(57)【要約】【課題】光硬化性インクを用いた３次元物体の表面状態を、レベリング時間を増加せずに任意の状態に調整できること。【解決手段】光硬化型インクを使用したインクジェット記録装置を用いて３次元物体を造形する方法において、３次元物体の造形に使用する第１の光硬化型インクと、着弾時の粘度が第１の光硬化型インクよりも低粘度の第２の光硬化型インクとを用い、３次元物体の元データの表面情報に基づき、記録台上に第１の光硬化型インクで造形した３次元物体の表面に第２の光硬化型インクを所定量吐出する事で、３次元物体の表面状態を調整する。【選択図】図３
2015150708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光硬化型インクを使用したインクジェット記録装置を用いて３次元物体を造形する方法において、
３次元物体の造形に使用する第１の光硬化型インクと、着弾時の粘度が前記第１の光硬化型インクよりも低粘度の第２の光硬化型インクとを用い、
前記３次元物体の元データの表面情報に基づき、記録台上に前記第１の光硬化型インクで造形した３次元物体の表面に前記第２の光硬化型インクを所定量吐出する事で、前記３次元物体の表面状態を調整することを特徴とするインクジェット３次元物体造形方法。
【請求項２】
前記３次元物体の元データの表面情報に基づき、前記第１の光硬化型インクで造形した３次元物体の表面に吐出する前記第２の光硬化型インク滴量を最小記録解像度単位で切り替えることで、前記３次元物体の表面状態を調整することを特徴とする請求項１記載のインクジェット３次元物体造形方法。
【請求項３】
前記第１の光硬化型インクには、無彩色インキもしくは、有彩色インクを使用し、前記第２の光硬化型インクには、透明な無彩色インクを使用することを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット３次元物体造形方法。
【請求項４】
前記第２の光硬化型インクには、少なくとも着弾時の粘度が前記第１の光硬化型インクの１／２以下のインクを使用することを特徴とするインクジェット３次元物体造形方法。
【請求項５】
前記第２の光硬化型インク滴を吐出する座標位置を、前記第１の光硬化型インク滴を吐出する座標位置に対して、縦横それぞれ半ピッチずれた位置となるようにすることを特徴とする請求項１から４の何れか一項記載のインクジェット３次元物体造形方法。
【請求項６】
光硬化型インクをインクジェット記録装置のヘッドから記録台上に３次元物体を形成するために噴射し、光源から硬化用の光を照射し、３次元物体を造形するインクジェット３次元物体造形システムのコンピュータが読み取り可能なプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記ヘッドが、３次元物体の元データの表面情報に基づき第１の光硬化型インクを前記記録台上に噴射する手順、
前記光源が、光硬化用の光を照射して第１の光硬化型インクにより凹凸面を有する３次元物体を形成する手順、
前記ヘッドが、着弾時の粘度が前記第１の光硬化型インクよりも低粘度の第２の光硬化型インクを、前記３次元物体の元データの表面情報に基づき、前記第１の光硬化型インクで造形した３次元物体の表面に前記第２の光硬化型インクを所定量吐出する手順、
前記光源が、光硬化用の光を照射しいて前記第２の光硬化型インクを硬化させることで、前記３次元物体の表面状態を調整する手順、
を実行させるためのプログラム。
【請求項７】
光硬化型インクをインクジェット記録装置のヘッドから記録台上に３次元物体を形成するために噴射し、光源から硬化用の光を照射し、３次元物体を造形するインクジェット３次元物体造形システムであって、
前記ヘッドは、３次元物体の造形に使用する第１の光硬化型インクと、着弾時の粘度が前記第１の光硬化型インクよりも低粘度の第２の光硬化型インクとを、前記３次元物体の元データの表面情報に基づき、前記第１の光硬化型インクで造形した３次元物体の表面に前記第２の光硬化型インクを所定量吐出することで、前記３次元物体の表面状態を調整するようにしたことを特徴とするインクジェット３次元物体造形システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット３次元物体造形方法、プログラム、及びインクジェット３次元物体造形システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
金型を用いない３次元物体造形方法として、積層造形が注目を浴びるようになってきている。
積層造形の中でも、素材の塊から造形物を削り出していく切削工法ではなく、必要な箇所に素材をプリントして積み上げて行く３次元（3D）プリント工法について、様々な技術が開発されてきている。
(1)代表的な方法として、ABS樹脂等の熱可塑性樹脂を溶かしてノズルから絞りだし、一筆書きの様に積み上げて行くことで造形する「熱融解法（PJP）」方法が挙げられる。
尚、ABSは、Acrylonitrile Butadien Styreneの略である。PJPはPlastic Jet Printingの略である。
(2)また、アクリルレジンを透明フィルムの上に薄く敷き、下からマスクをかけた状態で紫外線を当て硬化させ、硬化物を引き上げ、下層を順次形成して行くことで造形する「フィルム転写イメージ法（FTI）」方法も挙げられる。尚、FTIはFilm Transfer Imageの略である。
【０００３】
一方、インクジェット記録方式を利用した方法としては２つ挙げられる。
(3)一つは石膏を敷き詰めた層に凝集剤液としての水分を吐出し、水分が浸透した箇所が固まる事で造形する方法が挙げられる。
(4)残りの一つは、光硬化型のインクとしての樹脂を使用し、形成面に吐出した後、紫外線硬化させて順次積層形成して行く方法が挙げられる。
【０００４】
いずれも、装置／材量コスト、微細加工精度、造形物の強度といった点で一長一短があり、用途に応じて使い分けられている。
【０００５】
しかし、この中のインクジェットを利用した造形方法の大きなメリットとして、造形と着色とを同時に行う事が可能な点である。最初の２つの方式(1)、(2)は、積層毎に材量となる樹脂を一括してセッティングする必要がある為、２色以上のマルチカラーを表現したい場合は、その都度、着色の異なる材量に総入れ替えしなければならない。洗浄も含めて、材量入れ替えに伴うコストと労力とを考えると、最初の２方式(1)、(2)では“造形と着色とを同時に行う”は現実的ではない。
【０００６】
これに対して、インクジェットを利用して凝集剤や光硬化性インクを吐出する場合、その凝集剤液や光硬化性インクそのものに着色する事で、着色しながら造形が可能となる。
前者は、例えば特許文献１等で報告されている技術である。また後者については、UV(Ultra Violet：紫外線)硬化型インクによるフルカラー印刷が、オフセット印刷分野やサイングラフィック分野にて、既に商用技術として確立されているのを例としてあげる事ができる。
【０００７】
更に、このインクジェットを利用した２つの方法においても一長一短があり、どちらも用途によって使い分けられているが、発色の鮮やかさにおいては、後者の光硬化性インクを使用した方法が優れている。
例えば特許文献１等で報告されている技術では、粉体の中に染みこんだ着色液によって材量としての粉体が徐々に染色されていくことになるので、発色の効率としては弱くなる。鮮やかな発色を実現しようとすると、それだけ多量の着色済み凝集剤液を吐出させる必要があり、高着色の凝集剤液を用いた場合は、淡い色を表現しようとすると、あまり凝集剤液を付着させる事ができなくなる。
【０００８】
これに対して着色済み光硬化性インクを用いた場合、例えば、特許文献２に開示されているように、白色に着色した光硬化性インクで下地となる白地層を形成し、その上に着色済みインク、すなわちCMYK等で記録を行うことが挙げられる。これにより、平面印刷における階調表現と同じ着色済みドットの疎密の原理で濃淡フルカラーを表現することが可能となる。この方式では、着色剤が造形物最表面に残る為、材量中に着色剤が浸透してしまう前者よりも、鮮やかな発色となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
３次元造形を行う場合、表面の仕上げも、造形と同時に行いたいという要望がある。ここで言う“仕上げ”とは、造形物のミクロな表面状態、すなわち、“すべすべ”や“ざらざら”といった表面状態を指す。
後工程として、物理的な研磨や、溶剤や加熱処理による溶解・融解による平坦化が挙げられる。或いは、サンドブラストや型押しによる粗面化等の処理も可能ではあるが、複雑な構造面には適用し難く、造形と同時に行った着色層を傷めかねないという問題が挙げられる。すなわち、着色を表面処理後に実施すると、結局、造形と同時にはできないということになる。
【００１０】
インクジェットを用いた３次元造形方法では、「造形＋着色＋面状整形」を同時に実施することはできるが、凝集剤を用いる方法でも、光硬化性インクを用いる方法でも、課題が残る。
凝集剤を用いる方法では、平坦化しようと凝集剤液を多く付着させると、浸透面が拡がり、結果として微細な加工が難しくなる。また、付着量を抑えて“ざらざら”な面を表現しようとすると、発色自体も弱くなってしまう。凝集剤の量が面状と発色、加工精度それぞれに影響してしまう為、それぞれを精度良く管理／制御するのは非常に困難である。
【００１１】
吐出量と着色量とを異ならせた複数の凝集剤を用意する事で対応する方法が考えられるが、機構／制御の複雑化とコスト上昇といった課題が残ってしまう。
光硬化性インクを用いる方法では、レベリングを行う事で、表面の状態を調整することができる。ここで言う“レベリング”とは、形成面に着弾した光硬化性インク滴が、インクの濡れ拡がり性と重力とでしだいに表面が均されていく状態を指す。
つまり、着弾後速やかに紫外線硬化を行えば、着弾直後のインク滴形状、すなわち半球形が残ったまま硬化されるので、“ざらざら”な表面状態を作る事が可能となり、十分な時間でレベリングすれば、表面が均された“つるつる”な面状が得られる。
【００１２】
しかし、造形するモチーフにより、表面状態は千差万別であり、同一造形物の中で複数の面状を表現しなければならない場合もある。紫外線が少しでも当たってしまえばレベリング途中でも硬化してしまうので、複数の面状を含む場合は、状態別に「レベリング  →  硬化」という作業を行わなければならない。普通に造形するだけでも数時間〜十数時間かかってしまう３次元造形方法において、更にレベルリングの時間をかけるのは、生産性の観点から好ましいとは言えない。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、光硬化性インクを用いた３次元物体の表面状態を、レベリング時間を増加せずに任意の状態に調整できることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、光硬化型インクを使用したインクジェット記録装置を用いて３次元物体を造形する方法において、３次元物体の造形に使用する第１の光硬化型インクと、着弾時の粘度が前記第１の光硬化型インクよりも低粘度の第２の光硬化型インクとを用い、前記３次元物体の元データの表面情報に基づき、記録台上に前記第１の光硬化型インクで造形した３次元物体の表面に前記第２の光硬化型インクを所定量吐出する事で、前記３次元物体の表面状態を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光硬化性インクを用いた３次元物体の表面状態を、レベリング時間を増加せずに任意の状態に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したインクジェット３次元物体造形システム１に用いられるキャリッジの説明図である。
【図３】図１に示したインクジェット３次元物体造形システムの動作を説明するためのフローチャートの一例である。
【図４】硬化後の第１の光硬化型インクの凹凸を、第２の光硬化型インクで埋めて行く様子を示す図である。
【図５】市販のＵＶインク粘度の温度特性を示す図である。
【図６】第２の光硬化型インクの着弾後の挙動イメージを示す図である。
【図７】第１の光硬化型インク２の打ち込み位置と、第２の光硬化型インク３の打ち込み位置との関係を示す図である。
【図８】造形元データにおける分割点と、第１の光硬化型インク打ち込み位置を図示した図である。
【図９】造形解像度とＺ値との関係を示す図である。
【図１０】Ｂ群個別位置毎の高さ調整のイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
＜概  要＞
本発明では、造形と着色とを行う第１の光硬化性インクと、面状を調整する為の第２の光硬化性インクとを使用して、３次元造形を行うことを含む。尚、ここで言う第１、第２という区分けは、あくまで特性上の区分けであり、使用するインクが全部で２つという意味ではない。
【００１８】
＜構  成＞
図１は、一実施形態の全体構成を示すブロック図である。図２は、図１に示したインクジェット３次元物体造形システム１に用いられるキャリッジの説明図である。
図１に示すインクジェット３次元物体造形システム１は、ホストコンピュータ10と、プリンタ20と、を有する。ホストコンピュータ10は、プリンタ20を作動させるためのプリンタドライバ11を有する。プリンタ20は、制御部20a、ヘッド部20b、及びヘッド走行部20cを有する。制御部20aは、ホストI/F21、CPU22、ROM23、RAM24、NVRAM25、操作パネル26、ASIC27、I/O28、及び環境センサ29を有する。ヘッド部20bは、駆動波形生成部30、ヘッドドライバ31、光源電源32、及びキャリッジ33を有する。キャリッジ33は、記録ヘッド33a及びUVランプ33bを有する。ヘッド走行部20cは、主走査モータ駆動部34、主走査モータ35、副走査モータ駆動部36、副走査モータ37、及び記録台38を有する。
【００１９】
CPUはCentral Processing Unitの略であり、I/FはInter Faceの略である。ROMはRead Only Memoryの略であり、RAMはRandom Access Memoryの略である。ASICはApplication Specific Integrated Circuitの略である。NVRAMはNon-Volatile Random Access Memoryである。
【００２０】
ホストコンピュータ10は、プリンタドライバ11によりプリンタ20の動作を制御する。
ホストI/F21は、ホストコンピュータ10とプリンタ20とを接続する機能を有する。
CPU22は、プリンタ20を統括制御する機能を有する。
ROM23は、プリンタ20の動作を統括制御する機能を有する。
RAM24は、一時的にデータを記憶する機能を有する。
NVRAM25は、不揮発ラムとも言い、電源が切れても記憶データが消失しない。バックアップ機能を有する。
操作パネル26は、電源スイッチ、テンキー、スタートキー、及び表示素子を有する。
ASIC27は、特定用途向け集積回路であり、インクジェット３次元物体造形システムの動作を行うための機能を有する。
I/O28は環境センサ29と制御部20aとの間の信号の橋渡しをする機能を有する。
環境センサ29は、温度や湿度等の環境を検知する機能を有する。
【００２１】
駆動波形生成部30は、記録ヘッド33aを駆動するための信号を生成する機能を有する。
ヘッドドライバ31は、駆動波形生成部30からの信号により記録ヘッド33aを駆動する機能を有する。
記録ヘッド33aはヘッドドライバ31からの信号により光硬化性インクを記録台38に出射する機能を有する。
光源電源32はUVランプ33bを点灯させるための電源である。
【００２２】
図２に示すキャリッジ33は、記録ヘッド33a及びUVランプ33bを主走査方向に往復させるためのものであり、主走査方向に一列に配置された複数の記録ヘッド33aの両側にUVランプ33ba,33bbが配置されている。UVランプ33baは、例えば図２の右側に移動する際に点灯する往路用の活性化エネルギー照射光源であり、UVランプ33bbは、図２の左側に移動する際に点灯する復路用の活性化エネルギー照射光源である。
主走査モータ駆動部34は主走査モータ35を回転駆動させるための機能を有する。副走査モータ駆動部36は副走査モータ37を回転駆動させるための機能を有する。
記録台38は、この上に３次元物体を造形させるための台である。
尚、図では記録台38が副走査方向に移動する場合を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、キャリッジ33が主走査方向もしくは副走査方向に移動するように構成してもよい。
【００２３】
＜インクの粘度＞
第１の光硬化型インク（以下、第１のインク）は、造形を効率良く行う為、インクジェットヘッドで吐出可能な範囲で、粘度の高いものが好ましい。一般的に使用されているインクジェット用UVインクの粘度は、常温で13〜25mPa・s程度であり、第１のインクの粘度は、この数値範囲が好ましい。
第１のインクには、無彩色インキもしくは、有彩色インクを使用し、第２の光硬化型インク（以下、第２のインク）には、透明な無彩色インクを使用するのが好ましい。尚、より強力な吐出力を持つインクジェットヘッドが開発されれば、更に粘度が高くても良い。
【００２４】
ここで、粘度が高い方が良いというのは、粘度が低く濡れ拡がり性が良いと、一滴あたりの付着で形成できる造形物の高さが必要な高さにならず、結果的に何百〜何千回という積層作業が必要となり、生産性が低くなる為である。すなわち、拡がりすぎると、解像力も低下する為である。
【００２５】
また、フルカラー着色する為には、少なくともCMYKの４色と下地となる白色（W）の計５色分の第１インクが必要となる。色数については、３次元物体の色品質により、この５色より少なくなっても、多くなってもよい。モノカラーやツートンカラーでは１〜２色分となり、より高品質を求めて、薄色インクや特色インク分を加えても良い。
更には、着色用とは別に、３次元物体の土台を形成する為だけの第１インクを設けても良い。第１のインクはどの様な色でも良く、その分低コストとなる。
【００２６】
第２のインクは、基本的には１種あれば良い。第２のインクに要求される特性は、まず「透明」であることである。これは、第１のインクで着色された表面の発色を損なわない為に必須の特性である。
【００２７】
尚、高粘度の光硬化型インク及び透明かつ低粘度の光硬化型インクは、例えば印刷用UVインクが該当する。印刷用には既にC/M/Y/K、特色（R/G/B）、フォト（Ic/Im/gray）、クリア（透明）等の各種カラーインクが実用化されている。また、図５に示すように、各社処方の差異によっても粘度が変わり、加熱することでも粘度を調整することが可能である。尚、図５は、市販のＵＶインク粘度の温度特性を示す図である。図５において斜線が施された箇所が各温度での最高値である。図５より２５℃ではＡ社の光硬化型インクの粘度が高く、３０℃以上ではＢ社の光硬化型インクの粘度が高いことが分かる。
【００２８】
次に必要なのは、第２のインクの粘度が第１のインクよりも低粘度であることである。
＜インクによる３次元物体＞
図４は、硬化後の第１のインクの凹凸を、第２のインクで埋めて行く様子を示す図である。すなわち、図４（ａ）は、第１のインク２からなる基板上に第１のインク２からなる３次元物体により形成された凹凸面の断面図である。図４（ｂ）は、第１のインク２からなる基板上に第２のインク２からなる３次元物体に第２のインク３を浸透させて形成されたマット面の断面図である。図４（ｃ）は、第１のインク２からなる基板上に第２のインク２からなる３次元物体に第２のインク３を浸透させて形成された平滑面の断面図である。
【００２９】
図４（ａ）〜（ｃ）に示す様に、第１のインク２で造形された３次元物体の表面の凹凸の隙間に第２のインク３を浸透させ、凹凸の高さを調整もしくは高低差を無くす為に、第２のインク３は速やかに濡れ拡がる必要がある為である。この場合、低粘度であればあるほど良く、レベリング時間が短くなる。生産効率を考えると、少なくとも第１のインク２の半分以下で有ることが望ましい。
【００３０】
また、第２のインク３の粘度を下げる方法として、処方／成分を変えるのでは無く、第１のインク２よりも高温状態で吐出する様にしても良い。温度により粘度が変化するのが液体の特性であり、一般的なUVインクでも、常温（25℃）から20℃上げるだけで、粘度を半分以下にする事ができる（図５参照。）。
第２のインクが打ち込まれる３次元物体の表面は、既に光硬化済みなので、温度が高い液体が付着しても影響は無い。
【００３１】
＜インクの挙動＞
図６は、第２のインクの着弾後の挙動イメージを示す図である。
すなわち、図６（ａ）は、第１のインク２からなる基板上に形成された第１のインク２からなる３次元物体２の凸部に第２のインク３が打ち込まれる前の状態を示し、図６（ｂ）は、図６（ａ）の第２のインク３が打ち込まれた後の状態を示す図である。図６（ｃ）は、第１のインク２からなる基板上に形成された第１のインク２からなる３次元物体の凹部に第２のインク３が打ち込まれる前の状態を示し、図６（ｄ）は、図６（ｃ）の第２のインク３が打ち込まれた後の状態を示す図である。
【００３２】
第２のインク３は粘度が低いので、必然的に高所から低所に流れてくれるが（図６（ａ）、（ｂ）参照。）、初めから第1のインクによって形成された３次元物体である凹凸の間隙に直接打ち込む事で（図６（ｃ）、（ｄ））、更にレベリング時間を短縮できる。具体的には、図６（ａ）〜（ｄ）に示す様に、第１のインク２が打ち込まれる座標とは、縦横半ピッチズラした座標に第２のインク３を打ち込む事で、効率良く凹凸の間隙を埋める事が可能となる。
【００３３】
この第２のインク３の付着量を調整する事で、３次元物体の表面状態を段階的に調整する事が可能になる。図４（ａ）〜（ｃ）の各段階はそれを示しており、第２のインク３を付着させなければ粗面、表面を構成する第１のインク２の凹凸の半分程度を埋めればマット面、凹凸と同じ高さまで埋めれば平滑面にする等の調整が可能となる。
調整量に関しては、造形元データのＺ軸（積層方向）データと、インクジェット記録装置の解像度とから算出することができる。
【００３４】
＜第１のインク及び第２のインクの打ち込み位置＞
図８は、造形元データにおける分割点と、第１のインク打ち込み位置を図示した図である。図９は、造形解像度とＺ値との関係を示す図である。
分割点は図では点群と呼称した。点群は、造形解像度に対して倍の密度、すなわち第１のインク打ち込み位置「Ａ群」と第２のインク打ち込み位置としての座標位置「Ｂ群」で構成され、それぞれＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の座標情報を持つ。この内、Ｂ群のＺ軸情報を周辺Ａ点群のＺ値ならびに、造形解像度ピッチＷ（図９参照）と比較する事で、凹凸の有無とレベルを確認する。
【００３５】
以下に一例として、３段階（凹凸→マット→平滑：図４（ａ）〜（ｃ）参照）の表面状態を表す場合について示す。
例.
ケース１．  ４近傍Ａ群Ｚ値（平均）−  Ｂ群Ｚ値  ＜  Ｗ/８
→  平滑面と見なし、Ａ群Ｚ値相当まで第２のインク３を吐出
【００３６】
ケース２．  Ｗ/４  ＞  ４近傍Ａ群Ｚ値（平均）−  Ｂ群Ｚ値  ≧    Ｗ/８
且つ
４近傍Ａ群Ｚ値（平均）  ≧  Ｗ/４
→  マット面と見なし、W/８相当まで第２のインク３を吐出
【００３７】
ケース３．  ケース１およびケース２以外        →  凹凸面と見なし、第２のインク３の吐出をしない
【００３８】
上記の例では、特に粘度が高い第１のインク２を使用した場合に、着弾後のインク滴である３次元物体の高さ（Ｚ値）がＷ／２に近くなるものとして、「Ｗ／８」と「Ｗ／４」とを閾値として比較した。当然、粘度が下がるにつれ、着弾後のインク滴の高さＺも小さくなるので、インク滴の高さと表面状態の分割数とに合わせて、域値条件を適時設定すれば良い。
【００３９】
更に、図７、８を見れば分かるように、縦横半ピッチずらした事で、Ｂ群の記録位置をＡ群の滴で仕切ることができる。尚、図７は、第１のインク２の打ち込み位置と、第２のインク３の打ち込み位置との関係を示す図である。
【００４０】
図１０は、Ｂ群個別位置毎の高さ調整のイメージ図である。
図１０に示すようにＡ群滴の隙間から低粘度の第２のインクがすぐに染み出さないよう、Ａ群の滴量を少し多めにし、四方のＡ群滴で封鎖された凹部としてのくぼ地であるＢ群滴位置を形成した。そのくぼ地に、滴量を変えたＢ群滴を吐出する事で、Ｂ群の画素位置単位で、高さとしての粗さを表現する事も可能になる。
【００４１】
＜動  作＞
図３は、図１に示したインクジェット３次元物体造形システムの動作を説明するためのフローチャートの一例である。
動作の主体はCPU22（図１参照）である。
Ｂ群着目画像Ｍの表層を造形する（ステップＳ１）。
Ｂ群着目画像Ｍの表層の高さを取得する。高さ（Ｍ（xn,yn,zn））をZnとする（ステップＳ２）。
Ａ群周辺近傍画素位置の高さである、ZAn-2,ZAn-1,ZAn+1,ZAn+2を取得する（ステップＳ３）。
Ａ群周辺四近傍画素位置の高さであるAveZA＝((ZAn-2)+(ZAn-1)+(ZAn+1)+((ZAn+1)+(ZAn+2)/4を算出する（ステップＳ４）。
Ａ群平均と着目画素Ｍの高低差であるΔZ=AveZA-Znを算出する（ステップＳ５）。
【００４２】
ΔZ＜(W/8)か否かを判断する（ステップＳ６）。ΔZ＜(W/8)である場合（ケース１：ステップＳ６／Yes）、第２インクを吐出（＝AveZ）する（ステップＳ７）。
ΔZ＜(W/8)でない場合（ステップＳ６／No）、ΔZ＜(W/4)か否かを判断する（ステップＳ８）。ΔZ＜(W/4)である場合（ケース２：ステップＳ８／Yes）、第２インクを吐出（W/8）する（ステップS９）。ΔZ＜(W/4)でない場合（ステップS８／No）、第２インクは吐出しない（ケース３：ステップＳ１０）。
ステップＳ７、Ｓ９、Ｓ１０の終了後、ステップＳ１１へ進み、次のＢ群着目画像Ｍ＋１へ進む（ステップＳ１１）。
【００４３】
以上のように、粘度の異なる第２のインクを用いて表面形成を行う事で、レベリング時間を最小限に「造形＋着色＋面状整形」を同時にこなす事が可能となる。この造形方法は3Dプリンタシステムとして、プログラムに搭載し実行する事も、記憶媒体に記録して配布する事も可能であり、ASICの様なハードウエアコントローラに搭載する事も可能である。尚、ASICは、Application Specific Integrated Circuitの略であり、特定用途向け集積回路である。
【００４４】
＜プログラム＞
以上で説明した本発明に係るインクジェット３次元物体造形システムは、コンピュータで処理を実行させるプログラムによって実現されている。一例として、プログラムにより本発明の機能を実現する場合の説明を以下で行う。
【００４５】
例えば、
光硬化型インクをインクジェット記録装置のヘッドから記録台上に３次元物体を形成するために噴射し、光源から硬化用の光を照射し、３次元物体を造形するインクジェット３次元物体造形システムのコンピュータが読み取り可能なプログラムであって、
コンピュータに、
ヘッドが、３次元物体の元データの表面情報に基づき第１の光硬化型インクを記録台上に噴射する手順、
光源が、光硬化用の光を照射して第１の光硬化型インクにより凹凸面を有する３次元物体を形成する手順、
ヘッドが、着弾時の粘度が前記第１のインクよりも低粘度の第２の光硬化型インクを、３次元物体の元データの表面情報に基づき、第１のインクで造形した３次元物体の表面に第２のインクを所定量吐出する手順、
光源が、光硬化用の光を照射しいて第２のインクを硬化させることで、３次元物体の表面状態を調整する手順、
を実行させるためのプログラムが挙げられる。
【００４６】
このようなプログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記憶されていてもよい。
【００４７】
＜記憶媒体＞
ここで、記憶媒体としては、例えばCD-ROM、フレキシブルディスク（FD）、CD-R等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体、フラッシュメモリ、RAM、ROM、FeRAM等の半導体メモリやHDDが挙げられる。
【００４８】
CD-ROMは、Compact Disc Read Only Memoryの略である。フレキシブルディスクは、Flexible Disk：FDを意味する。CD-Rは、CD Recordableの略である。RAMは、Random-Access Memoryの略である。ROMは、Read-Only Memoryの略である。FeRAMは、Ferroelectric RAMの略で、強誘電体メモリを意味する。HDDは、Hard Disc Driveの略である。
【００４９】
＜作用効果＞
以上より、粘度が低いインクは、短時間でレベリング、すなわち平坦化されるので、既にできあがっている凹凸の埋まり具合を調整する事で、３次元物体の表面を“つるつる”から“ざらざら”まで調整できる。
【００５０】
尚、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。例えば、３次元物体の元データの表面情報に基づき、第１のインクで造形した３次元物体の表面に吐出する第２のインク滴量を最小記録解像度単位で切り替えることで、３次元物体の表面状態を調整してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１    インクジェット３次元物体造形システム
２    第１のインク（第１の光硬化型インク）
３    第２のインク（第２の光硬化型インク）
１０    ホストコンピュータ
１１    プリンタドライバ
２０    プリンタ
２０ａ    制御部
２０ｂ    ヘッド部
２０ｃ    ヘッド走行部
２１    ホストＩ／Ｆ
２２    ＣＰＵ
２３    ＲＯＭ
２４    ＲＡＭ
２５    ＮＶＲＡＭ
２６    操作パネル
２７    ＡＳＩＣ
２８    Ｉ／Ｏ
２９    環境センサ
３０    駆動波形生成部
３１    ヘッドドライバ
３２    光源電源
３３    キャリッジ
３３ａ    記録ヘッド
３３ｂ    ＵＶランプ
３４    主走査モータ駆動部
３５    主走査モータ
３６    副走査モータ駆動部
３７    副走査モータ
３８    記録台
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５２】
【特許文献１】特開２００９−２７４２５９号公報
【特許文献２】特開２００８−２２１８３５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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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