(57)【要約】【課題】ユーザの所望する形状の立体造形物を精度よく造形することが可能な造形データを作成する造形データ作成装置、造形データ作成方法、及び、造形データ作成プログラムを提供する。【解決手段】立体造形装置は、造形液を吐出可能なヘッドと、粉体層を形成させる平面を有するステージとを備える。立体造形装置は、平面上に形成された粉体層にヘッドから造形液を吐出して固化することで造形層を形成させる処理を繰り返し、複数の造形層を積層させることで、特定の３次元形状に対応する立体造形物を造形する。ＰＣのＣＰＵは、３次元形状を分断したときの断面の領域である断面領域よりも小さい領域を、吐出部から造形液を吐出する吐出領域として算出する（Ｓ１９、Ｓ２１、Ｓ２３、Ｓ２５、Ｓ２６）。ＣＰＵは、吐出領域にヘッドから造形液を吐出させることが可能な造形データを作成する（Ｓ２７）。ＣＰＵは、作成された造形データを記憶する（Ｓ２９）。【選択図】図１２
2015155154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を固化する造形液を吐出可能な吐出部と、前記粉体の層である粉体層を形成させる平面を有するステージとを備え、前記粉体層に前記吐出部から前記造形液を吐出して固化することで造形層を形成させる処理を繰り返し、特定の３次元形状に対応する立体造形物を造形する立体造形装置を制御する造形データを作成するための造形データ作成装置であって、
前記３次元形状を特定することが可能な立体データを取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記立体データによって特定される前記３次元形状を複数の面に沿って分断したときの断面の領域である断面領域よりも小さい領域を、前記吐出部から前記造形液を吐出する吐出領域として算出する算出手段と、
前記粉体層のうち、前記算出手段によって算出された前記吐出領域に前記吐出部から前記造形液を吐出させることが可能な前記造形データを作成する作成手段と、
前記作成手段によって作成された前記造形データを記憶する記憶部と
を備え、
前記記憶部は、前記断面領域に対する前記吐出領域の割合を記憶し、
前記算出手段は、前記断面領域から、前記記憶部に記憶された前記断面領域に対する前記吐出領域の割合に応じて、前記吐出領域を算出することを特徴とする造形データ作成装置。
【請求項２】
前記断面領域に対する前記吐出領域の割合は、前記断面領域が小さい程、小さいことを特徴とする請求項１に記載の造形データ作成装置
【請求項３】
前記立体造形装置は、前記吐出部と前記ステージとを前記平面に平行な第１方向に相対移動させながら前記吐出部から前記造形液を吐出させ、且つ、前記第１方向と直交する第２方向に相対移動させ、
前記記憶部は、前記第１方向における前記断面領域の長さに対する前記吐出領域の割合である第１割合と、前記第２方向における前記断面領域の長さに対する前記吐出領域の割合である第２割合とを記憶し、
前記算出手段は、
前記第１方向における前記断面領域の長さから、前記記憶部に記憶された前記第１割合に応じて前記第１方向における前記吐出領域の長さを算出し、前記第２方向における前記断面領域の長さから、前記記憶部に記憶された前記第２割合に応じて前記第２方向における前記吐出領域の長さを算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の造形データ作成装置。
【請求項４】
前記記憶部は、前記造形液の粘度に応じた粘度係数を記憶し、
前記算出手段は、前記記憶部に記憶された粘度係数に基づいて、前記第１割合及び前記第２割合に応じて算出された前記吐出領域の長さを補正することを特徴とする請求項３に記載の造形データ作成装置。
【請求項５】
前記粘度係数は、前記造形液の粘度が大きい程、大きいことを特徴とする請求項４に記載の造形データ作成装置。
【請求項６】
前記粘度が異なる複数の造形液は、色の異なる複数のカラー造形液であることを特徴とする請求項４に記載の造形データ作成装置。
【請求項７】
粉体を固化する造形液を吐出可能な吐出部と、前記粉体の層である粉体層を形成させる平面を有するステージとを備え、前記粉体層に前記吐出部から前記造形液を吐出して固化することで造形層を形成させる処理を繰り返し、特定の３次元形状に対応する立体造形物を造形する立体造形装置を制御する造形データを作成するための造形データ作成方法であって、
前記３次元形状を特定することが可能な立体データを取得する取得ステップと、
前記取得ステップによって取得された前記立体データによって特定される前記３次元形状を複数の面に沿って分断したときの断面の領域である断面領域よりも小さい領域を、前記吐出部から前記造形液を吐出する吐出領域として算出する算出ステップと、
前記粉体層のうち、前記算出ステップによって算出された前記吐出領域に前記吐出部から前記造形液を吐出させることが可能な前記造形データを作成する作成ステップと、
前記作成ステップによって作成された前記造形データを記憶部に記憶する記憶ステップと
を備え、
前記記憶部は、前記断面領域に対する前記吐出領域の割合を記憶し、
前記算出ステップは、前記断面領域から、前記記憶部に記憶された前記断面領域に対する前記吐出領域の割合に応じて、前記吐出領域を算出することを特徴とする造形データ作成方法。
【請求項８】
粉体を固化する造形液を吐出可能な吐出部と、前記粉体の層である粉体層を形成させる平面を有するステージとを備え、前記粉体層に前記吐出部から前記造形液を吐出して固化することで造形層を形成させる処理を繰り返し、特定の３次元形状に対応する立体造形物を造形する立体造形装置を制御する造形データを作成するための造形データ作成装置のコンピュータを、
前記３次元形状を特定することが可能な立体データを取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記立体データによって特定される前記３次元形状を複数の面に沿って分断したときの断面の領域である断面領域よりも小さい領域を、前記吐出部から前記造形液を吐出する吐出領域として算出する算出手段と、
前記粉体層のうち、前記算出手段によって算出された前記吐出領域に前記吐出部から前記造形液を吐出させることが可能な前記造形データを作成する作成手段と、
前記作成手段によって作成された前記造形データを記憶部に記憶する記憶手段と
して機能させ、
前記記憶部は、前記断面領域に対する前記吐出領域の割合を記憶し、
前記算出手段は、前記断面領域から、前記記憶部に記憶された前記断面領域に対する前記吐出領域の割合に応じて、前記吐出領域を算出することを特徴とする造形データ作成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体造形粉体に造形液を吐出して固化することで立体造形物を造形する立体造形装置を制御するデータを作成するための、造形データ作成装置、造形データ作成方法、及び、造形データ作成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、立体造形粉体（以下、「粉体」ともいう。）と造形液とを混合して固化することで、立体造形物を造形する立体造形装置が知られている。立体造形装置は、平坦に配置した粉体に対して造形液を吐出する。粉体と造形液は、混合すると固化して立体造形物の層（以下、造形層という。）を形成する。以上の工程が、造形データに基づいて繰り返され、造形層が重ねられる。これによって立体造形物が造形される。
【０００３】
ユーザの所望する形状の立体造形物を精度よく造形するための技術が提案されている。例えば特許文献１は、造形液が固化するときに収縮することで生じる立体造形物の積層方向の歪みが打ち消されるように、造形データを補正する技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０７２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
造形層は、造形液の吐出位置に対して造形層と平行な方向に膨張する場合がある。しかしながら上記の技術は、造形層の積層方向の歪みが打ち消されるように造形データを補正する技術であり、造形層に平行な方向への膨張が打ち消されるように造形データを補正することはできない。このため、作成された造形データに基づいて立体造形装置が立体造形物を造形する場合、ユーザの所望する形状の立体造形物を精度よく造形できない場合がある。
【０００６】
本発明の目的は、ユーザの所望する形状の立体造形物を精度よく造形することが可能な造形データを作成する造形データ作成装置、造形データ作成方法、及び、造形データ作成プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１態様に係る造形データ作成装置は、粉体を固化する造形液を吐出可能な吐出部と、前記粉体の層である粉体層を形成させる平面を有するステージとを備え、前記粉体層に前記吐出部から前記造形液を吐出して固化することで造形層を形成させる処理を繰り返し、特定の３次元形状に対応する立体造形物を造形する立体造形装置を制御する造形データを作成するための造形データ作成装置であって、前記３次元形状を特定することが可能な立体データを取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された前記立体データによって特定される前記３次元形状を複数の面に沿って分断したときの断面の領域である断面領域よりも小さい領域を、前記吐出部から前記造形液を吐出する吐出領域として算出する算出手段と、前記粉体層のうち、前記算出手段によって算出された前記吐出領域に前記吐出部から前記造形液を吐出させることが可能な前記造形データを作成する作成手段と、前記作成手段によって作成された前記造形データを記憶する記憶部とを備え、前記記憶部は、前記断面領域に対する前記吐出領域の割合を記憶し、前記算出手段は、前記断面領域から、前記記憶部に記憶された前記断面領域に対する前記吐出領域の割合に応じて、前記吐出領域を算出することを特徴とする。
【０００８】
第１態様によれば、立体造形装置によって造形層が形成される場合、粉体層のうち造形液によって固化する領域は、造形液が吐出される吐出領域よりも、積層方向と直交する方向に膨張する場合がある。これに対し、造形データ作成装置は、特定の３次元形状の断面領域よりも小さい領域を、吐出領域として、記憶部に記憶された割合に応じて算出する。従って、算出された吐出領域に応じて作成される造形データに基づいて立体造形装置が制御された場合、吐出領域に対する積層方向と直交する方向の膨張分は補正される。これによって、造形される立体造形物の形状が、特定の３次元形状に対して膨張することを軽減できる。このように、造形データ作成装置は、特定の３次元形状と良好に近似する立体造形物を立体造形装置に造形させることが可能な造形データを作成できる。
【０００９】
第１態様において、前記断面領域に対する前記吐出領域の割合は、前記断面領域が小さい程、小さくてもよい。固化する領域に対する吐出領域の割合は、特定の３次元形状の断面領域が小さく程小さくなる場合がある。これに対し、造形データ作成装置は、断面領域が小さい程小さい吐出領域を算出する。これによって、造形データ作成装置は、造形される立体造形物の形状が、特定の３次元形状に対して膨張することを適切に軽減できる。
【００１０】
第１態様において、前記立体造形装置は、前記吐出部と前記ステージとを前記平面に平行な第１方向に相対移動させながら前記吐出部から前記造形液を吐出させ、且つ、前記第１方向と直交する第２方向に相対移動させ、前記記憶部は、前記第１方向における前記断面領域の長さに対する前記吐出領域の割合である第１割合と、前記第２方向における前記断面領域の長さに対する前記吐出領域の割合である第２割合とを記憶し、前記算出手段は、前記第１方向における前記断面領域の長さから、前記記憶部に記憶された前記第１割合に応じて前記第１方向における前記吐出領域の長さを算出し、前記第２方向における前記断面領域の長さから、前記記憶部に記憶された前記第２割合に応じて前記第２方向における前記吐出領域の長さを算出してもよい。吐出領域に対する第１方向の膨張量と第２方向の膨張量とが異なる場合がある。これに対して造形データ作成装置は、第１方向及び第２方向の夫々の方向における断面領域の長さと吐出領域の長さとの割合を異ならせることができる。これによって、造形データ作成装置は、特定の３次元形状と良好に近似する立体造形物を立体造形装置に更に適切に造形させることが可能な造形データを作成できる。
【００１１】
第１態様において、前記記憶部は、前記造形液の粘度に応じた粘度係数を記憶し、前記算出手段は、前記記憶部に記憶された粘度係数に基づいて、前記第１割合及び前記第２割合に応じて算出された前記吐出領域の長さを補正してもよい。粘度の異なる造形液が使用された場合、断面領域が同じでも、造形液の粘度に応じて、吐出領域に対する膨張の程度が変化する場合がある。これに対して造形データ作成装置は、粘度に応じた粘度係数に基づいて、吐出領域の長さを算出することができる。これによって、造形データ作成装置は、粘度の異なる造形液が吐出部から吐出される場合でも、特定の３次元形状と良好に近似する立体造形物を立体造形装置に造形させることが可能な造形データを作成できる。
【００１２】
第１態様において、前記粘度係数は、前記造形液の粘度が大きい程、大きくてもよい。固化する領域に対する吐出領域の割合は、造形液の粘度が大きい程大きくなる場合がある。これに対し、造形データ作成装置は、造形液の粘度が大きい程、粘度係数を大きくする。これによって、立体造形データ作成装置は、特定の３次元形状と更に良好に近似する立体造形物を立体造形装置に造形させることができる。
【００１３】
第１態様において、前記粘度が異なる複数の造形液は、色の異なる複数のカラー造形液であってもよい。造形データ作成装置は、色の異なるカラー造形液が吐出部から吐出される場合でも、特定の３次元形状と良好に近似する立体造形物を立体造形装置に造形させることが可能な造形データを作成できる。
【００１４】
本発明の第２態様に係る造形データ作成方法は、粉体を固化する造形液を吐出可能な吐出部と、前記粉体の層である粉体層を形成させる平面を有するステージとを備え、前記粉体層に前記吐出部から前記造形液を吐出して固化することで造形層を形成させる処理を繰り返し、特定の３次元形状に対応する立体造形物を造形する立体造形装置を制御する造形データを作成するための造形データ作成方法であって、前記３次元形状を特定することが可能な立体データを取得する取得ステップと、前記取得ステップによって取得された前記立体データによって特定される前記３次元形状を複数の面に沿って分断したときの断面の領域である断面領域よりも小さい領域を、前記吐出部から前記造形液を吐出する吐出領域として算出する算出ステップと、前記粉体層のうち、前記算出ステップによって算出された前記吐出領域に前記吐出部から前記造形液を吐出させることが可能な前記造形データを作成する作成ステップと、前記作成ステップによって作成された前記造形データを記憶部に記憶する記憶ステップとを備え、前記記憶部は、前記断面領域に対する前記吐出領域の割合を記憶し、前記算出ステップは、前記断面領域から、前記記憶部に記憶された前記断面領域に対する前記吐出領域の割合に応じて、前記吐出領域を算出することを特徴とする。第２態様によれば、第１態様と同様の効果を奏することができる。
【００１５】
本発明の第３態様に係る造形データ作成プログラムは、粉体を固化する造形液を吐出可能な吐出部と、前記粉体の層である粉体層を形成させる平面を有するステージとを備え、前記粉体層に前記吐出部から前記造形液を吐出して固化することで造形層を形成させる処理を繰り返し、特定の３次元形状に対応する立体造形物を造形する立体造形装置を制御する造形データを作成するための造形データ作成装置のコンピュータを、前記３次元形状を特定することが可能な立体データを取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された前記立体データによって特定される前記３次元形状を複数の面に沿って分断したときの断面の領域である断面領域よりも小さい領域を、前記吐出部から前記造形液を吐出する吐出領域として算出する算出手段と、前記粉体層のうち、前記算出手段によって算出された前記吐出領域に前記吐出部から前記造形液を吐出させることが可能な前記造形データを作成する作成手段と、前記作成手段によって作成された前記造形データを記憶部に記憶する記憶手段として機能させ、前記記憶部は、前記断面領域に対する前記吐出領域の割合を記憶し、前記算出手段は、前記断面領域から、前記記憶部に記憶された前記断面領域に対する前記吐出領域の割合に応じて、前記吐出領域を算出することを特徴とする。第３態様によれば、第１態様と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】立体造形装置１の外観斜視図である。
【図２】造形台６、粉体供給機構１４、及びヘッド２１の斜視図である。
【図３】立体造形装置１の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】ＰＣ１００の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】立体造形装置１によって造形される立体造形物を示す図である。
【図６】立体造形装置１によって造形される立体造形物を示す図である。
【図７】立体造形装置１によって造形される立体造形物を示す図である。
【図８】Ｌｘと、Ｘ方向の増加率及びＢｘとの関係を示すグラフである。
【図９】Ｌｙと、Ｙ方向の増加率及びＢｙとの関係を示すグラフである。
【図１０】μと、Ｘ方向の増加率及びｋｘとの関係を示すグラフである。
【図１１】μと、Ｙ方向の増加率及びｋｙとの関係を示すグラフである。
【図１２】造形データ作成処理のフローチャートである。
【図１３】テーブル８３１を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１の左下側及び右上側は、夫々、立体造形装置１の前側及び後側である。図１の左右方向及び上下方向は、夫々、立体造形装置１の左右方向及び上下方向である。
【００１８】
図１及び図２を参照して、立体造形装置１の構成について説明する。立体造形装置１は、造形データに基づいて、造形液を吐出するヘッド２１等を駆動することで、立体造形物を造形できる。立体造形装置１は、ネットワーク等を介して、パーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という。）１００から造形データを受信できる。ＰＣ１００は、物体の３次元形状及び色を特定することが可能なＣＡＤデータ（以下、「立体データ」という。）に基づいて造形データを作成し、立体造形装置１に提供する。
【００１９】
図１に示すように、立体造形装置１は、土台２、造形台６、粉体供給機構１４、平坦化ローラ１８、ヘッド２１、タンク３１、及び粉体回収部１３を主に備える。土台２は、左右方向を長手方向とする矩形板状に形成されており、立体造形装置１の全体を支持する。造形台６はステージ９を備える。立体造形物は、ステージ９の上側の平面上に造形される。粉体供給機構１４は、造形台６の供給部１２（図２参照）上に立体造形粉体を供給する。平坦化ローラ１８は、供給部１２上に供給された立体造形粉体を、ステージ９の平面上へ移動させて平坦化し、立体造形粉体の層（以下、「粉体層」という。）を形成する。ヘッド２１は、ステージ９の平面上に形成された粉体層に造形液を吐出する。タンク３１は、ヘッド２１から吐出させる造形液を貯蔵する。粉体回収部１３は、固化せずに立体造形物の周辺に残存した余分な立体造形粉体（以下、「未硬化粉体」という。）を回収する。以下、各構成について説明する。
【００２０】
造形台６について説明する。図１に示すように、造形台６は、造形台６を支持する基部７と、基部７の上部に支持される枠部８とを備える。基部７の左右の各々には、前後方向に貫通する貫通穴（図示せず）が形成されている。土台２の略中央には、前後方向に延びる２本のレール３が設けられている。２本のレール３は、土台２の前側端部に設けられた支持部４と、後側端部に設けられた支持部（図示せず）とによって、土台２の上面から所定の高さで支持されている。２本のレール３の各々は、基部７に形成された２つの貫通穴の各々を貫通する。
【００２１】
土台２の背面側端部には、造形台６を前後動させるための前後動モータ４１（図３参照）が設けられる。前後動モータ４１が駆動されると、キャリッジベルト（図示せず）を介して動力が造形台６に伝わり、造形台６は２本のレール３に沿って前後方向に移動する。粉体供給機構１４、平坦化ローラ１８、及びヘッド２１は、造形台６のステージ９に対して前後方向に相対移動する。
【００２２】
図２に示すように、枠部８の形状は略立方体である。枠部８には、上面が開放された平面視略矩形状の凹部を中央に有する。枠部８は、該凹部においてステージ９（図１参照）を昇降可能に保持する。ステージ９の平面は水平に保たれている。枠部８の右側面には、ステージ９の下方の空間から未硬化粉体を粉体回収部１３（図１参照）に導くための回収路１０が接続される。枠部８の後端部近傍には、上面が開放された平面視矩形の凹部である粉体落下口１１が設けられる。粉体落下口１１には、粉体層を形成する際に平坦化ローラ１８によって集積された余剰粉体が落下する。造形台６の正面側の上端部から、板状の供給部１２が前方へ水平に延びる。供給部１２には、粉体供給機構１４が供給する立体造形粉体が供給される。
【００２３】
ステージ９（図１参照）は、造形台６に設けられたステージ昇降モータ４２（図３参照）の動力によって昇降する。立体造形装置１は、昇降範囲の上部からステージ９を徐々に下降させながら立体造形物を造形する。ステージ９は、図示しないが、上部ステージ及び下部ステージを備える。上部ステージ及び下部ステージは、略同一形状の板状部材であり、水平に配置される。上部ステージ及び下部ステージは、厚み方向に貫通する複数の孔を共に備える。しかし、平面視において、上部ステージの孔の位置と、下部ステージの孔の位置とが重複しないように、上部ステージ及び下部ステージが形成されている。従って、ステージ９が静止している状態では、立体造形粉体はステージ９上に堆積する。造形終了後に、ステージに振動を加えながら吸引することにより、未硬化粉体は上部ステージ及び下部ステージの孔から落下し、回収路１０を通じて粉体回収部１３に吸引される。
【００２４】
粉体供給機構１４について説明する。図２に示すように、粉体供給機構１４は、貯留部１５、及び粉体供給ローラ１６を備える。貯留部１５の上部は、上方へ向けて徐々に前後方向の幅が広がる箱状に形成されている。貯留部１５は、内部に立体造形粉体を貯留する。貯留部１５の下部は開口となっており、貯留部１５内の立体造形粉体は開口から落下する。粉体供給ローラ１６は、貯留部１５の下部の開口よりもやや上方に回転可能に設けられる。貯留部１５と粉体供給ローラ１６の間には隙間が無いため、立体造形粉体が隙間から下方へ落下することは無い。粉体供給ローラ１６の回転軸は左右方向に延びる。粉体供給ローラ１６は、貯留部１５の右端及び左端において回転可能に支持される。粉体供給ローラ１６の外周面には、左右方向に長く、且つ中心に向かって凹んだ凹部１７が設けられる。凹部１７には、貯留部１５に貯留された立体造形粉体が溜まる。従って、粉体供給モータ４４（図３参照）の動力によって粉体供給ローラ１６が回転すると、凹部１７に溜まった立体造形粉体が下方へ落下する。
【００２５】
平坦化ローラ１８について説明する。平坦化ローラ１８は、造形台６の供給部１２に供給された立体造形粉体を、ステージ９の平面上に移動させて平坦化し、新たな粉体層を形成する。図２に示すように、平坦化ローラ１８の回転軸１９は、ステージ９の平面と平行な状態（つまり、水平な状態）で、造形台６の移動方向と交差する方向（左右方向）に延びる。回転軸１９は、粉体回収部１３（図１参照）に配置された平坦化ローラ回転モータ４３（図３参照）に接続される。平坦化ローラ回転モータ４３が駆動されると、平坦化ローラ１８は右側面視反時計回りの方向に回転する。立体造形装置１は、粉体層を形成する場合、平坦化ローラ１８を回転させながら造形台６を後方から前方へ移動させる。その結果、立体造形粉体は、ステージ９の平面上で平坦化される。平坦化ローラ１８の背面側に集積された余剰粉体は、造形台６の背面側に形成された粉体落下口１１に落下する。粉体供給機構１４の貯留部１５の正面に、板状のブレード２０が固定される。ブレード２０は、貯留部１５の正面の壁面から前方斜め下方へ延び、平坦化ローラ１８の背面側に隙間無く接触している。平坦化ローラ１８に付着した立体造形粉体は、ブレード２０によって除去される。
【００２６】
ヘッド２１について説明する。ヘッド２１は造形液を下方に吐出する。粉体層は、吐出された造形液と混合されることによって固化する。造形液は、無色のクリア造形液、又は、有色のカラー造形液である。図１に示すように、造形台６の上方、且つ平坦化ローラ１８の前方には、ヘッド２１の左右方向の移動を案内するためのガイドレール２３が設けられる。ガイドレール２３は、立体造形装置１の左胴部３９の右側面から右方へ真っ直ぐに水平に延び、粉体回収部１３の左側面に接続される。ガイドレール２３は、ヘッド２１を左右方向に貫通している。ヘッド２１は、ガイドレール２３に沿って左右方向に移動できる。立体造形装置１の左胴部３９には、ヘッド２１を移動させるためのヘッド移動モータ４５（図３参照）が設けられる。ヘッド移動モータ４５が駆動されると、キャリッジベルト（図示せず）を介して動力がヘッド２１に伝わり、ヘッド２１が左右方向に移動する。
【００２７】
図２に示すように、ヘッド２１は、４つのカラーヘッド２４（２４Ｋ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｙ）、及び、クリアヘッド２５を備える。カラーヘッド２４Ｋ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｙは、夫々、ブラック、マゼンタ、シアン、及びイエローのカラー造形液を吐出する。例えば、カラー造形液として顔料系のインクが用いられる。クリアヘッド２５は、クリア造形液を吐出する。例えば、クリア造形液としてイオン交換水が用いられる。ブラック、マゼンタ、シアン、及びイエローのカラー造形液の夫々の粘度は異なる。又、クリア造形液は、ブラック、マゼンタ、シアン、及びイエローのカラー造形液よりも粘度が小さい。
【００２８】
なお、ブラック、マゼンタ、シアン、及びイエローのカラー造形液の夫々の粘度は同一であってもよい。ブラック、マゼンタ、シアン、及びイエローのカラー造形液の粘度と、クリア造形液の粘度とは同一であってもよい。又、ヘッド２１は、クリアヘッド２５のみを備えた構成であってもよい。この場合、ヘッド２１から吐出される造形液はクリア造形液のみになる。
【００２９】
立体造形装置１は、造形液を貯蔵するタンク３１を備える。タンク３１は、複数のチューブからなる接続管２９によってヘッド２１に接続されており、接続管２９を通じてヘッド２１に造形液を供給する。
【００３０】
粉体回収部１３は、図１に示すように、造形台６と右胴部４０の間に配置される。粉体回収部１３は、造形台６内の未硬化粉体を吸引するためのポンプ（図示せず）を備える。又、右胴部４０の正面には、作業者からの操作入力を受け付けるため入力部及び表示部を備えた操作パネル５３が設けられる。
【００３１】
図３を参照して、立体造形装置１の電気的構成について説明する。立体造形装置１は、立体造形装置１の制御を司るＣＰＵ５０を備える。ＣＰＵ５０には、ＲＡＭ５１、ＲＯＭ５２、操作パネル５３、外部通信Ｉ／Ｆ５４、モータ駆動部５５、及びヘッド駆動部５６が、バス５９を介して電気的に接続されている。
【００３２】
ＲＡＭ５１には、ＰＣ１００から受信した造形データ等の各種データが一時的に記憶される。ＲＯＭ５２には、立体造形装置１の動作を制御するための制御プログラム、及び初期値等が記憶される。外部通信Ｉ／Ｆ５４は、立体造形装置１をＰＣ１００等の外部機器に接続する。なお、立体造形装置１は、ＵＳＢインタフェース、インターネット等を介して、他のデバイス（例えば、ＵＳＢメモリ、サーバ等）からデータを取得することも可能である。モータ駆動部５５は、ＣＰＵ５０の制御に従って、前後動モータ４１、ステージ昇降モータ４２、平坦化ローラ回転モータ４３、粉体供給モータ４４、及びヘッド移動モータ４５の各々の動作を制御する。ヘッド駆動部５６はヘッド２１に接続し、ヘッド２１の各吐出チャンネルに設けられた圧電素子を駆動する。
【００３３】
ＣＰＵ５０によって実行される処理を概略的に説明する。ＣＰＵ５０は、外部通信Ｉ／Ｆ５４を介してＰＣ１００から造形データを受信する。ＣＰＵ５０は、受信した造形データに基づいて、次の処理を行う。ＣＰＵ５０は、前後動モータ４１、及び平坦化ローラ回転モータ４３を制御することによって、ステージ９の平面上に粉体層を形成させる。ＣＰＵ５０は、造形データに基づいてヘッド移動モータ４５を制御し、ガイドレール２３に沿ってヘッド２１を左右方向に往復移動させる。又、ＣＰＵ５０は、ヘッド２１が左右方向の何れかの端部まで移動した場合、造形データに基づいて前後動モータ４１を制御し、レール３に沿って造形台６を前方向に所定距離分ずつ繰り返し移動させる。なお、ヘッド２１が左右方向の一端から他端まで移動するときの移動速度を第１速度と定義し、ヘッド２１がステージ９の平面上の前端から後端まで相対移動するときの移動速度を第２速度と定義した場合、ＣＰＵ５０は、第１速度は第２速度よりも速くなるようにヘッド２１を移動させる。例えば、第１速度は、２００ｍｍ／ｓであり、第２速度は、１００ｍｍ／ｓである。
【００３４】
ＣＰＵ５０は、ステージ９の平面上の粉体層に対するヘッド２１の位置を、ステージ９の平面に平行な２次元方向（左右方向及び前後方向）に移動させる。同時にＣＰＵ５０は、造形データに基づいてヘッド駆動部５６を駆動し、左右方向にヘッド２１を移動させると同時に粉体層に造形液を吐出させる。なお、ＣＰＵ５０は、左端から右端に向けてヘッド２１を移動させる場合（往路）、及び、右端から左端に向けてヘッド２１を移動させる場合（復路）の何れの場合も、造形液を吐出させる。一方、ＣＰＵ５０は、ヘッド２１を左右方向に第１速度で往復移動させながら造形液を吐出している間、ヘッド２１を前後方向に移動させない。又、ＣＰＵ５０は、造形台６を前方向に所定距離分ずつ第２速度で移動させる場合、造形液を吐出させない。粉体層は、造形液が付着した部分で固化する。ＣＰＵ５０は、ステージ昇降モータ４２を制御することによって、ステージ９を下降させる。この処理が繰り返されることによって、立体造形粉体が部分的に固化された粉体層、即ち造形層が積層され、立体造形物が最終的に造形される。以下、左右方向をＸ方向ともいい、前後方向をＹ方向ともいう。又、Ｘ方向及びＹ方向に直交する上下方向を、Ｚ方向又は積層方向ともいう。
【００３５】
図４を参照して、ＰＣ１００の電気的構成について説明する。ＰＣ１００は、ＰＣ１００の制御を司るＣＰＵ８０を備える。ＣＰＵ８０には、ＲＡＭ８１、ＲＯＭ８２、ハードディスクドライブ（以下、「ＨＤＤ」という。）８３、表示制御部８４、操作処理部８５、ドライブ装置８６、及び外部通信Ｉ／Ｆ８７が、バス８９を介して電気的に接続されている。
【００３６】
ＲＡＭ８１は、各種情報を一時的に記憶する。ＲＯＭ８２には、ＣＰＵ８０が実行するＢＩＯＳ等のプログラムが記憶されている。ＨＤＤ８３は不揮発性の記憶装置である。ＨＤＤ８３には、造形データ作成プログラム、複数の立体データ、作成された造形データ、テーブル８３１（図１３参照）等が記憶されている。表示制御部８４は、モニタ９１の表示を制御する。操作処理部８５は、作業者が操作入力を行うためのキーボード９２及びマウス９３に電気的に接続し、操作入力を検知する。ドライブ装置８６には、記憶媒体９４が挿入される。記憶媒体９４に記憶されているデータは、ドライブ装置８６によって読み出される。ＰＣ１００は、記憶媒体９４及びインターネット等を介して、本発明に係る立体造形データ作成プログラム等を取得し、ＨＤＤ８３に記憶させることができる。外部通信Ｉ／Ｆ８７は、ＰＣ１００を立体造形装置１等の外部機器に接続する。
【００３７】
ＰＣ１００のＣＰＵ８０によって造形データが作成される場合の処理を概略的に説明する。はじめにＣＰＵ８０は、ＨＤＤ８３に記憶された立体データを読み出す。次にＣＰＵ８０は、立体データによって特定される３次元形状を、Ｎ個の面（Ｎは２以上の任意の整数）によって分断し、夫々の断面の領域を特定する。なお、Ｎ個の面の夫々は、３次元形状に対して規定される３軸方向のうち特定の１軸方向に対して直交する。３次元形状と３軸方向との関係は、３次元形状に対応する立体造形物が立体造形装置１によって造形された場合における、ステージ９の平面上の立体造形物と、立体造形装置１のＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向（積層方向）との関係に対応する。特定の１軸方向は、立体造形装置１のＺ方向（積層方向）に対応する。以下、３次元形状に対して規定される、立体造形装置１のＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向（積層方向）に対応する３軸方向を、夫々、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向と言い換える。Ｎ個の面は、特定の１軸方向に等間隔に並んで配置される。Ｎ個の面の夫々の間隔は、粉体層の厚さ（例えば、約１００μｍ）に設定される。以下、特定される夫々の断面の領域を、「断面領域」という。
【００３８】
ＣＰＵ８０は、特定したＮ個の断面領域の夫々に基づいて、粉体層に対してヘッド２１から造形液を吐出する領域を決定する。以下、粉体層のうちヘッド２１から造形液を吐出する領域を、吐出領域という。ｎ番目（ｎは１以上Ｎ以下の整数）の面で分断された場合の断面領域に基づいて決定される吐出領域を、第ｎ層の吐出領域という。第ｎ層の吐出領域は、第ｎ層の粉体層に造形液が吐出される領域に対応する。ＣＰＵ８０は、吐出領域に造形液を吐出することが可能なヘッド２１の位置を示す複数の位置情報を、層毎に特定する。ＣＰＵ８０は、複数の位置情報によって特定される位置に配置されたヘッド２１から造形液を吐出させて各層の造形層を形成させることが可能な造形データを作成する。
【００３９】
各層において、断面領域と吐出領域とが一致するように、造形データが作成された場合を例に挙げ、図５を参照して説明する。作成された造形データに基づいて立体造形装置１が立体造形物を造形する場合、各層の粉体層の吐出領域に、ヘッド２１から造形液２２が吐出される。各層の粉体層のうち吐出領域の未硬化粉体は、造形液によって固化する。ここで、粉体層１１１の第１層１１１Ａ、第２層１１１Ｂ、第３層１１１Ｃ、第４層１１１Ｄの夫々の吐出領域１１２の未硬化粉体１１３のみが造形液によって固化する場合、立体造形装置１によって造形される立体造形物の形状（点線枠１１９の形状）は、造形データを作成する場合に用いられた３次元形状（点線枠１２１の形状。以下、「元の３次元形状」ともいう。）と略一致する。
【００４０】
一方、図６に示すように、粉体層１１１の第１層１１１Ａ、第２層１１１Ｂ、第３層１１１Ｃ、第４層１１１Ｄの吐出領域１１２の未硬化粉体１１３に加えて、吐出領域１１２の周辺の領域１１４の未硬化粉体１１５も造形液２２によって固化する場合がある（詳細は後述する。）。この場合、立体造形装置１によって造形される立体造形物の形状（点線枠１２０の形状）は、元の３次元形状（点線枠１２１の形状）よりもＸ方向及びＹ方向の寸法が大きくなる。又、立体造形物の形状と元の３次元形状との寸法の相違の程度は、造形液２２の粘度に応じて変化する場合がある。以下、実施例（実施例１、２）を挙げて説明する。
【００４１】
はじめに、実施例１について説明する。表１及び表２は、直方体状の３次元形状に対応する造形データが作成され、立体造形装置１によって立体造形物が造形された場合における、吐出領域の寸法と立体造形物の寸法との関係を示す表である。なお、直方体における直交する３辺の向く方向の夫々と３軸方向（Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向）の夫々とが一致するように、直方体に対して３軸方向が規定される。吐出領域の形状は矩形状である。実施例１では、粘度が１．８ｍＰａ・ｓである造形液が用いられることを前提とする。以下では、粘度をμとも表記する。表１は、矩形状の吐出領域のＹ方向の長さを１０ｍｍ一定とし、Ｘ方向の長さを１０ｍｍ（試料１）、２０ｍｍ（試料２）、４０ｍｍ（試料３）、８０ｍｍ（試料４）、及び１３０ｍｍ（試料５）に変化させた場合の関係を示している。表２は、矩形状の吐出領域のＸ方向の長さを１０ｍｍ一定とし、Ｙ方向の長さを１０ｍｍ（試料６）、２０ｍｍ（試料７）、４０ｍｍ（試料８）、及び８０ｍｍ（試料９）に変化させた場合の関係を示している。
【００４２】
なお、積層される粉体層の総層数Ｎは４０とした。夫々の粉体層の厚さは１００μｍとした。このため、造形される立体造形物のＺ方向の長さは４ｍｍとなった。粉体として、α型半水石膏に硫酸マグネシウムを混合した混合物を用いた。造形液として、イオン交換水、保湿剤、界面活性剤、及び、ｐＨ調整剤を混合したクリア造形液（μ＝１．８ｍＰａ・ｓ）を用いた。長さはノギスによって計測した。以下、図７に示すように、吐出領域（点線枠１２１で囲まれた領域）のＸ方向、Ｙ方向の夫々の長さを、Ｌｘ（ｍｍ）、Ｌｙ（ｍｍ）と表記する。造形された立体造形物（点線枠１２０で囲まれた領域）のＸ方向、Ｙ方向の夫々の長さを、Ｍｘ（ｍｍ）、Ｍｙ（ｍｍ）と表記する。
【表１】
2015155154.tif 000003
【表２】
2015155154.tif 000004
【００４３】
表１に示すように、試料１〜５の何れの場合も、吐出領域のＸ方向の長さ（Ｌｘ）に対して、立体造形物のＸ方向の長さ（Ｍｘ）は増加した。この理由の１つとして、吐出領域に吐出された造形液が、吐出領域の周辺に拡散し、周辺の未硬化粉体も固化することが挙げられる。又、Ｌｘに対するＭｘの増加量は、Ｌｘが長くなるに従って大きくなった。この理由の１つとして、Ｌｘが長くなる程、吐出される造形液の総量が増えるので、吐出領域の周辺に拡散する造形液の量も増えることが挙げられる。又、図８に示すように、Ｌｘに対するＭｘの増加率  Ｍｘ／Ｌｘ×１００（図８中の４角形のプロット）は、Ｌｘが長くなるに従って小さくなった。又、増加率の逆数  Ｌｘ／Ｍｘ（図８中の３角形のプロット）は、Ｌｘが長くなるに従って徐々に１．００に近づいた。この理由の１つとして、吐出領域の周辺に拡散する造形液の大部分が、吐出領域の境界の近傍に吐出された造形液であるため、Ｌｘが長くなって造形液の吐出総量が増加しても、吐出領域の中央に吐出された造形液は吐出領域の境界まで移動しないため、吐出領域の境界の近傍に吐出された造形液の量の変化は小さく、Ｍｘの増加量はＬｘの増加量に比例して増加しないことが挙げられる。以下、増加率の逆数  Ｌｘ／Ｍｘを、Ｂｘ（Ｌｘ，μ）と表記する。μは、用いられる造形液の粘度であり、実施例１の場合、μ＝１．８（ｍＰａ・ｓ）となる。図８のＢｘ（Ｌｘ，１．８）の推移を線形近似したときの近似関数は、以下の（１）式となった。
Ｂｘ（Ｌｘ，１．８）＝０．０２２１×ｌｎ（Ｌｘ）＋０．８８９８・・・（１）
【００４４】
表２に示すように、試料６〜９の何れの場合も、吐出領域のＹ方向の長さ（Ｌｙ）に対して立体造形物のＹ方向の長さ（Ｍｙ）は増加した。又、Ｌｙに対するＭｙの増加量は、Ｌｙが長くなるに従って大きくなった。又、図９に示すように、Ｌｙに対するＭｙの増加率  Ｍｙ／Ｌｙ×１００（図９中の４角形のプロット）は、Ｌｙが長くなるに従って小さくなった。又、増加率の逆数Ｌｙ／Ｍｙ（図９中の３角形のプロット）は、Ｌｙが長くなるに従って徐々に１．００に近づいた。これらの理由の１つとして、Ｘ方向の場合の理由と同じ理由が挙げられる。以下、増加率の逆数  Ｌｙ／ＭｙをＢｙ（Ｌｙ，μ）（μ＝１．８）と表記する。図９のＢｙ（Ｌｙ，１．８）の推移を線形近似したときの近似関数は、以下の（２）式となった。
Ｂｙ（Ｌｙ，１．８）＝０．０１７２×ｌｎ（Ｌｙ）＋０．９１５２・・・（２）
以下、Ｂｘ（Ｌｘ，μ）又はＢｙ（Ｌｙ，μ）を、「差分倍率」という。式（１）及び式（２）に示されるように、Ｂｘ（Ｌｘ，１．８）とＢｙ（Ｌｙ，１．８）とは異なる近似関数となった。従って、吐出領域と立体造形物との長さの比率（増加率、又は差分倍率）は、Ｘ方向とＹ方向とで異なることが分かった。この理由の１つとして、ヘッド２１がＸ方向に移動するときにのみ造形液が吐出され、Ｙ方向に移動するときには造形液は吐出されないため、Ｙ方向と比べてＸ方向に造形液が移動し易く、Ｘ方向に拡散し易くなることが挙げられる。
【００４５】
次に、実施例２について説明する。表３及び表４は、直方体状の３次元形状に対応する造形データが作成され、立体造形装置１によって立体造形物が造形された場合における、造形液の粘度と立体造形物の寸法との関係を示す表である。表３は、造形液の粘度が１．８ｍＰａ・ｓ（試料１１）、１．９ｍＰａ・ｓ（試料１２）、２．１ｍＰａ・ｓ（試料１３）である場合のＸ方向の長さの関係を示している。表４は、造形液の粘度を１．８ｍＰａ・ｓ（試料１１）、１．９ｍＰａ・ｓ（試料１２）、２．１ｍＰａ・ｓ（試料１３）とした場合のＹ方向の長さの関係を示している。
【００４６】
なお、積層される粉体層の総層数Ｎは４０とした。夫々の粉体層の厚さは１００μｍとした。粉体として、α型半水石膏に硫酸マグネシウムを混合した混合物を用いた。造形液として、エマルジョン、保湿剤、及びイオン交換水を混合したクリア造形液を用いた。なお、エマルジョンとイオン交換水との比率を調整することによって、粘度の異なる３種類のクリア造形液を生成し、用いた。長さはノギスによって計測した。
【００４７】
【表３】
2015155154.tif 000005
【００４８】
【表４】
2015155154.tif 000006
【００４９】
表３に示すように、Ｌｘに対するＭｘの増加量は、造形液の粘度が１．８ｍＰａ・ｓよりも大きくなるに従って小さくなった。又、表４に示すように、Ｌｙに対するＭｙの増加量は、造形液の粘度が１．８ｍＰａ・ｓよりも大きくなるに従って小さくなった。これらの理由の１つとして、粘度が大きくなる程、吐出領域の周辺に造形液が拡散し難くなることが挙げられる。又、図１０及び図１１に示すように、Ｌｘに対するＭｘの増加率（図１０中の４角形のプロット）、及び、Ｌｙに対するＭｙの増加率（図１１中の四角形のプロット）は、粘度が１．８ｍＰａ・ｓよりも大きくなるに従って小さくなった。更に、図１０と図１１とで、増加率の値及び推移の傾向が異なった。従って、造形液の粘度に応じた増加率は、Ｘ方向とＹ方向とで異なることが分かった。この理由の１つとして、ヘッド２１のＸ方向の移動速度（第１速度）とＹ方向の移動速度（第２速度）とが異なることが挙げられる。
【００５０】
実施例１の場合、元の３次元形状の断面領域のＸ方向及びＹ方向の長さと、吐出領域のＸ方向及びＹ方向の長さとを一致させた造形データをＣＰＵ８０が作成し、立体造形装置１によって立体造形物が造形された場合、立体造形物は元の３次元形状よりも大きくなる。このため、ユーザがＰＣ１００に立体データを設定して造形データを作成させ、造形データに基づいて立体造形装置１に立体造形物を造形させても、造形される立体造形物は、元の３次元形状を良好に再現できない場合がある。
【００５１】
これに対し、本実施形態においてＣＰＵ８０は、Ｂｘ（Ｌｘ，１．８）を用いてＬｘを補正し、Ｂｙ（Ｌｙ，１．８）を用いてＬｙを補正する。これによって、粘度が１．８ｍＰａ・ｓの造形液が用いられた場合に、元の３次元形状と立体造形物とで大きさを略一致させることができる。具体的には次の通りである。以下では、補正されたＬｘをＣＬｘ（図７参照）と表記し、補正されたＬｙをＣＬｙ（図７参照）と表記する。ＣＰＵ８０は、以下の式（３）を適用し、Ｂｘ（Ｌｘ，１．８）をＬｘに乗算して小さくすることによって、立体造形物のＸ方向の長さを、元の３次元形状のＸ方向の長さと略一致させることができる。
ＣＬｘ＝Ｂｘ（Ｌｘ，１．８）×Ｌｘ・・・（３）
同様に、ＣＰＵ８０は、以下の式（４）を適用し、Ｂｙ（Ｌｙ，１．８）をＬｙに乗算して小さくすることによって、立体造形物のＹ方向の長さを、元の３次元形状のＹ方向の長さと略一致させることができる。
ＣＬｙ＝Ｂｙ（Ｌｙ，１．８）×Ｌｙ・・・（４）
【００５２】
一方、実施例２で示されるように、造形液の粘度が１．８ｍＰａ・ｓよりも大きくなる程、立体造形物は元の３次元形状の大きさに近づく。従って、実施例１の式（３）及び式（４）が適用されて算出されたＣＬｘ、ＣＬｙに基づいて造形データが作成された場合でも、造形液の粘度が１．８ｍＰａ・ｓと異なる場合には、造形される立体造形物が元の３次元形状を良好に再現できない場合がある。
【００５３】
これに対し、本実施形態においてＣＰＵ８０は、粘度に応じた係数ｋｘ（μ）を、式（３）のＢｘ（Ｌｘ，１．８）に乗算し、Ｂｘ（Ｌｘ，１．８）を補正する。ＣＰＵ８０は、ｋｘ（μ）によって補正されたＢｘ（Ｌｘ，１．８）を用い、以下の式（５）を適用することによって、ＣＬｘを算出する。同様に、ＣＰＵ８０は、粘度に応じた係数ｋｙ（μ）を、式（４）のＢｙ（Ｌｙ，１．８）に乗算し、Ｂｙ（Ｌｙ，１．８）を補正する。ＣＰＵ８０は、ｋｙ（μ）によって補正されたＢｙ（Ｌｙ，１．８）を用い、以下の式（６）を適用することによって、ＣＬｙを算出する。なおμは、１．８（ｍＰａ・ｓ）、１．９（ｍＰａ・ｓ）、２．１（ｍＰａ・ｓ）の何れかである。
ＣＬｘ＝ｋｘ（μ）×Ｂｘ（Ｌｘ，１．８）×Ｌｘ・・・（５）
ＣＬｙ＝ｋｙ（μ）×Ｂｙ（Ｌｙ，１．８）×Ｌｙ・・・（６）
なお、ｋｘ（μ）、ｋｙ（μ）は次の式（７）及び式（８）によって算出される。
ｋｘ（μ）＝Ｂｘ（８０，μ）／Ｂｘ（８０，１．８）・・・（７）
ｋｙ（μ）＝Ｂｙ（１０，μ）／Ｂｙ（１０，１．８）・・・（８）
図１０中の３角形のプロットは、μ毎の係数ｋｘ（μ）の算出結果を示し、図１１中の３角形のプロットは、μ毎の係数ｋｙ（μ）の算出結果を示す。ＣＰＵ８０は、係数ｋｘ（μ）、ｋｙ（μ）を用いることによって、造形液の粘度が変化した場合でも、元の３次元形状と立体造形物とで大きさを略一致させることができる。
【００５４】
図１２を参照し、ＰＣ１００のＣＰＵ８０によって実行される造形データ作成処理について説明する。ＣＰＵ８０は、造形データを作成することが可能なアプリケーションを起動させるための操作を、操作処理部８５を介して検出した場合、ＨＤＤ８３に記憶された造形データ作成プログラムを実行することによって、造形データ作成処理を開始する。
【００５５】
はじめにＣＰＵ８０は、ＨＤＤ８３に記憶された複数の立体データのうち何れかを選択する操作を、操作処理部８５を介して検出する。ＣＰＵ８０は、検出した操作に基づいて、選択された立体データを特定し、ＨＤＤ８３から取得する（Ｓ１１）。なおＣＰＵ８０は、記憶媒体９４に記憶された立体データを、ドライブ装置８６を介して記憶媒体９４から読み出してもよい。又、ＣＰＵ８０は、外部通信Ｉ／Ｆ８７を介して外部機器から立体データを受信してもよい。以下、説明を容易とするため、上記の実施例１及び実施例２の場合と同様、直方体状の３次元形状を示す立体データが選択された場合を例に挙げて説明する。又、造形液として、クリア造形液のみが使用される場合を例に挙げて説明する。なお、ＣＰＵ８０が作成可能な造形データの元の３次元形状は、直方体状に限定されない。又、造形液としてカラー造形液が使用されてもよい。
【００５６】
次にＣＰＵ８０は、粉体層の厚さを入力する操作を、操作処理部８５を介して検出する。ＣＰＵ８０は、検出した操作に基づいて、入力された粉体層の厚さを特定する（Ｓ１３）。具体的には、ＣＰＵ８０は、検出した操作に応じた厚さをＲＡＭ８１に記憶する。次にＣＰＵ８０は、立体造形装置１に立体造形物を造形させる場合に使用される造形液の粘度を入力する操作を、操作処理部８５を介して検出する。ＣＰＵ８０は、検出した操作に基づいて、入力された粘度を特定する（Ｓ１５）。具体的には、ＣＰＵ８０は、検出した操作に応じた粘度をＲＡＭ８１に記憶する。なおＣＰＵ８０は、外部通信Ｉ／Ｆ８７を介して立体造形装置１から、粉体層の厚さ及び粘度を示す情報を受信してもよい。又、造形液の粘度は、予めＨＤＤ８３に記憶されていてもよい。ＣＰＵ８０は、ＨＤＤ８３に記憶された粘度を読み出してもよい。
【００５７】
ＣＰＵ８０は、Ｓ１１の処理によって読み出した立体データによって特定される３次元形状に対して３軸方向（Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向）を決定する。ＣＰＵ８０は、Ｚ方向に直交し、且つ、Ｓ１３の処理によって特定した粉体層の厚さの間隔でＺ方向に等間隔に並んだ複数の面の夫々によって、立体データによって特定される３次元形状を分断する（Ｓ１７）。具体的には、ＣＰＵ８０は、３次元形状の輪郭線と、複数の面の夫々とが交わる線分の位置を示す座標情報を算出する。ＣＰＵ８０は、複数の面の夫々によって分断したときの夫々の断面の領域、即ち、３次元形状の輪郭線と複数の面の夫々とが交わる線分によって囲まれた領域を、断面領域として複数算出する（Ｓ１７）。
【００５８】
ＣＰＵ８０は、算出した複数の断面領域の夫々のＸ方向の長さを、複数の断面領域毎にＬｘとして特定する（Ｓ１９）。ＣＰＵ８０は、特定した複数の断面領域の夫々のＹ方向の長さを、複数の断面領域毎にＬｙとして特定する（Ｓ１９）。具体的には、ＣＰＵ８０は、複数の断面領域毎のＬｘ，ＬｙをＲＡＭ８１に記憶する。ＣＰＵ８０は、図１３に示すテーブル８３１を参照することによって、差分倍率Ｂｘ（Ｌｘ，１．８）及びＢｙ（Ｌｙ，１．８）を特定し（Ｓ２１）、係数ｋｘ（μ）及びｋｙ（μ）を特定する（Ｓ２３）。具体的には、ＣＰＵ８０は、テーブル８３１を参照して以下のように決定される差分倍率Ｂｘ（Ｌｘ，１．８）、Ｂｙ（Ｌｙ，１．８）、係数ｋｘ（μ）、及び係数ｋｙ（μ）を、ＲＡＭ８１に記憶する。なお、ＣＰＵ８０は、以下の方法とは別の方法によって、差分倍率Ｂｘ（Ｌｘ，１．８）、Ｂｙ（Ｌｙ，１．８）を特定してもよい。例えばＣＰＵ８０は、上記（１）の関係式を用いることによって、差分倍率Ｂｘ（Ｌｘ，１．８）を特定し、上記（２）の関係式を用いることによって、差分倍率Ｂｙ（Ｌｙ，１．８）を特定してもよい。
【００５９】
図１３を参照し、テーブル８３１について説明する。テーブル８３１は、第１テーブル８３１Ａ、第２テーブル８３１Ｂ、及び、第３テーブル８３１Ｃを含む。第１テーブル８３１Ａでは、ＬｘとＢｘ（Ｌｘ，１．８）とが対応付けられている。第２テーブル８３１Ｂでは、ＬｙとＢｙ（Ｌｙ，１．８）とが対応付けられている。第３テーブル８３１Ｃでは、μとｋｘ（μ）及びｋｙ（μ）とが対応付けられている。
【００６０】
第１テーブル８３１Ａは、表１のＬｘとＢ（Ｌｘ，１．８）との関係に基づいて作成される。具体的には、表１のＬｘ「１０」「２０」「４０」「８０」「１３０」の夫々を含む所定範囲「０≦Ｌｘ＜１５」「１５≦Ｌｘ＜３０」「３０≦Ｌｘ＜６０」「６０≦Ｌｘ」の夫々に、対応するＢｘ（Ｌｘ，１．８）「０．９３」「０．９６」「０．９８」「０．９９」が対応付けられる。同様に、第２テーブル８３１Ｂは、表２のＬｙとＢ（Ｌｙ，１．８）との関係に基づいて作成される。具体的には、表２のＬｙ「１０」「２０」「４０」「８０」の夫々を含む所定範囲「０≦Ｌｘ＜１５」「１５≦Ｌｘ＜３０」「３０≦Ｌｘ＜６０」「６０≦Ｌｘ」の夫々に、対応するＢｙ（Ｌｙ，１．８）「０．９５」「０．９７」「０．９８」「０．９９」が対応付けられる。又、第３テーブル８３１Ｃは、表３のμとｋｘ（μ）との関係、及び、表４のμとｋｙ（μ）との関係に基づいて作成される。具体的には、表３及び表４のμ「１．８」「１．９」「２．１」の夫々を含む所定範囲「０≦μ＜１．８５」「１．８５≦μ＜２．０」「２．０≦μ」の夫々に、対応するｋｘ（μ）「１」「１．００３」「１．００４」及びｋｙ（μ）「１」「１．０２９」「１．０５０」が対応付けられる。
【００６１】
図１２に示すように、ＣＰＵ８０は、第１テーブル８３１Ａ及び第２テーブル８３１Ｂを参照する。ＣＰＵ８０は、複数の断面領域の夫々から特定したＬｘに対応するＢｘ（Ｌｘ，１．８）を、Ｓ１７で特定した複数の断面領域毎に特定する（Ｓ２１）。又、ＣＰＵ８０は、複数の断面領域の夫々から特定したＬｙに対応するＢｙ（Ｌｙ，１．８）を、Ｓ１７の処理によって特定した複数の断面領域毎に特定する（Ｓ２１）。ＣＰＵ８０は、第３テーブル８３１Ｃ（図１３参照）を参照する。ＣＰＵ８０は、Ｓ１５の処理によって特定したμに対応するｋｘ（μ）、ｋｙ（μ）を特定する（Ｓ２３）。
【００６２】
ＣＰＵ８０は、Ｓ１９の処理によって複数の断面領域毎に特定したＬｘ、Ｓ２１の処理によって特定したＢｘ（Ｌｘ，１．８）、及び、Ｓ２３の処理によって特定したｋｘ（μ）を、式（５）に適用し、複数の断面領域毎にＣＬｘを算出する（Ｓ２５）。ＣＰＵ８０は、Ｓ１９の処理によって複数の断面領域毎に特定したＬｙ、Ｓ２１の処理によって特定したＢｙ（Ｌｙ，１．８）、及び、Ｓ２３の処理によって特定したｋｙ（μ）を、式（６）に適用し、複数の断面領域毎にＣＬｙを算出する（Ｓ２５）。
【００６３】
ＣＰＵ８０は、Ｓ２５の処理によって複数の断面領域毎に算出したＣＬｘ、ＣＬｙに基づいて、造形液を吐出する矩形状の吐出領域を、複数の断面領域毎に特定する（Ｓ２６）。具体的には、ＣＰＵ８０は、ＣＬｘ、ＣＬｙを各辺とする長方形を示す座標情報を、吐出領域としてＲＡＭ８１に記憶する。なお、図１３の第１テーブル８３１Ａ及び第２テーブル８３１Ｂにて示されるように、Ｂｘ（Ｌｘ，１．８）、Ｂｙ（Ｌｙ，１．８）は何れも１未満であるので、Ｂｘ（Ｌｘ，１．８）とｋｘ（μ）との乗算結果、及び、Ｂｙ（Ｌｙ，１．８）とｋｙ（μ）との乗算結果は、何れも常に１未満になる。従って、ＣＬｘはＬｘより常に小さく、ＣＬｙはＬｙより常に小さくなるので、吐出領域は断面領域よりも小さくなる。又、Ｌｘが大きくなる程、Ｂｘ（Ｌｘ，１．８）も大きくなり、Ｌｙが大きくなる程、Ｂｙ（Ｌｙ，１．８）も大きくなる。従って、断面領域が大きくなる程、吐出領域も大きくなる。更に、Ｌｘ、Ｌｙが何れも０ｍｍ以上３０ｍｍ未満の場合、Ｌｘ、Ｌｙが一致する場合でも、Ｂｘ（Ｌｘ，１．８）、Ｂｙ（Ｌｙ，１．８）が相違する。従って、算出されるＣＬｘ、ＣＬｙは、Ｌｘ、Ｌｙが同一の場合でも相違する。又、図１３の第３テーブル８３１Ｃにて示されるように、μが大きくなる程、ｋｘ（μ）及びｋｙ（μ）は大きくなり、算出されるＣＬｘ、ＣＬｙも、μが大きくなる程大きくなる。従って、μが大きくなる程、吐出領域も大きくなる。
【００６４】
ＣＰＵ８０は、複数の断面領域毎に特定した吐出領域を、複数の粉体層の夫々に関連付ける。ＣＰＵ８０は、複数の粉体層毎に特定された吐出領域内の複数の位置でヘッド２１から造形液を吐出させて立体造形物を造形することが可能な造形データを作成する（Ｓ２７）。ＣＰＵ８０は、作成した造形データをＨＤＤ８３に記憶する（Ｓ２９）。ＣＰＵ８０は造形データ作成処理を終了させる。
【００６５】
立体造形装置１に対する造形データの送信指示の操作を、ユーザがキーボード９２又はマウス９３を介してＰＣ１００に行った場合を例に挙げる。ＣＰＵ８０は、操作処理部８５を介して送信指示の操作を検出した場合、ＨＤＤ８３に記憶された造形データを、外部通信Ｉ／Ｆ８７を介して立体造形装置１に送信する。立体造形装置１のＣＰＵ５０は、外部通信Ｉ／Ｆ５４を介して造形データを受信する。ＣＰＵ５０は、受信した造形データに基づいて既述の動作を行うことによって、ステージ９の平面上に立体造形物を造形する。
【００６６】
以上説明したように、立体造形装置１によって造形層が形成される場合、粉体層のうち造形液によって固化する領域（固化領域）は、造形液が吐出される吐出領域よりも、積層方向と直交する方向（Ｘ方向及びＹ方向）に大きくなる場合がある。又この場合、吐出領域に対する固化領域の割合は、元の３次元形状の断面領域が小さくなる程小さくなる。これに対し、ＣＰＵ８０は、元の３次元形状の断面領域よりも小さい領域を、吐出領域として算出する。又、ＣＰＵ８０は、断面領域が小さい程、小さい吐出領域を算出する。従ってＣＰＵ８０は、算出された吐出領域に応じて作成される造形データに基づいて立体造形装置１が制御された場合に、造形される立体造形物の形状が元の３次元形状に対して大きくなることを軽減できる。このように、ＣＰＵ８０は、元の３次元形状と良好に近似する立体造形物を立体造形装置１に造形させることが可能な造形データを作成できる。
【００６７】
吐出領域に対する固化領域のＸ方向の大きさの変化とＹ方向の大きさの変化とで、変化の程度が異なる場合がある。これに対してＣＰＵ８０は、Ｘ方向及びＹ方向の夫々の方向における断面領域の長さに対する吐出領域の長さの割合を異ならせることができる。これによってＣＰＵ８０は、元の３次元形状と良好に近似する立体造形物を立体造形装置１に更に適切に造形させることが可能な造形データを作成できる。
【００６８】
粘度の相対的に小さい造形液が使用された場合、粘度の相対的に大きい造形液が使用された場合よりも、吐出領域に対する固化領域の大きさの変化の程度が大きくなる場合がある。これに対して造形データ作成装置は、粘度の相対的に小さい造形液が使用された場合の断面領域のＸ方向及びＹ方向の長さに対して、粘度の相対的に大きい造形液の粘度に応じた係数を乗算することによって、吐出領域のＸ方向及びＹ方向の長さを算出する。これによって、造形データ作成装置は、粘度の異なる造形液がヘッド２１から吐出される場合でも、元の３次元形状と良好に近似する立体造形物を立体造形装置１に造形させることが可能な造形データを作成できる。
【００６９】
ＣＰＵ８０は、色及び粘度の異なる複数のカラー造形液がヘッド２１から吐出される場合でも、元の３次元形状と良好に近似する立体造形物を立体造形装置１に造形させることが可能な造形データを作成できる。
【００７０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。上記実施形態では、直方体状の３次元形状の立体データに基づいて造形データが作成される場合を例に挙げて説明した。ＣＰＵ８０は、直方体以外の３次元形状の立体データに基づいて造形データを作成してもよい。例えば、３次元形状は、球状、中空状、壺型等、種々の形状であってもよい。この場合、ＣＰＵ８０は、図１２のＳ１９の処理において、複数の断面領域の夫々のうちＹ方向に等間隔に並んだ複数の位置でのＸ方向の長さを、複数のＬｘとして特定してもよい。同様に、ＣＰＵ８０は、複数の断面形状の夫々のうちＸ方向に等間隔に並んだ複数の位置の夫々でのＹ方向の長さを、複数のＬｙとして特定してもよい。ＣＰＵ８０は、Ｓ２１の処理において、複数の断面領域毎に特定された複数のＬｘ、Ｌｙの夫々に対応するＢｘ（Ｌｘ，１．８）、Ｂｙ（Ｌｙ，１．８）を特定してもよい。ＣＰＵ８０は、Ｓ２５の処理において、複数のＬｘに対応する複数のＣＬｘ、及び、複数のＬｙに対応する複数のＣＬｙを、複数の断面領域毎に算出してもよい。上記実施形態では、クリア造形液のみが使用される場合を例に挙げて説明した。ＣＰＵ８０は、複数のカラー造形液及びクリア造形液が使用される造形データを作成してもよい。
【００７１】
上記実施形態では、ＰＣ１００のＣＰＵ８０が造形データ作成処理を実行することによって、造形データが作成される場合を例に挙げた。造形データ作成処理の一部又は全ては、立体造形装置１のＣＰＵ５０によって実行されてもよい。造形データは、立体造形装置１のＣＰＵ５０によって作成されてもよい。
【００７２】
なお、ヘッド２１は本発明の「吐出部」の一例である。Ｓ１１の処理を行うＣＰＵ８０は、本発明の「取得手段」の一例である。Ｓ１９、Ｓ２１、Ｓ２３、Ｓ２５、Ｓ２６の処理を行うＣＰＵ８０は、本発明の「算出手段」の一例である。Ｓ２７の処理を行うＣＰＵ８０は、本発明の「作成手段」の一例である。Ｓ２９の処理を行うＣＰＵ８０は本発明の「記憶手段」の一例である。Ｓ１１の処理は、本発明の「取得ステップ」の一例である。Ｓ１９、Ｓ２１、Ｓ２３、Ｓ２５、Ｓ２６の処理は、本発明の「算出ステップ」の一例である。Ｓ２７の処理は、本発明の「作成ステップ」の一例である。Ｓ２９の処理は、本発明の「記憶ステップ」の一例である。Ｂｘ（Ｌｘ，μ）、Ｂｙ（Ｌｙ，μ）は本発明の「断面領域の長さに対する吐出領域の割合」の一例である。テーブル８３１に記憶されたＢｘ（Ｌｘ，１．８）は本発明の「第１割合」の一例である。テーブル８３１に記憶されたＢｙ（Ｌｙ，１．８）は本発明の「第２割合」の一例である。テーブル８３１に記憶されたｋｘ（μ）ｋｙ（μ）は本発明の「粘度係数」の一例である。Ｘ方向は本発明の「第１方向」の一例である。Ｙ方向は本発明の「第２方向」の一例である。
【符号の説明】
【００７３】
１        立体造形装置
９        ステージ
２１      ヘッド
２２      造形液
２４      カラーヘッド
２４Ｃ    カラーヘッド
２４Ｋ    カラーヘッド
２４Ｍ    カラーヘッド
２４Ｙ    カラーヘッド
２５      クリアヘッド
５０      ＣＰＵ
８０      ＣＰＵ
８３      ＨＤＤ
１１１    粉体層
１１２    吐出領域
８３１    テーブル
８３１Ａ  第１テーブル
８３１Ｂ  第２テーブル
８３１Ｃ  第３テーブル
【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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