(57)【要約】【課題】モデル部から突出した突出部の端部に下バリ及び横バリが発生することを抑制し、突出部の端部がシャープである立体造形物を製造できる立体造形物の製造方法の提供。【解決手段】積層方向に直交する方向へ突出した突出部を有するモデル部を形成するモデル部形成工程と、前記突出部と積層方向に接し、前記突出部よりも突出したサポート部を形成するサポート部形成工程と、を含み、前記サポート部における前記突出部の突出方向において、前記突出部よりも突出した部分の前記突出部と接する側の面が、凸部を有し、  前記凸部の高さが、前記突出部の高さよりも低い立体造形物の製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層方向に直交する方向へ突出した突出部を有するモデル部を形成するモデル部形成工程と、
前記突出部と積層方向に接し、前記突出部よりも突出したサポート部を形成するサポート部形成工程と、を含み、
前記サポート部における前記突出部の突出方向において、前記突出部よりも突出した部分の前記突出部と接する側の面が、凸部を有し、
前記凸部の高さが、前記突出部の高さよりも低いことを特徴とする立体造形物の製造方法。
【請求項２】
前記サポート部における、前記突出部及び前記サポート部が積層方向において接する側の面の面積が、
前記突出部における、前記突出部及び前記サポート部が積層方向において接する側の面の面積よりも大きい請求項１に記載の立体造形物の製造方法。
【請求項３】
前記凸部の高さが、２ｍｍ以下である請求項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】
前記凸部の高さと、前記突出部の高さとの比率（凸部の高さ／突出部の高さ）が、０．０５以上０．２０以下である請求項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】
形成された前記サポート部を除去する除去工程を更に含む請求項１から４のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。
【請求項６】
前記サポート部が、液体に溶解する請求項１から５のいずれかに記載の立体造形物の製造方法。
【請求項７】
前記サポート部が、液体に浸漬されて溶解する請求項６に記載の立体造形物の製造方法。
【請求項８】
前記液体が、水である請求項７に記載の立体造形物の製造方法。
【請求項９】
積層方向に直交する方向へ突出した突出部を有するモデル部を形成するモデル部形成手段と、
前記突出部と積層方向に接し、前記突出部よりも突出したサポート部を形成するサポート部形成手段と、を有し、
前記サポート部における前記突出部の突出方向において、前記突出部よりも突出した部分の前記突出部と接する側の面が、凸部を有し、
前記凸部の高さが、前記突出部の高さよりも低いことを特徴とする立体造形物の製造装置。
【請求項１０】
造形しようとする立体造形物を表した三次元モデルから、積層方向に直交する方向へ突出した突出部を有するモデル部と、前記突出部と積層方向に接する位置にあり、前記突出部よりも突出したサポート部と、を判断し、
前記サポート部における前記突出部の突出方向において、前記突出部よりも突出した部分の前記突出部と接する側の面が、凸部を有し、前記凸部の高さが、前記突出部の高さよりも低くなるように造形する手順を設定す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１１】
前記凸部の高さが、ユーザーにより定義される請求項１０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、立体造形物の製造装置、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】
前記材料噴射造形方式を用いてモデル部を積層する立体造形物の製造方法では、モデル部が突出部など造形方向に空間があり、造形が困難な形状の立体造形物を造形する場合、モデル部を支持するサポート部を造形して突出部の造形を支持し、モデル部及びサポート部が硬化した後に、サポート部を除去する方法が提案されている。
このような方法としては、例えば、突出部を有するモデル部と、モデル部の突出部よりも突出して形成され、モデル部を支持するサポート部と、を造形した後、サポート部を除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、モデル部から突出した突出部の端部に下バリ及び横バリが発生することを抑制し、突出部の端部がシャープである立体造形物を製造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、積層方向に直交する方向へ突出した突出部を有するモデル部を形成するモデル部形成工程と、前記突出部と積層方向に接し、前記突出部よりも突出したサポート部を形成するサポート部形成工程と、を含み、前記サポート部における前記突出部の突出方向において、前記突出部よりも突出した部分の前記突出部と接する側の面が、凸部を有し、前記凸部の高さが、前記突出部の高さよりも低い。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、モデル部から突出した突出部の端部に下バリ及び横バリが発生することを抑制し、突出部の端部がシャープである立体造形物を製造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、立体造形物の製造装置の要部正面の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、実施例１の立体造形物１の製造過程を示す概略図である。
【図３】図３は、実施例１の立体造形物１を示す概略図である。
【図４】図４は、実施例２の立体造形物２の製造過程を示す概略図である。
【図５】図５は、実施例２の立体造形物２を示す概略図である。
【図６】図６は、比較例１の立体造形物３の製造過程を示す概略図である。
【図７】図７は、比較例１の立体造形物３を示す概略図である。
【図８】図８は、比較例２の立体造形物４の製造過程を示す概略図である。
【図９】図９は、比較例２の立体造形物４を示す概略図である。
【図１０】図１０は、立体造形物の製造装置の制御部を説明するためのブロック図である。
【図１１】図１１は、造形データ作成装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、立体造形物の製造データの作成処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明者らは、材料噴射造形方式を用いた立体造形物について鋭意検討を重ねた結果、以下のことを見出した。
モデル部から突出した突出部を支持するサポート材の量を必要最小限とし、サポート部をモデル部の突出部から突出しない形状とした場合、重力により硬化する前のモデル部の端部が流れてしまう。この状態で造形した立体造形物を硬化し、サポート部を除去すると、端部が流れた形状のままモデル部が硬化され、重力方向のバリ（以下、「下バリ」と称する。）が発生し、目的とする端部がシャープである立体造形物の造形が困難であるという問題がある。
また、上記特許文献１の図１２のように、サポート部をモデル部の突出部よりも突出させて形成した場合、下バリの発生を防止することはできるものの、モデル部の突出部の突出方向におけるバリ（以下、「横バリ」と称する。）が発生し、目的とする端部がシャープである立体造形物の造形が困難であるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明者らは、モデル部における突出部の突出方向において、サポート部を、モデル部における突出部よりも突出して形成し、更に、サポート部における突出部の突出方向において、突出部よりも突出した部分の突出部と接する側の面が、凸部を有し、前記凸部の高さが、前記突出部の高さよりも低いことにより、硬化後にモデル部に下バリ及び横バリが発生することを抑制し、端部がシャープである立体造形物を製造できることを見出した。
【００１０】
（立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置）
本発明の立体造形物の製造方法は、積層方向に直交する方向へ突出した突出部を有するモデル部を形成するモデル部形成工程と、前記突出部と積層方向に接し、前記突出部よりも突出したサポート部を形成するサポート部形成工程と、を含み、前記サポート部における前記突出部の突出方向において、前記突出部よりも突出した部分の前記突出部と接する側の面が、凸部を有し、前記凸部の高さが、前記突出部の高さよりも低く、除去工程を含むことが好ましく、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
本発明の立体造形物の製造装置は、積層方向に直交する方向へ突出した突出部を有するモデル部を形成するモデル部形成手段と、前記突出部と積層方向に接し、前記突出部よりも突出したサポート部を形成するサポート部形成手段と、を有し、前記サポート部における前記突出部の突出方向において、前記突出部よりも突出した部分の前記突出部と接する側の面が、凸部を有し、前記凸部の高さが、前記突出部の高さよりも低く、除去手段を有することが好ましく、更に必要に応じて、その他の手段を有する。
本発明の立体造形物の製造方法は、本発明の立体造形物の製造装置により、好適に実施されることができる。
【００１１】
立体造形物の製造方法においては、後述するモデル部形成工程、及びサポート部形成工程と、硬化工程とを複数回繰り返す。
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。
【００１２】
＜モデル部形成工程、及びモデル部形成手段＞
モデル部形成工程は、造形材料の一種であるモデル部形成材料を用いて、モデル部を構成するモデル材を積層する工程である。
モデル部形成手段は、造形材料の一種であるモデル部形成材料を用いて、モデル部を構成するモデル材を積層する手段である。
前記モデル部は、積層方向に対して直交する方向に突出した突出部を有する。突出部は、積層方向に空間を有する形状である。したがって、モデル部のみで造形を行う場合、重力により硬化する前に突出部が重力方向に流れてしまい、目的とするモデル部の形状を維持できず、造形が困難となる。そこで、本発明の立体造形物の製造方法では、モデル部の突出部をサポート部が積層方向から支持することにより、突出部を有する立体造形物の製造を行うことができる。
【００１３】
モデル部形成工程において、吐出された造形液の表面を、ローラーなどにより平坦化する平滑化工程を含んでいてもよい。
モデル部形成手段において、吐出された造形液の表面を、ローラーなどにより平坦化する平滑化手段を有していてもよい。
平滑化工程、及び平滑化手段については、後述する実施形態にて説明する。
【００１４】
＜＜モデル部形成材料＞＞
モデル部形成材料は、モデル部を構成する造形層を形成する。
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】
モデル部を構成する造形層としては、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、モデル部形成材料を同一位置に付与することにより、得られる造形層中の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。
【００１６】
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、光重合開始剤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。
モデル部形成材料は、インクジェット用プリンター等に用いられる造形材料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ことが好ましい。
【００１７】
−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。
【００１８】
−−単官能モノマー−−
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。
【００１９】
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。
【００２０】
−−多官能モノマー−−
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、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。
【００２３】
−オリゴマー−
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。
【００２４】
−光重合開始剤−
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。
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。
【００２５】
−その他の成分−
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、着色剤などが挙げられる。
【００２６】
−−界面活性剤−−
界面活性剤としては、例えば、分子量２００以上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。
【００２７】
−−重合禁止剤−−
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。
【００２８】
−−着色剤−−
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。
【００２９】
モデル部形成材料の粘度としては、２５℃において、５ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、９ｍＰａ・ｓ以上１３ｍＰａ・ｓ以下がより好ましい。
立体造形中は、ヒーター、プレヒーターなどの温度を調節することにより、モデル部形成材料の粘度を調節することができる。
【００３０】
＜サポート部形成工程、及びサポート部形成手段＞
サポート部形成工程は、造形材料の一種であるサポート部形成材料を用いて、サポート部を構成するサポート材を積層する工程である。
サポート部形成手段は、造形材料の一種であるサポート部形成材料を用いて、サポート部を構成するサポート材を積層する手段である。
前記サポート部は、モデル部における突出部と積層方向において接する。サポート部は、モデル部における突出部を積層方向から支持することにより、突出部を有する立体造形物の製造を行うことができる。
また、前記サポート部は、モデル部における突出部の突出方向において、モデル部における突出部よりも突出して形成される。これにより、硬化前にモデル部が積層方向に流れることを防ぐことができるため、硬化した後にモデル部に下バリが発生することを抑制し、端部がシャープである立体造形物を製造することができる。
本発明では、「モデル部における突出部」と区別するため、「サポート部における、モデル部の突出部の突出方向において、モデル部における突出部よりも突出して形成された部分」を、「サポート部における突出部」と称することがある。
【００３１】
サポート部における突出部の突出方向において、突出部よりも突出して形成されている部分は、積層方向に凸部を有し、前記凸部の高さは、前記突出部の高さよりも低い。サポート部が凸部を有することにより、モデル部に横バリが発生することを抑制することができる。
凸部の高さとしては、モデル部に横バリが発生することを抑制する点から、０．０５ｍｍ以上が好ましく、インク使用量を節約する点から、２．０ｍｍ以下が好ましい。
凸部の高さと、突出部の高さとの比率（凸部の高さ／突出部の高さ）としては、モデル部に横バリが発生することを抑制する点から、０．０５以上０．２０以下が好ましい。
前記凸部の高さは、例えば、ハイトゲージ（装置名：ＨＤ−３０ＡＸ、株式会社ミツトヨ製）、テストインジケータ（装置名：ＴＩ−１２３ＨＲＸ、株式会社ミツトヨ製）などを用いて測定することができる。
【００３２】
サポート部は、モデル部における突出部の突出方向において、モデル部における突出部よりも突出して形成される。したがって、サポート部における、モデル部の突出部及びサポート部が積層方向において接する側の面の面積としては、モデル部の突出部における、突出部及びサポート部が積層方向において接する側の面の面積よりも大きくなる。これにより、硬化前にモデル部が積層方向に崩れることを防ぐことができるため、硬化し、サポート部を除去した後、モデル部に下バリが発生することを抑制することができる。
【００３３】
サポート部における、突出部及びサポート部が積層方向において接する側の面の、突出方向における端点から、サポート部における、突出部及びサポート部が積層方向において接する接点までの距離としては、モデル部に下バリが発生することを抑制する点から、０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下が好ましい。
前記距離と、サポート部における突出部の高さとの比率（距離／突出部の高さ）としては、モデル部に下バリが発生することを抑制する点から、０．０５以上０．２０以下が好ましい。
前記距離、及びサポート部における突出部の高さは、例えば、デジタルノギス（装置名：ＣＤ−１５ＡＰＸ、株式会社ミツトヨ製）などを用いて測定することができる。
【００３４】
サポート部形成工程において、吐出された造形液の表面を、ローラーなどにより平坦化する平滑化工程を含んでいてもよい。
サポート部形手段において、吐出された造形液の表面を、ローラーなどにより平坦化する平滑化手段を含んでいてもよい。
平滑化工程、及び平滑化手段については、後述する実施形態にて説明する。
【００３５】
＜＜サポート部形成材料＞＞
サポート部形成材料は、サポート部を構成する造形層を形成する。
本発明において、サポート部とは、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、モデル部の造形方向に対し支持する部分に配置され、モデル部と接し、モデル部を下方向から支持する部を意味する。
サポート部を構成する造形層としては、モデル部形成材料を、モデル部を支持する機能に基づいて、適宜選択して付与することにより得ることができる。
サポート部は、液体に溶解することが好ましい。また、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。前記液体としては、例えば、水などが挙げられる。
【００３６】
サポート部形成材料は、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り、液体が硬化した硬化物が液体に浸漬されて溶解する材料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、除去コストの点から、硬化した硬化物が水へ溶解性を有することが好ましい。具体的には、水素結合能を有するモノマー、水素結合能を有する溶媒、水素結合性ポリマー、及び光重合開始剤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。
サポート部形成材料は、インクジェット用プリンター等に用いられる造形材料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ことが好ましい。
【００３７】
−水素結合能を有するモノマー−
水素結合能を有するモノマーは、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、水素結合能を有する重合モノマーなどが挙げられる。
水素結合能を有する重合モノマーの重合反応としては、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、ラジカル重合反応、イオン重合反応、配位重合反応、開環重合反応などが挙げられる。これらの中でも、重合反応の制御の点から、ラジカル重合反応が好ましい。
ラジカル重合反応としては、例えば、紫外線等の活性エネルギー線の照射による重合反応などが挙げられる。
【００３８】
水素結合能を有する重合モノマーとしては、例えば、水素結合能を有する単官能モノマー、水素結合能を有する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。
水素結合能を有するモノマーは、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、スルホ基等を有していてもよい。
【００３９】
水素結合能を有する重合モノマーとしては、エチレン性不飽和モノマーが好ましい。
エチレン性不飽和モノマーとしては、例えば、水溶性エチレン性不飽和モノマーなどが挙げられる。
水溶性エチレン性不飽和モノマーとしては、例えば、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挙げられる。これらの中でも、水素結合能の高さの点から、水溶性単官能エチレン性不飽和モノマーが好ましい。
【００４０】
−−水溶性単官能エチレン性不飽和モノマー−−
水溶性単官能エチレン性不飽和モノマーとしては、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、ビニルアミド基含有モノマー、水酸基含有（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド誘導体、（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、水酸基含有（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド誘導体が好ましい。
【００４１】
ビニルアミド基含有モノマーとしては、例えば、Ｎ−ビニル−ε−カプロラクタム、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルピロリドンなどが挙げられる。
【００４２】
水酸基含有（メタ）アクリレートとしては、例えば、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、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）アクリレートなどが挙げられる。
これらの中でも、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が好ましい。
【００４３】
（メタ）アクリルアミド誘導体としては、例えば、（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，Ｎ−ジエチル（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）アクリルアミドなどが挙げられる。
これらの中でも、アクリルアミド、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、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミドが好ましく、人体への皮膚低刺激性の点から、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド（分子量：１１５．１５）がより好ましい。
【００４４】
（メタ）アクリロイルモルホリンとしては、アクリロイルモルホリンが好ましく、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）がより好ましい。
【００４５】
−−水溶性多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、水溶性二官能エチレン性不飽和モノマー、水溶性三官能エチレン性不飽和モノマーなどが挙げられる。
水溶性二官能エチレン性不飽和モノマーとしては、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、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、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。
水溶性三官能エチレン性不飽和モノマーとしては、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、トリアリルイソシアネート、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。
【００４６】
水素結合能を有するモノマーの分子量としては、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、インクジェット方式に最適な粘度に調整することができる。
【００４７】
水素結合能を有するモノマーの含有量としては、サポート部形成材料全量に対して、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、モデル部の形状を支持するサポート部としての十分な圧縮応力と、水への溶解性とを両立することができる。
【００４８】
−水素結合能を有する溶媒−
水素結合能を有する溶媒は、水素結合能を有するモノマーと水素結合を形成することにより、モデル部の形状を支持するサポート部としての機能を発揮することができる。
水素結合能を有する溶媒は、２５℃にて液体であることが好ましい。
【００４９】
水素結合能を有する溶媒は、水素結合能を有するモノマーと反応性を有しないこと、水素結合能を有するモノマーの重合反応を阻害しないこと、常温にて流動性を有すること、及び水への溶解性を有することが好ましい。
【００５０】
水素結合能を有する溶媒としては、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、炭素数３以上６以下のジオール、炭素数６以上のモノアルコール、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、炭素数３以上６以下のジオール、炭素数６以上のモノアルコールが好ましい。
【００５１】
−−炭素数３以上６以下のジオール−−
炭素数３以上６以下のジオールとしては、直鎖であってもよく、分岐鎖を有していてもよい。また、炭素数３以上６以下のジオールとしては、例えば、単官能性であってもよいし、多官能性であってもよい。
炭素数３以上６以下のジオールとしては、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、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、２−メチル−１，３−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、２−メチル−１，３−ペンタンジオール、３−メチル−１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、また、これらの構造異性体などが挙げられる。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。
【００５２】
炭素数３以上６以下のジオールの炭素数としては、３以上６以下であり、３以上５以下が好ましい。炭素数が３以上であると、サポート部の体積を圧縮により１体積％に圧縮した場合の圧縮応力を向上できる。炭素数が６以下であると、サポート部形成材料の粘度を低くすることができる。
【００５３】
炭素数３以上６以下のジオールの含有量としては、サポート部形成材料全量に対して、１０質量％以上７０質量％以下が好ましく、２０質量％以上５０質量％以下がより好ましい。前記含有量が１０質量％以上７０質量％以下であると、モデル部の形状を支持するサポート部としての十分な圧縮応力と、水への溶解性とを両立することができる。
【００５４】
−−炭素数６以上のモノアルコール−−
炭素数６以上のモノアルコールは、疎水性を有し、炭素数が６以上と長鎖であるため、アルキル鎖の配向、他分子のアルキル鎖と絡まり合う構造を形成することなどにより、造形される立体造形物の硬度を向上させることができる。
炭素数６以上のモノアルコールとしては、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、高級アルコール、環状アルコール、アルキレンオキサイド基を含むモノアル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。
高級アルコールとしては、例えば、１−ヘキサノール、１−デカノール、１−ドデカノールなどが挙げられる。
環状アルコールとしては、例えば、シクロヘキサノール、シクロペンタノールなどが挙げられる。
アルキレンオキサイド基を含むモノアルコールにおけるアルキレンオキサイド基としては、例えば、エチレンオキサイド基、プロピレンオキサイド基などが挙げられる。
【００５５】
炭素数６以上のモノアルコールの構造としては、鎖状構造、環状構造などが挙げられる。
鎖状構造としては、直鎖構造であってもよく、分岐鎖を有する構造であってもよい。これらの中でも、水素結合能の点から、鎖状構造のモノアルコールが好ましく、直鎖構造のモノアルコールがより好ましい。
【００５６】
炭素数６以上のモノアルコールの炭素数の上限としては、特に制限はなく、水への溶解性の点などの目的に応じて、適宜選択することができるが、２０以下が好ましく、１２以下がより好ましい。
【００５７】
炭素数６以上のモノアルコールの含有量としては、サポート部形成材料全量に対して、２０質量％以上７０質量％以下が好ましい。前記含有量が、２０質量％以上７０質量％以下であると、モデル部の形状を支持するサポート部としての十分な圧縮応力と、水への溶解性とを両立することができる。
【００５８】
−−カルボン酸化合物−−
カルボン酸化合物としては、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、直鎖脂肪族カルボン酸、分岐鎖脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸などが挙げられる。
直鎖脂肪族カルボン酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキシル酸などが挙げられる。
分岐鎖脂肪族カルボン酸としては、例えば、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−エチルヘキシル酸などが挙げられる。
芳香族カルボン酸としては、例えば、安息香酸、ベンゼンスルホン酸などが挙げられる。
ヒドロキシカルボン酸としては、例えば、グリコール酸、乳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。
【００５９】
−−アミン化合物−−
アミン化合物としては、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、１価の１級〜３級アミン、２価の１級アミン、３価の１級アミン、脂肪族アミンなどが挙げられる。
１価の１級〜３級アミンとしては、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などが挙げられる。
２価の１級アミンとしては、例えば、エチレンジアミンなどが挙げられる。
３価の１級アミンとしては、例えば、トリエチレンジアミンなどが挙げられる。
脂肪族アミンしては、例えば、ピリジン、アニ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、水素結合による架橋強度、及び水への溶解性の点から、２価の１級アミン、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。
【００６０】
−−エステル化合物−−
エステル化合物としては、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、単官能エステル、多官能脂肪族エステル、多官能芳香族エステルなどが挙げられる。
単官能エステルとしては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸エチルなどが挙げられる。
多官能脂肪族エステルとしては、例えば、コハク酸ジメチル、アジピン酸ジメチルなどが挙げられる。
多官能芳香族エステルとしては、例えば、テレフタル酸ジメチ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、水への溶解性、立体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。
【００６１】
−−ケトン化合物−−
ケトン化合物としては、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、単官能ケトン、多官能ケトンなどが挙げられる。
単官能ケトンとしては、例えば、アセトン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。
多官能ケトンとしては、例えば、アセチルアセトン、２，４，６−ヘプタトリオ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性の点から、アセチルアセトンが好ましい。
【００６２】
水素結合能を有する溶媒の含有量としては、サポート部形成材料全量に対して、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、モデル部の形状を支持するサポート部としての十分な圧縮応力と、水への溶解性とを両立することができる。
【００６３】
−水素結合性ポリマー−
水素結合性ポリマーは、水素結合能を有するモノマーと反応性を有しないこと、水素結合能を有するモノマーの重合反応を阻害しないこと、常温にて流動性を有すること、及び水への溶解性を有することが好ましい。
【００６４】
水素結合性ポリマーとしては、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、活性水素化合物などが挙げられる。
活性水素化合物としては、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、単官能性化合物、多官能性化合物などが挙げられる。
単官能性化合物としては、アルコール、エーテル、アミド、エステルなどが挙げられる。
【００６５】
活性水素化合物としては、具体的には、アルキレンオキサイド付加物、１価以上４価以下のアルコール、アミン化合物などが挙げられる。これらの中でも、アルキレンオキサイド付加物、１価以上２価以下のアルコールが好ましい。
アルキレンオキサイド付加物としては、例えば、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールモノブチルエーテルなどが挙げられる。
【００６６】
水素結合性ポリマーの数平均分子量としては、モデル部を保持するための、硬化したサポート部における形状保持性能と、サポート部の水への溶解性との両立の点から、４００以上が好ましく、４００以上５，０００以下がより好ましく、４００以上２，０００以下が特に好ましい。
前記数平均分子量は、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定することかできる。
【００６７】
水素結合性ポリマーの含有量としては、水への溶解性の点から、サポート部形成材料全量に対して、１０質量％以上５０質量％以下が好ましく、２５質量％以上５０質量％以下がより好ましい。
【００６８】
−光重合開始剤−
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、紫外線照射装置の紫外線波長に合わせた光重合開始剤を選択することが好ましい。
サポート部形成材料の光重合開始剤としては、モデル部形成材料の光重合開始剤と同様のものを用いることができる。
【００６９】
光重合開始剤の含有量としては、サポート部形成材料全量に対して、０．５質量％以上１０質量％以下が好ましい。
【００７０】
−その他の成分−
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、着色剤などが挙げられる。
【００７１】
−−界面活性剤−−
サポート部形成材料の界面活性剤としては、例えば、モデル部形成材料の界面活性剤と同様のものを用いることができる。
【００７２】
界面活性剤の含有量としては、サポート部形成材料全量に対して、５質量％以下が好ましく、インクジェットヘッドにおける吐出安定性の点から、０．１質量％以上３質量％以下がより好ましい。
【００７３】
−−重合禁止剤−−
サポート部形成材料の重合禁止剤としては、例えば、モデル部形成材料の重合禁止剤と同様のものを用いることができる。
【００７４】
重合禁止剤の含有量としては、サポート部形成材料全量に対して、１０質量％以下が好ましく、モノマーの安定性、重合速度の点から、０．１質量％以上５質量％以下がより好ましい。
【００７５】
−−着色剤−−
着色剤としては、サポート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。
【００７６】
サポート部形成材料の粘度としては、５ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、９ｍＰａ・ｓ以上１３ｍＰａ・ｓ以下がより好ましい。
立体造形中は、ヒーター、プレヒーターなどの温度を調節することにより、サポート部形成材料の粘度を調節することができる。
【００７７】
＜硬化工程、及び硬化手段＞
硬化工程は、モデル部形成工程、及びサポート部形成工程において形成した造形層を硬化させる工程である。
硬化手段は、造形手段において形成した造形層を硬化させる手段である。
硬化手段としては、吐出した造形材料を硬化させて造形層を形成するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、紫外線（ＵＶ）照射装置、電子線などが挙げられる。造形層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。
【００７８】
−紫外線照射装置−
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、ＬＥＤなどが挙げられる。
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。
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、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。
またモデル部形成材料、及びサポート部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、モデル部形成工程、及びサポート部形成工程、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。
【００７９】
＜除去工程、及び除去手段＞
本発明の立体造形物の製造方法は、除去工程を更に含むことが好ましい。除去工程は、形成されたサポート部を除去する工程である。
本発明の立体造形物の製造装置は、除去手段を更に含むことが好ましい。除去手段は、形成されたサポート部を除去する手段である。
除去工程は、除去手段により好適に行われる。
【００８０】
除去工程における除去方法としては、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、物理的除去方法、化学的除去方法などが挙げられる。
物理的除去方法としては、立体造形物に機械的な力を加え、モデル部からサポート部を剥がす方法、トリミングする方法などが挙げられる。
化学的除去方法としては、液体に溶解させる方法、液体に浸漬して除去する方法、温度を加える方法などが挙げられる。
除去工程としては、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、人の手を要しない点から、化学的除去方法が好ましく、液体に溶解させる方法がより好ましい。
液体としては、例えば、水、有機溶剤などが挙げられる。液体として水を用いる場合、サポート部形成材料は、硬化した硬化物が水溶性を有する材料が選択される。
【００８１】
＜その他の工程、及びその他の手段＞
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。
その他の手段としては、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、成形体の研磨手段、成形体の清浄手段などが挙げられる。
【００８２】
（立体造形物のデータの作成方法）
本発明の立体造形物のデータの作成方法は、造形しようとする立体造形物を表した三次元モデルから、積層方向に直交する方向へ突出した突出部を有するモデル部と、前記突出部と積層方向に接する位置にあり、前記突出部よりも突出したサポート部と、を判断し、前記サポート部における前記突出部の突出方向において、前記突出部よりも突出した部分の前記突出部と接する側の面が、凸部を有し、前記凸部の高さが、前記突出部の高さよりも低くなるように造形する手順を設定する。
【００８３】
製造データ（造形データ）は、図１０で示すように造形データ作成装置６００で作成される。作成された造形データは立体造形物の造形装置３０に入力される。その後、造形装置３０の制御部５００では、入力された造形データに従い立体造形物を造形するよう駆動処理される。これにより、造形装置では所望の立体造形物が造形される。
なお、造形データは、図１０で示すように造形装置３０とは別の装置（造形データ作成装置６００）で作成しなくても、造形装置３０に造形データを作成する機能を有する造形データ作成部を内在させ、造形装置３０内で造形データの作成を行ってもよい。
【００８４】
まず、造形データの作成について具体的に説明する前に、造形データが入力された造形装置３０における制御部５００の動作について、図１０を参照して説明する。
図１０は、立体造形物の製造装置の制御部を説明するためのブロック図である。
【００８５】
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立体造形プログラム、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。
また、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。
さらに、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。
図１０中、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（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。なお、造形データ作成装置の詳しい説明は、後述する。
【００８６】
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を備える。
また、制御部５００は、液体吐出用のヘッドユニット３１を駆動制御するヘッド駆動制御部５０８と、ヘッドユニット３２を駆動制御するヘッド駆動制御部５０９を備えている。
更に、制御部５００は、液体吐出ヘッドユニット３１及び３２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、液体吐出ヘッドユニット３１及び３２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を備える。
【００８７】
制御部５００は、ステージ３７を昇降手段５５４とともにＹ方向に移動させるステージＹ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３７をＺ方向に昇降させる昇降手段５５４を構成するモータを駆動するモータ駆動部５１４を備える。なお、Ｚ方向への昇降は、前述したように液体吐出ヘッドユニット３１及び３２を昇降させる構成としてもよい。
【００８８】
制御部５００は、平坦化ローラー３４を回転駆動するモータ５５５を駆動するモータ駆動部５１６、液体吐出ヘッドユニットのメンテナンス機構５５６を駆動するメンテナンス駆動部５１８を備える。
【００８９】
制御部５００は、ＵＶ照射ユニット５５７による紫外線照射を制御する硬化制御部５１９を備える。
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。
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。
【００９０】
次に、製造データを作成する製造データ（造形データ）作成装置及び製造データ（造形データ）の作成方法について、説明する。
造形データ作成装置６００は、造形しようとする立体造形物を三次元モデルで表した三次元モデルの情報を受け付ける。この受け付けた情報をもとに、造形データ作成装置６００は、サポート部の形状や大きさ、モデル部に対するサポート部の位置（配置）等を適宜設定する。
なお、造形データ作成装置６００が、上記各種条件を設定するにあたり、基準となる条件は予め作業者又はユーザーにより入力しておくことができる。この場合、造形データ作成装置６００は、予め入力されている条件と比較することで、造形条件を自動で選択することができる。
また、造形データ作成装置６００には、造形データ作成装置が設定した造形条件を、必要に応じて作業者又はユーザーが修正できる調整手段を有しているとよい。
造形データ作成装置６００は、モデル部とサポート部からなる造形物の造形処理に、モデル部、及びサポート部の造形手順を設定する。
その後、この造形手順により、造形層を形成する１層である、Ｘ−Ｙの二次元データに変換する。こうして、最終的に生成された二次元データが立体造形物の製造データとなる。
作成された立体造形物の製造データは、造形装置の制御部５００に入力される。
【００９１】
図１２は、造形データ作成装置６００における製造データの作成方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
ステップＳ１０１では、造形する立体造形物の三次元モデルを受け付け、処理をＳ１０２に移行する。
ステップＳ１０２では、受け付けた三次元モデルに基づき、サポート部の形状、大きさを設定する。具体的には、三次元モデルから、積層方向に直交する方向へ突出した突出部を有するモデル部と、前記突出部よりも突出したサポート部と、を判断する。その後、処理をＳ１０３に移行する。
ステップＳ１０３では、立体造形物におけるモデル部及びサポート部の位置（配置）を設定する。具体的には、三次元モデルから、モデル部、及び前記突出部と積層方向に接する位置にあるサポート部を判断する。その後、処理をＳ１０４に移行する。
ステップＳ１０４では、モデル部及びサポート部の造形手順を設定する。具体的には、サポート部における突出部が、凸部を有するように造形する手順を設定する。また、前記凸部の高さが、前記突出部の高さよりも低くなるように設定する。その後、処理をＳ１０５に移行する。
ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４における造形手順に従った、造形層の１層を形成する二次元データを作成することで製造データ（造形データ）が作成され、本処理は終了する。
【００９２】
本発明の立体造形物のデータの作成方法は、造形しようとする立体造形物を表した三次元モデルから、積層方向に直交する方向へ突出した突出部を有するモデル部と、前記突出部と積層方向に接する位置にあり、前記突出部よりも突出したサポート部と、を判断し、前記サポート部における前記突出部の突出方向において、前記突出部よりも突出した部分の前記突出部と接する側の面が、凸部を有し、前記凸部の高さが、前記突出部の高さよりも低くなるように造形する手順を設定する。前記設定を行うことにより、サポート部における突出部が積層方向に凸部を有する形状の立体造形物を製造することができる。
前記凸部の高さとしては、予め設定されてもよいし、ユーザーにより定義されてもよい。
【００９３】
前記サポート部における、前記突出部及び前記サポート部が造形方向において接する側の面の、前記突出方向における端点から、前記サポート部における、前記突出部及び前記サポート部が造形方向において接する接点までの距離としては、予め設定されてもよいし、ユーザーにより定義されてもよい。
【００９４】
＜造形データ作成装置のハードウェア構成＞
以下、上述した造形データを作成する造形データ作成装置のハードウェア構成について説明する。
図１１は、造形データ作成装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
図１１で示すように、造形データ作成装置６００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）６０１、主記憶装置６０２、補助記憶装置６０３、出力装置６０４、入力装置６０５の各部を有する。これらの各部は、バス６０６を介してそれぞれ接続されている。
ＣＰＵ６０１は、種々の制御や演算を行う処理装置である。ＣＰＵ６０１は、主記憶装置６０２などが記憶するＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）やプログラムを実行することにより、種々の機能を実現する。即ち、ＣＰＵ６０１は、本実施形態では、製造データ（造形データ）作成プログラムを実行することにより、造形データ作成装置６００の制御部として機能する。
【００９５】
製造データ（造形データ）作成プログラムや各種データベースは、必ずしも主記憶装置６０２や、補助記憶装置６０３などに記憶されていなくともよい。インターネット、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを介して、造形データ作成装置６００に接続される他の情報処理装置などに製造データ（造形データ）作成プログラムや各種データベースを記憶させてもよい。造形データ作成装置６００がこれら他の情報処理装置から製造データ（造形データ）作成プログラムや各種データベースを取得して実行するようにしてもよい。
主記憶装置６０２は、各種プログラムを記憶し、各種プログラムを実行するために必要なデータ等を記憶する。
主記憶装置６０２は、図示しない、ＲＯＭ（Ｒｅｅｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、を有する。
ＲＯＭは、ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ  Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の各種プログラムなどを記憶している。
ＲＡＭは、ＲＯＭに記憶された各種プログラムがＣＰＵ６０１により実行される際に展開される作業範囲として機能する。ＲＡＭ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る。ＲＡＭとしては、例えば、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などが挙げられる。
補助記憶装置６０３としては、各種情報を記憶でき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、ソリッドステートドライブ、ハードディスクドライブなどが挙げられる。また、補助記憶装置６０３は、例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）ドライブ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）ドライブ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ）ドライブなどの可搬記憶装置としてもよい。
【００９６】
出力装置６０４は、ディスプレイなどを用いることができる。ディスプレイとしては、特に制限はなく、適宜公知のものを用いることができ、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイが挙げられる。
入力装置６０５は、造形データ作成装置６００に対する各種要求を受け付けることができれば、特に制限はなく、適宜公知のものを用いることができ、例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなどが挙げられる。
以上のようなハードウェア構成によって、造形データ作成装置６００の処理機能を実現することができる。
【００９７】
（立体造形物）
立体造形物は、本発明の立体造形物の製造方法、及び本発明の立体造形物の製造装置により好適に製造される。
【００９８】
（実施形態）
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製造方法を実施する製造装置（本明細書においては、造形装置ともいう）の具体的態様について説明する。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。
上述したモデル部形成材料、及びサポート部形成材料は、本実施形態の造形装置に搭載される。
本実施形態の造形装置は、紫外線硬化性を有するモデル部形成材料及びサポート部形成材料を用いる一般的なマテリアルジェット方式の造形装置である。
【００９９】
＜製造装置（造形装置）＞
図１は、本発明の一実施形態に係る造形装置を示す概略図である。造形装置３０は、ヘッドユニット３１、３２、紫外線照射機３３、ローラー３４、キャリッジ３５、及びステージ３７を有する。ヘッドユニット３１は、モデル部形成材料１を吐出する。ヘッドユニット３２は、サポート部形成材料２を吐出する。紫外線照射機３３は、吐出されたモデル部形成材料１、及びサポート部形成材料２に紫外線を照射して硬化する。ローラー３４は、モデル部形成材料１、及びサポート部形成材料２の造形層を平滑化する。キャリッジ３５は、ヘッドユニット３１、３２などの各手段を、図１におけるＸ方向に往復移動させる。ステージ３７は、基板３６を、図１に示すＺ方向、及び図１の奥行方向であるＹ方向に移動させる。なお、Ｙ方向への移動は、ステージ３７ではなくキャリッジ３５において行なってもよい。
【０１００】
モデル部形成材料が色ごとに複数ある場合、造形装置３０には、各色のモデル部形成材料を吐出するための複数のヘッドユニット３１が設けられていてもよい。
ヘッドユニット３１、３２におけるノズルとしては、公知のインクジェットプリンターにおけるノズルを好適に使用することができる。
【０１０１】
ローラー３４に使用できる金属としては、ＳＵＳ３００系、４００系、６００系、六価クロム、窒化珪素、タングステンカーバーイドなどが挙げられる。また、これらのいずれかをフッ素やシリコーンなどで被膜コーティングした金属を、ローラー３４に使用してもよい。これらの中でも、強度、及び加工性の点から、６００系が好ましい。
ローラー３４を使用する場合、造形装置３０は、ローラー３４と造形物の面とのギャップを一定に保つため、積層回数に合わせて、ステージ３７を下げながら積層する。ローラー３４は紫外線照射機３３に隣接している構成が好ましい。
【０１０２】
休止時のインクの乾燥を防ぐため、造形装置３０には、ヘッドユニット３１、３２におけるノズルを塞ぐキャップなどの手段を設置してもよい。また、長時間連続使用時のノズルの詰まりを防ぐため、造形装置３０には、ヘッドをメンテナンスするためのメンテナンス機構を設置してもよい。
【０１０３】
＜立体造形物のデータの作成方法＞
立体造形物を製造するためのデータ（本明細書では、造形データともいう）は、例えば、図１０で示すように、造形データ作成装置６００で作成される。
【０１０４】
三次元モデル１００は、例えば、三次元ＣＡＤで設計された三次元形状、あるいは三次元スキャナやディジタイザで取り込んだ三次元形状のサーフェイスデータ、ソリッドデータなどの三次元データである。三次元データは、例えば、三次元モデルの表面が三角形の集合体として表現されたＳＴＬフォーマット（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｒｉａｎｇｕｌａｔｅｄ  Ｌａｎｇｕａｇｅ）に変換されていてもよい。
【０１０５】
造形データ作成装置では、入力された三次元データから底面を特定する。底面を特定する方法は、特に限定されない。例えば、三次元モデルを三次元座標系に配置したときに、長さが最も短くなる方向をＺ軸とし、Ｚ軸に直交する面と三次元モデルとの接点を底面とする方法などが挙げられる。
【０１０６】
造形データ作成装置では、Ｚ軸方向の所定間隔ごとに、底面と平行方向に三次元モデルがスライスされた切断面を示す二次元データを生成する。この場合、造形データ作成装置では、三次元モデルのＸ−Ｙ面、Ｘ−Ｚ面、Ｙ−Ｚ面への投影面積を求める。造形データ作成装置では、得られた投影面積が収まるブロック形状を一層の厚みでＸ−Ｙ面と平行に輪切り（スライス）にする。
一層の厚みは、使う材料によるが、通常は２０μｍ以上６０μｍ以下程度である。
二次元データの生成などのデータ処理は、使用材料の指定に応じて、造形データ作成装置において自動的に設定されるようにしてもよい。
【０１０７】
造形データ作成装置は、モデル部における突出部をサポート部が積層方向から支持しながら造形するようにデータを作成する。
造形データ作成装置では、生成された各二次元データに対し、モデル部における突出部の積層方向の面側に、サポート部を示す画素を追加する。最終的に生成される二次元データは、造形物の一断面を示し、モデル部を示す画素、及びサポート部を示す画素が含まれる。
【０１０８】
＜製造方法（造形方法）＞
上述した製造データをもとに、製造装置（造形装置）は、立体造形物を造形する。製造装置で行われる各製造工程について、以下に説明する。
【０１０９】
−モデル部形成工程、及びサポート部形成工程−
図１に示すように、造形装置３０のエンジンは、キャリッジ３５、又はステージ３７を移動させながら、入力された二次元データのうち最も底面側の断面を示す二次元データに基づいて、ヘッドユニット３１からモデル部形成材料１の液滴を吐出させ、ヘッドユニット３２からサポート部形成材料２の液滴を吐出させる。
これにより、最も底面側の断面を示す二次元データにおけるモデル部を示す画素に対応する位置にモデル部形成材料１の液滴が配され、サポート部を示す画素に対応する位置にサポート部形成材料２の液滴が配され、隣り合う位置の液滴同士が接して造形層が形成される。
なお、造形する造形物が１個の場合は、ステージ３７の真中に断面形状の造形層が形成される。造形する造形物が複数個の場合、造形装置３０は、ステージ３７に複数個の断面形状の造形層を形成してもよいし、先に造形された造形物に造形層を積み重ねてもよい。
【０１１０】
ヘッドユニット３１及び３２にはヒーターを設置することが好ましい。さらに、ヘッドユニット３１にモデル部形成材料を供給する経路及びヘッドユニット３２にサポート部形成材料を供給する経路にプレヒーターを設置することが好ましい。
【０１１１】
−−平滑化工程−−
平滑化工程において、平滑化手段の一例であるローラー３４は、ステージ３７上に吐出されたモデル部形成材料、及びサポート部形成材料のうち余剰な部分を掻き取ることで、モデル部形成材料、及びサポート部形成材料からなる造形層、又は造形層が有する凸凹を平滑化する。平滑化工程はＺ軸方向へ積層毎に１回行われてもよいし、２回〜５０回の積層毎に１回行われてもよい。
平滑化工程において、ローラー３４は停止していてもよいし、ステージ３７の進行方向に対して、正もしくは負の相対速度で回転していてもよい。また、ローラー３４の回転速度は、定速でもよいし、一定加速度、一定減速度でもよい。ローラー３４の回転数は、ステージ３７との相対速度の絶対値として、５０ｍｍ／ｓ以上４００ｍｍ／ｓ以下が好ましい。相対速度が小さすぎる場合、平滑化が不十分で平滑性が損なわれることがある。また、相対速度が大きすぎる場合、装置が大型化を要し、振動などによって吐出された液滴の位置ずれなどが発生しやすく、結果として平滑性が低下することがある。
平滑化工程において、ローラー３４の回転方向は、ヘッドユニット３１、３２の進行方向と逆向きであることが好ましい。
【０１１２】
−硬化工程−
硬化工程において、造形装置３０のエンジンは、キャリッジ３５により紫外線照射機３３を移動させて、モデル部形成工程、及びサポート部形成工程で形成された造形層に、モデル部形成材料、及びサポート部形成材料に含まれる光重合開始剤の波長に応じた紫外線を照射する。これにより、造形装置３０は、造形層を硬化させる。
【０１１３】
その後、最も底面側の層の形成後、造形装置３０のエンジンは、ステージを一層分、下降させる。造形装置３０のエンジンは、キャリッジ３５、又はステージ３７を移動させながら、底面側から２つ目の断面を示す二次元画像データに基づいて、モデル部形成材料１の液滴を吐出させ、サポート部形成材料２の液滴を吐出させる。吐出方法は、最も底面側の造形層を形成するときと同様である。これにより、最も底面側の層上に、底面側から２つ目の二次元データが示す断面形状の造形層が形成される。更に、造形装置３０のエンジンは、キャリッジ３５により紫外線照射機３３を移動させて、造形層に紫外線を照射することにより、造形層を硬化して、最も底面側の層上に、底面側から２つ目の層を形成する。
【０１１４】
造形装置３０のエンジンは、入力された二次元データについて、底面側に近いものから順に利用して、上記と同様に、造形と、硬化とを繰り返し、造形層を積層させる。繰り返しの回数は、入力された二次元画像データの数、あるいは三次元モデルの高さ、形状などに応じて異なる。すべての二次元画像データを用いた造形が完了すると、サポート部に支持された状態のモデル部の造形物が得られる。
【０１１５】
−除去工程−
造形装置３０により造形された造形物は、モデル部及びサポート部を有する。サポート部は、造形後に造形物から除去される。
【実施例】
【０１１６】
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。
【０１１７】
＜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、光重合開始剤（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。
【０１１８】
＜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。
【０１１９】
＜立体造形物の造形＞
（実施例１）
図１に示す立体造形物の製造装置において、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、及びサポート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２中の１０に示す、Ｘ方向の長さ：２０ｍｍ、Ｙ方向の長さ：２０ｍｍ、及びＺ方向の高さ：５０ｍｍ、並びに、図２中の１１に示す、モデル部における突出部のＸ方向の長さ：２０ｍｍ、及びモデル部における突出部のＺ方向の高さ（図２のａの高さ）：１０ｍｍのＬ字型の形状に設定した。また、サポート部は凸部２２を有する形状とし、サポート部における突出部２１の突出方向の長さ（図２のｂの長さ）：２ｍｍ、及び凸部の高さ（図２のｃの高さ）：１ｍｍに設定した。その後、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、及び前記サポート部形成材料をそれぞれ噴射させた。
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、及び前記サポート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２０を除去し、モデル部１０を残した。その後、前記モデル部１０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３に示す立体造形物１を作製した。
【０１２０】
（実施例２）
造形する立体造形物の形状を、図４中の１０に示す、Ｘ方向の長さ：１０ｍｍ、Ｙ方向の長さ：１０ｍｍ、及びＺ方向の高さ：５０ｍｍ、並びに、図４中の１１に示す、モデル部における突出部のＸ方向の長さ：２０ｍｍ、及びモデル部における突出部のＺ方向の高さ（図４のａの高さ）：２０ｍｍのＴ字型の形状に設定した。また、サポート部は凸部２２を有する形状とし、サポート部における突出部２１の突出方向の長さ（図４のｂの長さ）：２ｍｍ、及び凸部の高さ（図４のｃの高さ）：０．５ｍｍ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４及び図５）。
【０１２１】
（比較例１）
造形する立体造形物の形状を、図６中の１０に示す、Ｘ方向の長さ：２０ｍｍ、Ｙ方向の長さ：２０ｍｍ、及びＺ方向の高さ：５０ｍｍ、並びに、図６中の１１に示す、モデル部における突出部のＸ方向の長さ：２０ｍｍ、及びモデル部における突出部のＺ方向の高さ（図６のａの高さ）：１０ｍｍのＬ字型の形状に設定した。また、サポート部は突出部２１を有しない形状に設定した以外は、実施例１と同様にして、比較例１の立体造形物３を造形した（図７）。
【０１２２】
（比較例２）
造形する立体造形物の形状を、図８中の１０に示す、Ｘ方向の長さ：２０ｍｍ、Ｙ方向の長さ：２０ｍｍ、及びＺ方向の高さ：５０ｍｍ、並びに、図８中の１１に示す、モデル部における突出部のＸ方向の長さ：２０ｍｍ、及びモデル部における突出部のＺ方向の高さ（図８のａの高さ）：１０ｍｍのＬ字型の形状に設定した。また、サポート部は突出部２１を有し、かつ凸部２２を有しない形状とし、サポート部における突出部２１の突出方向の長さ（図８のｂの長さ）：２ｍｍに設定した以外は、実施例１と同様にして、立体造形物４を造形した（図９）。
【０１２３】
（比較例３及び４）
比較例２において、サポート部における突出部２１の突出方向の長さ（ｂの長さ）を表１に示すように変更した以外は、比較例２と同様にして、立体造形物５及び６を造形した。
【０１２４】
次に、得られた立体造形物１〜６について、以下のようにして、「モデル部の下バリのなさ」、及び「モデル部の横バリのなさ」を評価した。その結果を下記表１に示す。
【０１２５】
＜モデル部の下バリのなさ、及びモデル部の横バリのなさの評価＞
サポート部２０を除去して得られた立体造形物１〜６について、デジタルノギス（装置名：ＣＤ−１５ＡＰＸ、株式会社ミツトヨ製）を用いて、立体造形物のモデル部の端部の下バリの長さ、及び横バリの長さを測定し、下記評価基準に基づいて、「モデル部の下バリのなさ」及び「モデル部の横バリのなさ」を評価した。なお、「○」以上が、実施可能レベルである。
−モデル部の下バリのなさの評価基準−
○：下バリの長さが０．１ｍｍ未満である
△：下バリの長さが０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ未満である
×：下バリの長さが１．０ｍｍ以上である
−モデル部の横バリのなさの評価基準−
○：横バリの長さが０．１ｍｍ未満である
△：横バリの長さが０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ未満である
×：横バリの長さが１．０ｍｍ以上である
【０１２６】
【表１】
2019147343.tif 000003
【０１２７】
本発明の態様としては、例えば、以下の通りである。
＜１＞  積層方向に直交する方向へ突出した突出部を有するモデル部を形成するモデル部形成工程と、
前記突出部と積層方向に接し、前記突出部よりも突出したサポート部を形成するサポート部形成工程と、を含み、
前記サポート部における前記突出部の突出方向において、前記突出部よりも突出した部分の前記突出部と接する側の面が、凸部を有し、
前記凸部の高さが、前記突出部の高さよりも低いことを特徴とする立体造形物の製造方法である。
＜２＞  前記サポート部における、前記突出部及び前記サポート部が積層方向において接する側の面の面積が、
前記突出部における、前記突出部及び前記サポート部が積層方向において接する側の面の面積よりも大きい前記＜１＞に記載の立体造形物の製造方法である。
＜３＞  前記凸部の高さが、２ｍｍ以下である前記＜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＞  前記凸部の高さと、前記突出部の高さとの比率（凸部の高さ／突出部の高さ）が、０．０５以上０．２０以下である前記＜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＞  前記サポート部における、前記突出部及び前記サポート部が積層方向において接する側の面の、前記突出方向における端点から、
前記サポート部における、前記突出部及び前記サポート部が積層方向において接する接点までの距離が、０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
＜６＞  前記距離と、前記突出部の高さとの比率（距離／突出部の高さ）が、０．０５以上０．２０以下である前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の立体造形物の製造方法である。
＜７＞  形成された前記サポート部を除去する除去工程を更に含む前記＜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＞  前記サポート部が、液体に溶解する前記＜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＞  前記サポート部が、液体に浸漬されて溶解する前記＜８＞に記載の立体造形物の製造方法である。
＜１０＞  前記液体が、水である前記＜９＞に記載の立体造形物の製造方法である。
＜１１＞  積層方向に直交する方向へ突出した突出部を有するモデル部を形成するモデル部形成手段と、
前記突出部と積層方向に接し、前記突出部よりも突出したサポート部を形成するサポート部形成手段と、を有し、
前記サポート部における前記突出部の突出方向において、前記突出部よりも突出した部分の前記突出部と接する側の面が、凸部を有し、
前記凸部の高さが、前記突出部の高さよりも低いことを特徴とする立体造形物の製造装置である。
＜１２＞  造形しようとする立体造形物を表した三次元モデルから、積層方向に対して直交する方向に突出した突出部を有するモデル部と、前記突出部と造形方向において接する位置にあり、前記突出部の突出方向において前記突出部よりも突出したサポート部と、を判断し、
前記サポート部における、前記突出部の突出方向において前記突出部よりも突出した部分の前記突出部と接する側の面が、凸部を有するように造形する手順を設定す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。
＜１３＞  前記凸部の高さが、ユーザーにより定義される前記＜１２＞に記載の立体造形物のデータの作成方法である。
＜１４＞  前記サポート部における、前記突出部及び前記サポート部が造形方向において接する側の面の、前記突出方向における端点から、前記サポート部における、前記突出部及び前記サポート部が造形方向において接する接点までの距離が、ユーザーにより定義される前記＜１２＞から＜１３＞のいずれかに記載の立体造形物のデータの作成方法である。
【０１２８】
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、前記＜１１＞に記載の立体造形物の製造装置、及び前記＜１２＞から＜１４＞のいずれかに記載の立体造形物のデータの作成方法は、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】
【０１２９】
１  モデル部形成材料
２  サポート部形成材料
１０  モデル部
１１  モデル部における突出部
２０  サポート部
２１  サポート部における突出部
２２  凸部
３０  造形装置（立体造形物の製造装置の一例）
３１  ヘッドユニット（吐出手段の一例）
３２  ヘッドユニット（吐出手段の一例）
３３  紫外線照射機（硬化手段の一例）
３４  ローラー
３５  キャリッジ
３６  基板
３７  ステージ
１００  三次元モデル
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３０】
【特許文献１】特開２０１２−０９６４２８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】
2019147343.tif 000010
【図８】
2019147343.tif 000011
【図９】
2019147343.tif 000012
【図１０】
2019147343.tif 000013
【図１１】
2019147343.tif 000014
【図１２】
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