(57)【要約】【課題】本発明は、一方向への移動に伴い第１液滴を吐出して硬化させ、他方向への移動に伴い第２液滴を吐出して硬化させる造形装置に比べて、同等の精度の立体物を形成しつつ、立体物の形成時間を短縮することができる造形装置の提供を目的とする。【解決手段】造形装置は、台に対し相対的に往復移動する移動部と、移動部に設けられた複数の吐出部を有し、相対移動しながら移動方向の下流側の吐出部から第１液滴を吐出させた後、上流側の吐出部から第１液滴間に第２液滴を吐出させる吐出手段と、移動部における複数の吐出部間に設けられ、第２液滴が吐出される前に第１液滴に光を照射して第１液滴を硬化させる第１照射部と、複数の吐出部を挟んで移動部に一対設けられ、第１及び第２液滴に光を照射して前記液滴を硬化させる第２照射部と、第１及び第２液滴が硬化されて成る層を重ねて立体物を形成させる制御部と、を備えている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台と、
前記台に対し相対的に往復移動する移動部と、
前記移動部の前記台に対する移動方向に離れて該移動部に設けられた複数の吐出部を有し、前記台に対し相対移動しながら移動方向の下流側の吐出部から前記台に向けて第１液滴を吐出させた後、上流側の吐出部から前記第１液滴間に第２液滴を吐出させる吐出手段と、
前記移動部における前記複数の吐出部間に設けられ、前記第２液滴が吐出される前に前記第１液滴に光を照射して前記第１液滴を硬化させる第１照射部と、
前記複数の吐出部を前記移動方向に挟んで前記移動部に一対設けられ、前記第１及び第２液滴に光を照射して前記第１及び第２液滴を硬化させる第２照射部と、
前記移動部、前記吐出手段及び前記第２照射部を制御して、前記移動部を前記台に対して相対移動させながら、前記第１及び第２液滴が硬化されて成る層を重ねて立体物を形成させる制御部と、
を備えた造形装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記層を形成させる場合、前記移動部の前記移動方向への移動に伴って前記第２照射部のうち前記移動方向の上流側の照射部に光を照射させる、
請求項１記載の造形装置。
【請求項３】
前記第１照射部は、前記第２照射部が照射する光よりも光量が少ない光を照射する、
請求項１又は２記載の造形装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記層を形成させた後前記層に別の層を重ねる場合、前記移動部の前記移動方向と逆方向への移動に伴って前記第２照射部のうち前記逆方向の下流側の照射部に光を照射させる、
請求項１又は２記載の造形装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記層を形成させた後前記層に別の層を重ねる場合、前記移動部の前記移動方向と逆方向への移動に伴って、前記第２照射部のうち前記逆方向の下流側の照射部に、前記移動部の前記移動方向への移動に伴って照射させる光よりも光量の多い光を照射させる、
請求項４記載の造形装置。
【請求項６】
前記第１照射部は、前記複数の吐出部の中央に配置されている、
請求項１〜５の何れか１項記載の造形装置。
【請求項７】
台に対して相対的に往復移動する移動部の移動方向に離れて該移動部に設けられた複数の吐出部を有する吐出手段を用いて、前記台に対し相対移動しながら移動方向の下流側の前記吐出部から前記台に向けて第１液滴を吐出させる第１工程と、
前記移動部の前記移動方向への移動に伴って、光を照射する照射部により前記第１液滴に光を照射させて前記第１液滴を硬化させる第２工程と、
前記移動部の前記移動方向への移動に伴って、前記移動方向の上流側の前記吐出部から前記第１液滴間に第２液滴を吐出させる第３工程と、
光を照射する照射部により前記第２液滴に光を照射させて前記第２液滴を硬化させる第４工程と、
を含む工程群を前記移動方向に反転させて繰り返し行い、前記移動部、前記吐出手段及び前記照射部により前記第１及び第２液滴が硬化されて成る層を重ねて立体物を形成させる、
造形物の造形方法。
【請求項８】
前記第１照射部と前記第２照射部とは光量が異なり、
前記吐出手段は、前記第１照射部及び前記第２照射部のうち光量が小さい方との間隔が狭くなるように配置されている請求項１、請求項２及び請求項４のいずれか１項に記載の造形装置。
【請求項９】
前記第２照射部は前記第１照射部よりも光量が大きく、
前記吐出手段は、前記第１照射部との間隔が前記第２照射部との間隔よりも狭くなるように配置されている請求項８に記載の造形装置。
【請求項１０】
前記第１照射部及び前記第２照射部のうち光量が大きい方と前記吐出手段との間に、着弾した前記第１液滴又は前記第２液滴を平坦化する平坦化手段が設けられている請求項８又は請求項９に記載の造形装置。
【請求項１１】
前記第１及び前記第２液滴を構成する光硬化樹脂は、低照度になるほど硬化感度が低いくなる性質を有する請求項１〜請求項６、請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載の造形装置。
【請求項１２】
前記光硬化樹脂は、２５℃における粘度が１００ｍＰａ・Ｓよりも小さいラジカル重合性樹脂である請求項１１に記載の造形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造形装置及び造形物の造形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、立体成形情報に基づいて光硬化型樹脂液の小滴をステージ面に向けて噴出し積層させるとともに、前記光硬化型樹脂液を硬化させ、光硬化型樹脂による立体成形品を形成する方法が記載されている。
【０００３】
特許文献２には、インク吸収性を有する記録媒体に対して画像記録を行うインクジェット記録装置が記載されている。このインクジェット記録装置は、記録媒体に対して光硬化型インクを吐出するノズルを備える記録ヘッドと、記録媒体に着弾した光硬化型インクに光を照射する光照射装置とを備え、光照射装置は、第１の発光スペクトルを有する光を照射する第１光源と、第１光源から照射される光のピーク波長より短波長側にピーク波長を持つ第２の発光スペクトルを有する光を照射する第２光源とを備えている。そして、第１光源及び第２光源は、記録媒体に着弾した光硬化型インクに対して第１光源から光が照射された後に第２光源から光が照射されるように配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−３９２３４号公報
【特許文献２】特開２００８−０７３９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
台に対し往復移動する移動部と、移動方向に離れて移動部に設けられた複数の吐出部と、複数の吐出部を移動方向に挟んで移動部に設けられた複数の照射部と、を備えた造形装置が知られている。この造形装置は、まず、移動部を一方向に移動させながら、一方向の上流側の吐出部から台に向けて移動部の移動方向と交差する方向に離れて着弾するように第１液滴を吐出させて一方向の上流側の照射部で第１液滴を硬化させる。次いで、この造形装置は、移動部を他方向に移動させながら、他方向の上流側の吐出部から第１液滴間に第２液滴を吐出させ他方向の上流側の照射部で第２液滴を硬化させて、第１及び第２液滴が硬化されて成る層を形成する。そして、この造形装置は、上記の動作で形成した層を重ねて立体物を形成する。このため、この造形装置は、移動部を往復移動させなければ、上記の層を形成することができない。なお、硬化する前の第１液滴間に第２液滴が吐出されて接触すると、第１液滴と第２液滴とが相互に表面張力により着弾位置から移動して合体する等の現象が生じ、立体物の精度が低下する虞がある。そのため、この造形装置では、第１液滴を硬化させた後、第１液滴間に第２液滴を吐出している。
【０００６】
本発明は、移動部の一方向への移動に伴い第１液滴を吐出して硬化させ、他方向への移動に伴い第２液滴を吐出して硬化させる造形装置に比べて、同等の精度の立体物を形成しつつ、立体物の形成時間を短縮することができる造形装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の造形装置は、台と、前記台に対し相対的に往復移動する移動部と、前記移動部の前記台に対する移動方向に離れて該移動部に設けられた複数の吐出部を有し、前記台に対し相対移動しながら移動方向の下流側の吐出部から前記台に向けて第１液滴を吐出させた後、上流側の吐出部から前記第１液滴間に第２液滴を吐出させる吐出手段と、前記移動部における前記複数の吐出部間に設けられ、前記第２液滴が吐出される前に前記第１液滴に光を照射して前記第１液滴を硬化させる第１照射部と、前記複数の吐出部を前記移動方向に挟んで前記移動部に一対設けられ、前記第１及び第２液滴に光を照射して前記第１及び第２液滴を硬化させる第２照射部と、前記移動部、前記吐出手段及び前記第２照射部を制御して、前記移動部を前記台に対して相対移動させながら、前記第１及び第２液滴が硬化されて成る層を重ねて立体物を形成させる制御部と、を備えている。
【０００８】
請求項２の造形装置は、請求項１記載の造形装置であって、前記制御部は、前記層を形成させる場合、前記移動部の前記移動方向への移動に伴って前記第２照射部のうち前記移動方向の上流側の照射部に光を照射させる。
【０００９】
請求項３の造形装置は、請求項１又は２記載の造形装置であって、前記第１照射部は、前記第２照射部が照射する光よりも光量が少ない光を照射する。
【００１０】
請求項４の造形装置は、請求項１又は２記載の造形装置であって、前記制御部は、前記層を形成させた後前記層に別の層を重ねる場合、前記移動部の前記移動方向と逆方向への移動に伴って前記第２照射部のうち前記逆方向の下流側の照射部に光を照射させる。
【００１１】
請求項５の造形装置は、請求項４記載の造形装置であって、前記制御部は、前記層を形成させた後前記層に別の層を重ねる場合、前記移動部の前記移動方向と逆方向への移動に伴って、前記第２照射部のうち前記逆方向の下流側の照射部に、前記移動部の前記移動方向への移動に伴って照射させる光よりも光量の多い光を照射させる。
【００１２】
請求項６の造形装置は、請求項１〜５の何れか１項記載の造形装置であって、前記第１照射部は、前記複数の吐出部の中央に配置されている。
【００１３】
請求項７の造形物の造形方法は、台に対して相対的に往復移動する移動部の移動方向に離れて該移動部に設けられた複数の吐出部を有する吐出手段を用いて、前記台に対し相対移動しながら移動方向の下流側の前記吐出部から前記台に向けて第１液滴を吐出させる第１工程と、前記移動部の前記移動方向への移動に伴って、光を照射する照射部により前記第１液滴に光を照射させて前記第１液滴を硬化させる第２工程と、前記移動部の前記移動方向への移動に伴って、前記移動方向の上流側の前記吐出部から前記第１液滴間に第２液滴を吐出させる第３工程と、光を照射する照射部により前記第２液滴に光を照射させて前記第２液滴を硬化させる第４工程と、を含む工程群を前記移動方向に反転させて繰り返し行い、前記移動部、前記吐出手段及び前記照射部により前記第１及び第２液滴が硬化されて成る層を重ねて立体物を形成させる。
【００１４】
請求項８の造形装置は、請求項１、請求項２及び請求項４のいずれか１項に記載の造形装置であって、前記第１照射部と前記第２照射部とは光量が異なり、前記吐出手段は、前記第１照射部及び前記第２照射部のうち光量が小さい方との間隔が狭くなるように配置されている。
【００１５】
請求項９の造形装置は、請求項８に記載の造形装置であって、前記第２照射部は前記第１照射部よりも光量が大きく、前記吐出手段は、前記第１照射部との間隔が前記第２照射部との間隔よりも狭くなるように配置されている。
【００１６】
請求項１０の造形装置は、請求項８又は請求項９に記載の造形装置であって、前記第１照射部及び前記第２照射部のうち光量が大きい方と前記吐出手段との間に、着弾した前記第１液滴又は前記第２液滴を平坦化する平坦化手段が設けられている。
【００１７】
請求項１１の造形装置は、請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の造形装置であって、前記第１及び前記第２液滴を構成する光硬化樹脂は、低照度になるほど硬化感度が低くなる性質を有する。
【００１８】
請求項１２の造形装置は、請求項１１に記載の造形装置であって、前記光硬化樹脂は、２５℃における粘度が１００ｍＰａ・ｓよりも小さいラジカル重合性樹脂である。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の造形装置によれば、移動部の一方向への移動に伴い第１液滴を吐出して硬化させ、他方向への移動に伴い第２液滴を吐出して硬化させる造形装置に比べて、同等の精度の立体物を形成しつつ、立体物の形成時間を短縮することができる。
【００２０】
請求項２の造形装置によれば、台に対し相対的に往復移動する移動部の一方向の移動ごとに第１及び第２液滴が硬化されて成る層を一層形成することができる。
【００２１】
請求項３の造形装置によれば、第１照射部が第２照射部により照射される光と同等の光量の光を照射する造形装置に比べて、層のうち硬化された第１液滴で構成される部分と硬化された第２液滴で構成された部分とに照射された光の総光量の差を少なくすることができる。
【００２２】
請求項４の造形装置によれば、複数回に分けて第２液滴に光を照射することができる。
【００２３】
請求項５の造形装置によれば、層を形成させた後前記層に別の層を重ねる場合、移動部の移動方向と逆方向への移動に伴って、第２照射部のうち逆方向の下流側の照射部に移動方向への移動に伴って照射させる光と同等の光量の光を照射させる造形装置に比べて、層のうち硬化された第１液滴で構成される部分と硬化された第２液滴で構成された部分とに照射された光の総光量の差を少なくすることができる。
【００２４】
請求項６の造形装置によれば、第１照射部が複数の吐出部の何れか一方側に寄って配置されている造形装置に比べて、第１照射部から照射された後、各吐出部に到達する反射光の光量を同等にすることができる。
【００２５】
請求項７の立体物の造形方法によれば、移動部の一方向への移動に伴い第１液滴を吐出して硬化させ、他方向への移動に伴い第２液滴を吐出して硬化させる方法に比べて、同等の精度の立体物を形成しつつ、立体物の形成時間を短縮することができる。
【００２６】
請求項８の造形装置によれば、第１照射部及び第２照射部のうち光量が大きい方と吐出手段との間隔が狭くなるように配置されている構成と比較し、同等の精度の立体物を形成しつつ、第１照射部と第２照射部との間の移動方向の距離を狭くすることができる。
【００２７】
請求項９の造形装置によれば、光量が小さい第１照射部と吐出手段との間隔が、光量が大きい第２照射部と吐出手段との間隔よりも広くなるように配置されている構成と比較し、同等の精度の立体物を形成しつつ、第１照射部と第２照射部との間の移動方向の距離を狭くすることができる。
【００２８】
請求項１０の造形装置によれば、第１照射部又は第２照射部の移動方向外側に平坦化手段が設けられている場合と比較し、立体物の造形精度を向上しつつ、第１照射部と第２照射部との間の移動方向の距離を狭くすることができる。
【００２９】
請求項１１の造形装置によれば、第１及び第２液滴を構成する光硬化樹脂の硬化感度が照度依存性を持たない場合と比較し、第１照射部及び第２照射部と吐出手段との間隔を狭くすることができる。
【００３０】
請求項１２の造形装置によれば、光硬化樹脂の２５℃における粘度が１００ｍＰａ・ｓよりも大きい場合と比較し、第１照射部及び第２照射部と吐出手段との間隔を狭くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１実施形態の造形装置が立体物を形成している状態を示す概略図（正面図）である。
【図２】第１実施形態の造形装置の概略図（上面図）である。
【図３】第１実施形態の造形装置のキャリッジを往復移動させながら層を形成する際の各要素のタイミングチャートである。
【図４】第１実施形態の造形装置のキャリッジを往復移動させながら層を形成している状態を示す図であって、層に別の層を重ねて２層形成している工程を示す模式図である。
【図５】第１実施形態の造形装置のキャリッジを往復移動させながら層を形成している状態を示す図であって、キャリッジが往復移動する期間中に、１層目の層となる液滴に光が照射される回数を示す模式図である。
【図６】第１実施形態の造形装置のキャリッジを往復移動させながら層を形成している状態を示す図であって、キャリッジが往復移動する期間中に、１層目の層となる液滴に照射される光量を示す模式図である。
【図７】第１比較形態の造形装置が立体物を形成している状態を示す概略図（正面図）である。
【図８】第１比較形態の造形装置のキャリッジを往復移動させながら層を形成している状態を示す図であって、キャリッジが移動方向に往復移動して、層を１層形成している工程を示す模式図である。
【図９】第２実施形態の造形装置のキャリッジを往復移動させながら層を形成している状態を示す図であって、キャリッジが往復移動する期間中に、１層目の層となる液滴に照射される光量を示す模式図である。
【図１０】第３実施形態の造形装置のキャリッジを往復移動させながら層を形成する際の各要素のタイミングチャートである。
【図１１】第３実施形態の造形装置のキャリッジを往復移動させながら層を形成している状態を示す図であって、キャリッジが往復移動する期間中に、１層目の層となる液滴に光が照射される回数を示す模式図である。
【図１２】第３実施形態の造形装置のキャリッジを往復移動させながら層を形成している状態を示す図であって、キャリッジが往復移動する期間中に、１層目の層となる液滴に照射される光量を示す模式図である。
【図１３】第４実施形態の造形装置のキャリッジを往復移動させながら層を形成する際の各要素のタイミングチャートである。
【図１４】第４実施形態の造形装置のキャリッジを往復移動させながら層を形成している状態を示す図であって、キャリッジが往復移動する期間中に、１層目の層となる液滴に光が照射される回数を示す模式図である。
【図１５】第４実施形態の造形装置のキャリッジを往復移動させながら層を形成している状態を示す図であって、キャリッジが往復移動する期間中に、１層目の層となる液滴に照射される光量を示す模式図である。
【図１６】第５実施形態の造形装置のキャリッジを往復移動させながら層を形成している状態を示す図であって、キャリッジが往復移動する期間中に、１層目の層となる液滴に照射される光量を示す模式図である。
【図１７】実施形態の変形例の造形装置を示す図であって、（Ａ）及び（Ｂ）は吐出部及び照射部の配置関係を示す模式図（正面図）である。
【図１８】実施形態の他の変形例の造形装置を示す模式図（正面図）である。
【図１９】実施形態の他の変形例の造形装置を示す模式図（正面図）である。
【図２０】実施形態の他の変形例の造形装置を示す模式図（正面図）である。
【図２１】第６実施形態の造形装置が立体物を形成している状態を示す概略図（正面図）である。
【図２２】吐出部が受ける迷光の光量と、照射部の照射光の光量と、吐出部と照射部との間隔と、の関係を説明するグラフである。
【図２３】比較形態の造形装置が立体物を形成している状態を示す概略図（正面図）である。
【図２４】第７実施形態の造形装置が立体物を形成している状態を示す概略図（正面図）である。
【図２５】低照度ほど硬化感度が低い性質を有する光硬化性樹脂の特性を説明するグラフである。
【図２６】吐出部が受ける迷光と照射部の照射光の光量との特性を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
≪概要≫
以下、発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）について、５つの実施形態（以下の第１〜第５実施形態）に分けて説明する。なお、図中の±Ｚ方向を装置高さ方向（Ｚ方向を上側、−Ｚ方向を下側）、±Ｘ方向を装置幅方向（Ｘ方向を一端側、−Ｘ方向を他端側）、±Ｚ方向及び±Ｘ方向に交差する方向（±Ｙ方向）を装置奥行き方向（Ｙ方向を奥側、−Ｙ方向を手前側）として説明する。
【００３３】
≪第１実施形態≫
以下、第１実施形態の造形装置１０について図面を参照しつつ説明する。まず、本実施形態の造形装置１０の構成について説明する。次いで、本実施形態の造形装置１０を用いた造形物Ｍの造形方法について説明する。次いで、本実施形態の作用について説明する。
【００３４】
＜構成＞
本実施形態の造形装置１０は、後述する第１液滴Ｄ１及び第２液滴Ｄ２を台ＢＤに向けて吐出し、第１液滴Ｄ１及び第２液滴Ｄ２が硬化されて成る層ＬＲを重ねて立体物ＶＭを形成する機能を有する。第１液滴Ｄ１及び第２液滴Ｄ２の技術的意味については後述するが、以下の説明において、第１液滴Ｄ１と第２液滴Ｄ２とを特に区別する必要がない場合、第１液滴Ｄ１及び第２液滴Ｄ２を液滴Ｄとする。
【００３５】
造形装置１０は、図１及び図２に示されるように、台ＢＤと、キャリッジＣＲと、吐出手段２０と、照射部３０と、制御部４０と、を含んで構成されている。
【００３６】
［台］
台ＢＤは、図１及び図２に示されるように、装置幅方向及び装置奥行き方向に沿う上面が形成された板とされている。そして、台ＢＤの上面には、立体物ＶＭが造形されるようになっている。
【００３７】
［キャリッジ］
キャリッジＣＲは、台ＢＤに対して相対的に往復移動する機能を有する。ここで、キャリッジＣＲは、移動部の一例である。キャリッジＣＲは、図１及び図２に示されるように、長方形のフレームとされており、台ＢＤの上面に沿って配置されている。また、キャリッジＣＲには、装置奥行き方向に沿う長尺の貫通穴Ｈが、５ヶ所に形成されている。長尺の貫通穴Ｈは、装置幅方向一端側から他端側に亘って定められた間隔で配置されている。そして、キャリッジＣＲの５ヶ所の貫通穴Ｈには、後述する吐出手段２０を構成する第１吐出部２２及び第２吐出部２４並びに後述する照射部３０を構成する第１照射部３２、第２照射部３４Ａ、３４Ｂが嵌め込まれて固定されている。別言すれば、キャリッジＣＲには、吐出手段２０及び照射部３０が設けられている。そのため、キャリッジＣＲが台ＢＤに対して相対的に往復移動をすると、吐出手段２０及び照射部３０は、台ＢＤに対して相対的に往復移動するように構成されている。
【００３８】
キャリッジＣＲは、駆動源（図示省略）により駆動されて複数のガイドレール（図示省略）に沿って移動することで、装置幅方向に定められた範囲内を往復移動可能に構成されている。ここで、装置幅方向は、移動方向の一例である。また、キャリッジＣＲは、装置高さ方向の定められた範囲を往復移動するように構成されている。
【００３９】
また、キャリッジＣＲは、造形装置１０が造形動作を行わない期間中、すなわち、造形動作の終了後から造形動作の開始前の期間中、制御部４０に制御されるキャリッジＣＲの駆動源によりホームポジションに配置されるようになっている。ここで、ホームポジションとは、造形装置１０における装置幅方向一端側の端かつ装置高さ方向下側の端とされる位置である。なお、キャリッジＣＲがホームポジションに配置されている状態では、キャリッジＣＲに設けられている吐出手段２０及び照射部３０は、台ＢＤの上面から離間している。
【００４０】
［吐出手段］
吐出手段２０は、図１及び図２に示されるように、第１吐出部２２と、第２吐出部２４と、を有している。後述する制御部４０に制御される吐出手段２０は、台ＢＤに対しキャリッジＣＲとともに相対移動しながら、台ＢＤに向けて、第１吐出部２２に液滴Ｄを吐出させ、第２吐出部２４に液滴Ｄを吐出させる機能を有する。ここで、第１吐出部２２及び第２吐出部２４は、複数の吐出部の一例である。
【００４１】
〔第１吐出部〕
第１吐出部２２は、第１ヘッド２２Ａと、第２ヘッド２２Ｂと、を備えている。第１ヘッド２２Ａは、モデル材で構成される液滴Ｄを吐出する機能を有する。また、第２ヘッド２２Ｂは、サポート材で構成される液滴Ｄを吐出する機能を有する。本実施形態のモデル材及びサポート材は、光硬化性の樹脂（本実施形態では、一例として紫外線硬化性の樹脂）を含んで構成されている。本実施形態のモデル材及びサポート材で構成される液滴Ｄは、一例として６ｍＪ／ｃｍ２の光量（又は当該光量に相当する照度）の光が照射されると、光が照射されていない液滴Ｄに接触しても着弾位置から移動できない程度に硬化されるようになっている。そして、本実施形態のモデル材及びサポート材で構成される液滴Ｄは、一例として１５ｍＪ／ｃｍ２の光量に相当する総光量の光が照射されると、層ＬＲを構成する程度に硬化されるようになっている。
【００４２】
ここで、モデル材とは、造形装置１０を用いて造形される造形物Ｍを構成する材料を意味する。また、サポート材とは、造形物Ｍを造形する工程において必要な場合にモデル材とともに立体物ＶＭを構成するが、造形物Ｍを構成しない材料を意味する。なお、本実施形態では、造形装置１０により立体物ＶＭが形成されて造形装置１０から立体物ＶＭが取り外された後、サポート材は、作業者により立体物ＶＭから取り除かれるようになっている。
【００４３】
第１ヘッド２２Ａと第２ヘッド２２Ｂとは、それぞれが吐出する液滴Ｄの材料以外は、同等の構成とされている。第１ヘッド２２Ａ及び第２ヘッド２２Ｂは、図２に示されるように、長尺とされている。そして、第１ヘッド２２Ａ及び第２ヘッド２２Ｂは、装置幅方向の他方側から第１ヘッド２２Ａ、第２ヘッド２２Ｂの順で配置されて、キャリッジＣＲにおける装置幅方向の他方側から２ヶ所目の貫通穴Ｈに嵌め込まれている。
【００４４】
第１ヘッド２２Ａは、図１に示されるように、台ＢＤに対向する平面を有している。そして、第１ヘッド２２Ａの平面には、図２に示されるように、装置奥行き方向に沿って等間隔に並ぶ複数のノズルＮが形成されている。複数のノズルＮのピッチは、一例として２００ｎｐｉ（１インチ当たりのノズル数が２００個）に相当するピッチ（１２７μｍ）とされている。また、ノズルＮの径は一例として５０μｍとされ、第１ヘッド２２Ａが吐出する液滴Ｄの滴量は１００ｐｌ（ピコリットル）とされている。
【００４５】
第２ヘッド２２Ｂは、前述のとおり、第１ヘッド２２Ａと互いに短手方向の側面を接触させているが、より具体的には、第２ヘッド２２ＢのすべてのノズルＮが、第１ヘッド２２ＡのすべてのノズルＮに対しそれぞれ装置幅方向に重なるように配置されている。
【００４６】
以上の構成により、第１吐出部２２がキャリッジＣＲとともに装置幅方向に移動しながら台ＢＤに向けて液滴Ｄを吐出すると、当該液滴Ｄは装置奥行き方向に離間した状態で着弾するようになっている（図５参照）。なお、第２ヘッド２２Ｂは、後述する制御部４０に制御されて、第１ヘッド２２Ａが吐出した液滴Ｄと装置幅方向にずらして重ならないように、液滴Ｄを吐出するようになっている。
【００４７】
〔第２吐出部〕
第２吐出部２４は、第１ヘッド２２Ａと、第２ヘッド２２Ｂと、を備えている。そして、第２吐出部２４を構成する第１ヘッド２２Ａ及び第２ヘッド２２Ｂは、第１吐出部２２の場合と同様、それぞれ、モデル材で構成される液滴Ｄ及びサポート材で構成される液滴Ｄを吐出するように構成されている。
【００４８】
第２吐出部２４を構成する第１ヘッド２２Ａ及び第２ヘッド２２Ｂは、図２に示されるように、装置幅方向の他方側から第１ヘッド２２Ａ、第２ヘッド２２Ｂの順で配置されて、キャリッジＣＲにおける装置幅方向の他方側から４ヶ所目の貫通穴Ｈに嵌め込まれている。すなわち、第１吐出部２２と第２４とは、キャリッジＣＲの移動方向に対して離れて、キャリッジＣＲに設けられている。
【００４９】
第２吐出部２４を構成する第１ヘッド２２Ａ及び第２ヘッド２２Ｂは、第１吐出部２２の場合と同様、第２ヘッド２２ＢのすべてのノズルＮが、第１ヘッド２２ＡのすべてのノズルＮに対しそれぞれ装置幅方向に重なるように配置されている。
【００５０】
なお、第２吐出部２４は、第１吐出部２２に対し、装置奥行き方向に半ピッチ（すなわち６３．５μｍ）ずれて配置されている。
【００５１】
以上の構成により、第２吐出部２４は、キャリッジＣＲとともに装置幅方向に移動しながら、第１吐出部２２により吐出された液滴Ｄ間に液滴Ｄを吐出するようになっている（図５参照）。なお、第２吐出部２４の場合、第１吐出部２２の場合と同様に、第２ヘッド２２Ｂは、後述する制御部４０に制御されて、第１ヘッド２２Ａが吐出した液滴Ｄと装置幅方向にずらして重ならないように、液滴Ｄを吐出するようになっている。このようにして、４００ｄｐｉ（１インチ当たりのドット数が４００個）に相当するピッチ（６３．５μｍ）の解像度で１層が形成されている。
【００５２】
［照射部］
照射部３０は、台ＢＤに対しキャリッジＣＲとともに装置幅方向に移動しながら、液滴Ｄに光（一例として紫外線）を照射して、液滴Ｄを硬化させる機能を有する。照射部３０は、図１及び図２に示されるように、第１照射部３２と、第２照射部３４と、を備えている。
【００５３】
〔第１照射部〕
第１照射部３２は、図２に示されるように、長尺とされている。そして、第１照射部３２は、その長手方向を装置奥行き方向に沿わせた状態で、キャリッジＣＲにおける装置幅方向の他方側から３ヶ所目の貫通穴Ｈに嵌め込まれている。ここで、図２における第１照射部３２内の破線で囲まれた領域は、第１照射部３２における光の出射領域を示している。そして、装置幅方向における当該出射領域から第１吐出部２２の第１ヘッド２２Ａの複数のノズルＮまでの離間距離と、装置幅方向における当該出射領域から第２吐出部２４の第２ヘッド２２Ｂの複数のノズルＮまでの離間距離とは、同等とされている。また、装置幅方向における当該出射領域から第１吐出部２２の第２ヘッド２２Ｂの複数のノズルＮまでの離間距離と、装置幅方向における当該出射領域から第２吐出部２４の第１ヘッド２２Ａの複数のノズルＮまでの離間距離とは、同等とされている。別言すれば、本実施形態では、第１照射部３２は、キャリッジＣＲにおける第１吐出部２２と第２吐出部２４との中央に配置されている。なお、本実施形態の第１照射部３２は、１５ｍＪ／ｃｍ２の光量の光を照射するように設定されている。
【００５４】
〔第２照射部〕
第２照射部３４は、図２に示されるように、一対の第２照射部３４Ａ、３４Ｂで構成されている。本実施形態の第２照射部３４Ａ、３４Ｂは、第１照射部３２と同等の構成とされている。一対の第２照射部３４Ａ、３４Ｂは、それぞれ、その長手方向を装置奥行き方向に沿わせた状態で、キャリッジＣＲにおける装置幅方向の他方側から１ヶ所目、５ヶ所目の貫通穴Ｈに嵌め込まれている。別言すれば、一対の第２照射部３４Ａ、３４Ｂは、第１吐出部２２及び第２吐出部２４を挟んで、キャリッジＣＲに設けられている。ここで、図２における第２照射部３４Ａ内の破線で囲まれた領域は、第２照射部３４Ａにおける光の出射領域を示している。そして、装置幅方向における当該出射領域から第１吐出部２２の第１ヘッド２２Ａの複数のノズルＮまでの離間距離は、装置幅方向における第１照射部３２の出射領域から第１吐出部２２の第２ヘッド２２Ｂの複数のノズルＮまでの離間距離と同等とされている。すなわち、装置幅方向において、第１吐出部２２から第２照射部３４Ａまでの離間距離は、第１吐出部２２から第１照射部３２までの離間距離と同等とされている。また、装置幅方向において、第２吐出部２４から第２照射部３４Ｂまでの離間距離は、第２吐出部２４から第１照射部３２までの離間距離と同等とされている。なお、本実施形態の第２照射部３４Ａ、３４Ｂは、１５ｍＪ／ｃｍ２の光量の光を照射するように設定されている。すなわち、本実施形態では、照射部３０を構成するすべての照射部から照射される光の光量が同等に設定されている。
【００５５】
［制御部］
制御部４０は、造形装置１０を構成する制御部４０以外の各部を制御する機能を有する。具体的に、制御部４０は、外部装置（図示省略）から受け取ったデータに応じて、制御部４０以外の各部を制御するようになっている。以下、制御部４０による吐出手段２０の吐出制御、照射部３０の照射制御及びキャリッジＣＲの移動制御の関係について説明する。なお、制御部４０は、外部装置から上記データを受け取ると、上記データに含まれる立体物ＶＭのデータを、立体物ＶＭを高さ方向に垂直な断面で定められた厚みでスライスした各層ＬＲを形成するための層データに変換するようになっている。そして、制御部４０は、当該層データに応じて造形装置１０を構成する制御部４０以外の各部を制御するようになっている。
【００５６】
キャリッジＣＲが装置幅方向一端側から他端側（以下、正方向とする。また、図中の矢印Ａは正方向を示す。）に移動する場合、第１吐出部２２はキャリッジＣＲの移動方向の下流側の吐出部に相当し、第２吐出部２４はキャリッジＣＲの移動方向の上流側の吐出部に相当する。そして、制御部４０がキャリッジＣＲを正方向に移動させる場合、制御部４０に制御される吐出手段２０は、層データに応じて、第１吐出部２２から台ＢＤに向けて液滴Ｄ（第１液滴Ｄ１）を吐出させるようになっている。また、吐出手段２０は、第１吐出部２２に第１液滴Ｄ１を吐出させた後、第１液滴Ｄ１間に第２吐出部２４により液滴Ｄ（第２液滴Ｄ２）を吐出させるようになっている。なお、キャリッジＣＲが正方向に移動する場合とは、制御部４０がキャリッジＣＲの移動を開始（開始時の時間Ｔを０とする。）してからの時間Ｔが３ｔ経過するまでの動作（図３〜図６における時間Ｔが０から３ｔまでの動作）に相当する。
【００５７】
ここで、図３において、キャリッジＣＲの場合、「正」はキャリッジＣＲが正方向に移動するように駆動されている状態、「逆」はキャリッジＣＲが逆方向に移動するように駆動されている状態を示している。また、第１吐出部２２及び第２吐出部２４の場合、「Ｌ」は第１吐出部２２及び第２吐出部２４が吐出動作を行っていない状態、「Ｈ」は第１吐出部２２及び第２吐出部２４が吐出動作を行っている又は行う準備をしている状態を示している。さらに、第１照射部３２及び第２照射部３４Ａ、３４Ｂの場合、「Ｌ」は光を照射していない状態、「Ｈ」は光を照射している状態を示している。なお、以上の点については、後述する図１０及び図１３の場合も同様である。
【００５８】
また、第１照射部３２は、前述のとおり、キャリッジＣＲにおける第１吐出部２２と第２吐出部２４との間に設けられている。そして、制御部４０に制御される第１照射部３２は、第２吐出部２４により第２液滴Ｄ２が吐出される前に第１吐出部２２により吐出された第１液滴Ｄ１に光を照射して、第１液滴Ｄ１を硬化させるようになっている。
【００５９】
また、第２照射部３４Ｂは、前述のとおり、キャリッジＣＲにおける装置幅方向一端側に設けられている。すなわち、キャリッジＣＲが正方向に移動する場合、第２照射部３４ＢはキャリッジＣＲの移動方向の上流側の照射部に相当する。そして、制御部４０がキャリッジＣＲを正方向に移動させる場合、制御部４０に制御される第２照射部３４Ｂは、第２吐出部２４により吐出された第２液滴Ｄ２に光を照射して、第２液滴Ｄ２を硬化させるようになっている。
【００６０】
以上のとおり、制御部４０は、上記各部を制御して、キャリッジＣＲを台ＢＤに対して正方向に相対移動させながら、第１液滴Ｄ１及び第２液滴Ｄ２が硬化されて成る層ＬＲ（下側から奇数番目の層ＬＲであり、例えば、図１及び図４の層ＬＲ１）を形成するようになっている。
【００６１】
また、キャリッジＣＲが装置幅方向他端側から一端側（以下、逆方向とする。また、図中の矢印Ｂは逆方向を示す。）に移動する場合、第２吐出部２４はキャリッジＣＲの移動方向の下流側の吐出部に相当し、第１吐出部２２はキャリッジＣＲの移動方向の上流側の吐出部に相当する。この場合、制御部４０に制御される吐出手段２０は、層データに応じて、第２吐出部２４から液滴Ｄ（第１液滴Ｄ１）を吐出させた後、第１液滴Ｄ１間に第１吐出部２２により液滴Ｄ（第２液滴Ｄ２）を吐出させるようになっている。そして、制御部４０に制御される第１照射部３２は、第１吐出部２２により第２液滴Ｄ２が吐出される前に第２吐出部２４により吐出された第１液滴Ｄ１に光を照射して、第１液滴Ｄ１を硬化させるようになっている。また、キャリッジＣＲにおける装置幅方向他端側に設けられている第２照射部３４Ａは、制御部４０に制御されて、第１吐出部２２により吐出された第２液滴Ｄ２に光を照射して、第２液滴Ｄ２を硬化させるようになっている。なお、キャリッジＣＲが逆方向に移動する場合とは、制御部４０がキャリッジＣＲの逆方向への移動を開始（開始時の時間Ｔを０とする。）してからの時間Ｔが３ｔ経過するまでの動作（図３〜図６における時間Ｔが３ｔから６ｔまでの動作）に相当する。
【００６２】
以上のとおり、制御部４０は、上記各部を制御して、キャリッジＣＲを台ＢＤに対して逆方向に相対移動させながら、第１液滴Ｄ１及び第２液滴Ｄ２が硬化されて成る層ＬＲ（下側から偶数番目の層ＬＲであり、例えば、図１及び図４の層ＬＲ２）を形成するようになっている。
【００６３】
そして、本実施形態の造形装置１０は、制御部４０による上記各部の制御動作により各層ＬＲを重ねて立体物ＶＭを形成するようになっている。
【００６４】
なお、第１液滴Ｄ１は、吐出手段２０を構成する第１吐出部２２及び第２吐出部２４のうち、台ＢＤに対するキャリッジＣＲの移動方向の下流側の吐出部により吐出される液滴Ｄを意味し、第２液滴Ｄ２は当該移動方向の下流側の吐出部により吐出される液滴Ｄを意味する。
【００６５】
以上が、本実施形態の造形装置１０の構成についての説明である。
【００６６】
＜造形物の造形方法＞
次に、本実施形態の造形装置１０を用いた造形物Ｍの造形方法について図３〜図６を参照しつつ説明する。
【００６７】
［データの変換］
まず、制御部４０が外部装置からのデータを受け取ると、制御部４０は、上記データに含まれる立体物ＶＭのデータを、各層ＬＲを形成するための層データに変換する。
【００６８】
［１層目の形成］
次いで、制御部４０は、駆動源によりホームポジションに配置されているキャリッジＣＲを正方向に移動させながら、第１吐出部２２に第１液滴Ｄ１を吐出させる。次いで、制御部４０は、キャリッジＣＲの正方向への移動に伴い、第１照射部３２を用いて、第１液滴Ｄ１に光を照射させる。その結果、第１液滴Ｄ１は、光に照射されて硬化される。次いで、制御部４０は、キャリッジＣＲの正方向への移動に伴い、第１液滴Ｄ１間に第２吐出部２４により第２液滴Ｄ２を吐出させる。次いで、制御部４０は、キャリッジＣＲの正方向への移動に伴い、第２照射部３４Ｂを用いて、第２液滴Ｄ２に光を照射させる。その結果、第２液滴Ｄ２は、光に照射されて硬化される。また、第２照射部３４Ｂが照射する光は、第１液滴Ｄ１にも照射される。そして、制御部４０が、キャリッジＣＲを装置幅方向他端側の端まで移動させると、台ＢＤには、第１液滴Ｄ１及び第２液滴Ｄ２が硬化されて成る層ＬＲ（図１及び図４の層ＬＲ１参照）が形成される。なお、制御部４０は、キャリッジＣＲを装置幅方向他端側の端まで移動させた後、更に、キャリッジＣＲを装置高さ方向上側に層ＬＲの厚み分移動させる。
【００６９】
［２層目以降の形成］
２層目以降の層ＬＲの形成は、前述の１層目の層ＬＲの形成の動作を、キャリッジＣＲの移動方向を反転させて繰り返し行う。そして、制御部４０が層データに応じて制御部４０以外の各部にすべての層ＬＲを重ねて形成させると、制御部４０は、キャリッジＣＲをホームポジションに移動させて、本実施形態の造形装置１０を用いた立体物ＶＭの形成動作が終了となる。なお、造形装置１０を用いた立体物ＶＭの造形動作の終了後、作業者により造形装置１０から立体物ＶＭが取り外された後、作業者により立体物ＶＭから硬化したサポート材が取り除かれて、造形物Ｍが造形される。
【００７０】
以上が、本実施形態の造形物Ｍの造形方法についての説明である。
【００７１】
＜作用＞
次に、本実施形態の作用（第１及び第２の作用）について図面を参照しつつ説明する。
【００７２】
［第１の作用］
第１の作用については、本実施形態の造形装置１０を以下に説明する第１比較形態の造形装置１０Ａと比較して説明する。以下の説明において、第１比較形態の造形装置１０Ａに本実施形態の造形装置１０で用いた部品等と同じ部品等を用いる場合、その部品等の符号をそのまま用いて行う。
【００７３】
第１比較形態の造形装置１０Ａは、図７に示されるとおり、第１照射部３２を備えていない。第１比較形態の造形装置１０Ａは、上記の点以外、本実施形態の造形装置１０と同様の構成とされている。
【００７４】
また、第１比較形態の造形装置１０Ａを用いた造形物Ｍの造形方法（以下、第１比較形態の造形方法という。）は、以下のようにして行われる。すなわち、制御部４０は、キャリッジＣＲを正方向に移動させながら、第１吐出部２２に第１液滴Ｄ１を吐出させ、更に正方向下流側の第２照射部３４Ｂにより第１液滴Ｄ１に光を照射して第１液滴Ｄ１を硬化させる（図８の時間Ｔが０から２．５ｔまでの動作を参照）。次いで、制御部４０は、キャリッジＣＲを逆方向に移動させながら、第２吐出部２４に第２液滴Ｄ２を吐出させ、更に逆方向下流側の第２照射部３４Ａにより第２液滴Ｄ２に光を照射して第２液滴Ｄ２を硬化させる（図８の時間Ｔが２．５ｔから５ｔまでの動作を参照）。以上のとおり、第１比較形態の造形装置１０Ａの場合、キャリッジＣＲが往復移動すると、第１液滴Ｄ１及び第２液滴Ｄ２が硬化されて成る４００ｄｐｉに相当する解像度の層ＬＲが１層形成される。別の見方をすれば、第１比較形態の造形装置１０Ａでは、台ＢＤに対して往復移動するキャリッジＣＲの一方向（正方向又は逆方向の何れかの方向）の移動ごとに、第１液滴Ｄ１及び第２液滴Ｄ２が硬化されて成る層ＬＲを１層形成することができない。第１比較形態の造形物Ｍの造形方法は、上記の点以外、本実施形態の造形物Ｍの造形方法と同様とされている。
【００７５】
これに対して、本実施形態の造形装置１０は、前述のとおり、第１照射部３２がキャリッジＣＲにおける第１吐出部２２と第２吐出部２４との間に設けられている（図１及び図２参照）。また、本実施形態の造形装置１０は、キャリッジＣＲを正方向に移動させながら、第１吐出部２２に第１液滴Ｄ１を吐出させて第１照射部３２により第１液滴Ｄ１に光を照射した後、第１液滴Ｄ１間に第２吐出部２４により第２液滴Ｄ２を吐出させる。そして、本実施形態の造形装置１０は、その後に第２照射部３４Ｂを用いて第２液滴Ｄ２に光を照射して第２液滴Ｄ２を硬化させる。
【００７６】
したがって、本実施形態の造形装置１０によれば、台ＢＤに対して往復移動するキャリッジＣＲの一方向の移動ごとに、第１液滴Ｄ１及び第２液滴Ｄ２が硬化されて成る層ＬＲを１層形成することができる。別の見方をすれば、本実施形態の造形装置１０（造形物Ｍの造形方法）によれば、キャリッジＣＲの一方向への移動に伴い第１液滴Ｄ１を吐出して硬化させ、他方向への移動に伴い第２液滴Ｄ２を吐出して硬化させる造形装置（方法）に比べて、同等の精度の立体物ＶＭを形成しつつ、立体物ＶＭの形成時間を短縮することができる。
【００７７】
なお、第１比較形態の造形装置１０Ａにおいて、それぞれ１００ｎｐｉのピッチでノズルＮが配置された第１吐出部２２と第２吐出部２４を用いて、キャリッジＣＲを正方向に移動させながら、第１吐出部２２に第１液滴Ｄ１を吐出させ、更に第２吐出部２４にも第２液滴Ｄ２を吐出させ、第２照射部３４Ｂにより第１液滴Ｄ１及び第２液滴Ｄ２に光を照射して硬化させる場合、台ＢＤに対して往復移動するキャリッジＣＲの一方向（正方向又は逆方向の何れかの方向）の移動に伴い、第１液滴Ｄ１及び第２液滴Ｄ２が硬化されて成る層ＬＲを１層形成することができない。これに対して、本実施形態の造形装置１０（造形物Ｍの造形方法）によれば、同等の精度の立体物ＶＭを形成しつつ、立体物ＶＭの形成時間を短縮することができる。
【００７８】
また、第１比較形態の造形装置１０Ａにおいて、それぞれ２００ｎｐｉのピッチでノズルＮが配置された第１吐出部２２と第２吐出部２４を用いて、キャリッジＣＲを正方向に移動させながら、第１吐出部２２に第１液滴Ｄ１を吐出させ、更に第２吐出部２４にも第２液滴Ｄ２を吐出させ、第２照射部３４Ｂにより第１液滴Ｄ１及び第２液滴Ｄ２に光を照射して硬化させる場合、一方向への移動に伴い１層に相当する液滴Ｄが吐出される。しかしながら、第１照射部３２がないため、第１液滴Ｄ１と第２液滴Ｄ２とが相互に移動して合体する等の現象が生じ、立体物ＶＭの精度が低下してしまう。これに対して、本実施形態の造形装置１０（造形物Ｍの造形方法）によれば、キャリッジＣＲの一方向への移動に伴い、第１液滴Ｄ１と第２液滴Ｄ２とが相互に移動して合体する等の現象を抑制しつつ層ＬＲを形成することができる。
【００７９】
［第２の作用］
第２の作用については、本実施形態の造形装置１０を以下に説明する第１比較形態の造形装置１０Ｂと比較して説明する。以下の説明において、第２比較形態の造形装置（図示省略）に本実施形態の造形装置１０で用いた部品等と同じ部品等を用いる場合、その部品等の符号をそのまま用いて行う。
【００８０】
第２比較形態の造形装置の第１照射部３２は、キャリッジＣＲにおける第１吐出部２２及び第２吐出部２４のうち何れか一方に寄って配置されている。ただし、装置幅方向における第１吐出部２２と第２吐出部２４との離間距離は、本実施形態の場合と同様とされている。第２比較形態の造形装置は、上記の点以外、本実施形態の造形装置１０と同様の構成とされている。また、第２比較形態の造形物Ｍの造形方法は、本実施形態の造形装置１０に換えて第２比較形態の造形装置を用いて行う点以外、本実施形態の造形物Ｍの造形方法と同様とされている。なお、第２比較形態は、本発明の技術的範囲に属する。そして、第２比較形態は、前述の第１の作用を奏する。
【００８１】
第２比較形態の造形装置を用いて立体物ＶＭを形成すると、第１照射部３２から照射された光が液滴Ｄで反射して、第１吐出部２２のノズルＮ及び第２吐出部２４のノズルＮに到達する虞がある。そして、第２比較形態の造形装置の場合、第１照射部３２からの離間距離が短い吐出部のノズルＮに到達する光の光量は、他方の吐出部のノズルＮに到達する光の光量よりも多い。そのため、光量を多く受けたノズルＮは詰りやすくなり、吐出部を頻繁に交換しなければならない虞がある。
【００８２】
これに対して、本実施形態の造形装置１０の場合、第１照射部３２は、キャリッジＣＲにおける第１吐出部２２と第２吐出部２４との中央に配置されている（図１及び図２参照）。
【００８３】
したがって、本実施形態の造形装置１０によれば、第１照射部３２が第１吐出部２２及び第２吐出部２４の何れか一方に寄って配置されている造形装置に比べて、第１照射部３２から照射された後、第１吐出部２２及び第２吐出部２４に到達する反射光の光量を同等にすることができ、ノズルＮの詰りに起因する吐出部の交換頻度は同程度になる。これに伴い、本実施形態の造形装置１０は、上記造形装置に比べて、第１吐出部２２及び第２吐出部２４を第１照射部３２からの光の影響を受けない位置であって、第１照射部３２から最も近い位置に配置した場合、キャリッジＣＲの装置幅方向における吐出手段２０及び第１照射部３２の配置幅を狭くすることができる。すなわち、本実施形態の造形装置１０は、キャリッジＣＲの小型化に伴い造形時間が短縮化され、また、キャリッジＣＲの小型化に伴い造形装置１０自体が小型化される。
【００８４】
≪第２実施形態≫
次に、第２実施形態の造形装置１０Ｂについて図９を参照しつつ説明する。以下の説明では、本実施形態の造形装置１０Ｂの構成、本実施形態の造形装置１０Ｂを用いた造形物Ｍの造形方法及び本実施形態の作用の順で説明する。なお、以下の説明において、本実施形態の造形装置１０Ｂに第１実施形態の造形装置１０で用いた部品等と同じ部品等を用いる場合、その部品等の符号をそのまま用いて行う。
【００８５】
＜構成＞
本実施形態の造形装置１０Ｂの場合、第１照射部３２は、一例として６ｍＪ／ｃｍ２の光量の光を照射するように設定されている。すなわち、本実施形態の造形装置１０Ｂの第１照射部３２は、第２照射部３４Ａ、３４Ｂが照射する光よりも光量が少ない光を照射するようになっている。本実施形態の造形装置１０Ｂは、上記の点以外、第１実施形態の造形装置１０と同様の構成とされている。
【００８６】
＜造形物の造形方法＞
本実施形態の造形物Ｍの造形方法は、第１実施形態の造形装置１０に換えて本実施形態の造形装置１０Ｂを用いて行う点以外、第１実施形態の造形物Ｍの造形方法と同様とされている。すなわち、本実施形態の制御部４０は、図３に示される第１実施形態のタイミングチャートに従い、各要素を制御する。
【００８７】
＜作用＞
第１実施形態の場合、第１照射部３２は、１５ｍＪ／ｃｍ２の光量の光を照射するように設定されている。そうすると、第１実施形態の場合、図６に示されるように、キャリッジＣＲを往復移動させて、層ＬＲを２層重ねた時点（図６における時間Ｔが６ｔの時点）では、層ＬＲ１の第１液滴Ｄ１に総光量が６０ｍＪ／ｃｍ２の光が照射され（時間Ｔが５ｔを過ぎると上部に２層目の液滴が形成されるため総光量は増えなくなる）、層ＬＲ１の第２液滴Ｄ２に総光量が３０ｍＪ／ｃｍ２の光が照射される（時間Ｔが４ｔを過ぎると上部に２層目の液滴が形成されるため総光量は増えなくなる）。
【００８８】
これに対して、本実施形態の場合、第１照射部３２は、６ｍＪ／ｃｍ２の光量の光を照射するように設定されている。そうすると、本実施形態の場合、図９に示されるように、キャリッジＣＲを往復移動させて、層ＬＲを２層重ねた時点（図９における時間Ｔが６ｔの時点）では、層ＬＲ１の第１液滴Ｄ１に総光量が４２ｍＪ／ｃｍ２の光が照射され、層ＬＲ１の第２液滴Ｄ２に総光量が３０ｍＪ／ｃｍ２の光が照射される。
【００８９】
したがって、本実施形態の造形装置１０Ｂによれば、第１照射部３２及び第２照射部３４Ａ、３４Ｂが同等の光量の光を照射する造形装置に比べて、層ＬＲのうち硬化された第１液滴Ｄ１で構成される部分と、硬化された第２液滴Ｄ２で構成される部分とに照射された光の総光量の差を少なくすることができる。なお、同じ層ＬＲを構成する２つの部分に照射された光の総光量の差が少ないほど、層ＬＲは高精度に形成される。そのため、本実施形態の造形装置１０Ｂによれば、第２照射部３４Ａ、３４Ｂが常に同等の光量の光を照射する造形装置に比べて、高精度の立体物ＶＭを形成することができるといえる。
【００９０】
また、本実施形態の造形装置１０Ｂによれば、第１照射部３２及び第２照射部３４Ａ、３４Ｂが同等の光量の光を照射する造形装置に比べて、同等の精度の立体物ＶＭを形成しつつ、第１照射部３２の消費電力を低減することができる。本実施形態のその他の作用は、第１実施形態の場合と同様である。
【００９１】
なお、本実施形態の造形装置１０Ｂの場合、前述のとおり、第１照射部３２は、第２照射部３４Ａ、３４Ｂが照射する光よりも光量が少ない光を照射するが、制御部４０により、第１照射部３２及び第２照射部３４Ａ、３４Ｂが照射する光の光量を制御するようしてもよい。
【００９２】
≪第３実施形態≫
次に、第３実施形態の造形装置１０Ｃについて図１０〜図１２を参照しつつ説明する。以下の説明では、本実施形態の造形装置１０Ｃの構成及び本実施形態の造形装置１０Ｃを用いた造形物Ｍの造形方法並びに本実施形態の作用の順で説明する。
【００９３】
＜構成及び造形物の造形方法＞
本実施形態の場合、制御部４０は、キャリッジＣＲの移動方向下流側の第２照射部３４に、キャリッジＣＲの当該移動に伴い、光を照射させないようになっている。具体的には、図１０に示されるように、制御部４０は、キャリッジＣＲの正（逆）方向への移動に伴い第２照射部３４Ｂ（３４Ａ）に光を照射させず、かつ、キャリッジＣＲの逆（正）方向への移動に伴い第２照射部３４Ａ（３４Ｂ）に光を照射させるようになっている。そのため、本実施形態の場合、キャリッジＣＲの正（逆）方向への移動に伴い第２吐出部２４（第１吐出部２２）が吐出した第２液滴Ｄ２は、キャリッジＣＲが反転して逆（正）方向に移動する工程で、第２照射部３４Ｂ（３４Ａ）から照射される光により硬化されるようになっている。本実施形態の造形装置１０Ｃは、上記の点以外、第１実施形態の造形装置１０と同様の構成とされている。また、本実施形態の造形物Ｍの造形方法は、第１実施形態の造形装置１０に換えて本実施形態の造形装置１０Ｃを用いて行う点以外、第１実施形態の造形物Ｍの造形方法と同様とされている。
【００９４】
＜作用＞
本実施形態の作用は、第１実施形態の作用と同様である。なお、本実施形態の場合、層ＬＲの第２液滴Ｄ２に照射される光の総光量は１５ｍＪ／ｃｍ２であり、第１実施形態の場合（図６参照）及び第２実施形態の場合（図９参照）に比べて少ない。そのため、本実施形態は、特に、硬化し易い材料を含む液滴Ｄを用いる場合に有効とされる。
【００９５】
≪第４実施形態≫
次に、第４実施形態の造形装置１０Ｄについて図１３〜１５を参照しつつ説明する。以下の説明では、本実施形態の造形装置１０Ｄの構成及び本実施形態の造形装置１０Ｄを用いた造形物Ｍの造形方法並びに本実施形態の作用の順で説明する。
【００９６】
＜構成及び造形物の造形方法＞
本実施形態の場合、制御部４０は、キャリッジＣＲの移動方向上流側の第２照射部３４に、キャリッジＣＲの当該移動に伴い、光を照射させないようになっている。具体的には、図１３に示されるように、制御部４０は、キャリッジＣＲの逆（正）方向への移動に伴い第２照射部３４Ｂ（３４Ａ）に光を照射させないようになっている。そのため、本実施形態の場合、第１液滴Ｄ１及び第２液滴Ｄ２が硬化されて成る層ＬＲには、キャリッジＣＲの逆（正）方向への移動に伴い移動方向下流側の第２照射部３４Ｂ（３４Ａ）により光が照射されない。本実施形態の造形装置１０Ｄは、上記の点以外、第１実施形態の造形装置１０と同様の構成とされている。また、本実施形態の造形物Ｍの造形方法は、第１実施形態の造形装置１０に換えて本実施形態の造形装置１０Ｄを用いて行う点以外、第１実施形態の造形物Ｍの造形方法と同様とされている。
【００９７】
＜作用＞
本実施形態の作用は、第１及び第３実施形態の作用と同様である。
【００９８】
≪第５実施形態≫
次に、第５実施形態の造形装置１０Ｅについて図１６を参照しつつ説明する。以下の説明では、本実施形態の造形装置１０Ｅの構成、本実施形態の造形装置１０Ｅを用いた造形物Ｍの造形方法及び本実施形態の作用の順で説明する。
【００９９】
＜構成及び造形物の造形方法＞
本実施形態の造形装置１０Ｅの場合、第１照射部３２は、一例として６ｍＪ／ｃｍ２の光量の光を照射するように設定されている。また、第２照射部３４Ａ、３４Ｂは、一例として、６ｍＪ／ｃｍ２の光量の光と３０ｍＪ／ｃｍ２の光量の光とを切り替えて照射するように設定されている。具体的に、本実施形態の造形装置１０Ｅの制御部４０は、各部に層ＬＲを形成させる場合、第１照射部３２及び第２照射部３４のうちキャリッジＣＲの移動方向上流側の照射部に、６ｍＪ／ｃｍ２の光量の光を照射させるようになっている。そして、制御部４０は、各部に前記層ＬＲを形成させた後当該層ＬＲに別の層ＬＲを重なる場合（すなわち、層ＬＲを形成する場合の移動方向と逆方向にキャリッジＣＲを移動させる場合）、第２照射部３４のうち逆方向の下流側の照射部に３０ｍＪ／ｃｍ２の光量の光を照射させるようになっている。別言すれば、本実施形態の制御部４０は、層ＬＲを形成させた後当該層ＬＲに別の層ＬＲを重ねる場合、キャリッジＣＲの移動方向と逆方向への移動に伴って第２照射部３４のうち逆方向の下流側の照射部に、別の層ＬＲを重ねる前の層ＬＲを形成するときに前記第１及び前記第２照射部により照射された光よりも光量が多い光を照射させるようになっている。すなわち、本実施形態の本意は、移動方向が正方向であるか逆方向であるかを問わず、移動方向の正逆が反転した直後の移動方向下流側の第２照射部３４に、反転する直前の第２照射部３４よりも光量が多い光を照射させる。以上のとおり、本実施形態の場合、キャリッジＣＲを正方向移動させると、第１液滴Ｄ１に照射される光の総光量が１２ｍＪ／ｃｍ２、第２液滴Ｄ２に照射される光の総光量が６ｍＪ／ｃｍ２とされている。そして、本実施形態の場合、キャリッジＣＲを逆方向移動させると、層ＬＲを構成する第１液滴Ｄ１に照射される光の総光量が４８ｍＪ／ｃｍ２、第２液滴Ｄ２に照射される光の総光量が３６ｍＪ／ｃｍ２とされている。すなわち、本実施形態の場合、キャリッジＣＲが往復移動をすると、第１液滴Ｄ１及び第２液滴Ｄ２には差が１２ｍＪ／ｃｍ２の総光量の光が照射されて、層ＬＲを構成するようになっている。別の見方をすれば、本実施形態の場合、複数回に分けて第２液滴Ｄ２に光を照射する、すなわち、第２液滴Ｄ２の硬化を複数回に分けて行っている。ただし、本実施形態の場合、キャリッジＣＲが往復移動した時点では、１層目の層ＬＲ１に２層目の層ＬＲ２が重ねられている。すなわち、本実施形態の場合も、台ＢＤに対して往復移動するキャリッジＣＲの一方向の移動ごとに、第１液滴Ｄ１及び第２液滴Ｄ２が硬化されて成る層ＬＲを１層形成することができるようになっている。本実施形態の造形装置１０Ｅは、上記の点以外、第１実施形態の造形装置１０と同様の構成とされている。また、本実施形態の造形物Ｍの造形方法は、第１実施形態の造形装置１０に換えて本実施形態の造形装置１０Ｅを用いて行う点以外、第１実施形態の造形物Ｍの造形方法と同様とされている。
【０１００】
＜作用＞
第１実施形態では、層ＬＲを形成する場合に、第１液滴Ｄ１に照射される光の総光量は６０ｍＪ／ｃｍ２、第２液滴Ｄ２に照射される光の総光量は３０ｍＪ／ｃｍ２である（図６参照）。そのため、同じ層ＬＲを構成する２つの部分（硬化された第１液滴Ｄ１で構成される部分と、硬化された第２液滴Ｄ２で構成される部分）に照射される光の総光量の差は、３０ｍＪ／ｃｍ２である。
【０１０１】
これに対して、本実施形態の造形装置１０Ｅは、前述のように、制御部４０により、第２照射部３４により照射される光の光量が切り替えられるように構成されている。そのため、本実施形態では、層ＬＲを形成する場合に、第１液滴Ｄ１に照射される光の総光量は４８ｍＪ／ｃｍ２、第２液滴Ｄ２に照射される光の総光量は３６ｍＪ／ｃｍ２であり、同じ層ＬＲを構成する２つの部分に照射される光の総光量の差は１２ｍＪ／ｃｍ２である。
【０１０２】
したがって、本実施形態の造形装置１０Ｅによれば、第２照射部３４Ａ、３４Ｂが常に同等の光量の光を照射する造形装置に比べて、すなわち、層ＬＲを形成させた後層ＬＲに別の層ＬＲを重ねる場合、キャリッジＣＲの移動方向と逆方向への移動に伴って、第２照射部３４のうち逆方向の下流側の照射部に移動方向への移動に伴って照射させる光と同等の光量の光を照射させる造形装置に比べて、層ＬＲのうち硬化された第１液滴Ｄ１で構成される部分と、硬化された第２液滴Ｄ２で構成される部分とに照射された光の総光量の差を少なくすることができる。そのため、本実施形態の造形装置１０Ｅによれば、第２照射部３４Ａ、３４Ｂが常に同等の光量の光を照射する造形装置に比べて、高精度の立体物ＶＭを形成することができるといえる。本実施形態の作用は、第１実施形態の作用と同様である。
【０１０３】
また、本実施形態の場合、前述のとおり、複数回に分けて第２液滴Ｄ２に光を照射するようになっている。そのため、本実施形態の造形装置１０Ｅでは、第２照射部３４Ａ、３４Ｂから照射される光の光量を弱くすることが可能となる。
【０１０４】
以上のとおり、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。
【０１０５】
例えば、第１実施形態では、台ＢＤが造形装置１０に固定されており、キャリッジＣＲが台ＢＤに対して相対移動するとして説明した。しかしながら、台ＢＤとキャリッジＣＲとが相対移動する構成であればよい。例えば、キャリッジＣＲが造形装置１０の本体に固定されており、台ＢＤがキャリッジＣＲに対して相対移動するように構成されていてもよい。また、キャリッジＣＲが造形装置１０の本体に対して装置幅方向に往復移動するように構成されており、かつ、台ＢＤが造形装置１０の本体に対して装置高さ方向に相対移動するように構成されていてもよい。また、吐出手段２０の長手方向よりも大きい立体物ＶＭを形成する場合、台ＢＤに対してキャリッジＣＲが装置奥行き方向に相対移動に構成してもよい。第２〜第５実施形態の場合も同様である。
【０１０６】
また、各実施形態では、制御部４０は、各照射部３２、３４Ａ、３４Ｂに、一例として６ｍＪ／ｃｍ２、１５ｍＪ／ｃｍ２、３０ｍＪ／ｃｍ２の光量の光を照射させるとして説明した。しかしながら、１５ｍＪ／ｃｍ２、３０ｍＪ／ｃｍ２の光量の光は、一例に過ぎず、各実施形態の条件を満たす光量であって、光が照射されていない液滴Ｄに接触しても着弾位置から移動できない程度に液滴Ｄが硬化される光量（６ｍＪ／ｃｍ２）よりも光量の高い光であればよい。なお、本実施形態の説明では、６ｍＪ／ｃｍ２の光の光量を、光が照射されていない液滴Ｄに接触しても着弾位置から移動できない程度に液滴Ｄが硬化される光量の一例とし、１５ｍＪ／ｃｍ２の光の光量を、層ＬＲを構成する程度に液滴Ｄが硬化される光量の一例とした。しかしながら、液滴Ｄを構成する材料、液滴Ｄの大きさ等により上記の２つの光量が異なることはいうまでもない。
【０１０７】
また、各実施形態では、第１照射部３２が照射する光の光量は、第２照射部３４Ａ、３４Ｂが照射する光の光量と同等又は弱いとして説明した。しかしながら、移動部の一方向への移動に伴い第１液滴を吐出させて硬化させた後、一方向への移動に伴い第２液滴Ｄ２を吐出させる造形装置であれば、第１照射部３２が照射する光の光量を、第２照射部３４Ａ、３４Ｂが照射する光の光量よりも強くしてもよい。
【０１０８】
また、各実施形態では、第１吐出部２２及び第２吐出部２４は、それぞれ第１ヘッド２２Ａ及び第２ヘッド２２Ｂを有しており、第１ヘッド２２Ａからはモデル材で構成される液滴Ｄが吐出され、第２ヘッド２２Ｂからはサポート材で構成される液滴Ｄが吐出されるとして説明した。しかしながら、前述のとおり、サポート材は、造形物Ｍを造形する工程において必要な場合にモデル材とともに立体物ＶＭを構成するが、造形物Ｍを構成しない材料である。各実施形態の造形装置１０、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅにおいて、第１吐出部２２及び第２吐出部２４を構成する第２ヘッド２２Ｂは必須の構成ではない。
【０１０９】
また、各実施形態の第１吐出部２２及び第２吐出部２４では、第１ヘッド２２Ａ及び第２ヘッド２２Ｂが装置幅方向他端側から一端側に並んで配置されているとして説明した（図１及び図２参照）。しかしながら、この並び順は一例に過ぎず、例えば、図１７（Ａ）のように、各吐出部２２、２４において、第２ヘッド２２Ｂが装置幅方向において第１照射部３２側に配置されているようにしてもよい。また、例えば、図１７（Ｂ）のように、各吐出部２２、２４において、第１ヘッド２２Ａが装置幅方向において第１照射部３２側に配置されているようにしてもよい。そして、各実施形態の場合に比べて、第２照射部３４Ａ、３４Ｂをそれぞれ第１吐出部２２、第２吐出部２４から長く離間させて配置してもよい。なお、上記の場合において、図１７（Ａ）及び（Ｂ）のような配置は、例えば、装置幅方向において第１照射部３２側と反対側に配置されるヘッドから吐出される液滴Ｄが、第１照射部３２側に配置されるヘッドから吐出される液滴Ｄに比べて、光に照射されると硬化し易い場合に有効である。
【０１１０】
また、各実施形態の吐出手段２０は、第１吐出部２２と第２吐出部２４とで構成されているとして説明した（図１及び図２参照）。そして、各吐出部２２、２４は、それぞれ第１ヘッド２２Ａ及び第２ヘッド２２Ｂで構成されているとして説明した。しかしながら、図１８に示されるように、第１吐出部２２及び第２吐出部２４を更に複数に分けて第１照射部３２を挟んで装置幅方向の両側に配置してもよい。
【０１１１】
また、各実施形態では、第１照射部３２と第２照射部３４Ａとの間に１個の第１吐出部２２を、第１照射部３２と第２照射部３４Ｂとの間に１個の第２吐出部２４を、それぞれ配置した構成とした（図１及び図２参照）。また、前述の変形例（図１８）では、第１照射部３２と第２照射部３４Ａとの間に２個の第１吐出部２２を、第１照射部３２と第２照射部３４Ｂとの間に２個の第２吐出部２４を、それぞれ配置した構成とした。しかしながら、図１９に示されるように、第１照射部３２と第２照射部３４Ａとの間に配置される第１吐出部２２の数と、第１照射部３２と第２照射部３４Ｂとの間に配置される第２吐出部２４の数とを異ならせて配置してもよい。
【０１１２】
また、各実施形態の造形装置１０、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅは、吐出手段２０として第１吐出部２２と第２吐出部２４とを有し、照射部３０として、第１照射部３２と、第２照射部３４Ａ、３４Ｂとを有しているとし、装置幅方向他端側から一端側にかけて、第２照射部３４Ａ、第１吐出部２２、第１照射部３２、第２吐出部２４、第２照射部３４Ｂの順で並んでいるとして説明した（図１及び図２参照）。しかしながら、図２０に示されるように、別の吐出部と、別の第１照射部３２を設けて、装置幅方向他端側から一端側にかけて照射部、吐出部の順で並べられた形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１１３】
また、本明細書では、実施形態を５つの実施形態（第１〜第５実施形態）に分けて説明した。さらに、前述のとおり、各実施形態の変形例として、図１７（Ａ）及び（Ｂ）、図１８、図１９並びに図２０の形態についても説明した。そして、各実施形態及び各変形例の１つの形態に、他の各実施形態及び各実施例の要素を組み合せた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、第５実施形態の造形装置１０Ｅにおいて、キャリッジＣＲの移動方向下流側の照射部による光の光量を６ｍＪ／ｃｍ２ではなく第２実施形態のように１５ｍＪ／ｃｍ２としてもよい。
【０１１４】
≪第６実施形態≫
次に、第６実施形態の造形装置１０Ｆについて図２１を参照しつつ説明する。以下の説明では、本実施形態の造形装置１０Ｆの構成、本実施形態の造形装置１０Ｆを用いた造形物Ｍの造形方法及び本実施形態の作用の順で説明する。
【０１１５】
＜構成及び造形物の造形方法＞
図２１に示すように、本実施形態の場合、第２照射部３４Ａ及び第２照射部３４Ｂの照射光Ｋ２の光量は、第１照射部３２の照射光Ｋ１の光量よりも大きい。また、第２照射部３４Ａと第１吐出部２２との間隔Ｄ２及び第２照射部３４Ｂと第２吐出部２４との間隔Ｄ２は、第１照射部３２と第１吐出部２２との間隔Ｄ１及び第１照射部３２と第２吐出部２４との間隔Ｄ１よりも広い。なお、光量の単位はｍＷ/ｃｍ２であり、間隔Ｄ１及び間隔Ｄ２は各部材のＸ方向の中心間距離である。また、後述する距離Ｗ１及び距離Ｗ２も部材の中心間距離である。
【０１１６】
なお、本実施形態の造形装置１０Ｆは、上記の点以外、第１実施形態の造形装置１０と同様の構成である。また、本実施形態の立体物ＶＭ及び造形物Ｍの造形方法は、第１実施形態の立体物ＶＭ及び造形物Ｍの造形方法と同様である。
【０１１７】
＜作用＞
図２１に示す本実施形態の造形装置１０Ｆでは、光量が大きい第２照射部３４Ａ及び第２照射部３４Ｂと第１吐出部２２との間隔Ｄ１及び第２吐出部２４との間隔Ｄ１を後述する等間隔の比較形態の間隔Ｄ３（図２３）よりも広げ、光量が小さい第１照射部３２と第１吐出部２２との間隔Ｄ２及び第２吐出部２４との間隔Ｄ２を間隔Ｄ３（図２３）よりも狭くしている。なお、間隔Ｄ１及び間隔Ｄ２は、後述する迷光の光量が許容値Ｇ以下となる間隔である。また、第２照射部３４Ａと第２照射部３４Ｂとの移動方向の距離が距離Ｗ１である。
【０１１８】
ここで、図２３に示す比較形態の造形装置１１について説明する。
比較形態の造形装置１１は、第２照射部３４Ａ、第２照射部３４Ｂ及び第１照射部３２の照射光Ｋ３の光量が同じで、第２照射部３４Ａ、第２照射部３４Ｂ及び第１照射部３２と第１吐出部２２及び第２吐出部２４との間隔Ｄ３（中心間距離）が等間隔である。なお、間隔Ｄ３は、後述する迷光の光量が許容値Ｇ以下となる間隔である。また、第２照射部３４Ａと第２照射部３４Ｂとの移動方向の距離が距離Ｗ２である。
【０１１９】
次に、図２２に示すグラフについて説明する。
図２２のグラフは、図２６に示す吐出部３２０（第１吐出部２及び第２吐出部２４に相当）が受ける迷光ＫＥの光量と、照射部３３０（第１照射部３２、第２照射部３４Ａ、３４Ｂに相当）の照射光ＫＤの光量と、吐出部３２０と照射部３３０とのＤＤ間隔と、の関係を説明するグラフである。また、照射部３３０の照射光の光量は、ＫＤ１、ＫＤ２、ＫＤ３の三水準とされ、光量ＫＤ１の二倍の光量が光量ＫＤ２であり、光量ＫＤ１の三倍の光量が光量ＫＤ３である。また、許容される迷光の光量は許容値Ｇであり、間隔ＤＤ１、ＤＤ２、ＤＤ３は、それぞれ迷光の光量が許容値Ｇ以下となる吐出部３２０と照射部３３０との間隔である。なお、「許容される迷光の光量は許容値Ｇ」とは、ノズルＮの詰まりの発生が許容できる光量の許容値（基準値）である。
【０１２０】
この図２２のグラフから吐出部３２０と照射部３３０との間隔が広いほど、迷光ＫＥの光量が大きく減衰することが判る（近似的には二乗に反比例）。よって、許容される許容値Ｇの光量では、照射部３３０の光量ＫＤの下げ幅率以上に、吐出部３２０と照射部３３０との間隔ＤＤを狭くすることができる。例えば、照射部３３０の照射光ＫＤの光量ＫＤ２を半分の光量ＫＤ１にすると、許容値Ｇとなる間隔は間隔ＤＤ２から半分以下の間隔ＤＤ１に近づけることができる。
【０１２１】
よって、本実施形態の造形装置１０Ｆの第１照射部３２及び第２照射部３４Ａ、３４Ｂの合計照射量（Ｋ１＋Ｋ２×２）と、比較形態の造形装置１１の第１照射部３２及び第２照射部３４Ａ、３４Ｂの合計照射量（Ｋ３×３）と、が同じとした場合、迷光の光量の許容値Ｇ以下となる第１照射部３２及び第２照射部３４Ａ、３４Ｂと、第１吐出部２２及び第２吐出部２４と、の間隔の合計は、本実施形態は［Ｄ１×２＋Ｄ２×２］であり、比較形態の［Ｄ３×４］よりも狭くすることができる条件が存在する。つまり、本実施形態における第２照射部３４Ａと第２照射部３４Ｂとの移動方向の距離Ｗ１を比較形態における第２照射部３４Ａと第２照射部３４Ｂとの移動方向の距離Ｗ２よりも短くできる。よって、キャリッジＣＲの移動距離が短くなくなるので、造形物Ｍ（立体物ＶＭ）の造形時間を短くすることができる。
【０１２２】
≪第７実施形態≫
次に、第７実施形態の造形装置１０Ｇについて図２４を参照しつつ説明する。以下の説明では、本実施形態の造形装置１０Ｇの構成、本実施形態の造形装置１０Ｇを用いた造形物Ｍの造形方法及び本実施形態の作用の順で説明する。
【０１２３】
＜構成及び造形物の造形方法＞
図２４に示すように、本実施形態の場合、第６実施形態の間隔が広い第２照射部３４Ｂと第２吐出部２４と間に平坦化ロール装置１００が設けられている。
【０１２４】
平坦化ロール装置１００は、装置本体１１０と矢印Ｒ方向に回転する平坦化ロール１２０とを有している。装置本体１１０には、平坦化ロール１２０を矢印Ｒ方向に回転させる回転機構、平坦化ロール１２０を昇降させる昇降機構及び平坦化ロール１２０の外周面に付着したモデル材又はサポート材を除去するブレード及びこのブレードで除去したモデル材又はサポート材を回収する回収機構などが設けられている。なお、回転機構及び昇降機構は、制御部４０で制御される。
【０１２５】
本実施形態の平坦化ロール１２０は、直径が２０ｍｍのＳＵＳ製で、回転数は１〜１０ｒｐｍに制御されている。そして、Ｂ方向（＋Ｘ方向）への走査時においては、平坦化ロール１２０は、立体物ＶＭの造形面の過剰なインクを掻き取って立体物ＶＭを平坦化する。よって、平坦化ロール１２０は、制御部４０によって、立体物ＶＭの造形面に対して、２０μｍの隙間を持つように制御されている。しかし、Ａ方向（−Ｘ方向）への走査時においては、平坦化ロール１２０は、制御部４０によって、立体物ＶＭに接触しないように、立体物ＶＭとの隙間を拡げるように制御されている。
【０１２６】
なお、本実施形態の造形装置１０Ｇは、上記の点以外、第６実施形態の造形装置１０Ｅと同様の構成である。また、本実施形態の造形物Ｍ（立体物ＶＭ）の造形方法は、平坦化ロール１２０による立体物ＶＭの平坦化以外は、第６実施形態の造形物Ｍ（立体物ＶＭ）の造形方法と同様である。
【０１２７】
＜作用＞
第６実施形態と同様に、本実施形態における第２照射部３４Ａと第２照射部３４Ｂとの移動方向の距離Ｗ１を短くできる。よって、キャリッジＣＲの移動距離が短くなるので、造形物（立体物ＶＭ）の造形時間を短くすることができる。
【０１２８】
また、間隔が広い第２照射部３４Ｂと第２吐出部２４と間に、平坦化ロール１２０（平坦化ロール装置１００）を設けることで、第２照射部３４Ａと第２照射部３４Ｂとの移動方向の距離Ｗ１を狭くしつつ（造形物Ｍ（立体物ＶＭ）の造形時間を短くしつつ）、造形精度を向上させることができる。
【０１２９】
なお、平坦化ローラ１００は、第１吐出部２２及び第２吐出部２４への迷光を遮光する。
【０１３０】
＜第６実施形態及び第７実施形態の変形例＞
次に、第６実施形態及び第７実施形態の変形例について説明する。
【０１３１】
第６実施形態及び第７実施形態では、図２１及び図２４に示すように、第２照射部３４Ａ及び第２照射部３４Ｂの照射光Ｋ２の光量は、第１照射部３２の照射光Ｋ１の光量よりも大きく、第２照射部３４Ａと第１吐出部２２との間隔Ｄ２及び第２照射部３４Ｂと第２吐出部２４との間隔Ｄ２は、第１照射部３２と第１吐出部２２との間隔Ｄ１及び第１照射部３２と第２吐出部２４との間隔Ｄ１よりも広い構成であった。
【０１３２】
しかし、第２照射部３４Ａ及び第２照射部３４Ｂの照射光Ｋ２の光量が第１照射部３２の照射光Ｋ１の光量よりも小さく、第２照射部３４Ａと第１吐出部２２との間隔Ｄ２及び第２照射部３４Ｂと第２吐出部２４との間隔Ｄ２が、第１照射部３２と第１吐出部２２との間隔Ｄ１及び第１照射部３２と第２吐出部２４との間隔Ｄ１よりも狭い構成であってもよい。
【０１３３】
＜比較形態と実施例＞
次に、比較形態の造形装置１１と同様の構造（吐出部と照明部とが等間隔の構造）の比較例１の造形装置及び比較例２の造形装置と、本実施形態の造形装置１０Ｆと同様の構造の実施例の造形装置と、で造形物Ｍ（立体物ＶＭ）の造形速度について検証を行った結果について説明する。
【０１３４】
［比較例１］
第１照射部３２及び第２照射部３４Ａ、３４Ｂは、メタルハライドランプSubZero055-A（Integration Technology社製）で、常時点灯で出力は約１００Ｗ/ｃｍである。
【０１３５】
また、立体物ＶＭの造形面での照度は、それぞれ約５００ｍＷ/ｃｍ２で、照射幅は２０ｍｍである。
【０１３６】
台ＢＤの移動方向の距離は１５０ｍｍで、吐出部２２、２４と台ＢＤとの相対走査速度２００ｍｍ/ｓで、Ａ方向及びＢ方向に往復移動して造形した。 
【０１３７】
モデル材及びサポート材の組成は、Ｅｘ−ＵＶインクＳＰ２ブラック（カチオン重合系）である。また、モデル材及びサポート材の硬化エネルギーの照度依存性は殆ど無い。なお、照度依存性は、ワイヤーバーで２５μｍ厚に塗布して照射後、マルテンス硬度計で測定した。また、飽和硬度の９０％の硬度となる光量を硬化エネルギーと定義した。
【０１３８】
第１吐出部２２及び第２吐出部２４と、第１照射部３２及び第２照射部３４Ａ、３４Ｂとの間隔（図２３の間隔Ｄ３に相当）は、等間隔（２５０ｍｍ）に設定した。
【０１３９】
連続して層造形動作を行うと立体物ＶＭにスジが増加したので、５０層造形毎に第１吐出部２２及び第２吐出部２４のクリーニングを行った。第１吐出部２２及び第２吐出部２４と、第１照射部３２及び第２照射部３４Ａ、３４Ｂとの間隔が１５０ｍｍ以下では、第１吐出部２２及び第２吐出部２４をクリーニングしても顕著にスジが増加し、これ以下での間隔の造形は困難であった。
【０１４０】
そして、比較例１における両外側の第２照射部３４Ａと第２照射部３４Ｂとの幅（図２３の距離Ｗ２に相当）は１１００ｍｍで、１層の造形時間は６．３ｓだった。
【０１４１】
［比較例２］
第１照射部３２の造形面での照度が２００ｍＷ/ｃｍ２で、第２照射部３４Ａ、３４Ｂの造形面での照度が８００ｍＷ/ｃｍ２であるこれ以外の条件は比較例１と同じである。
【０１４２】
比較例１と同じ５０層造形毎に第１吐出部２２及び第２吐出部２４のクリーニングを粉なったがスジが顕著だったため、４０層造形ごとにクリーニング間隔を短縮する必要があった。
【０１４３】
比較例２における両外側の第２照射部３４Ａと第２照射部３４Ｂと幅（図２３の距離Ｗ２に相当）は１１００ｍｍで、１層の造形時間は６．３ｓだった。
【０１４４】
［実施例１］
第１照射部３２の造形面での照度が２００ｍＷ/ｃｍ２で、第２照射部３４Ａ、３４Ｂの造形面での照度が８００ｍＷ/ｃｍ２である。
【０１４５】
第１吐出部２２及び第２吐出部２４と第１照射部３２との間隔（図２１の間隔Ｄ１に相当）を１６５ｍｍとし、第１吐出部２２及び第２吐出部２４と第２照射部３４Ａ、３４Ｂとの間隔（図２１の間隔Ｄ２に相当）を３０５ｍｍに設定した。これら以外の条件は比較例１と同じである。
【０１４６】
５０層造形毎の第１吐出部２２及び第２吐出部２４のクリーニングでスジの発生に関しては問題ないレベルであった。両外側の第２照射部３４Ａと第２照射部３４Ｂと間の距離（図２１のＷ１に相当）は１０４０ｍｍで、１層の造形時間は５．９ｓであった。
【０１４７】
このように実施例１の第２照射部３４Ａと第２照射部３４Ｂと間の距離は１０４０ｍｍであり、比較例１、２の距離１１００ｍｍよりも短くなった。また、実施例の１層の造形時間は５．９ｓであり、比較例１、２の１層の造形時間６．３ｓよりも短縮した。
【０１４８】
≪モデル材及びサポート材のバリエーション≫
次に、モデル材及びサポート材のバリエーションについて説明する。なお、本バリエーションのモデル材及びサポート材は、ここまで説明した第一実施形態〜第七実施形態の造形装置のいずれの装置にも用いることができる。
【０１４９】
バリエーションのモデル材及びサポート材は、図２５に示すように、低照度ほど硬化感度が低い性質を有する光硬化性樹脂を用いている。なお、図２５の縦軸は積算照射量であり、横軸は照度である。また、「○」は未硬化を示し、「△」は半硬化を示し、「□」は硬化を示している。グラフの線Ｑ１は半硬化○と未硬化△との境界であり、この線Ｑ１が光硬化性樹脂の硬化感度を示している。なお、線Ｑ２は硬化感度の照度依存性が殆ど無い光硬化樹脂の比較形態を示している。
【０１５０】
この図２５のグラフの線Ｑ１に示すような低照度ほど硬化感度が低くなる性質を有する光硬化性樹脂を含む本バリエーションのモデル材及びサポート材を使用すると、線Ｑ２に示すような硬化感度が照度依存性を持たない光硬化性樹脂を含む比較形態のモデル材及びサポート材よりも、図２２及び図２６に示す迷光ＫＥ（図２６参照）の光量の許容値Ｇ（図２２参照）以下となる吐出部３２０と照射部３３０との間隔ＤＤ（図２６参照）を狭くすることができる。つまり、第１照射部３２及び第２照射部３４Ａ、３４Ｂと第１吐出部２２及び第２吐出部２４（図１や図２１等を参照）との間隔を狭くすることができる。よって、第２照射部３４Ａと第２照射部３４Ｂとの移動方向の距離を短くできる。そして、キャリッジＣＲの移動距離が短くなくなるので、造形物Ｍ（立体物ＶＭ）の造形時間を短くすることができる。
【０１５１】
実施例２
【０１５２】
光硬化性樹脂として、以下の組成を用いた。
・ウレタンアクリレートオリゴマー：  ４４．７質量部
（「Ｕ−２００ＰＡ」新中村化学工業（株）製）
・ウレタンアクリレートオリゴマー：  ４９．５質量部
（「ＵＡ−４２００」新中村化学工業（株）製）
・重合禁止剤：                        ０．５質量部
（ＭＥＨＱ（ヒドロキノンモノメチルエーテル））
・重合開始剤：                        ２．０質量部
（ＬＵＣＩＲＩＮ  ＴＰＯ」ＢＡＳＦ社製、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド）
・重合開始剤：                        ２．０質量部
（Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ８１９」ＢＡＳＦ社製、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド）
・重合開始剤：                        ０．５質量部
（Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ３７９」ＢＡＳＦ社製、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オン）
・増感剤：                            ０．５質量部
（ＩＴＸ（２−イソプロピルチオキサントン））
・シアン顔料：                        ０．１質量部
（「Ｎｏ１５．ＦＡＩＮＡＬ  ＢＬＵＥ」大同化成製）
・界面活性剤：                        ０．２質量部
（「ＴＥＧＯ  Ｗｅｔ  ２７０」エボニックデグサジャパン株式会社、ポリエーテル変性シロキサンコポリマ−）
【０１５３】
この光硬化性樹脂の粘度を、コーンプレート式粘度計TV-25（東機産業社製）を用いて測定した結果、２５℃において１６０ｍＰａ・ｓであった。
【０１５４】
硬化エネルギーは、照度１００ｍＷ／ｃｍ２において、１１０ｍＪ／ｃｍ２であった。一方、その１／１０の照度１０ｍＷ／ｃｍ２における硬化エネルギーは４５０ｍＪ／ｃｍ２であり、約２倍必要であった。すなわち、この光硬化性樹脂は比較例１、２の光硬化性樹脂よりも低照度で硬化しにくい特性を有していた。
【０１５５】
第１吐出部２２及び第２吐出部２４と第１照射部３２との間隔（図２１の間隔Ｄ１に相当）を１１５ｍｍとし、第１吐出部２２及び第２吐出部２４と第２照射部３４Ａ、３４Ｂとの間隔（図２１の間隔Ｄ２に相当）を２１５ｍｍに設定した。これら以外の条件は比較例２と同じである。
【０１５６】
５０層造形毎の第１吐出部２２及び第２吐出部２４のクリーニングでスジの発生に関しては問題ないレベルであった。両外側の第２照射部３４Ａと第２照射部３４Ｂと間の距離（図２１のＷ１に相当）は７６５ｍｍで、比較例１、２の距離１１００ｍｍよりも短くなった。また、１層の造形時間は４．６ｓであり、比較例１、２の１層の造形時間６．３ｓよりも短縮した。
【０１５７】
[実施例３]
【０１５８】
光硬化性樹脂として、以下の組成を用いた。
・ウレタンアクリレートオリゴマー：  ４４．７質量部
（「Ｕ−２００ＰＡ」新中村化学工業（株）製）
・ウレタンアクリレートオリゴマー：  ４９．５質量部
（「ＵＡ−４２００」新中村化学工業（株）製）
・重合禁止剤：                        ０．５質量部
（ＭＥＨＱ（ヒドロキノンモノメチルエーテル））
・重合開始剤：                        ２．０質量部
（ＬＵＣＩＲＩＮ  ＴＰＯ」ＢＡＳＦ社製、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド）
・重合開始剤：                        ２．０質量部
（Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ８１９」ＢＡＳＦ社製、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド）
・重合開始剤：                        ０．５質量部
（Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ３７９」ＢＡＳＦ社製、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オン）
・増感剤：                            ０．５質量部
（ＩＴＸ（２−イソプロピルチオキサントン））
・シアン顔料：                        ０．１質量部
（「Ｎｏ１５．ＦＡＩＮＡＬ  ＢＬＵＥ」大同化成製）
・界面活性剤：                        ０．２質量部
（「ＴＥＧＯ  Ｗｅｔ  ２７０」エボニックデグサジャパン株式会社、ポリエーテル変性シロキサンコポリマ−）
【０１５９】
この光硬化性樹脂の粘度を、コーンプレート式粘度計TV-25（東機産業社製）を用いて測定した結果、２５℃において１００ｍＰａ・ｓであった。
【０１６０】
この光硬化性樹脂の硬化エネルギーは、照度１００ｍＷ／ｃｍ２において、９５ｍＪ／ｃｍ２であった。一方、その１／１０の照度１０ｍＷ／ｃｍ２における硬化エネルギーは５３０ｍＪ／ｃｍ２であり、約５．６倍必要であった。すなわち、この光硬化性樹脂は比較例１、２の光硬化性樹脂よりも低照度で硬化しにくい特性を有していた。
【０１６１】
第１吐出部２２及び第２吐出部２４と第１照射部３２との間隔（図２１の間隔Ｄ１に相当）を７０ｍｍとし、第１吐出部２２及び第２吐出部２４と第２照射部３４Ａ、３４Ｂとの間隔（図２１の間隔Ｄ２に相当）を１３０ｍｍに設定した。これら以外の条件は比較例２と同じである。
【０１６２】
５０層造形毎の第１吐出部２２及び第２吐出部２４のクリーニングでスジの発生に関しては問題ないレベルであった。両外側の第２照射部３４Ａと第２照射部３４Ｂと間の距離（図２１のＷ１に相当）は５００ｍｍで、比較例１、２の距離１１００ｍｍよりも短くなった。１層の造形時間は３．２ｓであり、比較例１、２の１層の造形時間６．３ｓよりも短縮し、実施例２よりも顕著に短縮した。
【０１６３】
[実施例４]
【０１６４】
光硬化性樹脂として、以下の組成を用いた。
【０１６５】
・ウレタンアクリレートオリゴマー：  １４．６質量部
（「Ｕ−２００ＰＡ」新中村化学工業（株）製）
・ウレタンアクリレートオリゴマー：  １５．２質量部
（「ＵＡ−４２００」新中村化学工業（株）製）
・アクリレートモノマー：            ３０．１質量部
（「ＶＥＥＡ−ＡＩ」（株）日本触媒製、２−（２−ビニロキシエトキシ）エチルアクリレート）
・アクリレートモノマー：            ３４．３質量部
（「ＩＢＸＡ」大阪有機化学工業（株）製、イソボルニルアクリレート）
・重合禁止剤：                        ０．５質量部
（ＭＥＨＱ（ヒドロキノンモノメチルエーテル））
・重合開始剤：                        ２．０質量部
（ＬＵＣＩＲＩＮ  ＴＰＯ」ＢＡＳＦ社製、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド）
・重合開始剤：                        ２．０質量部
（Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ８１９」ＢＡＳＦ社製、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド）
・重合開始剤：                        ０．５質量部
（Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ３７９」ＢＡＳＦ社製、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オン）
・増感剤：                            ０．５質量部
（ＩＴＸ（２−イソプロピルチオキサントン））
・シアン顔料：                        ０．１質量部
（「Ｎｏ１５．ＦＡＩＮＡＬ  ＢＬＵＥ」大同化成製）
・界面活性剤：                        ０．２質量部
（「ＴＥＧＯ  Ｗｅｔ  ２７０」エボニックデグサジャパン株式会社、ポリエーテル変性シロキサンコポリマ−）
【０１６６】
この光硬化性樹脂の粘度を、コーンプレート式粘度計TV-25（東機産業社製）を用いて測定した結果、２５℃において４０ｍＰａ・ｓであった。
【０１６７】
この光硬化性樹脂の硬化エネルギーは、照度１００ｍＷ／ｃｍ２において、８５ｍＪ／ｃｍ２であった。一方、その１／１０の照度１０ｍＷ／ｃｍ２における硬化エネルギーは７５０ｍＪ／ｃｍ２であり、約７．９倍必要であった。すなわち、この光硬化性樹脂は比較例１、２の光硬化性樹脂よりも低照度で硬化しにくい特性を有していた。
【０１６８】
第１吐出部２２及び第２吐出部２４と第１照射部３２との間隔（図２１の間隔Ｄ１に相当）を６０ｍｍとし、第１吐出部２２及び第２吐出部２４と第２照射部３４Ａ、３４Ｂとの間隔（図２１の間隔Ｄ２に相当）を１１０ｍｍに設定した。これら以外の条件は比較例２と同じである。
【０１６９】
５０層造形毎の第１吐出部２２及び第２吐出部２４のクリーニングでスジの発生に関しては問題ないレベルであった。両外側の第２照射部３４Ａと第２照射部３４Ｂと間の距離（図２１のＷ１に相当）は４４０ｍｍで、比較例１、２の距離１１００ｍｍよりも短くなった。１層の造形時間は２．９ｓであり、比較例１、２の１層の造形時間６．３ｓよりも短縮し、実施例２よりも顕著に短縮した。
【０１７０】
実施例３、４に示されるように、光硬化性のラジカル重合性樹脂は、２５℃（常温）における粘度が、１００ｍＰａ・ｓよりも小さいと、低照度での感度低下がより顕著となる。よって、２５℃における粘度が１００ｍＰａ・ｓ以下の光硬化性のラジカル重合性樹脂を用いることが望ましい。
【符号の説明】
【０１７１】
１０ 造形装置
１０Ｂ 造形装置
１０Ｃ 造形装置
１０Ｄ 造形装置
１０Ｅ 造形装置
１０Ｆ 造形装置
１０Ｇ 造形装置
２０ 吐出手段
２２ 第１吐出部（吐出部の一例）
２４ 第２吐出部（吐出部の一例）
３２ 第１照射部
３４Ａ 第２照射部
３４Ｂ 第２照射部
４０ 制御部
１２０ 平坦化ロール
ＢＤ 台
ＣＲ キャリッジ（移動部の一例）
Ｄ 液滴
Ｄ１ 第１液滴
Ｄ２ 第２液滴
ＬＲ 層
ＬＲ１ 層（１層目の層）
ＬＲ２ 層（２層目の層）
Ｍ 造形物
ＶＭ 立体物
【図１】
2016199031.tif 000003
【図２】
2016199031.tif 000004
【図３】
2016199031.tif 000005
【図４】
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【図５】
2016199031.tif 000007
【図６】
2016199031.tif 000008
【図７】
2016199031.tif 000009
【図８】
2016199031.tif 000010
【図９】
2016199031.tif 000011
【図１０】
2016199031.tif 000012
【図１１】
2016199031.tif 000013
【図１２】
2016199031.tif 000014
【図１３】
2016199031.tif 000015
【図１４】
2016199031.tif 000016
【図１５】
2016199031.tif 000017
【図１６】
2016199031.tif 000018
【図１７】
2016199031.tif 000019
【図１８】
2016199031.tif 000020
【図１９】
2016199031.tif 000021
【図２０】
2016199031.tif 000022
【図２１】
2016199031.tif 000023
【図２２】
2016199031.tif 000024
【図２３】
2016199031.tif 000025
【図２４】
2016199031.tif 000026
【図２５】
2016199031.tif 000027
【図２６】
2016199031.tif 000028