(57)【要約】【課題】圧力を加えられることにより厚さのムラが発生することを防止できるインク層を形成する。【解決手段】３次元造形物の製造方法は、インクジェットヘッド３０が走査する第１方向に交わる第２方向に沿って設けられた複数のノズル１からなる複数のノズル列１０のうち、少なくとも１つのノズル列から、光が照射されることで硬化するインクを吐出して、１つの上記インク層５０を形成するインク吐出工程と、上記インク吐出工程で１つの上記インク層５０を形成した後、光を照射することによって、１つの上記インク層５０を硬化させる紫外線照射工程と、を包含している。【選択図】図１
2015202689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク層を積層させて３次元造形物を形成するための３次元造形物の製造方法であって、
インクジェットヘッドが走査する第１方向に交わる第２方向に沿って設けられた複数のノズルからなる複数のノズル列のうち、少なくとも１つのノズル列から、光が照射されることで硬化するインクを吐出して、１つの上記インク層を形成するインク吐出工程と、
上記インク吐出工程で１つの上記インク層を形成した後、光を照射することによって、１つの上記インク層を硬化させる紫外線照射工程と、を包含することを特徴とする３次元造形物の製造方法。
【請求項２】
上記インク吐出工程では、上記第１方向に移動するノズルの軌跡が、互いに重ならないように、複数の上記ノズル列が配列されており、上記インクを吐出することを特徴とする請求項１に記載の３次元造形物の製造方法。
【請求項３】
上記インク吐出工程では、上記ノズル列から上記インクを吐出しながら、上記インクジェットヘッドを走査して、１回の走査で上記１つのインク層を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の３次元造形物の製造方法。
【請求項４】
上記インク吐出工程では、１つの上記ノズル列から上記インクを吐出しながら、上記インクジェットヘッドを走査して、複数回の走査で、上記１つのインク層を形成することを特徴とする請求項１に記載の３次元造形物の製造方法。
【請求項５】
上記紫外線照射工程の後、加圧手段よって上記１つのインク層を平坦にする平坦化工程を包含することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の３次元造形物の製造方法。
【請求項６】
インク層の上を走査するインクジェットヘッドと、
上記インクジェットヘッドが走査する第１方向に交わる第２方向に沿って設けられた複数のノズルからなる複数のノズル列と、を備え、
複数の上記ノズル列を、上記第１方向に移動する或るノズル列のノズルの軌跡と、上記第１方向に移動する別のノズル列のノズルの軌跡とが互いに重ならないように配列していることを特徴とする３次元造形物の製造装置。
【請求項７】
インク層を平坦化させる加圧手段を備えていることを特徴とする請求項６に記載の３次元造形物の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元造形物の製造方法及び３次元造形物の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３次元の立体物を造形する手法としては、特許文献１にあるようなシート積層法のほか、溶融物堆積法（ＦＤＭ：Fused Deposition Molding）、インクジェット法、インクジェットバインダ法、光造形法（ＳＬ：Stereo Lithography）、粉末焼結法（ＳＬＳ：Selective Laser Sintering）などが知られている。
【０００３】
中でも、インクジェット法として、３Ｄプリンターによって紫外線硬化性樹脂を噴射しマスクパターンを積層する方法が多用されている。この方法は、最終製品の外観内観のデザイン・機構等を三次元ＣＡＤによってデータ化した後、コンピュータによって該データをスライスして薄板を重ね合わせるような多層型のマスクパターンデータを作成し、紫外線硬化性樹脂をマスクパターンデータに則してヘッドより噴射して積層することにより立体物を製造する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−７１５３０号公報（２００３年３月１１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インクジェット法による３次元造形物の製造では、マルチパス方式によって３次元造形物を構成する１つのインク層を形成し、当該インク層を積層していくことによって３次元造形物を製造する。
【０００６】
本願の発明者らは、マルチパス方式によって、インクジェットヘッドを走査させて紫外線硬化型インクを吐出しつつ、紫外線を照射することでインク層を硬化させると、１つのインク層において硬さにばらつきが生じることを見出した。
【０００７】
１つのインク層において生じる硬さのばらつきとは、図４の（ａ）〜（ｃ）に示すように生じる。マルチパス方式では、１回目のインクジェットヘッドの走査において紫外線硬化型インクからなるインク６０を吐出し、インク６０に紫外線照射する（図４の（ａ））。続いて、２回目のインクジェットヘッドの走査においてインク６０の上にインク６０’を吐出し、紫外線照射する。その後、インク６０’の上にインク６０”を吐出し、紫外線を照射する（図４の（ｂ））。つまり、インク６０は、３回紫外線を照射されており、インク６０”は１回のみ紫外線が照射されていることになる。このため、インク６０、６０’及び６０”において硬さにばらつきが生じる。
【０００８】
このため、後の工程において、インク６０、６０’及び６０”を平坦化するためにローラ等によって圧力を加えると、インク６０、６０’及び６０”の硬さの違いに起因して、形成されたインク層６０（２）に厚さのムラが生じる（図４の（ｃ））。従って、インク層６０を均一な厚さにすることができず、３次元造形物を製造するときに歪が生じるという問題がある。
【０００９】
すなわち、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、圧力を加えられることにより厚さのムラが発生することを防止できるインク層を形成することができる３次元造形物の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明に係る３次元造形物の製造方法は、インク層を積層させて３次元造形物を形成するための３次元造形物の製造方法であって、インクジェットヘッドが走査する第１方向に交わる第２方向に沿って設けられた複数のノズルからなる複数のノズル列のうち、少なくとも１つのノズル列から、光が照射されることで硬化するインクを吐出して、１つの上記インク層を形成するインク吐出工程と、上記インク吐出工程で１つの上記インク層を形成した後、光を照射することによって、１つの上記インク層を硬化させる紫外線照射工程と、を包含することを特徴としている。
【００１１】
上記構成によれば、インク層を形成するために要するインクを吐出した後に、当該インク層に同じ条件で紫外線を照射することができる。このため、インク層を均一に硬化させることができる。従って、圧力を加えられることにより、インク層の厚さのムラが発生することを防止できるインク層を形成することができる。つまり、３次元造形物を製造するために適したインク層を形成することができる。
【００１２】
本発明に係る３次元造形物の製造方法の一態様は、上記インク吐出工程では、上記第１方向に移動するノズルの軌跡が、互いに重ならないように、複数の上記ノズル列が配列されており、上記インクを吐出する。
【００１３】
上記構成によれば、１回のインクジェットヘッドの走査によって形成されるインク層の解像度を高くすることができる。このため、１つのインク層を形成するために要するインクジェットヘッドの走査の回数を少なくすることができる。
【００１４】
本発明に係る３次元造形物の製造方法の一態様は、上記構成に加えて、上記インク吐出工程では、上記ノズル列から上記インクを吐出しながら、上記インクジェットヘッドを走査して、１回の走査で上記１つのインク層を形成する。
【００１５】
上記構成によれば、１回のインクジェットヘッドの走査によって１つインク層を形成するため、１回の紫外線照射によって硬さの均一なインク層を形成することができる。
【００１６】
本発明に係る３次元造形物の製造方法の一態様は、上記インク吐出工程では、１つの上記ノズル列から上記インクを吐出しながら、上記インクジェットヘッドを走査して、複数回の走査で、上記１つのインク層を形成してもよい。
【００１７】
上記構成によれば、１つのノズル列を備えたインクジェットヘッドに複数回の走査をさせることで、１つのインク層を形成した後に紫外線を照射することができる。このため、インク層を均一に硬化することができる。従って、圧力を加えられることにより厚さのムラが発生することを防止できるインク層を形成することができ、３次元造形物を製造するために適したインク層を形成することができる。
【００１８】
本発明に係る３次元造形物の製造方法の一態様は、上記構成に加えて、上記紫外線照射工程の後、加圧手段よって上記１つのインク層を平坦にする平坦化工程を包含する。
【００１９】
上記構成によれば、硬さの均一なインク層に圧力を加えることによって、厚さのムラのない平坦なインク層を形成することができる。
【００２０】
本発明に係る３次元造形物の製造装置の一態様は、インク層の上を走査するインクジェットヘッドと、上記インクジェットヘッドが走査する第１方向に交わる第２方向に沿って設けられた複数のノズルからなる複数のノズル列と、を備え、複数の上記ノズル列を、上記第１方向に移動する或るノズル列のノズルの軌跡と、上記第１方向に移動する別のノズル列のノズルの軌跡とが互いに重ならないように配列している。
【００２１】
上記構成によれば、インクジェットヘッドが１回の走査によって吐出することができるインク層の解像度を高くすることができる。また、硬さの均一なインク層を形成することができる。つまり、本発明に係る３次元造形物の製造方法を好適に実施することができる。
【００２２】
本発明に係る３次元造形物の製造装置は、インク層を平坦化させる加圧手段を備えている。
【００２３】
上記構成によれば、インク層に圧力を加えることにより平坦なインク層を形成することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、圧力を加えられることにより厚さのムラが発生することを防止できるインク層を形成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る３次元造形物の製造方法の概略を説明する図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る３次元造形物の製造方法の概略を説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る３次元造形物の製造装置が備えているインクジェットヘッドの概略を説明する図である。
【図４】従来のインクジェット法による３次元造形物の製造における問題点を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜第１の実施形態＞
図１を用いて本発明の一実施形態（第１の実施形態）に係る３次元造形物の製造方法についてより詳細に説明する。
【００２７】
図１の（ａ）〜（ｂ）に示すように、一実施形態に係る３次元造形物の製造方法は、インクジェットヘッド３０が走査する第１方向（Ｘ方向）に交わる第２方向（Ｙ方向）に沿って設けられた複数のノズル１からなる複数のノズル列１０のうち、光が照射されることで硬化するインクを吐出して、１つの上記インク層５０を形成するインク吐出工程と、インク吐出工程で１つの上記インク層５０を形成した後、光を照射することによって、１つの上記インク層５０を硬化させる紫外線照射工程と、を包含している。
【００２８】
これによって、インク層５０を形成するために要するインクを吐出した後に、当該インク層５０に同じ条件で紫外線を照射することができる。このため、インク層５０を均一に硬化させることができる。従って、圧力を加えられることにより、インク層に波状のムラが発生し、厚さが不均一になることを防止できるインク層５０を形成することができる。つまり、３次元造形物を製造するために適したインク層５０を形成することができる。この、インク層の波状のムラのことを、以下、「パスムラ」ということもある。
【００２９】
また、本実施形態では、インクジェットヘッド３０の１回の走査で複数のノズル列１０からインクを吐出することで１つのインク層５０を形成し、紫外線照射工程を行なう。
【００３０】
また、図１の（ｃ）に示すように、紫外線照射工程の後、加圧手段よって上記１つのインク層を平坦にする平坦化工程を包含している。
【００３１】
本実施形態に係る３次元造形物の製造方法では、ノズル吐出工程、紫外線照射工程及び平坦化工程を繰り返すことによって、１つのインク層５０を積層していく。図１（ａ）〜（ｃ）では、一例として、本実施形態に係る３次元造形物の製造方法による、インク層５０（１）の上へのインク層５０（２）の形成について説明する。
【００３２】
〔インク吐出工程〕
図１の（ａ）に示すように、本実施形態に係る３次元造形物の製造方法が包含しているインク吐出工程では、Ｘ方向に移動するノズル１の軌跡が、互いに重ならないように、複数のノズル列１０が配列されており、上記インクを吐出する。
【００３３】
これにより、１回のインクジェットヘッドの走査によって形成されるインク層５０の解像度を高くすることができる。また、１つのインク層を形成するために要するインクジェットヘッドの走査の回数を少なくすることができる。
【００３４】
また、複数のノズル列１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色に変えて、クリア、白色又は特色のインクを単色で吐出する構成してもよい。これによって、単一色のインク層を好適に形成することができる。
【００３５】
インクジェットヘッドに設けられた複数のノズル列１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色を吐出する構成してもよい。これによって、解像度の高いインク層を形成することができ、繊細な画像を３次元造形物に印刷できる。
【００３６】
（複数のノズル列１０）
図１の（ａ）に示すように、複数のノズル列１０は、一例として、ノズル列１１〜１３からなり、各ノズル列は、複数のノズル１を備えている。ここで、各ノズル列１１〜１３に設けられたノズル１は、ぞれぞれ、ノズル列１１〜１３におけるノズル１の軌跡が互いに重ならないようにずらして配列されている。これによって、複数のノズル列１０の走査方向に交わる方向であるＹ方向に沿った幅ａにおいて、１回の走査によって吐出されるインク層５０の解像度を向上させることができる。つまり、ノズル列１１、ノズル列１２及び１３の何れか１つによるインクの吐出では達成し得ない解像度を得ることができる。
【００３７】
また、図１の（ａ）では、複数のノズル列１０として、３つのノズル列１１〜１３を備えた例を示しているが、ノズル列の数はこれに限定されない。本発明に係る３次元造形物の製造方法では、ノズル列の数と１つのノズル列によって形成できるインク層の解像度とを適宜調整することによって、図１の（ａ）に示す幅ａにおける解像度を向上するとよい。
【００３８】
例えば、ノズル列１１〜１３を互いにずらすように配置して、幅ａにおいて、３００ｄｐｉ以上、２０００ｄｐｉ以下の解像度でインクを一度に吐出すればよい。これによって、インクジェットヘッドを１回走査させることによって十分な解像度のインク層５０を形成することができる（図１の（ｂ））。
【００３９】
（インク）
本発明に係る３次元造形物の製造方法において用いられる光を照射することにすることによって硬化するインクとは、典型的には紫外線硬化型インクである。紫外線硬化型インクとは、紫外線が照射されることによって硬化するインクであり、紫外線の照射を受けることで重合するモノマーまたはオリゴマー等の樹脂をバインダとして含む。このような樹脂としては、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート等が挙げられる。また、紫外線硬化型インクは、光重合開始剤、増感剤等、顔料、及び染料等を含むことができる。また、他の成分として、例えば、レベリング剤、防黴剤等を含んでもよい。
【００４０】
〔紫外線照射工程〕
本実施形態に係る３次元造形物の製造方法では、インク吐出工程で１つのインク層５０を形成した後、光を照射することによって、１つのインク層５０を硬化させる紫外線照射工程と、を包含している。
【００４１】
紫外線照射工程において、紫外線を照射する手段は、特に限定されず、従来公知の紫外線硬化型インクに使用する光源が採用され得るが、一例として、図３の（ａ）に示すように、インクジェットヘッド３０に設けられたＵＶＬＥＤ２０によって紫外線を照射するとよい。
【００４２】
例えば、図３の（ａ）のＸ方向において紙面向かって右側にインクジェットヘッド３０を走査させる場合、複数のノズル列１０によってインクを吐出しつつ、インクジェットヘッド３０の紙面向かって左側に位置するＵＶＬＥＤ２０によってインク層５０に紫外線を照射するとよい。これによって、インクジェットヘッド３０の１回の走査によって、インク吐出工程において１つのインク層を形成し、連続的に紫外線照射工程を行なうことができる。その後、連続的に紫外線照射工程によってインク層５０を硬化させることができる。つまり、硬さの均一なインク層５０をインクジェットヘッド３０の１回の走査によって好適に形成することができる（図１の（ｂ））。
【００４３】
〔平坦化工程〕
本実施形態に係る３次元造形物の製造方法では、紫外線照射工程の後、加圧部（加圧手段）によって上記１つのインク層を平坦にする平坦化工程を包含している。
【００４４】
平坦化工程では、紫外線照射した後のインク層５０に対して加圧手段によって力を加え、インク層５０を平坦化する（図１の（ｃ））。
【００４５】
これによって、インク層５０の厚さを均一にすることができ、インク層５０を精度よく積層することができる。従って、インク層のパスムラによって３次元造形物に歪を生じることを防止できる。
【００４６】
加圧部（加圧手段）としては、例えば、金属ローラ、平板状の金属部材、シリコン等のパッドゴム又はテフロン（登録商標）製のローラやテフロン（登録商標）製のフィルム等を用いてもよい。
【００４７】
平坦化工程では、例えば、ポリエチレンフィルム等を紫外線照射後のインク層５０に被覆し、当該ポリエチレンフィルムを介して、加圧部によりインク層５０に圧力をかければよい。これによって、加圧部がインク層５０のインクによって汚染されることを防止しつつ、好適にインク層５０を平坦化することができる。
【００４８】
図１の（ｂ）に示すインク層５０は、解像度が高く、硬化後の樹脂の硬さが均一である。従って、平坦化工程によって、インク層５０を好適に平坦化することができる（図１の（ｃ））。
【００４９】
一方、マルチパス方式により形成されたインク層６０は、インク層６０、６０’及び６０”においてそれぞれ紫外線が照射された回数が異なる（図４の（ｂ））。従って、加圧手段によってインク層６０に圧力を加えると、インク層６０を形成するインクの硬さのばらつきに起因して、パスムラが生じる（図４の（ｃ））。従って、マルチパス方式によって形成されたインク層６０を積層すると、３次元造形物に歪が生じる。
【００５０】
＜第２の実施形態＞
図２を用いて本発明の一実施形態（第２の実施形態）に係る３次元造形物の製造方法についてより詳細に説明する。
【００５１】
本実施形態に係る３次元造形物の製造方法では、インク吐出工程では、１つのノズル列から上記インクを吐出しながら、インクジェットヘッド３１を走査して、複数回の走査で、上記１つのインク層５０を形成する。
【００５２】
上記の構成によっても、１つのインク層５０を形成した後に、１回の紫外線照射によって当該インク層５０に紫外線照射を行なうことができる。従って、１つのインク層５０の硬さを均一にすることができる。
【００５３】
なお、本実施形態においても、インク吐出工程、紫外線照射工程及び平坦化工程を繰り返すことによって３次元造形物を製造することは言うまでもない。
【００５４】
また、本実施形態では、一例として、図２の（ａ）及び（ｂ）に示すように、１つのインク層５０（１）の上に、予め紫外線照射によって硬化したサポート材５１を型枠として用いる構成についても説明する。
【００５５】
（サポート材５１）
サポート材５１は、紫外線照射前における未硬化のインク層５０（２）が流動し、解像度の劣化を生じることを防止するために用いられる型枠である。図２の（ａ）に示すように、インク吐出工程を行なう前に、インク層５０（２）を形成する予定であるインク層５０（１）に型枠となるサポート材５１を予め形成しておけばよい。
【００５６】
サポート材５１は、インクジェット法を用いて吐出するインクから形成することができることが好ましい。サポート材５１は、その上にインク層が形成されても当該インク層が落下しない程度の強度を有するが、最終的には３次元造形物には含まれない部分である。このため、サポート材５１は、除去可能なインクから構成される。サポート材５１は、紫外線によって硬化（後工程で除去できる程度に硬化）するインクを用いるとよい。また、一例として、水溶性であって後に水で溶かして除去可能なインク等を用いてもよい。
【００５７】
〔インク吐出工程〕
本実施形態（第２の実施形態）に係る３次元造形物の製造方法が包含しているインク吐出工程では、図３の（ｂ）に示すインクジェットヘッド３１を用いてインクを吐出すればよい。ここで、インクジェットヘッド３１は、複数のノズル列１０のノズルのＸ方向における軌跡が重なっている。つまり、インクジェットヘッド３１は、例えば、マルチパス方式において用いられるインクジェットヘッドである。本実施形態に係る３次元造形物の製造方法は、一般的に用いられるインクジェットヘッドを用いて実施することができる。
【００５８】
なお、本実施形態においても、インクジェットヘッド３１のノズル列１１〜１４は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色を吐出する構成してもよい。また、さらに、クリア、白色又は特定色のインクを吐出するノズルをさらに備えていてもよい。また、複数のノズル列１０は、ＹＭＣＫの４色に変えて、クリア、白色又は特定色のインクを単色で吐出する構成してもよい。
【００５９】
ただし、本実施形態に係るインク吐出工程では、インクジェットヘッド３１に複数回の走査をさせつつ、インクを吐出している間、ＵＶＬＥＤ２０によって紫外線照射を行なわない。これによって、１つのインク層５０を形成するために必要なインクを吐出する（図２の（ｂ））。このため、１回のインク層５０の形成に対して、１回の紫外線をすることができる。従って、インク層５０の硬さを均一にすることができる。
【００６０】
インクジェットヘッドの走査の回数は、例えば、１回以上、３２回以下の回数であることが好ましく、４回以上、１６回以下の回数であることがより好ましい。インクジェットヘッド３１の走査回数を４回以上、１６回以下の回数にすることによって、十分な解像度のインク層５０を形成することができる。また、後の紫外線照射工程において好適に硬化できる厚さのインク層５０を形成することができる。
【００６１】
〔紫外線照射工程〕
インクジェットヘッド３１を複数回走査させつつインクを吐出することによって、１つのインク層５０（１）の上にインク層５０（２）を形成した後、紫外線照射工程を行なう。また、紫外線照射工程では、第１の実施形態と同様に、紫外線を照射する手段は、特に限定されないが、図３の（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド３１に設けられたＵＶＬＥＤ２０によって紫外線を照射するとよい。
【００６２】
本実施形態に係る３次元造形物の製造方法では、インクジェットヘッド３１は、インク吐出工程では紫外線を照射せず、インク吐出工程が終了した後に、ＵＶＬＥＤ２０によって紫外線を照射する。このため、第１実施形態の場合と同様に、１つのインク層５０（２）に対して、同一光量の紫外線を同一条件によって照射することができる。従って、インク層５０（２）の硬さを均一にすることができる。
【００６３】
本実施形態に係る３次元造形物の製造方法においても、インク層５０の硬さを均一にすることができるため、第１の実施形態と同様に平坦化工程を行なえば、インク層５０（２）を好適に平坦化することができる。従って、本実施形態において平坦化工程の説明は省略する。
【００６４】
＜３次元造形物の製造装置＞
図３の（ａ）を用いて本発明に係る３次元造形物の製造装置が備えているインクジェットヘッドの一実施形態であるインクジェットヘッド３０についてより詳細に説明する。
【００６５】
図３の（ａ）に示すように、一実施形態に係る３次元造形物の製造装置は、インクジェットヘッド３０を備えており、インクジェットヘッド３０はノズル列１１〜１４からなる複数のノズル列１０及びＵＶＬＥＤ２０を備えている。また、一実施形態に係る３次元造形物の製造装置は、加圧部（加圧手段、図示せず）を備えている。
【００６６】
（インクジェットヘッド３０）
インクジェットヘッド３０は、インク層の上を走査しつつ、複数のノズル列１０からインクを吐出することによってインク層を形成する。
【００６７】
インクジェットヘッド３０は、インクジェットヘッド３０が走査する第１方向（Ｘ方向）に交わる第２方向（Ｙ方向）に沿って設けられた複数のノズル１からなる複数のノズル列１０を備え、複数のノズル列１０を、Ｘ方向に移動するノズル列１１〜１４のノズルの軌跡が互いに重ならないように配列している。
【００６８】
ノズル列１１〜１４において、各１つのノズル列からインクを吐出することにより形成されるインク層の解像度は、７０ｄｐｉ以上、２４００ｄｐｉ以下の解像度であることが好ましく、１５０ｄｐｉ以上、６００ｄｐｉ以下の解像度であることがより好ましい。
【００６９】
１つのノズル列から吐出されるインクの解像度が、好ましくは７０ｄｐｉ以上、２４００ｄｐｉ以下であれば、複数のノズル列を設けることによって１つのノズル列では達成し得ない高い解像度のインク層を形成することができる。また、各ノズル列に設けられたノズル１のＸ方向における軌跡が重複しないように、各ノズル列の配列を好適に調整することができる。
【００７０】
また、インクジェットヘッド３０は、１００ｄｐｉ以上、５０００ｄｐｉ以下の解像度になるように複数のノズル列１０を用いて一度にインクを吐出することが好ましく、３００ｄｐｉ以上、２０００ｄｐｉ以下の解像度になるように複数のノズル列１０を用いて一度にインクを吐出することがより好ましい。
【００７１】
インクジェットヘッド３０が、３００ｄｐｉ以上、２０００ｄｐｉ以下の解像度の印刷ができる複数のノズル列１０を備えていれば、１つのノズル列によって吐出されるインク層の解像度を過度に高めなくても、複数のノズル列１０によって高い解像度のインク層を形成することができる。
【００７２】
このように、各ノズル列の解像度を調整することにより、複数のノズル列の解像度を調整することで、複数のノズル列１０は、１回の走査においてＹ方向に沿った幅ａにおいて、３００ｄｐｉ以上、２０００ｄｐｉ以下の解像度でインクを吐出できるようにすればよい（図１の（ａ））。これによって、一度のインクジェットヘッドの走査によって、十分な解像度のインクを吐出することができる。従って、本発明に係る３次元造形物の製造方法を好適に実施することができる。
【００７３】
（ＵＶＬＥＤ２０）
図３の（ａ）に示すように、紫外線を照射する手段としてインクジェットヘッド３０にＵＶＬＥＤ２０を設けられている。ここで、ＵＶＬＥＤ２０は、インクジェットヘッド３０が走査するＸ方向において、複数のノズル列１０の走査方向の前後にも設けておけばよい。これによって、図３の（ａ）のＸ方向において前後のいずれにインクジェットヘッド３０が走査する場合であっても、複数のノズル列１０によってインクを吐出してインク層５０を形成した後、連続的にインク層５０に紫外線を照射することができる。
【００７４】
（加圧部）
また、３次元造形物の製造装置は、インク層５０を平坦化させる加圧部（加圧手段）を備えている。加圧部は、上述のように、金属ローラ、平板状の金属部材、シリコン等のパッドゴム又はテフロン（登録商標）製のローラやテフロン（登録商標）製のフィルム等で構成すればよい。
【００７５】
〔付記的事項〕
本発明の一態様に係る３次元造形物の製造方法は、インク層５０を積層させて３次元造形物を形成するための３次元造形物の製造方法であって、インクジェットヘッド３０が走査する第１方向に交わる第２方向に沿って設けられた複数のノズル１からなる複数のノズル列１０のうち、少なくとも１つのノズル列から、光が照射されることで硬化するインクを吐出して、１つの上記インク層５０を形成するインク吐出工程と、上記インク吐出工程で１つの上記インク層５０を形成した後、光を照射することによって、１つの上記インク層５０を硬化させる紫外線照射工程と、を包含している。
【００７６】
上記構成によれば、インク層５０を形成するために要するインクを吐出した後に、当該インク層５０に同じ条件で紫外線を照射することができる。このため、インク層５０を均一に硬化させることができる。従って、圧力を加えられることにより厚さのムラが発生することを防止できるインク層５０を形成することができる。つまり、３次元造形物を製造するために適したインク層５０を形成することができる。
【００７７】
本発明に係る３次元造形物の製造方法の一態様は、上記インク吐出工程では、上記第１方向に移動するノズル１の軌跡が、互いに重ならないように、複数の上記ノズル列１０が配列されており、上記インクを吐出する。
【００７８】
上記構成によれば、１回のインクジェットヘッド３０の走査によって形成されるインク層５０の解像度を高くすることができる。このため、１つのインク層５０を形成するために要するインクジェットヘッド３０の走査の回数を少なくすることができる。
【００７９】
本発明に係る３次元造形物の製造方法の一態様は、上記構成に加えて、上記インク吐出工程では、上記ノズル列１０から上記インクを吐出しながら、上記インクジェットヘッドを走査して、１回の走査で上記１つのインク層５０を形成する。
【００８０】
上記構成によれば、１回のインクジェットヘッド３０の走査によって１つインク層５０を形成するため、１回の紫外線照射によって硬さの均一なインク層５０を形成することができる。
【００８１】
本発明に係る３次元造形物の製造方法の一態様は、上記インク吐出工程では、１つの上記ノズル列１１、１２、又は１３から上記インクを吐出しながら、上記インクジェットヘッド３１を走査して、複数回の走査で、上記１つのインク層５０を形成してもよい。
【００８２】
上記構成によれば、１つのノズル列１１、１２、又は１３を備えたインクジェットヘッドに複数回の走査をさせることで、１つのインク層５０を形成した後に紫外線を照射することができる。このため、インク層５０を均一に硬化することができる。従って、圧力を加えられることにより厚さのムラが発生することを防止できるインク層５０を形成することができ、３次元造形物を製造するために適したインク層５０を形成することができる。
【００８３】
本発明に係る３次元造形物の製造方法の一態様は、上記構成に加えて、上記紫外線照射工程の後、加圧部よって上記１つのインク層５０を平坦にする平坦化工程を包含する。
【００８４】
上記構成によれば、硬さの均一なインク層５０に圧力を加えることによって、厚さのムラのない平坦なインク層５０を形成することができる。
【００８５】
本発明に係る３次元造形物の製造装置の一態様は、インク層の上を走査するインクジェットヘッド３０と、上記インクジェットヘッド３０が走査する第１方向に交わる第２方向に沿って設けられた複数のノズル１からなる複数のノズル列１０と、を備え、複数の上記ノズル列１０を、上記第１方向に移動する或るノズル列１１のノズルの軌跡と、上記第１方向に移動する別のノズル列１２〜１４のノズルの軌跡とが互いに重ならないように配列している。
【００８６】
上記構成によれば、インクジェットヘッド３０が１回の走査によって吐出することができるインク層５０の解像度を高くすることができる。従って、硬さの均一なインク層５０を形成することができる。つまり、本発明に係る３次元造形物の製造方法を好適に実施することができる。
【００８７】
本発明に係る３次元造形物の製造装置は、インク層５０を平坦化させる加圧部（加圧手段）を備えている。
【００８８】
上記構成によれば、硬さの均一なインク層５０に圧力を加えることによって、厚さのムラのない平坦なインク層５０を形成することができる。
【００８９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、３次元造形物の製造に利用することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１  ノズル
１０  ノズル列
１１  ノズル列
１２  ノズル列
１３  ノズル列
１４  ノズル列
３０  インクジェットヘッド
３１  インクジェットヘッド
【図１】
2015202689.tif 000003
【図２】
2015202689.tif 000004
【図３】
2015202689.tif 000005
【図４】
2015202689.tif 000006