(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化性樹脂を用い、積層造形法により立体物を造形する立体物造形方法であって、
前記硬化性樹脂を積層して、内部に空所を形成しつつ前記立体物の外部の形状を造形する第１の工程と、
前記空所に固形物をはめ込み、当該固形物の上にさらに前記硬化性樹脂を積層する第２の工程と、
を１回または複数回行い、
前記第１の工程では、上に行くにしたがって径が大きくなる空所を形成する立体物造形方法。
【請求項２】
前記第２の工程では、前記硬化性樹脂より比重が小さい固形物をはめ込む請求項１に記載の立体物造形方法。
【請求項３】
前記第２の工程では、前記空所の深さよりも低い固形物をはめ込む請求項１または２に記載の立体物造形方法。
【請求項４】
硬化性樹脂を用い、積層造形法により立体物を造形する立体物造形方法であって、
前記硬化性樹脂を積層して、内部に空所を形成しつつ前記立体物の外部の形状を造形する第１の工程と、
前記空所に固形物をはめ込み、当該固形物の上にさらに前記硬化性樹脂を積層する第２の工程と、
を１回または複数回行い、
前記第２の工程では、前記空所の深さよりも低い固形物をはめ込み、
前記第２の工程では、前記空所を形成する層の上面と前記固形物の上に、前記硬化性樹脂の量を１つの層を形成するための必要量よりも多く吐出することで、積層面が平坦になるまで複数層の前記硬化性樹脂を積層する立体物造形方法。
【請求項５】
前記固形物は、発泡性樹脂、スポンジ、木材、コルクまたはゴムである請求項１乃至４のいずれかに記載の立体物造形方法。
【請求項６】
前記第２の工程は、電子回路が形成された基板を、前記電子回路が形成された面を前記空所に対向させて設置し、前記基板の上にさらに前記硬化性樹脂を積層する請求項１乃至５のいずれかに記載に立体物造形方法。
【請求項７】
前記立体物の下方の領域で前記第２の工程を行うときに、前記硬化性樹脂より比重が大きい固形物をはめ込む請求項１乃至６のいずれかに記載の立体物造形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層造形法により立体物を造形する立体物造形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、３次元形状の立体物を造形する３Ｄプリンタが様々な用途に用いられている。３Ｄプリンタは、多数の層を順に形成して積み重ねていくことにより製作対象の立体物を製作する。各層の形成は、製作対象の立体物の３次元形状を表わす３次元形状データと表面の着色データに基づいて行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１３４４１１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
立体物の表面は色や文字、細部形状があって品質上で重要であるが、内部は容積を埋める程度の機能であるにもかかわらず、高価な造形材料を多量に消費するという問題がある。また、立体物の使用寿命を終えた際には、廃棄物として環境面での問題がある。
【０００５】
立体物の材料の強度が低い場合には、立体物が破損するおそれがあった。例えば、立体物に細長く延びる部分が存在する場合には、当該部分は、強度（曲げ強さ）が低く破断しやすい。特許文献１に記載された発明では、立体物の外表面の開口から内部に延びる補強穴に補強材を設けることによって、このような強度不足の問題を解決している。立体物が小さい場合には強度が低くても著しい問題は生じないが、立体物が大きくなるにしたがって重量が増えるため、大きい立体物では強度の問題は深刻である。
【０００６】
本発明は、上記背景に鑑み、立体物の内部に空所を形成し、空所に固形物をはめ込むことで、造形材料の消費を減らすことができる造形方法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】
【０００７】
本発明の立体物造形方法は、硬化性樹脂を用い、積層造形法により立体物を造形する立体物造形方法であって、前記硬化性樹脂を積層して、内部に空所を形成しつつ前記立体物の外部の形状を造形する第１の工程と、前記空所に固形物をはめ込み、当該固形物の上にさらに前記硬化性樹脂を積層する第２の工程と、を１回または複数回行う。
【０００８】
このように立体物の内部に空所を形成し、固定物をはめ込むことにより、造形材料の消費を減らすことができる。また、立体物の内部に形成した空所は、その上部を硬化性樹脂で閉じる必要があるので、空所の内壁の少なくとも一部はオーバーハングの形状となるが、固形物を土台として樹脂を積層することで、オーバーハングを避けることができる。
【０００９】
本発明の立体物造形方法は、前記第２の工程では、前記硬化性樹脂より比重が小さい固形物をはめ込んでもよい。
【００１０】
このように立体物の内部に形成された空所に、硬化性樹脂より比重の小さい固定物をはめ込むことにより、立体物の軽量化を図れる。
【００１１】
本発明の立体物造形方法は、前記第２の工程において、前記空所の深さよりも低い固形物をはめ込んでもよい。
【００１２】
この構成により、固形物が空所から突出せず、硬化性樹脂の積層面を平坦化する平坦化ローラとの衝突を回避できる。
【００１３】
本発明の立体物造形方法は、前記第２の工程において、前記空所を形成する層の上面と前記固形物の上に、積層面が平坦になるまで複数層の前記硬化性樹脂を積層してもよい。
【００１４】
この構成により、空所を形成している層の上面と固形物との段差をなくすことができる。
【００１５】
本発明の立体物造形方法は、前記第１の工程において、上に行くにしたがって径が大きくなる空所を形成してもよい。この構成により、空所の内壁を形成しやすく、かつ、空所に固形物をはめ込みやすい。
【００１６】
本発明の立体物造形方法において、前記固形物は、発泡性樹脂、スポンジ、木材、コルクまたはゴム、あるいはこれらの組合せ物であってもよい。この構成により、立体物を軽く、安価に造形することができる。
【００１７】
本発明の立体物造形方法において、前記第２の工程は、電子回路が形成された基板を、前記電子回路が形成された面を前記空所に対向させて設置し、前記基板の上にさらに前記硬化性樹脂を積層してもよい。この構成により、立体物を光らせたり、動かしたり、また、立体物から音声を出したりする等の制御を行うことが可能となる。
【００１８】
本発明の立体物造形方法は、前記立体物の下方の領域で前記第２の工程を行うときに、前記硬化性樹脂より比重が大きい固形物をはめ込んでもよい。この構成により、立体物の重心を下方にして、安定して載置することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、立体物の内部に固形物を入れることで、硬化性樹脂の減量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は、立体物の一例を示す図である。（ｂ）は、図１（ａ）に示す立体物の断面図である。
【図２】立体造形物製造装置の構成を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態の立体物造形方法による立体物の製造工程を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、空所と固形物との関係を示す図である。
【図５】空所への固形物のはめ込みを行う立体物造形装置の構成を示す図である。
【図６】（ａ）は、電子回路を有する基板を入れた立体物の断面図である。（ｂ）は、電子回路を有する基板の構成を示す図である。
【図７】（ａ）は、環状の固形物をはめ込んだ例を示す断面図である。（ｂ）は環状の固形物をはめ込んだ例を示す上面図である。（ｃ）は、環状固形物を用いたことの効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態の立体物造形方法について、図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、本実施の形態の立体物造形方法によって造形される立体物３０の一例を示す図、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す立体物の断面図である。図１（ａ）に示す立体物３０は、台座の上に止まっている鳥であるが、鳥の脚が細い。このため鳥の重量が重いと、脚の部分が折れてしまうおそれがある。
【００２２】
本実施の形態の立体物造形方法で造形される立体物の一例である鳥は、図１（ｂ）に示すように、内部に固形物３２が入っている。この固形物３２は、硬化性樹脂よりも比重が軽く、立体物である鳥の軽量化を図っている。例えば、前記硬化性樹脂の比重が１前後であるのに対して、固形物３２をポリエチレンの発泡体で０．１程度の比重のものを使用すれば内部重量を１／１０程度にすることができる。
【００２３】
なお、台座にも固形物３２ａが入っているが、この固形物３２ａは硬化性樹脂よりも比重が重い。これにより、立体物の重心を下げ、この立体物を安定して置くことができる。固形物３２ａは、例えば比重が７．８程度のステンレス製のブロックを使用することで、錆びることがなく好適である。
【００２４】
図２は、立体物造形装置１０の構成を示す図である。立体物造形装置１０は、インクジェットヘッドから噴射した紫外線硬化樹脂を、紫外線で固めて積層するインクジェット方式の３Ｄプリンタである。立体物造形装置１０は、吐出ユニット１２、主走査駆動部１４、造形台１６、及び制御部１８を備える。吐出ユニット１２は、立体物３０の材料となる液滴（インク滴）を吐出する部分である。なお、立体物造形装置１０は、紫外線硬化樹脂を用いたものに限らず、インクジェットヘッドから高温状態で噴射し、常温に冷やして硬化させる熱可塑性の硬化性樹脂を積層する方式であっても良い。
【００２５】
吐出ユニット１２には、有色および無色のインクや、サポート用材料を含むインクを吐出するインクヘッド２０と、吐出したインクを硬化させる紫外線光源２２と、立体物３０の造形中に形成される硬化性樹脂の積層面を平坦化する平坦化ローラ２４を有している。ここでは、インクヘッド２０を３つ示しているが、インクヘッド２０の数は、使用するインクの種類の数に応じて、適宜の数とすることができる。
【００２６】
吐出ユニット１２は、例えば、紫外線の照射により硬化する硬化性樹脂のインク滴等を吐出し、硬化させることにより、立体物３０を構成する各層を形成する。具体的には、吐出ユニット１２は、例えば、制御部１８の指示に応じてインク滴を吐出することにより、硬化性樹脂の層を形成する層形成動作と、層形成動作で形成された硬化性樹脂の層を硬化させる硬化動作とを複数回繰り返して行う。これにより、吐出ユニット１２は、硬化した硬化性樹脂の層を複数層重ねて形成する。
【００２７】
主走査駆動部１４は、吐出ユニット１２に主走査動作を行わせる駆動部である。ここで、主走査動作とは、例えば、予め設定された主走査方向（図中のＹ方向）へ移動しつつインク滴を吐出する動作である。
【００２８】
主走査駆動部１４は、キャリッジ１０２及びガイドレール１０４を有する。キャリッジ１０２は、吐出ユニット１２を造形台１６と対向させて保持する保持部である。つまり、キャリッジ１０２は、インク滴の吐出方向が造形台１６へ向かう方向になるように、吐出ユニット１２を保持する。また、主走査動作時において、キャリッジ１０２は、吐出ユニット１２を保持した状態で、ガイドレール１０４に沿って移動する。ガイドレール１０４は、キャリッジ１０２の移動をガイドするレール状部材であり、主走査動作時において、制御部１８の指示に応じて、キャリッジ１０２を移動させる。
【００２９】
尚、主走査動作における吐出ユニット１２の移動は、立体物３０に対する相対的な移動であってよい。例えば、吐出ユニット１２の位置を固定して、例えば造形台１６を移動させることにより、立体物３０の側を移動させてもよい。
【００３０】
造形台１６は、載置台の一例であり、造形中の立体物３０を載置する。造形台１６は、上面を上下方向（図中のＺ方向）へ移動させる機能を有しており、制御部１８の指示に応じて、立体物３０の造形の進行に合わせて、上面を移動させる。また、これにより、造形途中の立体物３０における被造形面と、吐出ユニット１２との間の距離（ギャップ）を適宜調整する。ここで、立体物３０の被造形面とは、例えば、吐出ユニット１２により次の層が形成される面のことである。尚、吐出ユニット１２に対して造形台１６を上下動させるＺ方向への走査は、例えば吐出ユニット１２の側を移動させることで行ってもよい。
【００３１】
制御部１８は、例えば立体物造形装置１０のＣＰＵであり、造形すべき立体物３０の形状情報や、カラー画像情報等に基づいて立体物造形装置１０の各部を制御することにより、立体物３０の造形の動作を制御する。
【００３２】
尚、立体物造形装置１０は、図２に図示した構成以外にも、例えば、立体物３０の造形や着色等に必要な各種構成を更に備えてよい。例えば、立体物造形装置１０は、吐出ユニット１２に副走査動作を行わせる副走査駆動部等を更に備えてもよい。副走査動作とは、例えば、造形中の立体物３０に対して相対的に、主走査方向と直交する副走査方向へ、吐出ユニット１２におけるインクジェットヘッドを移動させる動作である。副走査駆動部は、例えば、副走査方向における長さが吐出ユニット１２におけるインクジェットヘッドの造形幅よりも長い立体物３０を造形する場合等に、必要に応じて、吐出ユニット１２に副走査動作を行わせる。また、副走査駆動部は、例えば、吐出ユニット１２を保持するキャリッジと共にガイドレールを移動させる駆動部であってもよい。
【００３３】
次に、図２に示す立体物造形装置１０を用いて、立体物を造形する立体物造形方法について説明する。図３（ａ）〜図３（ｄ）は、本実施の形態の立体物造形方法による立体物の製造工程を示す図である。なお、説明の便宜上、図３（ａ）〜図３（ｄ）に示す製造工程で製造される立体物は、図１（ａ）に示す鳥とは異なる。
【００３４】
立体物造形装置１０は、３次元形状情報に基づいて樹脂を積層し、造形台１６の上に、サポート３６および立体物３０を積層していく。ところで、立体物３０が上に行くにしたがって大きくなる場合、既積層面の上に新たに積層する面のほうが大きいため、硬化性樹脂を積層することができない、いわゆる「オーバーハング」と呼ばれる状態が生じる。サポート３６は、造形中の立体物３０の外周を囲むことで立体物３０を支持する積層構造物（サポート層）であり、これにより、オーバーハングの部分に硬化性樹脂を積層することができる。サポート３６は、立体物３０の造形完了後に、例えば水により溶解除去される。
【００３５】
本実施の形態では、３次元形状情報は、立体物の内部に空間を有する情報である。図３（ａ）に示すように、立体物の外部の形状が形成されるとともに、内部には空所３４が形成される。これは、「第１の工程」に相当する。空所３４は、上に向かうにしたがって、その径が大きくなる形状を有している。なお、空所３４のデータはCAD等で３次元形状をデザインする際に同時に作成してもよいし、造形の前に造形時の向きや大きさ、配置等を調整する際に作成してもよい。３次元スキャナーで作成した造形データの場合は、後者の手順となる。
【００３６】
図３（ａ）の形状が作られると、いったん積層を止めて、図３（ｂ）に示すように、空所３４に固形物３２をはめ込む。本実施の形態では、固形物３２として発泡性樹脂を用いる。樹脂素材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等、造形材料と接触しても化学反応を起こさない材料を用いる。発泡性樹脂は、泡が大きいと泡の孔部分に造形材料が入り込み、積層の厚さ維持ができなくなるおそれがあるので、個々の気泡が独立している「単泡」のものが好ましい。固形物３２は発泡性樹脂に限らず、硬化性樹脂と反応しない材料であればよく、例えば、スポンジ、木材、コルク、ゴム等を用いることができる。固形物３２は、硬化性樹脂よりも比重が小さいものが好ましい。
【００３７】
固形物３２の形状は、空所３４に嵌め合う形状が好ましい。図３（ｂ）に示す固形物３２のような台形の断面を有するものであってもよいし、空所３４よりもわずかに広めで断面が矩形なものであって、素材の柔らかさで嵌め合うものでもよい。なお、嵌め合いが悪く、空所３４と固形物３２の間に隙間ができると、積層すべき硬化性樹脂が流れ込んで造形不良の原因となる。
【００３８】
空所３４に固形物３２をはめ込む動作は、ユーザが手作業で行う。空所３４に固形物３２をはめ込んだ後、立体物造形装置１０による積層を再開し、図３（ｃ）に示すように、固形物３２の上に硬化性樹脂を積層する。これは、「第２の工程」に相当する。
【００３９】
ここで、空所３４の深さと固形物３２の高さとの関係について説明する。図４（ａ）は、空所３４に固形物３２をはめ込んだ状態（図３（ｂ）参照）を示す図である。図４（ａ）に示すように、固形物３２の高さは空所３４の深さに対して低く、空所３４を画成している層の上面Ｐ１と固形物３２の上面Ｐ２との間には、２００μｍ程度のクリアランスＣがある。なお、２００μｍは一例であり、クリアランスＣの大きさは適宜設計することができる。
【００４０】
被造形面である面Ｐ１と固形物３２の上面Ｐ２の上に硬化性樹脂を積層する際には、被造形面上に硬化性樹脂を吐出し、平坦化ローラ２４で平坦に均した後に、紫外線で硬化させる処理が行われる。図４（ａ）において、一点鎖線Ｌは平坦化ローラ２４の下端の軌跡を示す。本実施の形態では、固形物３２は、面Ｐ１よりクリアランスＣの分だけ低いため、平坦化ローラ２４が固形物３２に衝突する事態を未然に防止することができる。
【００４１】
本実施の形態では、空所３４に固形物３２をはめ込んだ後に、立体物３０を形成するための硬化性樹脂を固形物３２の上面全体にも吐出する。このとき、吐出する硬化性樹脂の量を１つの層を形成するための必要量よりも若干多め（例えば、２０％増）に吐出する。多めに吐出された硬化性樹脂を平坦化ローラ２４で平坦化することにより、図４（ｂ）に示すように、固形物３２があった場所とそれ以外の場所の段差が徐々に小さくなり、２０層程度、積層すると、図４（ｃ）に示すように、被造形面Ｐ１が平面になる。これにより、次に固形物３２をはめ込むときに、適切にはめ込むことができる。
【００４２】
図３に戻って説明する。図３（ｃ）の状態の後も継続して、立体物造形装置１０によって、３次元形状情報にしたがって積層を行い、図３（ｄ）に示すように、立体物３０の外部の形状を形成するとともに、内部には空所３４を有する。そこで、立体物造形装置１０は、いったん積層を止めて、固形物３２をはめ込む。このように、空所３４を形成して固形物３２をはめ込み、さらに積層するという動作を繰り返し行うことで、内部に固形物３２を入れた立体物３０を造形することができる。
【００４３】
なお、上記では、固形物３２をはめ込んだ空所３４の上にさらに空所３４を形成する例（図３（ｄ）参照）を示しているが、必ずしも新たな空所３４を形成する必要があるわけではなく、図３（ｃ）で示す状態から空所を形成することなく硬化性樹脂を積層して立体物を造形してもよい。立体物の内部にどの程度の大きさの空所を何個作るかは、立体物の形状、造形材料の消費を減らしたい程度、軽量化したい程度等によって、適宜設計することができる。
【００４４】
以上、本実施の形態の立体物造形方法について説明した。本実施の形態の立体物造形方法は、内部に、硬化性樹脂より比重が小さい固形物３２を入れた立体物３０を生成するので、立体物３０を軽量化することができる。これにより、立体物３０に細い部分があったとしても、その部分が折れたりするリスクを低減できる。
【００４５】
また、本実施の形態の立体物造形方法は、内部に固形物３２を入れるので、空所３４の部分についても、立体物３０の強度を維持することができ、固形物３２の上面の積層を可能にしている。さらに、固形物３２として安価な材料を選択することで、安価に立体物３０を形成することができる。また、図３のように複数の固形物３２の間に立体物３０の柱構造を形成すれば、上下方向の力に対しての強度を確保できる。
【００４６】
以上、本発明の立体物造形方法について実施の形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。上記した実施の形態では、空所３４に固形物３２をはめ込む動作をユーザが手作業で行う例を挙げたが、固形物３２のはめ込みは自動で行ってもよい。図５は、空所３４への固形物３２のはめ込みも行うことができる立体物造形装置１０の構成を示す図である。図５に示す立体物造形装置１０において、造形部は、図２に示す装置と同じ構成を有する。図５に示す装置は、この構成に加え、固形物カット部と、固形物取付部を有している。
【００４７】
固形物カット部はカッター５２を有し、例えば、固形物３２を空所３４の形状に応じてカットする機能を有している。固形物カット部と固形物取付部との間には、レール５４が懸架されており、吸着ユニット５０がレール５４上を往来する。吸着ユニット５０は、固形物カット部でカットされた固形物３２を吸着して、固形物取付部に運ぶ。一方、造形部にて、内部に空所３４が形成された立体物３０を載せた造形台１６を固形物取付部へスライドする。そして、固形物取付部において、吸着ユニット５０が立体物３０に形成された空所３４に固形物３２をはめ込む。そして、空所３４に固形物３２をはめ込んだ後、立体物３０を載せた造形台１６を造形部に戻して、立体物３０の積層を再開する。このような立体物造形装置１０を用いることで、固形物３２を自動的にはめ込むことができる。
【００４８】
また、固形物３２として、電子回路を有する基板を入れてもよい。図６（ａ）は、電子部品４０を有する基板３８を入れた立体物の断面図、図６（ｂ）は電子部品４０を有する基板３８の構成を示す図である。基板３８は上面側が積層面になることから片面実装の基板が用いられる。電子部品４０としてはマイクロプロセッサー、マイク、スピーカー、LED、各種センサー、モーター、電池等、一般の電子部品が実装される。
【００４９】
基板３８は、電子部品４０を有する面を空所３４に向けて、すなわち、電子部品４０を有する面を下向きにして、空所３４にはめ込む。このように固形物３２の中に電子部品４０を有する基板３８を入れることにより、立体物３０を光らせたり、動かしたり、また、立体物３０から音声を出したりする等の制御を行うことが可能となる。なお、このように片面実装の基板３８を設けた場合には、電子部品４０の凹凸に合わせて容易に変形する固形物３２を使用するが、必ずしも、空所３４に固形物３２をはめ込む必要はない。また、固形物３２としてスポンジのような柔らかい物をはめ込む場合に、空所３４の内壁とスポンジとのクリアランスをなくすように、空所３４よりも若干大きいスポンジを用いることができる。この場合、スポンジが空所３４からはみ出す可能性があるが、基板３８として電子部品の実装基板でなく、ステンレス等の金属板やアクリル等のプラスチック板等を用いることで、そのはみ出しを抑えることができる。
【００５０】
また、上記した実施の形態では、空所３４の形状とほぼ同じ形状の固形物３２をはめ込む例を挙げたが、固形物３２は必ずしも空所３４と同じ形状でなくてもよい。図７（ａ）は、空所３４に環状の固形物３２をはめ込んだ例を示す断面図、図７（ｂ）はその上面図である。図７（ａ）は、図７（ｂ）のＡ−Ａ断面である。
【００５１】
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、環状の固形物３２と空所３４の内壁を接続することにより、固形物３２の上に硬化性樹脂を積層できる。これにより、固形物３２がなければ、図７（ｃ）に実線で示すように、空所３４の内壁３０ａを形成する際にオーバーハングの形状になってしまい、空所３４の内壁３０ａを形成するのが困難であるところ、環状固形物３２により点線で示すように固形物３２の上面にも樹脂３０ｂを積層できるので、オーバーハングの状態を回避して、適切に空所３４を生成できる。
【００５２】
また、上記した実施の形態では、固形物３２をはめ込んだ後、図３（ｃ）に示すように、固形物３２と被造形面との段差をなくして平面化するように、固形物３２の全体に硬化性樹脂を積層する例を挙げたが、この工程を経ずに、図３（ａ）に示す空所３４を形成しつつ外部の形状を形成する積層を行ってもよい。
【００５３】
さらに、上記した実施の形態で、複数の空所３４の形状を同じものとすれば、空所３４の配置のデータ生成が容易になり、自動でのデータ生成も容易である。また、対応する複数の固形物３２も同じものになるので、固形物３２の製作、空所３４へのはめ込み作業も効率化や標準化、自動化が容易になる。
【００５４】
以下、本実施の形態の立体物造形方法の効果について説明する。
（１）本実施の形態の立体物造形方法は、硬化性樹脂を積層して、内部に空所３４を形成しつつ立体物３０の外部の形状を造形する第１の工程と（図３（ａ）参照）、空所３４に固形物３２をはめ込み（図３（ｂ）参照）、当該固形物３２の上にさらに硬化性樹脂を積層する第２の工程と（図３（ｃ）（ｄ）参照）、を１回または複数回行う。このように立体物３０の内部に空所３４を形成し、空所３４に固定物３２をはめ込むことにより、造形材料の消費を減らすことができる。また、立体物３０の内部に形成した空所３４は、その上部を硬化性樹脂で閉じる必要があるので、空所３４の内壁の少なくとも一部はオーバーハングの形状となるが（例えば、図７（ｃ）の３０ａ）、固形物３２を土台として樹脂を積層することで、オーバーハングを避けることができる。
【００５５】
（２）本実施の形態の立体物造形方法は、硬化性樹脂より比重が小さい固形物３２をはめ込む。このように立体物３０の内部に形成した空所３４に、硬化性樹脂より比重の小さい固定物３２をはめ込むことにより、立体物３０の軽量化を図れる。
【００５６】
（３）本実施の形態の立体物造形方法は、空所３４の深さよりも低い固形物３２をはめ込む（図４（ａ）参照）。この構成により、固形物３２が空所３４から突出せず、硬化性樹脂の積層面を平坦化する平坦化ローラ２４との衝突を回避できる。
【００５７】
（４）本実施の形態の立体物造形方法は、空所３４を形成する層の上面と固形物３２の上に、積層面が平坦になるまで複数層の硬化性樹脂を積層する（図４（ａ）〜（ｃ）参照）。この構成により、空所３４を形成している層の上面と固形物３２との段差をなくすことができる。
【００５８】
（５）本実施の形態の立体物造形方法は、上に行くにしたがって径が大きくなる空所３４を形成してもよい（図３（ａ）参照）。この構成により、空所３４の内壁を形成しやすく、かつ、空所３４に固形物３２をはめ込みやすい。
【００５９】
（６）本実施の形態の立体物造形方法において、固形物３２として、発泡性樹脂を用いている。この構成により、立体物３０を軽く、安価に造形することができる。
【００６０】
（７）本実施の形態の変形例にかかる立体物造形方法において、電子回路が形成された基板３８を、電子回路が形成された面を空所３４に対向させて設置し、基板３８の上にさらに硬化性樹脂を積層してもよい（図６参照）。この構成により、立体物３０を光らせたり、動かしたり、また、立体物３０から音声を出したりする等の制御を行うことが可能となる。
【００６１】
（８）本実施の形態の立体物造形方法では、立体物３０の下方にある台座に硬化性樹脂より比重が重い固形物３２ａをはめ込む（図１参照）。この構成により、立体物３０の重心を下方にして、立体物３０を安定して載置することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、積層造形法により立体物を造形する立体物造形方法に関する。
【符号の説明】
【００６３】
１０  立体物造形装置
１２  吐出ユニット
１４  主走査駆動部
１６  造形台
１８  制御部
２０  インクヘッド
２２  紫外線光源
２４  平坦化ローラ
３０  立体物
３２  固形物
３４  空所
３６  サポート
３８  基板
４０  電子部品
５０  吸着ユニット
５２  カッター
５４  レール
１０２  キャリッジ
１０４  ガイドレール
【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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