する量より減少させるインク吐出量減少領域を立体物７０の内部７１ｂに相当する部分に形成し、インク層７０ｄ〜７０ｇの上側のインク層７０ｈ〜７０ｌをインクジェットヘッドによって形成する場合に、インクジェットヘッドによるインクの吐出量を、厚さｔに相当する量より増加させることを特徴とする。【選択図】  図９
2020069647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク層を形成するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドによって形成された前記インク層の表面側の一部を除去することによって前記表面を平坦化して前記インク層の厚さを特定の厚さに調整する平坦化機構と、
前記平坦化機構によって前記表面が平坦化された前記インク層を積み重ねることによって立体物を製造する制御部と
を備える立体物製造装置を使用した立体物製造方法であって、
特定の前記インク層を前記インクジェットヘッドによって形成する場合に、前記インクジェットヘッドによるインクの吐出量を、前記特定の厚さに相当する量より減少させるインク吐出量減少領域を、前記立体物の内部に相当する部分の少なくとも一部に形成するインク吐出量減少ステップと、
前記特定のインク層の上側の前記インク層を前記インクジェットヘッドによって形成する場合に、前記インク層の延在方向における範囲が前記インク吐出量減少領域に重なる領域に対する、前記インクジェットヘッドによるインクの吐出量を、前記特定の厚さに相当する量より増加させるインク吐出量増加ステップと
を備えることを特徴とする立体物製造方法。
【請求項２】
前記インク吐出量減少ステップは、前記立体物製造装置が使用する製造データにおいて前記インク吐出量減少領域に対応する部分の少なくとも一部に空洞のデータを形成することによって、前記インク吐出量減少領域を形成するステップであることを特徴とする請求項１に記載の立体物製造方法。
【請求項３】
前記立体物は、目的とする目的造形物を備え、
前記目的造形物は、外部から視認されるためのカラー層を備え、
前記インク吐出量減少領域は、前記目的造形物において前記カラー層より内側に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の立体物製造方法。
【請求項４】
前記立体物は、
目的とする目的造形物と、
前記目的造形物の少なくとも一部を支持するためのサポート部分と
を備え、
前記インク吐出量減少ステップは、前記サポート部分の少なくとも一部に前記インク吐出量減少領域を形成するステップであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の立体物製造方法。
【請求項５】
前記インク吐出量減少ステップは、前記インク層の延在方向に複数の前記インク吐出量減少領域を前記立体物に形成するステップであることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の立体物製造方法。
【請求項６】
インク層を形成するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドによって形成された前記インク層の表面側の一部を除去することによって前記表面を平坦化して前記インク層の厚さを特定の厚さに調整する平坦化機構と、
前記平坦化機構によって前記表面が平坦化された前記インク層を積み重ねることによって立体物を製造する制御部と
を備える立体物製造装置を含む立体物製造システムであって、
制御部は、特定の前記インク層を前記インクジェットヘッドによって形成する場合に、前記インクジェットヘッドによるインクの吐出量を、前記特定の厚さに相当する量より減少させるインク吐出量減少領域を、前記立体物の内部に相当する部分の少なくとも一部に形成し、前記特定のインク層の上側の前記インク層を前記インクジェットヘッドによって形成する場合に、前記インク層の延在方向における範囲が前記インク吐出量減少領域に重なる領域に対する、前記インクジェットヘッドによるインクの吐出量を、前記特定の厚さに相当する量より増加させることを特徴とする立体物製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体物を製造する立体物製造方法および立体物製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の立体物製造システムとして、インクによって形成されたインク層を積み重ねることによって、最終的に立体物の全体を製造するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。従来の立体物製造システムは、インクジェットヘッドによってインクを吐出することによって未硬化のインク層を形成した後、インク層の表面を平坦化ローラーによって平坦化することによって、インク層の厚さを余剰なインクを除いた特定の厚さに揃える。なお、平坦化ローラーによってインク層から除去された余剰インクは、廃棄される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０１６５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の立体物製造システムにおいては、平坦化ローラーによってインク層から除去される余剰インク、すなわち廃棄されるインクの量が、インクジェットヘッドによって吐出されるインクの例えば１０％〜３０％の量など、大量になるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、インク層から除去されるインクの量、すなわち廃棄されるインクの量を従来より低減することができる立体物製造方法および立体物製造システム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】
本発明の立体物製造方法は、インク層を形成するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドによって形成された前記インク層の表面側の一部を除去することによって前記表面を平坦化して前記インク層の厚さを特定の厚さに調整する平坦化機構と、前記平坦化機構によって前記表面が平坦化された前記インク層を積み重ねることによって立体物を製造する制御部とを備える立体物製造装置を使用した立体物製造方法であって、特定の前記インク層を前記インクジェットヘッドによって形成する場合に、前記インクジェットヘッドによるインクの吐出量を、前記特定の厚さに相当する量より減少させるインク吐出量減少領域を、前記立体物の内部に相当する部分の少なくとも一部に形成するインク吐出量減少ステップと、前記特定のインク層の上側の前記インク層を前記インクジェットヘッドによって形成する場合に、前記インク層の延在方向における範囲が前記インク吐出量減少領域に重なる領域に対する、前記インクジェットヘッドによるインクの吐出量を、前記特定の厚さに相当する量より増加させるインク吐出量増加ステップとを備えることを特徴とする。
【０００７】
この構成により、本発明の立体物製造方法は、特定のインク層をインクジェットヘッドによって形成する場合に、インクジェットヘッドによるインクの吐出量を、特定の厚さに相当する量より減少させるインク吐出量減少領域を形成するので、特定のインク層の厚さを平坦化機構によって特定の厚さに調整する場合にインク吐出量減少領域に対して平坦化機構によってインクが除去されない。したがって、本発明の立体物製造方法は、インク層から除去されるインクの量、すなわち廃棄されるインクの量を従来より低減することができる。
【０００８】
本発明の立体物製造方法において、前記インク吐出量減少ステップは、前記立体物製造装置が使用する製造データにおいて前記インク吐出量減少領域に対応する部分の少なくとも一部に空洞のデータを形成することによって、前記インク吐出量減少領域を形成するステップであっても良い。
【０００９】
この構成により、本発明の立体物製造方法は、立体物製造装置が使用する製造データにおいてインク吐出量減少領域に対応する部分の少なくとも一部に空洞のデータを形成することによって、インク吐出量減少領域を形成するので、インク吐出量減少領域を形成する製造データを容易に生成することができる。
【００１０】
本発明の立体物製造方法において、前記立体物は、目的とする目的造形物を備え、前記目的造形物は、外部から視認されるためのカラー層を備え、前記インク吐出量減少領域は、前記目的造形物において前記カラー層より内側に配置されても良い。
【００１１】
この構成により、本発明の立体物製造方法は、前記目的造形物において、その表面領域のカラー層より内側にインク吐出量減少領域が配置されるので、前記目的造形物のカラー層に対するインクの吐出量がインク層の形成の際に減少させられることを抑えることができ、その結果、前記目的造形物のカラーの品質が低下することを抑えることができる。
【００１２】
本発明の立体物製造方法において、前記立体物は、目的とする目的造形物と、前記目的造形物の少なくとも一部を支持するためのサポート部分とを備え、前記インク吐出量減少ステップは、前記サポート部分の少なくとも一部に前記インク吐出量減少領域を形成するステップであっても良い。
【００１３】
この構成により、本発明の立体物製造方法は、目的造形物より容積が大きい場合が多いサポート部分の少なくとも一部にインク吐出量減少領域を形成するので、インク層から除去されるインクの量、すなわち廃棄されるインクの量を効果的に低減することができる。
【００１４】
本発明の立体物製造方法において、前記インク吐出量減少ステップは、前記インク層の延在方向に複数の前記インク吐出量減少領域を前記立体物に形成するステップであっても良い。
【００１５】
この構成により、本発明の立体物製造方法は、インク層の延在方向に複数のインク吐出量減少領域を立体物に形成するので、これらのインク吐出量減少領域によってインク層の積層方向におけるインク層の変形や反りを抑えることができ、その結果、立体物の形状の精度を向上することができる。
【００１６】
本発明の立体物製造システムは、インク層を形成するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドによって形成された前記インク層の表面側の一部を除去することによって前記表面を平坦化して前記インク層の厚さを特定の厚さに調整する平坦化機構と、前記平坦化機構によって前記表面が平坦化された前記インク層を積み重ねることによって立体物を製造する制御部とを備える立体物製造装置を含む立体物製造システムであって、制御部は、特定の前記インク層を前記インクジェットヘッドによって形成する場合に、前記インクジェットヘッドによるインクの吐出量を、前記特定の厚さに相当する量より減少させるインク吐出量減少領域を、前記立体物の内部に相当する部分の少なくとも一部に形成し、前記特定のインク層の上側の前記インク層を前記インクジェットヘッドによって形成する場合に、前記インク層の延在方向における範囲が前記インク吐出量減少領域に重なる領域に対する、前記インクジェットヘッドによるインクの吐出量を、前記特定の厚さに相当する量より増加させることを特徴とする。
【００１７】
この構成により、本発明の立体物製造システムは、特定のインク層を前記インクジェットヘッドによって形成する場合に、前記インクジェットヘッドによるインクの吐出量を、特定の厚さに相当する量より減少させるインク吐出量減少領域を形成するので、特定のインク層の厚さを平坦化機構によって特定の厚さに調整する場合にインク吐出量減少領域に対して平坦化機構によってインクが除去されない。したがって、本発明の立体物製造システムは、インク層から除去されるインクの量、すなわち廃棄されるインクの量を従来より低減することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の立体物製造方法および立体物製造システムは、インク層から除去されるインクの量、すなわち廃棄されるインクの量を従来より低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る立体物製造システムのブロック図である。
【図２】図１に示す立体物製造装置の一部の概略正面図である。
【図３】図２に示す立体物製造装置の一部の概略平面図である。
【図４】図２に示す立体物製造装置における、廃棄インクの回収機構の概略構成図である。
【図５】図２に示す立体物製造装置のブロック図である。
【図６】図１に示すコンピューターのブロック図である。
【図７】未硬化のインク層の表面を平坦化する場合の、図２に示す平坦化ローラーの近傍の正面図である。
【図８】図２に示す立体物製造装置によって従来の立体物製造方法で製造される立体物の一例の正面断面図である。
【図９】本発明の立体物製造方法で、一部のインク層の一部に対するインクの吐出量を厚さｔに相当する量より２５％減少させて立体物製造装置によって製造される図８に示す立体物の正面断面図である。
【図１０】図２に示す立体物製造装置によって従来の立体物製造方法で製造される立体物の、図８に示す例とは異なる一例の正面断面図である。
【図１１】本発明の立体物製造方法で複数の空洞データが形成された、図１０に示す立体物の断面模式図である。
【図１２】図１１に示す目的造形物のうち空洞データの近傍の部分の製造工程を示す図である。
【図１３】図１１に示す目的造形物の一部の概略の正面断面図である。
【図１４】図２に示す立体物製造装置によって製造される目的造形物の一例の内部構造を示す平面断面図である。
【図１５】（ａ）図２に示す立体物製造装置によって製造される立体物の、図８および図１０に示す例とは異なる一例の製造データのイメージを示す図である。  （ｂ）図１５（ａ）に示す製造データに基づいて立体物製造装置によってインク吐出量減少領域を設けずに製造される立体物の正面断面図を示す図である。  （ｃ）図１５（ａ）に示す製造データに基づいて立体物製造装置によってインク吐出量減少領域を設けて製造される立体物の正面断面図を示す図である。
【図１６】（ａ）図２に示す立体物製造装置によって製造される立体物の、図８、図１０および図１５に示す例とは異なる一例の一部の平面断面図である。  （ｂ）インク吐出量減少領域の位置、大きさおよび形状を変更した、図１６（ａ）に示す立体物の平面断面図である。
【図１７】図２に示す立体物製造装置によって製造される立体物の、図８、図１０、図１５および図１６に示す例とは異なる一例の一部の正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２１】
まず、本発明の一実施の形態に係る立体物製造システムの構成について説明する。
【００２２】
図１は、本実施の形態に係る立体物製造システム１０のブロック図である。
【００２３】
図１に示すように、立体物製造システム１０は、立体物を製造する立体物製造装置２０と、立体物の製造データを立体物製造装置２０に送信するＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などのコンピューター５０とを備えている。
【００２４】
ここで、立体物製造システム１０によって製造される立体物は、目的とする目的造形物と、目的造形物の製造時に目的造形物の少なくとも一部を支持するためのサポート部分とを備えている。ただし、立体物製造システム１０によって製造される立体物は、サポート部分が不要である場合には、サポート部分を備えなくても良い。サポート部分は、水などの特定の液体によって除去することが可能な物質など、立体物の製造後に目的造形物から容易に除去可能な物質によって形成される。
【００２５】
立体物製造装置２０と、コンピューター５０とは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットなどのネットワーク経由で、または、ネットワークを介さずに有線または無線によって直接に、通信可能に接続されている。
【００２６】
図２は、立体物製造装置２０の一部の概略正面図である。図３は、立体物製造装置２０の一部の概略平面図である。
【００２７】
図２および図３に示すように、立体物製造装置２０は、立体物が製造される場合に立体物の台となる造形台２１と、矢印２０ａで示す鉛直方向において造形台２１より上側に配置されているキャリッジ２２と、鉛直方向における下側に向けて紫外線硬化型のインクを吐出することによってインク層を形成する複数のインクジェットヘッド２３と、インクジェットヘッド２３によって形成されたインク層の表面側の一部を除去することによってインク層の表面を平坦化してインク層の厚さを特定の厚さｔに調整する平坦化機構としての平坦化ローラー２４と、平坦化ローラー２４によって除去されたインク、すなわち、廃棄インクを平坦化ローラー２４から掻き落とすブレード２５と、平坦化ローラー２４からブレード２５によって掻き落とされた廃棄インクを受ける受け皿としての廃棄インク受け部２６と、平坦化ローラー２４によって平坦化されたインク層に向けて紫外線を照射する複数の紫外線照射部２７とを備えている。立体物製造装置２０は、インクによって形成されたインク層を積み重ねることによって、最終的に立体物の全体を製造する装置である。
【００２８】
キャリッジ２２は、複数のインクジェットヘッド２３と、平坦化ローラー２４と、ブレード２５と、廃棄インク受け部２６と、複数の紫外線照射部２７とを搭載している。
【００２９】
インクジェットヘッド２３は、鉛直方向と直交する矢印２０ｂで示す前後方向に並んだ図示していない複数のノズルからインクを吐出する。複数のインクジェットヘッド２３は、互いに異なる種類のインクを吐出することが可能である。例えば、立体物製造装置２０は、シアンのインクを吐出するインクジェットヘッド２３と、マゼンタのインクを吐出するインクジェットヘッド２３と、イエローのインクを吐出するインクジェットヘッド２３と、ブラックのインクを吐出するインクジェットヘッド２３と、ホワイトのインクを吐出するインクジェットヘッド２３と、透明のインクを吐出するインクジェットヘッド２３と、目的造形物の内部を形成するためのインクを吐出するインクジェットヘッド２３と、サポート部分を形成するためのインクを吐出するインクジェットヘッド２３とを備えていても良い。なお、目的造形物の内部を形成するためのインクは、どのようなインクでも良く、例えばホワイトのインクでも良い。また、サポート部分を形成するためのインクは、硬化後に容易に除去されることが可能なインクである。
【００３０】
平坦化ローラー２４は、前後方向に延在していて、前後方向に延在する中心軸２４ａを中心に回転可能な状態でキャリッジ２２に搭載されている。
【００３１】
ブレード２５、廃棄インク受け部２６および紫外線照射部２７は、それぞれ、前後方向に延在している。
【００３２】
図４は、立体物製造装置２０における、廃棄インクの回収機構の概略構成図である。
【００３３】
図４に示すように、立体物製造装置２０は、廃棄インクを溜める廃棄インクボトル２８と、廃棄インク受け部２６の内部および廃棄インクボトル２８の内部を連通するチューブ２９と、廃棄インク受け部２６に溜まった廃棄インクを廃棄インクボトル２８側から吸引するために廃棄インクボトル２８からエアーを吸引して廃棄インクボトル２８の内部を減圧する吸引ポンプ３０と、廃棄インクボトル２８の内部および吸引ポンプ３０を連通するチューブ３１とを備えている。
【００３４】
廃棄インクボトル２８および吸引ポンプ３０は、キャリッジ２２に搭載されていない。
【００３５】
図５は、立体物製造装置２０のブロック図である。
【００３６】
図５に示すように、立体物製造装置２０は、複数のインクジェットヘッド２３と、複数の紫外線照射部２７と、吸引ポンプ３０と、造形台２１を移動させる造形台走査部４１と、キャリッジ２２を移動させるキャリッジ走査部４２と、平坦化ローラー２４の中心軸２４ａを中心に平坦化ローラー２４を回転させるローラー回転駆動部４３と、平坦化ローラー２４を移動させるローラー移動部４４と、ネットワーク経由で、または、ネットワークを介さずに有線または無線によって直接に、外部の装置と通信を行う通信デバイスである通信部４５と、各種の情報を記憶する半導体メモリー、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性の記憶デバイスである記憶部４６と、立体物製造装置２０全体を制御する制御部４７とを備えている。
【００３７】
造形台走査部４１は、鉛直方向に造形台２１を移動させることができる。
【００３８】
キャリッジ走査部４２は、前後方向と、鉛直方向および前後方向の両方に直交する矢印２０ｃ（図２参照。）で示す左右方向とにキャリッジ２２を移動させることができる。
【００３９】
ローラー移動部４４は、鉛直方向に平坦化ローラー２４を移動し、平坦化時には下降して平坦化を行い、非平坦化時には上昇して平坦化を行わない。
【００４０】
制御部４７は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、プログラムおよび各種のデータを記憶しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＣＰＵの作業領域として用いられるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）とを備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭまたは記憶部４６に記憶されているプログラムを実行する。
【００４１】
図６は、コンピューター５０のブロック図である。
【００４２】
図６に示すように、コンピューター５０は、種々の操作が入力される例えばキーボード、マウスなどの入力デバイスである操作部５１と、種々の情報を表示するＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などの表示デバイスである表示部５２と、ネットワーク経由で、または、ネットワークを介さずに有線または無線によって直接に、外部の装置と通信を行う通信デバイスである通信部５３と、各種の情報を記憶する例えば半導体メモリー、ＨＤＤなどの不揮発性の記憶デバイスである記憶部５４と、コンピューター５０全体を制御する制御部５５とを備えている。
【００４３】
記憶部５４は、立体物製造装置２０を制御するプリンタードライバー５４ａを記憶している。プリンタードライバー５４ａは、例えば、コンピューター５０の製造時にコンピューター５０にインストールされていても良いし、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）メモリー、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）などの外部の記憶媒体からコンピューター５０に追加でインストールされても良いし、ネットワーク上からコンピューター５０に追加でインストールされても良い。
【００４４】
次に、立体物製造システム１０の動作について説明する。
【００４５】
まず、立体物を製造する場合の立体物製造システム１０の動作について説明する。
【００４６】
利用者は、立体物の三次元データに基づいた立体物の製造を立体物製造装置２０に実行させることを、コンピューター５０の操作部５１を介してコンピューター５０に指示することができる。コンピューター５０の制御部５５は、立体物の三次元データに基づいた立体物の製造を立体物製造装置２０に実行させることが指示されると、この三次元データに基づいてプリンタードライバー５４ａによって立体物の製造データを生成し、生成した製造データを通信部５３を介して立体物製造装置２０に送信する。
【００４７】
ここで、立体物の製造データは、目的造形物の製造時に目的造形物を支持するサポート部分が必要である場合には、必要なサポート部分を目的造形物に追加したデータである。また、立体物の製造データは、立体物を鉛直方向において特定の厚さの層で分割したデータである。
【００４８】
立体物製造装置２０の制御部４７は、通信部４５を介して製造データを受信すると、受信した製造データに基づいて立体物を製造する。具体的には、制御部４７は、インクによって形成されたインク層を積み重ねることによって、最終的に立体物の全体を製造する。
【００４９】
ここで、１つのインク層を形成する場合の立体物製造装置２０の動作について説明する。
【００５０】
まず、制御部４７は、製造データに基づいて、キャリッジ走査部４２によってキャリッジ２２を左右方向に移動させながらインクジェットヘッド２３によってインクを吐出することによって、造形台２１上、または、造形台２１上のインク層上に、未硬化のインク層を形成する。
【００５１】
制御部４７は、インクジェットヘッド２３によるインク層の形成の後、キャリッジ走査部４２によってキャリッジ２２を左右方向に移動させながらローラー回転駆動部４３によって平坦化ローラー２４を回転させることによって、未硬化のインク層の表面を平坦化ローラー２４によって平坦化する。図７は、未硬化のインク層の表面を平坦化する場合の平坦化ローラー２４の近傍の正面図である。図７には、硬化済みのインク層６１と、インク層６１上に形成された未硬化のインク層６２とが描かれている。インク層６１は、厚さｔである。インク層６２は、平坦化ローラー２４による平坦化前は、厚さｔ以上の厚さＴであり、平坦化ローラー２４による平坦化後は、厚さｔである。従って平坦化によって（Ｔ−ｔ）の厚さの未硬化のインクが廃棄インクとなる。図７において、平坦化ローラー２４は、キャリッジ走査部４２によるキャリッジ２２の移動によって左右方向のうち矢印２０ｄで示す方向に速度Ｖｙで移動させられている。また、図７において、平坦化ローラー２４は、ローラー回転駆動部４３によって速度Ｖｙ以上の周速Ｖｒで回転させられている。なお、平坦化ローラー２４によるインク層の平坦化のためのキャリッジ走査部４２によるキャリッジ２２の移動は、インクジェットヘッド２３によるインク層の形成のためのキャリッジ走査部４２によるキャリッジ２２の移動と兼ねても良い。
【００５２】
制御部４７は、平坦化ローラー２４によるインク層の平坦化の後、キャリッジ走査部４２によってキャリッジ２２を左右方向に移動させながら未硬化のインク層に向けて紫外線照射部２７によって紫外線を照射することによって、未硬化のインク層を硬化させる。なお、紫外線照射部２７による紫外線の照射のためのキャリッジ走査部４２によるキャリッジ２２の移動は、平坦化ローラー２４によるインク層の平坦化のためのキャリッジ走査部４２によるキャリッジ２２の移動と兼ねても良い。
【００５３】
以上のようにして、立体物製造装置２０は、現在の対象のインク層のうち、前後方向における特定の範囲の部分を形成する。
【００５４】
なお、制御部４７は、現在の対象のインク層のうち、前後方向における特定の範囲の部分を形成した後、現在の対象のインク層のうち、未だ形成していない部分が前後方向に存在する場合には、現在の対象のインク層のうち、未だ形成していない部分が前後方向に存在しなくなるまで、「キャリッジ走査部４２によってキャリッジ２２を前後方向に移動させた後、インクジェットヘッド２３による未硬化のインク層の形成、平坦化ローラー２４による未硬化のインク層の平坦化、および、紫外線照射部２７による硬化済みのインク層の形成を順に実行する」という動作を繰り返す。
【００５５】
以上のようにして、立体物製造装置２０は、１つのインク層を形成する。
【００５６】
制御部４７は、１つのインク層を形成した後、例えば新たなインク層を形成する必要がある場合に、造形台走査部４１によって造形台２１を鉛直方向における下側にインク層の１層分だけ移動させる。
【００５７】
なお、制御部４７は、未硬化のインク層の表面を平坦化ローラー２４によって平坦化する場合以外の場合に、ローラー移動部４４によって平坦化ローラー２４を少なくともインク層の１層分の厚さＴ以上鉛直方向における上側に移動させることによって、平坦化ローラー２４がインク層に接触することを防止する。
【００５８】
次に、廃棄インクを回収する場合の立体物製造装置２０の動作について説明する。
【００５９】
図７に示すように、平坦化ローラー２４によってインク層から除去されたインク、すなわち、廃棄インクは、ブレード２５によって平坦化ローラー２４から掻き落とされた後、廃棄インク受け部２６に溜まる。
【００６０】
そして、立体物製造装置２０の制御部４７は、特定のタイミングで吸引ポンプ３０によって廃棄インクボトル２８からエアーを吸引して廃棄インクボトル２８の内部を減圧することによって、廃棄インク受け部２６に溜まった廃棄インクを廃棄インクボトル２８に回収する。
【００６１】
利用者は、例えば廃棄インクボトル２８に廃棄インクが特定の程度溜まった場合に、廃棄インクボトル２８を交換する。
【００６２】
以下、立体物製造装置２０によって製造される立体物の具体例について説明する。
【００６３】
図８は、従来の立体物製造方法で立体物製造装置２０によって製造される立体物７０の正面断面図である。図９は、本発明の立体物製造方法で、一部のインク層の一部に対するインクの吐出量を厚さｔに相当する量より２５％減少させて立体物製造装置２０によって製造される立体物７０の正面断面図である。
【００６４】
図８および図９において、立体物７０は、目的造形物７１と、サポート部分７２とを備えている。立体物７０は、インク層７０ａ〜７０ｎなどの多数のインク層によって形成されている。各インク層の厚さは、全て厚さｔである。目的造形物７１は、表面側の部分としての表面部７１ａと、表面部７１ａより内側に配置されている内部７１ｂとを備えている。鉛直方向における表面部７１ａの厚さは、インク層の２層分の厚さであるが、２層分の厚さ以外の厚さでも良い。表面部７１ａの厚さは、例えば、５０μｍ〜５００μｍである。なお、図８および図９は立体物７０の正面断面図を示しているが、立体物７０は、側面断面についても正面断面と同様の構成である。また、サポート部分７２は目的造形物７１の下面だけに構成しているが、目的造形物７１の側面や上面に構成しても良い。
【００６５】
プリンタードライバー５４ａは、廃棄インクの節約の指示を受け付けるＵＩ（Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）をコンピューター５０の表示部５２に表示させる。そして、立体物７０の三次元データに基づいた立体物７０の製造を立体物製造装置２０に実行させることが操作部５１を介して指示される。ＵＩにおいて廃棄インクの節約が指示されなかったとき、従来の立体物製造方法で図８に示す立体物７０を立体物製造装置２０に製造させる製造データを生成する。一方で、ＵＩにおいて廃棄インクの節約が指示されたとき、本発明の立体物製造方法で図９に示す立体物７０を立体物製造装置２０に製造させる製造データを生成する。
【００６６】
なお、以下において、インク層に関して、インクジェットヘッド２３によるインクの吐出量を、厚さｔに相当する量より増加させる方法としては、例えば、インクジェットヘッド２３がインクを吐出させるための電圧を通常の電圧として図７に示した厚さＴで形成して平坦化しない方法、インクジェットヘッド２３にインクを吐出させるための電圧を通常の電圧より上げる方法と、ドットサイズ制御によってインクジェットヘッド２３に通常より大きいドットのインクを吐出させる方法と、インクジェットヘッド２３に吐出させるインクの単位面積当たりの液滴数に対応するデータ（以下「インクデータ」という。）に関して、厚さｔに相当するインクデータの数を１００％とした場合に１００％を超える数にする方法とが採用可能である。また、インク層に関して、インクジェットヘッド２３によるインクの吐出量を、厚さｔに相当する量より減少させる方法としては、例えば、インクジェットヘッド２３にインクを吐出させるための電圧を通常の電圧より下げる方法と、ドットサイズ制御によってインクジェットヘッド２３に通常より小さいドットのインクを吐出させる方法と、厚さｔに相当するインクデータの数を１００％とした場合に、インクデータを三次元方向２０ａ、２０ｂ、２０ｃに間引くことによってインクデータの数を１００％未満にする方法とが採用されることが可能である。
【００６７】
まず、従来の立体物製造方法での図８に示す立体物７０の製造方法について説明する。
【００６８】
制御部４７は、全てのインク層のそれぞれに関して、インクジェットヘッド２３によるインクの吐出量を、厚さｔに相当する量より２０％増加させて厚さＴとした後、平坦化ローラー２４による平坦化によって、増加させた２０％分を除去することによって、最終的な厚さを厚さｔにする。
【００６９】
次に、本発明の立体物製造方法での図９に示す立体物７０の製造方法について説明する。
【００７０】
まず、制御部４７は、インク層７０ａ〜７０ｃのそれぞれに関して、インクジェットヘッド２３によるインクの吐出量を、厚さｔに相当する量より２０％増加させた後、平坦化ローラー２４による平坦化によって、増加させた２０％分を除去することによって、最終的な厚さを厚さｔにする。
【００７１】
次いで、制御部４７は、インク層７０ｄ〜７０ｇのそれぞれに関して、立体物７０の表面部７１ａに相当する部分に対するインクジェットヘッド２３によるインクの吐出量を、厚さｔに相当する量より２０％増加させるとともに、立体物７０の内部７１ｂに相当する部分に対するインクジェットヘッド２３によるインクの吐出量を、厚さｔに相当する量より２５％減少させた後、平坦化ローラー２４による平坦化によって、立体物７０の表面部７１ａに相当する部分に対して、厚さｔに相当する量の２０％分を除去することによって、立体物７０の表面部７１ａに相当する部分の最終的な厚さを厚さｔにする。ここで、立体物７０の内部７１ｂに相当する部分は、鉛直方向において平坦化ローラー２４より低いので、平坦化ローラー２４に接触することがなく、平坦化されない。インク層７０ｄ〜７０ｇにおける、立体物７０の内部７１ｂに相当する部分は、本発明のインク吐出量減少領域を構成している。なお、インク層７０ｄ〜７０ｇの４層において、立体物７０の内部７１ｂに相当する部分を最終的に構成するインクは、立体物７０の表面部７１ａに相当する部分を最終的に構成するインクと比較して、厚さｔに相当する量の１００％（＝２５％×４）だけ少ない。すなわち、立体物７０の内部７１ｂに相当する部分の鉛直方向における高さは、インク層７０ｄ〜７０ｇの４層において、立体物７０の表面部７１ａに相当する部分の鉛直方向における高さとの差が１層毎に大きくなり、最終的に、立体物７０の表面部７１ａに相当する部分の鉛直方向における高さより厚さｔ分だけ低くなる。
【００７２】
次いで、制御部４７は、インク層７０ｈ〜７０ｌのそれぞれに関して、インクジェットヘッド２３によるインクの吐出量を、厚さｔに相当する量より２０％増加させた後、平坦化ローラー２４による平坦化によって、立体物７０の表面部７１ａに相当する部分に対して、厚さｔに相当する量の２０％分を除去することによって、立体物７０の表面部７１ａに相当する部分の最終的な厚さを厚さｔにする。ここで、立体物７０の内部７１ｂに相当する部分は、鉛直方向において平坦化ローラー２４より低いので、平坦化ローラー２４に接触することがなく、平坦化されない。インク層７０ｈ〜７０ｌにおける、立体物７０の内部７１ｂに相当する部分は、矢印２０ａで示すインク層の積層方向に直交する方向、すなわち、矢印２０ｂ（図３参照。）および矢印２０ｃで示すインク層の延在方向における範囲がインク吐出量減少領域に重なる領域を構成している。なお、インク層７０ｈ〜７０ｌの５層において、立体物７０の内部７１ｂに相当する部分を最終的に構成するインクは、立体物７０の表面部７１ａに相当する部分を最終的に構成するインクと比較して、厚さｔに相当する量の１００％（＝２０％×５）だけ多い。すなわち、立体物７０の内部７１ｂに相当する部分の鉛直方向における高さは、インク層７０ｈ〜７０ｌの５層において、１層毎に立体物７０の表面部７１ａに相当する部分の鉛直方向における高さに徐々に近付き、最終的に、立体物７０の表面部７１ａに相当する部分の鉛直方向における高さと同一になる。
【００７３】
次いで、制御部４７は、インク層７０ｍ〜７０ｎのそれぞれに関して、インクジェットヘッド２３によるインクの吐出量を、厚さｔに相当する量より２０％増加させた後、平坦化ローラー２４による平坦化によって、厚さｔに相当する量の２０％分を除去することによって、最終的な厚さを厚さｔにする。
【００７４】
制御部４７は、インク層７０ｎより上側のインク層に関して、インク層７０ｄ〜７０ｎに関する処理と同様の処理を繰り返す。
【００７５】
インク層７０ｄ〜７０ｎの１１層において、立体物７０の内部７１ｂに相当する部分に対して平坦化が実行されるのはインク層７０ｍ〜７０ｎの２層だけである。したがって、立体物７０の内部７１ｂにおいて平坦化が実行される確率は、２／１１である。すなわち、立体物７０の内部７１ｂにおいて平坦化が実行される確率は、１／５未満であり、平坦化による廃棄インクの量が従来の立体物製造方法の１／５未満となることを示している。この確率は、立体物７０の内部７１ｂに相当する部分に対するインクジェットヘッド２３によるインクの吐出量を、厚さｔに相当する量より減少させる場合の減少の割合と、立体物７０の内部７１ｂに相当する部分に対するインクジェットヘッド２３によるインクの吐出量を、厚さｔに相当する量より増加させる場合の増加の割合と、立体物７０の内部７１ｂに相当する部分に対して平坦化が実行されるインク層の層数とが調整されることによって、変えることが可能である。
【００７６】
図１０は、従来の立体物製造方法で立体物製造装置２０によって製造される立体物８０の正面断面図である。図１１は、本発明の立体物製造方法で複数の空洞のデータ（以下「空洞データ」という。）８０ａが形成された立体物８０の断面模式図である。
【００７７】
図１０において、立体物８０は、目的造形物８１と、目的造形物８１の側面のオーバーハング部分を下から支持するサポート部分８２とを備えている。
【００７８】
プリンタードライバー５４ａは、廃棄インクの節約の指示を受け付けるＵＩをコンピューター５０の表示部５２に表示させる。そして、プリンタードライバー５４ａは、立体物８０の三次元データに基づいた立体物８０の製造を立体物製造装置２０に実行させることが操作部５１を介して指示された場合に、ＵＩにおいて廃棄インクの節約が指示されていなかったとき、立体物８０を立体物製造装置２０に製造させる製造データを生成し、ＵＩにおいて廃棄インクの節約が指示されていたとき、複数の空洞データ８０ａが形成された図１１に示す立体物８０を立体物製造装置２０に製造させる製造データを生成する。
【００７９】
図１１はインク吐出量減少領域を空洞データで形成する例を示す。立体物８０の目的造形物８１およびサポート部分８２の内部には、鉛直方向および水平方向に隣接して並んでいる複数の空洞データ８０ａが存在する。水平方向に隣接して並んでいる空洞データ８０ａ同士の間の距離Ｗｎは、水平方向における空洞データ８０ａの幅Ｗｄより短い方が、インク吐出量減少領域が広いので好ましい。
【００８０】
以下、図１１に示す目的造形物８１およびサポート部分８２のうち空洞データ８０ａの近傍の部分の製造工程について説明する。
【００８１】
なお、以下において、平坦化前のインク層の鉛直方向における厚さはＴであり、平坦化後のインク層の鉛直方向における厚さはｔであり、空洞データ８０ａの鉛直方向における高さは、厚さＴや厚さｔより極めて大きい高さｇであるとする。
【００８２】
図１２は、目的造形物８１のうち空洞データ８０ａの近傍の部分の製造工程を示す図である。
【００８３】
制御部４７は、製造データにおいて鉛直方向に直交する方向、すなわち、水平方向に並んだ２つの空洞データ８０ａの近傍を製造する場合、図１２（ａ）に示すように、鉛直方向における最も上側のインク層の上端８３の高さが鉛直方向における空洞データ８０ａの下端８０ｂの高さに達した後、鉛直方向における空洞データ８０ａの上端８０ｃの高さに達するまで、インク層のそれぞれに関して、空洞データ８０ａに相当する部分Ｗｄ以外の部分Ｗnに対するインクジェットヘッド２３によるインクの吐出量を、厚さＴに相当する量にするとともに、空洞データ８０ａに相当する部分Ｗｄに対するインクジェットヘッド２３によるインクの吐出量をゼロにした後、平坦化ローラー２４による平坦化によって、空洞データ８０ａに相当する部分以外の部分Ｗｎの最終的な厚さをｔにする。したがって、空洞データ８０ａに相当する部分には溝８４が形成される。また、空洞データ８０ａに相当する部分は、本発明のインク吐出量減少領域を構成している。
【００８４】
制御部４７は、図１２（ｂ）に示すように、鉛直方向における最も上側のインク層の上端８３の高さが鉛直方向における空洞データ８０ａの上端８０ｃの高さに達すると、図１２（ｃ）に示すように、インク層のそれぞれに関して、インクジェットヘッド２３によって厚さＴの未硬化のインク層を形成した後、平坦化ローラー２４による平坦化によって厚さｔの未硬化のインク層を形成する。ここで、溝８４の内部に相当する部分は、鉛直方向において平坦化ローラー２４の下端より低いので、平坦化ローラー２４に接触することがなく、平坦化されない。鉛直方向における上端８３の高さが鉛直方向における空洞データ８０ａの上端８０ｃの高さ超であるインク層における、溝８４の内部に相当する部分は、インク層の延在方向における範囲がインク吐出量減少領域に重なる領域を構成している。なお、溝８４の外部に相当する部分に厚さｔのインク層を形成する度に、溝８４の内部に相当する部分には厚さＴのインク層が形成される。したがって、溝８４の外部に相当する部分に厚さｔのインク層を形成する度に、鉛直方向における溝８４の高さｈは、「Ｔ−ｔ」ずつ減少する。すなわち、図１２（ｂ）に示す状態から、溝８４の外部に相当する部分に厚さｔのインク層を「ｇ／（Ｔ−ｔ）」層形成すると、図１２（ｄ）に示すように溝８４は完全に無くなる。
【００８５】
インク吐出量減少領域に相当する、厚さｔのインク層の層数は、インク吐出量減少領域としての空洞データ８０ａの高さが高さｇであるので、「ｇ／ｔ」である。また、インク吐出量減少領域より上で、溝８４が完全に無くなるまでの、インク層の延在方向における範囲がインク吐出量減少領域に重なる領域に相当する、厚さｔのインク層の層数は、上述したように、「ｇ／（Ｔ−ｔ）」である。すなわち、これらの合計である「ｇＴ／ｔ（Ｔ−ｔ）」層の間は、空洞データ８０ａに相当する部分と、この部分より上の部分とにおいて、平坦化が行われない。更にその上の２層分のみ平坦化が行われて、その２層分の上に別の空洞データ８０ａが存在する場合、立体物８０の内部の特定の部分において平坦化が実行される確率は、２／｛２＋ｇＴ／ｔ（Ｔ−ｔ）｝である。ここで、ｇ＝２ｍｍ、Ｔ＝３２μｍ、ｔ＝２４μｍとすると、立体物８０の内部の特定の部分において平坦化が実行される確率は、１％未満である。すなわち、水平方向に隣接して並んでいる空洞データ８０ａ同士の間隔Ｗｎが水平方向における空洞データ８０ａの幅Ｗｄより極めて短い場合、立体物８０の内部において平坦化が実行される確率は、１／１００未満である。
【００８６】
図１３は、目的造形物８１の一部の概略の正面断面図である。図１３は、目的造形物８１におけるインク層の積層の状態に対する理解を容易にするために、目的造形物８１におけるインク層の積層のイメージを示している。なお、図１３においては、ｇ＝２ｍｍ、Ｔ＝３２μｍ、ｔ＝２４μｍとして上述した目的造形物８１と比較して、空洞データ８０ａの高さｇに対するインク層の厚さｔや厚さＴの比率を極めて大きく描いている。
【００８７】
以上においては、目的造形物８１およびサポート部分８２の空洞データ８０ａの近傍の部分の製造工程について説明したが、空洞データ８０ａの外形端部は目的造形物８１およびサポート部分８２の外形端部から内側に、例えば３ｍｍ離した方が良い。離すことで、目的造形物８１およびサポート部分８２の外形の変形を防止できる。
【００８８】
以上に説明したように、立体物製造システム１０は、特定のインク層をインクジェットヘッド２３によって形成する場合に、インクジェットヘッド２３によるインクの吐出量を、厚さｔに相当する量より減少させるインク吐出量減少領域を形成するので、特定のインク層の厚さを平坦化ローラー２４によって厚さｔに調整する場合にインク吐出量減少領域に対して平坦化ローラー２４によってインクが除去されない。したがって、立体物製造システム１０は、インク層から除去されるインクの量、すなわち廃棄されるインクの量を従来より大幅に低減することができる。
【００８９】
特に、立体物製造システム１０は、目的造形物８１より容積が大きい場合が多いサポート部分８２の少なくとも一部にインク吐出量減少領域を形成するとき、インク層から除去されるインクの量、すなわち廃棄されるインクの量を効果的に低減することができる。
【００９０】
立体物製造システム１０は、インク層から除去されるインクの量を従来より低減することができるので、インクの量の低減分に相当するインクのコスト分、立体物の製造コストを従来より低減することができる。
【００９１】
立体物製造システム１０は、インク層から除去されるインクの量を従来より低減することができるので、インク層から除去されるインクの量の低減分、立体物の製造による環境負荷を低減することができる。
【００９２】
図７に示すように、廃棄インク受け部２６は、平坦化ローラー２４による平坦化後の未硬化のインク層６２に接触することを防止するために、平坦化ローラー２４による平坦化後のインク層６２の表面、すなわち、平坦化面６２ａ（図７参照。）より鉛直方向における上側に配置されている必要がある。したがって、廃棄インク受け部２６は、鉛直方向に深くすることができず、容量が小さい。そのため、平坦化ローラー２４によってインク層から除去されるインクの量が多い場合、廃棄インク受け部２６から廃棄インクが適切なタイミングで廃棄インクボトル２８に回収されなかったとき、廃棄インクが廃棄インク受け部２６から溢れて立体物製造装置２０や、製造中の立体物を汚損する。しかしながら、立体物製造システム１０は、インク層から除去されるインクの量を従来より大幅に低減することができるので、廃棄インクが廃棄インク受け部２６から溢れる可能性を従来より低減することができ、その結果、立体物製造装置２０や、製造中の立体物が廃棄インクによって汚損される可能性を従来より低減することができる。
【００９３】
平坦化ローラー２４によってインク層から除去されるインクは、紫外線によって半硬化している場合があるので、例えばチューブ２９など、廃棄インクの流通の経路における詰まりの原因となる場合がある。平坦化ローラー２４によってインク層から除去される、半硬化しているインクによって廃棄インクの流通の経路において詰まりが発生すると、廃棄インク受け部２６から廃棄インクが廃棄インクボトル２８に回収されなくなり、廃棄インクが廃棄インク受け部２６から溢れて立体物製造装置２０や、製造中の立体物を汚損する。しかしながら、立体物製造システム１０は、インク層から除去されるインクの量を従来より大幅に低減することができるので、廃棄インクの流通の経路における詰まりの発生を従来より抑えることができる。したがって、立体物製造システム１０は、廃棄インクが廃棄インク受け部２６から溢れる可能性を従来より低減することができ、その結果、立体物製造装置２０や、製造中の立体物が廃棄インクによって汚損される可能性を従来より低減することができる。
【００９４】
立体物製造システム１０は、インク層から除去されるインクの量を従来より低減することができるので、廃棄インクボトル２８の交換頻度を従来より大幅に低減することができる。また、廃棄インク受け部２６を脱着容易としたり、カートリッジ或いは不織布等の吸取り部材として、定期的に洗浄、廃棄、或いは交換しても良く、その場合、廃棄インクボトル２８や吸引ポンプ３０等が不要となる。すなわち、立体物製造システム１０は、利便性を従来より向上すると共に、立体物製造装置２０の部品の数を減らすことができる。
【００９５】
立体物製造システム１０は、特定のインク層をインクジェットヘッド２３によって形成する場合に、直接的に造形品質に寄与しない、立体物の内部に相当する部分にインク吐出量減少領域を形成する。ここで、立体物の内部とは、立体物のサポート部分の場合には、サポート部分の表面から例えば３ｍｍなどの特定の厚さの領域より内側の部分である。なお、サポート部分の表面とは、目的造形物９０と接する面も含む。また、立体物の内部とは、立体物の目的造形物の場合には、目的造形物の表面から特定の厚さの領域より内側の部分である。ただし、外部から視認されるためのカラー層を目的造形物が備える場合には、目的造形物の内部は、目的造形物においてカラー層より内側の部分であることが好ましい。
【００９６】
図１４は、目的造形物９０の内部構造を示す平面断面図である。なお、図１４は、サポート部分を省略して描いている。
【００９７】
図１４に示すように、目的造形物９０は、内部を形成する部分９１と、部分９１より外側の複数の「層」からなる。ここで「層」とは、目的造形物９０の表面の法線方向に一定の厚さで構成される領域のことである。この複数の「層」は、ホワイトのインクによって形成される光反射層９２と、光反射層９２より外側で透明のインクによって形成される分離層９３と、分離層９３より外側でシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックなどの減法混色法によるカラーのインクと透明のインクによって着色或いはカラー画像が形成されるカラー層９４と、カラー層９４より外側で透明のインクによって形成される保護層９５からなる。これらの各層の前記法線方向の厚さは、光反射層９２とカラー層９４が１００μmから５００μmの範囲にあり、分離層９３と保護層９５が５０μmから１００μmの範囲にあることで、良好な表面カラー画質が得られる。部分９１は外部からは視認されないので、他の層に使用するインクや、それらの複数のインクで形成して、目的造形物９０の外観形状と内部を形成する。光反射層９２は、保護層９５とカラー層９４、分離層９３を透過した外部からの光を反射して再び外部に出して可視化し、同時に部分９１を外部から不可視化するために設けられている。分離層９３は、光反射層９２とカラー層９４のインクの混色を避けて分離するために設けられている。保護層９５は、カラー層９４を外部の刺激による擦り傷や色変化から保護するために設けられている。目的造形物９０は、部分９１にインク吐出量減少領域を配置しても良いし、部分９１だけでなく、光反射層９２および分離層９３にもインク吐出量減少領域を配置しても良い。しかしながら、目的造形物９０は、少なくともカラー層９４にインク吐出量減少領域を配置しないことが好ましい。また、目的造形物９０が着色或いはカラー画像を有せず、部分９１だけで形成されている場合は、外観形状の品質を確保するために、部分９１の少なくとも最外層、例えば表面から３ｍｍなどの特定の厚さにはインク吐出量減少領域を配置しないことが好ましい。
【００９８】
立体物製造システム１０は、目的造形物９０においてカラー層９４より内側にインク吐出量減少領域が配置される場合、目的造形物９０のカラー層９４に対するインクの吐出量がインク層の形成の際に減少させられることを抑えることができ、その結果、目的造形物９０のカラーの品質が低下することを抑えることができる。
【００９９】
立体物製造システム１０は、立体物製造装置２０が使用する製造データにおいてインク吐出量減少領域に対応する部分に空洞データ８０ａ（図１１参照。）を形成することによって、インク吐出量減少領域を形成する場合、インク吐出量減少領域を形成する製造データを容易に生成することができる。なお、立体物製造システム１０は、立体物製造装置２０が使用する製造データにおいてインク吐出量減少領域に対応する部分の全部ではなく、一部のみに空洞データを形成しても良い。
【０１００】
立体物製造システム１０は、インク吐出量減少領域を設けずに立体物を製造する場合、立体物の各インク層の、鉛直方向における厚みが水平方向における全ての範囲において一定である。ここで、インク層は、紫外線照射部２７によって鉛直方向における上側から照射される紫外線によって硬化するので、僅かではあるが、鉛直方向における上側ほど収縮する。したがって、例えば、立体物製造システム１０は、各インク層の鉛直方向における厚みが水平方向における全ての範囲において一定である、図１５（ａ）に示すように水平方向に真っ直ぐ延在する立体物１００の製造データに基づいて製造されても、図１５（ｂ）に示すように鉛直方向に変形して反った立体物１００を製造する場合がある。立体物製造システム１０は、立体物１００に反りが発生すると、硬化した反りの先端部分が平坦化ローラー２４にぶつかり、立体物１００を製造することができない。また、立体物１００に反りが発生すると、インクジェットヘッド２３のノズル面が立体物１００を擦るので、例えばインクジェットヘッド２３など、立体物製造装置２０の故障の原因になる。なお、図１５（ｂ）に示す立体物１００には、端部ほど上側に位置する反りが発生している。しかしながら、立体物製造システム１０は、各インク層を透明なインクで形成する場合、下層ほど多量に紫外線が照射されることになるので、図１５（ｂ）とは逆に端部ほど下側に位置する反りが発生する。なお、図１５では、立体物１００のうち目的造形物のみを示しており、目的造形物の周囲に形成するサポート部分は省略している。
【０１０１】
立体物製造システム１０は、インク吐出量減少領域を設けて立体物を製造する場合、図１５（ｃ）に示すように、インク層の延在方向に設けたインク吐出量減少領域１０１によってインク層の矢印２０ａで示す積層方向におけるインク層の変形や反りを抑えることができるので、立体物１００の形状の精度を向上することができる。ここで、立体物製造システム１０は、図１５（ｃ）に示すように、インク層の延在方向における範囲が互いに少なくとも一部重ならない複数のインク吐出量減少領域１０１を立体物１００に形成することが、積層方向におけるインク層の反りを効果的に抑える観点から好ましい。
【０１０２】
立体物製造システム１０は、鉛直方向に直交する方向において、方向毎のインク吐出量減少領域の周期性に差異が大きい立体物を製造するより、方向毎のインク吐出量減少領域の周期性に差異が小さい立体物を製造する方が、積層方向におけるインク層の反りを効果的に抑える観点から好ましい。例えば、図１６（ａ）に示す立体物１１０は、矢印２０ｂで示す前後方向のインク吐出量減少領域１１１の周期性と、矢印２０ｃで示す左右方向のインク吐出量減少領域１１１の周期性とに差異が有る。一方、図１６（ｂ）に示す立体物１１０は、矢印２０ｂで示す前後方向のインク吐出量減少領域１１２の周期性と、矢印２０ｃで示す左右方向のインク吐出量減少領域１１２の周期性とに差異が無い。したがって、立体物製造システム１０は、図１６（ａ）に示す立体物１１０を製造するより、図１６（ｂ）に示す立体物１１０を製造する方が、積層方向におけるインク層の反りを効果的に抑える観点から好ましい。また、立体物製造システム１０は、鉛直方向に直交する全ての方向において、周期性が無いことが、積層方向におけるインク層の反りを効果的に抑える観点から好ましい。すなわち、立体物製造システム１０は、鉛直方向に直交する全ての方向において、インク吐出量減少領域の位置、大きさおよび形状がランダムであることが、積層方向におけるインク層の反りを効果的に抑える観点から好ましい。なお、図１６（ａ）において、立体物１１０のうちインク吐出量減少領域１１１として示した部分をインク吐出量減少領域ではない領域とし、インク吐出量減少領域１１１として示していない部分をインク吐出量減少領域としても良い。同様に、図１６（ｂ）において、立体物１１０のうちインク吐出量減少領域１１２として示した部分をインク吐出量減少領域ではない領域とし、インク吐出量減少領域１１２として示していない部分をインク吐出量減少領域としても良い。
【０１０３】
立体物製造システム１０は、インク層の延在方向に直交する方向における範囲が互いに一部のみ重なる複数のインク吐出量減少領域を立体物に形成しても良い。例えば、立体物製造システム１０は、図１７に示す立体物１２０を製造しても良い。図１７に示す立体物１２０は、インク層の延在方向において隣接するインク吐出量減少領域１２１同士が、インク層の延在方向に直交する方向においてずれて配置されている。すなわち、インク層の延在方向において隣接するインク吐出量減少領域１２１同士は、インク層の延在方向に直交する方向における範囲が互いに一部のみ重なっている。そのため、立体物１２０は、全てのインク層に関して、平坦化ローラー２４によって表面の全体に平坦化が実行されることが無い。立体物製造システム１０は、インク層の延在方向に直交する方向における範囲が互いに一部のみ重なる複数のインク吐出量減少領域を立体物に形成する場合、平坦化ローラー２４によって表面の全体に平坦化が実行されるインク層を、これらのインク吐出量減少領域によって低減することができ、その結果、平坦化ローラー２４による平坦化の失敗を低減することができる。立体物製造システム１０は、平坦化ローラー２４による平坦化の前のインク層を構成するインクの粘着力が強い場合、平坦化ローラー２４による平坦化の際に平坦化ローラー２４にインクが付着し過ぎてしまい、インク層の厚さを厚さｔ未満にしてしまったり、平坦化ローラー２４の回転がインクの付着によって停止してしまったりすることがある。そのため、立体物製造システム１０は、インク層の表面のうち平坦化ローラー２４によって平坦化が実行される面積が大きいほど、これらの問題の発生する可能性が高くなるので、使用されるインクの種類が限定される可能性が高い。しかしながら、立体物製造システム１０は、インク層の表面のうち平坦化ローラー２４によって平坦化が実行される面積を低減することができるので、これらの問題の発生する可能性を低減することができ、その結果、使用可能なインクの種類を増加させることができる。
【０１０４】
立体物製造システム１０は、本実施の形態において、インク吐出量減少領域を含む製造データをコンピューター５０によって生成する。しかしながら、立体物製造システム１０は、インク吐出量減少領域を含む製造データを立体物製造装置２０によって生成しても良い。
【０１０５】
また、本実施の形態において、インク吐出量減少領域の形状を矩形で説明したが、立体形状であれば、球形、半球形、円柱形、角柱形、円錐形、角錐形、目的造形物の内部領域の形状などの任意の形状が可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０  立体物製造システム
２０  立体物製造装置
２０ａ  矢印（インク層の延在方向に直交する方向を示す矢印）
２０ｂ  矢印（インク層の延在方向を示す矢印）
２０ｃ  矢印（インク層の延在方向を示す矢印）
２３  インクジェットヘッド
２４  平坦化ローラー（平坦化機構）
４７  制御部
６１、６２  インク層
７０  立体物
７０ａ〜７０ｃ  インク層
７０ｄ〜７０ｇ  インク層（特定のインク層）
７０ｈ〜７０ｌ  インク層（特定のインク層の上側のインク層）
７０ｍ〜７０ｎ  インク層
７１  目的造形物
７１ｂ  内部
８０  立体物
８０ａ  空洞データ
８１  目的造形物
９０  目的造形物
９４  カラー層
１００  立体物
１０１  インク吐出量減少領域
１１０  立体物 
１１１  インク吐出量減少領域
１１２  インク吐出量減少領域
１２０  立体物
１２１  インク吐出量減少領域
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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