(57)【要約】【課題】三次元造形物を製造するための製造装置の構成を簡素化することが可能になるとともに、製造時の三次元造形物の損傷を防止することが可能となる三次元造形物の製造方法を提供する。【解決手段】インクジェッドヘッド１４、１５から吐出されたインクによって形成されるインク層１１、１２をテーブル１３の上面に積層して、三次元造形物１を製造する三次元造形物の製造方法は、テーブル１３の上面にインク層１１を積層してテーブル１３の上面から三次元造形物１を剥離するための剥離部２を形成する剥離部形成工程と、剥離部形成工程で形成された剥離部２の平面状の上面にインク層１２を積層して三次元造形物１を形成する造形物形成工程とを備えている。剥離部２には、三次元造形物１を支持するためのサポート材と、サポート材よりもテーブル１３の上面との接着性が低い混合材とが含まれている。【選択図】図１
2018062062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェッドヘッドから吐出されたインクによって形成されるインク層をテーブルの上面に積層して、三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、
前記テーブルの上面に前記インク層を積層して前記テーブルの上面から前記三次元造形物を剥離するための剥離部を形成する剥離部形成工程と、
前記剥離部形成工程で形成された前記剥離部の平面状の上面に前記インク層を積層して前記三次元造形物を形成する造形物形成工程とを備え、
前記剥離部には、前記三次元造形物を支持するためのサポート材と、前記サポート材よりも前記テーブルの上面との接着性が低い混合材とが含まれていることを特徴とする三次元造形物の製造方法。
【請求項２】
インクジェッドヘッドから吐出されたインクによって形成されるインク層をテーブルの上面に積層して、三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、
前記テーブルの上面に前記インク層を積層して前記テーブルの上面から前記三次元造形物を剥離するための剥離部を形成する剥離部形成工程と、
前記剥離部形成工程で形成された前記剥離部の平面状の上面に前記インク層を積層して前記三次元造形物を形成する造形物形成工程とを備え、
前記剥離部には、前記三次元造形物を支持するためのサポート材と、前記サポート材よりも硬度が高い混合材とが含まれていることを特徴とする三次元造形物の製造方法。
【請求項３】
前記剥離部では、前記テーブルの上面と平行な方向における前記剥離部の一端側で発生した歪が前記剥離部の他端側まで伝播可能となるように前記混合材が近接して配置されていることを特徴とする請求項２記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項４】
前記剥離部を構成する複数の前記インク層のそれぞれを剥離層とすると、
前記テーブルの上面に接する前記剥離層には、前記混合材が含まれてい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三次元造形物の製造方法。
【請求項５】
前記混合材は、前記三次元造形物を構成するモデル材と同一のモデル材であり、
前記三次元造形物に接する前記剥離層には、前記混合材が含まれていることを特徴とする請求項４記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項６】
前記混合材の前記三次元造形物との接着性は、前記サポート材の前記三次元造形物との接着性よりも高くなっており、
前記三次元造形物に接する前記剥離層には、前記混合材が含まれていることを特徴とする請求項４記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項７】
前記テーブルの上面に接する前記剥離層に含まれる前記混合材の比率は、前記三次元造形物に接する前記剥離層に含まれる前記混合材の比率よりも高くなっていることを特徴とする請求項５または６記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項８】
前記テーブルの上面に接する前記剥離層を第１剥離層とし、前記三次元造形物に接する前記剥離層を第２剥離層とすると、
前記第１剥離層から前記第２剥離層に向かうにしたがって、前記剥離層に含まれる前記混合材の比率が次第に低くなっていることを特徴とする請求項７記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項９】
前記テーブルの上面に接する前記剥離層を第１剥離層とし、前記三次元造形物に接する前記剥離層を第２剥離層とすると、
前記第１剥離層と前記第２剥離層との間に、前記混合材の含有比率が等しい複数の前記剥離層があることを特徴とする請求項７記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項１０】
上下方向から前記剥離部を見たときに、前記サポート材と前記混合材とが市松模様状に配置されていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項１１】
水平方向から前記剥離部を見たときに、前記サポート材および前記混合材は、柱状となっていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の三次元造形物の製造方法。
【請求項１２】
硬化したインクによって構成されるとともにテーブルの上面に形成される立体的な造形物であって、
三次元造形物と、前記テーブルの上面から前記三次元造形物を剥離するための剥離部とを備え、
前記三次元造形物は、前記剥離部の上側に配置され、
前記剥離部には、前記三次元造形物を支持するためのサポート材と、前記サポート材よりも前記テーブルの上面との接着性が低い混合材とが含まれていることを特徴とする造形物。
【請求項１３】
硬化したインクによって構成されるとともにテーブルの上面に形成される立体的な造形物であって、
三次元造形物と、前記テーブルの上面から前記三次元造形物を剥離するための剥離部とを備え、
前記三次元造形物は、前記剥離部の上側に配置され、
前記剥離部には、前記三次元造形物を支持するためのサポート材と、前記サポート材よりも硬度が高い混合材とが含まれていることを特徴とする造形物。
【請求項１４】
前記剥離部では、前記テーブルの上面と平行な方向における前記剥離部の一端側で発生した歪が前記剥離部の他端側まで伝播可能となるように前記混合材が近接して配置されていることを特徴とする請求項１３記載の造形物。
【請求項１５】
前記剥離部は、積層された複数のインク層である複数の剥離層によって構成され、
前記テーブルの上面に接する前記剥離層には、前記混合材が含まれていることを特徴とする請求項１２から１４のいずれかに記載の造形物。
【請求項１６】
前記混合材は、前記三次元造形物を構成するモデル材と同一のモデル材であり、
前記三次元造形物に接する前記剥離層には、前記混合材が含まれていることを特徴とする請求項１５記載の造形物。
【請求項１７】
前記混合材の前記三次元造形物との接着性は、前記サポート材の前記三次元造形物との接着性よりも高くなっており、
前記三次元造形物に接する前記剥離層には、前記混合材が含まれていることを特徴とする請求項１５記載の造形物。
【請求項１８】
前記テーブルの上面に接する前記剥離層に含まれる前記混合材の比率は、前記三次元造形物に接する前記剥離層に含まれる前記混合材の比率よりも高くなっていることを特徴とする請求項１６または１７記載の造形物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元造形物の製造方法に関する。また、本発明は、所定の三次元造形物を含む造形物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定の三次元造形物を製造するための三次元造形装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の三次元造形装置は、可搬プレートとこの可搬プレートが載置されるプレート取付台とから構成されるＺ移動ユニットを備えており、可搬プレートの上面が造形ステージとなっている。特許文献１に記載の三次元造形装置を用いた三次元造形物の製造方法では、まず、インクジェッドヘッドからサポート材を吐出して、サポート材からなる下地層を可搬プレートの上面に形成する。その後、インクジェッドヘッドからモデル材およびサポート材を吐出して、モデル材およびサポート材からなるスライス層を下地層の上に積層し、立体的な造形物を形成する。その後、この造形物からサポート材を除去して、三次元造形物を取り出している。
【０００３】
なお、特許文献１に記載の三次元造形装置を用いた三次元造形物の製造方法では、下地層がサポート材で構成されており、スライス層に含まれるサポート材と下地層とが一体化する。また、一般に、下地層を構成するサポート材の可搬プレートへの接着性は高い。そのため、この製造方法の場合、下地層の上に立体的な造形物を形成した後に、下地層から立体的な造形物を取り外すこと、および、可搬プレートから下地層を取り外すことは容易ではない。したがって、この製造方法では、下地層の上に立体的な造形物を形成した後、下地層および立体的な造形物を載せたままの状態の可搬プレートをプレート取付台から取り外している。また、その後、立体的な造形物を可搬プレートから取り外し、水に漬けてサポート材を溶解、除去するか、あるいは、可搬プレートごと水に漬けてサポート材を溶解、除去して、三次元造形物を取り出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−６７０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の三次元造形装置を用いた三次元造形物の製造方法では、プレート取付台から可搬プレートを取り外す必要があるため、三次元造形装置の構成が複雑になる。また、この製造方法では、可搬プレートごと水に漬けてサポート材を溶解、除去する場合、三次元造形装置が大型化して、三次元造形装置の構成が複雑になるおそれがある。また、この製造方法では、立体的な造形物を可搬プレートから取り外した後、水に漬けてサポート材を除去する場合、水等の溶媒を用いずに可搬プレートから立体的な造形物を取り外すときに、三次元造形物が破損するおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、三次元造形物を製造するための製造装置の構成を簡素化することが可能になるとともに、製造時の三次元造形物の損傷を防止することが可能となる三次元造形物の製造方法、および、造形物を提供することにある。
【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、本発明の三次元造形物の製造方法は、インクジェッドヘッドから吐出されたインクによって形成されるインク層をテーブルの上面に積層して、三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、テーブルの上面にインク層を積層してテーブルの上面から三次元造形物を剥離するための剥離部を形成する剥離部形成工程と、剥離部形成工程で形成された剥離部の平面状の上面にインク層を積層して三次元造形物を形成する造形物形成工程とを備え、剥離部には、三次元造形物を支持するためのサポート材と、サポート材よりもテーブルの上面との接着性が低い混合材とが含まれていることを特徴とする。
【０００８】
本発明において、剥離部を構成する複数のインク層のそれぞれを剥離層とすると、たとえば、テーブルの上面に接する剥離層には、混合材が含まれている。
【０００９】
また、上記の課題を解決するため、本発明の造形物は、硬化したインクによって構成されるとともにテーブルの上面に形成される立体的な造形物であって、三次元造形物と、テーブルの上面から三次元造形物を剥離するための剥離部とを備え、三次元造形物は、剥離部の上側に配置され、剥離部には、三次元造形物を支持するためのサポート材と、サポート材よりもテーブルの上面との接着性が低い混合材とが含まれていることを特徴とする。
【００１０】
本発明において、たとえば、剥離部は、積層された複数のインク層である複数の剥離層によって構成され、テーブルの上面に接する剥離層には、混合材が含まれている。
【００１１】
本発明では、テーブルの上面から三次元造形物を剥離するための剥離部に、三次元造形物を支持するためのサポート材と、サポート材よりもテーブルの上面との接着性が低い混合材とが含まれている。そのため、本発明では、たとえば、テーブルの上面に接するインク層（剥離層）に混合材が含まれていれば、テーブルの上面と剥離部との接着力を弱めることが可能になり、その結果、テーブルの上面から剥離部および三次元造形物を容易に剥離することが可能になる。したがって、本発明では、特許文献１に記載の三次元造形装置を用いた三次元造形物の製造方法のようにプレート取付台から可搬プレートを取り外す必要がなくなり、三次元造形物を製造するための製造装置の構成を簡素化することが可能になる。また、本発明では、テーブルの上面から剥離部および三次元造形物を容易に剥離することが可能になるため、剥離部および三次元造形物をテーブルの上面から取り外す際に三次元造形物に作用する力が小さくなる。したがって、本発明では、製造時の三次元造形物の損傷を防止することが可能になる。
【００１２】
また、上記の課題を解決するため、本発明の三次元造形物の製造方法は、インクジェッドヘッドから吐出されたインクによって形成されるインク層をテーブルの上面に積層して、三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、テーブルの上面にインク層を積層してテーブルの上面から三次元造形物を剥離するための剥離部を形成する剥離部形成工程と、剥離部形成工程で形成された剥離部の平面状の上面にインク層を積層して三次元造形物を形成する造形物形成工程とを備え、剥離部には、三次元造形物を支持するためのサポート材と、サポート材よりも硬度が高い混合材とが含まれていることを特徴とする。
【００１３】
また、上記の課題を解決するため、本発明の造形物は、硬化したインクによって構成されるとともにテーブルの上面に形成される立体的な造形物であって、三次元造形物と、テーブルの上面から三次元造形物を剥離するための剥離部とを備え、三次元造形物は、剥離部の上側に配置され、剥離部には、三次元造形物を支持するためのサポート材と、サポート材よりも硬度が高い混合材とが含まれていることを特徴とする。
【００１４】
本発明において、剥離部では、たとえば、テーブルの上面と平行な方向における剥離部の一端側で発生した歪が剥離部の他端側まで伝播可能となるように混合材が近接して配置されている。
【００１５】
本発明では、テーブルの上面から三次元造形物を剥離するための剥離部に、三次元造形物を支持するためのサポート材と、サポート材よりも硬度が高い混合材とが含まれている。そのため、本発明では、たとえば、テーブルの上面と平行な方向における剥離部の一端側で発生した歪が剥離部の他端側まで伝播可能となるように混合材が近接して配置されていれば、テーブルの上面と剥離部との間にへらを入れて剥離部の一端側を歪めることで、剥離部の全体を歪ませることが可能になり、その結果、テーブルの上面から剥離部および三次元造形物を容易に剥離することが可能になる。したがって、本発明では、特許文献１に記載の三次元造形装置を用いた三次元造形物の製造方法のようにプレート取付台から可搬プレートを取り外す必要がなくなり、三次元造形物を製造するための製造装置の構成を簡素化することが可能になる。また、本発明では、テーブルの上面から剥離部および三次元造形物を容易に剥離することが可能になるため、剥離部および三次元造形物をテーブルの上面から取り外す際に三次元造形物に作用する力が小さくなる。したがって、本発明では、製造時の三次元造形物の損傷を防止することが可能になる。
【００１６】
本発明において、混合材は、三次元造形物を構成するモデル材と同一のモデル材であり、三次元造形物に接する剥離層には、混合材が含まれていることが好ましい。このように構成すると、三次元造形物に接する剥離層に含まれるモデル材と三次元造形物を構成するモデル材とを一体化させて剥離部と三次元造形物との密着性を高めることが可能になる。したがって、剥離部の上面にインク層を積層して三次元造形物を形成するときに、剥離部の上面に形成される三次元造形物の状態を安定させることが可能になる。
【００１７】
本発明において、混合材の三次元造形物との接着性は、サポート材の三次元造形物との接着性よりも高くなっており、三次元造形物に接する剥離層には、混合材が含まれていても良い。この場合であっても、三次元造形物に接する剥離層に含まれる混合材を用いて剥離部と三次元造形物との接着性を高めることが可能になるため、剥離部の上面にインク層を積層して三次元造形物を形成するときに、剥離部の上面に形成される三次元造形物の状態を安定させることが可能になる。
【００１８】
本発明において、テーブルの上面に接する剥離層に含まれる混合材の比率は、三次元造形物に接する剥離層に含まれる混合材の比率よりも高くなっていることが好ましい。このように構成すると、テーブルの上面に接する剥離層に含まれる混合材の比率を高くすることが可能になるため、テーブルの上面と剥離部との接着力を効果的に弱めたり、剥離部の全体を大きく歪ませたりすることが可能になり、その結果、テーブルの上面から剥離部および三次元造形物をより容易に剥離することが可能になる。また、このように構成すると、三次元造形物に接する剥離層に含まれる混合材の比率を低くすることが可能になるため、剥離部と三次元造形物との過度な密着を防止したり、剥離部と三次元造形物との間の接着力が過度に高くなるのを防止したりすることが可能になる。したがって、剥離部の上面にインク層を積層して三次元造形物を形成するときに、剥離部の上面に形成される三次元造形物の状態を安定させることが可能であっても、三次元造形物を形成した後に、三次元造形物から剥離部を容易に除去することが可能になる。
【００１９】
本発明において、テーブルの上面に接する剥離層を第１剥離層とし、三次元造形物に接する剥離層を第２剥離層とすると、第１剥離層から第２剥離層に向かうにしたがって、剥離層に含まれる混合材の比率が次第に低くなっていることが好ましい。このように構成すると、剥離部の中で、混合材の比率が極端に異なる剥離層同士が接触するように積層されるのを防止することが可能になる。したがって、剥離部の中の、剥離層の間での剥離を防止することが可能になる。
【００２０】
本発明において、テーブルの上面に接する剥離層を第１剥離層とし、三次元造形物に接する剥離層を第２剥離層とすると、第１剥離層と第２剥離層との間に、混合材の含有比率が等しい複数の剥離層があっても良い。
【００２１】
本発明において、たとえば、上下方向から剥離部を見たときに、サポート材と混合材とが市松模様状に配置されている。また、本発明において、たとえば、水平方向から剥離部を見たときに、サポート材および混合材は、柱状となっている。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明では、三次元造形物を製造するための製造装置の構成を簡素化することが可能になるとともに、製造時の三次元造形物の損傷を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態にかかる三次元造形物の製造方法を説明するための図である。
【図２】図１に示す剥離層に含まれる混合材の比率を説明するためのグラフである。
【図３】図１に示す剥離層に含まれる混合材の比率の変形例を説明するためのグラフである。
【図４】図１に示す剥離層に含まれる混合材の比率の変形例を説明するためのグラフである。
【図５】図１に示す剥離部を上下方向から見たときの状態の一例を説明するための図である。
【図６】図１に示す剥離部を水平方向から見たときの状態の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
（三次元造形物の製造方法）
図１は、本発明の実施の形態にかかる三次元造形物の製造方法を説明するための図である。図２は、図１に示す剥離層１１に含まれる混合材の比率を説明するためのグラフである。
【００２６】
本形態の三次元造形物の製造方法では、インクジェッドヘッド１４、１５から吐出されたインクによって形成されるインク層１１、１２をテーブル１３の上面に積層して三次元造形物１を製造する。この製造方法は、テーブル１３の上面にインク層１１を積層してテーブル１３の上面から三次元造形物１を剥離するための剥離部２を形成する剥離部形成工程と、剥離部形成工程後に、剥離部形成工程で形成された剥離部２の平面状の上面にインク層１２を積層して三次元造形物１を形成する造形物形成工程と、造形物形成工程後に、剥離部２を除去する剥離部除去工程とを備えている。
【００２７】
三次元造形物１は、造形用のインクであるモデル材によって構成されている。剥離部２は、三次元造形物１を支持する機能も果たしており、三次元造形物１を支持するためのサポート材と、サポート材よりもテーブル１３の上面との接着性が低い（接着力が小さい）混合材とから構成されている。すなわち、剥離部２には、サポート材と混合材とが含まれている。本形態の混合材は、三次元造形物１を構成するモデル材と同一のモデル材である。剥離部２を構成する複数のインク層１１のそれぞれを「剥離層１１」とするとともに、複数の剥離層１１のうちの、テーブル１３の上面に接する剥離層１１を「第１剥離層１１Ａ」とし、三次元造形物１に接する剥離層１１を「第２剥離層１１Ｂ」すると、第１剥離層１１Ａおよび第２剥離層１１Ｂは、サポート材とモデル材とによって構成されている。すなわち、第１剥離層１１Ａおよび第２剥離層１１Ｂには、モデル材が含まれている。
【００２８】
本形態では、第１剥離層１１Ａに含まれるモデル材の比率は、第２剥離層１１Ｂに含まれるモデル材の比率よりも高くなっている。たとえば、第１剥離層１１Ａに含まれるモデル材の比率（モデル材の体積／（モデル材の体積＋サポート材の体積）×１００（あるいは、（モデル材の重量）／（モデル材の重量＋サポート材の重量）×１００））は、９０％となっており、第２剥離層１１Ｂに含まれるモデル材の比率は、１０％となっている。また、本形態では、図２に示すように、第１剥離層１１Ａから第２剥離層１１Ｂに向かうにしたがって、剥離層１１に含まれるモデル材の比率が次第に低くなっている。具体的には、第１剥離層１１Ａから第２剥離層１１Ｂに向かうにしたがって、剥離層１１に含まれるモデル材の比率が剥離層１１ごとに一定の割合で低くなっている。
【００２９】
インクジェットヘッド１４は、三次元造形物１および剥離部２の一部を構成するモデル材（造形用のインク）を吐出する。インクジェットヘッド１５は、剥離部２の一部を構成するサポート材（サポート用のインク）を吐出する。したがって、以下では、インクジェットヘッド１４を「モデル材吐出部１４」とし、インクジェットヘッド１５を「サポート材吐出部１５」とする。モデル材吐出部１４から吐出されるインクは、活性エネルギー線硬化型のインクであり、具体的には、紫外線が照射されると硬化する紫外線硬化型のインクである。サポート材吐出部１５から吐出されるインクも、活性エネルギー線硬化型のインクであり、具体的には、紫外線硬化型のインクである。また、サポート材吐出部１５から吐出されるインクは、所定の溶媒に溶ける溶解性を有するインクであり、具体的には、溶媒として水を用いることができる水溶性のインクである。すなわち、剥離部２の一部は、水溶性のインクによって形成されている。
【００３０】
モデル材吐出部１４およびサポート材吐出部１５は、キャリッジ１６に搭載されており、テーブル１３の上方に配置されている。また、テーブル１３の上方には、紫外線を照射する紫外線照射部１７が配置されている。紫外線照射部１７は、モデル材吐出部１４およびサポート材吐出部１５と一緒に、または、単独で走査されながら、モデル材吐出部１４およびサポート材吐出部１５から吐出されたインクに紫外線を照射する。ただし、紫外線照射部１７は、テーブル１３の上面の全体に紫外線を照射するものであっても良い。図１では、走査可能な紫外線照射部１７が図示されている。テーブル１３には、テーブル１３を昇降させる昇降機構１８が連結されている。昇降機構１８は、モデル材吐出部１４およびサポート材吐出部１５とテーブル１３の上面との間の高さ方向の相対位置を変化させる垂直駆動手段である。テーブル１３の上面は、平面状に形成されている。また、テーブル１３の上面にはアルマイト処理が施されている。
【００３１】
剥離部形成工程では、まず、モデル材吐出部１４およびサポート材吐出部１５が第１剥離層１１Ａ分のインクをテーブル１３の上面に吐出する。具体的には、第１剥離層１１Ａに含まれるモデル材の比率に応じてモデル材吐出部１４がインクを吐出するとともに、第１剥離層１１Ａに含まれるサポート材の比率に応じてサポート材吐出部１５がインクを吐出する。また、吐出されたインクに紫外線照射部１７が紫外線を照射しインクを完全硬化または半硬化させて、第１剥離層１１Ａを形成する。第１剥離層１１Ａが形成されると、テーブル１３が第１剥離層１１Ａの厚さに相当する量、下降する。テーブル１３が下降すると、同様にして、モデル材吐出部１４およびサポート材吐出部１５が次の剥離層１１分のインクを吐出し、吐出されたインクに紫外線照射部１７が紫外線を照射してインクを完全硬化または半硬化させて次の剥離層１１を形成する。
【００３２】
このように、剥離部形成工程では、インクの吐出と、吐出されたインクの硬化（完全硬化または半硬化）と、テーブル１３の下降とが繰り返されて、剥離部２が形成される。剥離部形成工程後の剥離部２の上面は、反りや歪みのない平面状となっている。また、剥離部２は、三次元造形物１を支える土台となっている。すなわち、剥離部２は、三次元造形物１を形成するための下地層となっている。
【００３３】
剥離部形成工程後の造形物形成工程では、まず、モデル材吐出部１４が１つのインク層１２分のインクを剥離部２の上面に吐出する。また、吐出されたインクに紫外線照射部１７が紫外線を照射しインクを完全硬化または半硬化させて、１つのインク層１２を形成する。１つのインク層１２が形成されると、テーブル１３がインク層１２の厚さに相当する量、下降する。テーブル１３が下降すると、同様にして、モデル材吐出部１４が次のインク層１２分のインクを吐出し、吐出されたインクに紫外線照射部１７が紫外線を照射してインクを完全硬化または半硬化させて次のインク層１２を形成する。このように、造形物形成工程では、インクの吐出と、吐出されたインクの硬化（完全硬化または半硬化）と、テーブル１３の下降とが繰り返されて、三次元造形物１が形成される。
【００３４】
造形物形成工程が終了すると、三次元造形物１と剥離部２とを有する造形物５が形成される。すなわち、硬化したインクによって構成される立体的な造形物５がテーブル１３の上面に形成される。造形物５では、剥離部２の上側に三次元造形物１が配置されている。また、造形物５では、剥離部２は、積層された複数の剥離層１１によって構成されている。
【００３５】
造形物形成工程後の剥離部除去工程では、まず、テーブル１３から三次元造形物１および剥離部２（すなわち、造形物５）を剥離する。具体的には、テーブル１３の上面と第１剥離層１１Ａとの境界で、テーブル１３から造形物５を剥離する。その後、剥離部２を除去する。剥離部２の一部は、上述のように、水溶性のインクによって形成されている。そのため、剥離部除去工程では、テーブル１３から剥離した造形物５を水に漬けることで、剥離部２の一部を水に溶かして、剥離部２を除去する。剥離部２が除去されると、三次元造形物１が完成する。
【００３６】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、テーブル１３の上面に接する第１剥離層１１Ａに、サポート材よりもテーブル１３の上面との接着性が低いモデル材が含まれている。そのため、本形態では、テーブル１３の上面と剥離部２との接着力を弱めることが可能になり、その結果、剥離部除去工程において、テーブル１３の上面から三次元造形物１および剥離部２を容易に剥離することが可能になる。したがって、本形態では、特許文献１に記載の三次元造形装置を用いた三次元造形物の製造方法のようにプレート取付台から可搬プレートを取り外す必要がなくなり、三次元造形物１を製造するための製造装置の構成を簡素化することが可能になる。また、本形態では、テーブル１３の上面から三次元造形物１および剥離部２を容易に剥離することが可能になるため、剥離部除去工程において、三次元造形物１および剥離部２をテーブル１３の上面から取り外す際に三次元造形物１に作用する力が小さくなる。したがって、本形態では、剥離部除去工程での三次元造形物１の損傷を防止することが可能になる。
【００３７】
本形態では、三次元造形物１に接する第２剥離層１１Ｂにモデル材が含まれている。そのため、本形態では、三次元造形物１と剥離部２との密着性を高めることが可能になる。したがって、本形態では、造形物形成工程において、剥離部２の上面にインク層１２を積層して三次元造形物１を形成するときに、剥離部２の上面に形成される三次元造形物１の状態を安定させることが可能になる。
【００３８】
本形態では、第１剥離層１１Ａに含まれるモデル材の比率は、第２剥離層１１Ｂに含まれるモデル材の比率よりも高くなっており、たとえば、第１剥離層１１Ａに含まれるモデル材の比率は、９０％となっている。そのため、本形態では、テーブル１３の上面と剥離部２との接着力を効果的に弱めることが可能になり、その結果、剥離部除去工程において、テーブル１３の上面から三次元造形物１および剥離部２をより容易に剥離することが可能になる。また、本形態では、第２剥離層１１Ｂに含まれるモデル材の比率は、第１剥離層１１Ａに含まれるモデル材の比率よりも低くなっており、たとえば、第２剥離層１１Ｂに含まれるモデル材の比率は、１０％となっている。そのため、本形態では、三次元造形物１と剥離部２との過度な密着を防止することが可能になる。したがって、本形態では、造形物形成工程において、剥離部２の上面に形成される三次元造形物１の状態を安定させることが可能であっても、剥離部除去工程において、剥離部２を容易に除去することが可能になる。
【００３９】
本形態では、第１剥離層１１Ａから第２剥離層１１Ｂに向かうにしたがって、剥離層１１に含まれるモデル材の比率が次第に低くなっている。そのため、本形態では、剥離部２の中で、モデル材の比率が極端に異なる剥離層１１同士が接触するように積層されるのを防止することが可能になる。したがって、本形態では、剥離部２の中の、剥離層１１の間での剥離を防止することが可能になる。
【００４０】
（剥離部の変形例）
図３、図４は、図１に示す剥離層１１に含まれる混合材の比率の変形例を説明するためのグラフである。
【００４１】
上述した形態では、第１剥離層１１Ａから第２剥離層１１Ｂに向かうにしたがって、剥離層１１に含まれるモデル材の比率が次第に低くなっているが、第１剥離層１１Ａと第２剥離層１１Ｂとの間に、モデル材の比率（含有比率）が等しい複数の剥離層１１があっても良い。この場合には、図３に示すように、第１剥離層１１Ａと第２剥離層１１Ｂとの間に、モデル材の比率が、第１剥離層１１Ａのモデル材の比率よりも低くかつ第２剥離層１１Ｂのモデル材の比率よりも高い複数の剥離層１１（たとえば、モデル材の比率が３０％である複数の剥離層１１）があっても良いし、図４に示すように、第１剥離層１１Ａのモデル材の比率よりもモデル材の比率が高い複数の剥離層１１（たとえば、モデル材の比率が１００％である複数の剥離層１１）があっても良い。また、第１剥離層１１Ａと第２剥離層１１Ｂとの間に、第２剥離層１１Ｂのモデル材の比率よりもモデル材の比率が低い複数の剥離層１１（たとえば、モデル材の比率が０％である複数の剥離層１１）があっても良い。
【００４２】
また、図３、図４に示すように、第２剥離層１１Ｂのモデル材の比率とモデル材の比率が等しい剥離層１１が第２剥離層１１Ｂと重なっていても良い。同様に、第１剥離層１１Ａのモデル材の比率とモデル材の比率が等しい剥離層１１が第１剥離層１１Ａと重なっていても良い。また、上述した形態では、第２剥離層１１Ｂにモデル材が含まれているが、第２剥離層１１Ｂにモデル材が含まれていなくても良い。また、上述した形態では、第１剥離層１１Ａにサポート材が含まれているが、第１剥離層１１Ａにサポート材が含まれていなくても良い。すなわち、第１剥離層１１Ａのモデル材の比率が１００％であっても良い。さらに、上述した形態では、第１剥離層１１Ａに含まれるモデル材の比率は、第２剥離層１１Ｂに含まれるモデル材の比率よりも高くなっているが、第１剥離層１１Ａに含まれるモデル材の比率は、第２剥離層１１Ｂに含まれるモデル材の比率以下であっても良い。また、上述した形態では、剥離部２は、モデル材とサポート材とから構成されているが、モデル材およびサポート材以外のものが剥離部２の中に含まれていても良い。
【００４３】
（他の実施の形態）
上述した形態において、上下方向から剥離部２を見たときに、図５に示すように、サポート材Ｓとモデル材Ｍとが市松模様状に配置されていても良い。また、上述した形態において、水平方向から剥離部２を見たときに、図６に示すように、サポート材Ｓおよびモデル材Ｍは柱状となっていても良い。
【００４４】
上述した形態では、剥離部２に含まれる混合材は、三次元造形物１を構成するモデル材と同一のモデル材であるが、剥離部２に含まれる混合材は、このモデル材以外のものであっても良い。この場合には、この混合材の三次元造形物１との接着性がサポート材の三次元造形物１との接着性よりも高くなっており、第２剥離層１１Ｂに、この混合材が含まれていることが好ましい。この場合には、三次元造形物１と剥離部２との接着性を高めることが可能になるため、上述した形態と同様に、造形物形成工程において、剥離部２の上面にインク層１２を積層して三次元造形物１を形成するときに、剥離部２の上面に形成される三次元造形物１の状態を安定させることが可能になる。なお、この混合材の三次元造形物１との接着性は、サポート材の三次元造形物１との接着性と同等であっても良いし、サポート材の三次元造形物１との接着性より低くても良い。
【００４５】
上述した形態では、サポート材（サポート用のインク）は、水溶性のインクであるが、サポート材は、水以外の溶媒（たとえば、有機溶剤等）に溶けるインクであっても良い。また、上述した形態では、サポート材は、紫外線硬化型のインクであるが、サポート材は、サポート材吐出部１５から吐出することが可能となっており、かつ、剥離部除去工程で剥離部２を除去することが可能になっているのであれば、紫外線硬化型のインク以外のインクであっても良い。
【００４６】
上述した形態では、剥離部２に含まれる混合材の、テーブル１３の上面との接着性は、剥離部２に含まれるサポート材の、テーブル１３の上面との接着性よりも低くなっているが、剥離部２に含まれる混合材の、テーブル１３の上面との接着性は、剥離部２に含まれるサポート材の、テーブル１３の上面との接着性と同程度であっても良いし、剥離部２に含まれるサポート材の、テーブル１３の上面との接着性より高くなっていても良い。この場合には、剥離部２に含まれる混合材の硬度は、剥離部２に含まれるサポート材の硬度よりも高くなっている。また、この場合には、剥離部２では、テーブル１３の上面と平行な方向における剥離部２の一端側（たとえば、図１の右端側）で発生した歪が剥離部２の他端側（たとえば、図１の左端側）まで伝播可能となるように混合材が近接して配置されている。
【００４７】
この場合には、テーブル１３の上面と剥離部２との間にへらを入れて剥離部２の一端側を歪めることで、剥離部２の全体を歪ませることが可能になり、その結果、テーブル１３の上面から剥離部２および三次元造形物１を容易に剥離することが可能になる。したがって、特許文献１に記載の三次元造形装置を用いた三次元造形物の製造方法のようにプレート取付台から可搬プレートを取り外す必要がなくなり、三次元造形物１を製造するための製造装置の構成を簡素化することが可能になる。また、テーブル１３の上面から剥離部２および三次元造形物１を容易に剥離することが可能になるため、剥離部２および三次元造形物１をテーブル１３の上面から取り外す際に三次元造形物１に作用する力が小さくなる。したがって、剥離部除去工程での三次元造形物１の損傷を防止することが可能になる。
【００４８】
なお、剥離部２に含まれる混合材の、テーブル１３の上面との接着性が、剥離部２に含まれるサポート材の、テーブル１３の上面との接着性より低くなるとともに、剥離部２に含まれる混合材の硬度が、剥離部２に含まれるサポート材の硬度より高くなっていても良い。この場合の混合材は、たとえば、三次元造形物１を構成するモデル材と同一のモデル材である。
【符号の説明】
【００４９】
１  三次元造形物
２  剥離部
５  造形物
１１  インク層（剥離層）
１１Ａ  第１剥離層
１１Ｂ  第２剥離層
１２  インク層
１３  テーブル
１４  モデル材吐出部（インクジェッドヘッド）
１５  サポート材吐出部（インクジェッドヘッド）
【図１】
2018062062.tif 000003
【図２】
2018062062.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018062062.tif 000006
【図５】
2018062062.tif 000007
【図６】
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