(57)【要約】【課題】製造コストの増大を抑制しつつ、立体造形物の造形に要する時間及び粉末の使用量を削減することが可能な立体造形装置、及び立体造形データ作成プログラムを提供する。【解決手段】造形する立体造形物７０のサイズに応じて、立体造形物７０を造形するためのステージ面１１０上の領域である造形領域７３が決定される。造形領域７３に粉体層７６を形成可能な量、且つ、ステージ面１１０の造形領域７３以外の非造形領域７４の少なくとも一部に粉体層７６を形成不能な量の立体造形粉体が、供給面１４に供給される。平坦ローラは、供給面１４に供給された立体造形粉体をステージ面１１０上に広げながら、立体造形粉体の表面を平坦化する。これによって、ステージ面１１０上の造形領域７３に粉体層７６が形成され、且つ、ステージ面１１０上の非造形領域７４の少なくとも一部に粉体層７６が形成されない。【選択図】図１５
2013136169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
造形液と混合することで固化する立体造形粉体が載置されるステージ面と、
前記ステージ面又は前記ステージ面の一端部の外側に設けられ、前記立体造形粉体が供給される供給部と、
前記供給部に前記立体造形粉体を供給可能な粉体供給手段と、
前記ステージ面に対し、前記ステージ面に平行な一方向である第一方向に相対移動することで、前記粉体供給手段によって前記供給部に供給された前記立体造形粉体を前記ステージ面上に広げつつ、前記立体造形粉体の表面を平坦化して前記立体造形粉体の層である粉体層を形成可能な平坦化手段と、
前記平坦化手段によって形成された前記粉体層に前記造形液を吐出して前記立体造形粉体を固化して造形層を造形可能な吐出手段と、
前記ステージ面に垂直な方向における、前記ステージ面と前記平坦化手段との間の距離を変更する昇降手段とを備え、
前記粉体供給手段による前記立体造形粉体の供給と、前記平坦化手段による前記粉体層の形成と、前記吐出手段による前記造形層の造形と、前記昇降手段による前記ステージ面と前記平坦化手段との間の距離の変更とを繰り返すことで、前記造形層が積層された立体造形物を作成する立体造形装置であって、
造形する前記立体造形物のサイズに応じて、前記立体造形物を造形するための前記ステージ面上の領域である造形領域を決定する造形領域決定手段と、
前記粉体供給手段を制御し、前記造形位置領域手段によって決定された前記造形領域に前記粉体層を形成可能な量、且つ、前記ステージ面上の前記造形領域以外の領域である非造形領域の少なくとも一部に前記粉体層を形成不能な量である層形成量の前記立体造形粉体を、前記供給部に供給する供給制御手段と、
前記平坦化手段を制御し、前記供給制御手段によって前記粉体供給手段から前記供給部に供給された前記層形成量の前記立体造形粉体を前記ステージ面に広げつつ、前記立体造形粉体の表面を平坦化することで、前記ステージ面上の前記造形領域に前記粉体層を形成し、且つ、前記ステージ面上の前記非造形領域の少なくとも一部に、前記粉体層を形成しない層形成制御手段と
を備えたことを特徴とする立体造形装置。
【請求項２】
前記粉体供給手段は、前記ステージ面に平行且つ前記第一方向に直交する方向である第二方向における、前記立体造形粉体の前記供給部上の供給位置を変更可能であり、
前記供給制御手段は、前記粉体供給手段を制御して前記層形成量の前記立体造形粉体を前記供給部に供給する場合に、前記第二方向における前記供給部上の前記供給位置が、前記造形領域決定手段によって決定された前記造形領域の前記第二方向における位置を少なくとも含むように、前記供給位置を変更して前記立体造形粉体を供給す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】
前記ステージ面の前記第二方向の両端に接して前記ステージ面に直交する方向に延びる２つの第一壁部を備え、
前記供給制御手段は、前記粉体供給手段を制御して前記層形成量の前記立体造形粉体を前記供給部に供給する場合に、前記第二方向における前記供給部上の前記供給位置が、前記ステージ面の前記第二方向側の両端のうち、少なくとも一方の端の前記第二方向における位置を少なくとも含むように、前記供給位置を変更して前記立体造形粉体を供給することを特徴とする請求項２に記載の立体造形装置。
【請求項４】
前記造形領域決定手段は、前記造形領域を決定する場合に、前記造形領域内で造形される前記立体造形物と前記供給部との間の距離が、前記立体造形物と前記ステージ面の前記第一方向側の端との間の距離より短くなるように、前記造形領域を決定することを特徴とする特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の立体造形装置。
【請求項５】
前記層形成制御手段は、前記造形領域に前記粉体層を形成する場合に、前記供給部から、前記造形領域における前記立体造形物が造形される部分の第一方向側の端の位置と、前記ステージ面の前記第一方向側の端との間の位置である第一位置まで、前記平坦化手段を前記ステージ面に対して相対移動させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の立体造形装置。
【請求項６】
前記層形成制御手段は、前記供給部から前記第一位置まで前記平坦化手段を前記ステージ面に対して相対移動させて前記粉体層を形成する回数が、所定の回数に達する度に、前記供給部から、前記第一位置より前記第一方向側まで、前記平坦化手段を前記ステージ面に対して相対移動させることを特徴とする請求項５に記載の立体造形装置。
【請求項７】
前記粉体供給手段は、
前記立体造形粉体を溜めることが可能な凹部であって、溜まった前記立体造形粉体を前記供給部に落下させることで、前記第二方向に前記立体造形粉体を供給する一又は複数の凹部と、
前記凹部の少なくとも一部を前記第二方向に開閉自在に移動し、前記第二方向における前記供給位置を変更可能なシャッター部材と
を備え、
前記供給制御手段は、前記供給手段の前記シャッター部材を移動させることで前記供給位置を変更して前記立体造形粉体を供給することを特徴とする請求項２又は３に記載の立体造形装置。
【請求項８】
前記粉体層の厚みを決定する厚み決定手段を備え、
前記供給制御手段は、前記層形成量の前記立体造形粉体を前記供給部に供給する場合に、前記厚み決定手段によって決定された厚みに応じて前記層形成量をさらに調整することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の立体造形装置。
【請求項９】
前記造形領域決定手段によって決定される前記造形領域は、造形する前記立体造形物が配置される領域である配置領域と、前記配置領域の外側の非配置領域とを含み、
前記吐出手段を制御して、前記非配置領域のうち、少なくとも前記配置領域と前記非造形領域との間に位置する前記非配置領域の前記粉体層に、前記配置領域と前記非造形領域とを隔てるように前記造形液を吐出して、前記配置領域と前記非造形領域とを隔てる前記造形層の壁部を造形する壁部造形制御手段を備えたことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の立体造形装置。
【請求項１０】
前記ステージ面の端部のうち、少なくとも一部に接して前記ステージ面に直交する方向に延びる第二壁部と、
造形する前記立体造形物の形状に関するデータである形状データを取得する形状データ取得手段と、
前記形状データ取得手段によって取得された前記形状データに基づいて、造形する前記立体造形物における重心の位置を算出する重心算出手段と、
前記重心算出手段によって算出された前記立体造形物における前記重心の位置が、前記立体造形物における前記第二壁部に近い位置となるように、前記ステージ面上における前記立体造形物を配置する向きを決定する第一向き決定手段とを備え、
前記造形領域決定手段は、前記造形領域を決定する場合に、前記造形領域が前記第二壁部に接する領域となるように、前記造形領域を決定することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の立体造形装置。
【請求項１１】
造形する前記立体造形物の形状に関するデータである形状データを取得する形状データ取得手段と、
前記形状データ取得手段によって取得された前記形状データに基づく前記立体造形物の形状に基づいて、前記ステージ面に垂直な方向の前記立体造形物の長さが最も小さくなるように、前記ステージ面上における前記立体造形物を配置する向きを決定する第二向き決定手段とを備え、
前記造形領域決定手段は、前記第二向き決定手段によって決定された向きで配置される前記立体造形物のサイズに応じて、前記造形領域を決定することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の立体造形装置。
【請求項１２】
造形する前記立体造形物の形状に関するデータである形状データを取得する形状データ取得手段と、
前記形状データ取得手段によって取得された前記形状データに基づく前記立体造形物の形状に基づいて、前記ステージ面に垂直な方向の前記立体造形物の長さが最も大きくなるように、前記ステージ面上における前記立体造形物を配置する向きを決定する第三向き決定手段とを備え、
前記造形領域決定手段は、前記第三向き決定手段によって決定された向きで配置される前記立体造形物のサイズに応じて、前記造形領域を決定することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の立体造形装置。
【請求項１３】
造形液と混合することで固化する立体造形粉体が載置されるステージ面と、
前記ステージ面又は前記ステージ面の一端部の外側に設けられ、前記立体造形粉体が供給される供給部と、
前記供給部に前記立体造形粉体を供給可能な粉体供給手段と、
前記ステージ面に対し、前記ステージ面に平行な一方向である第一方向に相対移動することで、前記粉体供給手段によって前記供給部に供給された前記立体造形粉体を前記ステージ面上に広げつつ、前記立体造形粉体の表面を平坦化して前記立体造形粉体の層である粉体層を形成可能な平坦化手段と、
前記平坦化手段によって形成された前記粉体層に前記造形液を吐出して前記立体造形粉体を固化して造形層を造形可能な吐出手段と、
前記ステージ面に垂直な方向における、前記ステージ面と前記平坦化手段との間の距離を変更する昇降手段とを備え、
前記粉体供給手段による前記立体造形粉体の供給と、前記平坦化手段による前記粉体層の形成と、前記吐出手段による前記造形層の造形と、前記昇降手段による前記ステージ面と前記平坦化手段との間の距離の変更とを繰り返すことで、前記造形層が積層された立体造形物を作成する立体造形装置を制御するための立体造形データを作成する立体造形データ作成プログラムであって、
立体造形データ作成装置のコントローラに、  造形する前記立体造形物のサイズに応じて、前記立体造形物を造形するための前記ステージ面上の領域である造形領域を決定する造形領域決定ステップと、
前記粉体供給手段を制御し、前記造形位置領域手段によって決定された前記造形領域に前記粉体層を形成可能な量、且つ、前記ステージ面上の前記造形領域以外の領域である非造形領域の少なくとも一部に前記粉体層を形成不能な量である層形成量の前記立体造形粉体を、前記供給部に供給するように前記立体造形装置が動作するためのデータを作成する供給制御ステップと、
前記平坦化手段を制御し、前記供給制御手段によって前記粉体供給手段から前記供給部に供給された前記層形成量の前記立体造形粉体を前記ステージ面に広げつつ、前記立体造形粉体の表面を平坦化することで、前記ステージ面上の前記造形領域に前記粉体層を形成し、且つ、前記ステージ面上の前記非造形領域の少なくとも一部に、前記粉体層を形成しないように前記立体造形装置が動作するためのデータを作成するための層形成制御ステップと
を実行させるための指示を含む立体造形データ作成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体造形物を造形する立体造形装置、及び立体造形データ作成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、立体造形物を造形する立体造形装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の三次元造形装置（立体造形装置に相当）は、造形部の造形ステージに積層される粉末の層に対してバインダを吐出することによって、三次元造形物（立体造形物に相当）を造形している。造形部は、造形ステージの４つの辺に垂直に接する内壁を有し、この内壁のうち、３つの面は主壁部材、１つの面は移動壁部材となっている。また、造形ステージは、主ステージと副ステージとを有している。副ステージは主ステージに取り付けられた圧縮バネにより移動壁部材に向かって付勢されている。また、三次元造形装置は、移動壁部材を移動させるための駆動部と、該駆動部から繰り出される軸とを備えている。軸は移動壁部材に接触している。
【０００３】
移動壁部材の移動は、駆動部からの軸の繰り出し量を変更することで行われる。移動壁部材が軸によって押されると、移動壁部材が副ステージを押し、圧縮バネが縮む。この結果、造形ステージの大きさが変化する。すなわち、三次元造形装置は、移動壁部材を移動させることで造形ステージの上面の大きさを変化させることができる。これによって、三次元造形物の大きさや形状に合わせて層を形成する領域の大きさを変更することができ、造形に要する時間及び粉末の使用量を削減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３３４５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の立体造形装置では、造形に要する時間及び粉末の使用量を削減するために、造形部の１つの壁部を移動壁部材にする必要がある。また、移動壁部材を移動させるために、造形ステージを主ステージと副ステージとに分けたり、圧縮バネや駆動部を設けたりしなければならない。すなわち、造形に要する時間及び粉末の使用量を削減するために、多くの部材を追加する必要があった。このため、立体造形装置の製造コストが増大するという問題点があった。
【０００６】
本発明の目的は、製造コストの増大を抑制しつつ、立体造形物の造形に要する時間及び粉末の使用量を削減することが可能な立体造形装置、及び立体造形データ作成プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に係る立体造形装置は、造形液と混合することで固化する立体造形粉体が載置されるステージ面と、前記ステージ面又は前記ステージ面の一端部の外側に設けられ、前記立体造形粉体が供給される供給部と、前記供給部に前記立体造形粉体を供給可能な粉体供給手段と、前記ステージ面に対し、前記ステージ面に平行な一方向である第一方向に相対移動することで、前記粉体供給手段によって前記供給部に供給された前記立体造形粉体を前記ステージ面上に広げつつ、前記立体造形粉体の表面を平坦化して前記立体造形粉体の層である粉体層を形成可能な平坦化手段と、前記平坦化手段によって形成された前記粉体層に前記造形液を吐出して前記立体造形粉体を固化して造形層を造形可能な吐出手段と、前記ステージ面に垂直な方向における、前記ステージ面と前記平坦化手段との間の距離を変更する昇降手段とを備え、前記粉体供給手段による前記立体造形粉体の供給と、前記平坦化手段による前記粉体層の形成と、前記吐出手段による前記造形層の造形と、前記昇降手段による前記ステージ面と前記平坦化手段との間の距離の変更とを繰り返すことで、前記造形層が積層された立体造形物を作成する立体造形装置であって、造形する前記立体造形物のサイズに応じて、前記立体造形物を造形するための前記ステージ面上の領域である造形領域を決定する造形領域決定手段と、前記粉体供給手段を制御し、前記造形位置領域手段によって決定された前記造形領域に前記粉体層を形成可能な量、且つ、前記ステージ面上の前記造形領域以外の領域である非造形領域の少なくとも一部に前記粉体層を形成不能な量である層形成量の前記立体造形粉体を、前記供給部に供給する供給制御手段と、前記平坦化手段を制御し、前記供給制御手段によって前記粉体供給手段から前記供給部に供給された前記層形成量の前記立体造形粉体を前記ステージ面に広げつつ、前記立体造形粉体の表面を平坦化することで、前記ステージ面上の前記造形領域に前記粉体層を形成し、且つ、前記ステージ面上の前記非造形領域の少なくとも一部に、前記粉体層を形成しない層形成制御手段とを備えている。
【０００８】
この場合、供給制御手段によって供給された量の立体造形粉体を、層形成制御手段によって平坦化することで、造形領域には粉体層が形成され、非造形領域の少なくとも一部には粉体層が形成されない。すなわち、ステージ面の大きさを変更することなく、供給制御手段による立体造形粉体の量の調整によって、立体造形物を造形する造形領域には粉体層が形成され、非造形領域の少なくとも一部には粉体層が形成されない。よって、ステージ面の大きさを変更するための部材を追加する必要がなく、立体造形装置の製造コストの増大を抑制できる。また、供給制御手段によって、非造形領域の少なくとも一部に粉体層を形成不能な量の立体造形粉体が供給される。このため、ステージ面上の全ての領域に粉体層を形成可能な量の立体造形粉体が供給される場合に比べて、立体造形粉体の使用量を削減できる。また、立体造形粉体の使用量が削減されれば、立体造形粉体の供給に要する時間も削減でき、ひいては立体造形物の造形に要する時間も削減できる。このように、本発明は、立体造形装置の製造コストの増大を抑制しつつ、立体造形物の造形に要する時間及び立体造形粉体の使用量を削減できる。
【０００９】
前記立体造形装置において、前記粉体供給手段は、前記ステージ面に平行且つ前記第一方向に直交する方向である第二方向における、前記立体造形粉体の前記供給部上の供給位置を変更可能であり、前記供給制御手段は、前記粉体供給手段を制御して前記層形成量の前記立体造形粉体を前記供給部に供給する場合に、前記第二方向における前記供給部上の前記供給位置が、前記造形領域決定手段によって決定された前記造形領域の前記第二方向における位置を少なくとも含むように、前記供給位置を変更して前記立体造形粉体を供給してもよい。
【００１０】
前記立体造形装置は、前記ステージ面の前記第二方向の両端に接して前記ステージ面に直交する方向に延びる２つの第一壁部を備え、前記供給制御手段は、前記粉体供給手段を制御して前記層形成量の前記立体造形粉体を前記供給部に供給する場合に、前記第二方向における前記供給部上の前記供給位置が、前記ステージ面の前記第二方向側の両端のうち、少なくとも一方の端の前記第二方向における位置を少なくとも含むように、前記供給位置を変更して前記立体造形粉体を供給してもよい。
【００１１】
前記立体造形装置において、前記造形領域決定手段は、前記造形領域を決定する場合に、前記造形領域内で造形される前記立体造形物と前記供給部との間の距離が、前記立体造形物と前記ステージ面の前記第一方向側の端との間の距離より短くなるように、前記造形領域を決定してもよい。
【００１２】
前記立体造形装置において、前記層形成制御手段は、前記造形領域に前記粉体層を形成する場合に、前記供給部から、前記造形領域における前記立体造形物が造形される部分の第一方向側の端の位置と、前記ステージ面の前記第一方向側の端との間の位置である第一位置まで、前記平坦化手段を前記ステージ面に対して相対移動させてもよい。
【００１３】
前記立体造形装置において、前記層形成制御手段は、前記供給部から前記第一位置まで前記平坦化手段を前記ステージ面に対して相対移動させて前記粉体層を形成する回数が、所定の回数に達する度に、前記供給部から、前記第一位置より前記第一方向側まで、前記平坦化手段を前記ステージ面に対して相対移動させてもよい。
【００１４】
前記立体造形装置において、前記粉体供給手段は、前記立体造形粉体を溜めることが可能な凹部であって、溜まった前記立体造形粉体を前記供給部に落下させることで、前記第二方向に前記立体造形粉体を供給する一又は複数の凹部と、前記凹部の少なくとも一部を前記第二方向に開閉自在に移動し、前記第二方向における前記供給位置を変更可能なシャッター部材とを備え、前記供給制御手段は、前記供給手段の前記シャッター部材を移動させることで前記供給位置を変更して前記立体造形粉体を供給してもよい。
【００１５】
前記立体造形装置は、前記粉体層の厚みを決定する厚み決定手段を備え、前記供給制御手段は、前記層形成量の前記立体造形粉体を前記供給部に供給する場合に、前記厚み決定手段によって決定された厚みに応じて前記層形成量をさらに調整してもよい。
【００１６】
前記立体造形装置において、前記造形領域決定手段によって決定される前記造形領域は、造形する前記立体造形物が配置される領域である配置領域と、前記配置領域の外側の非配置領域とを含み、前記吐出手段を制御して、前記非配置領域のうち、少なくとも前記配置領域と前記非造形領域との間に位置する前記非配置領域の前記粉体層に、前記配置領域と前記非造形領域とを隔てるように前記造形液を吐出して、前記配置領域と前記非造形領域とを隔てる前記造形層の壁部を造形する壁部造形制御手段を備えてもよい。
【００１７】
前記立体造形装置は、前記ステージ面の端部のうち、少なくとも一部に接して前記ステージ面に直交する方向に延びる第二壁部と、造形する前記立体造形物の形状に関するデータである形状データを取得する形状データ取得手段と、前記形状データ取得手段によって取得された前記形状データに基づいて、造形する前記立体造形物における重心の位置を算出する重心算出手段と、前記重心算出手段によって算出された前記立体造形物における前記重心の位置が、前記立体造形物における前記第二壁部に近い位置となるように、前記ステージ面上における前記立体造形物を配置する向きを決定する第一向き決定手段とを備え、前記造形領域決定手段は、前記造形領域を決定する場合に、前記造形領域が前記第二壁部に接する領域となるように、前記造形領域を決定してもよい。
【００１８】
前記立体造形装置は、造形する前記立体造形物の形状に関するデータである形状データを取得する形状データ取得手段と、前記形状データ取得手段によって取得された前記形状データに基づく前記立体造形物の形状に基づいて、前記ステージ面に垂直な方向の前記立体造形物の長さが最も小さくなるように、前記ステージ面上における前記立体造形物を配置する向きを決定する第二向き決定手段とを備え、前記造形領域決定手段は、前記第二向き決定手段によって決定された向きで配置される前記立体造形物のサイズに応じて、前記造形領域を決定してもよい。
【００１９】
前記立体造形装置は、造形する前記立体造形物の形状に関するデータである形状データを取得する形状データ取得手段と、前記形状データ取得手段によって取得された前記形状データに基づく前記立体造形物の形状に基づいて、前記ステージ面に垂直な方向の前記立体造形物の長さが最も大きくなるように、前記ステージ面上における前記立体造形物を配置する向きを決定する第三向き決定手段とを備え、前記造形領域決定手段は、前記第三向き決定手段によって決定された向きで配置される前記立体造形物のサイズに応じて、前記造形領域を決定してもよい。
【００２０】
本発明の第二の態様に係る立体造形データ作成プログラムは、造形液と混合することで固化する立体造形粉体が載置されるステージ面と、前記ステージ面又は前記ステージ面の一端部の外側に設けられ、前記立体造形粉体が供給される供給部と、前記供給部に前記立体造形粉体を供給可能な粉体供給手段と、前記ステージ面に対し、前記ステージ面に平行な一方向である第一方向に相対移動することで、前記粉体供給手段によって前記供給部に供給された前記立体造形粉体を前記ステージ面上に広げつつ、前記立体造形粉体の表面を平坦化して前記立体造形粉体の層である粉体層を形成可能な平坦化手段と、前記平坦化手段によって形成された前記粉体層に前記造形液を吐出して前記立体造形粉体を固化して造形層を造形可能な吐出手段と、前記ステージ面に垂直な方向における、前記ステージ面と前記平坦化手段との間の距離を変更する昇降手段とを備え、前記粉体供給手段による前記立体造形粉体の供給と、前記平坦化手段による前記粉体層の形成と、前記吐出手段による前記造形層の造形と、前記昇降手段による前記ステージ面と前記平坦化手段との間の距離の変更とを繰り返すことで、前記造形層が積層された立体造形物を作成する立体造形装置を制御するための立体造形データを作成する立体造形データ作成プログラムであって、立体造形データ作成装置のコントローラに、  造形する前記立体造形物のサイズに応じて、前記立体造形物を造形するための前記ステージ面上の領域である造形領域を決定する造形領域決定ステップと、前記粉体供給手段を制御し、前記造形位置領域手段によって決定された前記造形領域に前記粉体層を形成可能な量、且つ、前記ステージ面上の前記造形領域以外の領域である非造形領域の少なくとも一部に前記粉体層を形成不能な量である層形成量の前記立体造形粉体を、前記供給部に供給するように前記立体造形装置が動作するためのデータを作成する供給制御ステップと、前記平坦化手段を制御し、前記供給制御手段によって前記粉体供給手段から前記供給部に供給された前記層形成量の前記立体造形粉体を前記ステージ面に広げつつ、前記立体造形粉体の表面を平坦化することで、前記ステージ面上の前記造形領域に前記粉体層を形成し、且つ、前記ステージ面上の前記非造形領域の少なくとも一部に、前記粉体層を形成しないように前記立体造形装置が動作するためのデータを作成するための層形成制御ステップとを実行させるための指示を含む。この場合、立体造形装置の製造コストの増大を抑制しつつ立体造形物の造形に要する時間及び立体造形粉体の使用量を削減することを可能にするように、立体造形データを作成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】立体造形装置１の外観斜視図である。
【図２】造形台６の斜視図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線矢視方向断面図である。
【図４】粉体供給部１５の斜視図である。
【図５】立体造形装置１の内部構成を右側面から見た図である。
【図６】粉体供給部１５および平坦化ローラ１６の近傍の拡大斜視図である。
【図７】立体造形装置１の電気的構成を示すブロック図である。
【図８】ＰＣ１００の電気的構成を示すブロック図である。
【図９】立体造形データ１１１のデータ構成の一例を示す図である。
【図１０】ＰＣ１００が実行する立体造形データ作成処理のフローチャートである。
【図１１】立体造形物７０の斜視図である。
【図１２】造形領域７３の位置を示す造形台６の平面図ある。
【図１３】立体造形装置１が実行する立体造形処理のフローチャートである。
【図１４】供給面１４に立体造形粉体が供給された状態を示す造形台６の平面図である。
【図１５】ステージ面１１０上に粉体層７６が形成された状態を示す造形台６の平面図である。
【図１６】第二実施形態における造形層の壁部７８が形成される位置を示す造形台６の平面図である。
【図１７】第三実施形態における立体造形物７０の向きを示す造形台６の平面図である。
【図１８】第四実施形態における立体造形物７０の向きを示す造形台６の平面図である。
【図１９】第五実施形態における立体造形物７０の向きを示す造形台６の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の第一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、参照する図面は、本発明が採用し得る技術的特徴を説明するために用いられるものである。以下の説明では、図１及び図２の紙面左下側、右上側、左側、右側、上側、下側を、それぞれ立体造形装置１の前側、後側、左側、右側、上側、下側と定義して説明する。また、立体造形装置１の右方をＸ座標の正方向、後方をＹ座標の正方向、上方をＺ座標の正方向とする。
【００２３】
図１を参照して、立体造形装置１の概略構成について説明する。立体造形装置１は、立体造形データ１１１（図９参照）に従ってヘッド２０等を駆動することで、立体造形物（例えば、図１１に示す立体造形物７０）を造形することができる。パーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という。）１００は、物体の三次元形状を示す立体データに基づいて立体造形データ１１１を作成し、ネットワーク等を介して立体造形装置１に送信する。立体造形装置１は、ＰＣ１００から受信した立体造形データ１１１に従って立体造形物を造形する。なお、立体造形装置１は、立体データを他のデバイスから取得し、取得した立体データに基づいて自ら立体造形データ１１１を作成することもできる。
【００２４】
図１に示すように、立体造形装置１は、土台２と、造形台６と、粉体供給部１５と、平坦化ローラ１６と、ヘッド２０と、ヘッドクリーニング機構２２と、粉体回収部２３とを主に備える。土台２は、左右方向（Ｘ軸方向）を長手方向とする矩形板状に形成されており、立体造形装置１の全体を支持する。造形台６はステージ１１を備えている。ステージ１１の上面をステージ面１１０という（図２参照）。ステージ面１１０上で立体造形物が造形される。粉体供給部１５は、造形台６の供給面１４（後述）上に立体造形粉体を供給する。平坦化ローラ１６は、供給面１４上に供給された立体造形粉体をステージ面１１０上に広げつつ、立体造形粉体の表面を平坦化して立体造形粉体の層（以下、「粉体層」という。）を形成する。ヘッド２０は、ステージ面１１０上に形成された粉体層に造形液を吐出する。ヘッドクリーニング機構２２は、ヘッド２０の吐出口をワイプしまた、密着して造形液を吸引する。粉体回収部２３は、ステージ面１１０上で固化せずに残存した立体造形物周辺の余分な立体造形粉体（以下、「未硬化粉体」という。）を回収する。以下、各構成について説明する。
【００２５】
造形台６について説明する。図２に示すように、造形台６は、造形台６を支持する基部７と、基部７の上部に支持される枠部９とを備える。基部７の左右の各々には、前後方向（Ｙ軸方向）に貫通する貫通孔８が形成されている。図１に示すように、土台２の略中央には、前後方向に平行に延びる２本のレール３が設けられている。２本のレール３は、土台２の前端部に設けられた支持部４と、後端部に設けられた支持部（図示せず）とによって、土台２の上面から所定の高さで支持されている。２本のレール３の各々は、造形台６の基部７に形成された２つの貫通孔８（図２参照）の各々を貫通する。さらに、土台２の後端部には、造形台６を前後動させるための造形台前後動モータ４１（図７参照）が設けられる。造形台前後動モータ４１が駆動すると、キャリッジベルト（図示せず）を介して動力が造形台６に伝わり、造形台６は２本のレール３に沿って前後方向（Ｙ軸方向）に移動する。つまり、造形台前後動モータ４１が駆動すると、粉体供給部１５、平坦化ローラ１６、およびヘッド２０は、造形台６のステージ面１１０に対して前後方向（ステージ面１１０と平行な方向）に相対移動する。
【００２６】
図２に示すように、枠部９は、略立方体の箱型形状を成す。枠部９は、上面が開放された平面視矩形状の凹部であるステージ保持部１０を備えている。ステージ保持部１０の内側には、立体造形物が造形されるステージ１１が昇降可能に保持されている。ステージ１１の周囲には、前側の壁部である前壁９０１、後側の壁部である後壁９０２、左側の壁部である左壁９０３、及び右側の壁部である右壁９０４が設けられている。各壁９０１〜９０４は、ステージ保持部１０の一部であり、ステージ面１１０に接し、且つステージ面１１０の昇降範囲の外周を取り囲む。枠部９の上面の前部には、粉体供給部１５から立体造形粉体が供給される供給面１４が設けられている。言い換えると、供給面１４は、ステージ面１１０の前端部の外側に設けられている。供給面１４は、前方に向けて突出している。
【００２７】
枠部９の右側面には、未硬化粉体をステージ保持部１０から粉体回収部２３（図１参照）に導くための回収路１２が接続している。ステージ保持部１０の後方には、上面が開放された平面視矩形の凹部である粉体落下口１３が設けられている。粉体落下口１３には、平坦化ローラ１６によって粉体層を形成する際に余った余剰粉体が落下する。粉体落下口１３に落下した余剰粉体は、作業者によって、造形台６の上方に位置する粉体供給部１５（図１、図４〜図６参照）内に戻される。しかし、立体造形装置１は、粉体落下口１３に落下した余剰粉体を吸引等によって回収し、粉体供給部１５に自動的に戻してもよい。
【００２８】
図３に示すように、ステージ１１は、上部ステージ５１および下部ステージ５２を備える。上部ステージ５１は矩形板状の部材であり、水平に配置される。上部ステージ５１には、厚み方向に貫通する孔７１（図２参照）が複数設けられている。下部ステージ５２は、上部ステージ５１と略同一形状の板状部材であり、上部ステージ５１の下方において上部ステージ５１と平行に配置される。下部ステージ５２にも、上部ステージ５１と同様に複数の孔（図示せず）が設けられている。しかし、平面視において、上部ステージ５１に設けられた孔７１の位置と、下部ステージ５２に設けられた孔の位置とが重複しないように、上部ステージ５１および下部ステージ５２が形成されている。従って、上部ステージ５１に立体造形粉体が載置されると、孔７１が設けられていない位置では、上部ステージ５１の上面に立体造形粉体が堆積する。孔７１が設けられている位置では、立体造形粉体は孔７１から下部ステージ５２に落下する。しかし、落下地点には下部ステージ５２の孔は形成されていない。よって、上部ステージ５１から落下した立体造形粉体は、下部ステージ５２の上面に堆積する。その結果、ステージ面１１０上に立体造形粉体が堆積する。
【００２９】
下部ステージ５２の下方には、上部ステージ５１および下部ステージ５２を支持する受け皿５３が設けられている。受け皿５３は、下部ステージ５２の全体の下部を覆うように、平面視略矩形状に形成されている。受け皿５３の右端部近傍における前後方向略中心には、下部ステージ５２から落下した未硬化粉体を回収路１２に導く誘導口５５が形成されている。受け皿５３は、誘導口５５に近づく程高さが低くなるように傾斜している。誘導口５５の鉛直下方には、回収路１２の入口である回収口６５が配置されている。
【００３０】
受け皿５３の中心下部にはボールねじ５７が接続している。ボールねじ５７は、受け皿５３から鉛直下方へ延び、ナット（図示せず）に装着されている。造形台６の下部には、ボールねじ５７を回転させるためのステップモータであるステージ昇降モータ４２（図７参照）が設けられている。ステージ昇降モータ４２が駆動すると、ボールねじ５７が回転して昇降し、ボールねじ５７に接続している受け皿５３が昇降する。その結果、受け皿５３によって支持されているステージ１１が昇降する。なお、造形台６には、ステージ１１を振動させるための加振モータ４６（図７参照）が配置されている。
【００３１】
立体造形装置１は、立体造形物を造形する場合、回収口６５よりも高い位置にステージ１１を位置させる。詳細には、立体造形装置１は、昇降範囲の上部からステージ面１１０を徐々に下降させながら立体造形物を造形する。立体造形装置１は、立体造形物の造形が完了すると、ステージ１１を昇降範囲の下端まで下降させて、誘導口５５を回収口６５の近傍に近づける。次いで、加振モータ４６の駆動を開始してステージ１１を振動させる。ステージ１１が振動すると、ステージ１１上の未硬化粉体は受け皿５３に落下し、誘導口５５および回収口６５を通じて回収される。
【００３２】
粉体供給部１５について説明する。図４に示すように、粉体供給部１５は、箱状部材１５１、粉体供給ローラ１５２、及びシャッター１５３を備えている。なお、図４では、粉体供給部１５に固定されている板状のブレード１８（図５参照）の図示は省略している。箱状部材１５１は、上方へ向けて徐々に前後方向の幅が広がる箱状に形成されており、内部に立体造形粉体を収容する。箱状部材１５１の下端には、左右方向に長い矩形状の開口１５４が設けられている。左右方向に延びる円柱状の粉体供給ローラ１５２は、箱状部材１５１の下端の開口１５４の内側に回転可能に設けられている。粉体供給ローラ１５２の回転軸（図示外）は、箱状部材１５１に回転可能に支持されている。粉体供給ローラ１５２の外周面には、左右方向（つまり、粉体供給ローラ１５２の軸線方向）に長く、且つ粉体供給ローラ１５２の中心に向かって凹んだ凹部１５５が設けられている。凹部１５５には、箱状部材１５１の内部に収納された立体造形粉体が溜まる。粉体供給ローラ１５２の凹部１５５以外の外周面は、箱状部材１５１の下端の開口１５４に隙間無く接触している。このため、箱状部材１５１に収容された立体造形粉体は、粉体供給ローラ１５２の凹部１５５以外の外周面と開口１５４との間からは落下しない。粉体供給ローラ１５２は、粉体供給モータ４４（図７参照）の駆動によって一方向及び逆方向に回転する。粉体供給ローラ１５２が回転すると凹部１５５に溜まった立体造形粉体が供給面１４に落下する（図１４参照）。
【００３３】
シャッター１５３は、粉体供給ローラ１５２の下側において、粉体供給ローラ１５２の外周側面に沿って設けられている。シャッター１５３の左右方向の長さは、粉体供給ローラ１５２と略同一である。シャッター１５３は、シャッター駆動モータ４７（図７参照）の駆動によって、左右方向に移動し、粉体供給ローラ１５２の凹部１５５を開閉する。
【００３４】
シャッター１５３が最も左端まで移動した場合、シャッター１５３によって、粉体供給ローラ１５２の外周側面の下部が全て覆われる。このため、仮に粉体供給ローラ１５２が回転しても、凹部１５５に溜まった立体造形粉体が下方に落下することがない。一方、シャッター１５３が右方向に移動した場合、図４に示すように、シャッター１５３が移動した左右方向（Ｘ軸方向）の長さ分、粉体供給ローラ１５２の外周面の下部が下方に露出される。このため、粉体供給ローラ１５２が回転すると、凹部１５５に溜まった立体造形粉体のうち、外部に露出する凹部１５５の左部（シャッター１５３が移動した左右方向の長さに対応する部分）から、粉体が落下する。これによって、シャッター１５３が移動した左右方向の長さ分の立体造形粉体が供給面１４に供給される（図１４参照）。このように、本実施形態では、シャッター１５３を移動させることで、確実に立体造形粉体の供給位置を変更できる。
【００３５】
平坦化ローラ１６について説明する。平坦化ローラ１６は、造形台６のステージ面１１０に対して、ステージ面１１０に平行な一方向（本実施形態では、後方向。以下、「平坦化方向」という。）に相対移動することで、供給面１４上に供給された立体造形粉体をステージ面１１０上に広げつつ、粉体層を形成する。図５および図６に示すように、平坦化ローラ１６の回転軸１７は、ステージ面１１０と平行且つ平坦化方向に直交する方向（本実施形態ではＸ軸方向）に延びる。回転軸１７は、粉体回収部２３（図１参照）に配置されたローラ回転モータ４３（図７参照）に接続している。ローラ回転モータ４３が駆動すると、平坦化ローラ１６は、図６に示す矢印方向（右側面視反時計回りの方向）に回転する。立体造形装置１は、粉体層を形成する場合、平坦化ローラ１６を回転させながら造形台６を後方から前方へ（Ｙ軸の負の方向へ）移動させる。その結果、供給面１４に載置された立体造形粉体は、平坦化ローラ１６によってステージ面１１０に広げられつつ、平坦化される。
【００３６】
図５および図６に示すように、粉体供給部１５の箱状部材１５１の正面には板状のブレード１８が固定されている。ブレード１８は、粉体供給部１５の正面の壁面から前方斜め下方へ延び、位置Ｐ（図６参照）において平坦化ローラ１６の後面に隙間無く接触している。平坦化ローラ１６の表面に付着した立体造形粉体は、ブレード１８によって除去される。
【００３７】
ヘッド２０（図１参照）について説明する。図示しないが、ヘッド２０は、シアンヘッド、マゼンタヘッド、イエローヘッド、ブラックヘッド、およびクリアヘッドを備える。立体造形装置１の左胴部２５（図１参照）の内部には、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、およびクリア造形液（無色の造形液）の各々を収容した複数のタンクが装着されている。ヘッド２０が備える各色のヘッドの各々は、可撓性を有するチューブ（図示せず）によって、対応する色の造形液を収容したタンクに接続されている。ヘッド２０は、ＣＰＵ３０（図７参照）の制御によって、各色の造形液を粉体層に吐出する。なお、前記ヘッド２０は、造形液用のクリアヘッドと着色用のヘッドを含めばいかなるものであってもよく、例えば、シアンヘッド、マゼンタヘッド、イエローヘッド、クリアヘッドの合計４つのヘッドを備えていてもよい。この場合、印刷用のブラックヘッドをクリアヘッドとして代用することでも実施でき、量産などによる低コスト化が期待できる。
【００３８】
図１に示すように、造形台６の上方、且つ粉体供給部１５の前方には、ヘッド２０のＸ軸方向の移動を案内するためのガイドレール２１が設けられている。ガイドレール２１は、立体造形装置１の左胴部２５の右側面から右方へ真っ直ぐに水平に延び、粉体回収部２３の左側面に接続されている。ガイドレール２１は、ヘッド２０を左右方向に貫通しており、ヘッド２０はガイドレール２１に沿って左右に移動できる。立体造形装置１の左胴部２５には、ヘッド２０を移動させるためのヘッド移動モータ４５（図７参照）が設けられている。ヘッド移動モータ４５が駆動すると、キャリッジベルト（図示せず）を介して動力がヘッド２０に伝わり、ヘッド２０が左右方向（Ｘ軸方向）に移動する。
【００３９】
図１に示すように、粉体回収部２３は、造形台６と右胴部２６との間に配置される。粉体回収部２３は、造形台６のステージ保持部１０（図２および図３参照）内の未硬化粉体を吸引するための粉体吸引ポンプ４８（図７参照）を備える。粉体吸引ポンプ４８が吸引を開始すると、ステージ保持部１０内の未硬化粉体は、回収路１２（図２、図３、および図６参照）および粉体回収部２３を通じて、粉体供給部１５の箱状部材１５１に戻される。
【００４０】
なお、立体造形装置１の右胴部２６の正面には操作パネル２７が設けられている。操作パネル２７は、各種操作キーと表示部とを有する。作業者は、表示部を見ながら操作キーを操作することで、立体造形装置１に対する操作指示を入力する。
【００４１】
図７を参照して、立体造形装置１の電気的構成について説明する。立体造形装置１は、立体造形装置１の制御を司るＣＰＵ３０を備える。ＣＰＵ３０には、ＲＡＭ３１、ＲＯＭ３２、モータ駆動部３３、ヘッド駆動部３５、ヘッドクリーニング機構２２、粉体吸引ポンプ４８、操作パネル２７、および外部通信Ｉ／Ｆ３７が、バス３９を介して接続されている。
【００４２】
ＲＡＭ３１には、ＰＣ１００から受信した立体造形データ１１１（図９参照）等の各種データが一時的に記憶される。ＲＯＭ３２には、立体造形装置１の動作を制御するための制御プログラム、初期値等が記憶されている。モータ駆動部３３は、造形台前後動モータ４１、ステージ昇降モータ４２、ローラ回転モータ４３、粉体供給モータ４４、ヘッド移動モータ４５、加振モータ４６、及びシャッター駆動モータ４７の各々の動作を制御する。ヘッド駆動部３５はヘッド２０に接続しており、ヘッド２０の各吐出チャンネルに設けられた圧電素子を駆動し、造形液を吐出する。外部通信Ｉ／Ｆ３７は、立体造形装置１をＰＣ１００等の外部機器に接続する。なお、立体造形装置１は、ＵＳＢインタフェース、インターネット等を介して、他のデバイス（例えば、ＵＳＢメモリ、サーバ等）からデータを取得することも可能である。
【００４３】
図８を参照して、ＰＣ１００の電気的構成について説明する。ＰＣ１００は、ＰＣ１００の制御を司るＣＰＵ８０を備える。ＣＰＵ８０には、ＲＡＭ８１、ＲＯＭ８２、ハードディスクドライブ（以下、「ＨＤＤ」という。）８３、表示制御部８４、操作処理部８５、ＣＤ−ＲＯＭドライブ８６、および外部通信Ｉ／Ｆ８７が、バス８９を介して接続されている。
【００４４】
ＲＡＭ８１は、各種情報を一時的に記憶する。ＲＯＭ８２には、ＣＰＵ８０が実行するＢＩＯＳ等のプログラムが記憶されている。ＨＤＤ８３は不揮発性の記憶装置であり、第一立体造形データ作成プログラム、立体データ、立体造形データ１１１（図９参照）等を記憶している。表示制御部８４は、モニタ９１の表示を制御する。操作処理部８５は、ユーザが操作入力を行うためのキーボード９２およびマウス９３に接続し、操作入力を検知する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ８６には、記憶媒体であるＣＤ−ＲＯＭ９４が挿入される。ＣＤ−ＲＯＭ９４に記憶されているデータは、ＣＤ−ＲＯＭドライブ８６によって読み出される。ＰＣ１００は、ＣＤ−ＲＯＭ９４およびインターネット等を介して、本発明に係る第一立体造形データ作成プログラム等を取得し、ＨＤＤ８３に記憶させる。外部通信Ｉ／Ｆ８７は、ＰＣ１００を立体造形装置１等の外部機器に接続する。
【００４５】
図９を参照して、立体造形データ１１１のデータ構成について説明する。立体造形データ１１１は、立体造形装置１の動作を制御するためのデータである。立体造形装置１は、立体造形データ１１１を取得してＲＡＭ３１に記憶し、記憶したデータに従って各部を動作させる。図９に示すように、立体造形データ１１１は、積層される複数の層（粉体層および造形層）の各々に対して作成されている。各層のデータには、最初に形成される層からの積層順Ｎが付されている。各層のデータには、吐出データ、厚みデータ、供給位置データ、粉体量データ、及び移動データが含まれる。
【００４６】
吐出データは、造形台前後動モータ４１、ヘッド移動モータ４５、およびヘッド２０（図７参照）を駆動するためのデータであって、ヘッド２０からの造形液の吐出を制御するためのデータである。詳細には、吐出データは、座標（Ｘ，Ｙ）の情報と、座標の情報が示すドットに対して各色の造形液を吐出するか否かを示す情報とを含む。図９では、「１」は吐出、「０」は不吐出、「−」はいずれの造形液も吐出しない（造形範囲外のドットである）ことを示す。
【００４７】
厚みデータは、ステージ昇降モータ４２（図７参照）を駆動するためのデータである。粉体層を形成する場合、立体造形装置１は、厚みデータに従ってステージ１１（ステージ面１１０）の下降量を調整することで、粉体層のＺ軸方向の厚みを調整する。つまり、粉体層および造形層の厚みは、厚みデータによって定められる。なお、図９に示す立体造形データ１１１は、立体造形物を作成するための一例であり、立体造形物の形状や色等によって、データの内容は変化する。
【００４８】
供給位置データは、シャッター駆動モータ４７（図７参照）を駆動するためのデータである。立体造形粉体を供給面１４に供給する場合、立体造形装置１は、供給位置データに従ってシャッター１５３の左右方向（Ｘ軸方向）の位置を調整することで、立体造形粉体の供給位置を調整する。つまり、立体造形粉体の供給位置は、供給位置データによって定められる。
【００４９】
粉体量データは、粉体供給モータ４４（図７参照）を駆動するためのデータである。立体造形粉体を供給面１４に供給する場合、立体造形装置１は、粉体量データに従って粉体供給ローラ１５２を回転することで、立体造形粉体の供給量を調整する。つまり、粉体供給部１５から供給される立体造形粉体の量は、粉体量データによって定められる。
【００５０】
移動データは、造形台前後動モータ４１（図７参照）を駆動するためのデータである。立体造形粉体をステージ面１１０上に広げつつ平坦化を行う場合、立体造形装置１は、移動データに従って造形台６の前方への移動距離を調整して、平坦化ローラ１６をステージ面１１０に対して平坦化方向に相対移動させる。つまり、平坦化ローラ１６のステージ面１１０に対する平坦化方向への相対位置は、移動データによって定められる。
【００５１】
図１０を参照して、ＰＣ１００が実行する立体造形データ作成処理について説明する。ＰＣ１００のＨＤＤ８３には立体造形データ作成プログラムが記憶されている。ＰＣ１００のＣＰＵ８０は、立体造形データ１１１の作成指示が入力されると、立体造形データ作成プログラムに従って、図１０に示す立体造形データ作成処理を実行する。
【００５２】
以下の説明では、図１１に示す立体造形物７０を作成する場合を具体例として例示しながら説明する。また、サイズを表わす場合「（前後方向の長さ）×（左右方向の長さ）×（上下方向の長さ）」で表す。立体造形物７０は、上下方向に長い角柱部７０１（サイズは「３０ｍｍ×６０ｍｍ×８０ｍｍ」）の下端から前方に向けて、左右方向に長い角柱部７０２（サイズは「６０ｍｍ×６０ｍｍ×３０ｍｍ」）が突出した形状であり、左側面視でＬ字型の形状をしている。このため、立体造形物７０の全体のサイズは、「９０ｍｍ×６０ｍｍ×８０ｍｍ」である。また、図１２に示すように、ステージ面１１０の前後方向（Ｙ軸方向）の長さを２００ｍｍとし、左右方向（Ｘ軸方向）の長さを２５０ｍｍとする（図１２参照）。
【００５３】
図１０に示すように、立体造形データ作成処理では、まず、ユーザによって指定された物体の三次元形状（図１１に示す立体造形物７０の外形）を示す立体データが取得される（Ｓ１１）。なお、当該立体データは、予めＨＤＤ２３に記憶されている立体データでもよいし、ユーザが描いた三次元形状のデータでもよい。次いで、平坦化方向（つまり、ステージ面１１０に対する平坦化ローラ１６の相対的な移動方向）が取得される（Ｓ１２）。本実施形態の立体造形装置１では、平坦化が行われる場合、平坦化ローラ１６が固定された状態で、造形台６が前方に移動される。従って、平坦化方向は常に後方である。しかし、立体造形装置１が複数の平坦化方向で平坦化を実行できる場合、ＣＰＵ８０は、実際に立体造形装置１に実行させる平坦化工程の平坦化方向を取得する。
【００５４】
次いで、Ｓ１１で取得された立体データに基づく立体造形物７０のサイズに応じて、立体造形物７０を造形するためのステージ面１１０上の領域である造形領域７３が決定される（Ｓ１３）。Ｓ１３では、造形領域７３内で造形される立体造形物７０と供給面１４との間の距離Ｌ１（図１２参照）が、立体造形物７０と、ステージ面１１０の平坦化方向側の端との間の距離Ｌ２より短くなるように、造形領域７３が決定される。
【００５５】
例えば、図１１に示す立体造形物７０の場合、平面視でのサイズ「（前後方向の長さ）×（左右方向の長さ）」は、「９０ｍｍ×６０ｍｍ」である。この場合、立体造形物７０の周囲に、例えば、２５ｍｍ分の余白が加算され、「１４０ｍｍ×１１０ｍｍ」の領域が決定される。そして、この１４０ｍ×１１０ｃｍの領域が、距離Ｌ１が距離Ｌ２より短くなるように、ステージ面１１０上に配置されることで、造形領域７３が決定される。図１２に示すように、本実施形態では一例として、造形領域７３は、ステージ面１１０の左前部に配置されるとする。なお、図１２では、説明のため、造形領域７３内で造形される予定の立体造形物７０を実線で示している（後述する図１４〜図１６、図１７、図１８、及び図１９も同様）。また、以下の説明では、ステージ面１１０上の造形領域７３以外の領域を非造形領域７４という。図１２では、造形領域７３より後側の領域と右側の領域とが非造形領域７４となっている。
【００５６】
次いで、層の厚みが決定される（Ｓ１４）。本実施形態では、一例として、決定する厚みは予めＨＤＤ８３（図８参照）に記憶されているとし、その厚みは「０．２ｍｍ」であるとする。次いで、Ｓ１４で決定された厚みに基づいて、立体造形物７０が層に分割される（Ｓ１５）。これによって、立体データに基づく形状の立体（立体造形物７０）が、Ｓ１４で決定された厚み「０．２ｍｍ」で分割される。次いで、Ｓ１５で分割された複数の層のうち、データを作成する層を特定するための積層順Ｎの値が、最初に形成される層を示す「１」とされる（Ｓ１６）。なお、積層順Ｎの値は、ＲＡＭ８１に記憶される。次いで、積層順Ｎの立体造形データ１１１（図９参照）が作成される（Ｓ１７〜Ｓ２３）。
【００５７】
Ｓ１７では、層（粉体層および造形層）の厚みを定めるための厚みデータが作成される、厚みデータは、Ｓ１４で決定された厚み「０．２ｍｍ」を示すデータである。次いで、立体造形粉体を供給する位置を定めるための供給位置データが作成される（Ｓ１８）。本実施形態では、立体造形粉体は、供給面１４に供給されるが、シャッター１５３を左右方向に移動させることによって、Ｘ軸方向の供給位置を変更できる。このため、Ｓ１８では、Ｘ軸方向における供給面１４上の供給位置が、Ｓ１３で決定された造形領域７３のＸ軸方向における位置を少なくとも含むように、供給位置データが作成される。具体例では、ステージ面１１０の左端を０ｍｍとすると、造形領域７３のＸ軸方向における位置は、左端から１１０ｍｍの範囲、すなわち、０ｍｍ〜１１０ｍｍの範囲である。よって、０ｍｍ〜１１０ｍｍが、供給位置データとして作成される（Ｓ１８）。なお、供給位置データは、０ｍｍ〜１１０ｍｍの範囲を少なくとも含めばよく、例えば、０ｍｍ〜１３０ｍｍの範囲であってもよい。
【００５８】
次いで、粉体供給部１５から供給される立体造形粉体の量を定めるための粉体量データが作成される（Ｓ１９）。Ｓ１９では、Ｓ１３で決定された造形領域７３に粉体層を形成可能な量、且つ、ステージ面１１０上の造形領域７３以外の領域である非造形領域７４の少なくとも一部に粉体層を形成不能な量（以下、「層形成量」という。）の立体造形粉体を供給可能な粉体量データが作成される。
【００５９】
具体例の場合、厚み「０．２ｍｍ」で１ｃｍ２の粉体層を形成するのに必要な立体造形粉体の量（以下、「単位粉体量」という。）は、「２０ｍｇ／ｃｍ２」であるとする。この単位粉体量は、ＨＤＤ８３に記憶されている。具体例における造形領域７３の平面視のサイズは「１４０ｍｍ×１１０ｍｍ」であるので（図１２参照）、造形領域７３の平面視の面積は、「１５４ｃｍ２」である。よって、造形領域７３に粉体層を形成可能な量は、単位粉体量「２０ｍｇ／ｃｍ２」に、面積「１５４ｃｍ２」を乗算した値「３０８０ｍｇ」である。また、ステージ面１１０の平面視のサイズは「２００ｍｍ×２５０ｍｍ」であるので、ステージ面１１０全体の面積は、「５００ｃｍ２」である。よって、ステージ面１１０の全面に粉体層を形成するのに必要な量は、単位粉体量「２０ｍｇ／ｃｍ２」に、面積「５００ｃｍ２」を乗算した値「１００００ｍｇ」である。Ｓ１９では、これらの乗算値が算出され、「３０８０ｍｇ」〜「１００００ｍｇ」の間で、層形成量が設定され、粉体量データが作成される。具体例では、粉体量データは「５０００ｍｇ」と決定されたとする。
【００６０】
次いで、積層順Ｎが所定値か否かが判断される。本実施形態では、一例として、所定値は、１０の倍数（すなわち、１０、２０、３０・・・）であるとする。積層順Ｎが所定値ではない場合（Ｓ２０：ＮＯ）、平坦化ローラ１６の平坦化方向への移動位置（相対移動する平坦化ローラ１６の移動範囲の平坦化方向の右端の位置）を定めるための移動データが作成される（Ｓ２１）。Ｓ２１では、移動位置は、造形領域７３における立体造形物７０が造形される部分の平坦化方向側の端の位置と、ステージ面１１０の平坦化方向側の端（ステージ面１１０の後端）との間の位置（すなわち、図１２の距離Ｌ２で示す範囲内の位置）に設定される。Ｓ２１で設定された移動位置を第一位置６８という。具体例では、移動データは、ステージ面１１０の前端からの距離で設定されるとする。例えば、図１２に示すように、造形領域７３の後端より１０ｍｍ右側（ステージ面１１０の前端から１５０ｍｍの位置）に第一位置６８が設定されたとする。この場合、移動データは「１５０ｍｍ」となる。
【００６１】
Ｓ２０において、積層順Ｎが所定値（１０の倍数）であると判断された場合には（Ｓ２０：ＹＥＳ）、平坦化ローラ１６の平坦化方向への移動位置を定めるための移動データが作成される（Ｓ２２）。Ｓ２２では移動位置は、第一位置６８より平坦化方向側の位置（以下、「第二位置６９」という。）に設定される。具体例では、図１２に示すように、第一位置６８より３０ｍｍ右側（ステージ面１１０の前端から１８０ｍｍの位置）に第二位置６９が設定されるとする。この場合、移動データは、「１８０ｍｍ」となる。Ｓ２１及びＳ２２の処理によって、平坦化ローラ１６がステージ面１１０に対して第一位置６８まで相対移動し、積層順Ｎが１０の倍数に達する度に第二位置６９まで相対移動するように、移動データが作成される。
【００６２】
Ｓ２１又はＳ２２が実行された後、造形液の吐出を制御するための吐出データが作成される（Ｓ２３）。Ｓ２３では、立体データに基づく立体造形物７０を造形するために、造形液を吐出する座標（Ｘ，Ｙ）と色とが決定され、吐出データが作成される。具体例では、造形液を吐出する座標（Ｘ，Ｙ）は、図１２に示す立体造形物７０を造形する位置となる。
【００６３】
１つの層の立体造形データの作成（Ｓ１７〜Ｓ２３）が完了すると、全ての層の立体造形データが完成したか否かが判断される（Ｓ２４）。完成していなければ（Ｓ２４：ＮＯ）、積層順Ｎがインクリメントされて（Ｓ２５）、処理はＳ１７へ戻り、１つ上の層の立体造形データが作成される（Ｓ１７〜Ｓ２３）。全ての層の立体造形データが作成され、立体造形データ１１１が完成すると（Ｓ２４：ＹＥＳ）、作成された立体造形データ１１１が立体造形装置１に出力され（Ｓ２６）、立体造形データ作成処理が終了される。Ｓ２６で出力された立体造形データは、立体造形装置１のＳ４２（図１３参照）で立体造形装置１に入力される。
【００６４】
図１３を参照して、立体造形装置１が実行する立体造形処理について説明する。前述したように、立体造形装置１のＲＯＭ３２には、立体造形装置１の動作を制御するための制御プログラムが記憶されている。立体造形装置１のＣＰＵ３０は、造形の開始指示を入力すると、制御プログラムに従って、図１３に示す立体造形処理を実行する。
【００６５】
立体造形処理では、まず、初期化処理が実行される（Ｓ４１）。初期化処理では、ヘッドクリーニング機構２２によって、ヘッド２０の下面がワイプされ、また、ノズルに造形液が達するまで吸引が行われる。吸引によって、ヘッド２０が造形液を吐出できる状態となる。また、ステージ１１のステージ面１１０の高さが、造形台６の上端部近傍まで移動され、立体造形を実行する際の土台となる粉体層が形成される。詳細には、ステージ１１のステージ面１１０の高さが、造形台６の上端部よりも３〜１０ｍｍ程度下方に調整され、立体造形粉体の供給面１４への供給および平坦化が繰り返されることで、３〜１０ｍｍ程度の厚みを有する平坦化された粉体層（図１４等では図示略）が土台として、ステージ面１１０上に形成される。土台となる粉体層を予め形成しておくことで、その上部に積層される粉体層７６（図１５参照）の上面を正確な平坦面とすることができる。また、初期化処理では、土台となる粉体層を形成後、粉体供給部１５が供給面１４の上側に位置するように、造形台６が移動される。
【００６６】
ＰＣ１００のＳ２６（図１０参照）で出力された立体造形データ１１１（図９参照）が入力されたか否かが判断される（Ｓ４２）。立体造形データ１１１が入力されていなければ（Ｓ４２：ＮＯ）、Ｓ４２の判断が繰り返される。立体造形データ１１１が入力されると（Ｓ４２：ＹＥＳ）、複数の層（粉体層および造形層）のうち、処理対象の層を特定するための積層順Ｎの値が、最初に作成する層を示す「１」とされる（Ｓ４３）。
【００６７】
次いで、立体造形データ１１１のうちのＮ層目の立体造形データが読み出される（Ｓ４４）。次いで、ステージ昇降モータ４２が駆動されて、ステージ面１１０の上面の高さが、Ｎ層目の厚みデータが示す厚み分（具体例では０．２ｍｍ）だけ下降される（Ｓ４５）。次いで、シャッター駆動モータ４７（図７参照）が駆動され、供給位置データが示す位置（供給面１４上のＸ軸方向における位置）に立体造形粉体を供給可能に、シャッター１５３の位置が移動される（Ｓ４６）。具体例では、シャッター１５３が最も左側に移動した場合の位置から右方向に１１０ｍｍ分移動され、０ｍｍ〜１１０ｍｍの範囲でシャッター１５３が開いた状態となる。
【００６８】
次いで、粉体供給モータ４４（図７参照）が駆動されて粉体供給ローラ１５２が１回転又は複数回転され、粉体量データが示す層形成量（具体例では５０００ｍｇ）の立体造形粉体が、供給面１４に供給（凹部１５５から落下）される（Ｓ４７）。これによって、図１４に示すように、シャッター１５３が開いた０ｍｍ〜１１０ｍｍの範囲に立体造形粉体（図１４に示す位置７７に供給された立体造形粉体）が供給される。なお、本実施形態では、一例として、シャッター１５３がＳ４６で開かれた状態で層形成量の立体造形粉体を供給するために必要な粉体供給ローラ１５２の回転数は、予めＲＯＭ３２に記憶されているとする。ＣＰＵ３０は、ＲＯＭ３２に記憶された回転数に従って、粉体供給ローラ１５２を回転させる。
【００６９】
次いで、移動データに従って、供給面１４に供給された立体造形粉体が平坦化され、粉体層７６が形成される（Ｓ４８）。詳細には、ローラ回転モータ４３が駆動されて、平坦化ローラ１６が回転される。造形台前後動モータ４１が駆動されて、造形台６が前方へ移動される。すなわち、平坦化ローラ１６が、ステージ面１１０に対して平坦化方向（後方向）に相対移動する。このとき、平坦化ローラ１６が相対移動する位置は、Ｎ層目の移動データが示す第一位置６８（図１４参照）又は第二位置６９（図１４参照）である。具体例では、積層順Ｎが１０の倍数以外の場合、平坦化ローラ１６が供給面１４から第一位置６８まで相対移動する。また、積層順Ｎが１０の倍数の場合、平坦化ローラ１６が供給面１４から第二位置６９まで相対移動する。Ｓ４８によって、Ｓ４７で供給された層形成量の立体造形粉体がステージ面１１０上に広げられつつ、立体造形粉体の表面が平坦化され、図１５に示すように、ステージ面１１０上の造形領域７３に厚み「０．２ｍｍ」の粉体層７６が形成される。なお、ステージ面１１０上の非造形領域７４の少なくとも一部（図１５では、ステージ面１１０の後部と右部）には、粉体層７６が形成されない。
【００７０】
次いで、Ｓ４８で形成された粉体層７６における吐出データが示す位置に造形液が吐出される（Ｓ４９）。詳細には、造形台前後動モータ４１およびヘッド移動モータ４５が駆動されて、ヘッド２０が成形領域の初期位置に相対移動される。Ｎ層目の吐出データに応じて、ヘッド２０の相対移動および吐出制御が実行されて、ヘッド２０から造形液が吐出される。
【００７１】
Ｓ４４〜Ｓ４９の処理によって、造形領域７３内の立体造形物７０のＮ層目の造形層が形成される。次いで、立体造形物７０の造形が完了したか否かが判断される（Ｓ５０）。完了していなければ（Ｓ５０：ＮＯ）、処理対象の層を特定するための積層順Ｎがインクリメント（「１」が加算）されて、１つ上の層が処理対象の層とされる（Ｓ５１）。処理はＳ４４へ戻り、次の粉体層７６および造形層が形成される（Ｓ４４〜Ｓ４９）。
【００７２】
具体例において積層順Ｎが１０の倍数以外の場合（例えば、積層順Ｎが１〜９の場合）、Ｓ４８によって、平坦化ローラ１６が第一位置６８まで相対移動する動作が繰り返される。これによって、図１５に示すように、第一位置６８の後側（平坦化方向側）に、余剰な立体造形粉体の山７９ができる場合がある。この立体造形粉体の山７９が大きくなると、立体造形物７０が造形される部分に向かって山７９が崩れ、精度よく立体造形物７０が造形できない虞がある。そこで、本実施形態では、積層順Ｎが１０の倍数に達する度に（すなわち、平坦化ローラ１６の相対移動回数１０回につき１回）、平坦化ローラ１６を第一位置６８より平坦化方向側の第二位置６９まで移動させている。これによって、立体造形粉体の山７９を平坦化方向側（後側）に崩すことができる。よって、立体造形粉体の山７９が、立体造形物７０が造形される部分に向かって崩れることを防止できる。よって、精度よく立体造形物７０を造形することができる。
【００７３】
立体造形物７０の造形が完了すると（Ｓ５０：ＹＥＳ）、ステージ面１１０が下降されて、加振モータ４６および粉体吸引ポンプ４８が駆動され、未硬化粉体が回収される（Ｓ５２）。次いで、立体造形処理が終了される。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態におけるＰＣ１００及び立体造形装置１が構成される。本実施形態では、Ｓ４６及びＳ４７によって供給された層形成量の立体造形粉体を、Ｓ４８で平坦化することで、造形領域７３には粉体層７６が形成され、非造形領域７４の少なくとも一部（図１５では、ステージ面１１０の右部及び下部）に粉体層７６が形成されない。すなわち、ステージ面１１０のそのものの大きさを変更することなく、Ｓ４７及びＳ４８による立体造形粉体の量の調整によって、立体造形物７０を造形する造形領域７３には、粉体層７６を形成し、非造形領域７４の少なくとも一部には、粉体層７６を形成しない。このため、従来のように、ステージ面１１０の大きさを変更するための部材を追加して、立体造形装置１が造形領域の大きさを変更できるように構成する必要がない。よって、立体造形装置１の製造コストの増大を抑制できる。
【００７５】
また、Ｓ４７及びＳ４８によって供給される立体造形粉体の量（層形成量）は、非造形領域７４の少なくとも一部に粉体層７６を形成不能な量である。このため、ステージ面１１０上の全ての領域に粉体層７６を形成可能な量の立体造形粉体が供給される場合に比べて、立体造形粉体の使用量（粉体供給部１５から供給される量）を削減できる。また、立体造形粉体の使用量が削減されれば、立体造形粉体の供給に要する時間も削減でき、ひいては立体造形物７０の造形に要する時間を削減できる。このように、本実施形態では、立体造形装置１の製造コストの増大を抑制しつつ、立体造形物７０の造形に要する時間及び立体造形粉体の使用量を削減できる。
【００７６】
また、供給位置データは、Ｘ軸方向（ステージ面１１０に平行且つ平坦化方向に直交する方向）における供給面１４上の立体造形粉体の供給位置が、Ｓ１３で決定された造形領域７３のＸ軸方向における位置を少なくとも含むように作成されている。このため、層形成量の立体造形粉体を供給面１４に供給する場合に、Ｘ軸方向における供給面１４上の供給位置が造形領域７３のＸ軸方向における位置を少なくとも含むように、供給位置が変更されて立体造形粉体が供給される（Ｓ４６及びＳ４７）。このように、造形領域７３のＸ軸方向における位置に合わせて、Ｘ軸方向における立体造形粉体の供給位置を変更できるので、造形領域７３に確実に粉体層７６を形成しつつ、Ｘ軸方向の非造形領域の少なくとも一部（図１５では、ステージ面１１０の右部）に粉体層７６を形成しないようにすることができる。このため、立体造形粉体の使用量を削減でき、立体造形物７０の造形に要する時間も削減できる。
【００７７】
また、Ｓ４６では、ステージ面１１０の左端と同じ位置「０ｍｍ」から「１１０ｍｍ」の範囲でシャッター１５３が開いた状態となり、Ｓ４７で立体造形粉体が供給される。すなわち、Ｓ４６及びＳ４７では、層形成量の立体造形粉体を供給面１４に供給する場合に、Ｘ軸方向における供給面１４上の供給位置が、ステージ面１１０のＸ軸方向の両端（右端及び左端）のうち、一方の端（本実施形態では、左端）の位置を含むように、供給位置を変更して立体造形粉体が供給される。このように供給された立体造形粉体を使用して、Ｓ４８で粉体層を形成すると、ステージ面１１０の左端の上に粉体層７６が形成される（図１５参照）。そして、ステージ面１１０の左端には、ステージ保持部１０の左壁９０３が設けられている。すなわち、左壁９０３に接するように、粉体層７６が形成される（図１５参照）。粉体層７６が左壁９０３に接していると、造形領域７３の粉体層７６が、左壁９０３側に崩落することが防止される。すなわち、造形領域７３に形成された粉体層７６をより崩落し難くすることができる。よって、Ｓ４８によって平坦化された造形領域７３の粉体層７６の面が安定する。このため、精度よく立体造形物７０を造形することができる。
【００７８】
また、造形領域７３内で造形される立体造形物７０と供給面１４との間の距離Ｌ１（図１２参照）が、立体造形物７０と、ステージ面１１０の平坦化方向側の端との間の距離Ｌ２（図１２参照）より短くなるように、造形領域７３が決定される（Ｓ１３）。この場合、造形領域７３内で造形される立体造形物７０の位置をより供給面１４に近づけることができ、ひいては、造形領域７３の平坦化方向側の端を供給面１４に近づけることができる。造形領域７３に粉体層７６を形成する場合には供給面１４に立体造形粉体が供給されるため、造形領域７３の平坦化方向側の端（後端）が供給面１４から遠いと、より多くの立体造形粉体が必要となる。本実施形態では、造形領域７３の平坦化方向側の端が供給面１４に近づくので、距離Ｌ１が距離Ｌ２より長くなる場合に比べて、立体造形粉体の使用量を削減することができる。よって、立体造形粉体の供給に要する時間も削減でき、ひいては立体造形物７０の造形に要する時間も削減できる。
【００７９】
また、造形領域７３の平坦化方向側の端を供給面１４に近づけることができるので、第一位置６８を供給面１４に近づけることができる。よって、平坦化ローラ１６のステージ面１１０に対する相対移動の距離を短くすることができる。よって、平坦化ローラ１６の相対移動に要する時間を削減でき、立体造形物７０の造形に要する時間をさらに削減できる。
【００８０】
また、平坦化ローラ１６は、ステージ面１１０に対して、供給面１４から第一位置６８まで相対移動する（Ｓ４８）。このため、供給面１４からステージ面１１０の平坦化方向の端（後端）まで、平坦化ローラ１６がステージ面１１０に対して相対移動する場合に比べて、平坦化ローラ１６の相対移動の距離が短くなり、相対移動に要する時間を削減することができる。よって、立体造形物７０の造形に要する時間も削減できる。
【００８１】
また、粉体量データが作成される場合には、Ｓ１３で決定された厚み「０．２ｍｍ」に応じて、層形成量が調整されている（Ｓ１９）。厚みに応じて適切に層形成量を決定できるため、余分に供給される立体造形粉体の量を、厚みが考慮されない場合に比べて削減できる。また、余分に供給される立体造形粉体の量を削減できるので、Ｓ５２で未硬化の立体造形粉体を回収する時間も低減できる。よって、立体造形物７０の造形に要する時間を削減できる。
【００８２】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
例えば、層（粉体層及び造形層）の厚みは、予めＨＤＤ８３に記憶されていたが、これに限定されない。例えば、ユーザが任意に設定できるようにしてもよい。また、複数の厚みの値から任意の値をユーザが選択できるようにしてもよい。
【００８３】
また、造形領域７３内で造形される立体造形物７０と供給面１４との間の距離Ｌ１（図１２参照）が、立体造形物７０と、ステージ面１１０の平坦化方向側の端との間の距離Ｌ２（図１２参照）より短くなるように、造形領域７３が決定されていたが（Ｓ１３）、これに限定されない。例えば、ステージ面１１０上の任意の位置に造形領域７３が決定されてもよい。例えば、ステージ面１１０の後端部に造形領域７３が決定された場合、造形領域７３の前端部を、供給面１４側の前壁９０１まで延ばしてもよい。粉体層７６は、供給面１４側の前壁９０１から連続して形成されるからである。
【００８４】
また、造形領域７３が決定される際に参照される立体データに基づく立体造形物７０のサイズは、立体造形物７０の外形の形状の大きさそのもので無くてもよい。例えば、立体造形物７０の前後、左右、上下の長さのうち、最大長さを特定し、立体造形物７０のサイズにおける前後、左右、上下のそれぞれの長さが、特定した最大長さと同じ長さであるとみなして、造形領域７３を決定してもよい。
【００８５】
また、立体造形粉体が供給されるのは、供給面１４であったが、これに限定されない。例えば、ステージ面１１０の前端部など、ステージ面１１０上に立体造形粉体が供給されてもよい。この場合、ステージ面１１０が本発明の「供給部」に相当する。また、供給面１４が前方に突出していたが、これに限定されず、供給面１４が前方に突出しなくてもよい。この場合、造形台６の前端縁部の上面を供給面１４としてもよい。
【００８６】
また、平坦化ローラ１６は、ステージ面１１０に対して、第一位置６８又は第二位置６９まで相対移動していたが、これに限定されない。例えば、平坦化ローラ１６がステージ面１１０に対して、ステージ面１１０の後端まで相対移動してもよい。
【００８７】
また、平坦化ローラ１６をステージ面１１０に対して第二位置６９まで移動させる頻度は、平坦化ローラ１６の相対移動動作の１０回中１回であったが、これに限定されず、任意の回数であってもよい。また、平坦化ローラ１６をステージ面１１０に対して、第二位置６９まで相対移動させなくてもよい。例えば、平坦化ローラ１６は、常に第一位置６８まで相対移動してもよい。
【００８８】
また、Ｓ１９で設定される層形成量の算出の方法は限定されない。例えば、ステージ面１１０全面に粉体層を形成する場合に要する立体造形粉体の量を予め記憶しておき、ステージ面１１０の面積に対する造形領域７３の面積の割合から、層形成量を算出してもよい。
【００８９】
また、粉体供給部１５の粉体供給ローラ１５２に設けられた凹部１５５（図４参照）は、左右方向（Ｘ軸方向）に長い１つの凹部であったが、これに限定されない。凹部１５５は、Ｘ軸方向に立体造形粉体を供給可能であれば、どのような構成であってもよい。例えば、複数の凹部がＸ軸方向に並んで設けられてもよい。
【００９０】
また、Ｓ１３で造形領域７３が決定される場合に、立体造形物７０の周囲に２５ｍｍ分の余白が加算されていたが、これに限定されない。例えば、立体造形物７０と第一位置６８を一致させてもよい。また、２５ｍｍ分の余白を加算せず、立体造形物７０の形状そのもののサイズで造形領域７３を設定してもよい。
【００９１】
また、上記第一実施形態に種々の変更を加えることも可能である。以下の説明では、第一実施形態の変形例である第二〜第五実施形態について説明する。まず、第二実施形態について説明する。第二実施形態では、造形する立体造形物７０の周囲に造形層の壁部７８（図１６参照）を造形する。第二実施形態については、図１０及び図１３に示す各フローチャートを用いて説明するが、Ｓ２３及びＳ４９の処理が、第一実施形態の場合と異なるので、この点についてのみ詳細に説明し、他の処理の説明は省略する。また、以下の説明では、造形領域７３における立体造形物７０が配置される領域を配置領域７３１（図１６参照）といい、造形領域７３における配置領域７３１の外側の領域（すなわち、余白部分）を非配置領域７３２（図１６参照）という。
【００９２】
第二実施形態におけるＳ２３（図１０参照）では、立体造形物７０を造形するための造形液を吐出する座標（Ｘ，Ｙ）及び色が決定される共に、配置領域７３１と非造形領域７４（図１６参照）とを隔てる造形層の壁部７８（図１６参照）を造形するための造形液を吐出する座標（Ｘ，Ｙ）及び色が決定され、吐出データが作成される。より詳細には、図１６に示すように、配置領域７３１と非造形領域７４との間の非配置領域７３２に、造形層の壁部７８を造形するための吐出データが作成される。
【００９３】
図１３のＳ４９の処理では、造形データに基づいて、非配置領域７３２の粉体層７６に、配置領域７３１と非造形領域７４とを隔てるように造形液が吐出され、造形層の壁部７８が造形される。なお、Ｓ４９では、第一実施形態と同様に、立体造形物７０を造形するための造形液も吐出される。
【００９４】
以上のように、第二実施形態における処理が実行される。例えば、造形層の壁部７８が造形されない場合、配置領域７３１の粉体層７６が、非造形領域７４における粉体層７６が形成されていない部分に向かって崩落する虞がある。本実施形態では、造形層の壁部７８が配置領域７３１と非造形領域７４とを隔てるように造形されるので、造形層の壁部７８によって、配置領域７３１の粉体層７６が、非造形領域７４における粉体層７６が形成されていない部分に向かって崩落することを防止できる。よって、配置領域７３１の粉体層の形状が維持され、精度よく立体造形物７０を作成することができる。なお、造形層の壁部７８の形状は、直線形状に限定されず、例えば、平面視で円弧状であってもよい。
【００９５】
次に、第三〜第五実施形態について説明する。第三〜第五実施形態では、それぞれ、図１０のＳ１３で造形領域７３を決定する過程が、第一実施形態と異なるので、この点についてのみ詳細に説明し、他の処理の説明は省略する。まず、第三実施形態について説明する。第三実施形態では、立体データに基づく立体造形物７０の重心を考慮して、造形領域７３を決定する。
【００９６】
図１０に示すように、第三実施形態では、まず、第一実施形態と同様に、立体データが取得され（Ｓ１１）、平坦化方向が取得される（Ｓ１２）。次いで、以下の処理によって、造形領域７３が決定される（Ｓ１３）。まず、Ｓ１１で取得された立体データに基づく立体造形物７０の形状から、立体造形物７０の重心位置が算出される（Ｓ１３）。重心位置の算出は公知の重心の算出方法によって行われる。以下の説明では、立体造形物７０の重心位置は、図１１及び図１７に示す重心位置８７であるとする。次いで、算出された立体造形物７０における重心位置８７が、ステージ保持部１０の前壁９０１に近い位置となるように、ステージ面１１０上における立体造形物７０を配置する向きが決定される（Ｓ１３）。これによって、図１７に示すように、立体造形物７０の重心位置８７が前壁９０１に近い位置となるように、向きが決定される。
【００９７】
次いで、造形領域７３が前壁９０１に接する領域となるように、造形領域７３が決定される（Ｓ１３）。これによって、図１７に示すように、造形領域７３が前壁９０１に接して配置される。第一実施形態の場合の立体造形物７０の向き（図１２参照）と比べると、立体造形物７０が平面視で１８０°回転している。次いで、Ｓ１４以降の処理が実行される。Ｓ１４以降の処理は第一実施形態と同様であるので、説明は省略する。
【００９８】
以上のように、第三実施形態における処理が実行される。第三実施形態では、立体造形物７０の重心位置８７が、前壁９０１に近い側に位置する。立体造形物７０を構成する造形層が積層されていくと、造形中の立体造形物７０の荷重が、重心側にかかる場合がある。よって、例えば、立体造形物７０の重心位置８７が、非造形領域７４の粉体層が形成されていない部分側（図１７では、下側及び右側）にあると、立体造形物７０の周囲の粉体層７６を支える物体（例えば、壁など）がなく、粉体層７６が崩れて造形中の立体造形物７０が倒れる虞がある。本実施形態では、立体造形物７０の重心位置８７側に、前壁９０１が存在するので、重心側に荷重が立体造形物７０の荷重がかかっても、前壁９０１で粉体層７６を支えることができる。よって、立体造形物７０からの荷重によって粉体層７６が崩れることが防止され、造形中の立体造形物７０が倒れることがない。よって、精度よく立体造形物７０を造形することができる。
【００９９】
なお、重心位置を調整する対象となる壁は、前壁９０１に限定されず、ステージ面１１０の端部のうち、少なくとも一部に接してステージ面１１０に直交する方向（本実施形態ではＺ軸方向）に延びる壁部であればよく、例えば、後壁９０２、左壁９０３、及び右壁９０４であってもよい。
【０１００】
次に、第四実施形態について説明する。第四実施形態では、立体データに基づく立体造形物７０の形状を考慮して、造形領域７３を決定する。図１０に示すように、第四実施形態では、まず、第一実施形態と同様に、立体データが取得され（Ｓ１１）、平坦化方向が取得される（Ｓ１２）。次いで、以下の処理によって、造形領域７３が決定される（Ｓ１３）。まず、Ｓ１１で取得された立体データに基づく立体造形物７０から、ステージ面１１０に垂直な方向（上下方向）の立体造形物７０の長さが最も小さくなるように、ステージ面１１０上における立体造形物７０を配置する向きが決定される（Ｓ１３）。詳細には、立体データに基づく立体造形物７０の前後、左右、上下の長さが特定される。図１１に示す立体造形物７０の場合、前後の長さは９０ｍｍであり、左右の長さは６０ｍｍであり、上下の長さは８０ｍｍである。このため、左右の長さが最も小さくなる。よって、図１１における左右方向が、ステージ面１１０に垂直な方向（上下方向）に向くように、立体造形物７０の向きが決定される。
【０１０１】
次いで、決定された向きで立体造形物７０を配置した上で、第一実施形態と同様に、立体造形物７０のサイズに応じて、造形領域が決定される（Ｓ１３）。これによって、例えば、図１８に示す造形領域７３が決定される。図１８に示すように、図１１に示す立体造形物７０の左右方向（長さ６０ｍｍ）が上下方向に向くことによって、立体造形物７０の前後方向（長さ９０ｍｍ）が前後方向を向き、上下方向（長さ８０ｍｍ）が左右方向を向いている。次いで、Ｓ１４以降の処理が実行される。Ｓ１４以降の処理は第一実施形態と同様であるので、説明は省略する。
【０１０２】
以上のように、第四実施形態における処理が実行される。第四実施形態では、ステージ面１１０に垂直な方向の立体造形物７０の長さが小さくなる。すなわち、立体造形物７０の高さが低くなる。このため、ステージ面１１０における立体造形物７０の重心位置が低くなり、立体造形物７０が倒れにくくなる。よって、精度よく立体造形物７０を造形することができる。
【０１０３】
また、例えば、層（粉体層及び造形層）の厚みを小さくして（例えば、０．１ｍｍ）、立体造形物７０を造形する場合、層の厚みが大きい場合（例えば、０．２ｍｍ）に比べて積層順Ｎの最大値が大きくなる。このため、立体造形データを作成するためのＳ１７〜Ｓ２３の処理（図１０参照）の繰り返し回数が多くなり、立体造形データを作成するための処理時間が大きくなる。また、立体造形装置１が立体造形物７０を造形するためのＳ４４〜Ｓ４９の処理（図１３参照）の繰り返し回数が多くなり、立体造形物７０を造形するための処理時間も大きくなる。よって、Ｓ１１（図１０参照）で立体データが取得されてから、立体造形物７０が造形されるまでの時間が大きくなるという問題点がある。しかし、本実施形態では、ステージ面１１０に垂直な方向（すなわち、造形層が積層される方向）の立体造形物７０の長さが小さくなるので、層（粉体層及び造形層）の厚みを小さくしても、ステージ面１１０に垂直な方向の立体造形物７０の長さが大きい場合に比べて積層順Ｎの最大値が小さくなる。よって、立体造形データを作成するためのＳ１７〜Ｓ２３の処理の繰り返し回数が少なくなり、立体造形物７０を造形するためのＳ４４〜Ｓ４９の処理の繰り返し回数も少なくなる。よって、Ｓ１１で立体データを取得してから、立体造形物７０を造形するまでの時間を削減することができる。
【０１０４】
次に、第五実施形態について説明する。第五実施形態では、立体データに基づく立体造形物７０の形状を考慮して、造形領域７３を決定する。第五実施形態のＳ１３（図１０参照）では、以下の処理によって造形領域７３が決定される（Ｓ１３）。まず、Ｓ１１で取得された立体データに基づく立体造形物７０から、ステージ面１１０に垂直な方向（上下方向）の立体造形物７０の長さが最も大きくなるように、ステージ面１１０上における立体造形物７０を配置する向きが決定される（Ｓ１３）。詳細には、立体データに基づく立体造形物７０の前後、左右、上下の長さが特定される。図１１に示す立体造形物７０の場合、前後の長さは９０ｍｍであり、左右の長さは６０ｍｍであり、上下の長さは８０ｍｍである。このため、前後の長さが最も大きくなる。よって、図１１における立体造形物７０の前後方向が、ステージ面１１０に垂直な方向に向くように、立体造形物７０の向きが決定される。
【０１０５】
次いで、決定された向きで立体造形物７０を配置した上で、第一実施形態と同様に、立体造形物７０のサイズに応じて、造形領域が決定される（Ｓ１３）。これによって、例えば、図１９に示す造形領域７３が決定される。図１９に示すように、図１１に示す立体造形物７０の前後方向（長さ９０ｍｍ）が上下方向に向くことによって、立体造形物７０の上下方向（長さ８０ｍｍ）が前後方向を向き、左右方向（長さ６０ｍｍ）が左右方向を向いている。次いで、Ｓ１４以降の処理が実行される。Ｓ１４以降の処理は第一実施形態と同様であるので、説明は省略する。
【０１０６】
以上のように、第五実施形態における処理が実行される。第五実施形態では、ステージ面１１０に垂直な方向の立体造形物７０の長さが大きくなる。このため、立体造形物７０の平坦化方向（Ｙ方向）の長さとＸ軸方向の長さとが、立体造形物７０の高さ（Ｚ軸方向の長さ）より短くなる。よって、造形領域７３の平坦化方向及びＸ軸方向の造形領域７３の長さを小さくすることができる。このため、各層の造形領域７３に粉体層７６を形成する場合に要する１回当たりの立体造形粉体の使用量を削減できる。よって、立体造形粉体の供給に要する時間も削減でき、ひいては立体造形物７０の造形に要する時間も削減できる。
【０１０７】
また、例えば、層（粉体層及び造形層）の厚みを大きくして（例えば、０．５ｍｍ）、立体造形物７０を造形する場合、層の厚みが小さい場合（例えば、０．２ｍｍ）に比べて積層順Ｎの最大値が小さくなる。このため、立体造形装置１が立体造形物７０を造形するためのＳ４４〜Ｓ４９の処理（図１３参照）の繰り返し回数を少なくすることができる。このため、ステージ面１１０に垂直な方向（すなわち、造形層が積層される方向）の立体造形物７０の長さを大きくしても、積層順Ｎの最大値を小さくすることができる。そして、前述したように造形領域７３の平坦化方向及びＸ軸方向の造形領域７３の長さを小さくすることができるので、Ｓ４７で立体造形粉体を供給する量を削減でき、立体造形粉体の供給量を少なくすることができる。また、Ｓ４８で平坦化を行う平坦化ローラ１６のステージ面１１０に対する移動距離を短くすることができ、平坦化ローラ１６の相対移動の時間を短くすることができる。また、Ｓ４９で造形液の吐出を行う面積も小さくすることができ、造形液の吐出に要する時間を少なくすることができる。また、積層順Ｎの最大値を小さくすることができるので、Ｓ４４〜Ｓ４９の繰り返し回数が少なくなる。よって、立体造形物７０を造形する場合に要する時間を削減することができる。
【０１０８】
上記第一〜第五実施形態において、ＰＣ１００が本発明の「立体造形データ作成装置」に相当し、供給面１４が本発明の「供給部」に相当する。粉体供給部１５が本発明の「粉体供給手段」に相当し、平坦化方向が本発明の「第一方向」に相当する。平坦化ローラ１６が本発明の「平坦化手段」に相当し、ヘッド２０が本発明の「吐出手段」に相当する。ステージ昇降モータ４２が本発明の「昇降手段」に相当し、Ｓ１３で造形領域７３を決定する処理が本発明の「造形領域決定ステップ」に相当する。Ｓ４６及びＳ４７の処理が本発明の「供給制御ステップ」に相当し、Ｓ４８の処理が本発明の「層形成制御ステップ」に相当する。
【０１０９】
また、上記第一〜第五実施形態では、ＰＣ１００が立体データに基づいて立体造形データ１１１を作成し、作成した立体造形データ１１１を立体造形装置１に出力している。しかし、立体造形装置１は、上記第一〜第五実施形態で示した立体造形データ作成処理を自ら実行してもよい。この場合、立体造形装置１が本発明の「立体造形装置」及び「立体造形データ作成装置」に相当し、Ｓ１３で造形領域７３を決定する処理を行うＣＰＵ３０が本発明の「造形領域決定手段」に相当し、Ｓ４６及びＳ４７の処理を行うＣＰＵ３０が本発明の「供給制御手段」に相当する。
【０１１０】
Ｓ４８の処理を行うＣＰＵ３０が本発明の「層形成制御手段」に相当し、Ｘ軸方向が本発明の「第二方向」に相当する。左壁９０３及び右壁９０４が本発明の「第一壁部」に相当し、Ｓ１４の処理を行うＣＰＵ３０が本発明の「厚み決定手段」に相当する。第二実施形態におけるＳ４９の処理で、造形データに基づいて、非配置領域７３２の粉体層７６に、配置領域７３１と非造形領域７４とを隔てるように造形液を吐出し、造形層の壁部７８を造形する処理を行うＣＰＵ３０が本発明の「壁部造形制御手段」に相当する。前壁９０１、左壁９０３、右壁９０４、及び後壁９０２が本発明の「第二壁部」に相当し、立体データが本発明の「形状データ」に相当する。Ｓ１１の処理を行うＣＰＵ３０が本発明の「形状データ取得手段」に相当し、第三実施形態におけるＳ１３で立体造形物７０の重心位置を算出する処理を行うＣＰＵ３０が本発明の「重心算出手段」に相当する。第三実施形態におけるＳ１３で立体造形物７０の向きを決定する処理を行うＣＰＵ３０が本発明の「第一向き決定手段」に相当し、第四実施形態においけるＳ１３で立体造形物７０の向きを決定する処理を行うＣＰＵ３０が本発明の「第二向き決定手段」に相当する。第五実施形態におけるＳ１３で立体造形物７０の向きを決定する処理を行うＣＰＵ３０が本発明の「第三向き決定手段」に相当し、Ｓ１３で造形領域７３を決定する処理が本発明の「造形領域決定ステップ」に相当する。Ｓ４６及びＳ４７の処理が本発明の「供給制御ステップ」に相当し、Ｓ４８の処理が本発明の「層形成制御ステップ」に相当する。
【０１１１】
なお、上記第一〜第五実施形態で示した立体造形データ作成処理を、メーカが保有するサーバ等で実行してもよい。この場合、サーバが本発明の「立体造形データ作成処理」に相当する。
【符号の説明】
【０１１２】
１    立体造形装置
１１    ステージ面
１４    供給面
１５    粉体供給部
１６    平坦化ローラ
２０    ヘッド
３０，８０    ＣＰＵ
６８    第一位置
６９    第二位置
７０    立体造形物
７３    造形領域
７４    非造形領域
７６    粉体層
７８    壁部
８７    重心位置
１１０    ステージ面
１１１    立体造形データ
１５２    粉体供給ローラ
１５３    シャッター
１５５    凹部
７３１    配置領域
７３２    非配置領域
９０１    前壁
９０２    後壁
９０３    左壁
９０４    右壁
【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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