(57)【要約】【課題】着色された造形物をより適切な方法で造形する。【解決手段】立体的な造形物５０を造形する造形装置１０であって、造形の材料を吐出するヘッド部１２と、ヘッド部１２による材料の吐出を制御する制御部２０とを備え、造形物５０は、着色用の材料を用いて着色される着色領域２０４を有し、ヘッド部１２は、着色用の材料を吐出する吐出ヘッドであって、吐出する材料の液滴容量を複数段階で可変な着色用ヘッドであるインクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋを有し、制御部２０は、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋに吐出させる着色用の材料の液滴容量を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体的な造形物を造形する造形装置であって、
造形の材料を吐出するヘッド部と、
前記ヘッド部による前記材料の吐出を制御する制御部と
を備え、
前記造形物は、着色用の前記材料を用いて着色される着色領域を有し、
前記ヘッド部は、前記着色用の材料を吐出する吐出ヘッドであって、吐出する前記材料の液滴容量を複数段階で可変な着色用ヘッドを有し、
前記制御部は、前記着色用ヘッドに吐出させる前記着色用の材料の液滴容量を制御することを特徴とする造形装置。
【請求項２】
前記ヘッド部は、吐出する前記材料の液滴容量が１種類の吐出ヘッドである容量固定ヘッドを更に有することを特徴とする請求項１に記載の造形装置。
【請求項３】
前記造形物として、
前記造形物の内部を構成する内部領域と、
前記内部領域の外側に形成される前記着色領域と
を有する前記造形物を造形し、
前記ヘッド部は、前記内部領域の形成に用いる前記材料を吐出する吐出ヘッドである内部造形用ヘッドを更に有し、
前記内部造形用ヘッドは、前記容量固定ヘッドであることを特徴とする請求項２に記載の造形装置。
【請求項４】
前記着色用の材料は、有彩色のインクであり、
前記ヘッド部は、
互いに異なる色の前記有彩色のインクをそれぞれ吐出する複数の前記着色用ヘッドと、
透明なクリア色のインクであるクリアインクを吐出する吐出ヘッドであるクリア用ヘッドと
を有し、
前記着色領域は、前記有彩色のインクと、前記クリアインクとを用いて形成される領域であり、
前記制御部は、前記着色領域の各位置に対して着色すべき色に応じて、前記各位置へそれぞれの前記着色用ヘッドに吐出させるインクの液滴容量を変化させ、かつ、前記各位置に対して前記複数の着色用ヘッドにより吐出されるインクの量の合計に応じて、前記各位置へ前記クリア用ヘッドに吐出させる前記クリアインクの量を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の造形装置。
【請求項５】
前記クリア用ヘッドは、吐出するクリアインクの液滴容量を複数段階で可変な吐出ヘッドであり、
前記制御部は、前記各位置に対してそれぞれの前記着色用ヘッドにより吐出されるインクの液滴容量に基づき、前記各位置に対して前記クリア用ヘッドに吐出させるクリアインクの液滴容量を更に設定することを特徴とする請求項４に記載の造形装置。
【請求項６】
前記クリア用ヘッドは、吐出する前記材料の液滴容量が１種類の吐出ヘッドであることを特徴とする請求項４に記載の造形装置。
【請求項７】
前記着色領域の少なくとも一部について、前記制御部は、前記着色用ヘッドに、前記造形物の表面と直交する方向である法線方向の位置が前記造形物における内側寄りの部分の色の濃度が前記造形物における外側寄りの部分の色の濃度よりも濃くなるように着色させることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の造形装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記複数の着色用ヘッドに、前記着色領域の少なくとも一部について、前記造形物の内側になる程色の濃度が濃くなるように着色させることを特徴とする請求項７に記載の造形装置。
【請求項９】
前記着色用ヘッドは、前記複数段階で前記材料の液滴容量を変化させることにより、前記材料の着弾により形成されるドットとして、サイズが互いに異なる複数種類のドットを形成可能であり、
前記着色用ヘッドにより形成される前記ドットのうち、前記複数種類のドットの中で最もサイズが小さなドットの比率を小ドット比率と定義した場合、前記制御部は、前記着色用ヘッドに、前記着色領域の少なくとも一部について、前記法線方向の位置が前記内側寄りの部分での前記小ドット比率が前記外側寄りの部分での前記小ドット比率よりも小さくなるように、前記ドットを形成させることを特徴とする請求項７又は８に記載の造形装置。
【請求項１０】
前記着色領域の少なくとも一部において、前記法線方向におけるそれぞれの位置での前記ドットの平均直径を算出し、前記法線方向における第１の位置での前記平均直径と、前記法線方向において前記第１の位置よりも前記外側にある第２の位置での前記平均直径とを比較した場合、前記第２の位置での前記平均直径は、前記第１の位置での前記平均直径よりも小さいことを特徴とする請求項９に記載の造形装置。
【請求項１１】
立体的な造形物を造形する造形方法であって、
造形の材料を吐出するヘッド部による前記材料の吐出を制御し、
前記造形物は、着色用の前記材料を用いて着色される着色領域を有し、
前記ヘッド部は、前記着色用の材料を吐出する吐出ヘッドであって、吐出する前記材料の液滴容量を複数段階で可変な着色用ヘッドを有し、
前記着色用ヘッドに吐出させる前記着色用の材料の液滴容量を制御することを特徴とする造形方法。
【請求項１２】
立体的な造形物を造形する造形装置であって、
造形の材料を吐出するヘッド部と、
前記ヘッド部による前記材料の吐出を制御する制御部と
を備え、
前記造形物は、着色用の前記材料を用いて着色される着色領域を有し、
前記ヘッド部は、前記着色用の材料を吐出する吐出ヘッドである着色用ヘッドを有し、
前記着色領域の少なくとも一部について、前記制御部は、前記着色用ヘッドに、前記造形物の表面と直交する方向である法線方向の位置が前記造形物における内側寄りの部分の色の濃度が前記造形物における外側寄りの部分の色の濃度よりも濃くなるように着色させることを特徴とする造形装置。
【請求項１３】
立体的な造形物を造形する造形方法であって、
造形の材料を吐出するヘッド部による前記材料の吐出を制御し、
前記造形物は、着色用の前記材料を用いて着色される着色領域を有し、
前記ヘッド部は、前記着色用の材料を吐出する吐出ヘッドである着色用ヘッドを有し、
前記着色領域の少なくとも一部について、前記着色用ヘッドに、前記造形物の表面と直交する方向である法線方向の位置が前記造形物における内側寄りの部分の色の濃度が前記造形物における外側寄りの部分の色の濃度よりも濃くなるように着色させることを特徴とする造形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造形装置及び造形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットヘッドを用いて造形物を造形する造形装置（３Ｄプリンタ）が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような造形装置においては、例えば、インクジェットヘッドにより形成するインクの層を複数層重ねることにより、積層造形法で造形物を造形する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−７１２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、造形装置を用いて行う造形の方法として、着色された造形物を造形することが検討されている。この場合、例えば、互いに異なる複数色の着色用のインクを用い、造形物において外側から色彩を視認できる領域の形成を着色用のインクを用いて行うことにより、様々な色に着色された造形物を造形する。
【０００５】
また、この場合、複数色の着色用のインクを用いて行う様々な色の表現は、例えば、２次元の画像を印刷するインクジェットプリンタで様々な色を表現するための構成を応用することで行うことができる。しかし、造形物の造形時に着色を行う場合、２次元の画像の印刷時とは異なる点についても適切に留意することが望ましい。そのため、従来、着色された造形物をより適切な方法で造形することが望まれていた。そこで、本発明は、上記の課題を解決できる造形装置及び造形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】
【０００６】
本願の発明者は、着色された造形物を造形する場合により適切に着色を行う方法について、鋭意研究を行った。そして、この鋭意研究において、造形の動作の特徴と、造形時にインクジェットヘッドから吐出するインク（インク滴）の液滴容量との関係に着目した。
【０００７】
より具体的に、例えば、積層造形法で造形物を造形する場合、多数のインクの層を重ねて形成することになる。また、この場合、積層するインクの層の層数は、一つのインクの層が薄い程多くなる。そのため、実用的な造形速度で造形物を造形するためには、それぞれのインクの層について、ある程度以上の厚さにする必要がある。また、その結果、造形時にインクジェットヘッドから吐出するインクの液滴容量についても、通常、ある程度以上の容量にする必要がある。
【０００８】
しかし、インクの液滴容量が大きい場合、着弾後に形成されるインクのドットのサイズ（ドットサイズ）も大きくなるため、造形物において、個々のインクのドットが目立ちやすくなる場合がある。より具体的には、例えば、着色された造形物を造形する場合、着色用のインクのドットサイズが大きいと、粒状感が目立つことが考えられる。また、その結果、例えば着色の結果が粗い印象になり、造形の品質が低下するおそれがある。
【０００９】
この点について、着色用のインクで形成される領域（着色領域）の粒状感を低減させるためには、インク滴の液滴容量を小さくすることが好ましい。また、複数色の着色用のインクを用いて着色を行う場合、着色領域の形成は、例えば、使用する色数分の複数のインクジェットヘッドを用いて行うことになる。そのため、各色用のインクジェットヘッドから吐出するインク滴の容量を小さくしても、複数のインクジェットヘッドから吐出するインクの量の合計で考えた場合、着色領域の各位置へ吐出するインクの量を適切に確保することもできる。そのため、粒状感を低下することだけを考えた場合、着色用のインクを吐出するインクジェットヘッドについて、吐出する液滴容量を少なくすること等も考えられる。
【００１０】
しかし、本願の発明者は、更なる鋭意研究により、着色用のインクの液滴容量を単に少なくした場合、適切に着色を行うことが難しくなるおそれもあることを見出した。より具体的には、例えば、着色用のインクの液滴容量を少なくした場合、形成されるインクの層において、通常、色の濃度が薄くなると考えられる。そして、この場合、十分な濃さで造形物の着色を行うためには、着色領域をより厚くすることが必要になる。一方で、着色領域を厚くした場合、着色領域がより多くの光を吸収することになり、色が暗くなるおそれがある。また、その結果、適切に着色を行うことが難しくなるおそれがある。
【００１１】
また、着色用のインクの液滴容量を少なくした場合にインクの層における色の濃度が薄くなることを避けるためには、例えばインクに含まれる着色材として、濃度が濃い色の顔料等を用いること等も考えられる。しかし、この場合、着色用のインクの液滴容量を少なくしても、粒状感が目立ちやすくなるおそれがある。また、着色用のインクの液滴容量を少なくした場合、通常、インクの着弾後に形成されるインクのドットサイズも小さくなる。そして、この場合、インクの層の隠蔽性が低下して、着色領域の内側の領域が露出しやすくなること等も考えられる。
【００１２】
これに対し、本願の発明者は、更なる鋭意研究により、着色用のインクの液滴容量を単に少なくするのではなく、複数段階で可変な構成にすることを考えた。また、このような構成により、上記の課題を適切に解決し得ることを見出した。また、更なる鋭意研究により、このような効果を得るために必要な特徴を見出し、本発明に至った。
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明は、立体的な造形物を造形する造形装置であって、造形の材料を吐出するヘッド部と、前記ヘッド部による前記材料の吐出を制御する制御部とを備え、前記造形物は、着色用の前記材料を用いて着色される着色領域を有し、前記ヘッド部は、前記着色用の材料を吐出する吐出ヘッドであって、吐出する前記材料の液滴容量を複数段階で可変な着色用ヘッドを有し、前記制御部は、前記着色用ヘッドに吐出させる前記着色用の材料の液滴容量を制御することを特徴とする。
【００１４】
このように構成した場合、液滴容量を複数段階で変化させることにより、例えば、液滴容量が大きな容量に固定されている場合と比べ、着色領域において粒状感が目立つことを適切に防ぐことができる。また、この場合、例えば求められる造形の精度や着色の精度等に応じて液滴容量を適宜調整すること等も可能になる。また、これにより、例えば、液滴容量が小さな容量に固定されている場合に生じる様々な問題の発生を適切に抑えることもできる。そのため、このように構成すれば、例えば、着色された造形物をより適切な方法で造形できる。
【００１５】
ここで、吐出する材料の液滴容量とは、例えば、１回の吐出動作で吐出する液滴の容量である。また、造形の材料とは、例えば、インクである。このインクとしては、例えば紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型インクを好適に用いることができる。また、この場合、造形装置は、例えば、紫外線光源を更に備える。
【００１６】
また、造形装置は、例えば、予め設定された積層方向へ造形の材料を積層することで積層造形法で造形物を造形する。また、この場合、造形装置は、積層されるそれぞれの層を平坦化する平坦化手段等を更に備えることが好ましい。
【００１７】
また、造形装置は、例えば、内部領域と着色領域とを有する造形物を造形する。この場合、内部領域とは、造形物の内部を構成する領域である。また、着色領域は、例えば、内部領域の外側に形成される。
【００１８】
また、ヘッド部は、液滴容量を複数段階で可変な着色用ヘッド以外に、液滴容量が１種類の吐出ヘッドである容量固定ヘッドを更に有してもよい。この場合、容量固定ヘッドとは、例えば、制御により液滴容量を固定した吐出ヘッドであってもよい。そのため、容量固定ヘッドを用いるとは、例えば、吐出ヘッドから吐出する液滴容量を制御により１種類に固定することであってもよい。また、この場合、例えば、内部領域の形成に用いる材料を吐出する吐出ヘッドである内部造形用ヘッドとして容量固定ヘッドを用いること等が考えられる。また、ヘッド部は、透明なクリアインクを吐出する吐出ヘッドであるクリア用ヘッドを更に有してもよい。この場合、着色領域について、着色用の材料に加えてクリアインクを用いて形成することが考えられる。
【００１９】
また、着色領域については、例えば、造形物の表面と直交する方向である法線方向における位置によって色の濃さを異ならせてもよい。この場合、例えば、造形物の内側寄りの部分の色を濃くして、外側寄りの部分の色を薄くすることが好ましい。このように構成すれば、例えば、粒状感が目立ちやすい外側の部分の色を薄くすることで、粒状感をより適切に抑えることができる。また、粒状感が目立ちにくい内側の部分の色を濃くすることで、着色領域の厚さが過度に厚くなることを防ぎつつ、着色領域の全体での色を適切かつ十分に濃くすることができる。
【００２０】
また、この場合、着色領域の各位置の色の濃度については、例えば、吐出する材料の液滴容量を変化させることで調整することができる。例えば、着色領域の内側寄りの部分については、液滴容量を大きくすることで、着弾後に形成されるドットサイズを大きくして、濃い色での着色を行うことが考えられる。また、着色領域の外側寄りの部分については、液滴容量を小さくすることで、着弾後に形成されるドットサイズを小さくして、薄い色での着色を行うことが考えられる。このように構成すれば、例えば、着色領域の各位置を適切な濃度で着色できる。また、この場合、内側寄りの部分におけるドットサイズを大きくすることにより、着色領域による隠蔽性を適切に高めること等も可能になる。
【００２１】
また、本発明の構成として、上記と同様の特徴を有する造形方法等を用いることも考えられる。この場合も、例えば、上記と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、例えば、着色された造形物をより適切な方法で造形できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る造形装置１０の一例を示す図である。図１（ａ）は、造形装置１０の要部の構成の一例を示す。図１（ｂ）は、造形装置１０のおけるヘッド部１２の構成の一例を示す。図１（ｃ）は、造形装置１０により造形する造形物５０の構成の例を示す。
【図２】容量可変ヘッドを用いて着色領域２０４を形成する動作について説明をする図である。図２（ａ）は、バリアブルヘッドの動作の一例について説明をする図である。図２（ｂ）は、着色領域２０４の形成時にインクジェットヘッド１０２ｔにも複数のサイズのドットを形成させる場合の動作の一例を示す図である。図２（ｃ）は、着色領域２０４の形成時にインクジェットヘッド１０２ｔに１種類のサイズのドットを形成させる場合の動作の一例を示す図である。
【図３】着色領域２０４の着色の仕方の一例を示す図である。図３（ａ）は、積層方向と直交する面による着色領域２０４の断面の構成の一例を内部領域２０２と共に示す。図３（ｂ）は、着色領域２０４のうち、図３（ａ）とは異なる部分の構成の一例を示す断面図である。図３（ｃ）は、着色領域２０４の構成の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る造形装置１０の一例を示す。図１（ａ）は、造形装置１０の要部の構成の一例を示す。図１（ｂ）は、造形装置１０のおけるヘッド部１２の構成の一例を示す。
【００２５】
尚、以下に説明をする点を除き、造形装置１０は、公知の造形装置と同一又は同様の構成を有してよい。より具体的に、以下の説明をする点を除き、造形装置１０は、例えば、インクジェットヘッドを用いて造形物５０の材料となる液滴（インク滴）を吐出することで造形を行う公知の造形装置と同一又は同様の構成を有してよい。また、造形装置１０は、図示した構成以外にも、例えば、造形物５０の造形や着色等に必要な各種構成を更に備えてよい。
【００２６】
本例において、造形装置１０は、積層造形法により立体的な造形物５０を造形する造形装置（３Ｄ造形装置）である。この場合、積層造形法とは、例えば、複数の層を重ねて造形物５０を造形する方法である。造形物５０とは、例えば、立体的な三次元構造物のことである。また、本例において、造形装置１０は、ヘッド部１２、造形台１４、走査駆動部１６、及び制御部２０を備える。
【００２７】
ヘッド部１２は、造形物５０の材料を吐出する部分である。また、本例において、造形物５０の材料としては、インクを用いる。この場合、インクとは、例えば、インクジェットヘッドから吐出する液体のことである。インクジェットヘッドとは、例えば、インクジェット方式でインクの液滴を吐出する吐出ヘッドのことである。
【００２８】
また、より具体的に、ヘッド部１２は、造形物５０の材料として、複数のインクジェットヘッドから、所定の条件に応じて硬化するインクを吐出する。そして、着弾後のインクを硬化させることにより、造形物５０を構成する各層を重ねて形成する。また、本例では、インクとして、紫外線の照射により液体状態から硬化する紫外線硬化型インク（ＵＶインク）を用いる。
【００２９】
また、ヘッド部１２は、造形物５０の材料に加え、サポート層５２の材料を更に吐出する。また、これにより、造形装置１０は、造形物５０の周囲に、必要に応じて、サポート層５２を形成する。サポート層５２とは、例えば、造形中の造形物５０の外周を囲むことで造形物５０を支持する積層構造物のことである。サポート層５２は、造形物５０の造形時において、必要に応じて形成され、造形の完了後に除去される。また、ヘッド部１２のより具体的な構成については、後に詳しく説明をする。
【００３０】
造形台１４は、造形中の造形物５０を支持する台状部材であり、ヘッド部１２におけるインクジェットヘッドと対向する位置に配設され、造形中の造形物５０を上面に載置する。また、本例において、造形台１４は、少なくとも上面が積層方向（図中のＺ方向）へ移動可能な構成を有しており、走査駆動部１６に駆動されることにより、造形物５０の造形の進行に合わせて、少なくとも上面を移動させる。この場合、積層方向とは、例えば、積層造形法において造形の材料が積層される方向のことである。また、より具体的に、本例において、積層方向は、主走査方向（図中のＹ方向）及び副走査方向（図中のＸ方向）と直交する方向である。
【００３１】
走査駆動部１６は、造形中の造形物５０に対して相対的に移動する走査動作をヘッド部１２に行わせる駆動部である。この場合、造形中の造形物５０に対して相対的に移動するとは、例えば、造形台１４に対して相対的に移動することである。また、本例において、走査駆動部１６は、主走査動作（Ｙ走査）、副走査動作（Ｘ走査）、及び積層方向走査（Ｚ走査）をヘッド部１２に行わせる。
【００３２】
ここで、ヘッド部１２に主走査動作を行わせるとは、例えば、ヘッド部１２が有するインクジェットヘッドに主走査動作を行わせることである。また、主走査動作とは、例えば、主走査方向へ移動しつつインクを吐出する動作のことである。本例において、走査駆動部１６は、主走査方向における造形台１４の位置を固定して、ヘッド部１２の側を移動させることにより、ヘッド部１２に主走査動作を行わせる。造形装置１０の構成の変形例においては、例えば、主走査方向におけるヘッド部１２の位置を固定して、例えば造形台１４を移動させることにより、造形物５０の側を移動させてもよい。
【００３３】
また、以下において詳しく説明をするように、本例において、ヘッド部１２は、紫外線光源を更に有する。そして、主走査動作時において、走査駆動部１６は、ヘッド部１２における紫外線光源の駆動を更に行う。より具体的に、走査駆動部１６は、例えば、主走査動作時に紫外線光源を点灯させることにより、造形物５０の被造形面に着弾したインクを硬化させる。造形物５０の被造形面とは、例えば、ヘッド部１２により次のインクの層が形成される面のことである。
【００３４】
また、ヘッド部１２に副走査動作を行わせるとは、例えば、ヘッド部１２が有するインクジェットヘッドに副走査動作を行わせることである。副走査動作とは、例えば、主走査方向と直交する副走査方向へ造形台１４に対して相対的に移動する動作のことである。また、より具体的に、副走査動作は、例えば、予め設定された送り量だけ副走査方向へ造形台１４に対して相対的に移動する動作である。
【００３５】
また、本例において、走査駆動部１６は、主走査動作の合間に、ヘッド部１２に副走査動作を行わせる。この場合、走査駆動部１６は、例えば、副走査方向におけるヘッド部１２の位置を固定して、造形台１４を移動させることにより、ヘッド部１２に副走査動作を行わせる。また、走査駆動部１６は、副走査方向における造形台１４の位置を固定して、ヘッド部１２を移動させることにより、ヘッド部１２に副走査動作を行わせてもよい。また、走査駆動部１６は、造形しようとする造形物５０の大きさに応じて、必要な場合にのみヘッド部１２に副走査動作を行わせる。そのため、例えばサイズの小さな造形物５０を造形する場合等には、副走査動作を行わずに造形物５０を造形してもよい。
【００３６】
また、ヘッド部１２に積層方向走査を行わせるとは、例えば、ヘッド部１２が有するインクジェットヘッドに積層方向走査を行わせることである。また、積層方向走査とは、例えば、積層方向へヘッド部１２又は造形台１４の少なくとも一方を移動させることで造形物５０に対して相対的に積層方向へヘッド部１２を移動させる動作のことである。この場合、積層方向へヘッド部１２を移動させるとは、例えば、ヘッド部１２における少なくともインクジェットヘッドを積層方向へ移動させることである。また、積層方向へ造形台１４を移動させるとは、例えば、造形台１４における少なくとも上面の位置を移動させることである。
【００３７】
また、走査駆動部１６は、造形の動作の進行に合わせてヘッド部１２に積層方向走査を行わせることにより、積層方向において、造形中の造形物５０に対するインクジェットヘッドの相対位置を調整する。また、より具体的に、本例において、走査駆動部１６は、積層方向におけるヘッド部１２の位置を固定して、造形台１４を移動させる。走査駆動部１６は、積層方向における造形台１４の位置を固定して、ヘッド部１２を移動させてもよい。
【００３８】
制御部２０は、例えば造形装置１０のＣＰＵであり、造形装置１０の各部を制御することにより、造形物５０の造形の動作を制御する。より具体的に、制御部２０は、例えば造形すべき造形物５０の形状情報や、カラー画像情報等に基づき、造形装置１０の各部を制御する。本例によれば、造形物５０を適切に造形できる。
【００３９】
続いて、ヘッド部１２のより具体的な構成について、説明をする。本例において、ヘッド部１２は、複数のインクジェットヘッドを有する。それぞれのインクジェットヘッドは、造形台１４と対向する面に、所定のノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列を有する。また、造形装置１０は、ヘッド部１２における複数のノズル列から材料を吐出することにより、造形物５０を造形する。
【００４０】
また、より具体的に、本例において、ノズル列方向は、副走査方向と平行な方向である。また、ヘッド部１２は、複数のインクジェットヘッド、複数の紫外線光源１０４、及び平坦化ローラ１０６を有する。また、複数のインクジェットヘッドとして、図１（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド１０２ｓ、インクジェットヘッド１０２ｗ、インクジェットヘッド１０２ｙ、インクジェットヘッド１０２ｍ、インクジェットヘッド１０２ｃ、インクジェットヘッド１０２ｋ、及びインクジェットヘッド１０２ｔを有する。これらの複数のインクジェットヘッドは、例えば、副走査方向における位置を揃えて、主走査方向へ並べて配設される。
【００４１】
インクジェットヘッド１０２ｓは、サポート層５２の材料を吐出するインクジェットヘッドである。本例において、サポート層５２の材料としては、造形物５０の材料よりも紫外線による硬化度が弱い紫外線硬化型インクを用いる。これにより、インクジェットヘッド１０２ｓは、サポート層５２の材料となる紫外線硬化型インクを、ノズル列における各ノズルから吐出する。サポート層５２の材料としては、例えば、サポート層用の公知の材料を好適に用いることができる。
【００４２】
インクジェットヘッド１０２ｗは、白色（Ｗ色）のインクを吐出するインクジェットヘッドであり、白色のインクを、ノズル列における各ノズルから吐出する。また、本例において、インクジェットヘッド１０２ｗは、造形物５０の内部を形成するための内部造形用ヘッドの一例であり、造形物５０の内部を構成する内部領域を、白色のインクで形成する。
【００４３】
また、白色のインクは、光反射性のインクの一例でもあり、例えば造形物５０において光を反射する性質の領域（光反射領域）を形成する場合に用いられる。この光反射領域は、例えば、造形物５０表面に対して減法混色によるフルカラー表現での着色を行う場合に、造形物５０の外部から入射する光を反射する。フルカラー表現とは、例えば、プロセスカラーのインクによる減法混色の可能な組み合せで行う色の表現のことである。また、本例においては、内部領域を白色のインクで形成することにより、内部領域が光反射領域としても機能する。
【００４４】
尚、造形装置１０の動作の変形例においては、内部領域と光反射領域とを分けて形成してもよい。この場合、内部領域について、白色のインク以外のインクを用いて形成してもよい。また、ヘッド部１２は、内部領域を形成するためのインクジェットヘッドとして、造形材インク（Ｍｏインク）を吐出するインクジェットヘッド等を更に有してもよい。この場合、造形材インクとは、例えば、造形物５０の内部領域の造形に用いる造形専用のインクである。また、この場合、造形材インク用のインクジェットヘッドについて、内部造形用ヘッドと考えることができる。
【００４５】
インクジェットヘッド１０２ｙ、インクジェットヘッド１０２ｍ、インクジェットヘッド１０２ｃ、インクジェットヘッド１０２ｋ（以下、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋという）は、着色された造形物５０の造形時に用いる着色用のインクジェットヘッド（着色用ヘッド）であり、着色に用いる複数色のインク（加飾インク）のそれぞれのインクを、ノズル列における各ノズルからそれぞれ吐出する。より具体的に、インクジェットヘッド１０２ｙは、イエロー色（Ｙ色）のインクを吐出する。インクジェットヘッド１０２ｍは、マゼンタ色（Ｍ色）のインクを吐出する。インクジェットヘッド１０２ｃは、シアン色（Ｃ色）のインクを吐出する。また、インクジェットヘッド１０２ｋは、ブラック色（Ｋ色）のインクを吐出する。また、この場合、ＹＭＣＫの各色は、フルカラー表現に用いるプロセスカラーの一例である。
【００４６】
ここで、本例において、ＹＭＣＫの各色のインクは、有彩色のインクの一例であり、かつ、着色用の材料の一例である。また、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋは、吐出するインクの液滴容量を複数段階で可変な容量可変ヘッド（多値ヘッド、バリアブルヘッド）である。インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋとしてこのようなインクジェットヘッドを用いることに関連する特徴については、後に更に詳しく説明をする。
【００４７】
インクジェットヘッド１０２ｔは、クリアインクを吐出するインクジェットヘッド（クリア用ヘッド）であり、クリアインクを、ノズル列における各ノズルから吐出する。クリアインクとは、例えば、無色の透明色（Ｔ）であるクリア色のインクのことである。また、本例において、インクジェットヘッド１０２ｔは、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋと平坦化ローラ１０６との間に配設される。
【００４８】
複数の紫外線光源１０４は、インクを硬化させるための光源（ＵＶ光源）であり、紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線を発生する。また、本例において、複数の紫外線光源１０４のそれぞれは、間にインクジェットヘッドの並びを挟むように、ヘッド部１２における主走査方向の一端側及び他端側のそれぞれに配設される。紫外線光源１０４としては、例えば、ＵＶＬＥＤ（紫外ＬＥＤ）等を好適に用いることができる。また、紫外線光源１０４として、メタルハライドランプや水銀ランプ等を用いることも考えられる。
【００４９】
平坦化ローラ１０６は、造形物５０の造形中に形成されるインクの層を平坦化するための平坦化手段である。平坦化ローラ１０６は、例えば主走査動作時において、インクの層の表面と接触して、硬化前のインクの一部を除去することにより、インクの層を平坦化する。
【００５０】
以上のような構成のヘッド部１２を用いることにより、造形物５０を構成するインクの層を適切に形成できる。また、複数のインクの層を重ねて形成することにより、造形物５０を適切に造形できる。
【００５１】
尚、ヘッド部１２の具体的な構成については、上記において説明をした構成に限らず、様々に変形することもできる。例えば、ヘッド部１２は、着色用のインクジェットヘッドとして、ＹＭＣＫ以外の色用のインクジェットヘッドを更に有してもよい。また、ヘッド部１２における複数のインクジェットヘッドの並べ方についても、様々に変形可能である。例えば、一部のインクジェットヘッドについて、他のインクジェットヘッドと副走査方向における位置をずらしてもよい。
【００５２】
続いて、造形装置１０により造形する造形物５０の構成の例について、説明をする。図１（ｃ）は、造形装置１０により造形する造形物５０の構成の例を示す図であり、楕円体状の造形物５０を造形する場合について、造形物５０の断面の構成の一例をサポート層５２と共に示す。また、図中に示すように、図示した断面は、Ｚ方向と垂直なＸ−Ｙ断面である。また、この場合、Ｙ方向やＺ方向と垂直な造形物５０のＺ−Ｘ断面やＺ−Ｙ断面の構成も、同様の構成になる。
【００５３】
上記においても説明をしたように、本例において、造形装置１０におけるヘッド部１２は、着色用のインクを吐出するインクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋを用いることにより、表面が着色された造形物５０を造形する。この場合、造形物５０の表面が着色されるとは、例えば、造形物５０において外部から色彩を視認できる領域の少なくとも一部が着色されることである。また、図中に示すように、本例において、表面が着色された造形物５０を造形する場合、造形装置１０は、内部領域２０２、着色領域２０４、及び保護領域２０６を有する造形物５０を造形する。また、必要に応じて、造形物５０の周囲にサポート層５２を形成する。
【００５４】
内部領域２０２は、造形物５０の形状を構成する造形物５０の内部の領域（コア部分）である。本例において、ヘッド部１２は、インクジェットヘッド１０２ｗから吐出する白色のインクを用いて内部領域２０２を形成する。また、これにより、上記においても説明をしたように、内部領域２０２について、光反射領域としても機能させる。
【００５５】
着色領域２０４は、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋから吐出する着色用のインクにより着色がされる領域（カラー層部分）である。また、図中に示すように、本例において、着色領域２０４は、造形物５０の表面形状に沿った層状の領域である。ヘッド部１２は、各色の着色用のインクと、インクジェットヘッド１０２ｔから吐出するクリアインクとを用いて、内部領域２０２の周囲に着色領域２０４を形成する。この場合、各位置への各色の着色用のインクの吐出量を調整することにより、様々な色を表現する。また、色の違いによって生じる着色用のインクの量（単位体積あたりの吐出量）の変化を補填するために、クリアインクを用いる。このように構成すれば、例えば、着色領域２０４の各位置を所望の色で適切に着色できる。また、これにより、例えば、着色用のインクにより着色された着色領域２０４を適切に形成できる。
【００５６】
また、この場合、クリアインクでの補填を行うことにより、形成中の着色領域２０４について、平坦化ローラ１０６で平坦化を行う前の高さをより均一にできる。そのため、本例によれば、例えば、平坦化ローラ１０６による平坦化をより適切に行うことができる。また、上記においても説明をしたように、本例において、クリアインクを吐出するインクジェットヘッド１０２ｔは、図１（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋと平坦化ローラ１０６との間に配設される。そして、この場合、平坦化ローラ１０６により平坦化を行う主走査動作時において、着色用のインク（ＹＭＣＫの各色のインク）の上にクリアインクが重なることになる。そのため、このように構成すれば、例えば、平坦化ローラ１０６での平坦化時において、平坦化ローラ１０６を主にクリアインクと接触させることができる。また、これにより、例えば、着色用のインクが平坦化ローラ１０６に引きずられること等を適切に防ぐことができる。そのため、本例によれば、この点でも、平坦化ローラ１０６による平坦化をより適切に行うことができる。また、着色領域２０４の形成の仕方については、後に更に詳しく説明をする。
【００５７】
保護領域２０６は、造形物５０の外面を保護するための透明な領域である。本例において、ヘッド部１２は、インクジェットヘッド１０２ｔから吐出するクリアインクを用いて、着色領域２０４の周囲に保護領域２０６を形成する。以上のように各領域を形成することにより、表面が着色された造形物５０を適切に形成できる。
【００５８】
尚、造形物５０の構成の変形例においては、造形物５０の具体的な構成について、上記と異ならせることも考えられる。より具体的には、例えば、内部領域２０２と区別して、内部領域２０２と着色領域２０４との間に、光反射領域を形成すること等が考えられる。この場合、内部領域２０２について、白色のインク以外のインクを用いて形成してもよい。例えば、内部領域２０２について、サポート層５２の材料以外の任意のインクを用いて形成することが考えられる。また、例えば、光反射領域と着色領域２０４との間に、分離領域を形成すること等も考えられる。この場合、分離領域とは、光反射領域を構成する白色のインクと着色領域２０４における着色用のインクとが混ざることを防ぐための領域であり、例えばクリアインクで形成される。
【００５９】
続いて、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋとして容量可変ヘッドを用いることに関連する特徴や、着色領域２０４の形成の仕方等について、更に詳しく説明をする。図２は、容量可変ヘッドを用いて着色領域２０４を形成する動作について説明をする図である。図２（ａ）は、バリアブルヘッドの動作の一例について説明をする図である。
【００６０】
本例においては、ヘッド部１２（図１参照）が有する複数のインクジェットヘッド１０２ｓ〜ｔ（図１参照）のうち、少なくとも着色用のインクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋについて、容量可変ヘッドを用いる。また、この場合、着色用のインクと共に着色領域２０４の形成に用いるクリアインクを吐出するインクジェットヘッド１０２ｔについても、容量可変ヘッドを用いることが考えられる。また、この場合、ヘッド部１２における複数のインクジェットヘッド１０２ｓ〜ｔのうち、着色領域２０４の形成に用いないインクジェットヘッドであるインクジェットヘッド１０２ｓ及びインクジェットヘッド１０２ｗについては、容量可変ヘッドではなく、吐出するインクの液滴容量が１種類のインクジェットヘッドである容量固定ヘッド（２値ヘッド）を用いる。この場合、容量固定ヘッドとは、例えば、制御により液滴容量を固定したインクジェットヘッドであってもよい。そのため、容量固定ヘッドを用いるとは、例えば、インクジェットヘッドから吐出する液滴容量を制御により１種類に固定することであってもよい。
【００６１】
そして、造形の動作時には、制御部２０（図１参照）でヘッド部１２におけるインクジェットヘッド１０２ｓ〜ｔによるインクの吐出を制御して、造形物５０（図１参照）の各部及びサポート層５２（図１参照）を形成する。また、この場合、制御部２０は、容量可変ヘッドであるインクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋ及びインクジェットヘッド１０２ｔについて、吐出するインクの容量を更に制御する。
【００６２】
より具体的に、この場合、造形物５０を構成する領域のうち、内部領域２０２については、インクジェットヘッド１０２ｗを用いて、１種類の液滴容量に対応する所定の一定サイズ（固定サイズ）のドットのみで形成する。また、より具体的に、本例において、この一定サイズのドットは、所定の大サイズ（Ｌサイズ）のドットである。また、この場合、内部領域２０２の形成に用いるインクジェットヘッド１０２ｗに対し、制御部２０は、造形物５０の被造形面の各位置に対して吐出する液滴容量のバリエーションについて、インクを打つか打たないか（吐出するかしないか）の２種類のいずれかに設定する。また、これにより、各位置に対し、インクジェットヘッド１０２ｗに、所定のサイズのインクのドットを形成するか、しないかの２段階の階調の動作を行わせる。
【００６３】
また、造形物５０を構成する領域のうち、着色領域２０４については、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋ及びインクジェットヘッド１０２ｔを用いて形成する。また、この場合、少なくともインクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋについて、複数種類の液滴容量に対応する複数のサイズのドットを形成させる。より具体的に、本例において、この複数のサイズは、Ｌ、Ｍ、Ｓの３種類のサイズである。また、このうち、Ｌサイズのドットは、インクジェットヘッド１０２ｗにより形成するインクのドットと同じサイズのドットである。また、Ｍサイズのドットは、Ｌサイズよりも小さなドットである。Ｓサイズのドットは、Ｍサイズよりも小さなドットである。
【００６４】
また、この場合、着色領域２０４の形成に用いるインクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋに対し、制御部２０は、造形物５０の被造形面の各位置に対し、インクを打つか打たないか（吐出するかしないか）のいずれかの動作を行わせる。また、インクを打つ場合において、Ｌ、Ｍ、Ｓのいずれかのサイズに対応する液滴容量のインクを吐出させる。これにより、各位置に対し、インクジェットヘッド１０２ｗに、３種類のサイズのいずれのドットを形成するか、又は、ドットを形成しないかの４段階の階調の動作を行わせる。
【００６５】
このように構成した場合、例えば、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋから吐出する液滴容量を複数段階で変化させることにより、液滴容量が大きな容量に固定されている場合と比べ、着色領域２０４において粒状感が目立つことを適切に防ぐことができる。また、この場合、例えば求められる造形の精度や着色の精度等に応じて液滴容量を適宜調整すること等も可能になる。そのため、例えば、液滴容量が小さな容量に固定されている場合に生じる様々な問題の発生を適切に抑えることもできる。従って、このように構成すれば、例えば、着色された造形物５０をより適切な方法で造形できる。
【００６６】
ここで、インクの液滴容量とは、例えば、１回の吐出動作で吐出するインクの液滴（インク滴）の容量である。また、本例において、ドットのサイズ（ドットサイズ）とは、例えば、設計上のサイズである。また、造形の動作時において、制御部２０は、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋにＬ、Ｍ、Ｓの全てのサイズのドットを形成させるのではなく、これらのうちの一部のサイズのドットのみを形成させてもよい。この場合、例えば、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋに、Ｍサイズ及びＳサイズのドットのみを形成させることが考えられる。このように構成すれば、例えば、着色用のインクのドットサイズを小さくすることで、粒状感をより適切に抑えることができる。
【００６７】
また、上記においても説明をしたように、本例において、着色領域２０４は、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋ及びインクジェットヘッド１０２ｔを用いて形成する。また、この場合において、少なくともインクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋには、複数のサイズのドットを形成させる。そして、この場合、インクジェットヘッド１０２ｔについても、図２（ｂ）を用いて以下において説明をするように、複数のサイズのドットを形成させることが考えられる。また、インクジェットヘッド１０２ｔについては、例えば、図２（ｃ）を用いて以下において説明をするように、一定サイズのドットのみを形成させてもよい。
【００６８】
図２（ｂ）は、着色領域２０４の形成時にインクジェットヘッド１０２ｔにも複数のサイズのドットを形成させる場合の動作の一例を示す図であり、インクジェットヘッド１０２ｔから吐出するインクの液滴容量について、設定の仕方の一例をモデル化して示す。上記においても説明をしたように、着色領域２０４の形成時にクリアインクを用いる理由は、例えば、着色領域２０４の各位置に着色する色の違いによって生じる着色用のインクの量（単位体積あたりの吐出量）の変化を補填するためである。より具体的に、着色領域２０４の形成時において、制御部２０は、例えば、着色領域２０４の各位置に対して着色すべき色に応じて、各位置へインクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋのそれぞれに吐出させるインクの液滴容量を変化させる。また、この場合、各位置に対してインクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋにより吐出されるインクの量の合計に応じて、各位置へインクジェットヘッド１０２ｔに吐出させるクリアインクの量を設定する。
【００６９】
この場合、各位置へインクジェットヘッド１０２ｔに吐出させるクリアインクの量を設定するとは、例えば、各位置に対してインクジェットヘッド１０２ｔに吐出させるクリアインクの液滴数を設定することである。また、各位置に対してインクジェットヘッド１０２ｔに吐出させるクリアインクの液滴数とは、例えば、一つのインクの層を形成する動作の中で同一の位置へインクジェットヘッド１０２に吐出させるクリアインクの合計の液滴数のことである。また、同一の位置とは、造形の解像度に応じて決まる各立体画素の位置のことである。また、例えばマルチパス方式で造形を行う場合等のように、一つのインクの層を形成するために複数回の主走査動作を行う場合とは、合計の液滴数とは、複数回の主走査動作で吐出する液滴数の合計のことである。
【００７０】
また、図２（ｂ）に示した場合においては、インクジェットヘッド１０２ｔに対し、吐出するクリアインクの液滴容量を複数段階で可変にして、複数のサイズのドットを形成させる。また、これにより、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋから吐出するインクの液滴容量に応じて、インクジェットヘッド１０２ｔから吐出するクリアインクの液滴容量を更に設定する。この場合、制御部２０は、例えば、着色領域２０４の各位置に対してインクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋのそれぞれから吐出されるインクの液滴容量に基づき、各位置に対してインクジェットヘッド１０２ｔに吐出させるクリアインクの液滴容量を設定する。
【００７１】
より具体的に、本例において、制御部２０は、例えば、２ビットのデータである１１、１０、０１、００の各値を用いて、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋのそれぞれに吐出させる液滴容量を指定する。この場合、例えば、１１、１０、０１のそれぞれの値により、Ｌ、Ｍ、Ｓのそれぞれのドットサイズに対応する液滴容量のインクを吐出させる。また、００の値により、インクを吐出させないように制御を行う。そして、この場合において、インクジェットヘッド１０２ｔに吐出させるインクの液滴容量については、図中に矢印で示すように、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋに吐出させるインクの液滴容量と反対に変化させる。また、これにより、着色領域２０４の各位置に対してインクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋとインクジェットヘッド１０２ｔとで吐出するインクの量を均一化する。
【００７２】
このように構成した場合、例えば、平坦化ローラ１０６（図１参照）での平坦化時に除去すべきインクの量について、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋで形成するインクのドットサイズによらずほぼ一定になる。そのため、このように構成すれば、例えば、着色領域２０４の各位置に対して吐出するインクの合計量が多くなり過ぎることを適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、平坦化時に除去することで廃棄されるインクの量を適切に低減できる。
【００７３】
また、造形の動作の制御をより簡易にするためには、例えば、着色領域２０４の形成時にインクジェットヘッド１０２ｔに形成させるインクのドットサイズを１種類にすること等も考えられる。図２（ｃ）は、着色領域２０４の形成時にインクジェットヘッド１０２ｔに１種類のサイズのドットを形成させる場合の動作の一例を示す図であり、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋから吐出するインクの液滴容量とインクジェットヘッド１０２ｔから吐出するインクの液滴容量との関係の一例をモデル化して示す。この場合、インクジェットヘッド１０２ｔは、例えば、インクジェットヘッド１０２ｗと同様に、Ｌサイズのドットのみを形成する。
【００７４】
このように構成した場合、例えば、インクジェットヘッド１０２ｔから吐出するインクの液滴容量を設定する必要がないため、造形の動作の制御をより簡易にすることができる。また、これにより、例えば、造形時に行うデータ処理の処理速度を適切に向上させることができる。
【００７５】
尚、この場合、インクジェットヘッド１０２ｔにより吐出する液滴容量については、例えば、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋがインクを吐出しない位置に合わせ、そのような位置におけるインクの量の合計量が平坦化の動作に対して十分な量になるように、設定する。そのため、この場合、例えば図中に矢印で示すように、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋから吐出するインクの液滴容量によらず、インクジェットヘッド１０２ｔから吐出するインクの液滴容量は、一律になる。このように構成すれば、例えば、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋがインクを吐出しない位置や、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋによりＳサイズのドットのみを形成する位置等に対しても、インクの量の合計量を十分に多くできる。また、この場合も、例えば、余分なクリアインクを平坦化ローラ１０６により除去してならすことで、インクの層を適切に平坦化できる。
【００７６】
また、造形装置１０（図１参照）において、インクジェットヘッド１０２ｔの動作については、図２（ｂ）に示した動作、又は図２（ｃ）に示した動作のいずれか一方にすることが好ましい。このように構成すれば、例えば、造形装置１０の構成や制御が複雑になることを適切に防ぐことができる。また、造形装置１０の構成の変形例においては、例えば、動作モードの選択により、インクジェットヘッド１０２ｔの動作について、図２（ｂ）に示した動作、及び図２（ｃ）に示した動作の両方を設定可能にすること等も考えられる。
【００７７】
続いて、着色領域２０４の形成の仕方の例について、更に詳しく説明をする。上記においても説明をしたように、本例においては、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋから吐出する液滴容量を複数段階で変化させることにより、着色領域２０４において粒状感が目立つことを適切に防ぐことができる。また、より具体的に、この場合、着色領域２０４の粒状感を抑えるためには、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋから吐出する液滴容量を小さな容量にして、形成されるインクのドットを小さくすることが好ましい。
【００７８】
ここで、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋにより形成するインクのドットを一律に小さくした場合、着色領域２０４における単位厚さあたりの色の濃さが薄くなることが考えられる。また、その結果、例えば、濃い色を表現可能にするためには着色領域２０４を厚くすることが必要になる。この場合、着色領域２０４の厚さとは、造形物の表面と直交する方向である法線方向における厚さのことである。しかし、着色領域２０４を厚くした場合、例えば、着色領域２０４で吸収される光が多くなり、色が暗くなるおそれがある。また、その結果、所望の色を適切に表現できなくなるおそれがある。
【００７９】
また、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋにより形成するインクのドットを一律に小さくした場合、ドット間の隙間が大きくなることが考えられる。また、その結果、着色領域２０４においてインクの層の隠蔽性が低下するおそれがある。より具体的には、例えば、着色領域２０４の形成時にインク滴の着弾ズレ等が生じた場合に、ドットの隙間から造形物５０の内部にある内部領域２０２の色が露出しやすくなること等が考えられる。また、この場合、着弾ズレ等が生じない場合にも内部領域２０２の色が露出すること等も考えられる。そのため、着色領域２０４の形成時には、最も小さなＳサイズのドットのみではなく、より大きなサイズ（例えば、Ｍサイズ）のドットも混在させることが好ましい。
【００８０】
また、着色領域２０４の粒状感は、着色領域２０４において外側寄りの部分に形成されるインクのドットサイズの影響を特に受けやすいと考えられる。この場合、外側寄りの部分とは、造形物５０における外側寄りの部分のことである。そのため、着色領域２０４の全体での色の濃さを確保しつつ粒状感を抑えるためには、小さなサイズ（例えばＳサイズ）のドットを含む割合について、着色領域２０４における外側寄りで多くなるように調整することが好ましい。
【００８１】
また、この構成については、例えば、着色領域２０４について、造形物５０の法線方向における位置によって色の濃さを異ならせた構成と考えることもできる。図３は、着色領域２０４の着色の仕方の一例を示す図であり、造形物５０の法線方向における位置によって色の濃さを異ならせる場合について、着色領域２０４の構成の一例を模式的に示す。図３（ａ）は、積層方向と直交する面による着色領域２０４の断面の構成の一例を内部領域２０２と共に示す。
【００８２】
この場合、着色領域２０４の少なくとも一部について、制御部２０（図１参照）は、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋ（図１参照）に、法線方向の位置が造形物５０（図１参照）における内側寄りの部分の色の濃度が外側寄りの部分の色の濃度よりも濃くなるように着色させる。このように構成すれば、例えば、粒状感が目立ちやすい外側の部分の色を薄くすることで、粒状感をより適切に抑えることができる。また、粒状感が目立ちにくい内側の部分の色を濃くすることで、着色領域２０４の厚さが過度に厚くなることを防ぎつつ、着色領域２０４の全体での色を適切かつ十分に濃くすることができる。
【００８３】
また、より具体的に、本例において、着色領域２０４は、内側領域３０２と外側領域３０４とを有する。内側領域３０２は、着色領域２０４における内側の領域である。また、外側領域３０４は、着色領域２０４における外側の領域である。また、着色領域２０４において、外側領域３０４は、内側領域３０２よりも色の濃度が薄くなるように着色される。
【００８４】
また、本例において、着色領域２０４の各位置の色の濃度は、例えば、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋから吐出するインクの液滴容量を変化させることで調整する。そのため、着色領域２０４における内側寄りの部分である内側領域３０２については、例えば、液滴容量を大きくすることで、着弾後に形成されるドットのサイズを大きくして、濃い色での着色を行う。また、着色領域２０４の外側寄りの部分である外側領域３０４については、液滴容量を小さくすることで、着弾後に形成されるドットのサイズを小さくして、薄い色での着色を行う。このように構成すれば、例えば、着色領域２０４の各位置を適切な濃度で着色できる。また、この場合、内側領域３０２におけるドットサイズを大きくすることにより、着色領域２０４による隠蔽性を適切に高めること等も可能になる。
【００８５】
ここで、内側領域３０２や外側領域３０４におけるドットのサイズとは、例えば、各領域での平均のドットサイズである。また、この場合、平均のドットサイズとは、着色用のインクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋで形成するインクのドットに対する平均のドットサイズである。また、平均のドットサイズとは、例えば、ドットの直径の平均である。
【００８６】
また、ドットサイズを小さくするとは、例えば、その領域を構成するインクのドットについて、小さなドット（例えば、Ｓサイズのドット）の比率を多くすることである。また、本例において、外側領域３０４については、例えば、着色用のインクのドットとして、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋが形成可能なドットのうち、最もサイズの小さなＳドットのみを形成することが考えられる。
【００８７】
また、ドットサイズを大きくするとは、例えば、その領域を構成するインクのドットについて、小さなドットの比率を少なくすることである。また、ドットサイズを大きくするとは、その領域を構成するインクのドットについて、小さなドットを含めずに、より大きなドット（例えばＭサイズ以上のドット）のみにすることであってもよい。そのため、本例において、内側領域３０２については、例えば、着色用のインクのドットとして、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋが形成可能なドットのうち、Ｓドット以外のドット（例えば、Ｍサイズのドット）のみを形成することが考えられる。
【００８８】
また、このような内側領域３０２及び外側領域３０４を有する着色領域２０４の形成の仕方について、より一般化して考えた場合、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋにより形成されるドットのうち、最もサイズが小さなＳサイズのドットの比率を小ドット比率と定義することで考えることができる。この場合、制御部２０は、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋに、例えば、着色領域２０４の少なくとも一部について、法線方向の位置が内側寄りの部分での小ドット比率が外側寄りの部分での小ドット比率よりも小さくなるように、インクのドットを形成させる。このように構成すれば、例えば、色の濃い内側領域３０２と色の薄い外側領域３０４とを適切に形成できる。また、これにより、着色領域２０４をより適切に着色できる。
【００８９】
また、着色領域２０４については、法線方向におけるそれぞれの位置においてインクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋにより形成するドットの平均直径に着目して考えることもできる。より具体的には、例えば、着色領域２０４の少なくとも一部において、法線方向におけるそれぞれの位置でのドットの平均直径を算出し、法線方向における第１の位置での平均直径と、法線方向において第１の位置よりも外側にある第２の位置での平均直径とを比較した場合において、第２の位置での平均直径が１の位置での平均直径よりも小さくなる構成と考えることもできる。
【００９０】
また、本例において形成されるインクのドットは、着弾後に広がった状態で硬化する。そのため、それぞれのドットの形状は、被造形面の面内方向に広がった形状になる。そして、この場合において、内側領域３０２と外側領域３０４との間でドットの平均直径を異ならせるためには、それぞれの領域について、１個以上のドットが形成可能な幅で形成することが好ましい。また、この場合、内部領域２０２と着色領域２０４とを合わせた着色領域２０４の法線方向の厚さについて、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋにより形成可能なドットのうち、最もサイズが大きなＬサイズのドットの直径の２倍より大きくすることが好ましい。
【００９１】
また、積層造形法で造形を行う場合、それぞれのインクの層を形成する動作において、造形の解像度に応じて決まるドット間隔で複数のインクのドットを並べて形成する。また、造形の速度を高めるためには、形成するドットのサイズについて、ある程度以上の大きさにすることが望ましい。そのため、少なくともＬサイズのドットについて、ドットの直径を解像度に応じたドット間隔よりも大きくすることが考えられる。そして、この場合、一つのインクの層の中で複数のドットが重なり合うように形成されることになる。また、その結果、積層方向（Ｚ方向）における一つのインクの層の厚さは、一つのドットの高さよりも大きくなる。
【００９２】
そのため、内側領域３０２や外側領域３０４等の法線方向における厚さについては、インクの層の厚さも考慮して設定することが好ましい。また、この場合、着色領域２０４を構成する各領域について、一つ以上のインクの層を含み得る厚さにすることが好ましい。このように構成すれば、例えば、内側領域３０２と外側領域３０４との間でドットの平均直径を適切に異ならせることができる。
【００９３】
図３（ｂ）は、着色領域２０４のうち、図３（ａ）とは異なる部分の構成の一例を示す断面図であり、造形物５０の法線方向と積層方向とが平行になる部分の構成の一例を示す。この部分は、例えば、積層方向における造形物５０の最上部である。
【００９４】
図示した部分の形成時において、造形装置１０は、内部領域２０２の上に内側領域３０２と外側領域３０４とを重ねて形成することにより、着色領域２０４を形成する。また、この場合において、内側領域３０２及び外側領域３０４のそれぞれについて、一つ以上のインクの層を積層することで形成する。このように構成すれば、例えば、内側領域３０２及び外側領域３０４を有する着色領域２０４を適切に形成できる。
【００９５】
続いて、造形装置１０の特徴に関する補足説明や、変形例の説明等を行う。上記においても説明をしたように、本例においては、ヘッド部１２における複数のインクジェットヘッド１０２ｓ〜ｔのうち、着色領域２０４の形成に用いるインクジェットヘッドのみを、容量可変ヘッドにしている。このように構成すれば、例えば、造形の速度を低下させることなく、着色領域２０４の粒状感を適切に抑えることができる。
【００９６】
より具体的に、この場合、造形物５０の内側領域３０２の形成に用いるインクジェットヘッド１０２ｗとしては、造形の速度を高速化することを重視して、大きなサイズのドットを形成可能なインクジェットヘッドを用いる。また、この場合、サポート層５２（図１参照）の形成に用いるインクジェットヘッド１０２ｓとしても、インクジェットヘッド１０２ｗと同様に、大きなサイズのドットを形成可能なインクジェットヘッドを用いることが好ましい。これに対し、着色領域２０４については、画質重視を重視して、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋとして容量可変ヘッドを用いて、粒状感を抑えている。また、これにより、造形の速度を低下させることなく、高い品質での着色を実現している。
【００９７】
また、本例において、内部領域２０２は、１種類のインクジェットヘッド（インクジェットヘッド１０２ｗ）のみで形成する領域である。そのため、インクジェットヘッド１０２ｗで形成するインクのドットを小さくした場合、単位時間に単位面積へ吐出するインクの量が減り、造形の速度が低下することになる。また、インクのドットを小さくしながら造形の速度の低下を防ぐためには、例えば、インクジェットヘッド１０２ｗの数を増加させること等が必要になる。
【００９８】
これに対し、着色領域２０４の形成時には、上記においても説明をしたように、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋに加え、インクジェットヘッド１０２ｔを使用する。そして、この場合、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋにより形成するインクのドットを小さくしたとしても、単位時間に単位面積へ吐出可能なインクの合計量は、内部領域２０２に対してインクジェットヘッド１０２ｗから吐出するインクの量と同等又はそれ以上になる。そのため、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋにより形成するインクのドットを小さくしたとしても、造形の速度が低下することはない。また、速度低下を防ぐためにインクジェットヘッドの数を増やすこと等も必要ない。そのため、このように構成すれば、例えば、コストを大きく上昇させることなく、高い品質での着色を実現できる。
【００９９】
尚、インクジェットヘッド１０２ｗにより形成するインクのドットを大きくするためには、例えばインクジェットヘッド１０２ｗとしても容量可変ヘッドを用いて、大きなサイズのドット（例えば、Ｌサイズのドット）を形成すればよいようにも思われる。しかし、この場合、求められる性能と比べて必要以上の制御を行うこと等になり、コストが上昇するおそれがある。そのため、インクジェットヘッド１０２ｗとしては、容量可変ヘッドではなく、容量固定ヘッドを用いることが好ましい。また、容量固定ヘッドを用いるとは、例えば、インクジェットヘッドから吐出する液滴容量を制御により１種類に固定することであってもよい。また、同様に、ヘッド部１２が有するインクジェットヘッド１０２ｓ〜ｔのうち、サポート層５２の形成に用いるインクジェットヘッド１０２ｓについても、容量固定ヘッドを用いることが好ましい。また、造形装置１０の変形例においては、例えば造形物５０に求められる品質に応じて、インクジェットヘッド１０２ｗやインクジェットヘッド１０２ｓとしても容量可変ヘッドを用いてもよい。このように構成すれば、例えば、より高い精度で造形物５０を適切に造形できる。
【０１００】
また、本例においては、上記のように、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋとして容量可変ヘッドを用いることで、高い精度での着色をしている。そして、この点に関し、着色用のインクジェットヘッドとして容量可変ヘッドを用いること自体は、２次元の画像を印刷するインクジェットプリンタ等でも行われている。しかし、上記のように、本例においては、造形物５０の造形時に特有の方法で造形物５０の着色を行っている。そのため、従来のインクジェットプリンタの動作とは様々に特徴が異なっている。
【０１０１】
より具体的には、例えば、インクジェットプリンタにおいては、インクの層を１層形成するのみで、画像の描画を行う。これに対し、本例においては、複数のインクの層を重ねて形成することにより、着色された造形物５０を造形する。また、この場合において、例えば、内側領域３０２及び外側領域３０４等の複数の領域を有する着色領域２０４を形成する。更には、この場合において、内側領域３０２と外側領域３０４との間で色の濃度を異ならせる。そのため、本例の様々な特徴については、立体的な造形物５０を造形する造形装置に特有の特徴であると考えることができる。
【０１０２】
また、上記においては、主に、着色領域２０４の構成について、内側領域３０２及び外側領域３０４のみを有する構成について、説明をした。しかし、着色領域２０４の構成の変形例においては、更に他の領域を有する着色領域２０４を形成してもよい。
【０１０３】
図３（ｃ）は、着色領域２０４の構成の変形例を示す断面図である。尚、以下に説明をする点を除き、図３（ｃ）において図３（ｂ）等と同じ符号を付した構成は、図３（ｂ）等における構成と同一又は同様の特徴を有する。
【０１０４】
本変形例において、着色領域２０４は、内側領域３０２及び外側領域３０４に加え、中間領域３０６を更に有する。中間領域３０６は、内側領域３０２と外側領域３０４との間に形成される領域である。また、この場合、中間領域３０６は、例えば、内側領域３０２よりも色の濃度が薄く、かつ、外側領域３０４よりも色の濃度が濃くなるように着色される。より具体的に、この場合、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋにより形成するインクのドットの平均直径について、中間領域３０６での平均直径を、内側領域３０２での平均直径よりも小さく、かつ、外側領域３０４での平均直径よりも大きくすることが考えられる。このように構成すれば、例えば、着色領域２０４について、より自然な印象で適切に着色することができる。また、本変形例の特徴について、より一般化して考えた場合、制御部２０（図１参照）の動作に着目して、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋに、着色領域２０４の少なくとも一部について、造形物５０の内側になる程色の濃度が濃くなるように着色させる構成と考えることもできる。また、この構成については、着色領域２０４の中で、外側（最外層）方向へ向けてドットサイズが小さくなる構成と考えることもできる。このように構成すれば、上記においても説明をしたように、着色領域２０４の粒状感を抑えつつ、着色領域２０４による隠蔽性を適切に高め、造形物５０の内部の色が露出することを適切に防ぐことができる。また、更なる変形例においては、例えば、内側領域３０２と外側領域３０４との間に、複数の中間領域３０６を形成してもよい。この場合、外側の中間領域３０６における色の濃度が内側の中間領域３０６よりも薄くなるように、それぞれの中間領域３０６における色の濃度を互いに異ならせることが好ましい。
【０１０５】
また、上記においても説明をしたように、着色領域２０４の粒状感を抑えるためには、着色用のインクのドットとして、小さなドットを形成することが好ましい。そのため、例えばＳサイズのドットの形成時において、吐出したインクが複数の液滴に分かれるようにインクを吐出させること等も考えられる。この場合、吐出したインクが複数の液滴に分かれるとは、例えば、インクジェットヘッドのノズルからインクを吐出させる駆動素子（例えば、ピエゾ素子）を制御する駆動信号の波形について、１回の吐出のタイミングで吐出するインクが複数の液滴に分かれることである。このように構成すれば、例えば、予め決まっているインクジェットヘッドの仕様の中で、より小さなインクのドットを適切に形成できる。この場合、予め決まっているインクジェットヘッドの仕様とは、例えば、階調数（ｃｈ数）や、吐出可能な液滴容量の下限（ｍｉｎｄｏｔ）等である。
【０１０６】
また、上記においては、着色領域２０４での領域毎の色の濃度の調整について、主に、インクジェットヘッド１０２ｙ〜ｋにより形成するドットのサイズを異ならせることで調整する構成について、説明をした。しかし、着色領域２０４での領域毎の色の濃度を異ならせるという目的に着目した場合、ドットのサイズを異ならせる方法以外の方法で濃度を調整すること等も考えられる。より具体的には、例えば、着色に使用する色（例えば、ＹＭＣＫの各色）のうち、少なくとも一部の色について、濃度の異なる複数種類のインクを使用して、色の濃度の調整を行うこと等が考えられる。
【０１０７】
より具体的には、例えば、ＹＭＣＫの各色のうち、Ｍ色及びＣ色について、より濃度の薄い色のインクを吐出するインクジェットヘッドを更に用いることが考えられる。この場合、例えば、着色領域２０４における内側領域３０２及び外側領域３０４のうち、外側領域３０４の形成時に色の薄いインクをより多く使用することで、外側領域３０４の色の濃度を内側領域３０２よりも低くすることができる。また、これにより、例えば、着色領域２０４の粒状感を適切に抑えることができる。そのため、このように構成した場合も、例えば、着色領域２０４の粒状感を抑えて、造形物５０を高い精度で形成することができる。また、この場合、Ｍ色及びＣ色以外の色（例えばＹ色又はＫ色）について、より濃度の薄い色のインクを吐出するインクジェットヘッドを更に用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明は、例えば造形装置に好適に利用できる。
【符号の説明】
【０１０９】
１０・・・造形装置、１２・・・ヘッド部、１４・・・造形台、１６・・・走査駆動部、２０・・・制御部、５０・・・造形物、５２・・・サポート層、１０２・・・インクジェットヘッド、１０４・・・紫外線光源、１０６・・・平坦化ローラ、２０２・・・内部領域、２０４・・・着色領域、２０６・・・保護領域、３０２・・・内側領域、３０４・・・外側領域、３０６・・・中間領域
【図１】
2018030332.tif 000003
【図２】
2018030332.tif 000004
【図３】
2018030332.tif 000005