(57)【要約】【課題】３次元対象物を高解像度に形成することができること。【解決手段】インクヘッド２と平滑面部材４をＸ，Ｙ軸に相対的に移動させ、インクヘッド２からＵＶ硬化インクを吐出して３次元対象物を１層分形成する。インクヘッド２の移動に追従してレーザヘッド３を移動制御し、紫外線ビームを吐出されたＵＶ硬化インクに照射してＵＶ硬化インクを硬化させ所定の積層高さを得る。これを繰り返して平滑面部材４上にＵＶ硬化インクを積層して所定形状の３次元対象物を形成する。【選択図】        図１
2005205670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線の照射により硬化するＵＶ硬化インクを吐出するインクヘッドと、
前記インクヘッドから吐出された前記ＵＶ硬化インクに対して紫外線ビームを照射し、当該ＵＶ硬化インクを硬化させるレーザヘッドと、
前記インクヘッドから吐出された前記ＵＶ硬化インクを積層する基準面としての平滑面部材と、
前記インクヘッドと、前記レーザヘッドと、前記平滑面部材とをそれぞれ移動させて前記平滑面部材の所要の位置に前記ＵＶ硬化インクを積層するよう制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする３次元対象物形成装置。
【請求項２】
前記平滑面部材上に積層される各層の積層状態を記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記記憶手段から前記各層の積層状態を読み出して前記インクヘッドと、前記平滑面部材とを相対的に移動制御することにより、当該平滑面部材上に前記ＵＶ硬化インクを積層させて所定形状の３次元対象物を形成することを特徴とする請求項１に記載の３次元対象物形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記インクヘッドの移動に追従するよう前記レーザヘッドを移動制御することを特徴とする請求項１または２に記載の３次元対象物形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記インクヘッドと前記レーザヘッドとの間隔を一定間隔、あるいは異なる間隔で追従させる移動制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の３次元対象物形成装置。
【請求項５】
前記平滑面部材は、前記ＵＶ硬化インクの積層後、当該ＵＶ硬化インクによって形成された３次元対象物から剥離、あるいは当該平滑面部材を溶解により分離可能なことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の３次元対象物形成装置。
【請求項６】
紫外線の照射により硬化するＵＶ硬化インクを吐出し、落下させるインクヘッドと、
前記インクヘッドから吐出され、落下途中の前記ＵＶ硬化インクに対して紫外線ビームを照射し、当該ＵＶ硬化インクを硬化させるレーザヘッドと、
前記インクヘッドによる前記ＵＶ硬化インクの吐出状態と、前記レーザヘッドによる前記紫外線ビームの照射状態とをそれぞれ制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする３次元対象物形成装置。
【請求項７】
紫外線の照射により硬化するＵＶ硬化インクをインクヘッドを移動させながら平滑面部材上に吐出させるインク吐出工程と、
前記インク吐出工程により前記平滑面部材上に吐出された前記ＵＶ硬化インクに対してレーザヘッドから紫外線ビームを照射し、当該ＵＶ硬化インクを硬化させるインク硬化工程と、
前記インク吐出工程を繰り返し前記ＵＶ硬化インクを積層させて３次元対象物を形成する積層工程と、
を含むことを特徴とする３次元対象物形成方法。
【請求項８】
前記インク硬化工程は、前記インクヘッドと前記レーザヘッドとの間隔を一定間隔、あるいは異なる間隔で追従させることを特徴とする請求項７に記載の３次元対象物形成方法。
【請求項９】
前記積層工程により前記ＵＶ硬化インクを用いて形成された３次元対象物から前記平滑面部材を剥離、あるいは当該平滑面部材を溶解させて分離させる分離工程を含むことを特徴とする請求項７または８に記載の３次元対象物形成方法。
【請求項１０】
紫外線の照射により硬化するＵＶ硬化インクを吐出し、落下させるインク吐出工程と、
前記インク吐出工程により落下途中の前記ＵＶ硬化インクに対して紫外線ビームを照射し、当該ＵＶ硬化インクを硬化させるインク硬化工程と、
を含むことを特徴とする３次元対象物形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、硬化インクを用いてインクを積層し、所定形状の積層体を形成する３次元対象物形成装置および３次元対象物形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平面印刷は汎用のインクジェットプリンタ等の印刷装置を用いて行われている。また、立体的な３次元対象物を組み立てる装置が存在する（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載の装置は、１個のノズルを用いて、１種類の３次元対象物を組み立てるものである。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３４５３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術にあっては、３次元対象物を高解像度で形成することができなかった。従来の印刷装置は、インクが紙面に浸透するため、３次元対象物を形成することができない。一方、特許文献１に記載された装置では、ノズルから材料を押し出して３次元対象物を組み立てていく構成であるため解像度が粗く（例えば０．２ｍｍ程度）、微少な形状の３次元対象物を高解像度に形成することができなかった。この他、金型を用いて３次元対象物を成形する方法もあるが、この場合、微少化と高解像度化に限度が生じた。
【０００５】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、３次元対象物を高解像度に形成することができる３次元対象物形成装置および３次元対象物形成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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる３次元対象物形成装置は、紫外線の照射により硬化するＵＶ硬化インクを吐出するインクヘッドと、前記インクヘッドから吐出された前記ＵＶ硬化インクに対して紫外線ビームを照射し、当該ＵＶ硬化インクを硬化させるレーザヘッドと、前記インクヘッドから吐出された前記ＵＶ硬化インクを積層する基準面としての平滑面部材と、前記インクヘッドと、前記レーザヘッドと、前記平滑面部材とをそれぞれ移動させて前記平滑面部材の所要の位置に前記ＵＶ硬化インクを積層するよう制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この請求項１の発明によれば、インクヘッドから吐出されたＵＶ硬化インクを平滑面部材上に積層して所定形状の３次元対象物を形成することができる。このＵＶ硬化インクを用いることにより、３次元対象物を高解像度に形成することができる。
【０００８】
また、請求項２の発明にかかる３次元対象物形成装置は、請求項１に記載の発明において、前記平滑面部材上に積層される各層の積層状態を記憶する記憶手段を備え、前記制御手段は、前記記憶手段から前記各層の積層状態を読み出して前記インクヘッドと、前記平滑面部材とを相対的に移動制御することにより、当該平滑面部材上に前記ＵＶ硬化インクを積層させて所定形状の３次元対象物を形成することを特徴とする。
【０００９】
この請求項２の発明によれば、記憶手段に記憶された各層の積層状態に基づいてインクヘッドと平滑面部材とを相対的に移動し、各層を積層させて所定形状の３次元対象物を形成することができる。
【００１０】
また、請求項３の発明にかかる３次元対象物形成装置は、請求項１または２に記載の発明において、前記制御手段は、前記インクヘッドの移動に追従するよう前記レーザヘッドを移動制御することを特徴とする。
【００１１】
この請求項３の発明によれば、インクヘッドの移動に追従するよう前記レーザヘッドを移動制御させて吐出後のＵＶ硬化インクの硬化を促進することができる。
【００１２】
また、請求項４の発明にかかる３次元対象物形成装置は、請求項３に記載の発明において、前記制御手段は、前記インクヘッドと前記レーザヘッドとの間隔を一定間隔、あるいは異なる間隔で追従させる移動制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
この請求項４の発明によれば、インクヘッドとレーザヘッドとの間隔を一定間隔で追従させることにより、一定な層厚を形成できる一方、これらインクヘッドとレーザヘッドとの間隔を異なる間隔で追従させることにより、層厚を厚くしたり薄くすることができるようになる。
【００１４】
また、請求項５の発明にかかる３次元対象物形成装置は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明において、前記平滑面部材は、前記ＵＶ硬化インクの積層後、当該ＵＶ硬化インクによって形成された３次元対象物から剥離、あるいは当該平滑面部材を溶解により分離可能なことを特徴とする。
【００１５】
この請求項５の発明によれば、積層形成された３次元対象物を平滑面部材から剥離することにより、３次元対象物単体の部品等として取り扱うことができるようになる。
【００１６】
また、請求項６の発明にかかる３次元対象物形成装置は、紫外線の照射により硬化するＵＶ硬化インクを吐出し、落下させるインクヘッドと、前記インクヘッドから吐出され、落下途中の前記ＵＶ硬化インクに対して紫外線ビームを照射し、当該ＵＶ硬化インクを硬化させるレーザヘッドと、前記インクヘッドによる前記ＵＶ硬化インクの吐出状態と、前記レーザヘッドによる前記紫外線ビームの照射状態とをそれぞれ制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
この請求項６の発明によれば、インクヘッドから吐出したＵＶ硬化インクを落下させ、落下途中でレーザ照射することにより、ＵＶ硬化インクの吐出量に応じて微少な形状の３次元対象物を形成することができる。
【００１８】
また、請求項７の発明にかかる３次元対象物形成方法は、紫外線の照射により硬化するＵＶ硬化インクをインクヘッドを移動させながら平滑面部材上に吐出させるインク吐出工程と、前記インク吐出工程により前記平滑面部材上に吐出された前記ＵＶ硬化インクに対してレーザヘッドから紫外線ビームを照射し、当該ＵＶ硬化インクを硬化させるインク硬化工程と、前記インク吐出工程を繰り返し前記ＵＶ硬化インクを積層させて３次元対象物を形成する積層工程と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
この請求項７の発明によれば、インクヘッドから吐出されたＵＶ硬化インクを平滑面部材上に積層して所定形状の３次元対象物を形成することができる。このＵＶ硬化インクを用いることにより、３次元対象物を高解像度に形成することができる。
【００２０】
また、請求項８の発明にかかる３次元対象物形成方法は、請求項７に記載の発明において、前記インク硬化工程は、前記インクヘッドと前記レーザヘッドとの間隔を一定間隔、あるいは異なる間隔で追従させることを特徴とする。
【００２１】
この請求項８の発明によれば、インクヘッドとレーザヘッドとの間隔を一定間隔で追従させることにより、ＵＶ硬化インクの硬化を促進させることができ、一定な層厚を形成できる一方、これらインクヘッドとレーザヘッドとの間隔を異なる間隔で追従させることにより、層厚を厚くしたり薄くすることができるようになる。
【００２２】
また、請求項９の発明にかかる３次元対象物形成方法は、請求項７または８に記載の発明において、前記積層工程により前記ＵＶ硬化インクを用いて形成された３次元対象物から前記平滑面部材を剥離、あるいは当該平滑面部材を溶解させて分離させる分離工程を含むことを特徴とする。
【００２３】
この請求項９の発明によれば、積層形成された３次元対象物を平滑面部材から剥離することにより、３次元対象物単体の部品等として取り扱うことができるようになる。
【００２４】
また、請求項１０の発明にかかる３次元対象物形成方法は、紫外線の照射により硬化するＵＶ硬化インクを吐出し、落下させるインク吐出工程と、前記インク吐出工程により落下途中の前記ＵＶ硬化インクに対して紫外線ビームを照射し、当該ＵＶ硬化インクを硬化させるインク硬化工程と、を含むことを特徴とする。
【００２５】
この請求項１０の発明によれば、インクヘッドから吐出したＵＶ硬化インクを落下させ、落下途中でレーザ照射することにより、ＵＶ硬化インクの吐出量に応じて微少な形状の３次元対象物を形成することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明にかかる３次元対象物形成装置および３次元対象物形成方法によれば、ＵＶ硬化インクを用いて３次元対象物を高解像度に形成することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる３次元対象物形成装置および３次元対象物形成方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２８】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１にかかる３次元対象物形成装置を示す構成図である。３次元対象物形成装置１は、紫外線（ＵＶ）硬化インクを吐出するインクヘッド２と、インクヘッド２から吐出されたＵＶ硬化インクに紫外線（ＵＶ）を照射して硬化させるためのレーザヘッド３を備える。実施の形態１の構成においては、インクヘッド２から吐出されたＵＶ硬化インクは、平滑面部材４上に積層され、３次元対象物を形成する。このため平滑面部材４はＵＶ硬化インクが染み込まない材質（例えばプラスチック材料等）により形成されたものを用いる。
【００２９】
インクヘッド２およびレーザヘッド３は、Ｘ軸方向に主走査移動され、平滑面部材４はＸ軸に直交するＹ軸方向に副走査移動される。これらの移動は図示しないモータを駆動源として行われる。
【００３０】
レーザヘッド３は、インクヘッド２の走査に追従する形で吐出後のＵＶ硬化インクに対するレーザ照射を行い、ＵＶ硬化インクを硬化させる。
【００３１】
制御部５は、インクヘッド２のインク吐出を制御し、また、このインクヘッド２と、レーザヘッド３と、平滑面部材４の走査（相対移動）を制御して３次元対象物の形成を行う。この制御部５には、各種設定や入力操作を行うための設定部６と、設定部６により設定された３次元対象物の形状データ等を記憶する記憶部７が接続されている。制御部５は、記憶部７に記憶されている形状データに従ってインクヘッド２、レーザヘッド３、平滑面部材４の動作を制御して形状データに対応する３次元対象物を形成する。以上説明した３次元対象物形成装置１は、汎用のインクジェットプリンタの基本構造を用いて容易に構成することができる。
【００３２】
図２は、インク積層による３次元対象物の形成手順を示すフローチャートである。はじめに、制御部５は、初期設定を行う（ステップＳ１）。この初期設定では、インクヘッド２と平滑面部材４をＸ，Ｙ軸の原点位置に位置決めする。
【００３３】
次に、制御部５は記憶部７の形状データを読み出し、この形状データに従ってインクヘッド２をＸ軸方向に走査し、平滑面部材４をＹ軸方向に走査してＵＶ硬化インクを吐出させ、第１層（最下層）を形成する（ステップＳ２）。また、インクヘッド２の走査に追従する形でレーザヘッド３を同じＸ軸方向に移動させる。レーザヘッド３のＸ軸方向への移動が終了した後、レーザヘッド３とインクヘッド２を走査前の位置に復帰させる。このようにして、ＵＶ硬化インクは１層あたり数μｍの高さで形成することができる。これは、前述した従来の３次元対象物形成装置に比して１／１００の高さであり、１００倍の解像度で微細な形状を形成できることになる。
【００３４】
ここで、制御部５は、第１層の形成が終了したかを判断する（ステップＳ３）。第１層の形成が終了していない場合には（ステップＳ３：Ｎｏ）、ステップＳ２に戻り、第１層の形成を継続する。そして、第１層の形成が終了した場合には（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、第２層以降の層（第ｎ＋１層）の形成を行う（ステップＳ４）。
【００３５】
第２層以降の層（第ｎ＋１層）の形成についても、第１層の形成と同様に行い、積層することにより３次元対象物を層形成することができる。そして第２層以降の層（第ｎ＋１層）の形成が終了したかを判断する（ステップＳ５）。第ｎ＋１層の形成が終了していない場合には（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ４に戻り、第ｎ＋１層の形成を継続する。そして、第ｎ＋１層の形成が終了した場合には（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、その層が最終層（最上層）であるか確認する（ステップＳ６）。最終層でなければ（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ４へ戻り、ステップＳ４〜Ｓ６を繰り返し行う。そして、ステップＳ６において、最終層である場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）は、３次元対象物の形成が完成し、一連の処理を終了する。
【００３６】
以上のように、３次元対象物は、ステップＳ２、およびステップＳ４において１層分ずつ形成する毎に、インクヘッド２をＸ軸方向に走査し、平滑面部材４をＹ軸方向に走査させ、ＵＶ硬化インクを吐出して行う。そして、層数を重ねて積層することにより、任意の形状の３次元対象物を形成することができる。
【００３７】
上記処理により３次元対象物は、平滑面部材４上に積層して形成される。この平滑面部材４は、積層されたＵＶ硬化インクが染み込まず、形成された３次元対象物から離型させることにより、３次元対象物を部品として取り扱うことができる。また、平滑面部材４自体を溶解させたり、平滑面部材４の表面に剥離自在なシートを設けて平滑面部材４からシートを剥離させた後、シートから３次元対象物を剥離させる構成としてもよい。この他、平滑面部材４を溶解させる構成としてもよい。この場合、積層形成したＵＶ硬化インクが溶解せず、平滑面部材４のみが溶解する溶解液を用いる。
【００３８】
このように、実施の形態１の構成によれば、平滑面部材４上にＵＶ硬化インクを積層させることにより、３次元対象物を高解像度で緻密に形成できるようになる。
【００３９】
（実施の形態２）
この発明の実施の形態２の構成は、実施の形態１において説明したレーザヘッド３の制御に関するものである。
【００４０】
レーザヘッド３は、インクヘッド２の走査に追従する形で吐出後のＵＶ硬化インクに対するレーザ照射を行い、ＵＶ硬化インクを硬化させるものであるが、この照射時期および照射光のパワーは、設定によりＵＶ硬化インク吐出後において可変することができる。すなわち、ＵＶ硬化インクの吐出後、レーザを照射する時期を可変することにより、ＵＶ硬化インクの硬化状態を変えて１回の吐出による積層高さを調整することができる。
【００４１】
図３は、レーザヘッド３の制御手順を示すフローチャートである。図示の例は、インクヘッド２によるＵＶ硬化インクの吐出後におけるレーザヘッド３によるレーザ照射の時期を可変する構成である。
【００４２】
はじめに、１層あたりの層厚を一定な値にするか否か判断する（ステップＳ１１）。１層辺りの層厚を一定にするときには（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、図１に示すようにレーザヘッド３をインクヘッド２に一定間隔Ｌで追従させる（ステップＳ１２）。これにより、インクヘッド２によるＵＶ硬化インクの吐出後におけるレーザヘッド３によるレーザ照射の開始時期を一定とし、１層あたりの層厚を一定にすることができる。
【００４３】
一方、１層あたりの層厚を一定ではなく変えるときには（ステップＳ１１：Ｎｏ）、インクヘッド２に対するレーザヘッド３の間隔を変更する。層厚を厚めにするときには（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、レーザヘッド３とインクヘッド２の間隔Ｌを縮める（ステップＳ１４）。すなわち、インクヘッド２によるＵＶ硬化インクの吐出後、レーザヘッド３によるレーザ照射の開始時期を早めることにより、ＵＶ硬化インクが周囲に拡散しないうちにＵＶ硬化インクを硬化させることができ、１層あたりの層厚を厚くする。
【００４４】
また、層厚を薄めにするときには（ステップＳ１３：Ｎｏ）、レーザヘッド３とインクヘッド２の間隔Ｌを拡げる（ステップＳ１５）。すなわち、インクヘッド２によるＵＶ硬化インクの吐出後、レーザヘッド３によるレーザ照射の開始時期を遅くすることにより、ＵＶ硬化インクが周囲にある程度拡散させてからＵＶ硬化インクを硬化させることができ、１層あたりの層厚を薄くする。
【００４５】
このように、実施の形態２によれば、インクヘッド２とレーザヘッド３の追従関係を可変するだけで１層あたりの層厚を容易に可変することができるようになる。また、インクヘッド２によるＵＶ硬化インクの吐出後におけるレーザヘッド３によるレーザ照射の開始時期を調整することによって、１層あたりの層厚を微調整することもできるようになる。これにより、１層あたりの層厚を調整して３次元対象物をより高解像度に形成できるようになる。
【００４６】
上記説明では、レーザ光の照射パワーを一定とし、インクヘッド２とレーザヘッド３の追従関係を可変する構成としたが、これに限らず、インクヘッド２とレーザヘッド３の追従関係を一定とし、レーザ光の照射パワーを変える制御によってもＵＶ硬化インクの硬化状態を変更することができる。レーザ光の照射パワーが強いほどＵＶ硬化インクは早く硬化し、レーザ光の照射パワーが弱いほどＵＶ硬化インクの硬化は遅くなる。また、インクヘッド２とレーザヘッド３の追従関係を可変させ、レーザ光の照射パワーについても可変する構成にもできる。
【００４７】
次に、上記各実施の形態において説明した構成により形成される３次元対象物の具体例を説明する。図４は、３次元対象物の一例であるマイクロ部品を示す図である。図示のように平滑面部材４上にＵＶ硬化インクを積層することにより一部に凸部１０ａを有するマイクロ部品１０を形成することができる。図４の構成例では所定の範囲のＵＶ硬化インクをさらに積層させて凸部１０ａを形成する。不図示ではあるが、一部の範囲のみＵＶ硬化インクの積層を行わなければ部品内に凹部を形成することもできる。このマイクロ部品は、マイクロマシンを構成する部品の一部として用いることができる。
【００４８】
図５は、３次元対象物の一例である半透明板を示す図である。図示のように平滑面部材４上にＵＶ硬化インクを用いて一定間隔毎、あるいは不定な間隔で所定形状の突起部１５ａを形成することにより、突起部１５ａ部分の光透過性を低減させた半透明板１５を形成することができる。この半透明板１５はスリガラスと同様な用途に用いることができる。なお、この半透明板１５には透明状のＵＶ硬化インクを用いる。
【００４９】
図６は、３次元対象物の一例であるフレネルレンズを示す図である。図示のように平滑面部材４上にＵＶ硬化インクを用いて一定間隔毎に階段状となるレンズ部２０ａを形成することにより、フレネルレンズ２０を形成することができる。なお、このフレネルレンズ２０には光透過性を有するＵＶ硬化インクを用いる。
【００５０】
上記構成例以外の他の３次元対象物としては、一定間隔でギヤを有する歯車や、点字用の突起、凹凸感を出した油絵などがある。油絵の場合、複数色のインクヘッドを用い各色別にＵＶ硬化インクを吐出する構成にすればよい。
【００５１】
（実施の形態３）
この発明の実施の形態３では、平滑面部材４を用いずにＵＶ硬化インクを硬化させて所定形状の微少な３次元対象物を形成するものである。図７は、この発明の実施の形態３にかかる３次元対象物形成装置を示す構成図である。
【００５２】
図示しないが閉じられた形成空間内の上部には、インク吐出部であるインクヘッド２が設けられ、１回あたり所定量のＵＶ硬化インク３０を吐出し、落下させる。このＵＶ硬化インク３０の落下途中にはレーザヘッド３のレーザビーム３１が照射され、ＵＶ硬化インク３０を硬化させる。硬化後のＵＶ硬化インク３０は数μｍの直径を有する球体となる。インクヘッド２におけるＵＶ硬化インク３０の吐出制御、およびレーザヘッド３によるレーザビーム３１の照射パワーは図１同様の制御部５が制御する。
【００５３】
また、レーザヘッド３によるレーザビーム３１の照射位置は、図示のように上下させることができ、実施の形態２同様に、インク吐出後におけるレーザビーム３１の照射時期を可変してＵＶ硬化インクの硬化状態を調整することができる。
【００５４】
上記構成によりＵＶ硬化インク３０を用いて形成された微少な球体は、例えば液晶パネルのギャップ材として用いることができる。図８は、この発明により形成された３次元対象物が用いられる適用対象としての液晶パネルを示す側断面図である。液晶パネル４０は一対のガラス板４１の四方にスペーサ４２を配置して内部に液晶体４３を保持する。この一対のガラス板４１同士の間には、上記ＵＶ硬化インク３０を用いて形成された球体を配置し、ガラス板４１同士の間隔を保持する。現在、ギャップ材は金、銀等により形成されコスト高であるが、ＵＶ硬化インク３０として銅を含んだプラスチックを用いることにより、低コスト化を図ることができる。
【００５５】
このように、実施の形態３によれば、平滑面部材４上にＵＶ硬化インクを積層する構成に限らず、インクヘッド２から１滴単位でＵＶ硬化インクを吐出および落下させることにより、この１滴単位で微少な形状の３次元対象物を形成することができる。
【００５６】
以上説明したように、３次元対象物形成装置および３次元対象物形成方法によれば、ＵＶ硬化インクを積層させて３次元対象物を高解像度に形成することができる。また、微少な形状の３次元対象物であっても高解像度に形成することができる。加えて積層による形成に限らず、ＵＶ硬化インクを吐出後落下させることにより、１滴単位で微少な３次元対象物を形成することができる。
【００５７】
なお、上記各実施の形態において説明したインクヘッド２は、吐出するＵＶ硬化インクの粘度が異なるもの別に複数のインクヘッド２を備える構成としてもよい。３次元対象物を形成するには、ＵＶ硬化インクの粘度が高いものを用いる。この粘性を複数用意しておくことにより、粘性が高いほど１層あたりの吐出後の積層高さを高くでき、粘性が低いほど１層あたりの吐出後の積層状態を拡散させ低くすることができる。
【００５８】
なお、本実施の形態で説明した３次元対象物の形成にかかる方法は、予め用意されたプログラムを上記制御部５を備えたパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、本発明にかかる３次元対象物形成装置および３次元対象物形成方法は、精密であったり微少な３次元対象物の形成に有用であり、特に、微少であったり精密な部品、その他の３次元対象物を形成する装置全般に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明の実施の形態１にかかる３次元対象物形成装置を示す構成図である。
【図２】インク積層による３次元対象物の形成手順を示すフローチャートである。
【図３】レーザヘッド３の制御手順を示すフローチャートである。
【図４】３次元対象物の一例であるマイクロ部品を示す図である。
【図５】３次元対象物の一例である半透明板を示す図である。
【図６】３次元対象物の一例であるフレネルレンズを示す図である。
【図７】この発明の実施の形態３にかかる３次元対象物形成装置を示す構成図である。
【図８】この発明により形成された３次元対象物が用いられる適用対象としての液晶パネルを示す側断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  ３次元対象物形成装置
２  インクヘッド
３  レーザヘッド
４  平滑面部材
５  制御部
６  設定部
７  記憶部
【図１】
2005205670.tif 000003
【図２】
2005205670.tif 000004
【図３】
2005205670.tif 000005
【図４】
2005205670.tif 000006
【図５】
2005205670.tif 000007
【図６】
2005205670.tif 000008
【図７】
2005205670.tif 000009
【図８】
2005205670.tif 000010