(57)【要約】【課題】  支持材を形成する材料を少なく抑えながら、歩留まりよく構造体を製造することが可能な製造方法を提供する。【解決手段】  形成中の構造体を支持材にて支持した状態で、前記形成中の構造体または前記形成中の構造体と前記支持材とで形成される面の少なくとも一部に転写用部材の表面に設けられた前記構造体となるための層を積層することを複数回行う積層工程を有し、前記積層工程において前記支持材を状態変化させることにより前記支持材を移動させることを特徴とする構造体の製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
形成中の構造体を支持材にて支持した状態で、前記形成中の構造体または前記形成中の構造体と前記支持材とで形成される面の少なくとも一部に転写用部材の表面に設けられた前記構造体となるための層を積層することを複数回行う積層工程を有し、
前記積層工程において前記支持材を状態変化させることにより前記支持材を移動させることを特徴とする構造体の製造方法。
【請求項２】
前記積層工程における複数回の積層のうち、所定の回の積層と前記所定の回の次の回の積層との間に、前記支持材を移動させることを特徴とする請求項１に記載の構造体の製造方法。
【請求項３】
前記状態変化は軟化であることを特徴とする請求項１または２に記載の構造体の製造方法。
【請求項４】
形成中の構造体を支持材にて支持した状態で、前記形成中の構造体または前記形成中の構造体と前記支持材とで形成される第１面の少なくとも一部と、転写用部材の表面に設けられた前記構造体となるための層の前記転写用部材と反対側の第２面とを、合わせる工程と、
前記第１面と前記第２面とが合っている状態で前記支持材を軟化させることによって、前記支持材が前記転写用部材の前記表面に達するように移動させる工程と、
移動させた前記支持材を固化させる工程と、
前記支持材を固化させた後に、前記転写用部材を前記支持材から除去することにより前記構造体となるための層を前記形成中の構造体または前記固化させた後の支持材に転写する工程と、
を有することを特徴とする請求項３に記載の構造体の製造方法。
【請求項５】
前記転写用部材を前記支持材から除去することにより露出した前記支持材の面と、転写用部材の表面に設けられた前記構造体となるためのさらなる層の前記転写用部材と反対側の面と、を合わせる工程を有することを特徴とする請求項４に記載の構造体の製造方法。
【請求項６】
前記支持材は熱を加えることにより軟化する材料であり、前記軟化させる工程において、前記支持材を加熱することによりに前記支持材を軟化させることを特徴とする請求項４または５に記載の構造体の製造方法。
【請求項７】
前記支持材が金属を含むことを特徴とする請求項６に記載の構造体の製造方法。
【請求項８】
前記支持材がポリエチレングリコールまたはパラフィンワックスを含むことを特徴とする請求項６に記載の構造体の製造方法。
【請求項９】
前記支持材は光を照射されることによって軟化し、加熱により固化する材料で形成されることを特徴とする請求項４に記載の構造体の製造方法。
【請求項１０】
形成中の構造体を支持材にて支持した状態で、前記形成中の構造体または前記形成中の構造体と前記支持材とで形成される面の少なくとも一部に転写用部材の表面に設けられた前記構造体となるための層を積層することを複数回行う積層手段を有する構造体の製造装置であって、
前記積層手段によって行われる複数回の積層の過程において前記支持材を移動させるように前記支持材を状態変化させる変化手段を有することを特徴とする構造体の製造装置。
【請求項１１】
前記積層手段は、複数回の積層のうち、所定の回の積層と前記所定の回の次の回の積層との間に、前記支持材を移動させることを特徴とする請求項１０に記載の構造体の製造装置。
【請求項１２】
前記状態変化は軟化であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の構造体の製造装置。
【請求項１３】
前記積層手段は、形成中の構造体を支持材にて支持した状態で、前記形成中の構造体または前記形成中の構造体と前記支持材とで形成される第１面の少なくとも一部と、転写用部材の表面に設けられた前記構造体となるための層の前記転写用部材と反対側の第２面とを、合わせ、
前記変化手段は、前記支持材が前記転写用部材の前記表面に達するように移動するように、前記第１面と前記第２面とが合っている状態で前記支持材を軟化させ、かつ、移動した前記支持材を固化させ、
前記積層手段は、前記変化手段が前記支持材を固化させた後に、前記転写用部材を前記支持材から除去することにより前記構造体となるための層を前記形成中の構造体または前記固化させた後の支持材に転写することを特徴とする請求項１２に記載の構造体の製造装置。
【請求項１４】
前記支持体は熱を加えることにより軟化する材料であり、前記変化手段は、前記支持材を加熱することによりに前記支持材を軟化させることを特徴とする請求項１２または１３に記載の構造体の製造装置。
【請求項１５】
前記支持材が金属を含むことを特徴とする請求項１４に記載の構造体の製造装置。
【請求項１６】
前記支持材がポリエチレングリコールまたはパラフィンワックスを含むことを特徴とする請求項１４に記載の構造体の製造装置。
【請求項１７】
前記支持材は光を照射されることによって軟化し、加熱により固化する材料で形成されることを特徴とする請求項１２または１３に記載の構造体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は構造体の製造方法および構造体の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータで設計された複雑な形状の立体物の造形が近年普及してきている。機械の微小部品や、住宅、食品の展示サンプル等、多品種を比較的少量に生産する分野において、このような立体物の造形の需要が拡大しつつある。
【０００３】
このような立体物の造形方法の一例として、立体物となる材料を積層して構造物を製造する方法が知られている。
【０００４】
特許文献１では、立体物の一部の形状の層を形成した後に、この層を囲むようにサポートとなる材料を設けてパターニングを行う。これにより支持材を形成し、支持材と形成途中の立体物とで形成される面を平坦なものとし、その面に立体物となる材料をさらに積層する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３０５４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１で提案される手法では、立体物を成す層を積層するたびに支持体を形成しており、支持体を形成するための材料を大量に必要となるため、構造体が出来上がった後に簡便に除去することが難しい。また、支持材を増設する工程が多く、また、各層と支持材とを精密に位置決め配置する必要あること、層を積層する工程で支持材を硬化させてしまうことで除去がしにくく、再利用ができなくなるといった点が想定され、製造する上で負荷が高いことも考えられる。
【０００７】
そこで本発明は、支持材を形成する材料を少なく抑えながら、高い生産効率で構造体を製造することが可能な製造方法および製造装置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】
【０００８】
本発明は、構造体の製造方法であり、形成中の構造体を支持材にて支持した状態で、前記形成中の構造体または前記形成中の構造体と前記支持材とで形成される面の少なくとも一部に転写用部材の表面に設けられた前記構造体となるための層を積層することを複数回行う積層工程を有し、前記積層工程において前記支持材を状態変化させることにより前記支持材を移動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、支持材を軟化させて移動させることにより、新たなに支持材を形成する材料を少なく抑えながら、高い生産効率で構造体を製造することが可能な製造方法および製造装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る構造体の製造方法を実現する製造装置の一例を示す積層造形装置の概略を示す図である。
【図２】実施形態に係る積層ユニットにおける積層過程の各工程の様子を示す模式的断面図である。
【図３】実施形態に係る構造体の製造方法により製造される構造体の一例を模式的に示す斜視図である。
【図４】製造装置の制御系を示すブロック図である。
【図５】実施形態に係る積層ユニットにおける積層過程の各工程中の様子を示す模式的断面図である。
【図６】実施形態に係る積層ユニットにおける積層過程の各工程中の様子を示す模式的断面図である。
【図７】実施形態に係る積層過程の１つの工程中の様子を示す模式図である。
【図８】実施形態に係る構造体の製造方法を実現する製造装置の一例を示す積層造形装置の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
図３は、本発明の実施形態に係る構造体の製造方法により製造される構造体の一例を模式的に示す斜視図である。このような３次元構造をなす構造体５００は、プラスチック、金属等の構造材料により、後述する方法によって製造される。本発明の実施形態の構造体の製造方法は、構造体として電機機器の部品、人形、プラモデル等の玩具用模型、食品サンプルや家屋、家具の販売のための展示用模型等を製造する際に適用することができる。
【００１３】
図１は本発明の実施形態に係る構造体の製造方法を実現する製造装置の一例を示す積層造形装置の概略を示す図であり、図３のＡ−Ａ’を通る面で構造体を切断した位置で見た場合の製造過程の様子を模式的に示す断面図である。図１にその断面が示される装置１００では、転写用部材であるベルト状の中間転写体１の表面上で新たに積層する構造体の層のパターニングを行い、搬送機構２によって各プロセスユニットを通過させて構造体の断面形状を有する断面層１４を形成する。そして、Ｘ方向に往復移動する積層ユニット１０００による積層位置に構造体の断面層１４を送り、ここですでに積層された形成途中の構造体１７に積層する。
【００１４】
装置１００における造形プロセスは装置１００中央に配置されたインクジェットユニット３から開始される。インクジェットユニット３の下に位置する中間転写体１にインクドットによるパターン４を形成する。次いで、インクによって形成されたパターン４に造形材料供給機構５から造形材料６を付与し、混合物７を形成することにより、造形材料６を中間転写体１の表面に固定する。材料は、必要解像度より細かい粉末として付与可能であり、何らかの手段で膜化可能な材料であれば使用することが出来る。たとえば、加熱手段で膜化可能な熱可塑性樹脂を粉末で用いたり、先のパターン４に膜化するための接着剤を配合しガラスビーズや粉末金属も用いたりすることが可能である。中でも、熱可塑性樹脂は軽量且つ丈夫な造形物が作成できるため特に好適である。
【００１５】
中間転写体１は表面に形成された構造体の層を支持する支持体として、そしてすでに何層かの積層を経た形成途中の構造体に形成後の層を転写させる転写体として機能する。そのため、転写体１は構造体を形成するための材料に対してある程度の親和性を示しつつも離型性の高い材料からなることが好ましい。また、転写を安定的に行うために、少なからず弾性を有することが望ましい。中間転写体として好適な材料としては、シリコーンゴムやフッ素ゴムが挙げられる。これら材料はパターニングに用いる材料によっては弾きが生じてしまうことがあるので、材料に応じて表面処理をするとさらに好適である。ゴム硬度は弾性体の厚みにもよるが、厚い場合は硬いゴムを、薄い場合は柔らかめのゴムを用いると良い。厚い場合は８０°程度の硬いゴムが良いが、中間転写体１を薄いベルト状とする場合、ゴム硬度が５０°〜２０°程度のゴムを０．１〜０．５ｍｍ程度の薄膜として使うと良い。高い精度を求める場合は弾性のない、テフロン（登録商標）シートやサブミクロンの厚みで離型剤がコートされたような平滑フィルムが好適であるが、装置精度や加工時間が長く必要となる場合があるので目的に応じて選択する事が望ましい。また、金属粉などを造形材料にする場合は耐熱性の高い窒化ホウ素などにより表面を離型処理することが好適である。
【００１６】
図１に示す装置では、中間転写体１上に構造体の層を形成するために使用する手段の例としてインクジェットユニット３を例示している。インクジェット方式を使用して構造体の層を形成する方法は後述するようにインクにより中間転写体の表面に描いた半液体状の模様に構造体を形成する造形材料を付与することにより体積を増やし、着色された固体の層を形成する方法である。しかし、これに限られる必要なく、例えば電子写真、ディスペンサなどのデジタル記録装置や、オフセット印刷やスクリーン印刷などの有版方式のパターニング手法により画像を形成してもよい。ドライトナーの電子写真の場合は加熱することでトナーに付着力を生じさせる。中でも、離型性の高い中間転写体を用いる場合、中間転写体１に接触せずに複数色のパターニングを一度に行うことができるインクジェット方式は非常に好適な方法である。また、画像を中間転写体１の表面に形成してから構造体の材料を付与する方法ではなく、インクジェット方式等により樹脂材料などの固体化する成分を中間転写体１の表面に直接付与して構造体の層を形成してもよい。このようにすれば、造形材料６を別途供給するための供給機構５は不要となり造形装置を小型化できる。中間転写体１の表面に模様を描き、固体成分を形成するための造形材料を付与する方法においては、模様の描画にインクジェット方式を用いることが好ましい。インクジェット用のインクは固体成分がほぼ色材のみであり、水、アルコール等の溶媒成分を造形材料６を固定した後に蒸発除去することができるからである。
【００１７】
図１に示す装置では、先にインクパターンを形成してから造形材料を付与しているが、これに制限されるものではない。たとえば、先に造形材料６としての粉末を中間転写体上に付与し、これに対してインクを後から付与することが出来る。中間転写体１の表面に、所望の模様にしたがって造形材料６を固定することができれば、限定されない。
【００１８】
次に、中間転写体１のインクパターン外に付着したために固定されなかった造形材料６を除去する。搬送装置により気体を噴出するエアナイフ８近傍に送られると、インクパターンと接触していない造形材料６は、中間転写体１に対する付着力が弱いためエアナイフ８からの風圧により剥離して固定化された混合物７と分離され、除去構造材受け９に送られる。造形材料６が樹脂粉末の場合、静電気を帯び易いので除電装置を用いるとよい。
【００１９】
混合物７の形成と造形材料６の除去とを順次行なわずに、一括して行なってもよい。たとえば、インクで形成したパターン４に向けて送風し、送風に造形材料６を乗せて吹き付ければ、パターン４に触れなかった造形材料６は中間転写体１の表面に固定されないので、不要な造形材料６を除去できる。
【００２０】
こうして中間転写体１に残留したインクのパターン４と造形材料６との混合物７は中間転写体裏面に配置されたヒータ１１により加熱され、参照符号１０で図示されるように液体成分が蒸発することにより体積を減らすとともに溶融し、膜化される。必要に応じてヒートローラー１３により混合物７の表面が平坦化され、構造体の一部を成し、その表面形状が構造体の断面の形状である断面層１４が形成される。ここで、断面層１４の表面形状は出来上がった構造体を積層方向と垂直に切断した場合の断面の形状である。断面層１４は積層ユニット１０００の造形台２０の下に運ばれ、アライメント装置（不図示）によって造形途中の造形物との位置合せが行われる。次いで、造形容器２１、造形台２０、昇降機構１９、サポート材充填機構１５を有する積層ユニット１０００が下降することによって、形成途中の構造体１７とそれを支持する支持材であるサポート材１８とで形成される面に断面層１４が積層される。積層ユニットにはさらにサポート材１８を充填するためのサポート材充填機構１５を備えている。
【００２１】
また、図１では、装置内部に造形材料をパターニングする手段を有しているが、これに限られない。例として図８に示す装置では、別途のパターニング装置によりあらかじめ造形材料をパターニングしておいた中間転写体シート２５を積層装置にセットすることで造形を行うものである。別のパターニング装置によるパターニング工程と積層装置による積層工程が平行して行える上、それぞれのタクトタイムが違う場合でもロス時間を削減できるため、生産性を飛躍的に高めることが出来る。図８において、２３は接着剤塗布機構
であり、断面層１４に接着剤を塗布する機構である。また２４は使用済みの中間転写シートである。積層装置におけるその他の構成については図１の積層ユニットで説明示したものと同様である。本発明は、従来の多くの立体造形方式のように、造形途中の造形物上でパターニングする事が必須ではない積層プロセスであり、言ってみれば、同一装置内にパターニング機構を有することを必須的制約としないのである。本発明では、其々の手法・材料に最適な環境で製造した断面パターンを使用することが出来る。すなわち、パターニング手段は、造形物の材料や造形精度により制限少なく選択することが出来る。
【００２２】
図４は図１の製造装置１００の制御系を示すブロック図である。全体を符号１００で示す立体物造形装置において、１０１は系全体の主制御部をなすＣＰＵであり、各部を制御する。１０２はメモリであり、ＣＰＵ１０１の基本プログラムを格納したＲＯＭや、インターフェイス１０３から取り込まれる造形物データ１０４の保存やデータ処理を行うためのワークに使用されるＲＡＭ等により構成される。ＣＰＵ１０１が造形開始の信号を受理すると、設定条件に応じて造形物データを出力するスライスデータに変換する処理が開始される。それとともに、搬送機構２、インクジェットユニット３、造形材料供給機構５、サポート材充填機構１５、昇降機構１９の状態を確認する通信を行う。造形が開始可能な状態であれば、位置検出１０５の情報から搬送機構２、昇降機構１９が所定位置に移動し、インクジェットユニット３に吐出信号が送られ造形が開始する。
【００２３】
次いで、図２、図５、図６を参照図に加えて積層工程の流れを説明する。図２、５、６はそれぞれ図１と同様の断面の位置で見た場合の積層ユニット１０００における積層過程の各工程の様子を示す模式的断面図である。
【００２４】
なお、図２中では昇降機構１９を省略して積層ユニット１０００を記載している。また、各図２、５、６において、積層ユニット１０００が有する各機構の一部およびヒータ、冷却機構の記載を省略する場合がある。
【００２５】
まず、図２（ａ）に示すように、中間転写体１の表面上の断面層１４は造形台２０と対向する位置に用意される。
【００２６】
次いで、図２（ｂ）に示すように転写面（第一層形成時は造形台の表面）と中間転写体との間隔が所定の値になるまで近づくように造形台２０を下降させ、溶融状態となっている断面層１４が造形台２０の転写面に接触し、断面層１４の厚みが規制される。造形台２０の表面が断面層１４に接する前、あるいは接している状態で、ヒータ１１によって断面層を軟化させて溶融を促進しても差し支えない。
【００２７】
次いで、図２（ｃ）に示すように、造形台２０の転写面（下面）との間の空間に、サポート材充填機構１５によりサポート材１８を形成するためのサポート材料１６を溶融状態で注入する。サポート材料１６は、断面層１４と同様に、中間転写体１の表面に接することとなる。
【００２８】
本実施形態において使用することができるサポート材料１６には、外部刺激により固体と液体の相変化が可逆的になしえるものを用いることができる。例えば、融点をまたいで熱刺激（可熱、冷却）を与えることで溶融、固化の状態変化を可逆的に起こす化合物の中から、これらの中から形成中の構造体を溶解してしまったり、混合したりしない物を使用するとよい。具体的には、造形材料６に熱可塑性プラスチックを用いた場合には、サポート材料１６にはパラフィンワックスやポリエチレングリコール、低融点融解金属等を使用することができる。また、熱的刺激により相変化が生じる材料のみならず、電気信号で流動性が変化するＥＲ流体や、磁場の印加で流動性を失う磁性流体、光照射で液体化し加熱で固体化を可逆的に起こすアゾベンゼン系化合物などもサポート材料１６として使用することができる。
【００２９】
造形材料６に熱可塑性樹脂を用いて、サポート材１８の固液相変化刺激に熱を用いる場合、造形材料６より低い融点のサポート材１８を用いる必要がある。このような場合にはサポート材料にポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を使用するとよい。この樹脂は、分子量の調整により所望の融点を設定できる上、水に溶ける性質があるため、構造体が完成した後の仕上げ洗浄も容易であるからである。
【００３０】
図２（ｄ）に示すように、サポート材料１６の充填が完了したら冷却機構１２により断面層１４、サポート材料１６を冷却することにより、第一層が完成する。
【００３１】
図２（ｅ）に示すように、積層ユニットを上昇させると、構造体１７の層とサポート材１８とで形成される面（以降、第１面とも称する。）と、中間転写体１と、が離れる。この第１面は後工程で新たに積層される断面層１４の転写面となる面である。溶融したサポート材料を中間転写体１の表面と造形台２０とで規制して成型することにより構造体１７とサポート材１８との中間転写体１側の面（第１の面）が揃えられる。
【００３２】
図２（ｆ）は２層の積層が終わった後の状態を示している。３層目の断面層１４の中間転写体１と反対側の第２面３２が、造形台２０で支持された形成中の構造体１７とサポート材１８とで形成される中間転写体１側の第１面３１と対向するように送られてきている。
【００３３】
図２（ｇ）に示すように、第１面３１と第２面３２とを合わせる。ここでは第１面のうち、形成中の構造体１７で形成される面に断面層１４が接している。造形容器２１内の造形台２０のＸ方向の位置を制御することにより、断面層１４の高さを規制することができる。
【００３４】
図２（ｈ）に示すように、第１面３１と前記第２面３２とが合っている状態でサポート材１８を軟化させ、軟化することによって流動性が増した軟化後のサポート材１８ａが中間転写体１の表面と断面層の側面とに達するように移動させる。転写体１が重力方向の下側、造形台２０が重力方向の上側であれば、重力の作用を利用してサポート材１８ａを移動させることができる。また、造形台２０の内部に気体を送り込んでその圧力によって重力の作用とは別の方法でサポート材１８ａを移動させることも可能である。サポート材の軟化は、サポート材１８の相変化を誘起させ流動性を変化させることによって行い、材料に応じて、加熱、電圧の印加、光照射等のエネルギーの付与により行なうことができる。例えば、ヒータ１１の熱により加熱を行なうことによりサポート材１８を軟化させることができる。
【００３５】
図２（ｉ）に示すように、軟化後のサポート材１８ａを固化することによりサポート材１８を中間転写体１の表面上に再成型する。加熱によりサポート材を軟化させたのであれば冷却することにより固化を行う。この工程も材料に応じてエネルギーの付与、あるいは付与したエネルギーを低減させたり吸収したりすることにより行なうことができる。例えば、冷却機構１２によって加熱により軟化したサポート１８ａを固化させることができる。こうして、形成中の構造体１７と固化したサポート材１８とによって中間転写体に接する平坦な第１面３１が新たに形成される。こうして、新たにサポート材料１６を注入せずに、構造体１７の別の部分を支持していたサポート材１８を移動させることで、断面層１４を支持し、かつ新たに積層される断面層１４の転写面となる第１面３１の一部を、形成することができる。
【００３６】
図２（ｊ）に示すように、積層ユニットを上昇させると、中間転写体１が新たに形成された第１面３１から除去される。
【００３７】
続く工程については、必要に応じて、断面層１４と構造体１７とを合わせる前、あるいは合わせた状態で、サポート材１８を中間転写体側に移動させ、上述したように断面層１４と構造体１７との積層を繰り返し行っていく。
【００３８】
図２（ｊ）で示した工程に続き、図５（ａ）に示すように、第１面３１の構造体１７の部分よりも広い範囲の第２面を持つ断面層１４を積層することもできる。断面層は第１面の少なくとも一部に積層されればよく、第１面が構造体のみによって形成されていてもかまわない。ここでは、積層前にサポート材１８によっても第１面３１を形成しておいたので、図５（ｂ）に示すように、断面層１４の第２面３２をサポート材による第１面３１とも合せることができる。このようにすれば転写が効率的に行える。そして、例えば、図５（ｂ）に続いて図５（Ｃ）の状態となるようにサポート材１８を軟化させてずらし、固化して図５（ｄ）の状態となるようにする。そして、さらに図５（ｅ）の状態となるように新たに積層を行い、そしてまたサポート材１８を軟化させてずらして図５（ｆ）の状態となるようにしてもよい。
また、サポート材１８を最初から使用せず、複数回行う積層の途中から使用する事もできる。
【００３９】
図６（ａ）に示すように中間転写体１の表面で断面層１４全体が連続的でない断面層１４が構造体１７と対面するように用意される。断面層１４を積層ユニット側からみた様子を図７に示す。中間転写体１上の断面層１４は一部分１４ａと他の部分１４ｂとからなる。転写面である第１の面は形成途中の構造体から形成されている。
【００４０】
図６（ｂ）に示すように、断面層１４をすでに形成された構造体１７の部分に積層する。断面層の一部分１４ａは構造体１７と接するが、他の部分１４ｂは構造体とも離れていて接触しないので、他の部分１４ａを支持するものは中間転写体１のみである。ここに至るまでの複数回の積層工程ではサポート材による支持が無くても積層が可能であり、そのような場合は意図的にサポート材を使わずに積層を行うことで工程を簡略化することが出来る。
【００４１】
ここで、図６（ｃ）に示すように、そして、支持が必要となる層を積層するこの段階で初めて、軟化させたサポート材料１６を注入してサポート材１８を形成する。
【００４２】
次いで、図６（ｅ）に示すように、中間転写体１と積層ユニットとを離す。他の部分１４ｂは、サポート材１８によって形成中の構造体１７に固定されているので、構造体１７と一体的なものとして動かすことができる。この形態では、他の部分１４ｂの中間転写体１と反対側の表面Ｆにもサポート材１８が設けられることで、側面Ｓのみを支持する場合と比較して構造体１７と他の部分１４ｂとの接合の強度が高い。そして、中間転写体１が離れることで、他の部分１４ｂ、構造体１７、により第１面３１が露になる。
【００４３】
次いで、図６（ｆ）に示すように、露出した第１面３１と新たな断面層１４の第２面３２とを対向させる。
【００４４】
そして、図６（ｇ）に示すように、第１面３１と第２面３２とを合わせて、形成中の構造体１７と、それと一体的となった他の部分１４ａと、積層された新たな断面層１４と、が構造体１７として一体化され、連続的な形状となる。
【００４５】
次いで、図６（ｈ）に示すように、サポート材１８を除去する。例えばサポート材１８を加熱して自動的に除去することができる。また、除去したサポート材１８を再利用することもできる。中間転写体１を離間させてからサポート材を除去してもよいし、出来上がった構造体１７とともに積層ユニット外へ移動させてから別の容器内でサポート材１８を除去しても差し支えない。
【００４６】
以上のようにして図３に示すような構造体を得ることができる。
【００４７】
以下に本発明の実施例を説明する。
【００４８】
（実施例１）
実施例１として、図１の装置を用いて積層造形により構造体の製造を行った。
【００４９】
まず、構造体のデータは所定の厚さの層毎にスライスデータとしておくことができ、本実施例では１００μｍの層毎のスライスデータを使用した。
【００５０】
中間転写体１は０．４ｍｍのＰＥＴフィルム表面に、ゴム硬度４０°のシリコーンゴム（信越化学製、商品名；ＫＥ−１３１０）を０．２ｍｍの厚さでコーティングしたものを用いた。中間転写体１の表面でのインクの弾きを抑えるため、リモート型大気圧プラズマ処理装置（ＡＰＴ−２０３改（商品名）積水化学製）を用いて下記条件で中間転写体１の表面改質を行った。
【００５１】
（表面改質条件）
・使用ガス；流量：ａｉｒ；１０００ｃｃ／ｍｉｎ、Ｎ２；６０００ｃｃ／ｍｉｎ
・入力電圧：２３０Ｖ
・周波数：１０ｋＨｚ
・処理速度：１００ｍｍ／ｍｉｎ
次いで、インクジェットヘッドのノズルを使用して、インクの中間転写体１上での広がりを抑制するための以下の処方の反応液を、断面層１４を形成する断面パターンに対応する位置に付与した。
【００５２】
（反応液処方）
・Ｃａ（ＮＯ３）２・４Ｈ２Ｏ：５０質量部
・界面活性剤（川研ファインケミカル製、商品名；アセチレノールＥＨ）：１質量部
・ジエチレングリコール：９質量部
・純水：４０質量部
次いで、インクジェットヘッドの他のノズルから下記処方のカラーインクを付与して中間転写体上に構造物の断面のインクのパターン４を形成した。
【００５３】
（インク組成）
・下記顔料：３質量部
ブラック：カーボンブラック（三菱化学製、商品名；ＭＣＦ８８）、シアン：ビグメントブルー１５、マゼンタ：ピグメントレッド７、イエロー：ピグメントイエロー７４。
・スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体（酸価２４０、重量平均分子量５０００）：１質量部
・グリセリン：１０質量部
・エチレングリコール：５質量部
・界面活性剤（川研ファインケミカル製、商品名；アセチレノールＥＨ）：１質量部
・純水：８０質量部
【００５４】
次いで、中間転写体１上のインク像１４に造形材料６としてポリプロピレン粒子（平均粒径２００μｍ）を造形材料供給機構５としてのブレードコーターにて付与した。
【００５５】
次いで、エアナイフ８から風速３０ｍ／ｓの風速で除電された空気を中間転写体１に吹き付け、インク像外の造形材料６を除去した。
【００５６】
次いで、中間転写体１の裏面からヒータ１１にて加熱を行い、約１７０℃でインクと反応液、および造形材料６の混合物７を溶融して膜化させ、平坦な断面層１４を形成した。
【００５７】
次いで、断面層１４を造形台２０の位置に搬送し（図２（ａ）、位置決めを行った後に造形台２０を中間転写体１表面とのギャップが１００μｍの位置まで降下させて造形台２０の表面に断面層１４を接触させた（図２（ｂ））。
【００５８】
次いで、サポート材料（ＰＥＧ２０００（ポリエチレングリコール、重量平均分子量２０００））を約７０℃の熱で溶かして造形台２０と中間転写体１との間に充填した（図２（ｃ））。
【００５９】
次いで、中間転写体１裏面の冷却機構１２に冷水を循環させて断面層１４とサポート材料１６を２０℃に冷却して固体化させ、構造体１７とサポート材１８とを得た（図２（ｄ））。
【００６０】
次いで、造形台２０を構造体１７、サポート材１８とともに、上昇させて（図２（ｅ））、第一層の完成となった。
【００６１】
以降、５０層分の断面層の積層を繰返すと形成中の構造体１７の高さ（厚み）は、５ｍｍとなった。この過程中で、何度か必要があったときに、サポート材１８を７０℃で溶融させて中間転写体１の表面に落下させ（図６（ｃ））、２０℃で冷却固化して（図６（ｄ）、転写後の中間転写体１側の表層が、構造体１７とサポート材１８からなる平滑面とした。
【００６２】
この操作を繰り返し、合計１０００回の積層が完了すると高さ１０ｃｍ分の積層が終了した（図６（ｇ））。
【００６３】
最終層積層後は、造形台２０を上昇させる前に溶融させたサポート材１８をサポート材充填機構１５により吸引排出させて自動除去した（図６（ｈ））。そして、造形台から構造体を取りだした。
【００６４】
以上のようにして得た構造体には、積層工程中での熱の履歴、経時的変化、積層時の断面層と転写面との傾きを原因とするような層間分離や、サポート材残りは見られなかった。
【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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