(57)【要約】【課題】サポート部を除去しても、モデル部が反ることなく、正確に立体造形物の形状を再現することができる立体造形物の製造方法の提供。【解決手段】硬化性液体材料を用いて、モデル部、サポート部、及び反り防止部を構成する液膜を成膜する成膜工程と、前記成膜した液膜を硬化させる硬化工程と、を複数回繰り返す立体造形物の製造方法であって、前記反り防止部は、前記モデル部を介してサポート部と対向するように配置される立体造形物の製造方法である。【選択図】図１１
2018154092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化性液体材料を用いて、モデル部、サポート部、及び反り防止部を構成する液膜を成膜する成膜工程と、
前記成膜した液膜を硬化させる硬化工程と、
を複数回繰り返す立体造形物の製造方法であって、
前記反り防止部は、前記モデル部を介してサポート部と対向するように配置されることを特徴とする立体造形物の製造方法。
【請求項２】
前記反り防止部は、前記サポート部が不要な位置に配置される請求項１に記載の立体造形物の製造方法。
【請求項３】
形成された前記サポート部、及び形成された前記反り防止部を除去する除去工程をさらに含む請求項１から２のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。
【請求項４】
前記モデル部と前記サポート部とが接触する点を点Ａとし、点Ａでの接線に垂直であり、前記モデル部の内部方向に向かう直線と、前記モデル部の形成部の一端との交点を点Ｂとした場合に、線分ＡＢの最大の長さが、５ｍｍ以下である位置に前記反り防止部が配置される請求項１から３のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。
【請求項５】
前記線分ＡＢの最大の長さが、２ｍｍ以下である請求項４に記載の立体造形物の製造方法。
【請求項６】
前記線分ＡＢの最大の長さが、１ｍｍ以下である請求項５に記載の立体造形物の製造方法。
【請求項７】
前記反り防止部と、前記モデル部と、の厚みの比率（反り防止部の厚み／モデル部の厚み）が、０．００５以上である請求項１から６のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。
【請求項８】
前記反り防止部の厚みが、２ｍｍ以下である請求項１から７のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。
【請求項９】
形成された前記モデル部の少なくとも一部の形状が、板状である請求項１から８のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。
【請求項１０】
形成された前記モデル部の少なくとも一部の形状が、針状である請求項１から８のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。
【請求項１１】
前記サポート部、及び前記反り防止部が、液体に溶解する請求項１から１０のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。
【請求項１２】
前記サポート部、及び前記反り防止部が、液体に浸漬されて溶解する請求項１１に記載の立体造形物の製造方法。
【請求項１３】
前記反り防止部が、前記サポート部と同一組成である請求項１から１２のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。
【請求項１４】
立体造形物におけるモデル部を形成するモデル部形成部と、サポート部を形成するサポート部形成部と、反り防止部を形成する反り防止部形成部と、を判断し、
前記反り防止部形成部が、前記モデル部形成部を介して前記サポート部形成部と対向するように配置されるように設定されることを特徴とする立体造形物のデータの作成方法。
【請求項１５】
前記反り防止部形成部が、ユーザーにより定義される請求項１４に記載の立体造形物のデータの作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体造形物の製造方法、及び立体造形物のデータの作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、立体造形物の製造方法として、立体造形装置のインクジェットヘッドから液体の立体造形用材料を吐出し、光硬化などにより前記材料を固化させ、固化した前記材料を積層させて造形を行う材料噴射造形方式が知られている。
【０００３】
例えば、前記材料噴射造形方式について、立体造形物本体の材質であるモデル部と同一の材質で、支持体であるサポート部を造形し、前記材料としての樹脂が固化した後に、前記サポート部をトリミングする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、本体を水不溶性の光硬化性樹脂組成物を用いて造形し、また、水溶性材料でサポート部を造形し、前記材料としての樹脂が固化した後にサポート部を水で溶解する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、サポート部を除去しても、モデル部が反ることなく、正確に立体造形物の形状を再現することができる立体造形物の製造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】
【０００５】
前記課題を解決するための手段としての本発明の立体造形物の製造方法は、硬化性液体材料を用いて、モデル部、サポート部、及び反り防止部を構成する液膜を成膜する成膜工程と、前記成膜した液膜を硬化させる硬化工程と、を複数回繰り返す立体造形物の製造方法であって、前記反り防止部は、前記モデル部を介してサポート部と対向するように配置される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、サポート部を除去しても、モデル部が反ることなく、正確に立体造形物の形状を再現することができる立体造形物の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態の立体造形装置の一例を示す平面の概略図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の立体造形装置の一例を示す側面の概略図である。
【図３】図３は、第１の実施形態の立体造形装置の造形部における断面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態の立体造形装置の造形部の説明図である。
【図５】図５は、第１の実施形態の立体造形装置の制御部における制御の概要を説明するブロック図である。
【図６】図６は、造形の流れを説明する模式的説明図である。
【図７】図７は、反り矢高と曲率との関係性を説明する説明図である。
【図８】図８は、立体造形物におけるモデル部とサポート部との境界面を説明する側面図である。
【図９】図９は、図８において、さらに反り防止部を備えた図である。
【図１０】図１０は、立体造形物における反り矢高を説明する側面図である。
【図１１】図１１は、実施例１〜３の立体造形物１〜３の製造過程を示す概略図である。
【図１２】図１２は、実施例１〜３の立体造形物１〜３を示す概略図である。
【図１３】図１３は、実施例４の立体造形物４の製造過程を示す概略図である。
【図１４】図１４は、実施例４の立体造形物４を示す概略図である。
【図１５】図１５は、実施例５の立体造形物５の製造過程を示す概略図である。
【図１６】図１６は、実施例５の立体造形物５を示す概略図である。
【図１７】図１７は、比較例１の立体造形物６の製造過程を示す概略図である。
【図１８】図１８は、比較例１の立体造形物６を示す概略図である。
【図１９】図１９は、比較例２の立体造形物７の製造過程を示す概略図である。
【図２０】図２０は、比較例２の立体造形物７を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（立体造形物の製造方法）
本発明の立体造形物の製造方法は、硬化性液体材料を用いて、モデル部、サポート部、及び反り防止部を構成する液膜を成膜する成膜工程と、前記成膜した液膜を硬化させる硬化工程と、を複数回繰り返す立体造形物の製造方法であって、前記反り防止部は、前記モデル部を介してサポート部と対向するように配置される。
【０００９】
従来、モデル部を積層する立体造形物の製造方法は、はみ出し部など重力方向に空間があるなど造形が困難な形状を有する立体造形物の造形を材料噴射造形方式で行う場合、モデル部の形状を支持するサポート部を形成し、造形する方法が知られている。
しかしながら、材料噴射造形方式は、液体の立体造形用樹脂を吐出後、光硬化などにより固化させるため、液体を吐出してから固化するまでの時間に隣接するモデル部とサポート部とが混和し、混和した状態で固化してしまうため、モデル部とサポート部との境界が不鮮明になってしまう問題があるという知見に基づくものである。
また、前記サポート部を除去すると、前記モデル部は、前記サポート部との境界面で、前記境界面が凹、又は凸となるように反ってしまい、正確に立体造形物の形状を再現することができないという問題があるという知見に基づくものである。
【００１０】
本発明者らは、上記した課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得た。具体的には、前記反り防止部は、前記モデル部を介してサポート部と対向するように配置されることにより、サポート部を除去しても、モデル部が反ることなく、正確に立体造形物の形状を再現することができる。
【００１１】
前記反り防止部が、前記モデル部を介してサポート部と対向するように配置される部について説明する。
まず、前記モデル部と前記サポート部とが接触する点を点Ａとし、点Ａでの接線に垂直であり、前記モデル部の内部方向に向かう直線と、前記モデル部の形成部の一端との交点を点Ｂとする。点Ａ、及び点Ｂを複数とり、前記点Ａと異なる点を点Ａ’、前記点Ｂと異なる点を点Ｂ’とする。点Ｂ、及び点Ｂ’にサポート部が形成されていない部において、点Ｂ、及び点Ｂ’を結ぶ線上を前記サポート部の対向部とし、前記反り防止部は、前記サポート部の対向部に形成される（図９等参照）。
なお、前記サポート部が対称に配置されている部、及び前記サポート部が配置されていない部の対向部においては、前記反り防止部は形成されない。
【００１２】
＜成膜工程＞
前記成膜工程は、硬化性液体材料の一種である、モデル部形成材料、サポート部形成材料、及び反り防止部形成材料を用いて、モデル部、サポート部、及び反り防止部を構成する液膜を成膜する工程であり、更に必要に応じてその他の処理を含む。
【００１３】
前記成膜は、モデル部、サポート部、及び反り防止部を構成する液膜からなる。
前記成膜は、モデル部、サポート部、及び反り防止部を構成するそれぞれの液膜に、前記モデル部形成材料、サポート部形成材料、及び反り防止部形成材料をそれぞれ付与する。
【００１４】
＜＜モデル部形成材料＞＞
前記モデル部形成材料は、モデル部を構成する液膜を成膜する。
前記モデル部形成材料は、モデル部を構成する部分を造形することができる。
本発明において、モデル部とは、本発明の立体造形物を造形する本体を構成する部を意味する。
【００１５】
前記モデル部の形状としては、前記反り防止部により、反りが防止される点から、少なくとも一部が、薄い板状、針状などでもよい。
【００１６】
前記モデル部を構成する液膜としては、前記モデル部形成材料を、立体造形物を造形する本体を構成する上で求められる性能に基づいて、適宜選択して付与することにより得ることができる。また、前記モデル部形成材料を同一位置に付与することにより、得られる液膜中の前記モデル部形成材料の含有量を適宜調整することができる。
【００１７】
前記モデル部形成材料は、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が、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。好ましくはインクジェット用プリンター等に用いられるインク吐出ヘッドで吐出できる粘度や表面張力等の液物性を有する。
【００１８】
−重合性モノマー−
前記重合性モノマーとしては、例えば、単官能モノマー、多官能モノマーなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００１９】
−−単官能モノマー−−
前記単官能モノマーとしては、例えば、アクリルアミド、Ｎ−置換アクリルアミド誘導体、Ｎ，Ｎ−ジ置換アクリルアミド誘導体、Ｎ−置換メタクリルアミド誘導体、Ｎ，Ｎ−ジ置換メタクリルアミド誘導体、アクリル酸などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、ヒドロキシエチルアクリルアミド、イソボルニル（メタ）アクリレートが好ましい。
【００２０】
前記単官能モノマーとしては、重合させることにより、有機ポリマーを得ることができる。
【００２１】
前記単官能モノマーの含有量としては、モデル部形成材料全量に対して、０．５質量％以上９０質量％以下が好ましい。
【００２２】
上記以外の単官能モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、２−フェノキシエチル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、カプロラクトン（メタ）アクリレート、エトキシ化ノニルフェノール（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
【００２３】
−−多官能モノマー−−
前記多官能モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、二官能モノマー、三官能以上のモノマーなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２４】
前記二官能モノマーとしては、例えば、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールヒドロキシピバリン酸エステルジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジ（メタ）アクリレート、１，３−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化オペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、エトキシ変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール２００ジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール４００ジ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２５】
前記三官能以上のモノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリアリルイソシアヌレート、ε−カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ε−カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、（メタ）アクリレート、ε−カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ε−カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート，プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート，プロポキシ化グリセリルトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタ（メタ）アクリレートエステルなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２６】
−オリゴマー−
前記オリゴマーとしては、上記モノマーの低重合体や末端に反応性不飽和結合基を有するものを１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２７】
−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、重合禁止剤、重合開始剤、着色剤、粘度調整剤、接着性付与剤、酸化防止剤、老化防止剤、架橋促進剤、紫外線吸収剤、可塑剤、防腐剤、分散剤などが挙げられる。
【００２８】
−−界面活性剤−−
前記界面活性剤としては、例えば、分子量２００以上かつ５，０００以下、具体的には、ＰＥＧ型非イオン界面活性剤［ノニルフェノールのエチレンオキサイド（以下ＥＯと略記）１〜４０モル付加物、ステアリン酸ＥＯ１〜４０モル付加物等］、多価アルコール型非イオン界面活性剤（ソルビタンパルミチン酸モノエステル、ソルビタンステアリン酸モノエステル、ソルビタンステアリン酸トリエステル等）、フッ素含有界面活性剤（パーフルオロアルキルＥＯ１〜５０モル付加物、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルベタイン等）、変性シリコーンオイル［ポリエーテル変性シリコーンオイル、（メタ）アクリレート変性シリコーンオイル等］などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記界面活性剤の含有量は、モデル部形成材料全量に対して、通常３質量％以下であり、含有効果及び光硬化物の物性の観点から、０．１質量％以上５質量％以下が好ましい。
【００２９】
−−重合禁止剤−−
前記重合禁止剤としては、例えば、フェノール化合物［ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，２−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン等］、硫黄化合物［ジラウリルチオジプロピオネート等］、リン化合物［トリフェニルフォスファイト等］、アミン化合物［フェノチアジン等］などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記重合禁止剤の含有量は、モデル部形成材料全量に対して、通常５質量％以下であり、モノマーの安定性及び重合速度の観点から、０．１質量％以上５質量％以下が好ましい。
【００３０】
−−重合開始剤−−
前記重合開始剤としては、例えば、熱重合開始剤、光重合開始剤などが挙げられる。これらの中でも、保存安定性の点から、光重合開始剤が好ましい。
前記光重合開始剤としては、光（特に波長２２０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線）の照射によりラジカルを生成する任意の物質を用いることができる。
前記光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン、２、２−ジエトキシアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、ベンゾフェノン、２−クロロベンゾフェノン、ｐ，ｐ’−ジクロロベンゾフェノン、ｐ，ｐ−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−ｎ−プロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン−ｎ−ブチルエーテル、ベンジルメチルケタール、チオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、メチルベンゾイルフォーメート、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルペルオキシド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシドなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３１】
前記熱重合開始剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アゾ系開始剤、過酸化物開始剤、過硫酸塩開始剤、レドックス（酸化還元）開始剤などが挙げられる。
【００３２】
前記アゾ系開始剤としては、例えば、ＶＡ−０４４、ＶＡ−４６Ｂ、Ｖ−５０、ＶＡ−０５７、ＶＡ−０６１、ＶＡ−０６７、ＶＡ−０８６、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）（ＶＡＺＯ  ３３）、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩（ＶＡＺＯ  ５０）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（ＶＡＺＯ  ５２）、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）（ＶＡＺＯ  ６４）、２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル（ＶＡＺＯ  ６７）、１，１−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボニトリル）（ＶＡＺＯ  ８８）（以上、ＤｕＰｏｎｔ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製）、２，２’−アゾビス（２−シクロプロピルプロピオニトリル）、２，２’−アゾビス（メチルイソブチレ−ト）（Ｖ−６０１）（以上、和光純薬工業株式会社製）などが挙げられる。
【００３３】
前記過酸化物開始剤としては、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化アセチル、過酸化ラウロイル、過酸化デカノイル、ジセチルパーオキシジカーボネート、ジ（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート（商品名：Ｐｅｒｋａｄｏｘ  １６Ｓ、Ａｋｚｏ  Ｎｏｂｅｌ社製）、ジ（２−エチルヘキシル）パーオキシジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート（商品名：Ｌｕｐｅｒｓｏｌ  １１、Ｅｌｆ  Ａｔｏｃｈｅｍ社製）、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート（商品名：Ｔｒｉｇｏｎｏｘ  ２１−Ｃ５０、Ａｋｚｏ  Ｎｏｂｅｌ社製）、過酸化ジクミルなどが挙げられる。
【００３４】
前記過硫酸塩開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムなどが挙げられる。
【００３５】
前記レドックス（酸化還元）開始剤としては、例えば、前記過硫酸塩開始剤とメタ亜硫酸水素ナトリウム及び亜硫酸水素ナトリウムのような還元剤との組合せ、前記有機過酸化物と第３級アミンとに基づく系（例えば、過酸化ベンゾイルとジメチルアニリンとに基づく系）、有機ヒドロパーオキシドと遷移金属とに基づく系（例えば、クメンヒドロパーオキシドとコバルトナフテートとに基づく系）などが挙げられる。
【００３６】
前記重合開始剤の含有量としては、モデル部形成材料全量に対して、１０質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましい。
【００３７】
−着色剤−
前記着色剤としては、前記モデル部形成材料中に溶解又は安定に分散し、更に熱安定性に優れた染料及び顔料が適している。これらの中でも、溶解性染料（Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｄｙｅ）が好ましい。また色の調整等で２種類以上の着色剤を適時混合することが可能である。
【００３８】
＜＜サポート部形成材料＞＞
前記サポート部形成材料は、サポート部を構成する液膜を成膜する。
本発明において、サポート部とは、前記モデル部が固化するまでの時間、立体造形物を所定の位置に保持するために、前記モデル部の重力方向に対する支持部に配置され、前記モデル部と接し、下方向でモデル部を支持する部を意味する。
前記サポート部を構成する液膜としては、前記モデル部形成材料を、前記モデル部を支持する性能に基づいて、適宜選択して付与することにより得ることができる。
【００３９】
前記サポート部は、液体に溶解することが好ましい。また、前記サポート部は、液体に浸漬されて溶解することがより好ましい。
【００４０】
前記サポート部形成材料の組成は、前記反り防止部形成材料の組成と同一でもよいし、異なっていてもよい。
【００４１】
＜＜反り防止部形成材料＞＞
前記反り防止部形成材料は、反り防止部を構成する液膜を成膜する。
本発明において、前記反り防止部は、前記モデル部を介してサポート部と対向するように配置されることにより、サポート部を除去しても、モデル部が反ることなく、正確に立体造形物の形状を再現することができる。
なお、前記反り防止部は、前記モデル部に対し、前記サポート部が非対称に配置されている部における前記サポート部の対向部に形成される場合を含む。
【００４２】
前記反り防止部を構成する液膜としては、形成された前記反り防止部が、形成された前記モデル部を介して形成された前記サポート部と対向するように配置される。
【００４３】
反り防止部を使用しない場合、前記線分ＡＢの長さが短いほど反りが発生しやすい。反り防止部の効果は、前記モデル部と前記サポート部とが接触する点を点Ａとし、点Ａでの接線に垂直であり、前記モデル部の内部方向に向かう直線と、前記モデル部の形成部の一端との交点を点Ｂとした場合に、線分ＡＢの長さが短いほど顕著である。特に、前記線分ＡＢの長さが５ｍｍ以下となる部分に、前記反り防止部が配置されない場合は、前記モデル部の反りが顕著になり、前記線分ＡＢの長さが短くなるほど、前記モデル部の反りが大きくなる。したがって、反り防止部による反りを防止する効果の点から、前記反り防止部が配置される位置としては、前記線分ＡＢが５ｍｍ以下となる位置が好ましく、前記線分ＡＢが２ｍｍ以下となる位置がより好ましく、前記線分ＡＢが１ｍｍ以下となる位置が特に好ましい。
【００４４】
前記反り防止部は、液体に溶解することが好ましい。また、前記反り防止部は、液体に浸漬されて溶解することがより好ましい。
【００４５】
前記反り防止部形成材料の組成は、前記サポート部形成材料の組成と同一でもよいし、異なっていてもよい。
【００４６】
前記反り防止部の液体に対する溶解性は、モデル部が反ることなく、正確に立体造形物の形状を再現する点から、サポート部と同程度、又はサポート部よりも低くてもよい。
【００４７】
前記反り防止部の前記モデル部との相溶性としては、モデル部の反りを軽減させる点から、前記サポート部と同程度であることが好ましい。
固化した後の反り防止部の機械的強度としては、前記サポート部と同程度であってもよい。
【００４８】
前記反り防止部と、前記モデル部と、の厚みの比率（反り防止部の厚み／モデル部の厚み）としては、効果的な反り防止の点から、０．００５以上であることが好ましい。
前記反り防止部の厚みとしては、０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下が好ましく、０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下がより好ましい。前記反り防止部の厚みは、前記モデル部の反りを防止する点から、０．３ｍｍ以上であることが好ましい。また、前記反り防止部の厚みは、形成材料のコストと造形される形状の多様化との点から、２ｍｍ以下であることが好ましい。
前記反り防止部の厚みは、例えば、すきまゲージ（ＪＩＳ規格品Ａ型、株式会社スワン製）により測定できる。
【００４９】
＜硬化工程＞
前記硬化工程は、成膜工程において成膜した液膜を硬化させる工程である。
【００５０】
前記硬化工程に用いられる前記硬化手段としては、例えば、紫外線（ＵＶ）照射ランプ、電子線などが挙げられる。前記液膜を硬化する手段には、オゾンを除去する機構が具備されることが好ましい。
前記紫外線（ＵＶ）照射ランプの種類としては、例えば、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライド、ＬＥＤなどが挙げられる。
前記超高圧水銀灯は、点光源であるが、光学系と組み合わせて光利用効率を高くしたＤｅｅｐＵＶタイプは、短波長領域の照射が可能である。
前記メタルハライドは、波長領域が広いため着色物に有効であり、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｆｅ等の金属のハロゲン化物が用いられ、重合開始剤の吸収スペクトルに合わせて選択できる。
硬化に用いられるランプとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＦｕｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍ社製のＨランプ、Ｄランプ、Ｖランプ等の市販品などを用いることができる。
またモデル部形成材料、サポート部形成材料、及び反り防止剤形成材料としてラジカル重合性モノマー、オリゴマーを使用する場合には、成膜、硬化工程を実施する環境における酸素濃度が低いことが好ましく、例えば、窒素等で置換された空間であることが特に好ましい。
【００５１】
＜除去工程＞
本発明の立体造形物の製造方法は、除去工程をさらに含むことが好ましい。
前記除去工程は、形成された前記サポート部、及び形成された前記反り防止部を除去する工程である。
【００５２】
前記除去工程は、トリミングする方法、液体に溶解させる方法、液体に浸漬して除去する方法、温度を加える方法、超音波振動する方法、撹拌によるエネルギーを与える方法などの補助的処理を行うことができ、これらを適宜組み合せて行ってもよい。
これらの中でも、液体に溶解させる方法が好ましく、前記サポート部、及び前記反り防止部が液体に浸漬されて溶解する方法がより好ましい。
前記液体としては、例えば、水、有機溶剤などが挙げられる。
【００５３】
＜その他の工程＞
前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、成形体の研磨工程、成形体の清浄工程などが挙げられる。
【００５４】
前記立体造形物の製造方法においては、前記各工程を複数回繰り返すものである。前記繰り返し回数としては、作製する立体造形物の大きさ、形状などに応じて異なり一概には規定できないが、１層あたりの平均厚みとしては、５μｍ以上５０μｍ以下が好ましい。前記平均厚みが、５μｍ以上５０μｍ以下であると、精度よく、剥離することもなく造形することが可能であり、立体造形物の高さ分だけ積層することができる。
【００５５】
＜立体造形物のデータの作成方法＞
立体造形物におけるモデル部を形成するモデル部形成部と、サポート部を形成するサポート部形成部と、反り防止部を形成する反り防止部形成部と、を判断し、前記反り防止部形成部が、前記モデル部形成部を介して前記サポート部形成部と対向するように配置されるように設定される。
【００５６】
前記反り防止部形成部は、ユーザーにより定義されてもよい。
【００５７】
以下、本発明の立体造形物の製造方法、及び前記立体造形物のデータの作成方法の具体的な実施形態について説明するが、本発明は、これらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００５８】
＜実施形態＞
図１〜図３は、本発明で用いられる立体造形物を造形する立体造形装置の一例を示す概略図である。
立体造形装置１は、材料噴射造形装置であり、噴射された液体が固化された層状造形物である造形層３０が形成される造形部１と、造形ステージ２４に対して造形液１０を吐出付与して造形層３０を造形する造形ユニット５とを備えている。
【００５９】
造形部１は、造形層３０が積層されて立体造形物が造形される造形槽２２を有する。造形槽２２の底部は造形ステージ２４として鉛直方向（高さ方向）に昇降自在となっており、造形ステージ２４上に、造形層３０が積層された立体造形物が造形される。
造形ステージ２４は、後述するモータ２８によって矢印Ｚ方向（高さ方向）に昇降可能である。
【００６０】
造形ユニット５は、造形ステージ２４上の造形層３０に造形液１０を吐出する液体吐出ユニット５０を備える。
液体吐出ユニット５０は、キャリッジ５１と、キャリッジ５１に搭載された造形液付与手段である液体吐出ヘッド（以下、「ヘッド」ともいう。）５２ａ、５２ｂを備える。
【００６１】
キャリッジ５１は、ガイド部５４及び５５に移動可能に保持されている。ガイド部５４及び５５は、両側の側板７０、７０に昇降可能に保持される。
キャリッジ５１は、後述するＸ方向走査機構５５０を構成するＸ方向走査モータによってプーリ及びベルトを介して主走査方向である矢印Ｘ方向（以下、単に「Ｘ方向」という。他のＹ、Ｚについても同様とする。）に往復移動が可能である。
【００６２】
ヘッド５２ａ、５２ｂ（以下、区別しないときは「ヘッド５２」という。）は、造形液を吐出する複数のノズルを配列したノズル列がそれぞれ２列配置されている。一方のヘッド５２ａの２つのノズル列は、モデル部液を吐出する。他方のヘッド５２ｂの２つのノズル列は、サポート部形成材料、及び反り防止部形成材料をそれぞれ吐出する形態が好ましい。なお、ヘッド構成はこれに限るものではない。
【００６３】
これら各々の液を収容した複数のタンク６０がタンク装着部５６に装着され、供給チューブなどを介してヘッド５２ａ、５２ｂに供給される。
【００６４】
液体吐出ユニット５０は、キャリッジ５１に平坦化ローラ１２と、造形液硬化手段７００とを搭載する。キャリッジ５１の走査方向（Ｘ方向）かつ造形プレート３０を形成するときのキャリッジの移動方向に沿って、キャリッジ５１に造形液硬化手段７００、平坦化ローラ１２、及びヘッド５２が、この順に配置される。
【００６５】
平坦化ローラ１２は、ヘッドより供給された液体により形成された液膜の微細な凹凸を均して平坦化する。
平坦化ローラ１２は、造形ステージ２４のステージ面に沿って矢印Ｙ方向に、ステージ面に対して相対的に往復移動可能に配置され、後述する往復移動機構２５によって移動される。また、平坦化ローラ１２は、後述するモータ２６によって回転駆動される。
【００６６】
造形液硬化手段７００は、ヘッド５２から吐出された造形液１０を硬化する。造形液１０を硬化する手段としては、紫外線（ＵＶ）照射ランプ、電子線等が挙げられる。紫外線により発生するオゾンを除去する機構が具備されることが好ましい。ランプの種類としては、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライド、ＬＥＤランプ等がある。超高圧水銀灯は点光源であるが、光学系と組み合わせて光利用効率を高くしたＵＶランプは、短波長領域の照射が可能である。メタルハライドは、波長領域が広いため着色物に有効的である。Ｐｂ、Ｓｎ、Ｆｅなどの金属のハロゲン化物が用いられ、光開始剤の吸収スペクトルに合わせて選択できる。造形液１０を硬化することに有効であるランプであれば、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。
【００６７】
Ｘ方向の一方側には、液体吐出ユニット５０のヘッド５２の維持回復を行うメンテナンス機構６１が配置される。
メンテナンス機構６１は、主にキャップ６２とワイパ６３で構成される。キャップ６２をヘッド５２のノズル面（ノズルが形成された面）に密着させ、ノズルから造形液を吸引する。ノズルに詰まった高粘度化した造形液を排出するためである。その後、ノズルのメニスカス形成（ノズル内は負圧状態である）のため、ノズル面をワイパ６３でワイピング（払拭）する。また、メンテナンス機構６１は、造形液の吐出が行われない場合に、ヘッドのノズル面をキャップ６２で覆い、造形液１０が乾燥すること、及び光による液体の硬化を防止する。
【００６８】
造形ユニット５は、ベース部７上に配置されたガイド部７１に移動可能に保持されたスライダ部７２を有し、造形ユニット５全体がＸ方向と直交するＹ方向（副走査方向）に往復移動可能である。この造形ユニット５は、後述するＹ方向走査機構５５２によって全体がＹ方向に往復移動される。
【００６９】
液体吐出ユニット５０は、ガイド部５４、５５とともに矢印Ｚ方向に昇降可能に配置され、後述するＺ方向昇降機構５５１によってＺ方向に昇降可能である。
【００７０】
ここで、造形部１の詳細について説明する。
造形槽１１は、箱型形状をなし、上面が開放された槽を備える。造形槽２２内部には、造形ステージ２４がそれぞれ昇降可能に配置される。造形ステージ２４の側面は造形槽２２の内側面に接するように配置される。造形ステージ２４の上面は、水平に保持される。
【００７１】
キャリッジ５１に搭載された平坦化ローラ１２は、造形槽２２の内寸よりも長い棒状部であり、キャリッジ５１と共にステージ面に沿ってＸ方向（主走査方向）に往復移動が可能である。
【００７２】
平坦化ローラ１２は、モータ２６によって回転されながら、造形槽２２の外側から造形槽２２の上方を通過するようにして水平移動する。これにより、平坦化ローラ１２が造形槽２２上を通過しながら、造形ステージ２４上に吐出された造形液１０の表面を平坦化することで造形層３０が形成される。
【００７３】
また、図２にも示すように、平坦化ローラ１２の周面に接触して、平坦化ローラ１２に付着した造形液１０を除去するための除去部である液体除去板１３が配置されている。
液体除去板１３は、平坦化ローラ１２の周面に接触した状態で、平坦化ローラ１２と共に移動する。また、液体除去板１３は、平坦化ローラ１２が平坦化を行うときの回転方向に回転するときにカウンタ方向でも、順方向での配置可能である。
【００７４】
次に、前記立体造形装置の制御部の概要について図５を参照して説明する。図５は同制御部のブロック図である。
制御部５００は、この装置全体の制御を司るＣＰＵ５０１と、ＣＰＵ５０１に本発明に係わる制御を含む立体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ＲＯＭ５０２と、造形データ等を一時格納するＲＡＭ５０３とを含む主制御部５００Ａを備える。
【００７５】
制御部５００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）５０４を備えている。また、制御部５００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ＡＳＩＣ５０５を備えている。
また、制御部５００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ときに使用するデータ及び信号の送受を行うためのＩ／Ｆ５０６を備えている。
【００７６】
造形データ作成装置６００は、最終形態の造形物（立体造形物）を造形層ごとにスライスしたスライスデータである造形データを作成する本発明に係る立体造形物を造形する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。
【００７７】
次に、造形データ作成方法について説明する。
３次元ＣＡＤなどを用いて準備された造形物形状は、ＳＴＬなどのフォーマットのデータとしてユーザーにより準備される。
次に、サポート部８２を必要とするかどうかを判断する。また、サポート部８２を必要とする場合は、新たに反り防止部８３を必要とするかどうかを判断する。ここで、反り防止部として、所定の厚み８４、特に５ｍｍ以下の部分を持つモデル部の薄肉部、微細柱形状などを識別し、自動的に反り防止部を配置することができる。
また、所定の厚み８４はユーザーが任意に決定してもよいし、材質によって可変であってもよい。ユーザーは、立体造形物の反りを防止したい部分に、任意に反り防止部をモデル部周辺に配置できる手続きを経ることも可能である。実施例において、反り防止部自動配置設定、及びユーザーの任意配置例を後述する。
【００７８】
制御部５００は、各種センサの検知信号を取り込むためのＩ／Ｏ５０７を備えている。
また、制御部５００は、液体吐出ユニット５０のヘッド５２を駆動制御するヘッド駆動制御部５０８を備える。
制御部５００は、液体吐出ユニット５０のキャリッジ５１をＸ方向（主走査方向）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するモータ駆動部５１０と、造形ユニット５をＹ方向（副走査方向）に移動させるＹ方向走査機構５５２を構成するモータを駆動するモータ駆動部５１２を備えている。
【００７９】
制御部５００は、液体吐出ユニット５０のキャリッジ５１をＺ方向に移動（昇降）させるＺ方向昇降機構５５１を構成するモータを駆動するモータ駆動部５１１を備えている。なお、矢印Ｚ方向への昇降は造形ユニット５全体を昇降させる構成とすることもできる。
【００８０】
制御部５００は、供給ステージ２３を昇降させるモータ２７を駆動するモータ駆動部５１３と、造形ステージ２４を昇降させるモータ２８を駆動するモータ駆動部５１４を備えている。
また、制御部５００は、平坦化ローラ１２を回転駆動するモータ２６を駆動する５１６を備えている。
さらに、制御部５００は、液体吐出ユニット５０のメンテナンス機構６１を駆動するメンテナンス駆動部５１８を備えている。
【００８１】
制御部５００のＩ／Ｏ５０７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５６０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。
制御部５００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５２２が接続されている。
【００８２】
制御部５００は、上述したように、造形データ作成装置６００から造形データを受領する。造形データは、目的とする立体造形物の形状をスライスしたスライスデータとしての各造形層３０の形状データ（造形データ）を含む。
【００８３】
主制御部５００Ａは、造形層３０の造形データに基づいてヘッド５２からの造形液の吐出を行わせる制御をする。
なお、造形データ作成装置６００と立体造形装置６０１によって造形装置が構成される。
【００８４】
次に、造形の流れについて、図３を参照して説明する。
ここでは、造形槽２２の造形ステージ２４上に、１層目の造形層３０が形成されている状態から説明する。この１層目の造形層３０上に次の造形層３０を形成するときには、造形槽２２の造形ステージ２４をＺ方向に下降させる。
【００８５】
その後、図５に示すように液体吐出ユニット５０のヘッド５２ｂ及び５２ａから造形ステージ２４上に造形液（モデル部、サポート部、及び反り防止部）の液滴を吐出して造形層３０を形成する（造形液吐出工程）。平坦化ローラ１２は、造形ステージ２４上に形成された造形層３０の表面を平坦にし（平坦化工程）、造形液硬化手段７００は、平坦化ローラ１２によって表面が平坦にされた造形層３０を、紫外線照射によって重合硬化する（造形層硬化工程）。前記の工程により造形層３０上に所要形状の造形層３０を積層形成する。
【００８６】
キャリッジ５１にヘッド５２ａ及び５２ｂ、平坦化ローラ１２、及び造形液硬化手段７００が搭載されているので、図５においてキャリッジ５１のＸ方向（主走査方向）の矢印で示した左方に移動しながら、ヘッド５２による造形液吐出工程、平坦化ローラ１２による平坦化工程、造形液硬化手段７００による造形層硬化工程が順次実行される。
【００８７】
次いで、上述したヘッド５２による造形液吐出工程、平坦化ローラ１２による平坦化工程、造形液硬化手段７００による造形層硬化工程を繰り返して新たな造形層３０を形成する。このとき、新たな造形層３０とその下層の造形層３０とは一体化して三次元形状造形物（立体造形物）の一部を構成する。以後、造形液吐出工程、平坦化工程、造形層硬化工程を必要な回数繰り返すことによって、立体造形物を完成させる。
【実施例】
【００８８】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００８９】
＜モデル部形成材料の調製＞
イソボルニルアクリレート（共栄化学株式会社製）６０質量部、アクリロイルモルホリン（ＡＣＭＯ、ＫＪケミカルズ株式会社製）１０質量部、及びウレタンアクリレート（商品名：ＵＶ−１７００Ｂ、日本合成化学工業株式会社製、分子量：２，０００）３０質量部をビーカーにて均一に混合した。その後、反応開始剤（商品名：イルガキュア８１９、ＢＡＳＦ社製）２質量部を加え、さらに均一に混合し、フィルター（商品名：ＣＣＰ−ＦＸ−Ｃ１Ｂ、ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製、平均孔径：３μｍ）を通過させてモデル部形成材料を得た。
【００９０】
＜サポート部形成材料の調製＞
アクリロイルモルホリン（ＡＣＭＯ、ＫＪケミカルズ株式会社製）４０質量部、ポリオキシプロピレングリコール６０質量部、反応開始剤（商品名：イルガキュア８１９、ＢＡＳＦ社製）３質量部、及び重合禁止剤（商品名：フェノチアジン、東京化成株式会社製）０．１質量部を均一に混合し、フィルター（商品名：ＣＣＰ−ＦＸ−Ｃ１Ｂ、ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製、平均孔径：３μｍ）を通過させてサポート部形成材料を得た。
【００９１】
＜反り防止部形成材料の調製＞
反り防止部形成材料としては、前記サポート部形成材料と同一のものを用いた。
【００９２】
＜立体造形物の造形＞
（実施例１）
図１に示す立体造形装置において、インクジェットヘッド（商品名：ＭＨ２４２０、リコーインダストリー株式会社製）に通じる３つのタンクに、得られたモデル部形成材料、サポート部形成材料、及び反り防止部形成材料を充填した。次に、造形する立体造形物の形状を、図１１に示す奥行：６０ｍｍ、高さ：６２ｍｍ、厚み８４：２．０ｍｍのＬ字型の形状に設定し、また、反り防止部を厚み：２．０ｍｍに設定し、各インクジェットヘッドから所定量の前記モデル部形成材料、前記サポート部形成材料、及び前記反り防止部形成材料をそれぞれ噴射させた。なお、サポート部との対向部は、ユーザーにより設定された。
次に、紫外線照射機（装置名：ＳＰＯＴ  ＣＵＲＥ  ＳＰ５−２５０ＤＢ、ウシオ電機株式会社製）で３５０ｍＪ／ｃｍ２の光量を照射し、前記モデル部形成材料、前記サポート部形成材料、及び反り防止部形成材料を硬化させ、これら一連の工程を繰り返した。
その後、得られた造形物を４０℃、１Ｌの水に入れ、超音波振動を１時間かけてサポート部８２、及び反り防止部８３を除去し、モデル部８１を残した。その後、前記モデル部８１を水から取り出し、室温（２５℃）で２４時間乾燥させることにより、図１２に示す立体造形物１を作製した。
【００９３】
（実施例２）
実施例１において、反り防止部を厚み８４：０．３ｍｍに設定した以外は、実施例１と同様にして、立体造形物２を造形した（図１１、及び１２）。
【００９４】
（実施例３）
実施例１において、反り防止部を厚み８４：０．１ｍｍに設定した以外は、実施例１と同様にして、立体造形物３を造形した（図１１、及び１２）。
【００９５】
（実施例４）
実施例１において、造形する立体造形物の一部の形状が板状であり、前記板状部分の厚み８４：２．０ｍｍの図１３に示す形状に設定した点、並びに、サポート部８２、及び反り防止部８３が配置される位置は、自動で設定された点以外は、実施例１と同様にして、立体造形物４を造形した（図１４）。
なお、サポート部８２は、モデル部形成材料が固化するまでの時間、立体造形物４を所定の位置に保持するように、モデル部８１を支持する位置に配置されるように設定されている。
また、反り防止部８３は、モデル部８１に対してサポート部８２と対向し、サポート部８２とモデル部８１とが接触する点を点Ａとし、前記Ａの接線に垂直に前記モデル部方向に向かう直線と、前記モデル部の他の端とが接触する点を点Ｂとしたときに、線分ＡＢが５ｍｍ以下となる場合に、前記Ｂに接するように反り防止部８３を厚み１．０ｍｍで配置されるように、設定されている。
【００９６】
（実施例５）
実施例４において、造形する立体造形物の形状を図１５に示す鋭角部を有する形状に設定した以外は、実施例４と同様にして、立体造形物５を造形した（図１６）。
なお、実施例４において、線分ＡＢが５ｍｍ以下となる場合に、前記Ｂに接するように反り防止部８３を厚み１．０ｍｍで配置されるように、設定されている。
【００９７】
（比較例１）
実施例１において、反り防止部形成材料を噴射させず、モデル部形成材料、及びサポート部形成材料のみで立体造形物を作製した以外は、実施例１と同様にして、比較例１の立体造形物６を造形した（図１７、及び１８）。
【００９８】
（比較例２）
実施例５において、反り防止部形成材料を噴射させず、モデル部形成材料、及びサポート部形成材料のみで立体造形物を作製した以外は、実施例５と同様にして、比較例２の立体造形物７を造形した（図１９、及び２０）。
【００９９】
次に、得られた立体造形物１〜７について、以下のようにして、「モデル部の反りのなさ」を評価した。その結果を下記表１に示す。
【０１００】
＜モデル部の反りのなさの評価＞
サポート部８２、及び反り防止部８３を除去して得られた立体造形物１〜７について、共焦点顕微鏡（装置名：ＯＰＴＥＬＩＣＳ  Ｈ１２００、レーザーテック株式会社製）を用いて、図８における立体造形物のモデル部とサポート部との境界面の長さＬ、及び図１０における反り矢高δを計測し、下記式（６）から、得られた立体造形物１〜７の曲率ρを算出した。前記曲率が大きいほど、立体造形物の反りが大きいことを意味する。
なお、反り矢高δと曲率ρとの関係式である下記式（６）は、以下のようにして求められる。
まず、図７のような扇形の図形において、反り矢高をδ、曲率半径をｒ、中心角を２ψ、弦の長さをｌとおくと、下記式（１）〜式（３）より、下記式（４）を経て、下記式（５）が得られる。
2018154092.tif 000003
ここで、前記式（５）において、反り矢高δは、弦の長さｌと比較すると極めて小さいことから、δ２≒０とすることができる。また、曲率半径ｒは極めて大きい値であり、弦の長さｌが、立体造形物のモデル部とサポート部との境界面の長さＬと等しいとすることにより、下記式（６）を得ることができる。
2018154092.tif 000004
−評価基準−
○：設定どおりの立体造形物が得られ、立体造形物の曲率が０．０３未満であり、良好な造形である
△：設定どおりの立体造形物が得られ、立体造形物の曲率が０．０３以上０．１未満であり、ある程度良好な造形である
×：得られた立体造形物は、設定した形状に対して、サポート部８２との境界面、及び立体造形物の端部の少なくともいずれかに反りが発生し、立体造形物の曲率が０．１以上であり、造形不良である
【０１０１】
【表１】
2018154092.tif 000005
【０１０２】
本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞  硬化性液体材料を用いて、モデル部、サポート部、及び反り防止部を構成する液膜を成膜する成膜工程と、
前記成膜した液膜を硬化させる硬化工程と、
を複数回繰り返す立体造形物の製造方法であって、
前記反り防止部は、前記モデル部を介してサポート部と対向するように配置されることを特徴とする立体造形物の製造方法である。
＜２＞  前記反り防止部は、前記サポート部が不要な位置に配置される前記＜１＞に記載の立体造形物の製造方法である。
＜３＞  形成された前記サポート部、及び形成された前記反り防止部を除去する除去工程をさらに含む前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
＜４＞  前記モデル部と前記サポート部とが接触する点を点Ａとし、点Ａでの接線に垂直であり、前記モデル部の内部方向に向かう直線と、前記モデル部の形成部の一端との交点を点Ｂとした場合に、線分ＡＢの最大の長さが、５ｍｍ以下である位置に前記反り防止部が配置される前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
＜５＞  前記線分ＡＢの最大の長さが、２ｍｍ以下である前記＜４＞に記載の立体造形物の製造方法である。
＜６＞  前記線分ＡＢの最大の長さが、１ｍｍ以下である前記＜５＞に記載の立体造形物の製造方法である。
＜７＞  前記反り防止部と、前記モデル部と、の厚みの比率（反り防止部の厚み／モデル部の厚み）が、０．００５以上である前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
＜８＞  前記反り防止部の厚みが、１ｍｍ以下である前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
＜９＞  形成された前記モデル部の少なくとも一部の形状が、板状である前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
＜１０＞  形成された前記モデル部の少なくとも一部の形状が、針状である前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
＜１１＞  前記サポート部、及び前記反り防止部が、液体に溶解する前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
＜１２＞  前記サポート部、及び前記反り防止部が、液体に浸漬されて溶解する前記＜１１＞に記載の立体造形物の製造方法である。
＜１３＞  前記反り防止部が、前記サポート部と同一組成である前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
＜１４＞  前記反り防止部の液体に対する溶解性が、前記サポート部と同程度、又は前記サポート部より低い前記＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
＜１５＞  前記反り防止部における前記モデル部との相溶性が、前記サポート部と同程度である前記＜１＞から＜１４＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
＜１６＞  前記反り防止部の機械的強度が、前記サポート部と同程度である前記＜１＞から＜１５＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
＜１７＞  立体造形物におけるモデル部を形成するモデル部形成部と、サポート部を形成するサポート部形成部と、反り防止部を形成する反り防止部形成部と、を判断し、
前記反り防止部形成部が、前記モデル部形成部を介して前記サポート部形成部と対向するように配置されるように設定されることを特徴とする立体造形物のデータの作成方法である。
＜１８＞  前記反り防止部形成部が、ユーザーにより定義される前記＜１７＞に記載の立体造形物のデータの作成方法である。
【０１０３】
前記＜１＞から＜１６＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法、及び前記＜１７＞から＜１８＞のいずれかに記載の立体造形物のデータの作成方法によると、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１    造形部
５    造形ユニット
１０    造形液
１２    平坦化ローラ（平坦化手段）
２２    造形槽
２４    造形ステージ
３０    造形層（層状造形物）
５０    液体吐出ユニット
５１    キャリッジ
５２    液体吐出ヘッド
５００    制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０５】
【特許文献１】特表２００３−５３５７１２号公報
【特許文献２】特開２０１２−１１１２２６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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【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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