(57)【要約】      （修正有）【課題】構造体の形成において、形成途中の構造体の層と支持材の層との表面のずれによる構造物の形状精度への影響を軽減する。【解決手段】中間転写体１の表面に設けられた造形層４に規制部材１５の規制面を当接させ、当接が行われ状態で造形層の周囲を満たすように支持材となるための支持材用材料１０を注入し、支持材用材料を固化させることにより支持材と造形層とで構成される層を設ける工程と、支持材と造形層とで構成される層から規制部材１５を除去する工程と、支持材と造形層とで構成される層を中間転写体１で支持しながら、規制部材を除去したことで露出した支持材と前記造形層とで構成される層の面と、形成中の構造体と構造体を支持する支持材との面と、を合わせる工程と、支持材と造形層とで構成される層から中間転写体１を除去する工程と、をこの順に行うことを特徴とする構造体の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
形成中の構造体を支持材で支持しながら、前記構造体となるための造形層を積層することによって前記構造体を製造する構造体の製造方法において、
中間転写体の表面に設けられた前記造形層を用意する工程と、
前記造形層の前記中間転写体と接する面と反対側の上面を規制するための規制部材の規制面を前記造形層の上面に当接させ、前記当接が行われた状態で前記造形層の周囲の前記中間転写体と前記規制部材との間を満たすように前記支持材となるための支持材用材料を注入し、前記支持材用材料を固化させることにより前記支持材と前記造形層とで構成される層を設ける工程と、
前記支持材と前記造形層とで構成される層から前記規制部材を除去する工程と、
前記支持材と前記造形層とで構成される層を前記中間転写体で支持しながら、前記規制部材を除去したことで露出した前記支持材と前記造形層とで構成される層と、前記形成中の構造体または前記構造体を支持する支持材とを重ねる工程と、
前記重ねる工程において重ねられた前記支持材と前記造形層とで構成される層から前記中間転写体を除去する工程と、
をこの順に行うことを特徴とする構造体の製造方法。
【請求項２】
前記造形層を用意する工程において、前記造形層となるための造形材料を前記中間転写体の表面に提供し、前記造形層となるための材料と前記規制面とを当接させることにより前記造形層を形成することを特徴とする請求項１に記載の構造体の製造方法。
【請求項３】
前記造形層を用意する工程において、液体を吐出口から吐出する液体吐出ヘッドから前記造形層となるための造形材料を前記中間転写体の表面に吐出することにより前記造形材料を前記中間転写体の表面に提供することを特徴とする請求項１または２に記載の構造体の製造方法。
【請求項４】
前記造形材料は紫外線の照射を受けることにより硬化し、前記規制面と前記造形層の前記反対側の面とを当接させた状態で前記造形材料に紫外線を照射することによって、前記造形層を形成することを特徴とする請求項２または３に記載の構造体の製造方法。
【請求項５】
紫外線を、前記規制部材の規制面を透過させて前記造形材料に照射することを特徴とする請求項４に記載の構造体の製造方法。
【請求項６】
前記支持材用材料はパラフィンワックスであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の構造体の製造方法。
【請求項７】
形成中の構造体を支持材で支持しながら、前記構造体となるための造形層を積層することによって前記構造体を製造する構造体の製造装置において、
中間転写体の表面に設けられた前記造形層を用意する手段と、
前記造形層の前記中間転写体と接する面と反対側の上面を規制するための規制部材の規制面を前記造形層の上面に当接させ、前記当接が行われた状態で前記造形層の周囲の前記中間転写体と前記規制部材との間を満たすように前記支持材となるための支持材用材料を注入し、前記支持材用材料を固化させることにより前記支持材と前記造形層とで構成される層を設ける手段と、
前記支持材と前記造形層とで構成される層を設ける手段によって設けられた前記支持材と前記造形層とで構成される層から前記規制部材を除去する手段と、
前記支持材と前記造形層とで構成される層を前記中間転写体で支持しながら、前記規制部材を除去する手段が前記規制部材を除去したことで露出した前記支持材と前記造形層とで構成される層の面と、前記形成中の構造体または前記構造体を支持する支持材と、を重ねる手段と、
前記重ねる手段によって重ねられた前記支持材と前記造形層とで構成される層から前記中間転写体を除去する手段と、
を有することを特徴とする構造体の製造装置。
【請求項８】
前記造形層を用意する手段は、前記造形層となるための造形材料を前記中間転写体の表面に提供し、前記造形層となるための材料と前記規制面とを当接させることにより前記造形層を形成することにより前記造形層を用意することを特徴とする請求項７に記載の構造体の製造装置。
【請求項９】
前記造形層を用意する手段は、液体を吐出口から吐出する液体吐出ヘッドから前記造形層となるための造形材料を前記中間転写体の表面に吐出することによって、前記造形材料を前記中間転写体の表面に提供することを特徴とする請求項７または８に記載の構造体の製造装置。
【請求項１０】
前記造形材料は紫外線の照射を受けることにより硬化し、前記規制面と前記造形層の前記反対側の面とを当接させた状態で前記造形材料に紫外線を照射することにより、前記造形層を形成することを特徴とする請求項８または９に記載の構造体の製造装置。
【請求項１１】
前記規制部材は紫外線を照射する手段を備え、紫外線を、前記規制部材の規制面を透過させて前記造形材料に照射することを特徴とする請求項１０に記載の構造体の製造装置。
【請求項１２】
前記支持材用材料はパラフィンワックスであることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の構造体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造体の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、立体物の断面パターンに加工した紙やフィルムを積層することで任意の立体物を作成する立体造形方法がある。この方式はシート積層法と呼ばれ、あらかじめ準備されたシートをカッターやレーザーで切断し積層することで立体物を得るため、層の厚み精度が良く、積層方式の立体造形法の中では比較的シンプルな構成で装置化が出来る利点がある。
【０００３】
このような立体物の造形方法の一例として、立体物となる材料を積層して最終的な構造物を製造する積層造形方法が知られている。
【０００４】
積層造形法における特徴的な制約として、サポートを必要とすることが挙げられる。積層造形法では、層状に形成したパターンを積み上げて行くため、たとえば、垂れ下がった木の枝先のように、製造途中で孤立部（オーバーハング部）が存在する造形物は製造が困難である。このような部分を積層造形で作るためには、孤立部となりうる下部に、最終状態では不要となる“支え”＝サポートを作りこみ、造形終了後に何らかの手段で除去することが必要となる。
【０００５】
シート積層法においてもオーバーハング部を造形するにはサポートが必要であり、基本的にはカットした余白を取り除かずに積層し、造形終了後に除去する事でサポートとしている。
【０００６】
しかし、複雑に入り組んだような形状であると、シートは元々１枚の固体であるため、造形後に余白を除去することが困難となる。よって、シート積層方式で高精細な造形物を作成することは非常に困難であった。
【０００７】
これに対し、サポート除去を軽減させるために、モデル材とは別材料でサポートを形成する方式がある。
【０００８】
これによれば、サポートが溶けて造型材が溶けないような溶解剤を用いれば、サポートが容易に除去できる。また、溶解しないまでも外し易い材料を用いれば作業負荷を大きく軽減することが出来る。
【０００９】
特許文献１では、装置内で造形材料により立体物の形状の層（モデル部）を形成した後に、この層を囲むようにサポートとなる材料を設けてパターニングを行う。これにより支持部材（サポート）を形成し、サポートと形成途中の立体物の層の上にさらに立体物となる材料を積層する方法が開示されている。これによるとサポート部はモデル部と異なった材料で構成できるため、サポートの除去も容易に行うことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−３０５４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１の方法では、層の厚さの精度が十分ではないと考えられる。積層造形法においては、精度が良い造形を実現するには積層される層の厚さにも十分な精度が求められる。特許文献１の方法のように、造形される立体物とサポートとを異なる材料で形成する場合、以下のようなことが懸念される。１つ目として、造形される立体物とサポート部の位置合せの問題があげられる。位置がずれると隙間が出来てオーバーハング部を支えられない。また、造形材料とサポート部とが重なってしまうと突起になってしまったり、造形材料表面の接着性を低下させ、結果、立体物の強度が脆弱になる懸念がある。２つ目として、材料の体積収縮の問題がある。異なる材料で均一な厚さの層を形成することは、材料を供給する際に要求される精度的にも、環境の影響を受けた体積変化の観点からも、難しい制御が必要とされる。このように、ＵＳ２００１／００４２５９８では、精密な位置決め機構を必要としたり、積層される層の厚み精度が十分なものとならないという課題がある。
【００１２】
本発明は上記を鑑みなされたものであり、装置を複雑化することなく、構造体をサポートする支持材の除去を容易に行いつつ、形状精度の高く構造体を得ることが可能な製造方法およびそのような製造方法を実現する製造装置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】
【００１３】
本発明は、形成中の構造体を支持材で支持しながら、前記構造体となるための造形層を積層することによって前記構造体を製造する構造体の製造方法において、中間転写体の表面に設けられた前記造形層を用意する工程と、前記造形層の前記中間転写体と接する面と反対側の上面を規制するための規制部材の規制面を前記造形層の上面に当接させ、前記当接が行われた状態で前記造形層の周囲の前記中間転写体と前記規制部材との間を満たすように前記支持材となるための支持材用材料を注入し、前記支持材用材料を固化させることにより前記支持材と前記造形層とで構成される層を設ける工程と、前記支持材と前記造形層とで構成される層から前記規制部材を除去する工程と、
前記支持材と前記造形層とで構成される層を前記中間転写体で支持しながら、前記規制部材を除去したことで露出した前記支持材と前記造形層とで構成される層と、前記形成中の構造体または前記構造体を支持する支持材とを重ねる工程と、前記重ねる工程において重ねられた前記支持材と前記造形層とで構成される層から前記中間転写体を除去する工程と、をこの順に行うことを特徴とする構造体の製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、積層過程で構造物となる層の面と支持材の層の面とに段差が生じることを抑制することができ、形状精度よく形成された構造体を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る造形装置の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る造形装置における造形の工程を示す模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る構造物の製造方法の一例と比較形態の構造物の製造方法とのそれぞれについて各工程の様子を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る積層造形装置の機能を示す概念図である。
【図５】形成する構造体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
（実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る立体構造物である造形物の製造方法を実施する製造装置である積層造形装置の一例を示す模式図である。造形装置３００には、中間転写体１が設けられ、搬送機構２によって搬送される。ベルト状に配置した中間転写体１上で造形層１００を形成し、搬送機構２によって造形層１００は造形台８の位置に送られる。ここで形成途中の構造体４を支持するための、支持材用材料から形成された支持材としてのサポート材６に支持されている形成途中の構造体４の上面５０１に当接し、構造体４に積層される。造形層１００は、その周囲を囲むサポート材６とともに一枚の層として積層される。造形層１００およびサポート材６の形成については後述する。７はガイドであり、昇降機構１６，５がガイド７に沿って移動可能となっている。中間転写体上で造形層１００を作成する際には、造形層を形成するための造形材料を中間転写体に付与し所望のパターンに形成するための液体吐出ヘッド３と、後述するサポート材料を充填する際に上壁、側壁の役割を果たす規制容器１５とを設計位置に合わせ、昇降機構１６，５により各ユニットを設計高さに昇降させる。これにより液体吐出ヘッド３と規制容器１５と中間転写体１の転写面との距離を調整する。１１はサポート充填機構であり、サポート材６となるサポート材料１０を流動状態で規制容器１５内に充填する。１９は塗布機構であり、形成された造形層に粘着性が無い場合には塗布機構１９により造形層１００の転写面に積層のための熱硬化性、または紫外線硬化性等の接着剤、もしくはそれ以外の接着剤を付与する。造形台８には高さを調整するための昇降機構９が設けられている。ＵＶランプ１８は塗布機構１９で塗布された接着剤を硬化させるための手段である。１４はクリーニングユニットであり、転写を終了した中間転写体の面を再度の使用のために清浄な面とする。図示した形態は液体吐出ヘッド３と規制容器１５が造形台８に対して中間転写体１を挟んで反対側に設けられているが、造形台８を液体吐出ヘッド３と規制容器１５と同じ側に設けることも可能である。
【００１８】
次いで、造形層１００の形成方法を、図１とともに図２を参照して説明する。図２は本発明の実施形態に係る造形層の製造方法の工程を説明するための模式的断面図であり、図１に示す装置の液体吐出ヘッド、規制容器１５付近の様子を示している。
【００１９】
まず、図２（ａ）に示すように、中間転写体１上に液体吐出ヘッド３により造形層１００を形成するための造形材料であるインク４を吐出してインクのパターンを形成する。ここで、中間転写体１は、表面に造形層１００を形成した後、転写させる必要があるため、造形層１００を形成する材料に対して離型性の高い材料が好ましい。また、転写時の表面追従性を高めるために弾性を有することが望ましい。材料としてはフッ素やシリコーンを有する化合物や、オイルを含有させているようなゴム材料であり、具体的には、フッ素ゴムやシリコーンゴムが望ましい。エラストマ−表面にフッ素フィルムを配したような２層構成であっても使用できる。使用する造形材料によっては、中間転写体表面に弾かれやすくなってしまうこともあり得るが、その場合は離型性を損なわない程度に中間転写体の表面に処理を施しておくとよい。本実施形態で使用する装置においては、ＵＶ光を透過させることのできるように、透明材料により構成された中間転写体を用いている。
【００２０】
また、図１、２の装置では、中間転写体１上に造形層となるための材料を提供する手段として液体を吐出する吐出口を有する吐出ヘッドによりインクを所望の位置に吐出することによる方法を例示しているが、これに限られる物ではない。他の手段の例としては電子写真、ディスペンサなどのデジタル記録装置や、オフセット印刷やスクリーン印刷などの有版方式のパターニング手法を用いて、使用する版を代えながら使用することも出来る。また、フォトリソグラフィ手法や電解メッキなどの手法で得られるパターンでも、問題なく使用できる。本発明では、其々の手法・材料に最適な環境で製造したパターンを使用することが出来る。すなわち、パターニング手段は、造形物の材料や造形精度により制限少なく選択することが出来る。中でも、非接触でパターニングが行えるインクジェットは好適なパターニング手段である。
【００２１】
また、本実施形態ではインク４としてＵＶインクを用いている。ＵＶインクは紫外線を照射することで固体化してプラスチックとなるので、軽量で比較的丈夫である点が好ましい。ＵＶインクのほかにも、ホットメルトインクや熱硬化インクなども好適に使用することが出来る。また、複数のインクパターン形成手段を用いて材料を複合化したり、所望の色にしたりすることも可能である。用いるパターニング装置の適用範囲内で造形材料は自由に選べ、また、使用したい材料に応じてパターニング装置を選択することが出来る。
【００２２】
次いで、図２（ｂ）に示すように、インク４のパターンの上に規制容器１５を移動させる。
【００２３】
次いで、図２（ｃ）に示すように、適切な設計ギャップになるように規制容器１５を下降させる。このとき、パターン歪みが発生しないようにインク４の量が多すぎないようにすることが望ましい。また、規制容器１５の天井面は、サポート材の上面を規制する規制面として機能するため、この天井面にインク４が接触するように、付与されるインク量が管理されていることが望ましい。上面の規制部材１５ａである規制容器１５の規制面は精度よく平坦化されており、また、造形材料を硬化させるためのＵＶランプ１３が規制容器１５の上部に設置されており、規制部材１５ａはＵＶランプ１３からの紫外線を効率よく透過させうる透明材料で構成されている。インク４は、規制部材１５ａと当接して厚みを規制部材１５ａで規制された状態でＵＶランプ１３からの光を受けて硬化することで固体化し、成形された造形層１００となる。
【００２４】
次いで、図２（ｄ）に示すように、以上で用意された造形層１００が配置されている規制容器１５内にサポート材６となるサポート材料１０を充填する。支持材用材料であるサポート材料１０としては、外部からの刺激により液体が固体化する材料が好ましい。さらに、造形物からの除去が容易な材料が好ましい。外部からの刺激としては、熱、光、電力、磁力、振動などがあり、とりわけ熱は材料の可逆性を生かし易い刺激である。本実施形態ではパラフィンワックスを用いる。サポート材６として、たとえばパラフィンワックスを用いた場合、融点以上の温度で注入を行い、融点以下に温度を下げることにより固化させることが出来る。さらに、サポート材の融点を造形材料の融点より低く設定すれば、造形終了後、全体をサポート材の融点以上、造形材料の融点以下に一定時間保つことで容易にサポート材の除去を行うことが出来る。規制容器内にサポート材料を注入すると、造形層１００のない空間を満たして余剰量がオーバーフロー１２から排出されたら注入を停止する。サポート材料１０は造形層１００の存在しない空間に自動的に流れ込むのでアライメントや層の厚さを規制する必要は無い。このとき、サポート材料１０の厚さは規制部材１５ａによって規制され、造形層１００とサポート材６との上面（ここでは中間転写体１と反対側の面）とが揃えられる。具体的な注入手段としては、加圧注入、減圧吸引など、通常の液体移動手段を用いることが出来る。充填不良を防止するためには流路に温調機構を設けて加熱し流動性を高めることや、超音波振動子などにより微小な高周波振動を与えたり、減圧するなどして充填を補助することも有効である。
【００２５】
次いで、図２（ｅ）に示すように、自然冷却でパラフィンワックスが固化してサポート材６が形成されたら規制容器１５を剥離して除去する。中間転写体１上に造形層１００とサポート材料１０とが規制部材１５ａで制御された厚さでパターンシート１０１が形成される。規制面から離れて露出したパターンシート１０１の上面は規制部材１５ａの表面に、裏面は中間転写体１の表面に其々ならって整面されているので、平滑で厚みムラがなく、さらに造形層１００とサポート材６との間での段差の発生を抑制することが出来る。
【００２６】
こうして作成されたシートを搬送機構２で矢印の方向に搬送させ、規制容器１５の反対側へとパターンシート１０１を移動させる。なお、パターンシート、ローラー２は説明の都合上の大きさで表示してあるが、パターンシートはローラーの湾曲に追従して造形台８へと問題なく搬送される。
【００２７】
パターンシートを搬送しながら、塗布機構１９によりパターンシート１０１の転写表面に接着剤を塗布する。用いられる接着剤の種類に特に制限はないが、造形層１００の材料に合わせて、たとえば収縮率や接着強度を指標として選ぶことが望ましい。接着剤の塗布手段は、ロールコーター形状を図示しているが、これに限定を受けず、スプレーのような噴射形態の塗布機構１９でも使用可能である。インクジェットのように、造形層１００の表面形状に応じて接着剤の塗布部分を規定できる塗布機構は非常に好適である。例えば造形層１００に選択的に接着剤を付与し、サポート材６に付与しないようにすると、造形終了時にサポート材６を除去して構造体を得た後、サポート材６上に付与された接着剤が構造体の接着剤一体となったまま残留するのを抑えることができ、別途接着剤を除去する必要がなく、好適である。ロールコーターを用いる場合はコートロールの表面に意図的に凹凸をつけて、接着剤を微細な孤立ドット形状に付与するとサポート材６ともに接着剤が除去されやすく、サポート材６の接着剤が構造体に残留することを抑制できる。スプレー塗布の場合も、塗布量を加減し、連続膜とならない塗布量に塗布止めておくと同様の効果を得ることが出来る。
【００２８】
本実施形態では、接着剤に水性のＵＶ接着剤を用いている。サポート材６にパラフィンワックスなど、接着剤を弾く成分を用いれば、全面塗布したとしても、接着剤はパラフィンワックスには付着しないので、自動的に造形層１００上だけに付与することが出来る。
【００２９】
図１に示すように、接着剤が塗布されたパターンシート１０１はさらに搬送されて造形台８の位置で位置決めされる。造形台８が上昇し、シートに接触すると中間転写体１の裏面側に配置されたＵＶランプ１３から光が照射されて接着剤が硬化してパターンシートと形成中の構造体４、サポート材６との接着が完了する。
【００３０】
積層時の接着方法は、接着剤の塗布に限定されず、たとえば、造形層を熱可塑性樹脂で形成し、積層時に加熱を行うことで溶融状態とし、接着剤を用いずに積層させることも可能である。
【００３１】
図１の装置では、転写が終了した中間転写体はクリーニングユニット側に巻き取られ、再利用される構成となっているが、これに限定されない。
【００３２】
これらの工程を所定回繰り返すとサポート材６に内包された状態で構造体が造形される。最後にサポート材料を除去すると造形物の完成となる。図１の装置で用いられるサポート材料の例であるパラフィンワックスであれば、パラフィンワックスの融点以上に加熱すれば自動的にサポート材の除去ができる。
【００３３】
本発明の実施形態によれば形状精度高く構造体を作ることが出来る。図３はパターンシートの厚み精度が造形物に与えるひずみについて説明する断面図である。図３において、（Ａ１）〜（Ａ８）は比較形態の方法を説明する図であり、（Ｂ１）〜（Ｂ７）は本発明の実施形態を説明するための模式図である。図３では、図５に示すような構造体５００を得るために行う工程を示しており、図５においてＡ−Ａ’を通り構造体５００に垂直に構造体５００を切断した場合の切断面の位置での様子を示している。
【００３４】
［工程１］比較形態では中間転写体２１上にインク２６を付与する（Ａ１）。実施形態でも中間転写体１上にインク４を付与する（Ｂ１）。
【００３５】
［工程２］実施形態ではサポート材が無い状態で造形層１００の上面に規制部材１５ａを当てて造形層１００の厚さを設計した厚さに整える（Ｂ２）。一方比較形態では、平坦化はサポート材料を付与した後に行われるので工程２はスキップされる。
【００３６】
［工程３］比較形態では、インク２６のパターンに隣接する様にサポート材料２１０を付与する（Ａ３）。インク２６のパターンに精密に位置合せをしながらサポート材料２１０を厳密に適性量配置してゆく必要がある。一方、実施形態では位置決めすること無しに隙間が埋まるまで液体状態のサポート材料１０を充填するだけである（Ｂ３）。
【００３７】
［工程４］比較形態は切削ローラーでインクパターン２６、サポート材料２１０の表面を設計膜厚まで削り、平坦化する。この時、切削カスが形成パターン上に付着しないような機構が必要となる。
【００３８】
［工程５］造形材料、サポート材料の硬化が進み、体積変化がおこった状態を示す（Ａ５、Ｂ５）。サポート材料と造形材料とは別材料であるので体積変化率が異なるので変形が生じる事になる。比較形態では層状パターンの上面が開放されているため膜厚方向に収縮が起こり硬化して形成された造形層２１００とサポート材１７との間で段差が生じる（Ａ６）。一方実施形態では規制部材１５ａが造形層１００の上面を規制しているため、サポート材料１０の収縮は側面方向で生じるため、厚みの変化が抑制され、また表面平坦性は損なわれることがない（Ｂ６）。
【００３９】
こうして出来たパターンシートを積層して得られた構造体を比較すると、比較形態ではシート内の厚み差があるため、各層間に隙間ができている（Ａ７）。このため、（Ａ８）で示すように構造体に歪みが生じてしまうが、実施形態では、（Ｂ７）で示すように、パターンシートの厚さが均一であり、構造物に歪みは生じにくい。
【００４０】
図４は図１の造形装置の制御系の一例である。全体を符号３００で示す造形装置において、１０１は系全体の主制御部をなすＣＰＵであり、各部を制御する。１０２はメモリであり、１０１ＣＰＵの基本プログラムを格納したＲＯＭや、１０３インターフェイスから取り込まれる造形物データの保存やデータ処理を行うためのワークに使用されるＲＡＭ等により構成される。ＣＰＵ１０１が造形開始の信号を受理すると、造形物データを設定条件に伴い出力するスライスデータに変換する処理が開始されるとともに、搬送機構２、液体吐出ヘッド３、昇降機構５、昇降機構９、昇降機構１６、サポート充填機構１１の状態を確認する通信を行う。造形が開始可能な状態であれば、位置検出１０５の情報から搬送機構２、昇降機構１６が所定位置に移動し、液体吐出ヘッド３に吐出信号が送られ造形が開始する。またＵＶランプ１３、１８もＣＰＵによって制御される。
【００４１】
（実施例）
以下に本発明の実施例を示す。実施例として図１に示す造形装置を用いて構造体の製造を行う例を説明する。
【００４２】
目的とする構造体のデータをＣＡＤデータ等で取得したものをあらかじめ所定の層間隔でスライスデータとしておく。本実施例では２５μｍ間隔のスライスデータを使用した。
【００４３】
中間転写体１は５０μｍ厚のＰＥＴフィルム上にシリコーンゴム（ＫＥ４２ＴＳ：信越化学製）を１００μｍの厚みで形成したベルトを用いた。
【００４４】
まず、この中間転写体１上に液体吐出ヘッド３を用いて第一層スライスデータに従ってＵＶインク４（造形材料）を付与してパターンを形成した（図２（ａ））。このとき着色ＵＶインクの他にクリアインクを用いてパターンを形成するインク体積を一定化する調節を行った。
インク付与条件
液滴のサイズ＝３０ｐｌ
液滴の付与間隔＝６００ｄｐｉ
アドレス当たりのインク付与量＝１５０ｐｌ
インク処方
・顔料：１部
ブラック：カーボンブラック
シアン：ピグメントブルー１５
マゼンタ：ピグメントレッド７
イエロー：：ピグメントイエロー７４
ホワイト：酸化チタン
クリア：微粒子シリカ
・アクロイルモルフォリン（興人（株）製）：２０部
・カプロラクタム変性ジペンタエリスリトールジアクリレート：１５部
（カヤラッドＤＰＣＡ６０：日本化薬（株）製）
・テトラエチレングリコールジアクリレート：１５部
（ビスコート＃３３５ＨＰ：大阪有機化学（株）製）
・ＰＯ−Ａ：３４部
（ビスコート＃１９２：大阪有機化学（株）製）
・光反応開始材（イルガキュア９０７：ＢＡＳＦ製）：１０部
・２，４，６トリメチルベンゾイルフェニルエトキシフォスフィンオキシド：５部
（Ｌｕｃｒｉｎ  ＴＰＯ−Ｌ：ＢＡＳＦ製）
次いで上のインク４のパターンを搬送し、インク４のパターンを規制容器１５の下の位置まで移動させた。
【００４５】
次いで規制容器１５を下降させて、規制部材１５ａをインク４のパターンに接触させ、規制容器上部のＵＶランプ１３を点灯し、規制容器１５内のインクのパターンを固体化させて造形層１００を形成した（図２（ｃ））。
【００４６】
次いで、規制容器１５内を約６０℃に加熱し、流動状態にしたサポート材料１０（パラフィンワックス１１５°Ｆ：市販品）を充填した（図２（ｄ））。
【００４７】
規制容器１５を送風にて冷却してパラフィンワックスを固体化させてサポート材６を形成し、常温に戻った段階で規制容器１５を上昇させてパターンシート１０１を得た（図２（ｅ））。
【００４８】
次いで、パターンシート１０１を搬送し、上面に接着剤（ＵＶ１０００：ダイキン工業製）を表面に凹凸構造を有するロールコーターで微細孤立点状に塗布した。そして、接着剤が塗布されたパターンシート１０１を造形台８の位置まで搬送し、位置決めを行った後造形台８を上昇させ接着層を介してパターンシートを形成中の構造体に積層した。この状態で中間転写体裏面のＵＶランプ１８を点灯させて接着剤を硬化させた。次いで、接着剤が硬化したら造形台８を下降させて積層されたパターンシートから中間転写体１を剥離してパターンシートを造形台８側の構造体に転写した。
【００４９】
以上のパターンシートの作成と積層を繰り返し、構造体の断面のパターンシート全ての積層を終了した後、サポート材と構造体とを６０℃まで昇温させるとサポート材が溶融し、着色された造形物を取り出すことが出来た。出来上がった構造体は所望の精度に形成されており、層間での剥離などの欠陥は見られなかった。
【００５０】
以上説明した実施形態によれば、造形材料によるパターン上面に規制部材を当てることで造形材料パターンと同じ高さの空間を作り、この空間にサポート材料を充填することで、形成するパターンシートの厚みの精度を得ることが出来る。また、規制部材で区切られた空間にサポート材料を流動状態で充填することで、位置あわせ作業を必要とせずとも隙間や重なりが抑制された高精度なパターンシートを作成することが出来る。加えて、造形層の上面は、規制部材の規制面により保護されるため、サポート材料の混入や付着などによる汚染を防ぐことができ、清浄な面に保つこともできる。そのため、次に重ねる層との接着が良好なものとなる。加えて、固液相変化するサポート材料を用いることでサポートの除去が容易とすることが出来る。可逆性のサポート材料は再利用する事もできる。このようにして、形状精度よく形成された構造体を得ることが可能となる。
【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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