(57)【要約】 【課題】吐出手段内メニスカスの安定化を実施しながら、造形品質を保つことが可能な造形方法、造形装置および造形プログラムを提供する。【解決手段】本発明の造形方法は、造形層を造形する前と後において廃棄造形層を造形し、往路の造形層を造形する前の廃棄造形層と、復路の造形層を造形する前の廃棄造形層は、第１のパルスで造形材料を吐出して造形し、往路の造形層を造形した後の廃棄造形層と、復路の造形層を造形した後の廃棄造形層は、第２のパルスで造形材料を吐出して造形する。【選択図】図１
2020142438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
造形材料を吐出する吐出手段と造形テーブルとが相対的に往復に走査して造形層を造形する造形方法であって、
造形層を造形する前と後において廃棄造形層を造形し、
往路の造形層を造形する前の廃棄造形層と、復路の造形層を造形する前の廃棄造形層は、第１のパルスで造形材料を吐出して造形し、
往路の造形層を造形した後の廃棄造形層と、復路の造形層を造形した後の廃棄造形層は、第２のパルスで造形材料を吐出して造形する、
造形方法。
【請求項２】
前記第１のパルスと前記第２のパルスは異なる、
請求項１に記載の造形方法。
【請求項３】
前記第１のパルスは、単パルスであり、
前記第２のパルスは、多パルスである、
請求項２に記載の造形方法。
【請求項４】
往路の造形層を造形する前の廃棄造形層、および、復路の造形層を造形する前の廃棄造形層の各々を造形する際に前記吐出手段から吐出する造形材料のサイズは略同一であり、
往路の造形層を造形した後の廃棄造形層、および、復路の造形層を造形した後の廃棄造形層の各々を造形する際に前記吐出手段から吐出する造形材料のサイズは略同一であり、
往復走査後の廃棄造形層の層厚は造形層の層厚と略同一である、
請求項１乃至３のうちの何れか１項に記載の造形方法。
【請求項５】
往路の造形層を造形する前の廃棄造形層、および、復路の造形層を造形する前の廃棄造形層の各々を造形する際に前記吐出手段から吐出する造形材料により形成されるドットの径は略同一であり、
往路の造形層を造形した後の廃棄造形層、および、復路の造形層を造形した後の廃棄造形層の各々を造形する際に前記吐出手段から吐出する造形材料により形成されるドットの径は略同一であり、
往復走査後の廃棄造形層の層厚は造形層の層厚と略同一である、
請求項１乃至３のうちの何れか１項に記載の造形方法。
【請求項６】
往路の造形層を造形する前の廃棄造形層、および、復路の造形層を造形する前の廃棄造形層の各々を造形する際に前記吐出手段から吐出する造形材料により形成されるドットの高さは略同一であり、
往路の造形層を造形した後の廃棄造形層、および、復路の造形層を造形した後の廃棄造形層の各々を造形する際に前記吐出手段から吐出する造形材料により形成されるドットの高さは略同一であり、
往復走査後の廃棄造形層の層厚は造形層の層厚と略同一である、
請求項１乃至３のうちの何れか１項に記載の造形方法。
【請求項７】
造形層を造形する前の廃棄造形層を造形する際の前記吐出手段からの造形材料の吐出は、該造形層を造形する際の前記吐出手段からの造形材料の吐出よりも低周波の駆動で行う、
請求項１乃至６のうちの何れか１項に記載の造形方法。
【請求項８】
造形層を造形する前の廃棄造形層の造形を開始した後、該造形層の造形を開始するまでに、走査の速度を加速する、
請求項１乃至７のうちの何れか１項に記載の造形方法。
【請求項９】
走査方向と交差する方向において、廃棄造形層を同一直線上に形成しない、
請求項１乃至８のうちの何れか１項に記載の造形方法。
【請求項１０】
造形材料は、モデル材又はサポート材である、
請求項１乃至９のうちの何れか１項に記載の造形方法。
【請求項１１】
造形材料を吐出する吐出手段と造形テーブルとが相対的に往復に走査して造形層を造形する造形装置であって、
造形層を造形する前と後において廃棄造形層を造形する制御を行い、
往路の造形層を造形する前の廃棄造形層と、復路の造形層を造形する前の廃棄造形層は、第１のパルスで造形材料を吐出して造形し、
往路の造形層を造形した後の廃棄造形層と、復路の造形層を造形した後の廃棄造形層は、第２のパルスで造形材料を吐出して造形する制御を行う制御部を備える、
造形装置。
【請求項１２】
造形材料を吐出する吐出手段と造形テーブルとが相対的に往復に走査して造形層を造形する造形装置に、
造形層を造形する前と後において廃棄造形層を造形する制御を行い、
往路の造形層を造形する前の廃棄造形層と、復路の造形層を造形する前の廃棄造形層は、第１のパルスで造形材料を吐出して造形し、
往路の造形層を造形した後の廃棄造形層と、復路の造形層を造形した後の廃棄造形層は、第２のパルスで造形材料を吐出して造形する制御を行うステップを実行させるための造形プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造形方法、造形装置および造形プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、３次元データを基に、造形材料を３次元データの断面形状に吐出、積層することで３次元物体を造形する際に、吐出手段内のメニスカス安定化のために造形テーブル上に造形物とは別に空吐出を行う技術が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、高精度に三次元構造物を形成することができる形成装置および形成方法の提供する目的で、３次元構造物を構成するための層を形成するためにインクを吐出する記録ユニットと、記録ユニットをメンテナンスするメンテナンスユニットと、記録ユニットを制御する制御ユニットを備え、該制御ユニットは、記録ユニットがメンテナンスユニットによってメンテナンスを受ける位置から層の形成を開始する位置までの間において上記インクを予備的に吐出する（空吐出を行う）ように制御する構成が開示されている。
【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、従来技術においては、造形品質を保ちながら、吐出手段内のメニスカスを安定化させることができなかった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、吐出手段内メニスカスの安定化を実施しながら、造形品質を保つことが可能な造形方法、造形装置および造形プログラ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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、造形材料を吐出する吐出手段と造形テーブルとが相対的に往復に走査して造形層を造形する造形方法であって、造形層を造形する前と後において廃棄造形層を造形し、往路の造形層を造形する前の廃棄造形層と、復路の造形層を造形する前の廃棄造形層は、第１のパルスで造形材料を吐出して造形し、往路の造形層を造形した後の廃棄造形層と、復路の造形層を造形した後の廃棄造形層は、第２のパルスで造形材料を吐出して造形する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、吐出手段内メニスカスの安定化を実施しながら、造形品質を保つことが可能な造形方法、造形装置および造形プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態の造形システムの構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、実施形態の制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施形態の制御装置が有する機能の一例を示す図である。
【図４】図４は、実施形態の空吐出方法を説明するための図である。
【図５】図５は、実施形態の空吐出方法を説明するための図である。
【図６】図６は、実施形態の空吐出方法を説明するための図である。
【図７】図７は、実施形態の空吐出方法を説明するための図である。
【図８】図８は、１つの液滴を単パルスで吐出する際の駆動波形の一例を示す図である。
【図９】図９は、１つの液滴を多パルスで吐出する際の駆動波形の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態の制御部の動作例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、変形例の吐出方法を説明するための図である。
【図１２】図１２は、変形例の吐出方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る造形方法、造形装置および造形プログラムの実施形態を詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態の造形システムの構成の一例を示す図である。図１に示すように、造形システムは、造形テーブル１と、ヘッドモジュール２と、制御装置１００と、を含む。造形テーブル１は、造形層１１、廃棄造形層１２ａ、１２ｂが保持されるテーブルである。制御装置１００はヘッドモジュール２の動作を制御する。この造形システムでは、制御装置１００の制御の下、造形テーブル１とヘッドモジュール２とが、図１の左右方向に対応するＸ方向（主走査方向）、図１の奥行き方向に対応するＹ方向（副走査方向）、図１の上下方向に対応するＺ方向（積層方向）に相対的な移動を行いながら、ヘッドモジュール２から造形テーブル１上に液滴（造形材料）の吐出と硬化を繰り返し行い、造形テーブル１上に造形層１１を形成する。また、造形テーブル１上の、主走査方向の両端部には、空吐出により廃棄造形層１２ａ、１２ｂが形成される。以下の説明では、廃棄造形層１２ａ、１２ｂを区別しない場合は、単に「廃棄造形層１２」と称する。
【００１１】
なお、空吐出（予備吐出）とは、造形テーブル１上の領域のうち、造形層１１が形成される造形領域以外の領域に、液滴（造形材料）を吐出することを意味する。図１では、造形テーブル１の造形領域の外側である両端の領域が、廃棄造形層１２が形成される領域となっている。本明細書では、この空吐出により形成される造形層を「廃棄造形層」と称する。造形データに基づく造形層１１とは別に、廃棄造形層１２を形成することにより、ヘッドモジュール２の吐出精度を向上させることができる。
【００１２】
ヘッドモジュール２は、造形材料を吐出する吐出手段の一例であり、液滴を吐出する印字ヘッドと、液滴を硬化させるための液滴硬化手段（例えばＵＶ光源）と、未硬化の液滴を平滑化するローラとを搭載している。例えばヘッドモジュール２に搭載された印字ヘッドが「造形材料を吐出する吐出手段」に対応していると考えてもよい。なお、印字ヘッド、液滴硬化手段、及びローラは、一体であってもよいし、別体であってもよい。造形層１１および廃棄造形層１２ａ、１２ｂは、ヘッドモジュールを主走査方向に往復に走査することで形成することができる。また、例えばＹ方向（副走査方向）に長尺のヘッドモジュール２を用いて、造形テーブル１との相対的な移動をＸ方向（主走査方向）とＺ方向（積層方向）のみとすることもできる。なお、ヘッドモジュール２は固定されたままで、造形テーブル１が移動してもよいし、造形テーブル１は固定されたままで、ヘッドモジュール２が移動してもよい。これによって、印字ヘッドは、往路および復路で液滴を吐出することができる。なお、造形をする際、全ての造形層１１において往路および復路で液滴を吐出してもよいし、造形層１１ごとに変更してもよい。液滴硬化手段やローラについても全ての造形層１１において往路および復路で駆動させてもよいし、造形層１１ごとに変更してもよい。
【００１３】
次に、図２を参照しながら、制御装置１００のハードウェア構成について説明する。図２は、制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００１４】
制御装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１と、ＲＯＭ（Ｒｅｅｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０３とを含む主制御装置１００Ａを備えている。
【００１５】
ＣＰＵ１０１は、造形システム全体の制御を司る。ＲＯＭ１０２は、ＣＰＵ１０１に本発明に係わる制御を含む造形動作の制御を実行させるためのプログラムを含む造形プログラム、その他の固定データを格納する。ＲＡＭ１０３は、造形データ等を一時格納する。
【００１６】
制御装置１００は、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ；Ｎｏｎ−Ｖｏｌａｔｉｌｅ  ＲＡＭ）１０４を備えている。また、制御装置１００は、画像データに対する各種信号処理等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）１０５を備えている。
【００１７】
造形データ作成装置２００は、最終形態の造形物（立体造形物）を造形層毎にスライスされた切断面を示す２次元データ（造形データ）を作成する装置であり、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置で構築されている。
【００１８】
制御装置１００は、各種センサの検知信号を取り込むためのＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）１０７を備えている。
【００１９】
制御装置１００は、ヘッドモジュール２に搭載された印字ヘッドを駆動制御するヘッド駆動制御部１０８を備えている。
【００２０】
制御装置１００は、ヘッドモジュール２をＸ方向に移動させるＸ方向走査機構１３０を構成するモータを駆動するモータ駆動部１１０と、ヘッドモジュール２をＹ方向に移動させるＹ方向走査機構１４０を構成するモータを駆動するモータ駆動部１１１を備えている。
【００２１】
制御装置１００は、造形テーブル１をＺ方向に昇降させるＺ方向昇降手段１５０のモータを駆動するモータ駆動部１１２を備えている。なお、Ｚ方向への昇降は、ヘッドモジュール２を昇降させる構成とすることもできる。
【００２２】
制御装置１００は、ヘッドモジュール２に搭載された平坦化ローラを回転駆動するモータ１６０を駆動するモータ駆動部１１３、ヘッドモジュールに搭載された印字ヘッドのメンテナンス機構１７０を駆動するメンテナンス駆動部１１４を備えている。
【００２３】
制御装置１００は、ヘッドモジュールに搭載されたＵＶ照射ユニット１８０による紫外線照射を制御する硬化制御部１１５を備えている。
【００２４】
制御装置１００のＩ／Ｏ１０７には、装置の環境条件としての温度及び湿度を検出する温湿度センサ１９０などの検知信号やその他のセンサ類の検知信号が入力される。
【００２５】
制御装置１００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル１２２が接続されている。
【００２６】
制御装置１００は、造形データ作成装置２００から造形データを受信する。制御装置１００は、入力された造形データに従い造形物（立体造形物）を造形するよう駆動処理される。これにより、造形システムにおいて、所望の造形物が造形される。
【００２７】
図３は、制御装置１００が有する機能の一例を示す図である。図３に示すように、制御装置１００は、制御部３００を有する。制御部３００は、「制御部」の一例であり、造形層１１を造形する前と後において廃棄造形層１２を造形する制御を行い、往路の造形層１１を造形する前の廃棄造形層１２と、復路の造形層を造形する前の廃棄造形層１２は、第１のパルスで造形材料を吐出して造形し、往路の造形層１１を造形した後の廃棄造形層１２と、復路の造形層１１を造形した後の廃棄造形層１２は、第２のパルスで造形材料を吐出して造形する制御を行う。第１のパルスと第２のパルスは異なり、本実施形態では、第１のパルスは、単パルスであり、第２のパルスは、多パルスである。より具体的な内容については後述する。
【００２８】
図３に示すように、制御部３００は、吐出制御部３０１、照射制御部３０２、移動制御部３０３を有する。吐出制御部３０１は、ヘッドモジュール２からの液滴の吐出を制御する。具体的には、吐出制御部３０１は、ヘッド駆動制御部１０８などの動作を制御する。照射制御部３０２は、造形テーブル１上に吐出された液滴を硬化させる紫外線照射を制御する。具体的には、照射制御部３０２は、硬化制御部１１５などの動作を制御する。移動制御部３０３は、造形テーブル１とヘッドモジュール２との相対的な移動を制御する。具体的には、移動制御部３０３は、モータ駆動部１１０、１１１、１１２などの動作を制御する。上述した制御部３００の機能は、吐出制御部３０１、照射制御部３０２、移動制御部３０３の各々の機能の組み合わせにより実現されるが、これに限られるものではない。制御部３００が有する各種の機能は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２等に格納されたプログラムを実行することにより実現されるが、これに限らず、例えば制御部３００が有する各種の機能のうちの一部または全部が、専用のハードウェア回路（例えば半導体集積回路等）で実現されてもよい。
【００２９】
以下、本実施形態の空吐出方法について説明する。図４に示すように、造形層１１、廃棄造形層１２ａ、１２ｂは、双方向印字により形成される。双方向印字とは、造形テーブル１とヘッドモジュール２とが相対的に移動することにより、往路および復路でヘッドモジュール２が吐出動作することである。図４の例では、廃棄造形層１２ａの往路で吐出される液滴２２ａ（造形材料）の滴サイズと廃棄造形層１２ｂの復路で吐出される液滴３２ｂの滴サイズとが等しく、且つ廃棄造形層１２ｂの往路で吐出される液滴２２ｂの滴サイズと廃棄造形層１２ａの復路で吐出される液滴３２ａの滴サイズとが等しく、往路・復路の主走査解像度が同一であるため、廃棄造形層１２ａ、１２ｂは、双方向印字により異なる厚さの２レイヤーが積層され、２レイヤー分の積層厚が等しい構成となっている。
【００３０】
つまり、本実施形態では、往路の造形層１１を造形する前の廃棄造形層１２ａ、および、復路の造形層１１を造形する前の廃棄造形層１２ｂの各々を造形する際にヘッドモジュール２から吐出する液滴（造形材料）のサイズは略同一であり、往路の造形層１１を造形した後の廃棄造形層１２ｂ、および、復路の造形層１１を造形した後の廃棄造形層１２ａの各々を造形する際にヘッドモジュール２から吐出する液滴のサイズは略同一であり、往復走査後の廃棄造形層１２の層厚は造形層１１の層厚と略同一である。このような構成とすることにより、主走査方向の走査時、造形層１１の積層前に行う空吐出時の液滴２２ａ、３２ｂの滴サイズは、ヘッド液室内圧力安定化のために調整し、造形層１１の積層後に行う空吐出時の液滴２２ｂ、３２ａの滴サイズは造形層１１と同一の高さを形成するように調整することができるので、主走査方向往復の印字で形成される廃棄造形層１２ａ、１２ｂの積層厚と造形層１１の積層厚を同一にすることが可能となる。
【００３１】
また、造形層１１の主走査方向の往路で吐出される液滴２１の滴サイズと、復路で吐出される液滴３１の滴サイズは同一でも構わないし、復路のみ吐出量を増加させて滴サイズを液滴３１＞液滴２１とする、或いは復路のみ吐出量を減少させて滴サイズを液滴２１＞液滴３１としても構わない。滴サイズの制御に関しては、吐出滴の重量で管理する方法、メディアに着弾した液滴をＸＹ平面上で測定した径により管理する方法、メディアに着弾した液滴のＺ方向の高さを用いる方法の何れか、或いはこれらの複数を用いることにより実施可能となる。
【００３２】
図５は、造形テーブル１に着弾した液滴２２ａおよび液滴３２ａの各々の径をＸＹ平面上で測定した結果を示す図であり、図５に示すＤ２ａは液滴２２ａの径を示し、Ｄ３ａは液滴３２ａの径を示す。
【００３３】
図６は、造形テーブル１に着弾した液滴２２ａおよび液滴３２ａの各々のＺ方向の高さを測定した結果を示す図であり、図６に示すＨ２ａは液滴２２ａの高さを示し、Ｈ３ａは液滴３２ａの径を示す。
【００３４】
ここでは、造形テーブル１に着弾した液滴を「ドット」と称する。本実施形態では、往路の造形層１１を造形する前の廃棄造形層１２ａ、および、復路の造形層１１を造形する前の廃棄造形層１２ｂの各々を造形する際にヘッドモジュールから吐出する液滴（２２ａ、３２ｂ）により形成されるドットの径は略同一であり、往路の造形層１１を造形した後の廃棄造形層１２ｂ、および、復路の造形層１１を造形した後の廃棄造形層１２ａの各々を造形する際にヘッドモジュールから吐出する液滴（２２ｂ、３２ａ）により形成されるドットの径は略同一である。そして、往復走査後の廃棄造形層１２の層厚は造形層１１の層厚と略同一である。
【００３５】
また、往路の造形層１１を造形する前の廃棄造形層１２ａ、および、復路の造形層１１を造形する前の廃棄造形層１２ｂの各々を造形する際にヘッドモジュール２から吐出する液滴（２２ａ、３２ｂ）により形成されるドットの高さは略同一であり、往路の造形層１１を造形した後の廃棄造形層１２ｂ、および、復路の造形層１１を造形した後の廃棄造形層ａの各々を造形する際にヘッドモジュール２から吐出する液滴（２２ｂ、３２ａ）により形成されるドットの高さは略同一である。そして、往復走査後の廃棄造形層１２の層厚は造形層１１の層厚と略同一である。
【００３６】
また、本実施形態では、制御部３００は、造形層１１を造形する前の廃棄造形層１２ａを造形する際のヘッドモジュール２からの液滴の吐出は、該造形層１１を造形する際のヘッドモジュール２からの液滴の吐出よりも低周波の駆動とする制御を行う。より具体的には、図７に示すように、制御部３００は、造形層１１を造形する前の空吐出時の液滴２２ａ、３２ｂは第１のパルスとして単パルス、低周波（２ｋＨｚ以下）のヘッド駆動で吐出し、造形層１１を造形する際の液滴２１、３１を高周波（１４ｋＨｚ等）のヘッド駆動で吐出した後、造形層１１を造形した後の空吐出時の液滴２２ｂ、３２ａを第２のパルスとして多パルスのヘッド駆動で吐出する制御を行う。
【００３７】
このような構成とすることにより、往復印字の際の造形層１１の積層前に常に単パルス、低周波の空吐出が実施されるため、吐出手段内圧力を安定させた状態で造形層１１の印字をすることで、造形物の品質の低下を防止する共に、高い生産性を実現させることができる。また、造形層１１を造形した後の空吐出時の液滴２２ｂ、３２ａは多パルスで吐出することにより滴サイズを大きくすることで、単パルスで吐出した液滴２２ａ、３２ｂ分の薄い積層厚を補い、往復走査後の廃棄造形層１２ａ、１２ｂの積層厚を造形層１１と同一とすることが可能となる。
【００３８】
図８は、１つの液滴を単パルスで吐出する際の駆動波形（ヘッドモジュール２に搭載された印字ヘッドを駆動する電圧の波形）の一例を示す図であり、図９は、１つの液滴を多パルスで吐出する際の駆動波形の一例を示す図である。
【００３９】
図１０は、双方向印字により、造形層１１、廃棄造形層１２ａ、１２ｂを造形する際の制御部３００の動作例を示すフローチャートである。各ステップの具体的な内容は上述したとおりである。図１０に示すように、まず制御部３００は、往路の造形層１１を造形する前の廃棄造形層１２ａを造形する制御を行う（ステップＳ１）。ここでは、第１のパルスとして単パルスのヘッド駆動で吐出される。次に、制御部３００は、往路の造形層１１を造形する制御を行う（ステップＳ２）。次に、制御部３００は、往路の造形層１１を造形した後の廃棄造形層１２ｂを造形する制御を行う（ステップＳ３）。ここでは、第２のパルスとして多パルスのヘッド駆動で吐出される。
【００４０】
次に、制御部３００は、復路の造形層１１を造形する前の廃棄造形層１２ｂを造形する制御を行う（ステップＳ４）。ここでは、第１のパルスとして単パルス、低周波（２ｋＨｚ以下）のヘッド駆動で吐出される。次に、制御部３００は、復路の造形層１１を造形する制御を行う（ステップＳ５）。次に、制御部３００は、復路の造形層１１を造形した後の廃棄造形層１２ａを造形する制御を行う（ステップＳ６）。ここでは、第２のパルスとして多パルスのヘッド駆動で吐出される。
【００４１】
以上に説明したように、本実施形態では、造形層１１を造形する前と後において廃棄造形層１２を造形し、往路の造形層１１を造形する前の廃棄造形層１２と、復路の造形層を造形する前の廃棄造形層１２は、第１のパルスで造形材料を吐出して造形し、往路の造形層１１を造形した後の廃棄造形層１２と、復路の造形層１１を造形した後の廃棄造形層１２は、第２のパルスで造形材料を吐出して造形する。上述したように、第１のパルスと第２のパルスは異なり、第１のパルスは単パルスであり、第２のパルスは多パルスである。これにより、往復印字の際の造形層１１の積層前は単パルスの空吐出が実施されるため、吐出手段内圧力を安定させた状態で造形層１１を造形することができるので、造形物の品質の低下を防止する共に、高い生産性を実現させることができる。また、造形層１１を造形した後は多パルスの空吐出が実施されて滴サイズが大きくなるため、単パルスで吐出した液滴分の薄い積層厚を補うことができる。さらに、往復走査後の廃棄造形層１２ａ、１２ｂの積層厚を同一にすることが可能となるので、造形動作中の廃棄造形物１２とノズル面とのギャップを一定に保つことができる。つまり、本実施形態によれば、吐出手段内メニスカスの安定化を実施しながら、造形動作中の廃棄造形物とノズル面とのギャップを一定に保つことができる。
【００４２】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【００４３】
以下、変形例を記載する。以下の変形例は上述の実施形態と組み合わせることもできるし、変形例同士を任意に組み合わせることもできる。
【００４４】
（１）変形例１
例えば制御部３００は、造形層１１を造形する前の廃棄造形層１２の造形を開始した後、該造形層１１の造形を開始するまでに、走査の速度を加速する制御を行う形態であってもよい。例えば図１１に示すように、造形層１１を造形する前の空吐出時の液滴２２ａ、３２ｂを、単パルス、低周波（例えば２ｋＨｚ以下）のヘッド駆動で吐出開始し、主走査方向における造形層１１の造形開始位置までに加速領域を設け、造形層１１造形時の液滴２１、３１を高周波（例えば１４ｋＨｚ等）のヘッド駆動で吐出する。加速領域は造形物層を形成する前の空吐出時の液滴２２ａ、３２ｂの後半部と重なっても構わず、造形層１１を造形した後の空吐出時の液滴２２ｂ、３２ａの吐出時に減速領域を設ける構成となっている。上記構成とすることにより、造形物の品質低下を防止する共に高い生産性を実現させ、且つ主走査方向の装置サイズを低減させることが可能となる。
【００４５】
（２）変形例２
例えば制御部３００は、走査方向と交差する方向において、廃棄造形層を同一直線上に形成しない制御を行う形態であってもよい。例えば図１２に示すように、廃棄造形層１２ａ、１２ｂをＹ方向（走査方向と交差する方向）の同一直線上には形成せず、薄板形状をジグザグに連結させて配置した構成とすることもできる。このような構成とすることにより、積層高さが増加した場合においても廃棄造形層１２ａ、１２ｂはＸ方向に強度を持つことができるため、少量の液滴で廃棄造形層１２を形成することが可能となり、廃棄インク量の削減を達成することができる。
【００４６】
（３）変形例３
造形物を造形するための造形材料は、モデル材又はサポート材であってもよい。モデル材は、光や熱等のエネルギーを付与することにより硬化する液体であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。モデル材は、例えば単官能モノマー、多官能モノマー等の重合性モノマー、オリゴマー、光重合開始剤を含むことが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含む。モデル材は、吐出手段で吐出できる粘度や表面張力等の液物性を有することが好ましい。
【００４７】
サポート材（形状支持用液体）は、水素結合能を有するモノマー（Ａ）と、水素結合能を有する溶媒（Ｂ）と、重合開始剤（Ｃ）と、を含み、水素結合能を有する溶媒（Ｂ）が、炭素数３以上６以下のジオール、カルボン酸化合物、アミン化合物、エステル化合物、ケトン化合物、及びウレア化合物から選択される少なくとも１種であり、更に必要に応じてその他の成分を含む。サポート材は、サポート材の溶解性を高めると、除去は容易になる一方でサポート性能が不足し、また、造形装置を大型化して造形体積を大きくする場合、形状支持能力が不足するという問題がある。サポート材は、水崩壊性を有することが好ましい。なお、水崩壊性とは、水に浸漬したときに、硬化物が細かく分解され、当初有していた形状や性質を維持できなくなることを意味する。
【００４８】
（プログラム）
上述の制御装置１００で実行されるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよいし、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。また、各種プログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１      造形テーブル
２      ヘッドモジュール
１１    造形層
１２    廃棄造形層
１００  制御装置
３００  制御部
３０１  吐出制御部
３０２  照射制御部
３０３  移動制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５０】
【特許文献１】特開２０１６−０１６５６８号公報
【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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