(57)【要約】【課題】材料噴射造形を行うときの造形品質を向上する。【解決手段】１回目の往路Ｆ１でモデル材２０１を吐出して、硬化ユニット２４Ａにて硬化させ、１回目の復路Ｒ１でモデル材２０１を吐出して、吐出直後に、モデル材２０１の表面を平坦化ローラ２３で平坦化し、硬化ユニット２４Ａにて硬化してモデル材層２１１を造形し、２回目の往路Ｆ２でサポート材２０２を吐出して、硬化ユニット２４Ａにて硬化させ、２回目の復路Ｒ２でサポート材２０２を吐出して、吐出直後に、サポート材２０２の表面を平坦化ローラ２３で平坦化して、硬化ユニット２４Ａにて硬化し、サポート材層２１２を造形する。【選択図】図３
2020151872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モデル材及びサポート材をそれぞれ吐出する複数の吐出手段と、
造形物が載置される造形ステージと、
前記吐出された前記モデル材及び前記サポート材のそれぞれの表面を平坦化する１又は複数の平坦化手段と、
前記吐出された前記モデル材と前記サポート材のそれぞれを硬化する１又は複数の硬化手段と、
造形動作を制御する手段と、を備え、
前記造形ステージと前記複数の吐出手段とは相対移動可能に配置され、
前記制御する手段は、
前記複数の吐出手段と前記造形ステージとを相対移動させ、
往路及び復路のいずれでも前記モデル材を吐出させ、復路で前記モデル材を吐出させた直後に前記平坦化手段及び前記硬化手段で前記モデル材の平坦化と硬化を行わせるモデル材層造形動作と、
往路及び復路のいずれでも前記サポート材を吐出させ、復路で前記サポート材を吐出させた直後に前記平坦化手段及び前記硬化手段で前記サポート材の平坦化と硬化を行わせるサポート材層造形動作と、を制御する
ことを特徴とする立体造形物を造形する装置。
【請求項２】
前記モデル材層造形動作を行った後、前記サポート材層造形動作を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の立体造形物を造形する装置。
【請求項３】
前記モデル材層造形動作を複数回行った後、前記モデル材層造形動作の回数よりも少ない回数の前記サポート材層造形動作で、前記複数回の前記モデル材層造形動作で造形した前記モデル材層の厚みとほぼ同じ厚みの前記サポート材層を造形する
ことを特徴とする請求項２に記載の立体造形物を造形する装置。
【請求項４】
前記サポート材層造形動作の往路で吐出する前記サポート材の厚みを、前記モデル材層造形動作で造形した前記モデル材の厚みよりも厚くする
ことを特徴とする請求項３に記載の立体造形物を造形する装置。
【請求項５】
前記モデル材層造形動作の復路で吐出する前記モデル材の厚みは、往路で吐出する前記モデル材の厚みよりも厚くする
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の立体造形物を造形する装置。
【請求項６】
前記モデル材層又は前記サポート材を造形しないときには、前記モデル材層造形動作又は前記サポート材層造形動作を省略する
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の立体造形物を造形する装置。
【請求項７】
モデル材をサポート材で支持しながら前記モデル材からなる立体造形物を造形する方法であって、
前記モデル材及び前記サポート材をそれぞれ吐出する複数の吐出手段と造形物が載置される造形ステージとを相対移動させ、
往路及び復路のいずれでも前記モデル材を吐出させ、復路で前記モデル材を吐出させた直後に前記モデル材の平坦化と硬化を行ってモデル材層を造形する動作と、
往路及び復路のいずれでも前記サポート材を吐出させ、復路で前記サポート材を吐出させた直後に前記サポート材の平坦化と硬化を行ってサポート材層を造形する動作と、を行う
ことを特徴とする立体造形物を造形する方法。
【請求項８】
モデル材をサポート材で支持しながら前記モデル材からなる立体造形物を造形する造形動作の制御をコンピュータに行わせるためのプログラムであって、
前記モデル材及び前記サポート材をそれぞれ吐出する複数の吐出手段と造形物が載置される造形ステージとを相対移動させ、
往路及び復路のいずれでも前記モデル材を吐出させ、復路で前記モデル材を吐出させた直後に前記モデル材の平坦化と硬化を行ってモデル材層を造形する動作の制御と、
往路及び復路のいずれでも前記サポート材を吐出させ、復路で前記サポート材を吐出させた直後に前記サポート材の平坦化と硬化を行ってサポート材層を造形する動作の制御と、を前記コンピュータに行わせるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は立体造形物を造形する方法、立体造形物を造形する装置、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
立体造形物（三次元造形物）を造形する装置として、立体造形物を形成する造形材（モデル材）と、モデル材の形状支持用のサポート材とを使用し、モデル材、サポート材の吐出、平坦化（平滑化）、硬化を繰り返し、最終的にサポート材を除去してモデル材からなる立体造形物を造形する材料噴射造形方式（マテリアルジェット方式）のものが知られている。
【０００３】
従来、モデル材及びサポート材のいずれかを先に吐出して硬化させた上で、他方を続けて吐出して硬化させることで、未硬化のモデル材とサポート材との混和を抑制するものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０９６４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示されているように、モデル材とサポート材とのいずかを先に吐出して硬化させるだけでは、未硬化のモデル材が着弾後に濡れ広がり、エッジ精度が低下するという課題がある。
【０００６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、立体造形物の造形品質を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明に係る立体造形物を造形する装置は、
モデル材及びサポート材をそれぞれ吐出する複数の吐出手段と、
造形物が載置される造形ステージと、
前記吐出された前記モデル材及び前記サポート材のそれぞれの表面を平坦化する１又は複数の平坦化手段と、
前記吐出された前記モデル材と前記サポート材のそれぞれを硬化する１又は複数の硬化手段と、
造形動作を制御する手段と、を備え、
前記造形ステージと前記複数の吐出手段、平坦化手段及び硬化手段とは相対移動可能に配置され、
前記制御する手段は、
前記複数の吐出手段と前記造形ステージとを相対移動させ、
往路及び復路のいずれでも前記モデル材を吐出させ、復路で前記モデル材を吐出させた直後に前記平坦化手段及び前記硬化手段で前記モデル材の平坦化と硬化を行わせるモデル材層造形動作と、
往路及び復路のいずれでも前記サポート材を吐出させ、復路で前記サポート材を吐出させた直後に前記平坦化手段及び前記硬化手段で前記サポート材の平坦化と硬化を行わせるサポート材層造形動作と、を制御する
構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、立体造形物の造形品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る立体造形物を造形する装置の一例の模式的説明図である。
【図２】同装置の造形動作の制御に係わる部分のブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態における造形動作の説明に供するフロー図である。
【図４】同じく具体的動作の一例の説明に供する平面説明図である。
【図５】同じく具体的動作の一例の断面説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態における造形動作の説明に供するフロー図である。
【図７】同じく具体的動作の一例の説明に供する平面説明図である。
【図８】同じく具体的動作の一例の断面説明図である。
【図９】同実施形態におけるサポート材を吐出したときの表面形状の説明に供する断面説明図である。
【図１０】モデル材の高さとサポート材の高さを同じにしたときの造形物の説明に供する断面説明図である。
【図１１】モデル材の高さよりもサポート材の高さを高くしたときの造形物の説明に供する断面説明図である。
【図１２】スライスレイヤの説明に供する説明図である。
【図１３】本発明の第３実施形態の説明に供する断面説明図である。
【図１４】第３実施形態の造形動作の説明に供するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る立体造形物を造形する装置の一例の概要について図１を参照して説明する。図１は同装置の模式的説明図である。
【００１１】
この立体造形物を造形する装置（立体造形装置という。）１００は、材料噴射造形装置であり、造形物１０が載置される造形ステージ１１と、造形ステージ１１上に造形物１０を順次積層しながら造形する造形ユニット２０とを備えている。
【００１２】
造形ステージ１１は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に移動可能に構成されている。なお、造形ユニット２０をＸ方向に移動させる構成とすることもできる。これによって、往路、復路の造形動作を実現できる。
【００１３】
造形ユニット２０は、複数の吐出手段として、モデル材２０１を吐出する吐出手段である第１ヘッド２１と、サポート材２０２を吐出する吐出手段である第２ヘッド２２とを備えている。なお、造形ステージ１１を移動させずに、造形ユニット２０をＸ方向に移動することによって、往路、復路の造形動作を実現してもよい。
【００１４】
また、造形ユニット２０は、吐出されたモデル材２０１及びサポート材２０２をそれぞれ平坦化（平滑化）する平坦化手段である１つの平坦化ローラ２３と、活性エネルギー線としての紫外線を照射してモデル材２０１及びサポート材２０２をそれぞれ硬化させる２つの硬化ユニット２４Ａ、２４Ｂとを備えている。
【００１５】
ここでは、Ｘ方向において、造形ステージ１１が往路方向に移動するとき、第１ヘッド２１の上流側に平坦化ローラ２３を、平坦化ローラ２３の上流側に硬化ユニット２４Ａをそれぞれ配置している。また、同じく、第１ヘッド２１の下流側に第２ヘッド２２を、第２ヘッド２２の下流側に硬化ユニット２４Ｂを並べて配置している。
【００１６】
次に、立体造形装置の造形動作の制御に係わる部分の概要について図２を参照して説明する。図２は同制御に係わる部分のブロック図である。
【００１７】
造形制御手段５０１は、造形動作を制御する手段であり、例えば、ＣＰＵ、ＣＰＵ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本発明に係るプログラムを含むプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭと、造形データ等を一時格納するＲＡＭなどで構成される。
【００１８】
造形制御手段５０１は、外部の造形データ作成装置６００から造形データを受信する。造形データ作成装置６００は、最終形態の造形物（立体造形物）をスライスしたスライスデータである造形データ（断面データ）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成されている。
【００１９】
造形制御手段５０１は、モデル材２０１を吐出する第１ヘッド２１を駆動制御するヘッド駆動制御部５０８に対して造形データを転送し、ヘッド駆動制御部５０８は第１ヘッド２１から造形データに従ってモデル材２０１を吐出させる。
【００２０】
造形制御手段５０１は、サポート材２０２を吐出する第２ヘッド２２を駆動制御するヘッド駆動制御部５０９に対して造形データを転送し、ヘッド駆動制御部５０９は第２ヘッド２２から造形データに従ってサポート材２０２を吐出させる。
【００２１】
造形制御手段５０１は、モータ駆動部５１０を介して造形ステージをＸ方向に移動させるＸ方向走査機構５５０を構成するモータを駆動し、造形ステージ１１を造形ユニット２０に対して相対的に往復移動させる。
【００２２】
造形制御手段５０１は、モータ駆動部５１１を介して造形ステージ１１をＹ方向に移動させるＹ方向走査機構５５１を構成するモータを駆動する。造形制御手段５０１は、モータ駆動部５１２を介して造形ステージ１１をＺ方向に移動（昇降）させるＺ方向走査機構５５２を構成するモータを駆動する。なお、造形制御手段５０１は、モータ駆動部５１０、５１１、又は５１２を介して造形ステージ１１をX、Y、またはZ方向に移動させているが、第１ヘッド２１または第２ヘッド２１をＸ、Ｙ、又はＺ方向に移動させてもよい。
【００２３】
造形制御手段５０１は、モータ駆動部５１６を介して平坦化ローラ２３を回転させるモータ５５６を回転駆動し、造形ステージ１１上で吐出されたモデル材２０１及びサポート材２０２の平坦化を行う。造形制御手段５０１は、硬化制御部５１９を介して硬化ユニット２４Ａ、２４Ｂによる紫外線照射を制御して、吐出されたモデル材２０１及びサポート材２０２の硬化を制御する。
【００２４】
ここで、造形制御手段５０１は、本発明に係るプログラムに従って、第１ヘッド２１、第２ヘッド２２と造形ステージ１１とを相対移動させ、往路及び復路のいずれでもモデル材２０１を吐出させ、復路でモデル材２０１を吐出させた直後に平坦化ローラ２３及び硬化ユニット２４でモデル材２０１の平坦化と硬化を行わせるモデル材層造形動作と、往路及び復路のいずれでもサポート材２０２を吐出させ、復路でサポート材２０２を吐出させた直後に平坦化ローラ２３及び硬化ユニット２４でサポート材２０２の平坦化と硬化を行わせるサポート材層造形動作とを制御する。
【００２５】
次に、本発明に第１実施形態における造形動作について図３ないし図５を参照して説明する。図３は同造形動作の説明に供するフロー図、図４は同じく具体的動作の一例の説明に供する平面説明図、図５は同じく具体的動作の一例の断面説明図である。
【００２６】
図３を参照して、１回目の往路Ｆ１で第１ヘッド２１からモデル材２０１を吐出して、厚みｔ１のモデル材２０１の層を形成し、硬化ユニット２４Ａにて硬化させる（ステップＳ１、以下、単に「Ｓ１」というように表記する。）。このステップＳ１ではモデル材２０１の表面を平坦化ローラ２３で平坦化しない。
【００２７】
次いで、１回目の復路Ｒ１で第１ヘッド２１からモデル材２０１を吐出して、厚みｔ２のモデル材２０１の層を形成しながら、吐出直後に、モデル材２０１の表面を平坦化ローラ２３で平坦化して、厚みｔ３（ｔ３≦ｔ２）のモデル材２０１の層とし、硬化ユニット２４Ａにて硬化する（Ｓ２）。これらのステップＳ１、Ｓ２で、往路及び復路で積層されたモデル材層２１１が造形される（モデル材層造形動作）。
【００２８】
このとき、復路Ｒ１で吐出するモデル材２０１の厚みｔ２は、往路Ｆ１で吐出するモデル材２０１の厚みｔ１よりも厚く（ｔ２＞ｔ１）することで、平坦化を行っても厚みｔ３を確実に確保することができる。
【００２９】
その後、２回目の往路Ｆ２で第２ヘッド２２からサポート材２０２を吐出して、厚みｔ４のサポート材２０２の層を形成し、硬化ユニット２４Ａにて硬化させる（Ｓ３）。このステップＳ３でもステップＳ１と同様にサポート材２０２の表面を平坦化ローラ２３で平坦化しない。
【００３０】
次いで、２回目の復路Ｒ２で第２ヘッド２２からサポート材２０２を吐出して、厚みｔ５のサポート材２０２の層を形成しながら、吐出直後に、サポート材２０２の表面を平坦化ローラ２３で平坦化して、厚みｔ６（ｔ６≦ｔ５）のサポート材２０２の層とし、硬化ユニット２４Ａにて硬化する（Ｓ４）。これらのステップＳ３、Ｓ４で往路及び復路で積層されたサポート材層２１２が造形される（サポート材層造形動作）。
【００３１】
このとき、復路Ｒ２で吐出するサポート材２０２の厚みｔ５は、往路Ｆ２で吐出するサポート材２０２の厚みｔ４よりも厚く（ｔ５＞ｔ４）することで、平坦化を行っても厚みｔ６を確実に確保することができる。
【００３２】
次に、本実施形態の造形動作の具体例について図４及び図５を参照して説明する。
例えば、図５（ａ）に示すように、１回目の往路Ｆ１でモデル材２０１を吐出して厚みｔ１の層２０１ａを形成する。そして、１回目の復路Ｒ１でモデル材２０１を吐出して厚みｔ２の層２０１ｂを形成しながら、吐出直後に、厚みｔ２のモデル材２０１の表面を平坦化して厚みｔ３とし、硬化させる。これにより、図４及び図５（ｂ）に示すように、層２０１ａと層２０１ｂで形成されるモデル材層２１１を造形する。
【００３３】
その後、図５（ｃ）に示すように、２回目の往路Ｆ２でサポート材２０２を吐出して厚みｔ４の層２０２ａを形成する。そして、２回目の復路Ｒ２でサポート材２０２を吐出して厚みｔ５の層２０２ｂを形成しながら、吐出直後に、厚みｔ５のサポート材２０２を平坦化して厚みｔ６とし、硬化させる。これにより、図４及び図５（ｄ）に示すように、層２０２ａと層２０２ｂで形成されるサポート材層２１２を造形する。
【００３４】
これらのモデル材層２１１とサポート材層２１２で１層の造形物の層２１０が形成される。
【００３５】
このように、モデル材２０１とサポート材２０２を互いに異なる走査（スキャン）で吐出、硬化させる。例えば、モデル材２０１を硬化させてからサポート材２０２を吐出する（逆でもよい。）ことにより、モデル材２０１とサポート材２０２が未硬化状態で隣接して混和することを防止できる。
【００３６】
そして、本実施形態のように、復路でモデル材２０１又はサポート材２０２を吐出しながら平坦化ローラ２３で平坦化し、硬化ユニット２４で硬化することで、モデル材とサポート材の吐出直後に平坦化と硬化を行うことができる。
【００３７】
これにより、アール（Ｒ）の小さい良好なエッジを形成することができ、造形品質が向上する。
【００３８】
なお、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、往路と復路のＹ座標を同一にしてもよいし、異ならせてもよい。例えば、図４（ａ）の例では、１回目の往路Ｆ１と１回目の復路Ｒ１のモデル材２０１について、Ｙ座標の吐出位置を同一にしている。さらに、２回目の往路Ｆ２と２回目の復路Ｒ２のモデル材２０１について、Ｙ座標の吐出位置を同一にしている。なお、モデル材２０１とサポート材２０２のＹ座標の吐出位置を同一にしている。
【００３９】
また、図４（ｂ）の例では、１回目の往路Ｆ１と１回目の復路Ｒ１のモデル材２０１について、Ｙ座標の吐出位置を異ならせている。さらに、２回目の往路Ｆ２と２回目の復路Ｒ２のモデル材２０１について、Ｙ座標の吐出位置を異ならせている。なお、１回目の往路Ｆ１と２回目の往路Ｆ２のモデル材２０１について、Ｙ座標の吐出位置を同一にしている。１回目の復路Ｒ１と２回目の復路Ｒ２のモデル材２０１について、Ｙ座標の吐出位置を同一にしている。
【００４０】
次に、本発明に第２実施形態における造形動作について図６ないし図８を参照して説明する。図６は同造形動作の説明に供するフロー図、図７は同じく具体的動作の一例の説明に供する平面説明図、図８は同じく具体的動作の一例の断面説明図である。
【００４１】
図６を参照して、１回目の往路Ｆ１で第１ヘッド２１からモデル材２０１を吐出して、厚みｔ１のモデル材２０１の層を形成し、硬化ユニット２４Ａにて硬化させる（Ｓ１１）。このステップＳ1１ではモデル材２０１の表面を平坦化ローラ２３で平坦化しない。
【００４２】
その後、１回目の復路Ｒ１で第１ヘッド２１からモデル材２０１を吐出して、厚みｔ２のモデル材２０１の層を形成しながら、吐出直後に、モデル材２０１の表面を平坦化ローラ２３で平滑化して、厚みｔ３（ｔ３≦ｔ２）のモデル材２０１の層とし、硬化ユニット２４Ａにて硬化する（Ｓ１２）。これらのステップＳ１、Ｓ２で、往路及び復路で積層されたモデル材層２１１が造形される（モデル材層造形動作）。
【００４３】
次いで、２回目の往路Ｆ２で第１ヘッド２１からモデル材２０１を吐出して、厚みｔ１１のモデル材２０１の層を形成し、硬化ユニット２４Ａにて硬化させる（Ｓ１３）。このステップ１３ではステップＳ1１と同様にサポート材２０２の表面を平坦化ローラ２３で平坦化しない。
【００４４】
その後、２回目の復路Ｒ２で第１ヘッド２１からモデル材２０１を吐出して、厚みｔ１２のモデル材２０１の層を形成しながら、吐出直後に、モデル材２０１の表面を平坦化ローラ２３で平滑化して、厚みｔ１３（ｔ１３≦ｔ１２）のモデル材２０１の層とし、硬化ユニット２４Ａにて硬化する（Ｓ１４）。
【００４５】
このように、ステップＳ１１、Ｓ１２、ステップ１３、１４の２回のモデル材層造形動作を行うことでモデル材層２１１を造形している。
【００４６】
次いで、３回目の往路Ｆ３で第２ヘッド２２からサポート材２０２を吐出して、厚みｔ７（ｔ７＞ｔ１＋ｔ３とする。）のサポート材２０２の層を形成し、硬化ユニット２４Ａにて硬化させる（Ｓ１５）。このステップＳ１５ではサポート材２０２の表面を平坦化ローラ２３で平坦化しない。
【００４７】
その後、３回目の復路Ｒ２で第２ヘッド２２からサポート材２０２を吐出して、厚みｔ８のサポート材２０２の層を形成しながら、吐出直後に、サポート材２０２の表面を平坦化ローラ２３で平坦化して、厚みｔ９（ｔ９≦ｔ８）のサポート材２０２の層とし、硬化ユニット２４Ａにて硬化する（Ｓ１６）。
【００４８】
このように、ステップＳ１５、Ｓ１６では、モデル材層造形動作の回数（２回）よりも少ない回数（１回）のサポート材層造形動作で、複数回のモデル材層造形動作で造形したモデル材層２１１の厚み（ｔ１＋ｔ３＋ｔ１１＋ｔ１３）とほぼ同じ厚み（ｔ７＋ｔ９）のサポート材層２１２を造形する。
【００４９】
なお、ステップＳ１１〜Ｓ１４でモデル材２０１を吐出する第１ヘッド２１の１回の吐出量は、ステップＳ１５でサポート材２０２を吐出する第２ヘッド２２の１回の吐出量より少ない。
【００５０】
次に、本実施形態の造形動作の具体例について図７及び図８を参照して説明する。
例えば、図８（ａ）に示すように、前記第１実施形態で説明したと同様に、１回目の往路Ｆ１でモデル材２０１を吐出して厚みｔ１の層２０１ａを形成する。そして、１回目の復路Ｒ１でモデル材２０１を吐出して厚みｔ２の層２０１ｂを形成しながら、吐出直後に、厚みｔ２のモデル材２０１の表面を平坦化して厚みｔ３とし、硬化させる。
【００５１】
さらに、２回目の往路Ｆ２でモデル材２０１を吐出して厚みｔ１２の層２０１ｃを形成する。そして、２回目の復路Ｒ１でモデル材２０１を吐出して厚みｔ１２の層２０１ｄを形成しながら、吐出直後に、厚みｔ１２のモデル材２０１の表面を平坦化して厚みｔ１３とし、硬化させる。これにより、図７及び図８（ｂ）に示すように、層２０２ａ〜２０２ｄで形成されるモデル材層２１１を造形する。
【００５２】
その後、図８（ｃ）に示すように、３回目の往路Ｆ３でサポート材２０２を吐出して厚みｔ７の層２０２ａを形成する。そして、３回目の復路Ｒ３でサポート材２０２を吐出して厚みｔ８の層２０２ｂを形成しながら、吐出直後に、厚みｔ８のサポート材２０２を平坦化して厚みｔ９とし、硬化させる。これにより、図７及び図８（ｄ）に示すように、層２０２ａと層２０２ｂで形成されるサポート材層２１２を造形する。
【００５３】
これらのモデル材層２１１とサポート材層２１２で１層の造形物の層２１０が形成される。
【００５４】
このようにすることで、前記第１実施形態の作用効果が得られるとともに、少ない走査回数で造形物の層２１０の高さを高くすることができ、造形速度を向上できる。
【００５５】
つまり、本実施形態では、先行する２回の往復走査でモデル材２０１の層（モデルレイヤ）を２レイヤ分形成してから、後続する１回の往復走査でサポート材２０２の層（サポートレイヤ）を、モデルレイヤの２レイヤ分の高さ（厚み）と実質的に同等にして造形する。
【００５６】
これにより、第１実施形態では、８スキャン（４回の往復移動）で造形できる造形物の層２１０の厚みを、第２実施形態では、６スキャン（３回の往復移動）で造形することができる。
【００５７】
次に、本実施形態におけるサポート材とモデル材の高さ（厚み）の関係について図９ないし図１１を参照して説明する。図９はサポート材を吐出したときの表面形状の説明に供する断面説明図である。図１０はモデル材の高さとサポート材の高さを同じにしたときの造形物の説明に供する断面説明図、図１１はモデル材の高さよりもサポート材の高さを高くしたときの造形物の説明に供する断面説明図である。
【００５８】
図９に示すように、モデル材層２１１を造形後、サポート材２０２を吐出して層を形成するとき、サポート材２０２のモデル材２０１との界面上端部の高さＺ２は、サポート材２０２の中央部の高さＺ１よりも低くなる。
【００５９】
そのため、図１０（ａ）に示すように、３回目の往路Ｆ３でサポート材２０２を吐出したときの層２０２ａの膜厚が不十分であると、３回目の復路Ｒ３で吐出したサポート材２０２の層２０２ｂを平坦化、硬化を行ったとき、サポート材２０２の層２０２ｂとモデル材層２１１との界面が不完全となる（隙間２０３が生じる）可能性が高い。
【００６０】
このように、界面が不完全な状態で、図１０（ｂ）に示すように、次のスライスレイヤにおいてモデル材２０１の層２０１ｅ、２０１ｆでオーバーハング形状を造形した場合、図１０（ｃ）に示すように、造形物３００の内エッジ３０１の形状が劣化する。
【００６１】
そこで、本実施形態では、図１１（ａ）にも示すように、３回目の往路Ｆ３でサポート材２０２の層２０２ａを形成するとき、層２０２ａの厚みｔ７を、モデル材２０１の層２０１ａ、２０１ｂの２層分の厚み（ｔ１＋ｔ３）よりも厚く（ｔ７＞（ｔ１＋ｔ３）する。好ましくは、吐出時のモデル材２０１の層２０１ａ、２０１ｂの２層分の厚み（ｔ１＋ｔ２）≦ｔ７とする。
【００６２】
これにより、モデル材層２１１とサポート材２０２の層２０２ａとの界面が確実に形成され、図１１（ｂ）に示すように、次のスライスレイヤにおいてモデル材２０１の層２０１ｅ、２０１ｆでオーバーハング形状を造形した場合でも、図１１（ｃ）に示すように、造形物３００の内エッジ３０１の形状が良好になる（アールが小さくなる）。
【００６３】
ここで、「スライスレイヤ」について図１２を参照して説明する。図１２はスライスレイヤの説明に供する説明図である。
【００６４】
先行する複数回（ｎ回）のモデル材２０１を吐出する往復走査で形成するモデル材層２１１の厚みと、後行するｎ回より少ない回数のサポート材２０２を吐出する往復走査で形成するサポート材層２１２の厚みとがほぼ同じになる場合、このときの高さ（厚み）ｔ分を「スライスレイヤＳＬ」とする。
【００６５】
次に、本発明の第３実施形態について図１３を参照して説明する。図１３は同実施形態の説明に供する断面説明図である。
【００６６】
立体造形物の形状、姿勢、あるいは、造形モードなどによって、スライスレイヤＳＬにおいてモデル材２０１又はサポート材２０２のいずれしか存在しないスライスレイヤＳＬが存在することもある。
【００６７】
例えば、図１３に示すように、スライスレイヤＳＬ１〜ＳＬ４を積層するとき、スライスレイヤＳＬ２はモデル材２０１のみのスライスレイヤであり、スライスレイヤＳＬ３はサポート材２０２のみのスライスレイヤとなっている。
【００６８】
このように、造形するスライスレイヤがモデル材及びサポート材のいずれかのみを含む場合には、含まれない他方のサポート材又はモデル材を吐出する走査を行わないようにする。なお、サポート材のみ含むスライスレイヤは、例えば、２つの立体造形物を上下に造形するときなどの分離用に形成することが考えられる。
【００６９】
これにより、造形時間を短縮することができ、造形速度を向上することができる。
【００７０】
次に、この第３実施形態の造形動作について図１４のフロー図を参照して説明する。
【００７１】
ここでは、スライスレイヤＳＬが、先行する２回の往復走査でモデル材２０１を吐出し、後続する１回の往復走査でサポート材２０２を吐出し造形される場合を例にする。
【００７２】
Ｎ＝ｋ−１番目のスライスレイヤの造形が終了し（Ｓ２０）、ｋ番目のスライスレイヤの造形を行うとき、ｋ番目のスライスレイヤにモデル材データが存在するか（モデル材領域があるか）否かを判別する（Ｓ２１）。
【００７３】
ここで、ｋ番目のスライスレイヤにモデル材データが存在するときには、１回目の往路でモデル材２０１を厚みｔ１にて吐出、硬化する（Ｓ２２）。次いで、１回目の復路でモデル材２０１を厚みｔ２にて吐出し、厚みｔ３に平坦化し、硬化する（Ｓ２３）。
【００７４】
その後、２回目の往路でモデル材２０１を厚みｔ１１にて吐出、硬化する（Ｓ２４）。次いで、２回目の復路でモデル材２０１を厚みｔ１２にて吐出、厚みｔ１３に平坦化し、硬化する（Ｓ２５）。
【００７５】
その後、また、ステップＳ２１において、ｋ番目のスライスレイヤにモデル材データが存在しないときには、ｎ番目のスライスレイヤにサポート材データが存在するか（サポート領域があるか）否かを判別する（Ｓ２６）。
【００７６】
ここで、ｎ番目のスライスレイヤにサポート材データが存在するときには、３回目の往路でサポート材２０２を厚みｔ７（ｔ７＞ｔ１＋ｔ２）にて吐出、硬化する（Ｓ２７）。次いで、３回目の復路でサポート材２０２を厚みｔ８にて吐出し、厚みｔ９に平坦化し、硬化する（Ｓ２８）。その後、次のスライスレイヤを（ｎ＝ｋ＋１）とし（Ｓ２９）、ステップＳ２１の処理に戻る。
【００７７】
これに対し、ｎ番目のスライスレイヤにサポート材データが存在しないときには、次のスライスレイヤを（ｎ＝ｋ＋１）とし（Ｓ２９）、ステップＳ２１の処理に戻り、サポート材２０２を吐出する往復走査は省略する。
【００７８】
このようにして、第２実施形態よりも更に造形時間を短縮できる。
【符号の説明】
【００７９】
１００  立体造形装置
１０  造形物
１１  造形ステージ
２０  造形ユニット
２１  第１ヘッド
２２  第２ヘッド
２３  平坦化ローラ（平坦化手段）
２４  硬化ユニット（硬化手段）
２１０  造形物の層
２１１  モデル材層
２１２  サポート材層
５０１  造形制御手段
【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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