(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を層状にした粉体層が形成され、前記粉体層の前記粉体が所要形状に結合された層状造形物が積層される造形槽と、
前記造形槽の前記粉体に対して造形液を吐出する液体吐出手段と、
少なくとも前記造形液が吐出される前記粉体層に対して振動を与える第１振動付与手段と、
前記粉体層に対して前記造形液を吐出して前記層状造形物を形成するときに、前記第１振動付与手段を駆動して前記粉体層に振動を与える制御をする手段と、を備えている
ことを特徴とする立体造形装置。
【請求項２】
前記第１振動付与手段は、前記造形槽に昇降可能に配置され、前記層状造形物が積層される造形ステージに振動を与える手段である
ことを特徴とする請求項１に記載の立体造形装置。
【請求項３】
前記制御をする手段は、１層の前記粉体層に対して前記層状造形物の形成を開始したときから終了するまでの間、前記第１振動付与手段を駆動する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の立体造形装置。
【請求項４】
前記造形槽に供給する前記粉体を平坦化して前記粉体層を形成する平坦化手段と、
前記平坦化手段が平坦化するときの移動方向前方側に配置され、前記平坦化手段とともの移動する第２振動付与手段と、を備え、
前記平坦化手段で前記粉体を平坦化する前に、前記第２振動付与手段で前記粉体に対して振動を与える
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の立体造形装置。
【請求項５】
前記平坦化手段が前記造形槽上を通過した後も前記第２振動付与手段が駆動されている
ことを特徴とする請求項４に記載の立体造形装置。
【請求項６】
粉体を層状にした粉体層が形成され、前記粉体層の前記粉体が所要形状に結合された層状造形物が積層される造形槽と、
前記造形槽の前記粉体に対して造形液を吐出する液体吐出手段と、
少なくとも前記造形液が吐出される前記粉体層に対して振動を与える第１振動付与手段と、を備える立体造形装置によって立体造形物を形成する立体造形方法であって、
前記粉体層に対して前記造形液を吐出して前記層状造形物を形成するときに、前記第１振動付与手段を駆動して前記粉体層に振動を与える
ことを特徴とする立体造形方法。
【請求項７】
粉体を層状にした粉体層が形成され、前記粉体層の前記粉体が所要形状に結合された層状造形物が積層される造形槽と、
前記造形槽の前記粉体に対して造形液を吐出する液体吐出手段と、
少なくとも前記造形液が吐出される前記粉体層に対して振動を与える第１振動付与手段と、を備える立体造形装置によって立体造形物を形成する立体造形動作の制御をコンピュータに行わせるためのプログラムであって、
前記粉体層に対して前記造形液を吐出して前記層状造形物を形成するときに、前記第１振動付与手段を駆動して前記粉体層に振動を与える制御をコンピュータに行わせるためのプログラム。
【請求項８】
粉体を層状にした粉体層が形成され、前記粉体層の前記粉体が所要形状に結合された層状造形物が積層される造形槽と、
前記造形槽の前記粉体に対して造形液を吐出する液体吐出手段と、
前記造形槽に供給する前記粉体を平坦化して前記粉体層を形成する平坦化手段と、
前記造形槽に前記粉体を供給するときに前記粉体に振動を与える振動付与手段と、を備え、
前記振動付与手段は、前記平坦化手段が平坦化するときの前記平坦化手段の移動方向前方側に配置され、
前記平坦化手段と前記振動付与手段とは共通の駆動源によって移動される
ことを特徴とする立体造形装置。
【請求項９】
前記振動付与手段の振動周波数及び振幅の少なくともいずれかを変化させる手段を備えている
ことを特徴とする請求項８に記載の立体造形装置。
【請求項１０】
前記振動付与手段は、前記粉体と接する面の高さを調整可能に配置されている
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の立体造形装置。
【請求項１１】
前記振動付与手段は、前記粉体に接するブレード部材と、前記ブレード部材を振動させる振動手段と、を含み、
前記ブレード部材は、前記造形槽の粉体面と平行に配置される底面部と、前記移動方向前方側で斜めに立ち上がる傾斜面部と、を有し、
前記振動手段は、前記ブレード部材を前記造形槽の粉体面に対して垂直な方向に振動させる
ことを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載の立体造形装置。
【請求項１２】
前記振動付与手段の前記振動手段が前記造形槽上を通過した後、前記振動手段の駆動を停止させ、その後、再度、前記振動手段を駆動する手段を備えている
ことを特徴とする請求項１１に記載の立体造形装置。
【請求項１３】
粉体を層状にした粉体層が形成され、前記粉体層の前記粉体が所要形状に結合された層状造形物が積層される造形槽と、
前記造形槽の前記粉体に対して造形液を吐出する液体吐出手段と、
前記造形槽に供給する前記粉体を平坦化して前記粉体層を形成する平坦化手段と、
前記造形槽に前記粉体を供給するときに前記粉体に振動を与える振動付与手段と、を備え、
前記振動付与手段で前記層状造形物が形成された前記粉体層上に供給される前記粉体に対して振動を付与するとき、
前記振動付与手段の前記粉体と接する面と前記粉体が供給される前記粉体層の表面との間隔は、少なくとも最下層の前記層状造形物が形成された前記粉体層上に前記粉体を供給するときが最大である
ことを特徴とする立体造形装置。
【請求項１４】
前記振動付与手段の前記粉体と接する面と前記粉体が供給される前記粉体層の表面との間隔は、前記層状造形物の積層数の増加に応じて、漸次又は段階的に小さくなる
ことを特徴とする請求項１３に記載の立体造形装置。
【請求項１５】
粉体を層状にした粉体層が形成され、前記粉体層の前記粉体が所要形状に結合された層状造形物が積層される造形槽と、
前記造形槽の前記粉体に対して造形液を吐出する液体吐出手段と、
前記造形槽に供給する前記粉体を平坦化して前記粉体層を形成する平坦化手段と、
前記造形槽に前記粉体を供給するときに前記粉体に振動を与える振動付与手段と、を備え、
前記振動付与手段の振動周波数及び振動振幅の少なくともいずれかは、前記層状造形物の積層数の増加に応じて、漸次又は段階的に大きくなる
ことを特徴とする立体造形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は立体造形装置、立体造形方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
立体造形物（三次元造形物）を造形する立体造形装置（三次元造形装置）として、例えば積層造形法で造形するものが知られている。これは、例えば、造形ステージに平坦化された金属又は非金属の粉体を層状に形成し、層状の粉体（これを「粉体層」という。）に対して造形液を吐出して、粉体が結合された層状造形物（これを「造形層」といい。）を形成し、この造形層上に粉体層に形成し、再度造形層を形成する工程を繰り返し、造形層を積層することで立体造形物を造形する。
【０００３】
従来、造形テーブル上への粉末敷設時に作動する振動機構を備え、粉末層を形成するときに振動を与えるものが知られている（特許文献１、２など）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２７３７８５号公報
【特許文献２】特許第３５５１８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように積層造形を行うとき、粉体の薄層化（粉体層の形成）は通常スキージなどの均し機構で行うため、粉体層の粉体密度を高くすることに限界があり、一般的には緩みかさ密度程度である。
【０００６】
そのため、粉体層の中には多くの空気が存在する。この空気は、造形液が着弾すると、浮力を受けて粉面上に移動しようとするが、粉体同士が複雑に絡み合っていたり、粉体と結合液の混合物（スラリー）の粘度が高いために、粉体面まで移動できずに造形物（造形液）の中に残存することがある。その結果、造形物の密度が低下し、密度不均一を生じて、造形物の品質が低下するという課題がある。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、造形物の品質を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明に係る立体造形装置は、
粉体を層状にした粉体層が形成され、前記粉体層の前記粉体が所要形状に結合された層状造形物が積層される造形槽と、
前記造形槽の前記粉体に対して造形液を吐出する液体吐出手段と、
少なくとも前記造形液が吐出される前記粉体層に対して振動を与える第１振動付与手段と、
前記粉体層に対して前記造形液を吐出して前記層状造形物を形成するときに、前記第１振動付与手段を駆動して前記粉体層に振動を与える制御をする手段と、を備えている
構成とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、造形物の品質を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る立体造形装置の一例の概略平面説明図である。
【図２】同じく概略側面説明図である。
【図３】同じく造形部の断面説明図である。
【図４】同じく具体的構成の要部斜視説明図である。
【図５】同じく具体的構成の他の例の要部斜視説明図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿う断面に相当する斜視説明図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線に沿う断面に相当する模式的説明図である。
【図８】同立体造形装置の制御部の概要の説明に供するブロック図である。
【図９】造形の流れの概要の説明に供する模式的説明図である。
【図１０】制御部による造形動作の制御の説明に供するフロー図である。
【図１１】比較例における粉体層に対する造形液の吐出から次層の粉体供給までの工程の説明に供する説明図である。
【図１２】同実施形態における粉体層に対する造形液の吐出から次層の粉体供給までの工程の説明に供する説明図である。
【図１３】振動子の駆動パターンの第１例の説明に供する説明図である。
【図１４】振動子の駆動パターンの第２例の説明に供する説明図である。
【図１５】本発明の第２実施形態における造形部の模式的説明図である。
【図１６】同じくリコートユニット部分の要部斜視説明図である。
【図１７】同じくリコートユニット部分の側面説明図である。
【図１８】同じく振動ブレードの斜視説明図である。
【図１９】同実施形態における制御部による造形動作の制御の説明に供するフロー図である。
【図２０】振動ブレードと平坦化ローラによる粉体薄層化（粉体層の形成）の様子の説明に供する説明図である。
【図２１】造形するときに振動を付与した場合と付与しない場合の造形物の違いの説明に供する説明図である。
【図２２】本発明の第３実施形態に係る立体造形装置の概略平面説明図である。
【図２３】同じく概略側面説明図である。
【図２４】本発明の第４実施形態について係る立体造形装置の概略平面説明図である。
【図２５】同じく概略側面説明図である。
【図２６】同じく造形部の断面説明図である。
【図２７】同じく具体的構成の要部斜視説明図である。
【図２８】同実施形態における振動付与手段を使用していないときの造形の流れの概要の説明に供する模式的説明図である。
【図２９】同実施形態における振動付与手段を含むリコートユニット部分の斜視説明図である。
【図３０】同リコートユニット部分の側面説明図である。
【図３１】同じく要部拡大側面説明図である。
【図３２】同じく振動ブレードの斜視説明図である。
【図３３】同じく振動ブレードの高さ調整の説明に供する正面説明図である。
【図３４】同じく図３３の状態から振動ブレードを上昇させた状態の正面説明図である。
【図３５】同立体造形装置の制御部の概要の説明に供するブロック図である。
【図３６】同実施形態における振動付与手段を使用した造形の流れの説明に供する説明図である。
【図３７】図３６に続く流れの説明に供する説明図である。
【図３８】粉体槽の粉体面と振動ブレードとのギャップΔｇと振動周波数及び振幅の関係の一例の説明に供する説明図である。
【図３９】本発明の本発明の第５実施形態における造形の流れの説明に供する説明図である。
【図４０】図３９に続く流れの説明に供する説明図である。
【図４１】本発明の第６実施形態に係る立体造形装置における振動ブレードの高さ調整の説明に供する正面説明図である。
【図４２】同実施形態の制御部の概要の説明に供するブロック図である。
【図４３】造形層の位置ずれなどの説明に供する説明図である。
【図４４】同実施形態におけるギャップ制御の説明に供するフロー図である。
【図４５】同じく具体的な説明図である。
【図４６】本発明の第７実施形態におけるギャップ制御の説明に供するフロー図である。
【図４７】同じく具体的な説明図である。
【図４８】本発明の第８実施形態におけるギャップ制御の説明に供するフロー図である。
【図４９】同じく具体的な説明図である。
【図５０】本発明の第９実施形態における振幅制御の説明に供するフロー図である。
【図５１】本発明の第１０実施形態における振幅制御の説明に供するフロー図である。
【図５２】本発明の第１１実施形態における振幅制御の説明に供するフロー図である。
【図５３】本発明の第１２実施形態における振動周波数制御の説明に供するフロー図である。
【図５４】本発明の第１３実施形態における振動周波数制御の説明に供するフロー図である。
【図５５】本発明の第１４実施形態における振幅周波数制御の説明に供するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態に係る立体造形装置の一例の概要について図１ないし図４を参照して説明する。図１は同立体造形装置の概略平面説明図、図２は同じく概略側面説明図、図３は同じく造形部の断面説明図である。なお、図３は造形時の状態で示している。また、図４は同じく具体的構成の要部斜視説明図、図５は同じく具体的構成の他の例の要部斜視説明図である。
【００１２】
この立体造形装置は、粉体造形装置（粉末造形装置ともいう。）であり、粉体（粉末）が結合された層状造形物である造形層３０が形成される造形部１と、造形部１の層状に敷き詰められた粉体である粉体層３１に造形液１０を吐出して立体造形物を造形する造形ユニット５とを備えている。
【００１３】
造形部１は、粉体槽１１と、平坦化手段（リコータ）である回転体としての平坦化ローラ１２などを備えている。なお、平坦化手段は、回転体に代えて、例えば板状部材（ブレード）とすることもできる。
【００１４】
粉体槽１１は、粉体２０を供給する供給槽２１と、造形層３０が積層されて立体造形物が造形される造形槽２２とを有している。
【００１５】
また、粉体槽１１には、図５に示すように、粉体層３１を形成するときに平坦化ローラ１２によって移送供給される粉体２０のうち、粉体層３１を形成しないで落下する余剰の粉体２０を溜める余剰粉体受け槽２９を備えることができる。
【００１６】
供給槽２１の底部は供給ステージ２３として鉛直方向（高さ方向）に昇降自在となっている。同様に、造形槽２２の底部は造形ステージ２４として鉛直方向（高さ方向）に昇降自在となっている。造形ステージ２４上に造形層３０が積層された立体造形物が造形される。
【００１７】
余剰粉体受け槽２９を設ける構成では、余剰粉体受け槽２９の底面には粉体２０を吸引する機構が備えられた構成や、余剰粉体受け槽２９が簡単に取り外せるような構成とすることができる。
【００１８】
供給ステージ２３は、例えば図４に示すように、モータ２７によって矢印Ｚ方向（高さ方向）に昇降され、造形ステージ２４は、同じく、モータ２８によって矢印Ｚ方向に昇降される。
【００１９】
平坦化ローラ１２は、供給槽２１の供給ステージ２３上に供給された粉体２０を造形槽２２に移送して供給し、平坦化手段である平坦化ローラ１２によって均して平坦化して粉体層３１を形成する。
【００２０】
この平坦化ローラ１２は、造形ステージ２４のステージ面（粉体２０が積載される面）に沿って矢印Ｙ方向に、ステージ面に対して相対的に往復移動可能に配置され、往復移動機構２５によって移動される。また、平坦化ローラ１２は、モータ２６によって回転駆動される。
【００２１】
一方、造形ユニット５は、造形ステージ２４上の粉体層３１に造形液１０を吐出する液体吐出ユニット５０を備えている。
【００２２】
液体吐出ユニット５０は、キャリッジ５１と、キャリッジ５１に搭載された液体吐出手段である２つ（１又は３つ以上でもよい。）の液体吐出ヘッド（以下、単に「ヘッド」という。）５２ａ、５２ｂを備えている。
【００２３】
キャリッジ５１は、ガイド部材５４及び５５に移動可能に保持されている。ガイド部材５４及び５５は、両側の側板７０、７０に昇降可能に保持されている。
【００２４】
このキャリッジ５１は、後述するＸ方向走査機構５５０を構成するＸ方向走査モータによってプーリ及びベルトを介して主走査方向である矢印Ｘ方向（以下、単に「Ｘ方向」という。他のＹ、Ｚについても同様とする。）に往復移動される。
【００２５】
２つのヘッド５２ａ、５２ｂ（以下、区別しないときは「ヘッド５２」という。）は、造形液を吐出する複数のノズルを配列したノズル列がそれぞれ２列配置されている。一方のヘッド５２ａの２つのノズル列は、シアン造形液及びマゼンタ造形液を吐出する。他方のヘッド５２ｂの２つのノズル列は、イエロー造形液及びブラック造形液をそれぞれ吐出する。なお、ヘッド構成はこれに限るものではない。
【００２６】
これらのシアン造形液、マゼンタ造形液、イエロー造形液、ブラック造形液の各々を収容した複数のタンク６０がタンク装着部５６に装着され、供給チューブなどを介してヘッド５２ａ、５２ｂに供給される。
【００２７】
また、Ｘ方向の一方側には、液体吐出ユニット５０のヘッド５２の維持回復を行うメンテナンス機構６１が配置されている。
【００２８】
メンテナンス機構６１は、主にキャップ６２とワイパ６３で構成される。キャップ６２をヘッド５２のノズル面（ノズルが形成された面）に密着させ、ノズルから造形液を吸引する。ノズルに詰まった粉体の排出や高粘度化した造形液を排出するためである。その後、ノズルのメニスカス形成（ノズル内は負圧状態である）のため、ノズル面をワイパ６３でワイピング（払拭）する。また、メンテナンス機構６１は、造形液の吐出が行われない場合に、ヘッドのノズル面をキャップ６２で覆い、粉体２０がノズルに混入することや造形液１０が乾燥することを防止する。
【００２９】
造形ユニット５は、ベース部材７上に配置されたガイド部材７１に移動可能に保持されたスライダ部７２を有し、造形ユニット５全体がＸ方向と直交するＹ方向（副走査方向）に往復移動可能である。この造形ユニット５は、後述するＹ方向走査機構５５２によって全体がＹ方向に往復移動される。
【００３０】
液体吐出ユニット５０は、ガイド部材５４、５５とともに矢印Ｚ方向に昇降可能に配置され、後述するＺ方向昇降機構５５１によってＺ方向に昇降される。
【００３１】
ここで、造形部１の詳細について説明する。なお、図５の余剰粉体受けを有する構成で説明する。
【００３２】
粉体槽１１は、箱型形状をなし、供給槽２１と造形槽２２と、余剰粉体受け槽２９の３つの上面が開放された槽とを備えている。供給槽２１内部には供給ステージ２３が、造形槽２２内部には造形ステージ２４がそれぞれ昇降可能に配置される。
【００３３】
供給ステージ２３の側面は供給槽２１の内側面に接するように配置されている。造形ステージ２４の側面は造形槽２２の内側面に接するように配置されている。これらの供給ステージ２３及び造形ステージ２４の上面は水平に保たれている。
【００３４】
供給槽２１及び造形槽２２の周りを含めて造形槽２２の隣りには余剰粉体受け槽２９を設けることができる（図５）。
【００３５】
余剰粉体受け槽２９を設けた場合には、粉体層３１を形成するときに平坦化ローラ１２によって移送供給される粉体２０のうちの余剰の粉体２０が落下する。余剰粉体受け槽２９に落下した余剰の粉体２０は供給槽２１に粉体２０を供給する後述する粉体供給装置５５４に戻される。
【００３６】
供給槽２１上には後述する粉体供給装置５５４が配置される。造形の初期動作時や供給槽２１の粉体量が減少した場合に、粉体供給装置５５４を構成するタンク内の粉体を供給槽２１に供給する。粉体供給のための粉体搬送方法としては、スクリューを利用したスクリューコンベア方式や、エアーを利用した空気輸送方式などが挙げられる。
【００３７】
平坦化ローラ１２は、供給槽２１から粉体２０を造形槽２２へと移送供給して、表面を均すことで平坦化して所定の厚みの層状の粉体である粉体層３１を形成する。
【００３８】
この平坦化ローラ１２は、造形槽２２及び供給槽２１の内寸（即ち、粉体が供される部分又は仕込まれている部分の幅）よりも長い棒状部材であり、往復移動機構２５によってステージ面に沿ってＹ方向（副走査方向）に往復移動される。
【００３９】
この平坦化ローラ１２は、モータ２６によって回転されながら、供給槽２１の外側から供給槽２１及び造形槽２２の上方を通過するようにして水平移動する。これにより、粉体２０が造形槽２２上へと移送供給され、平坦化ローラ１２が造形槽２２上を通過しながら粉体２０を平坦化することで粉体層３１が形成される。
【００４０】
また、図２にも示すように、平坦化ローラ１２の周面に接触して、平坦化ローラ１２に付着した粉体２０を除去するための粉体除去部材である粉体除去板１３が配置されている。
【００４１】
粉体除去板１３は、平坦化ローラ１２の周面に接触した状態で、平坦化ローラ１２とともに移動する。また、粉体除去板１３は、平坦化ローラ１２が平坦化を行うときの回転方向に回転するときにカウンタ方向でも、順方向でも配置可能である。
【００４２】
次に、本実施形態における第１振動付与手段について図６及び図７を参照して説明する。図６は図５のＡ−Ａ線に沿う断面に相当する斜視説明図、図７は図５のＢ−Ｂ線に沿う断面に相当する模式的説明図である。
【００４３】
造形ステージ２４の下面には、造形ステージ２４に振動を付与する第１振動付与手段である加振機構部９０が配置されている。加振機構部９０は振動子９１、例えば、小型エアバイブレータや圧電振動子、電気モータなどを備えている。
【００４４】
この振動子９１は、好ましくは、振幅１０〜３０μｍ程度、振動周波数１００〜３００Ｈｚ程度で、造形ステージ２４が振動するように駆動される。なお、造形ステージ２４には、造形槽２２の壁面との間には、造形ステージ２４が上下に移動可能で、かつ、粉末２０の漏れがないようにウレタンなどの弾性部材９５が配置されている。
【００４５】
次に、上記立体造形装置の制御部の概要について図８を参照して説明する。図８は同制御部のブロック図である。
【００４６】
制御部５００は、この立体造形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本発明に係るプログラムを含むプログラム、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。なお、造形データ作成装置６００は、最終形態の造形物を各造形層にスライスした造形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。
【００４９】
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を備えている。
【００５０】
制御部５００は、液体吐出ユニット５０の各ヘッド５２を駆動制御するヘッド駆動制御部５０８を備えている。
【００５１】
制御部５００は、液体吐出ユニット５０のキャリッジ５１をＸ方向（主走査方向）に移動させるＸ方向走査機構５５０を構成するモータを駆動するモータ駆動部５１０と、造形ユニット５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５１２を備えている。
【００５２】
制御部５００は、液体吐出ユニット５０のキャリッジ５１をＺ方向に移動（昇降）させるＺ方向昇降機構５５１を構成するモータを駆動するモータ駆動部５１１を備えている。なお、矢印Ｚ方向への昇降は造形ユニット５全体を昇降させる構成とすることもできる。
【００５３】
制御部５００は、供給ステージ２３を昇降させるモータ２７を駆動するモータ駆動部５１３と、造形ステージ２４を昇降させるモータ２８を駆動するモータ駆動部５１４を備えている。
【００５４】
制御部５００は、平坦化ローラ１２を移動させる往復移動機構２５のモータ５５３を駆動するモータ駆動部５１５と、平坦化ローラ１２を回転駆動するモータ２６を駆動する５１６を備えている。
【００５５】
制御部５００は、供給槽２１に粉体２０を供給する粉体供給装置５５４を駆動する供給系駆動部５１７と、液体吐出ユニット５０のメンテナンス機構６１を駆動するメンテナンス駆動部５１８を備えている。
【００５６】
制御部５００は、加振機構部９０の振動子９１を駆動する加振駆動部５１９を備え、加振機構部９０の振動子９１を駆動して造形ステージ２４を振動させ、造形ステージ２４上の造形液が着弾する粉体層３１に振動を付与させる加振駆動部５１９を備えている。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
なお、造形データ作成装置６００と立体造形装置（粉体積層造形装置）６０１によって造形装置が構成される。
【００６０】
次に、本実施形態における造形の流れの概要について図９も参照して説明する。図９は造形の流れの概要の説明に供する模式的説明図である。
【００６１】
造形槽２２の造形ステージ２４上に、１層目の造形層３０が形成されている状態から説明する。
【００６２】
この１層目の造形層３０上に次の造形層３０を形成するときには、図９（ａ）に示すように、供給槽２１の供給ステージ２３をＺ１方向に上昇させ、造形槽２２の造形ステージ２４をＺ２方向に下降させる。
【００６３】
このとき、造形槽２２の上面と平坦化ローラ１２の下部（下方接線部）との間隔がΔｔ１となるように造形ステージ２４の下降距離を設定する。この間隔Δｔ１が次に形成する粉体層３１の厚さ（積層ピッチ）に相当する。間隔Δｔ１は、数十〜１００μｍ程度であることが好ましい。
【００６４】
次いで、図９（ｂ）に示すように、供給槽２１の上面レベルよりも上方に位置する粉体２０を、平坦化ローラ１２を逆方向（矢印方向）に回転しながらＹ２方向（造形槽２２側）に移動することで、粉体２０を造形槽２２へと移送供給する（粉体供給）。
【００６５】
さらに、図９（ｃ）に示すように、平坦化ローラ１２を造形槽２２の造形ステージ２４のステージ面と平行に移動させ、図９（ｄ）に示すように、造形ステージ２４の造形層３０上で所定の厚さΔｔ１になる粉体層３１を形成する（平坦化）。このとき、粉体層３１の形成に使用されなかった余剰の粉体２０は余剰粉体受け槽２９に落下する。
【００６６】
粉体層３１を形成後、平坦化ローラ１２は、図９（ｄ）に示すように、Ｙ１方向に移動されて初期位置（原点位置）に戻される（復帰される）。
【００６７】
ここで、平坦化ローラ１２は、造形槽２２及び供給槽２１の上面レベルとの距離を一定に保って移動できるようになっている。一定に保って移動できることで、平坦化ローラ１２で粉体２０を造形槽２２の上へと搬送させつつ、造形槽２２上又は既に形成された造形層３０の上に均一厚さΔｔ１の粉体層３１を形成できる。
【００６８】
その後、図９（ｅ）に示すように、液体吐出ユニット５０のヘッド５２から造形液１０の液滴を吐出して、次の粉体層３１に所要形状の造形層３０を積層形成する（造形）。このとき、加振機構部９０の振動子９１を駆動し、造形液１０が吐出されて造形層３０が形成されるときに粉体層３１に振動を付与する。
【００６９】
なお、造形層３０は、例えば、ヘッド５２から吐出された造形液１０が粉体２０と混合されることで、粉体２０に含まれる接着剤が溶解し、溶解した接着剤同士が結合して粉体２０が結合されることで形成される。
【００７０】
次いで、上述した粉体供給・平坦化よる粉体層３１を形成する工程、ヘッド５２による造形液吐出工程を繰り返して新たな造形層３０を形成する。このとき、新たな造形層３０とその下層の造形層３０とは一体化して三次元形状造形物の一部を構成する。
【００７１】
以後、粉体の供給・平坦化よる粉体層３１を形成する工程、ヘッド５２による造形液吐出工程を必要な回数繰り返すことによって、三次元形状造形物（立体造形物）を完成させる。
【００７２】
次に、本実施形態における制御部による造形動作の制御について図１０のフロー図を参照して説明する。
【００７３】
まず、供給槽２１の供給ステージ２３を所定量（例えば２００μｍ）上昇させ、造形ステージ２４を積層ピッチΔｔ１分、例えば１００μｍ下降する（この順序は前後してもよい）。
【００７４】
その後、平坦化ローラ１２を造形槽２２方向に移動させて粉体層３１を形成した後、平坦化ローラ１２を初期位置に戻す。平坦化ローラ１２を初期位置に戻すとき、粉体面に平坦化ローラ１２が触れないように、造形ステージ２４、供給ステージ２３ともに、所定量（例えば３００μｍ）下降させ、平坦化ローラ１２が初期位置に復帰した後に、再度所定量（３００μｍ）上昇することが好ましい。
【００７５】
その後、造形ユニット５をＹ方向に移動させ、キャリッジ５１をＸ方向に移動させて、造形槽２２の上方にヘッド５２が相対するように移動する。このときのヘッド５２の位置を造形開始位置とする。ここでは、造形開始位置は１走査における端部の位置としている。
【００７６】
そして、キャリッジ５１をＸ方向に移動させつつ、ヘッド５２から造形液の液滴を粉体層３１上に吐出させて所要形状の造形層３０を造形する。このヘッド５２から造形液の液滴を粉体層３１に吐出して造形層３０を造形しているとき、加振機構部９０の振動子９１を駆動して、造形ステージ２４の粉体層３１に振動を付与する。
【００７７】
その後、キャリッジ５１の１走査（１スキャン：１行）が終了したときには、当該粉体層３１に対する造形層３０の造形が完了したか否かを判別する。
【００７８】
そして、造形層３０の造形が完了していないときには、造形ユニット５を１ノズル列分Ｙ方向に移動させる改行を行い、次の行の造形を行う。このときも、ヘッド５２から造形液の液滴を粉体層３１に吐出して造形層３０を造形しているとき、加振機構部９０の振動子を駆動して、造形ステージ２４の粉体層３１に振動を付与する。
【００７９】
そして、一層の造形層３０の造形が完了した後、ヘッド５２を次層の造形を行うために初期位置に戻す。
【００８０】
以上の立体造形動作の制御は本発明に係るプログラムに従って主制御部５００Ａによって行われる（以下の実施形態でも同様である。）。
【００８１】
次に、比較例における粉体層に対する造形液の吐出から次層の粉体供給までの工程について図１１を参照して説明する。
【００８２】
この比較例は、粉体層に対して造形液を吐出して１層分の造形層を形成するときに粉体層に振動を付与しない例である。
【００８３】
この比較例では、図１１（ａ）に示すように、平坦化ローラ１２によって供給された粉体２０を均して、図１１（ｂ）に示すように、所定厚みΔｔ１の粉体層３１を形成する。なお、粉体２０は、粉末、粒子など（単に「粒子」と総称し、粒子２０ａと表記する。）の集合体である。
【００８４】
このとき、粉体層３１は、リコート（平坦化）された時点では緩みかさ密度程度しかなく、空間が多い状態である。ただし、実際には粉体２０の粒子２０ａ同士は図１１に示すように整然と整列しているわけではない。また、図１１では空間が多いことを分かり易くするために、粒子２０の粒子２０ａ同士を若干離して配列している。例えば、山陽特殊製鋼社製ガスアトマイズ粉ＰＳＳ３１６Ｌ−２０μｍグレード平均粒径１４μｍでは、３ｇ／ｃｃ、真密度に対して３７％しかない。
【００８５】
そして、図１１（ｃ）に示すように、滴状の造形液１０を吐出して粉体層３１の表面に着弾（付着）させる。この状態で粉体層３１内には空気３２が存在している。
【００８６】
粉体層３１の表面に着弾した造形液１０は、図１１（ｄ）に示すように、粉体層３１内に浸透し、液架橋力によって、粉体２０の粒子２０ａ同士を近接させ、かつ、粉体層３１内の空気の合一は、粉体２０の粒子２０ａの移動を促進する。ここに至り、造形液１０の浸透領域に限っては、その粉体密度はタップ密度（山陽特殊製鋼社製ガスアトマイズ粉ＰＳＳ３１６Ｌ−２０μｍグレード平均粒径１４μｍでは、３．６ｇ／ｃｃ、４５％）以下となる。
【００８７】
ここで、造形液１０が着弾する前に粉体層３１内に内包されていた空気３２は、図１１（ｄ）に示すように、その一部は浮力によって粉体層３１上方へ排出される。
【００８８】
しかしながら、造形液１０が着弾する前に粉体層３１内に内包されていた空気３２の多くは、粉体２０の粒子２０ａ同士の隙間は微細であり、かつ複雑に絡み合っているために、図１１（ｅ）に示すように、その一部が合一し、造形液１０の浸透領域内に気泡３３としてトラップされたままとなる。
【００８９】
このとき、形成された気泡３３の一部は、造形液１０（バインダー）の成分の粘性によって崩壊することなく存在し続ける。
【００９０】
その後、図１１（ｆ）に示すように、粉体２０を供給して平坦化ローラ１２によって平坦化し、図１１（ｇ）に示すように、次層の粉体層３１を形成すると、気泡３３がそのまま粉体層３１の境界や造形層３０の内部に残存する。
【００９１】
この結果、気泡３３が造形物全体に散在し、立体造形物の密度が不均一になり、かつ、密度が低下することになる。
【００９２】
次に、本実施形態における粉体層に対する造形液の吐出から次層の粉体供給までの工程について図１２を参照して説明する。
【００９３】
本実施形態では、粉体層３１に造形液１０を吐出して造形層３０を形成するときに、粉体層３１に振動を付与している。
【００９４】
つまり、図１２（ａ）に示すように、平坦化ローラ１２によって供給された粉体２０を均して、図１２（ｂ）に示すように、所定厚みΔｔ１の粉体層３１を形成する。
【００９５】
そして、図１２（ｃ）に示すように、滴状の造形液１０を吐出して粉体層３１の表面に着弾（付着）させる。この粉体層３１の表面に着弾した造形液１０は、図１２（ｄ）に示すように、粉体層３１内に浸透し、液架橋力によって、粉体２０の粒子２０ａ同士を近接させ、かつ、粉体層３１内の空気の合一は、粉体２０の粒子２０ａの移動を促進する。
【００９６】
このとき、つまり、滴状の造形液１０が粉体層３１の表面に着弾して粉体層３１内に浸透している図１２（ｃ）、（ｄ）で粉体層３１に対して振動を付与する。
【００９７】
このようにすることで、造形液１０が着弾した直後の比較的流動性が高い造形液１０と粉体２０との混合体（スラリー）に内在する空気３２を効率的に取り除くことが可能となる。
【００９８】
つまり、造形層３０中の空気３２は、前述したように浮力により上昇しようとするが、それを阻害するのは、複雑に絡み合った粉体の間隙にトラップされたり、造形液１０の着弾から時間が経過するにつれ、造形液１０の乾燥、架橋などの反応が生じて、上述のスラリーの粘度が上昇し、流動性が低下することによる。
【００９９】
造形液１０中の気体（泡）の上昇速度はストークスの法則で記述され、泡の半径の二乗に比例し、造形液１０の粘度に反比例する。そのため、造形液１０の粘度が低い方が、泡が上昇しやすくなる。この状況のスラリーに対して、さらに振動を与えることで、固体（粉体）−液体（造形液）−気体（空気）の界面でバランスして固定化されていた気体が移動しやすくなり、結果的に造形物内の気泡を減少させることができる。
【０１００】
一方、すでに乾燥が進み、粘度が高くなってしまったスラリーに振動を与えても、空気の除去が困難になり好ましくない。
【０１０１】
一般的に、ヘッド５２から造形液１０を吐出して、粉体面（粉体層３１の表面）に着弾するまでの時間は、１００μｍ〜２００μｍ程度の短い時間である。例えば、造形液１０の滴の飛翔速度が７ｍ／ｓ、ノズルから粉体面までの距離を１ｍｍとしたとき、約１４３μｓとなる。
【０１０２】
そこで、１走査中で造形液１０を吐出して造形層３０を形成している間と、その前後の１００μｓ〜５００μｓを含む時間の間、振動を加えればよい。
【０１０３】
この点について、図１３及び図１４を参照して説明する。図１３及び図１４は振動子の駆動パターンの説明に供する説明図である。
【０１０４】
なお、ここでは、キャリッジ５１はスタート位置Ｓから移動を開始し、エンド位置Ｅで移動を終了するものとする。また、図１３及び図１４において、実線は振動子がＯＮ状態であること、破線は振動子がＯＦＦ状態であることを表し、黒丸は振動子をＯＮするタイミング（位置）を、黒四角は振動子をＯＦＦするタイミング（位置）を表しているものとする。
【０１０５】
図１３に示す第１例は、１走査中で、造形エリア（造形層３０を形成する領域）では振動子９１をＯＮ状態として、造形エリア以外では振動子９１をＯＦＦ状態としている。
【０１０６】
図１４に示す第２例は、１つの粉体層３１内に造形層３０を形成するとき、造形を開始したときから造形を終了するまでの間は継続して振動子９１をＯＮ状態とし、それ以外は振動子９１をＯＦＦ状態としている。
【０１０７】
したがって、この第２例では、図１４（ａ）に示すように造形エリアが連続しているとき、図１４（ｂ）に示すように造形エリアが分離しているとき、のいずれであっても、振動子９１は、造形を開始したときにＯＮ状態にされ、以後、造形エリアがない領域でもＯＮ状態が継続され、造形が終了したときにＯＦＦ状態となる。
【０１０８】
本実施形態によれば、粉体層３１に振動を付与している時間は、造形液１０を吐出している時間を含む前後の短い時間に限られ、かつスラリー粘度が低い状態で振動を付与するので、造形層３０中の空気を低い振動エネルギーで効率よく除去しつつ、造形物の精度低下を最低限の範囲に抑えることができる。
【０１０９】
なお、造形液１０が吐出される粉体層３１に対する振動の付与は１層の粉体層３１に対して造形層３０の形成を開始したときから終了するまでの間、すなわち、当該粉体層３１に対するスライスデータによる造形の開始から終了までの間振動を付与すればよい。造形液１０の吐出／非吐出（ヘッドの駆動／非駆動）ごとに振動付与／停止を行う場合に限定されない。
【０１１０】
また、本実施形態のように、加振機構部９０の振動子９１が造形ステージ２４に付随している場合、例えば、造形開始直後の第１層目は、造形層３０と振動子９１との距離が比較的近いが、造形が進むにつれて、振動子９１と第Ｎ層目との距離が遠くなる。
【０１１１】
そこで、振動子９１と造形層３０との距離に応じて、振動エネルギーを調整することが好ましい。つまり、第１層目の粉体層３１を振動させる振動エネルギーを最も弱く設定しておき、積層が進むにつれて、振動エネルギーを順次強める。さらには一層あたりの積層厚さによっても、振動の強度を変えることができる。
【０１１２】
次に、本発明の第２実施形態について図１５ないし図１８を参照して説明する。図１５は同実施形態における造形部の模式的説明図、図１６は同じくリコートユニット部分の要部斜視説明図、図１７は同じくリコートユニット部分の側面説明図、図１８は同じく振動ブレードの斜視説明図である。
【０１１３】
本実施形態では、平坦化ローラ１２の移送供給方向（矢印Ｙ２方向）の前方側（移送供給するときの移動方向前方側側）に第２振動付与手段としての振動ブレード１１０を配置している。振動ブレード１１０は、平坦化ローラ１２とともに、側板１０１、１０１に保持されているステー１０４と結合しているブラケット１０５にねじで取付けられている。
【０１１４】
振動ブレード１１０には振動子１１１が設けられ、振動子１１１を駆動することで振動ブレード１１０の全体が振動する。また、振動ブレード１１０の先端側にはテーパ部（傾斜部）１１０ａが形成されている。
【０１１５】
なお、平坦化ローラ１２への振動伝達を低減するため、ステー１０４とブラケット１０５の間に防振部材１０７を配置している。
【０１１６】
これらの平坦化ローラ１２及び振動ブレード１１０を含むリコートユニット１２０は、矢印Ｙ方向に往復移動可能に配置されている。
【０１１７】
ここで、平坦化ローラ１２及び振動ブレード１１０は側板１０１、１０１に保持されているので、平坦化手段である平坦化ローラ１２と振動付与手段の振動ブレード１１０は共通の駆動源、例えば前記第１実施形態における往復移動機構２５のモータ５５３によって移動することができる。
【０１１８】
なお、振動ブレード１１０を振動させる振動子１１１の駆動は、前記第１実施形態と同様に制御部によって制御される。
【０１１９】
次に、本実施形態における制御部による造形動作の制御について図１９のフロー図を参照して説明する。
【０１２０】
まず、供給槽２１の供給ステージ２３を所定量（例えば２００μｍ）上昇させ、造形ステージ２４を積層ピッチΔｔ１分、例えば１００μｍ下降する（この順序は前後してもよい）。
【０１２１】
その後、リコートユニット１２０を図１３の矢印Ｙ２方向に移動させる。このとき、平坦化ローラ１２を回転させ、またリコートユニット１２０の移動に合わせて（例えば同時に）振動子１１１の駆動を開始して振動ブレード１１０を振動させる。
【０１２２】
そして、振動ブレード１１０が造形槽２２を通過したところで、振動ブレード１１０の振動を停止し、その後、リコートユニット１２０は初期位置に戻る。
【０１２３】
なお、ここでも、平坦化ローラ１２を初期位置に戻すとき、粉体面に平坦化ローラ１２が触れないように、造形ステージ２４、供給ステージ２３ともに、所定量（例えば３００μｍ）下降させ、平坦化ローラ１２が初期位置に復帰した後に、再度所定量（３００μｍ）上昇することが好ましい。
【０１２４】
その後、造形ユニット５をＹ方向に移動させ、キャリッジ５１をＸ方向に移動させて、造形槽２２の上方にヘッド５２が相対するように移動する。
【０１２５】
そして、キャリッジ５１をＸ方向に移動させつつ、ヘッド５２から造形液の液滴を粉体層３１上に吐出させて造形層３０を造形する。このヘッド５２から造形液１０の液滴を粉体層３１に吐出して造形層３０を造形しているとき、加振機構部９０の振動子９１を駆動して、造形ステージ２４の粉体層３１に振動を付与する。
【０１２６】
その後、キャリッジ５１の１走査（１スキャン：１行）が終了したときには、当該粉体層３１に対する造形層３０の造形が完了したか否かを判別する。
【０１２７】
そして、造形層３０の造形が完了していないときには、造形ユニット５を１ノズル列分Ｙ方向に移動させる改行を行い、次の行の造形を行う。このときも、ヘッド５２から造形液の液滴を粉体層３１に吐出して造形層３０を造形しているとき、加振機構部９０の振動子９１を駆動して、造形ステージ２４の粉体層３１に振動を付与する。
【０１２８】
そして、一層の造形層３０の造形が完了した後、ヘッド５２を次層の造形を行うために初期位置に戻す。
【０１２９】
このように、振動ブレード１１０により、造形槽２２に粉体２０を移送供給して粉体層３１を形成するときに粉体２０に振動を与えることで、粒子２０ａ間や、粒子２０ａと壁間の付着力に打ち勝って粒子２０ａが移動する。粒子２０ａ間の空隙が詰まることで、粉体２０を密に詰めることができ、より造形物の密度を上げることができる。
【０１３０】
ここで、振動ブレード１１０は、造形槽２２上を通過し、余剰粉体受け槽２９と相対する位置まで振動を続けている構成とできる。
【０１３１】
これにより、振動ブレード１１０に付着した粉体２０を、余剰粉体受け槽２９に落とすことができ、リコートユニット１２０が初期位置に戻るときに、造形槽２２の粉体層３１面に粉体２０を落下させ、造形物の品質が低下することを防止できる。
【０１３２】
次に、振動ブレードと平坦化ローラによる粉体薄層化（粉体層の形成）の様子について図２０を参照して説明する。
【０１３３】
図２０（ａ）に示すように、造形液１０が着弾して造形層３０が形成された状態で、図２０（ｂ）に示すように、次の粉体層３１を形成するために、供給槽２１側から振動ブレード１１０と平坦化ローラ１２で粉体２０を移送供給しながら、振動ブレード１１０にて粉体２０に振動を与える。
【０１３４】
このとき、振動ブレード１１０は、すでに形成された造形層３０に直接触れることがなく、一層分以上の粉体層３１分の粉体２０が介在する高さに配置している。
【０１３５】
また、振動ブレード１１０の最下面は、平坦化ローラ１２の最下面よりも高い位置に設置されている。そのため、振動ブレード１１０で荒れた粉体面も、平坦化ローラ１２で均されるために、結果として造形物の精度（平面度）に影響を与えることはない。
【０１３６】
次に、造形するときに振動を付与した場合と付与しない場合の造形物の違いについて図１９を参照して説明する。
【０１３７】
図１９は造形した積層方向と直交する方向からＸ線を投射し撮影した透過Ｘ線画像を示している。
【０１３８】
ここで、図２１（ａ）は上記第２実施形態のよう、振動ブレード１１０による振動、及び、加振機構部９０による造形ステージ２４の加振を行って造形した場合を示し、図２１（ｂ）はいずれの振動付与も行っていない場合を示している。
【０１３９】
色が濃いほど密度が高いことを示している。
【０１４０】
また、図２１（ａ）は均質で色が濃いのに対し，図２１（ｂ）ではところどころ白く抜けた箇所があり，ボイドが散在していることがわかる。また、層と層の間の隙間も，図２１（ａ）の方が狭く目立たないことが分かる。
【０１４１】
次に、本発明の第３実施形態に係る立体造形装置について図２２及び図２３を参照して説明する。図２２は同立体造形装置の概略平面説明図、図２３は同じく概略側面説明図である。
【０１４２】
本実施形態では、造形部１は造形槽２２の一槽構成としている。また、平坦化ローラ１２はＸ方向に移動可能とし、造形槽２２に供給された粉体を均して平坦化する。
【０１４３】
なお、その他の構成は、前記第１実施形態と同様とすることができるので、説明を省略する。
【０１４４】
次に、本発明の第４実施形態について係る立体造形装置について図２４ないし図２７を参照して説明する。図２４は同立体造形装置の概略平面説明図、図２５は同じく概略側面説明図、図２６は同じく造形部の断面説明図である。なお、図２６は造形時の状態で示している。また、図２７は同じく具体的構成の要部斜視説明図である。
【０１４５】
この装置では、前記第１実施形態の図１ないし図４で説明した立体造形装置に図５で説明した余剰粉体受け槽２９を備えている。また、この装置では、造形槽２２の造形ステージ２４に振動をさせる第１振動付与手段としての加振機構部９０は備えていない。ただし、加振機構部９０を備えることもできる。
【０１４６】
そして、この装置では、後述する振動付与手段としての振動ブレード１１０及び振動子１１を含む振動付与ユニット１２２を備えている（図２７では省略）。
【０１４７】
次に、本実施形態における振動付与手段を使用していないときの造形の流れの概要について図２８も参照して説明する。図２８は造形の流れの概要の説明に供する模式的説明図である。
【０１４８】
本実施形態においても、第１層目の造形層３０上に次の造形層３０を形成するときには、図２８（ａ）に示すように、供給槽２１の供給ステージ２３をＺ１方向に上昇させ、造形槽２２の造形ステージ２４をＺ２方向に下降させる。
【０１４９】
このとき、造形槽２２の粉体層３１の表面（粉体面）の上面と平坦化ローラ１２の下部（下方接線部）との間隔がΔｔ１となるように造形ステージ２４の下降距離を設定する。
【０１５０】
この場合、平坦化ローラ１２は供給槽２１及び造形槽２２の上端面に対してギャップを置いて配置している。したがって、本実施形態では、造形槽２２に粉体２０を移送供給して平坦化するとき、粉体層３１の表面（粉体面）は供給槽２１及び造形槽２２の上端面よりも高い位置になる。
【０１５１】
これにより、平坦化ローラ１２が供給槽２１及び造形槽２２の上端面に接触することを確実に防止できて、平坦化ローラ１２の損傷が低減する。平坦化ローラ１２の表面が損傷すると粉体層３１の表面にスジが発生して平坦性が低下する。
【０１５２】
その他は、前記第１実施形態で説明した流れと同様であるので、説明を省略する。
【０１５３】
次に、本実施形態における振動付与手段について図２９ないし図３４を参照して説明する。図２９は同振動付与手段を含むリコートユニット部分の斜視説明図、図３０は同リコートユニット部分の側面説明図、図３１は同じく要部拡大側面説明図、図３２は振動ブレードの斜視説明図、図３３は振動ブレードの高さ調整の説明に供する正面説明図、図３４は同じく図３３の状態から振動ブレードを上昇させた状態の正面説明図である。
【０１５４】
本実施形態のリコートユニット１２０は、平坦化ローラ１２を含む平坦化ユニット１２１と、振動付与手段としての振動付与ユニット１２２とを備えている。振動付与ユニット１２２は、平坦化ローラ１２の移送供給方向（Ｙ２方向：平坦化方向）の前方側（移送供給するときの移動方向前方側）に配置されるブレード部材である振動ブレード１１０を有している。
【０１５５】
平坦化ユニット１２１及び振動付与ユニット１２２は、往復移動機構２５を構成している移動ベース１３１Ａ、１３１Ｂ上に保持されている。移動ベース１３１Ａ、１３１Ｂは、Ｙ方向（Ｙ２方向、Ｙ１方向）に沿って配置されたガイドレール部材１３２Ａ、１３２Ｂにそれぞれ移動可能に保持されている。
【０１５６】
そして、往復移動機構２５のモータ５５３を駆動することによって、移動ベース１３１Ａがガイドレール部材１３２Ａに沿って移動することで、平坦化ユニット１２１及び振動付与ユニット１２２を含むリコートユニット１２０全体がＹ方向に往復移動される。
【０１５７】
つまり、ここでも、振動付与手段は平坦化手段と共通の駆動源（モータ５５３）によって移動される。
【０１５８】
平坦化ユニット１２１は、側板１０１Ａ、１０１Ｂ（以下、区別しないときは「側板１０１」という。）に回転可能に保持される平坦化ローラ１２を有している。側板１０１はブラケット１４１で移動ベース１３１に保持されている。平坦化ローラ１２は、モータ２６の回転がプーリ１４２、タイミングベルト１４３、プーリ１４４を介して伝達されることで、モータ２６によって回転駆動される。
【０１５９】
振動付与ユニット１２２は、保持部材１５１にて、振動ブレード１１０及び振動ブレード１１０を振動させる振動手段である振動子１１１を保持している。なお、振動手段としては、偏心モータ、エアバイブレータ、積層型圧電素子などを使用できるが、ここでは、積層型圧電素子で構成している。
【０１６０】
振動ブレード１１０は、造形槽２２の粉体面（粉体層３１の表面）と平行に配置される底面部１１０ｂと、移動方向前方側で斜めに立ち上がる傾斜面部であるテーパ部１１０ａとを有している。
【０１６１】
保持部材１５１は、振動ブレード１１０と造形槽２２の粉体面（粉体層３１の表面）との間隔（ギャップ）を調整する手段である高さ調整手段１５５を介して、移動ベース１３１Ａ、１３１Ｂに固定した支持ブラケット１５２Ａ，１５２Ｂに取付けられている。
【０１６２】
高さ調整手段１５５は、図３３及び図３４に示すように、第１部材１５３ａと第２部材１５３ｂとが上下方向（Ｚ方向）に相対移動可能に組み合わされた高さ調整部材１５３と、第２部材１５３ｂを第１部材１５３ａに対して移動させる調整操作部材１５４とを備える。
【０１６３】
調整操作部材１５４を回転することで第２部材１５３ｂが上下方向に移動し、保持部材１５１が上下動して、振動ブレード１１０と造形槽２２の粉体面（粉体層３１の表面）との間隔（ギャップ）を調整できる。例えば、図３４は保持部材１５１をＺ１方向に上昇させて、振動ブレード１１０と造形槽２２の粉体面とのギャップを図３３の位置よりも広くしている。
【０１６４】
また、図３１に示すように、振動ブレード１１０の底面部１１０ｂは、平坦化ローラ１２の下端（接線高さ）よりもΔｈ分高い位置に配置される。つまり、前述したように、振動ブレード１１０の最下面（底面部１１０ｂ）は、平坦化ローラ１２の最下面よりも高い位置に設置されている。これにより、振動ブレード１１０で荒れた粉体面も、平坦化ローラ１２で均されるために、結果として造形物の精度（平面度）に影響を与えることはない。
【０１６５】
次に、上記立体造形装置の制御部の概要について図３５を参照して説明する。図３５は同制御部のブロック図である。
【０１６６】
ここでは、振動ブレード１１０を振動させる振動子１１１を駆動する振動駆動部５３０を備えている。振動駆動部５３０から振動子１１１に与える駆動信号の周期及び駆動電圧を変化させることで、振動ブレード１１０の振動周波数及び振動振幅を変化させることができる。
【０１６７】
なお、振動子１１１による振動ブレード１１０の振動は、振幅１０〜３０μｍ程度、振動周波数１００〜３００Ｈｚ程度が好ましい。
【０１６８】
また、振動ブレード１１０による振動は、粉体面に対して垂直方向から与えることで、造形層３０のズレを低減することができる。
【０１６９】
また、振動ブレード１１０の底面部１１０ｂ、すなわち、粉体面を圧粉する面の平坦化方向の長さは２５ｍｍ程度が好ましい。振動ブレード１１０の底面部１１０ｂの平坦化方向の長さが短いと、振動ブレード１１０の底面部１１０ｂで圧粉される粉体面積が小さくなり、狭い範囲を圧粉しながら振動ブレード１１０が平坦化方向に移動することで、粉体面にムラが生じやすくなる。一方、振動ブレード１１０の底面部１１０ｂの平坦化方向の長さが長いと、底面部１１０ｂと粉体面との平行を維持した状態で圧粉するのが難しくなり、圧粉された粉体面にムラが生じやすくなる。
【０１７０】
振動ブレード１１０の底面部１１０ｂの長手方向に関しては、造形槽２２の幅（矢印Ｙ方向と直交する方向の幅）以上であれば良い。
【０１７１】
振動ブレード１１０のテーパ部１１０ａの傾きは、ここでは４５度としているが、これに限定されない。テーパ部１１０ａの傾斜面に沿う方向の長さに関しては、粉体に対して振動を付与しながら供給を行うときに、粉体が振動ブレード１１０に乗り上げない程度の長さに設定することが好ましい。
【０１７２】
次に、本実施形態における振動付与手段を使用した造形の流れについて図３６及び図３７を参照して説明する。図３６及び図３７は同造形の流れの説明に供する説明図である。
【０１７３】
前述したと同様に、造形槽２２の造形ステージ２４上に、第１層目の造形層３０が形成されている状態から説明する。
【０１７４】
この造形層３０上に次の造形層３０を形成するときには、図３６（ａ）に示すように、供給槽２１の供給ステージ２３をＺ１方向に上昇させ、造形槽２２の造形ステージ２４をＺ２方向に下降させる。
【０１７５】
このとき、造形槽２２の粉体層３１の表面（粉体面）と平坦化ローラ１２の下部（下方接線部）との間隔がΔｔ１となるように造形ステージ２４の下降距離を設定する。この間隔Δｔ１が次に形成する粉体層３１の厚さに相当する。また、振動ブレード１１０は、底面部１１０ｂの底面と造形層２２の粉体面とギャップΔｇになる位置に配置されている。
【０１７６】
次いで、図３６（ｂ）に示すように、平坦化ローラ１２を逆方向（矢印方向）に回転しながら、Ｙ２方向（造形槽２２側）に移動させ、粉体２０を造形槽２２へと移送供給する。このとき、振動子１１１を駆動して振動ブレード１１０を振動させ、既存の粉体層３１上に供給する粉体２０に振動を付与した状態で移送供給を行う（粉体振動供給）、
【０１７７】
さらに、図３６（ｃ）に示すように、平坦化ローラ１２を造形槽２２の造形ステージ２４のステージ面と平行に移動させて、粉体供給をしながら平坦化して、所定の厚さΔｔ１の粉体層３１を形成する。このときも振動ブレード１１０を振動させて供給する粉体２０に振動を付与した状態で、供給する粉体２０に振動を付与した状態で粉体供給と平坦化を行う（粉体振動供給＆平坦化）。
【０１７８】
そして、平坦化ローラ１２が造形槽２２上を移動し切ったところで、振動子１１１の駆動を停止して振動ブレード１１０の振動を停止する。
【０１７９】
その後、平坦化ローラ１２及び振動ブレード１１０は、図３７（ａ）に示すように、Ｙ１方向に移動されて初期位置に戻される。このＹ１方向へ移動のときには振動子１１１の駆動は停止したままである。
【０１８０】
その後、図３７（ｂ）に示すように、液体吐出ユニット５０のヘッド５２から造形液の液滴を吐出して、粉体層３１に造形層３０を積層形成する（造形）。
【０１８１】
ところで、振動ブレード１１０によって振動を付与しながら供給された粉体２０は、振動ブレード１１０によって圧力が加えられる（圧粉される）ため、粉体面がムラになりやすい。また、振動ブレード１１０の底面部１１０ｂ、つまり粉体２０を圧粉する面に凝集した粉体２０などが付着すると、造形槽２２を平坦化方向に移動するときに、粉体面上に引きずり痕を残すことが多い。
【０１８２】
そのため、造形物の精度を向上させるためには、振動ブレード１１０で造形槽２２へ粉体２０を振動しながら供給した後は、粉体面を平坦化する必要がある。
【０１８３】
そこで、平坦化ローラ１２の移動方向前方側に振動ブレード１１０を配置することで、一度の移動で振動供給と粉体面の平坦化を行なうことができ、機構や制御が簡単になる。
【０１８４】
なお、平坦化ローラ１２を逆方向に回転しながら平坦化を行うとき、粉体２０が飛散しやすくなるため、振動ブレード１１０や振動子１１１は保護フィルムなどの保護部材で囲うことが好ましい。
【０１８５】
また、振動駆動部５３０から与える駆動信号を変化させることで振動子１１１の駆動周波数（振動周波数）、振動振幅をそれぞれ制御することができる。この場合の振動子１１１としては圧電素子、特に積層型圧電素子が好ましい。
【０１８６】
これにより、粉体の種類に合わせた振動条件（振動周波数、振幅）を設定することができ、粉体の種類に関わらず、粉体のパッキング密度を向上させ、造形物の密度を向上させることができる。
【０１８７】
また、前述したように、高さ調整部材１５３及び調整操作部材１５４によって振動ブレード１１０と造形槽２２の粉体面（粉体層３１の表面）とのギャップを調整することができる。
【０１８８】
そこで、粉体２０の種類、粉体２０の状態（例えば、保管環境や、造形中の環境など）によって、振動ブレード１１０の高さを調整して、常に最適な振動条件で振動を付与し、造形することができ、造形物の密度・精度の向上を図ることができる。
【０１８９】
この場合、上述した調整操作部材１５４をモータなどのアクチュエータを使用して駆動する構成とし、粉体２０の種類や状態を検出して、検出結果に応じて調整操作部材１５４を駆動して、振動ブレード１１０の高さ（ギャップΔｇ）を調整することができる。
【０１９０】
そして、２つの調整操作部材１５４を同時に駆動することで、平坦化ローラ１２の長手方向に対して振動ブレード１１０が平行になるよう高さを調整することができ、粉体面との平行を確保することができて、造形物の均等な密度を確保することができる。
【０１９１】
次に、粉体槽の粉体面と振動ブレードとのギャップΔｇと振動周波数及び振幅の関係の一例について図３８を参照して説明する。
【０１９２】
この図３８は、ＳＵＳ粉のように比重が重い粉体２０を使用し、ギャップΔｇを０．６ｍｍ、０．４ｍｍとし、振動周波数を１００Ｈｚ，振幅２０μｍから振動周波数を２８０Ｈｚ，振幅４０μｍまで変化させたときの粉体密度を測定した結果を示している。
【０１９３】
この結果から、ＳＵＳ粉のように比重が重い粉体２０に関しては、ギャップΔｇは大きい方が密度が高いことが分かる。また、振動周波数と振幅は、大きい方が密度が高いことが分かる。
【０１９４】
この場合、ギャップΔｇを大きくするほど、供給する粉体量は多くする。これにより動の際のクッションとしての役割を粉体が果たすため、すでに造形された造形層のズレや破損をせずに、粉体のパッキング密度を向上させることができ、かつ造形物の密度を向上させることができる。
【０１９５】
次に、本発明の本発明の第５実施形態について図３９及び図４０を参照して説明する。図３９及び図４０は同実施形態における造形の流れの説明に供する説明図である。
【０１９６】
本実施形態に係る立体造形装置及びその制御部の構成は前記第４実施形態と同様である。
【０１９７】
本実施形態でも、図３９（ａ）ないし（ｃ）に示すように、平坦化ローラ１２を造形槽２２の造形ステージ２４のステージ面と平行に移動させ、振動ブレード１１０を振動させて供給する粉体２０に振動を付与した状態で粉体供給をしながら平坦化して、所定の厚さΔｔ１の粉体層３１を形成する。
【０１９８】
その後、図４０（ａ）に示すように、平坦化ローラ１２が造形槽２２上を通過した後、振動子１１１の駆動を停止して振動ブレード１１０の振動を停止し、平坦化ローラ１２と振動ブレード１１０が余剰粉体受け槽２９の上方に位置するところまで移動させる。
【０１９９】
そして、一旦駆動を停止した振動子１１１を再駆動して振動ブレード１１０を振動させる。このときの振動子１１１の再駆動の時間は極めて短時間（例えば１秒以内）で足りる。
【０２００】
このように、一旦停止した振動ブレード１１０を振動させることで、振動開始時に、振動ブレード１１０に付着残留している粉体２０が振動ブレード１１０から剥がれ落ちる。これにより、振動ブレード１１０を清浄な状態にすることができる。
【０２０１】
なお、再駆動後振動を停止した状態で、図４０（ｂ）に示すように、原点位置（初期位置）に平坦化ローラ１２及び振動ブレード１１０を復帰させる。
【０２０２】
この振動ブレード１１０を初期位置に戻すとき、上述したように振動ブレード１１０の残留粉体が既に落とされて清浄化されているので、造形槽２２の平坦化された粉体層３１上に粉体２０を落とすことがなくなる。これにより、ヘッド５２に粉体が付着してノズル抜けを発生させることがなくなり、造形物の密度や精度を確保することができる。
【０２０３】
次に、本発明の第６実施形態について図４１を参照して説明する。図４１は同実施形態に係る立体造形装置における振動ブレードの高さ調整の説明に供する正面説明図である。
【０２０４】
本実施形態では、前記第４実施形態において、高さ調整手段１５５は、調整操作部材１５４を回転駆動する振動子昇降用アクチュエータ１５６を備えている。なお、その他の構成は前記第４実施形態と同様である。
【０２０５】
次に、本実施形態の制御部の概要について図４２を参照して説明する。図４２は同制御部のブロック図である。
【０２０６】
ここでは、振動ブレード１１０を振動させる振動子１１１を駆動する振動駆動部５３０を備えている。主制御部５００Ａは、振動駆動部５３０から振動子１１１に与える駆動信号の周期及び駆動電圧を変化させることで、振動ブレード１１０の振動周波数及び振動振幅を変化させる振動周波数制御、振幅制御を行うことができる。
【０２０７】
また、振動子昇降用アクチュエータ１５６を駆動する昇降駆動部５３１を備えている。主制御部５００Ａは、昇降駆動部５３１を介して振動子昇降用アクチュエータ１５６を駆動制御して、振動ブレード１１０の高さを調整し、振動ブレード１１０と造形槽２２の粉体面とのギャップΔｇを変化させるギャップ制御を行うことができる。
【０２０８】
なお、以下では、振動周波数制御、振幅制御、ギャップ制御は個別に実施する例で説明するが、これらを組み合わせて実施することができる。
【０２０９】
次に、粉体層を形成する工程でブレード振動によって粉体をタッピング（圧粉）した後平坦化を行う場合に発生する造形層の位置ずれや変形について図４３を参照して説明する。
【０２１０】
図４３（ａ）に示すように、長さＬの矩形断面を持つ造形層３０を積層造形する場合、理想的には最下部の第１層目の造形層３０から最上部の第ｎ層目の造形層３０のいずれにおいても、全く位置ずれなく、長さＬの矩形断面の造形層３０が造形される。
【０２１１】
しかしながら、図４３（ｂ）に示すように、平坦化ローラ１２の移動方向に沿って矩形断面の長さがＬのままの造形層３０の位置ずれが発生する場合が多い。あるいは、図４３（ｃ）に示すように、造形層３０が膨張変形する（矩形断面の長さＬ１がＬより大きくなる）場合がある。さらに、これらが混在した造形層変形が起こることも多い。
【０２１２】
このような造形層３０の位置ずれ・変形は、下部の造形層３０ほど起こりやすく、上側の造形層３０に向かうにつれ起こりにくい特徴がある。造形層３０の体積が少ない、つまり、重量が少ないほど、上部から加わる振動の影響を受け易いためと考えられる。
【０２１３】
そのため、造形層３０がある層数積まれた上側の造形層３０では、造形層３０の位置ずれ、変形が発生しないか、発生しても、事実上無視できるほど小さな量になる。
【０２１４】
例えば、数百層程度の積層を行う場合、粉体の種類や造形液の種類・吐出条件にも依存するが、概ね１０〜数十層より上側では造形層の位置ずれ・変形が無視できるレベルとなる場合が多い。
【０２１５】
次に、本実施形態におけるギャップ制御について図４４及び図４５を参照して説明する。図４４は同説明に供するフロー図、図４５は同じく具体的な説明図である。
【０２１６】
形成する粉体層３１の層数を判別して、第２層目の粉体層３１を形成するときには、振動ブレード１１０と造形槽２２の粉体面とのギャップΔｇをｄ２とし（図４５（ａ））、第３層目の粉体層３１を形成するときにはギャップΔｇをｄ３とする（図４５（ｂ））。以下、同様にして、第（ｎ−１）層目の粉体層３１を形成するときにはギャップΔｇを（ｄｎ−１）とし、第ｎ層目の粉体層３１を形成するときにはギャップΔｇをｄｎとする（図４５（ｃ））。
【０２１７】
ここで、ｄ２＞ｄ３＞・・・＞（ｄｎ−１）＞ｄｎ、とし、造形層３０の積層数が増加するに従って、ギャップΔｇは漸次小さくなる構成としている。
【０２１８】
つまり、振動ブレード１１０と既存の造形層３０表面との間隔を大きくするほど、振動ブレード１１０の下方の造形層３０に伝播する振動エネルギーが減衰し、造形層３０が受ける力も小さくなる。
【０２１９】
そこで、振動ブレード１１０の底面部１１０ｂと既存の最上位の造形層３０の表面との距離（ギャップΔｇ）を、少なくとも最下層の層状造形物（造形層３０）が形成された粉体層３１上に粉体２０を供給するときが最大である構成とすることで、最下層の造形層３０の位置ずれ、変形を防止することができる。
【０２２０】
そして、振動ブレード１１０の底面部１１０ｂと既存の最上位の造形層３０の表面とのギャップΔｇを、積層数が増加するに従って小さくすることで、造形層３０の位置ずれ、変形を低減しつつ、余剰粉体となる粉体量を減少することができる。
【０２２１】
すなわち、振動ブレード１１０の底面部１１０ｂと既存の最上位の造形層３０の表面とのギャップΔｇが大きくなるほど、平坦化ローラ１２と振動ブレード１１０とのギャップΔｈが大きくなって粉体層３１の形成に使用されない粉体量が増加することになる。そこで、上層になるほどギャップΔｇを小さくすることで、平坦化ローラ１２と振動ブレード１１０とのギャップΔｈも小さくなり、粉体層３１の形成に使用されない余剰粉体量を減少でき、粉体の効率的使用を図ることができる。
【０２２２】
なお、最下層の造形層３０を形成する第１層目に関しては、それより下側に造形層３０が存在しないため、第１層目の粉体層３１を形成するときのギャップΔｇは例えば第２層目のギャップｄ２と同じにするなどの適切な値とすればよい。
【０２２３】
ここで、各層のギャップΔｇは、予めデータとして造形装置の制御部５００のＲＡＭ５０３等に格納させておくことが好ましい。この場合、各層のギャップΔｇは、粉体２０の種類や造形液、積層の厚み等の条件を加味して、予め実験的に求めておくことが好ましい。
【０２２４】
次に、本発明の第７実施形態について図４６及び図４７を参照して説明する。図４６は同実施形態におけるギャップ制御の説明に供するフロー図、図４７は同じく具体的な説明図である。
【０２２５】
形成する粉体層３１の層数を判別して、第２層目の粉体層３１を形成するときには、振動ブレード１１０と造形槽２２の粉体面とのギャップΔｇをｄ２とし（図４７（ａ））、第３層目の粉体層３１を形成するときにはギャップΔｇをｄ３とする（図４７（ｂ））。以下、同様にして、第ｍ層目（ｍ＜ｎ）の粉体層３１を形成するときにはギャップΔｇをｄｍとし、第（ｍ＋１）層目から第ｎ層目までの粉体層３１を形成するときにはすべてギャップΔｇを（ｄｍ＋１）に固定する（図４７（ｃ））。
【０２２６】
ここで、ｄ２＞ｄ３＞・・・＞ｄｍ＞（ｄｍ＋１）、とし、造形層３０の積層数がｍ層になるまでは、積層数が増加するに従ってギャップΔｇは漸次減少し、第（ｍ＋１）層以降はギャップΔｇを（ｄｍ＋１）で固定する構成としている。
【０２２７】
つまり、前述したように、造形層３０の積層数がある程度の層数になった上側の造形層３０については、造形層３０の位置ずれ、変形が発生しないか、発生しても、無視できるほど小さな量になる。
【０２２８】
そこで、閾値として所定積層数ｍに達するまではギャップΔｇを減少させるが、所定積層数ｍを超えたときからギャップΔｇを固定値とする。これにより、造形層の位置ずれ、変形を低減し、余剰粉体量を低減しつつ、ギャップΔｇの切り替え回数を減少して処理を簡単にすることができる。
【０２２９】
次に、本発明の第８実施形態について図４８及び図４９を参照して説明する。図４８は同実施形態におけるギャップ制御の説明に供するフロー図、図４９は同じく具体的な説明図である。
【０２３０】
形成する粉体層３１の層数を判別して、第ｍ層目以下の粉体層３１を形成するときには、振動ブレード１１０と造形槽２２の粉体面とのギャップΔｇをｄ２とし（図４９（ａ）、（ｂ））、第（ｍ＋１）層目以降の粉体層３１を形成するときにはギャップΔｇを（ｄｍ＋１）とする（図４９（ｃ）、（ｄ））。
【０２３１】
ここで、ｄ２＞（ｄｍ＋１）、とし、造形層３０の積層数ｍを閾値としてギャップΔｇを段階的に切り替える構成としている。
【０２３２】
これにより、前記第７実施形態と同様に、造形層の位置ずれ、変形を低減し、余剰粉体量を低減しつつ、ギャップΔｇの切り替え回数を１回にすることができて更に処理を簡単にすることができる。
【０２３３】
次に、本発明の第９実施形態について図５０を参照して説明する。図５０は同実施形態における振幅制御の説明に供するフロー図である。
【０２３４】
形成する粉体層３１の層数を判別して、第２層目の粉体層３１を形成するときには、振動ブレード１１０と振動振幅ＡＮをＡ２とし、第３層目の粉体層３１を形成するときには振動振幅ＡＮをＡ３とする。以下、同様にして、第（ｎ−１）層目の粉体層３１を形成するときには振動振幅Ａｎを（Ａｎ−１）とし、第ｎ層目の粉体層３１を形成するときには振動振幅ＡＮをＡｎとする。
【０２３５】
ここで、Ａ２＜Ａ３＜・・・＜（Ａｎ−１）＜Ａｎ、とし、造形層３０の積層数が増加するに従って、振動振幅ＡＮは漸次大きくなる構成としている。
【０２３６】
つまり、振動ブレード１１０の振幅を小さくするほど、振動ブレード１１０の下方の造形層３０に伝播する振動エネルギーが減衰し、造形層３０が受ける力も小さくなる。
【０２３７】
そこで、振動ブレード１１０の振動振幅ＡＮを、少なくとも最下層の層状造形物（造形層３０）が形成された粉体層３１上に粉体２０を供給するときが最小である構成とすることで、最下層の造形層３０の位置ずれ、変形を防止することができる。
【０２３８】
そして、振動ブレード１１０の振動振幅ＡＮを、積層数が増加するに従って大きくすることで、タッピング（圧粉）効果を高めて高密度化を図ることができる。
【０２３９】
ここで、各層を形成するときの振動ブレードの振幅ＡＮは、予めデータとして造形装置の制御部５００のＲＡＭ５０３等に格納させておくことが好ましい。この場合、各層の振幅ＡＮは、粉体２０の種類や造形液、積層の厚み等の条件を加味して、予め実験的に求めておくことが好ましい。
【０２４０】
次に、本発明の第１０実施形態について図５１を参照して説明する。図５１は同実施形態における振幅制御の説明に供するフロー図である。
【０２４１】
形成する粉体層３１の層数を判別して、第２層目の粉体層３１を形成するときには、振動ブレード１１０の振動振幅ＡＮをＡ２とし、第３層目の粉体層３１を形成するときには振動振幅ＡＮをＡ３とする。以下、同様にして、第ｍ層目（ｍ＜ｎ）の粉体層３１を形成するときには振動振幅ＡＮをＡｍとし、第（ｍ＋１）層目から第ｎ層目までの粉体層３１を形成するときにはすべて振動振幅ＡＮを（Ａｍ＋１）に固定する。
【０２４２】
ここで、Ａ２＜Ａ３＜・・・＜Ａｍ＜（Ａｍ＋１）、とし、造形層３０の積層数がｍ層になるまでは、積層数が増加するに従って振動振幅は漸次大きくし、第（ｍ＋１）層以降は振動振幅ＡＮを（Ａｍ＋１）で固定する構成としている。
【０２４３】
つまり、前述したように、造形層３０の積層数がある程度の層数になった上側の造形層３０については、造形層３０の位置ずれ、変形が発生しないか、発生しても、無視できるほど小さな量になる。
【０２４４】
そこで、閾値として所定積層数ｍに達するまでは振動振幅ＡＮを減少させるが、所定積層数ｍを超えたときから振動振幅ＡＮを固定値とする。これにより、造形層の位置ずれ、変形を防止し、高密度化を図るとともに、振動振幅ＡＮの切り替え回数を減少して処理を簡単にすることができる。
【０２４５】
次に、本発明の第１１実施形態について図５２を参照して説明する。図５２は同実施形態における振幅制御の説明に供するフロー図である。
【０２４６】
形成する粉体層３１の層数を判別して、第ｍ層目以下の粉体層３１を形成するときには、振動ブレード１１０の振動振幅ＡＮをＡ２とし、第（ｍ＋１）層目以降の粉体層３１を形成するときには振動振幅ＡＮを（Ａｍ＋１）とする。
【０２４７】
ここで、Ａ２＜（Ａｍ＋１）、とし、造形層３０の積層数ｍを閾値として振動振幅ＡＮを段階的に切り替える構成とし、積層数ｍ以下でも振動振幅ＡＮを小さくし、積層数ｍを超えると振動振幅ＡＮを大きくている。
【０２４８】
これにより、造形層の位置ずれ、変形を防止し、高密度化を図るとともに、振動振幅ＡＮの切り替え回数を１回にすることができて前記第１０実施形態より更に処理を簡単にすることができる。
【０２４９】
次に、本発明の第１２実施形態について図５３を参照して説明する。図５３は同実施形態における振動周波数制御の説明に供するフロー図である。
【０２５０】
形成する粉体層３１の層数を判別して、第２層目の粉体層３１を形成するときには、振動ブレード１１０と振動周波数ＦＮをＦ２とし、第３層目の粉体層３１を形成するときには振動周波数ＦＮをＦ３とする。以下、同様にして、第（ｎ−１）層目の粉体層３１を形成するときには振動周波数Ｆｎを（Ｆｎ−１）とし、第ｎ層目の粉体層３１を形成するときには振動周波数ＦＮをＦｎとする。
【０２５１】
ここで、Ｆ２＜Ｆ３＜・・・＜（Ｆｎ−１）＜Ｆｎ、とし、造形層３０の積層数が増加するに従って、振動周波数ＦＮは漸次大きくなる（高くなる）構成としている。
【０２５２】
つまり、振動ブレード１１０の振動周波数を低くするほど、振動ブレード１１０の下方の造形層３０に伝播する振動エネルギーが減衰し、造形層３０が受ける力も小さくなる。
【０２５３】
そこで、振動ブレード１１０の振動周波数ＦＮを、少なくとも最下層の層状造形物（造形層３０）が形成された粉体層３１上に粉体２０を供給するときが最小である構成と、ゆっくりした振動を与えることで、最下層の造形層３０の位置ずれ、変形を防止することができる。
【０２５４】
そして、振動ブレード１１０の振動周波数ＦＮを、積層数が増加するに従って大きくすることで、タッピング（圧粉）効果を高めて高密度化を図ることができる。
【０２５５】
ここで、各層を形成するときの振動ブレードの振動周波数ＦＮは、予めデータとして造形装置の制御部５００のＲＡＭ５０３等に格納させておくことが好ましい。この場合、各層の振動周波数ＦＮは、粉体２０の種類や造形液、積層の厚み等の条件を加味して、予め実験的に求めておくことが好ましい。
【０２５６】
次に、本発明の第１３実施形態について図５４を参照して説明する。図５４は同実施形態における振動周波数制御の説明に供するフロー図である。
【０２５７】
形成する粉体層３１の層数を判別して、第２層目の粉体層３１を形成するときには、振動ブレード１１０の振動周波数ＦＮをＦ２とし、第３層目の粉体層３１を形成するときには振動周波数ＦＮをＦ３とする。以下、同様にして、第ｍ層目（ｍ＜ｎ）の粉体層３１を形成するときには振動周波数ＦＮをＦｍとし、第（ｍ＋１）層目から第ｎ層目までの粉体層３１を形成するときにはすべて振動周波数ＦＮを（Ｆｍ＋１）に固定する。
【０２５８】
ここで、Ａ２＜Ａ３＜・・・＜Ｆｍ＜（Ｆｍ＋１）、とし、造形層３０の積層数がｍ層になるまでは、積層数が増加するに従って振動周波数は漸次大きく（高く）し、第（ｍ＋１）層以降は振動周波数ＦＮを（Ｆｍ＋１）で固定する構成としている。
【０２５９】
つまり、前述したように、造形層３０の積層数がある程度の層数になった上側の造形層３０については、造形層３０の位置ずれ、変形が発生しないか、発生しても、無視できるほど小さな量になる。
【０２６０】
そこで、閾値として所定積層数ｍに達するまでは振動周波数ＦＮを増加させるが、所定積層数ｍを超えたときから振動周波数ＦＮを固定値とする。これにより、造形層の位置ずれ、変形を防止し、高密度化を図るとともに、振動周波数ＦＮの切り替え回数を減少して処理を簡単にすることができる。
【０２６１】
次に、本発明の第１４実施形態について図５５を参照して説明する。図５５は同実施形態における振幅周波数制御の説明に供するフロー図である。
【０２６２】
形成する粉体層３１の層数を判別して、第ｍ層目以下の粉体層３１を形成するときには、振動ブレード１１０の振動周波数ＦＮをＦ２とし、第（ｍ＋１）層目以降の粉体層３１を形成するときには振動周波数ＦＮを（Ｆｍ＋１）とする。
【０２６３】
ここで、Ｆ２＜（Ｆｍ＋１）、とし、造形層３０の積層数ｍを閾値として振動周波数ＦＮを段階的に切り替える構成とし、積層数ｍ以下では振動周波数ＦＮを小さくし、積層数ｍを超えると振動周波数ＦＮを大きくている。
【０２６４】
これにより、造形層の位置ずれ、変形を防止し、高密度化を図るとともに、振動周波数ＦＮの切り替え回数を１回にすることができて前記第１３実施形態よりも更に処理を簡単にすることができる。
【符号の説明】
【０２６５】
１  造形部
５  造形ユニット
１０  造形液
１２  平坦化ローラ（平坦化手段、回転体）
２０  粉体
２１  供給槽
２２  造形槽
２３  供給ステージ
２４  造形ステージ
３０  造形層（層状造形物）
３１  粉体層（層状の粉体）
５０  液体吐出ユニット
５１  キャリッジ
５２  液体吐出ヘッド
９０  加振機構部（第１振動付与手段）
９１  振動子
１１０  振動ブレード（第２振動付与手段、振動付与手段）
１１１  振動子
１２０  リコートユニット
１２１  平坦化ユニット
１２２  振動付与ユニット
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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