(57)【要約】【課題】モデル材のサポート材との境界部分における平面性の低下を抑制する。【解決手段】第１ヘッド１１からモデル材３０１の液滴Ｄｍを、第２ヘッド１２からサポート材３０２の液滴Ｄｓをステージ１４に向けて吐出し、モデル材３０１及びサポート材３０２の液滴を硬化させて造形層３０を形成し、造形層３０を順次積層して、モデル材３０１をサポート材３０２で支持しながらモデル材３０１からなる立体造形物を造形するとき、モデル材３０１及びサポート材３０２の液滴は各々複数滴を飛翔中に合体させて形成し、停止している第１ヘッド１１及び第２ヘッド１２に対してステージ１４を移動させながら第１ヘッド１１及び第２ヘッド１２から液滴を吐出させる。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出手段からモデル材及びサポート材の液滴をステージに向けて吐出し、
前記モデル材及び前記サポート材の液滴を硬化させて層状造形物を形成し、
前記層状造形物を順次積層して、前記モデル材を前記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、
前記モデル材及びサポート材の液滴は各々複数滴を飛翔中に合体させて形成し、
少なくとも前記モデル材と前記サポート材の境界領域に前記液滴を吐出するときは、前記吐出手段が停止している
ことを特徴とする立体造形物を造形する方法。
【請求項２】
停止している状態の前記吐出手段に対して前記ステージを移動させながら前記吐出手段から前記液滴を吐出させる
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方法。
【請求項３】
停止している状態の前記ステージに対して前記吐出手段を移動させながら前記吐出手段から前記液滴を吐出させ、
前記モデル材と前記サポート材の境界領域に前記液滴を吐出するときは、前記吐出手段が停止する
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方法。
【請求項４】
吐出手段からモデル材及びサポート材の液滴をステージに向けて吐出し、
前記モデル材及び前記サポート材の液滴を硬化させて層状造形物を形成し、
前記層状造形物を順次積層して、前記モデル材を前記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、
前記モデル材及びサポート材の液滴は各々複数滴を飛翔中に合体させて形成し、
停止している状態の前記ステージに対して前記吐出手段を移動させながら前記吐出手段から前記液滴の吐出を行い、
前記モデル材と前記サポート材の境界領域に前記液滴を吐出するときは、前記吐出手段の移動を減速する
ことを特徴とする立体造形物を造形する方法。
【請求項５】
前記複数滴は、２滴又は３滴である
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方法。
【請求項６】
前記サポート材は水溶性である
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方法。
【請求項７】
吐出手段からモデル材及びサポート材の液滴をステージに向けて吐出し、
前記モデル材及び前記サポート材の液滴を硬化させて層状造形物を形成し、
前記層状造形物を順次積層して、前記モデル材を前記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装置であって、
前記モデル材及びサポート材の液滴は各々複数滴を飛翔中に合体させて形成し、
少なくとも前記モデル材と前記サポート材の境界領域に前記液滴を吐出するときは、前記吐出手段が停止している
ことを特徴とする立体造形物を造形する装置。
【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）を造形領域に吐出し、造形領域以外の領域に形状支持用のサポート材を吐出して、モデル材及びサポート材を硬化させて、モデル材が硬化したモデル材造形物とサポート材が硬化したサポート造形物とを含む層状造形物（造形層）を造形し、造形層を順次積層し、サポート材造形物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、サポート材を使用するときには、モデル材とサポート材を同じ材料とし、切削や研磨で除去するもの（特許文献１）、水溶性のサポート材を使用して水に溶解させて除去するものが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００３−５３５７１２号公報
【特許文献２】特開２０１２−１１１２２６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、造形時間は１層の造形層を造形するときの高さ方向（Ｚ方向）の厚みに依存することから、大きな液滴を使用して造形する方が造形時間の短縮を図れる。そのため吐出滴を飛翔中に合体（マージ）させて大きな液滴（大滴という。）を形成することが行われる。
【０００６】
ところが、吐出手段を移動させながら複数滴を吐出してマージを行った場合、マージ前の滴が移動方向に異なる速度ベクトルを持つので、マージ後の大滴が横方向に広がり、着弾したときに隣り合う液滴と混ざってしまうことがある。
【０００７】
特に、モデル材の液滴とサポート材の液滴が混ざり合うと、サポート材除去後のモデル材で造形された立体造形物の表面性が悪くなるという課題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、立体造形物の表面性の低下を抑えて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】
【０００９】
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方法は、
吐出手段からモデル材及びサポート材の液滴をステージに向けて吐出し、
前記モデル材及び前記サポート材の液滴を硬化させて層状造形物を形成し、
前記層状造形物を順次積層して、前記モデル材を前記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、
前記モデル材及びサポート材の液滴は各々複数滴を飛翔中に合体させて形成し、
少なくとも前記モデル材と前記サポート材の境界領域に前記液滴を吐出するときは、前記吐出手段が停止している
構成とした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、立体造形物の表面性の低下を抑えて造形品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る立体造形物を造形する装置の一例の要部正面説明図である。
【図２】同装置の平面説明図である。
【図３】同装置の側面説明図である。
【図４】同装置の制御部のブロック説明図である。
【図５】ヘッドから吐出した２滴をマージして液滴を形成するときの説明に供する説明図である。
【図６】同じく３滴をマージして液滴を形成するときの説明に供する説明図である。
【図７】ヘッドを移動させながら２滴を順次吐出させてマージさせたときの液滴形状の説明に供する説明図である。
【図８】同じく着弾面での液滴形状の側面説明図である。
【図９】同じく着弾面での液滴形状の平面説明図である。
【図１０】本発明の第１実施形態において２滴を順次吐出させてマージさせたときの液滴形状の説明に供する説明図である。
【図１１】同じく着弾面での液滴形状の側面説明図である。
【図１２】同じく着弾面での液滴形状の平面説明図である。
【図１３】本発明の第２実施形態における造形ユニットの移動速度制御の説明に供する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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ないし図３を参照して説明する。図１は同装置の要部正面説明図、図２は同装置の平面説明図、図３は同装置の側面説明図である。
【００１３】
この立体造形物を造形する装置（立体造形装置という。）１０は、材料噴射造形装置であり、層状造形物である造形層３０が積層されて立体造形物が造形される造形ステージであるステージ１４と、ステージ１４上に造形層３０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。
【００１４】
造形ユニット２０は、ユニットホルダ２１に、モデル材を吐出する吐出手段である第１ヘッド１１と、サポート材を吐出する吐出手段である第２ヘッド１２と、活性エネルギー線としての紫外線を照射するＵＶ照射ユニット１３と、造形層３０を平坦化する平坦化手段である平坦化ローラ１６を備えている。
【００１５】
ここでは、Ｘ方向において、第１ヘッド１１を挟んで２つの第２ヘッド１２を配置し、２つの第２ヘッド１２の外側にそれぞれＵＶ照射ユニット１３を配置し、更に、ＵＶ照射ユニット１３の外側にそれぞれ平坦化ローラ１６を配置している。
【００１６】
第１ヘッド１１及び第２ヘッド１２には、カートリッジ装着部５６に交換可能に装着されるカートリッジ６０によってサモデル材及びサポート材が供給チューブなどを介して供給される。なお、モデル材としてブラック、シアン、マゼンタ、イエローなどのカラーのモデル材を使用する場合には、第１ヘッド１１に各色の液滴を吐出する複数のノズル列を配置するなどすればよい。
【００１７】
ＵＶ照射ユニット１３は、第１ヘッド１１から吐出されたモデル材、第２ヘッド１２から吐出されたサポート材からなる造形層３０を硬化する。紫外線照射ランプを使用する場合、紫外線照射により発生するオゾンを除去する機構を備えることが好ましい。紫外線照射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紫外線照射ランプは、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の硬化に効果的である。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。
【００１８】
平坦化ローラ１６は、回転されながら、ステージ１４との相対移動によって、ステージ１４上で硬化された造形層３０の表面を平坦化する。なお、「ステージ１４上」とは、特に限定しない限り、ステージ１４及びステージ１４上で積層させる造形層３０上を含む意味で使用する。
【００１９】
造形ユニット２０のユニットホルダ２１は、Ｘ方向に配置されたガイド部材５４、５５に移動可能に保持されている。
【００２０】
そして、造形ユニット２０のＸ方向の一方側には、第１ヘッド１１及び第２ヘッド１２の維持回復を行うメンテナンス機構６１が配置されている。
【００２１】
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を第１ヘッド１１、第２ヘッド１２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（モデル材、サポート材）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、造形液が乾燥することを防止する。
【００２２】
また、造形ユニット２０のユニットホルダ２１を保持しているガイド部材５４及び５５は、両側の側板７０、７０に保持されている。側板７０、７０はベース部材７上に配置されたガイド部材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２０はＸ方向と直交するＹ方向に往復移動可能である。
【００２３】
ステージ１４は、昇降手段１５によってＺ方向に昇降される。昇降手段１５は、ベース部材７上にＸ方向に配置されたガイド部材７５、７６上に移動可能に配置されている。
【００２４】
次に、この立体造形装置１０による造形動作の概要について特に図１を参照して説明する。
【００２５】
造形ユニット２０をＹ方向に移動させてステージ１４上に位置させる。
【００２６】
そして、ステージ１４を停止している造形ユニット２０に対して移動させながら、第１ヘッド１１からモデル材３０１を造形領域（立体造形物を構成する領域）に吐出させ、第２ヘッド１２からサポート材３０２を造形領域以外のサポート領域（造形後除去する領域）に吐出させる。
【００２７】
そして、ＵＶ照射ユニット１３によって、モデル材３０１及びサポート材３０２上に紫外線を照射して硬化させ、モデル材造形物１７とサポート材造形物１８を含む１層分の造形層３０が形成する。
【００２８】
この造形層３０を繰り返し造形して順次積層し、モデル材３０１をサポート材３０２で支持しながらモデル材３０１からなる目的とする立体造形物を造形する。例えば、図１の例では、造形層３０Ａ〜３０Ｅの５層を積層した状態を示している。
【００２９】
ここで、造形層３０を複数層（固定値である必要はない。）積層する毎に、例えば１０層積層する毎に、平坦化ローラ１６を最表面の造形層３０に押し付けて平滑化することで、造形層３０の厚み精度や平坦性を確保することができる。
【００３０】
なお、平坦化手段として、平坦化ローラ１６のようなローラ形状の部材を使用する場合、Ｘ方向における移動方向に対して、平坦化ローラ１６を逆転させる方向で回転させることで、平坦化（平滑化）の効果がより有効に発揮される。
【００３１】
また、造形ユニット２０と最表面の造形層３０とのギャップを一定に保つために、ここでは、１層の造形層３０を形成する毎にステージ１４を昇降手段１５によって下降させている。なお、造形ユニット２０を昇降させる構成でもよい。
【００３２】
また、立体造形装置としては、モデル材３０１やサポート材３０２の回収、リサイクル機構などを備えることもできる。また、第１ヘッド１１、第２ヘッド１２の不吐出ノズルを検知する吐出状態検出手段を備えることができる。また、造形時の装置内の環境温度を制御することも好ましい。
【００３３】
次に、上記立体造形装置の制御部の概要について図４を参照して説明する。図４は同制御部のブロック説明図である。
【００３４】
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を備えている。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
なお、造形データ作成装置６００は、最終形態の造形物（立体造形物）を各造形層毎に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。
【００３８】
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。
【００３９】
制御部５００は、造形ユニット２０の第１ヘッド１１を駆動制御するヘッド駆動制御部５０８と、第２ヘッド１２を駆動制御するヘッド駆動制御部５０９を備えている。
【００４０】
制御部５００は、造形ユニット２０をＸ方向に移動させるユニットＸ方向移動機構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２０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５１１を備えている。
【００４１】
制御部５００は、ステージ１４を昇降手段１５とともにＸ方向に移動させるステージＸ方向走査機構５５３を構成するモータを駆動するモータ駆動部５１３と、ステージ１４をＺ方向に昇降させる昇降手段１５を構成するモータを駆動するモータ駆動部５１４を備えている。なお、Ｚ方向への昇降は、前述したように造形ユニット２０を昇降させる構成とすることもできる。
【００４２】
制御部５００は、平坦化ローラ１６を回転駆動するモータ２６を駆動するモータ駆動部５１６、第１ヘッド１１、第２ヘッド１２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。
【００４３】
制御部５００は、ＵＶ照射ユニット１３による紫外線照射を制御する硬化制御部５１９を備えている。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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の内のモデル材造形物１７を形成するデータ（造形領域のデータ）である。
【００４７】
そして、主制御部５００Ａは、造形データ（造形領域データ）にサポート材を付与するサポート領域のデータを付加したデータを作成し、ヘッド駆動制御部５０８、５０９に与える。ヘッド駆動制御部５０８、５０９は、それぞれ、第１ヘッド１１から液状のモデル材３０１の液滴を造形領域に吐出させ、第２ヘッド１２から液状のサポート材３０２の液滴をサポート領域に吐出させる。
【００４８】
なお、造形データ作成装置６００と立体造形装置１０によって造形装置が構成される。
【００４９】
次に、第１ヘッド及び第２ヘッドからの滴吐出駆動制御について図５及び図６を参照して説明する。図５は２滴をマージして液滴を形成するときの説明に供する説明図、図６は３滴をマージして液滴を形成するときの説明に供する説明図である。
【００５０】
なお、ここでは、第１ヘッド１１及び第２ヘッド１２として圧電素子を圧力発生手段に使用する液体吐出ヘッドの例で説明する。また、第１ヘッド１１を挙げて説明するが、第２ヘッド１２についても同様である。
【００５１】
まず、図５の例では、図５（ａ）に示すように、駆動パルスＰ１、Ｐ２を順次第１ヘッド１１の圧電素子に与えることで、図５（ｂ）に示すように、ノズルから２つ滴Ｄ１，Ｄ２が順次吐出される。
【００５２】
駆動パルスＰ１、Ｐ２は中間電位Ｖｅから所定の立下り電位まで立下がる波形要素ａ、立下り電位を保持する波形要素ｂ、立下り電位から中間電位Ｖｅまで立ち上げる波形要素ｃで構成される。波形要素ａでノズルが通じる個別液室が膨張し、波形要素ｃを与えることで個別液室が収縮してノズルから滴が吐出される。
【００５３】
ここで、駆動パルスＰ１の立下り電位よりも駆動パルスＰ２の立下り電位を大きくする（中間電位Ｖｅとの電位差を大きくする）ことによって、立ち上げ時定数が同じであれば、駆動パルスＰ２による滴Ｄ２の滴速度Ｖｊ２が、駆動パルスＰ１による滴Ｄ１の滴速度Ｖｊ１よりも速くなる。
【００５４】
したがって、滴速度Ｖｊ２、Vｊ１を選択することで、飛翔中に滴Ｄ２が滴Ｄ１に追いついて合体し、１つの液滴Ｄが形成される。
【００５５】
次に、図６の例では、図６（ａ）に示すように、駆動パルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３を順次第１ヘッド１１の圧電素子に与えることで、図６（ｂ）に示すように、ノズルから３つ滴Ｄ１，Ｄ２、Ｄ３が順次吐出される。
【００５６】
ここで、駆動パルスＰ３の滴Ｄ３の滴速度Ｖｊ３を最も速くしておくことで、飛翔中に滴Ｄ３が滴Ｄ２に追い付き、更に滴Ｄ１に追いついて合体し、１つの液滴Ｄが形成される。
【００５７】
次に、第１ヘッド及び第２ヘッドを移動させながら滴吐出を行ったときの液滴形状について図７ないし図９を参照して説明する。図７は２滴を順次吐出させたときのマージと着弾位置の説明に供する説明図、図８は同じく着弾面での液滴形状の側面説明図、図９は同じく着弾面での液滴形状の平面説明図である。なお、着弾面は、一層目の造形層を造形するときの「ステージ１４」で説明するが、２層目以降の造形層を形成するときには下層の造形層が着弾面となる。
【００５８】
図７を参照して、第１ヘッド１１をＸ方向（ヘッド移動方向Ａ）に移動しながら、第１ヘッド１１のノズル１１０から滴Ｄ１、滴Ｄ２を順次吐出させ、飛翔中にマージさせて液滴Ｄを形成してステージ１４上に着弾させる。
【００５９】
このとき、滴Ｄ１の速度ベクトルは、着弾方向（着弾面に対して垂直な方向）の縦ベクトルΔＶａ１と、ヘッド移動方向の横ベクトルΔＶｂ１の合成となる。滴Ｄ２の速度ベクトルも、同様に、着弾方向（着弾面に対して垂直な方向）の縦ベクトルΔＶａ２と、ヘッド移動方向の横ベクトルΔＶｂ２の合成となる。
【００６０】
ここで、縦ベクトルΔＶａ１、ΔＶａ２は着弾方向のベクトルであるので、滴Ｄ１、Ｄ２がマージしてベクトルの足し算が生じても、液滴Ｄｍの横方向への大きさに変動を生じない。しかしながら、横ベクトルΔＶｂ１、ΔＶｂ２は、滴Ｄ１、Ｄ２がマージしてベクトルの足し算が生じたときに、液滴Ｄｍの横方向への大きさが変化する。
【００６１】
つまり、図８（ａ）に示すように、第１ヘッド１１から吐出されたモデル材３０１の液滴Ｄｍは、ヘッド移動方向Ａに沿って長細くなる形状（楕円形状）となって着弾し、ヘッド移動方向Ａに沿う方向において隣り合う液滴Ｄｍに重なりが生じる。
【００６２】
同様に、図８（ｂ）及び図９に示すように、第１ヘッド１１から吐出されたモデル材３０１の液滴Ｄｍ、第２ヘッド１２から吐出されたサポート材３０２の液滴Ｄｓは、ヘッド移動方向Ａに沿って長細くなる形状となって着弾する。
【００６３】
そのため、ヘッド移動方向に沿う方向において隣り合う液滴Ｄｍ同士だけでなく、液滴Ｄｍと液滴Ｄｓとの間でも重なりが生じ、硬化前であるので、境界領域Ｂにおいて、モデル材３０１とサポート材３０２が混じり合うことになる。
【００６４】
なお、液滴は横長の楕円形状であるが、温度、湿度、液体の粘度・ヘッドの状態（経年変化の有無）などの条件によって液滴の横方向の運動量がわずかに異なるため、着弾時の大きさは均一とはならない。そのため、液滴の吐出タイミングをすべての印刷条件で制御することができず、液滴の重なりが生じてしまうのである。
【００６５】
このように、モデル材とサポート材が混じり合うと、サポート材を除去したときに、モデル材とサポート材との境界面における平面性が低下して造形品質が低下することになる。
【００６６】
次に、本発明の第１実施形態について図１０ないし図１２を参照して説明する。図１０は同実施形態において２滴を順次吐出させたときのマージと着弾位置の説明に供する説明図、図１１は同じく着弾面での液滴形状の側面説明図、図１２は同じく着弾面での液滴形状の平面説明図である。
【００６７】
本実施形態においては、液滴を吐出するときに第１ヘッド１１及び第２ヘッド１２を含む造形ユニット２０はＸ方向においては停止した状態にあり、ステージ１４をＸ方向に移動（走査）させながら、第１ヘッド１１及び第２ヘッド１２からモデル材３０１の液滴及びサポート材３０２の液滴を吐出させる。
【００６８】
したがって、例えば、図１０に示すように、第１ヘッド１１からモデル材３０１の複数滴Ｄ１、Ｄ２を吐出させたとき、滴Ｄ１、Ｄ２に横方向のベクトルは含まれないので、滴Ｄ１、Ｄ２が飛翔中にマージして液滴Ｄｍとなっても、横方向（Ｘ方向）への液滴Ｄｍの形状変形は抑制される。同様に、第２ヘッド１２からサポート材３０２の複数滴を吐出してマージして形成する液滴Ｄｓについても横方向（Ｘ方向）の形状変化は抑制される。
【００６９】
これにより、図１１（ａ）に示すように、第１ヘッド１１から吐出させたモデル材３０１の液滴Ｄｍを目的とする着弾位置に（目的とする解像度で）着弾させることができる。
【００７０】
同様に、図１１（ｂ）及び図１２に示すように、第１ヘッド１１から吐出させたモデル材３０１の液滴Ｄｍと第２ヘッド１２から吐出させたサポート材３０２の液滴Ｄｓとの境界領域Ｂにおいても、目的とする着弾位置に（目的とする解像度で）着弾させることができる。
【００７１】
したがって、モデル材３０１（モデル材造形物１７）とサポート材３０２（サポート材造形物１８）の境界において、モデル材３０１の液滴Ｄｍとサポート材３０２の液滴Ｄｓが多少混ざり合うことがあっても過剰に混ざり合うことは抑制される。
【００７２】
特に、サポート材３０２として水溶性のものを使用した場合、造形時のモデル材との親和性が高く、着弾時にモデル材とサポート材の液滴が混ざりやすくなる傾向がある。
【００７３】
このように、モデル材及びサポート材の液滴は各々複数滴を飛翔中に合体させて形成し、モデル材とサポート材との境界領域に吐出手段（第１ヘッド１１、第２ヘッド１２）から複数滴の吐出を行うとき、吐出手段（第１ヘッド１１、第２ヘッド１２）が停止している。これにより、サポート材除去後のモデル材表面の平面性を高めることができる。
【００７４】
そして、本実施形態では、吐出手段である第１ヘッド１１及び第２ヘッド１２に対してステージ１４を移動しながら、第１ヘッド１１及び第２ヘッド１２から液滴を吐出する構成としている。
【００７５】
したがって、Ｘ方向における１スキャンの範囲の造形を行う間、モデル材とサポート材との境界領域を含めて、第１ヘッド１１及び第２ヘッド１２は液滴を吐出するとき常に停止している状態にある。
【００７６】
これにより、簡単な構成で、モデル材とサポート材との境界領域で液滴の吐出を行うときを含めて、吐出手段（第１ヘッド１１、第２ヘッド１２）が停止している状態で液滴を吐出することができる。
【００７７】
次に、本発明の第２実施形態について図１３を参照して説明する。図１３は同実施形態における造形ユニットの移動速度制御の説明に供する説明図である。
【００７８】
本実施形態は、造形ユニット２０をＸ方向に走査しながら液滴を吐出させ、ステージ１４はＸ方向では移動しない構成とした例である。
【００７９】
そして、モデル材とサポート材との境界領域において、造形ユニット２０の走査速度（移動速度）を減速して、マージしたときの液滴の形状変化を抑制する。なお、境界領域では液滴を吐出する毎に造形ユニット２０の移動を停止する間欠移動を行うこともできる。
【００８０】
この場合、造形ユニット２０の走査方向に沿う境界領域については、走査方向への液滴の形状変化が生じてもモデル材とサポート材の混じり合いは生じないので、造形ユニット２０の走査速度を減速し、或いは、間欠移動を行わないようにすることもできる。
【００８１】
なお、モデル材とサポート材の境界領域とは、モデル材とサポート材との境界から１以上の所定滴数分の領域を意味する。
【００８２】
次に、サポート材について説明する。なお、液状のサポート材を形状支持用液体、硬化後のサポート材を硬化物とも称している。
【００８３】
サポート材（形状支持用液体）は、水素結合能を有するモノマー（Ａ）と、水素結合能を有する溶媒（Ｂ）と、重合開始剤（Ｃ）と、を含み、前記水素結合能を有する溶媒（Ｂ）が、炭素数３以上６以下のジオール、カルボン酸化合物、アミン化合物、エステル化合物、ケトン化合物、及びウレア化合物から選択される少なくとも１種であり、更に必要に応じてその他の成分を含む。
【００８４】
サポート材は、サポート材の溶解性を高めると、除去は容易になる一方でサポート性能が不足し、また、造形装置を大型化して造形体積を大きくする場合、形状支持能力が不足するという問題がある。
【００８５】
サポート材は、水崩壊性を有することが好ましい。なお、前記水崩壊性とは、水に浸漬したときに、硬化物が細かく分解され、当初有していた形状や性質を維持できなくなることを意味する。
【００８６】
サポート材は、次の条件１を満たすことが好ましい。
＜条件１＞
紫外線照射装置により紫外線を５００ｍＪ／ｃｍ２照射して得た、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ５ｍｍの硬化物を、２０ｍＬの水に入れ、２５℃にて１時間静置すると、少なくとも一方向が１ｍｍ以下の大きさの固体であるか、完全に溶解している。
【００８７】
なお、前記縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ５ｍｍの硬化物としては、以下のようにして作製することができる。
【００８８】
縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ５ｍｍのシリコーンゴム型に形状支持用液体を流し込み、紫外線照射装置（装置名：ＳｕｂＺｅｒｏ−ＬＥＤ、インテグレーション・テクノロジー株式会社製）により、紫外線を照射量５００ｍＪ／ｃｍ２（照度：１００ｍＷ／ｃｍ２、照射時間：５秒間）にて照射して縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ５ｍｍの硬化物であるサポート材（２ｇ）を得ることができる。
【００８９】
また、サポート材は、次の条件２を満たすことが好ましい。
＜条件２＞
紫外線照射装置により紫外線を５００ｍＪ／ｃｍ２照射して得た硬化物が、２５℃環境下にて１％圧縮時の圧縮応力が、２．０ｋＰａ以上の固体であり、前記固体２ｇを２０ｍＬの水に入れ、２５℃にて１時間静置したときの残存固体の体積が５０体積％以下である。なお、残存固体の体積は、アルキメデス法により測定することができる。
【００９０】
紫外線照射装置により紫外線を５００ｍＪ／ｃｍ２照射して得た硬化物が、前記各条件を満たすことにより、形状支持用サポート材の機能を向上することができる。
【００９１】
また、紫外線照射装置により紫外線を５００ｍＪ／ｃｍ２照射して得た硬化物の、２５℃環境下における１％圧縮時の圧縮応力としては、０．５ｋＰａ以上であることが好ましい。前記１％圧縮時の圧縮応力が、０．５ｋＰａ以上であると、形状支持用サポート材の機能を向上することができる。
【００９２】
なお、前記１％圧縮時の圧縮応力としては、形状を支持するモデル材の大きさ等にも影響され、前記モデル材の大きさが大きい場合は、形状支持の点から、２．０ｋＰａ以上が好ましい。
【００９３】
また、前記１％圧縮時の圧縮応力は、万能試験機（装置名：ＡＧ−Ｉ、株式会社島津製作所製、ロードセル１ｋＮ、１ｋＮ用圧縮ジグ）を用いて測定することができる。
前記紫外線照射装置としては、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、装置名：ＡＧ−Ｉ（株式会社島津製作所製）を用いて測定することができる。
前記照射量５００ｍＪ／ｃｍ２においては、照度が１００ｍＷ／ｃｍ２、照射時間が５秒間であることが好ましい。
【００９４】
＜水素結合能を有するモノマー（Ａ）＞
前記水素結合能を有するモノマー（Ａ）は、水素結合能を有す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、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。これらの中でも、硬化物の水崩壊性を向上する点から、単官能モノマーが好ましい。
【００９５】
前記水素結合能を有するモノマー（Ａ）としては、例えば、アミド基、アミノ基、水酸基、テトラメチルアンモニウム基、シラノール基、エポキシ基、スルホ基等を有するモノマーなどが挙げられる。
【００９６】
前記水素結合能を有するモノマー（Ａ）の重合反応としては、例えば、ラジカル重合、イオン重合、配位重合、開環重合などが挙げられる。これらの中でも、重合反応の制御の点から、ラジカル重合が好ましい。そのため、前記水素結合能を有するモノマー（Ａ）としては、エチレン性不飽和モノマーが好ましく、水溶性単官能エチレン性不飽和モノマー、水溶性多官能エチレン性不飽和モノマーがより好ましく、硬化物の水崩壊性を向上する点から、水溶性単官能エチレン性不飽和モノマーが特に好ましい。
【００９７】
＜＜水素結合能を有する水溶性単官能エチレン性不飽和モノマー＞＞
前記水素結合能を有する水溶性単官能エチレン性不飽和モノマーとしては、例えば、単官能ビニルアミド基含有モノマー［Ｎ−ビニル−ε−カプロラクタム、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルピロリドン等］；単官能水酸基含有（メタ）アクリレート［ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等］；水酸基含有（メタ）アクリレート［ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、モノアルコキシ（Ｃ１〜４）ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、モノアルコキシ（Ｃ１〜４）ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ＰＥＧ−ＰＰＧブロックポリマーのモノ（メタ）アクリレート等］；（メタ）アクリルアミド誘導体［（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシブチル（メタ）アクリルアミド等］、（メタ）アクリロイルモルホリンなどが挙げられる。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、光反応性の点から、（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド誘導体が好ましく、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、アクリルアミド、アクリロイルモルホリン、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−エチルアクリルアミド、Ｎ−プロピルアクリルアミド、Ｎ−ブチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシプロピルアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシブチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミドがより好ましく、人体への皮膚低刺激性の点から、アクリロイルモルホリン（分子量：１４１．１７）、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド（分子量：１１５．１５）が特に好ましい。
【００９８】
＜＜水素結合能を有する水溶性多官能エチレン性不飽和モノマー＞＞
前記水素結合能を有する水溶性多官能エチレン性不飽和モノマーとしては、例えば、二官能基のモノマーとして、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（ＭＡＮＤＡ）、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（ＨＰＮＤＡ）、１，３−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート（ＢＧＤＡ）、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート（ＢＵＤＡ）、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート（ＨＤＤＡ）、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（ＤＥＧＤＡ）、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート（ＮＰＧＤＡ）、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート（ＴＰＧＤＡ）、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、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；三官能以上のモノマーとして、トリアリルイソシアネート、トリス（２ーヒドロキシエチル）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。
【００９９】
前記水素結合能を有するモノマー（Ａ）の分子量としては、７０以上２，０００以下が好ましく、１００以上５００以下がより好ましい。前記分子量が、７０以上２，０００以下であると、液体吐出方式に最適な粘度に調整することができる。
【０１００】
前記水素結合能を有するモノマー（Ａ）の含有量としては、形状支持用液体全量に対して、３０質量％以上６０質量％以下が好ましい。前記含有量が、３０質量％以上６０質量％以下であると、形状支持用サポート材として十分な圧縮応力と、水崩壊性とを両立することができる。
【０１０１】
＜水素結合能を有する溶媒（Ｂ）＞
前記水素結合能を有する溶媒（Ｂ）は、水素結合能を有するモノマー（Ａ）と水素結合能を有し、水素結合能を有するモノマー（Ａ）と水素結合を形成することにより、形状支持用サポート材の機能を発揮することができる。
【０１０２】
前記水素結合能を有する溶媒（Ｂ）は、炭素数３以上６以下のジオール、カルボン酸化合物、アミン化合物、エステル化合物、ケトン化合物、及びウレア化合物から選択される少なくとも１種である。これらの中でも、炭素数３以上６以下のジオールが好ましい。
【０１０３】
＜＜炭素数３以上６以下のジオール＞＞
前記炭素数３以上６以下のジオールとしては、水溶性アクリルモノマーと反応性がないこと、光硬化時のラジカル重合反応を阻害しないこと、常温にて流動性があり、水に可溶な材料であることが好ましい。
【０１０４】
また、前記炭素数３以上６以下のジオールとしては、単官能性、多官能性のいずれも使用することができる。
【０１０５】
前記炭素数３以上６以下のジオールとしては、例えば、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオー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。これらの中でも、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオールが好ましい。
【０１０６】
前記炭素数としては、３以上６以下であり、３以上５以下が好ましい。前記炭素数が、３以上であると、１％圧縮時の圧縮応力を向上でき、６以下であると、形状支持用液体の粘度を低くすることができる。
【０１０７】
なお、前記炭素数３以上６以下のジオールの炭素鎖としては、直鎖でもよく、枝分かれしていてもよい。
【０１０８】
＜＜カルボン酸化合物＞＞
前記カルボン酸化合物としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキシル酸等の直鎖脂肪族酸；イソブチル酸、ｔ−ブチル酸、イソペンチル酸、イソオクチル酸、２−エチルヘキシル酸等の各種分岐型脂肪族カルボン酸；安息香酸、ベンゼンスルホン酸等の芳香族系カルボン酸；グリコール酸、乳酸等のヒドロキシカルボン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、水への溶解性の点から、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、乳酸が好ましく、ブタン酸、乳酸がより好ましい。
【０１０９】
＜＜アミン化合物＞＞
前記アミン化合物としては、例えば、モノアルキルアミン、ジアルキルアミン、トリアルキルアミン等の１〜３級アミン；エチレンジアミン等の２価アミン；トリエチレンジアミン等の３価アミン；ピリジン、アニリン等の脂肪族系アミンなどが挙げられる。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、水素結合による架橋強度、及び水への溶解性の点から、２価又は３価の１級アミンが好ましく、エチレンジアミンがより好ましい。
【０１１０】
＜＜エステル化合物＞＞
前記エステル化合物としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸エチル等の単官能エステル；コハク酸ジメチル、アジピン酸ジメチル等の多官能脂肪族エステル；テレフテル酸ジメチル等の多官能芳香族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。これらの中でも、水への溶解度、造形中の蒸発や臭気、及び安全性の点から、アジピン酸ジメチルが好ましい。
【０１１１】
＜＜ケトン化合物＞＞
前記ケトン化合物としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等の単官能ケトン、アセチルアセトン、２，４，６−ヘプタトリオン等の多官能ケトンなどが挙げられる。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、揮発性や水への溶解度の点から、アセチルアセトンが好ましい。
【０１１２】
前記水素結合能を有する溶媒（Ｂ）の含有量としては、形状支持用液体全量に対して、１０質量％以上５０質量％以下が好ましい。前記含有量が、１０質量％以上５０質量％以下であると、形状支持用サポート材として十分な圧縮応力と、水崩壊性とを両立することができる。
【０１１３】
［質量比（Ａ／Ｂ）］
前記（Ａ）の含有量（質量％）と、前記（Ｂ）の含有量（質量％）との質量比（Ａ／Ｂ）が、０．３以上２．５以下が好ましく、０．５以上２．５以下がより好ましい。前記質量比（Ａ／Ｂ）が、０．３以上２．５以下であると、１％圧縮時の圧縮応力を向上できる。
【０１１４】
＜重合開始剤（Ｃ）＞
前記重合開始剤（Ｃ）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。
【０１１５】
前記重合開始剤（Ｃ）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。また、紫外線照射装置の紫外線波長に合わせた重合開始剤を選択することが好ましい。
【０１１６】
前記重合開始剤（Ｃ）の含有量としては、液状のサポート材（形状支持用液体）全量に対して、０．５質量％以上１０質量％以下が好ましい。
【０１１７】
−紫外線照射装置−
前記紫外線（ＵＶ）照射装置としては、例えば、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドなどが挙げられる。
【０１１８】
前記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。
【０１１９】
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など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、又はＶランプ等のような市販されているものも使用することができる。
【０１２０】
前記液状のサポート材（形状支持用液体）の表面張力としては、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、２０ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下が好ましく、２５ｍＮ／ｍ以上３４ｍＮ／ｍ以下がより好ましい。前記表面張力が、２０ｍＮ／ｍ以上であると、造形の際に吐出が不安定（吐出方向が曲がる、吐出しない）になることを防止でき、４５ｍＮ／ｍ以下であると、造形用の吐出ノズル等に液体を充填する際に、容易に充填することができる。
【０１２１】
なお、前記表面張力は、例えば、表面張力計（自動接触角計ＤＭ−７０１、協和界面科学株式会社製）などを用いて測定することができる。
【０１２２】
−粘度−
前記液状のサポート材（形状支持用液体）の粘度としては、２５℃にて１００ｍＰａ・ｓ以下であり、２５℃にて、３ｍＰａ・ｓ以上７０ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、６ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下がより好ましい。前記粘度が、１００ｍＰａ・ｓ以下であると、吐出安定性を向上できる。
【０１２３】
なお、前記粘度は、例えば、回転粘度計（ＶＩＳＣＯＭＡＴＥ  ＶＭ−１５０ＩＩＩ、東機産業株式会社製）を用いて２５℃の環境下にて測定することができる。
【０１２４】
−粘度変化率−
前記液状のサポート材（形状支持用液体）としては、５０℃にて２週間放置した前後の粘度変化率が±２０％以下であることが好ましく、±１０％以下がより好ましい。前記粘度変化率が、±２０％以下であると、保存安定性が適正であり、吐出安定性が良好となる。
【０１２５】
前記５０℃にて２週間放置した前後の粘度変化率としては、以下のようにして測定することができる。
【０１２６】
前記形状支持用液体をポリプロピレン製広口瓶（５０ｍＬ）に入れて、５０℃の恒温槽中に２週間放置した後、恒温槽から取り出して室温（２５℃）になるまで放置して、粘度測定を行う。恒温槽に入れる前の形状支持用液体の粘度を保存前粘度、恒温槽から取り出した後の形状支持用液体の粘度を保存後粘度とし、下記式により粘度変化率を算出することができる。なお、前記保存前粘度及び前記保存後粘度は、例えば、Ｒ型粘度計（東機産業株式会社製）を用いて、２５℃で測定することができる。
【０１２７】
粘度変化率（％）＝［（保存後粘度）−（保存前粘度）］／（保存前粘度）×１００
【０１２８】
＜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、溶媒、重合禁止剤、形状支持用液体に分散可能な鉱物、前記（Ａ）成分とは別に重合性モノマー、熱重合開始剤、着色剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、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。
【０１２９】
−溶媒−
前記溶媒としては、例えば、アルコール、エーテル化合物、トリオール、トリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー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。
【０１３０】
前記溶媒のＳＰ値としては、水崩壊性の点から、１８ＭＰa１／２以上が好ましく、２３ＭＰa１／２以上がより好ましい。
【０１３１】
前記溶媒の含有量としては、５０質量％以下が好ましく、３０質量％以下がより好ましい。
【０１３２】
−−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。
【０１３３】
前記重合禁止剤の含有量としては、形状支持用液体全量に対して、圧縮応力の点から、通常３０質量％以下が好ましく、２０質量％以下が好ましい。
【０１３４】
−−形状支持用液体に分散可能な鉱物−−
前記形状支持用液体に分散可能な鉱物としては、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、層状粘土鉱物などが挙げられる。
【０１３５】
前記層状粘土鉱物としては、例えば、モンモリロナイト、バイデライト、ヘクトライト、サポナイト、ノントロナイト、スチーブンサイト等のスメクタイト；バーミキュライト；ベントナイト；カネマイト、ケニアナイト、マカナイト等の層状ケイ酸ナトリウムなどが挙げられる。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。
前記層状粘土鉱物としては、天然の鉱物として産するものであってもよいし、化学合成法によって製造されたものであってもよい。
【０１３６】
前記層状粘土鉱物としては、表面を有機処理してもよい。
【０１３７】
前記層状粘土鉱物等の層状無機物は、有機カチオン性化合物により処理されて、層間の陽イオンが４級塩等のカチオン性基とイオン交換され得る。
【０１３８】
前記層状粘土鉱物の陽イオンとしては、例えば、ナトリウムイオン、カルシウムイオン等の金属カチオンなどが挙げられる。
【０１３９】
有機カチオン性化合物により処理された層状粘土鉱物は、上記ポリマーや上記重合性モノマーに膨潤、分散しやすくなる。
【０１４０】
前記有機カチオン性化合物により処理された層状粘土鉱物としては、例えば、ルーセンタイトシリーズ（コープケミカル株式会社製）などが挙げられる。前記ルーセンタイトシリーズ（コープケミカル株式会社製）としては、例えば、ルーセンタイトＳＰＮ、ルーセンタイトＳＡＮ、ルーセンタイトＳＥＮ、ルーセンタイトＳＴＮ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。
【０１４１】
−−重合性モノマー−−
前記重合性モノマーとしては、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、（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
【０１４２】
前記（メタ）アクリレートとしては、例えば、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート（ＥＨＡ）、イソボルニル（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、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）アクリレートなどを挙げられる。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。
【０１４３】
−−熱重合開始剤−−
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。ただし、保存安定性の点から熱熱重合開始剤より光重合開始剤が好ましい。
【０１４４】
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）（ＶＡＺＯ６４）、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）（いずれもＤｕＰｏｎｔ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から入手可能）、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）（和光純薬工業株式会社より入手可能）などが挙げられる。
【０１４５】
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（Ｐｅｒｋａｄｏｘ  １６Ｓ）（Ａｋｚｏ  Ｎｏｂｅｌ社から入手可能）、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（Ｌｕｐｅｒｓｏｌ  １１）（Ｅｌｆ  Ａｔｏｃｈｅｍ社から入手可能）、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート（Ｔｒｉｇｏｎｏｘ  ２１−Ｃ５０）（Ａｋｚｏ  Ｎｏｂｅｌ社から入手可能）、過酸化ジクミルなどが挙げられる。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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み合わせ、前記有機過酸化物と第３級アミンに基づく系（例えば、過酸化ベンゾイルとジメチルアニリンに基づく系）、有機ヒドロパーオキシドと遷移金属に基づく系（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に基づく系）などが挙げられる。
【０１４８】
−−着色剤−−
前記着色剤としては、例えば、顔料、染料などが挙げられる、
【０１４９】
前記顔料としては、例えば、有機顔料、無機顔料などが挙げられる。
【０１５０】
前記有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、アジン顔料、昼光蛍光顔料、ニトロソ顔料、ニトロ顔料、天然顔料などが挙げられる。
【０１５１】
前記無機顔料としては、例えば、金属酸化物（酸化鉄、酸化クロム、酸化チタン等）、カーボンブラックなどが挙げられる。
【０１５２】
−−酸化防止剤−−
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール化合物〔単環フェノール（２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール等）、ビスフェノール［２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）等］、多環フェノール［１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン等］等〕、硫黄化合物（ジラウリル３，３’−チオジプロピオネート等）、リン化合物（トリフェニルホスファイト等）、アミン化合物（オクチル化ジフェニルアミン等）などが挙げられる。
【０１５３】
−−連鎖移動剤−−
前記連鎖移動剤としては、例えば、炭化水素［炭素数６以上２４以下の化合物、例えば、芳香族炭化水素（トルエン、キシレン等）、不飽和脂肪族炭化水素（１−ブテン、１−ノネン等）］；ハロゲン化炭化水素（炭素数１以上２４以下の化合物、例えば、ジクロロメタン、四塩化炭素等）；アルコール（炭素数１以上２４以下の化合物、例えば、メタノール、１−ブタノール等）；チオール（炭素数１以上２４以下の化合物、例えば、エチルチオール、１−オクチルチオール等）；ケトン（炭素数３以上２４以下の化合物、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等）；アルデヒド（炭素数２以上１８以下の化合物、例えば、２−メチル−２−プロピルアルデヒド、１−ペンチルアルデヒド）；フェノール（炭素数６以上３６以下の化合物、例えば、フェノール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、ｏ−クレゾール等）；キノン（炭素数６以上２４以下の化合物、例えば、ヒドロキノン等）；アミン（炭素数３以上２４以下の化合物、例えば、ジエチルメチルアミン、ジフェニルアミン）；ジスルフィド（炭素数２以上２４以下の化合物、例えば、ジエチルジスルフィド、ジ−１−オクチルジスルフィド等）などが挙げられる。
【０１５４】
［サポート材の硬化後の支持力］
液状のサポート材（形状支持用液体）の硬化後の支持力（単に「サポート材の支持力」という。）としては、サポート材がモデル材を支える性能であり、１％圧縮時の圧縮応力で表すことができる。
【０１５５】
前記サポート材の支持力としては、光造形品の造形精度、サポート材の溶解性の点から、２５℃環境下で１％圧縮時の圧縮応力が０．５ｋＰａ以上が好ましく、２ｋＰａ以上がより好ましい。
【０１５６】
前記サポート材の支持力としては、サポート材を構成する（Ａ）、（Ｂ）の成分について、それらの種類および含有量を選択することにより、上記範囲に調整することができる。なお、１％圧縮時の圧縮応力は、万能試験機（株式会社島津製作所製、ＡＧ−Ｉ）を用いて測定することができる。
【０１５７】
サポート材の支持力としては、前記（Ａ）成分が重合したポリマーに対して、前記（Ｂ）成分が水素結合することにより高い支持力を担保していると考えられる。
【０１５８】
［サポート材の除去性］
前述のとおり、サポート材の支持力は、水素結合に由来する。前記サポート材の支持力は、水に浸漬させることにより弱まり、崩壊して除去することが可能になる。また、前記（Ｂ）が低分子量であると、拡散が早く、短い時間にて除去することが可能となる。
【０１５９】
−−溶解液−−
前記溶解液は、例えば、水素結合能を有するものが挙げられる。
前記溶解液としては、例えば、水、アルコールであるブタノールやヘキサノール、アミンであるヘキシルアミンやペンチルアミン、芳香族化合物であるベンゼンやトルエンなどが挙げられる。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、安全性の点から、水、アルコールが好ましい。
【０１６０】
また、前記溶解液に添加物を加えてもよい。
前記添加物としては、例えば、界面活性剤などが挙げられる。前記界面活性剤の種類や量を調整することにより直鎖アルキル鎖に対する親和性を上げることができる。
前記溶解液は、サポート材を軟化させ、内部に浸透しやすくする点から、４０℃以上が好ましいが、立体造形物の反りを予防する点から、４０℃より低い温度を選択することもできる。
【０１６１】
前記立体造形物の製造装置としては、ヒーターレスであることが好ましく、常温にて造形可能であることが好ましい。
【０１６２】
（実施例）
以下、実施例を示してサポート材について具体的に説明するが、本発明で使用できるサポート材はこれらの実施例により限定されるものではない。
【０１６３】
なお、粘度は、以下のように測定した。
＜粘度＞
前記粘度は、回転粘度計（ＶＩＳＣＯＭＡＴＥ  ＶＭ−１５０ＩＩＩ、東機産業株式会社製）を用いて２５℃の環境下にて測定した。
【０１６４】
（実施例１）
アクリロイルモルホリン（ＫＪケミカルズ株式会社製）５０．０質量部、１，３−プロパンジオール（東京化成工業株式会社製）５０．０質量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（商品名：イルガキュア１８４、ＢＡＳＦ株式会社製）３．０質量部、及びフェノチアジン（東京化成工業株式会社製）０．１質量部を添加し、撹拌混合して実施例１の形状支持用液体（液状のサポート材）を得た。
【０１６５】
（実施例２〜１５）
実施例１において、組成を下記表１〜３に変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例２〜１５の形状支持用液体を得た。
【０１６６】
次に、得られた各形状支持用液体を用いて、以下のようにして、「硬化物（サポート材）」を形成し、サポート材の除去性（水崩壊性）、及びサポート材の支持力（１％圧縮時の圧縮応力）を評価した。結果を下記表１〜３に示す。
【０１６７】
［硬化物（サポート材）の作製］
縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ５ｍｍのシリコーンゴム型に形状支持用液体を流し込み、紫外線照射装置（装置名：ＳｕｂＺｅｒｏ−ＬＥＤ、インテグレーション・テクノロジー株式会社製）により、紫外線を照射量５００ｍＪ／ｃｍ２（照度：１００ｍＷ／ｃｍ２、照射時間：５秒間）にて照射して縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ５ｍｍの硬化物であるサポート材（２ｇ）を得た。
【０１６８】
（サポート材の除去性（水崩壊性））
得られた縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ５ｍｍのサポート材を２５℃の温水２０ｇに入れ、１時間静置した。その後、シリコーンゴム型を取り出し、目視により、サポート材を観察し、下記評価基準に基づいて、「サポート材の除去性（水崩壊性）」を評価した。なお、残存固体の体積は、アルキメデス法により測定した。
【０１６９】
−評価基準−
○：サポート材が３０体積％未満である
△：サポート材が３０体積％以上５０体積％以下である
×：サポート材が５０体積％超残存している
【０１７０】
（サポート材の支持力（１％圧縮時の圧縮応力））
得られた縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ５ｍｍのサポート材を２５℃環境下において、万能試験機（装置名：ＡＧ−Ｉ、株式会社島津製作所製）、ロードセル１ｋＮ、１ｋＮ用圧縮ジグを設け、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ５ｍｍの形状に造形したサポート材を設置し、ロードセルにかかる圧縮に対する応力をコンピュータに記録して、変位量に対する応力をプロットし、１％圧縮時の圧縮応力を測定した。前記１％圧縮時の圧縮応力が、０．３以上が実施可能レベルである。
【０１７１】
【表１】
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【０１７２】
【表２】
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【０１７３】
【表３】
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【符号の説明】
【０１７４】
１１  第１ヘッド
１２  第２ヘッド
１３  ＵＶ照射ユニット
１４  造形ステージ
１５  昇降手段
１６  平坦化ローラ
１７  モデル材造形物
１８  サポート材造形物
２０  造形ユニット
３０  造形層
【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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