(57)【要約】      （修正有）【課題】次層の粉体供給までに造形液が乾燥することで層状造形物の反り、収縮による立体造形物の密度低下などが生じる事を防止する技術の提供。【解決手段】ヘッド５２から造形液１０を吐出するときのヘッド移動方向において、ヘッド５２に後行して移動可能に配置された粉体後供給部８０を備え、ヘッド５２から粉体層３１の粉体２０上に造形液１０を吐出して層状造形物である造形層３０を形成するとき、造形液１０の吐出後、粉体後供給部８０から造形液１０が付着した領域に粉体２０を供給する立体造形装置。【選択図】図１１
2016150458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体が層状に敷き詰められ、前記粉体が結合された層状造形物が積層される造形槽と、
前記造形槽の前記粉体に対して造形液を吐出する液体吐出手段と、
前記造形槽に前記粉体を供給する粉体後供給手段と、を備え、
前記液体吐出手段は、前記造形槽に対して相対的に移動可能に配置され、
前記粉体後供給手段は、前記液体吐出手段が造形液を吐出するときの移動方向において、前記液体吐出手段に後行して、前記造形槽に対して相対的に移動可能に配置され、
前記液体吐出手段から前記粉体上に前記造形液を吐出して前記層状造形物を形成するとき、前記造形液の吐出後、前記粉体後供給手段から、少なくとも前記造形液が付着した領域に前記粉体を供給する
ことを特徴とする立体造形装置。
【請求項２】
前記粉体後供給手段は、前記層状造形物を形成可能な量より少ない量の前記粉体を前記供給し、
１層の前記層状造形物の形成が完了された後に前記造形槽に前記粉体を供給して平坦化する手段を備えている
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】
前記粉体後供給手段の粉体供給面と前記造形槽の上面との間隔は、前記液体吐出手段の造形液吐出面と前記造形槽の上面との間隔よりも小さい
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の立体造形装置。
【請求項４】
前記液体吐出手段と前記粉体後供給手段との距離を変化可能である
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の立体造形装置。
【請求項５】
前記粉体後供給手段と前記液体吐出手段との間には仕切り部材が配置されている
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の立体造形装置。
【請求項６】
前記仕切り部材の先端と前記造形槽の上面との間隔は、前記粉体後供給手段の粉体供給面と前記造形槽の上面との間隔よりも小さい
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】
前記粉体後供給手段は、前記粉体を収容する粉体収容部を有し、前記粉体収容部の前記粉体を供給する粉体供給口にはメッシュ部材が設けられている
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の立体造形装置。
【請求項８】
前記粉体後供給手段は、前記粉体収容部内の前記粉体に振動を与える振動付与手段を備えている
ことを特徴とする請求項７に記載の立体造形装置。
【請求項９】
前記粉体後供給手段は、前記粉体収容部内の前記粉体を攪拌する攪拌手段を備えている
ことを特徴とする請求項７に記載の立体造形装置。
【請求項１０】
前記液体吐出手段は主走査方向に往復移動可能であり、
前記液体吐出手段と前記造形槽とは前記主走査方向と直交する副走査方向に相対的に移動可能であって、
前記粉体後供給手段は、前記液体吐出手段とともに前記主走査方向に往復移動可能である
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の立体造形装置。
【請求項１１】
前記粉体後供給手段は、前記液体吐出手段の移動方向において、前記液体吐出手段を挟んで両側に配置されている
ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の立体造形装置。
【請求項１２】
前記造形槽における前記粉体の表面を平坦化する平坦化部材を有し、
前記平坦化部材は、前記液体吐出手段の移動方向において、前記液体吐出手段を挟んで両側に配置されている
ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の立体造形装置。
【請求項１３】
前記液体吐出手段は、前記液体吐出手段の移動方向と直交する方向において、前記造形槽の幅分の領域に前記造形液を吐出可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の立体造形装置。
【請求項１４】
層状に敷き詰められた粉体に対して、前記粉体を結合させる造形液を吐出して１層の層状造形物を形成するとき、
前記造形液を吐出する工程と、
前記造形液の吐出に続いて、少なくとも前記造形液が付着した領域に、前記粉体を少なくとも振り掛けて供給する工程と、を行う
ことを特徴とする立体造形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は立体造形装置、立体造型方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体造形物（三次元造形物）を造形する立体造形装置（三次元造形装置）として、例えば積層造形法で造形するものが知られている。これは、例えば、造形ステージに平坦化された金属又は非金属の粉体を層状に形成し、層状の粉体に対して造形液を吐出して、粉体が結合された層状造形物を形成し、この層状造形物上に粉体を層状に形成し、再度層状造形物を形成する工程を繰り返し、層状造形物を積層することで立体造形物を造形する。
【０００３】
従来、所定の厚さに形成された層の粉末材料を結合剤で所定の造形物断面形状に結合させるとき、結合剤とは相溶しない滲み出し防止液を造形対象物断面形状の輪郭の外側に輪郭に沿って塗布しながら造形する方法が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−００７５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、液体吐出手段を移動させながら層状に形成された粉体（これを「粉体層」という。）に造形液を吐出して層状造形物（これを「造形層」という。）を形成し、形成された造形層上に粉体を供給して次層の粉体層を形成するとき、造形層内において、造形液の吐出付着から次層の粉体供給までの時間にばらつきが発生する。
【０００６】
そのため、立体造形物の密度が不均一になったり、密度が低下したりして、立体造形物の品質が低下するという課題がある。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、立体造形物の品質を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明に係る立体造形装置は、
粉体が層状に敷き詰められ、前記粉体が結合された層状造形物が積層される造形槽と、
前記造形槽の前記粉体に対して造形液を吐出する液体吐出手段と、
前記造形槽に前記粉体を供給する粉体後供給手段と、を備え、
前記液体吐出手段は、前記造形槽に対して相対的に移動可能に配置され、
前記粉体後供給手段は、前記液体吐出手段が造形液を吐出するときの移動方向において、前記液体吐出手段に後行して、前記造形槽に対して相対的に移動可能に配置され、
前記液体吐出手段から前記粉体上に前記造形液を吐出して前記層状造形物を形成するとき、前記造形液の吐出後、前記粉体後供給手段から、少なくとも前記造形液が付着した領域に前記粉体を供給する
構成とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、立体造形物の品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る立体造形装置の第１例の概略平面説明図である。
【図２】同じく概略側面説明図である。
【図３】同じく造形部の断面説明図である。
【図４】同じく具体例の要部斜視説明図である。
【図５】同じく造形部の斜視説明図である。
【図６】同装置の制御部のブロック図である。
【図７】造形の流れの説明に供する模式的断面説明図である。
【図８】粉体層領域内での造形液の吐出から次層の粉体供給まで時間のばらつきの発生の説明に供する説明図である。
【図９】同じく造形液付着から粉体供給までの時間が長い場合の説明に供する説明図である。
【図１０】同じく造形液付着から粉体供給までの時間が短い場合の説明に供する説明図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の説明に供するキャリッジ部分の模式的正面説明図である。
【図１２】同じく造形液付着と粉体供給の順序の説明に供する説明図である。
【図１３】同実施形態における造形動作の流れの説明に供する説明図である。
【図１４】本発明の第２実施形態の説明に供するキャリッジ部分の模式的正面説明図である。
【図１５】本発明の第３実施形態の説明に供する模式的正面説明図である。
【図１６】本発明の第４実施形態の説明に供する模式的正面説明図である。
【図１７】本発明の第５実施形態における粉体後供給部の説明に供する説明図である。
【図１８】本発明の第６実施形態における粉体後供給部の説明に供する説明図である。
【図１９】本発明の第７実施形態の説明に供する平面説明図である。
【図２０】同じく粉体後供給部の構成を説明する平面説明図である。
【図２１】本発明の第８実施形態における造形の流れの説明に供する正面説明図である。
【図２２】本発明の第９実施形態の説明に供する平面説明図である。
【図２３】同じく造形動作における走査の説明に供する平面説明図である。
【図２４】本発明に係る立体造形装置の第２例の斜視説明図である。
【図２５】同じく造形の流れと共に説明する造形部の断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る立体造形装置の第１例の概要について図１ないし図５を参照して説明する。図１は同立体造形装置の概略平面説明図、図２は同じく概略側面説明図、図３は同じく造形部の断面説明図である。なお、図３は造形時の状態で示している。また、図４は同じく具体的構成の要部斜視説明図、図５は同じく造形部の斜視説明図である。
【００１２】
この立体造形装置は、粉体造形装置（粉末造形装置ともいう。）であり、粉体（粉末）が結合された層状造形物である造形層３０が形成される造形部１と、造形部１の層状に敷き詰められた粉体層３１に造形液１０を吐出して立体造形物を造形する造形ユニット５とを備えている。
【００１３】
造形部１は、粉体槽１１と、平坦化部材（リコータ）である回転体としての平坦化ローラ１２などを備えている。なお、平坦化部材は、回転体に代えて、例えば板状部材（ブレード）とすることもできる。
【００１４】
粉体槽１１は、粉体２０を供給する供給槽２１と、造形層３０が積層されて立体造形物が造形される造形槽２２とを有している。供給槽２１の底部は供給ステージ２３として鉛直方向（高さ方向）に昇降自在となっている。同様に、造形槽２２の底部は造形ステージ２４として鉛直方向（高さ方向）に昇降自在となっている。造形ステージ２４上に造形層３０が積層された立体造形物が造形される。
【００１５】
供給ステージ２３は、例えば図４に示すように、モータ２７によって矢印Ｚ方向（高さ方向）に昇降され、造形ステージ２４は、同じく、モータ２８によって矢印Ｚ方向に昇降される。
【００１６】
平坦化ローラ１２は、供給槽２１の供給ステージ２３上に供給された粉体２０を造形槽２２に供給し、平坦化部材である平坦化ローラ１２によって均して平坦化して、粉体層３１を形成する。
【００１７】
この平坦化ローラ１２は、造形ステージ２４のステージ面（粉体２０が積載される面）に沿って矢印Ｙ方向に、ステージ面に対して相対的に往復移動可能に配置され、往復移動機構２５によって移動される。また、平坦化ローラ１２は、モータ２６によって回転駆動される。
【００１８】
一方、造形ユニット５は、造形ステージ２４上の粉体層３１に造形液１０を吐出する液体吐出ユニット５０を備えている。
【００１９】
液体吐出ユニット５０は、キャリッジ５１と、キャリッジ５１に搭載された２つ（１又は３つ以上でもよい。）の液体吐出ヘッド（以下、単に「ヘッド」という。）５２ａ、５２ｂを備えている。
【００２０】
キャリッジ５１は、ガイド部材５４及び５５に移動可能に保持されている。ガイド部材５４及び５５は、両側の側板７０、７０に昇降可能に保持されている。
【００２１】
このキャリッジ５１は、後述するＸ方向走査モータ５５０によってプーリ及びベルトから構成される主走査移動機構を介して主走査方向である矢印Ｘ方向（以下、単に「Ｘ方向」という。他のＹ、Ｚについても同様とする。）に往復移動される。
【００２２】
２つのヘッド５２ａ、５２ｂ（以下、区別しないときは「ヘッド５２」という。）は、液体を吐出する複数のノズルを配列したノズル列がそれぞれ２列配置されている。一方のヘッド５２ａの２つのノズル列は、シアン造形液及びマゼンタ造形液を吐出する。他方のヘッド５２ｂの２つのノズル列は、イエロー造形液及びブラック造形液をそれぞれ吐出する。なお、ヘッド構成はこれに限るものではない。
【００２３】
これらのシアン造形液、マゼンタ造形液、イエロー造形液、ブラック造形液の各々を収容した複数のタンク６０がタンク装着部５６に装着され、供給チューブなどを介してヘッド５２ａ、５２ｂに供給される。
【００２４】
また、キャリッジ５１には造形槽２２に１層の造形層３０を形成するときに、少なくとも当該造形液１０が付着した領域に粉体２０を供給する粉体後供給手段である粉体後供給部８０が一体に備えられている。
【００２５】
また、Ｘ方向の一方側には、液体吐出ユニット５０のヘッド５２の維持回復を行うメンテナンス機構６１が配置されている。
【００２６】
メンテナンス機構６１は、主にキャップ６２とワイパ６３で構成される。キャップ６２をヘッド５２のノズル面（ノズルが形成された面）に密着させ、ノズルから造形液を吸引する。ノズルに詰まった粉体の排出や高粘度化した造形液を排出するためである。その後、ノズルのメニスカス形成（ノズル内は負圧状態である）のため、ノズル面をワイパ６３でワイピング（払拭）する。また、メンテナンス機構６１は、造形液の吐出が行われない場合に、ヘッドのノズル面をキャップ６２で覆い、粉体２０がノズルに混入することや造形液１０が乾燥することを防止する。
【００２７】
造形ユニット５は、ベース部材７上に配置されたガイド部材７１に移動可能に保持されたスライダ部７２を有し、造形ユニット５全体がＸ方向と直交するＹ方向（副走査方向）に往復移動可能である。この造形ユニット５は、後述するモータ５５２を含む走査機構によって全体がＹ方向に往復移動される。
【００２８】
液体吐出ユニット５０は、ガイド部材５４、５５とともに矢印Ｚ方向に昇降可能に配置され、後述するモータ５５１を含む昇降機構によってＺ方向に昇降される。
【００２９】
ここで、造形部１の詳細について説明する。
【００３０】
粉体槽１１は、箱型形状をなし、供給槽２１と造形槽２２の２つの上面が開放された槽を備えている。供給槽２１内部には供給ステージ２３が、造形槽２２内部には造形ステージ２４がそれぞれ昇降可能に配置される。
【００３１】
供給ステージ２３の側面は供給槽２１の内側面に接するように配置されている。造形ステージ２４の側面は造形槽２２の内側面に接するように配置されている。これらの供給ステージ２３及び造形ステージ２４の上面は水平に保たれている。
【００３２】
粉体槽１１の周りには、図５に示すように、上面が開放された凹形状である粉体落下口２９が設けられている（図１ないし図３では省略）。粉体落下口２９には、粉体層３１を形成するときに平坦化ローラ１２によって供給される粉体２０のうちの余剰の粉体２０が落下する。粉体落下口２９に落下した余剰の粉体２０は供給槽２１に粉体を供給する粉体供給装置に戻される。
【００３３】
供給槽２１上には図９の粉体供給装置５５４が配置される。造形の初期動作時や供給槽２１の粉体量が減少した場合に、粉体供給装置５５４を構成するタンク内の粉体を供給槽２１に供給する。粉体供給のための粉体搬送方法としては、スクリューを利用したスクリューコンベア方式や、エアーを利用した空気輸送方式などが挙げられる。
【００３４】
平坦化ローラ１２は、供給槽２１から粉体２０を造形槽２２へと移送供給して、表面を均すことで平坦化して所定の厚みの層状の粉体である粉体層３１を形成する。
【００３５】
この平坦化ローラ１２は、造形槽２２及び供給槽２１の内寸（即ち、粉体が供される部分又は仕込まれている部分の幅）よりも長い棒状部材であり、往復移動機構２５によってステージ面に沿ってＹ方向（副走査方向）に往復移動される。
【００３６】
この平坦化ローラ１２は、モータ２６によって回転されながら、供給槽２１の外側から供給槽２１及び造形槽２２の上方を通過するようにして水平移動する。これにより、粉体２０が造形槽２２上へと移送供給され、平坦化ローラ１２が造形槽２２上を通過しながら粉体２０を平坦化することで粉体層３１が形成される。
【００３７】
また、図２にも示すように、平坦化ローラ１２の周面に接触して、平坦化ローラ１２に付着した粉体２０を除去するための粉体除去部材である粉体除去板１３が配置されている。
【００３８】
粉体除去板１３は、平坦化ローラ１２の周面に接触した状態で、平坦化ローラ１２とともに移動する。また、粉体除去板１３は、平坦化ローラ１２が平坦化を行うときの回転方向に回転するときにカウンタ方向になる状態で配置されている。
【００３９】
本実施形態では、造形部１の粉体槽１１が供給槽２１と造形槽２２の二つの槽を有する構成としているが、造形槽２２のみとして、造形槽２２に粉体供給装置から粉体を供給して、平坦化手段で平坦化する構成とすることもできる。
【００４０】
次に、上記立体造形装置の制御部の概要について図６を参照して説明する。図６は同制御部のブロック図である。
【００４１】
制御部５００は、この立体造形装置全体の制御を司るＣＰＵ５０１と、ＣＰＵ５０１に本発明に係わる制御を含む立体造形動作の制御を実行させるためのプログラムを含むプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ５０２と、造形データ等を一時格納するＲＡＭ５０３とを含む主制御部５００Ａを備えている。
【００４２】
制御部５００は、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）５０４を備えている。また、制御部５００は、画像データに対する各種信号処理等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ５０５を備えている。
【００４３】
制御部５００は、外部の造形データ作成装置６００から造形データを受信するときに使用するデータ及び信号の送受を行うためのＩ／Ｆ５０６を備えている。なお、造形データ作成装置６００は、最終形態の造形物を各造形層にスライスした造形データを作成する装置であり、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置で構成されている。
【００４４】
制御部５００は、各種センサの検知信号を取り込むためのＩ／Ｏ５０７を備えている。
【００４５】
制御部５００は、液体吐出ユニット５０の各ヘッド５２を駆動制御するヘッド駆動制御部５０８を備えている。
【００４６】
制御部５００は、液体吐出ユニット５０のキャリッジ５１をＸ方向（主走査方向）に移動させるＸ方向走査機構５５０を構成するモータを駆動するモータ駆動部５１０と、造形ユニット５をＹ方向（副走査方向）に移動させるＹ方向走査機構５５２を構成するモータを駆動するモータ駆動部５１２を備えている。
【００４７】
制御部５００は、液体吐出ユニット５０のキャリッジ５１をＺ方向に移動（昇降）させるＺ方向昇降機構５５１を構成するモータを駆動するモータ駆動部５１１を備えている。なお、矢印Ｚ方向への昇降は造形ユニット５全体を昇降させる構成とすることもできる。
【００４８】
制御部５００は、供給ステージ２３を昇降させるモータ２７を駆動するモータ駆動部５１３と、造形ステージ２４を昇降させるモータ２８を駆動するモータ駆動部５１４を備えている。
【００４９】
制御部５００は、平坦化ローラ１２を移動させる往復移動機構２５のモータ５５３を駆動するモータ駆動部５１５と、平坦化ローラ１２を回転駆動するモータ２６を駆動する５１６を備えている。
【００５０】
制御部５００は、供給槽２１に粉体２０を供給する粉体供給装置５５４を駆動する供給系駆動部５１７と、液体吐出ユニット５０のメンテナンス機構６１を駆動するメンテナンス駆動部５１８を備えている。
【００５１】
制御部５００は、粉体後供給部８０から粉体２０の供給を行わせる後供給駆動部５１９を備えている。
【００５２】
制御部５００のＩ／Ｏ５０７には、装置の環境条件としての温度及び湿度を検出する温湿度センサ５６０などの検知信号やその他のセンサ類の検知信号が入力される。
【００５３】
制御部５００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル５２２が接続されている。
【００５４】
なお、造形データ作成装置６００と立体造形装置（粉体積層造形装置）６０１によって造形装置が構成される。
【００５５】
次に、造形の流れについて図７も参照して説明する。図７は造形の流れの説明に供する模式的説明図である。
【００５６】
造形槽２２の造形ステージ２４上に、１層目の造形層３０が形成されている状態から説明する。
【００５７】
この造形層３０上に次の造形層３０を形成するときには、図７（ａ）に示すように、供給槽２１の供給ステージ２３をＺ１方向に上昇させ、造形槽２２の造形ステージ２４をＺ２方向に下降させる。
【００５８】
このとき、造形槽２２の上面（粉体層表面）と平坦化ローラ１２の下部（下方接線部）との間隔がΔｔ１となるように造形ステージ２４の下降距離を設定する。この間隔Δｔ１が次に形成する粉体層３１の厚さに相当する。間隔Δｔ１は、数十〜１００μｍ程度であることが好ましい。
【００５９】
次いで、図７（ｂ）に示すように、供給槽２１の上面レベルよりも上方に位置する粉体２０を、平坦化ローラ１２を順方向（矢印方向）に回転しながらＹ２方向（造形槽２２側）に移動することで、粉体２０を造形槽２２へと移送供給する（粉体供給）。
【００６０】
さらに、図７（ｃ）に示すように、平坦化ローラ１２を造形槽２２の造形ステージ２４のステージ面と平行に移動させ、図７（ｄ）に示すように、造形ステージ２４の造形層３０上で所定の厚さΔｔ１になる粉体層３１を形成する（平坦化）。粉体層３１を形成後、平坦化ローラ１２は、図７（ｄ）に示すように、Ｙ１方向に移動されて初期位置に戻される。
【００６１】
ここで、平坦化ローラ１２は、造形槽２２及び供給槽２１の上面レベルとの距離を一定に保って移動できるようになっている。一定に保って移動できることで、平坦化ローラ１２で粉体２０を造形槽２２の上へと搬送させつつ、造形槽２２上又は既に形成された造形層３０の上に均一厚さΔｔ１の粉体層３１を形成できる。
【００６２】
その後、図７（ｅ）に示すように、液体吐出ユニット５０のヘッド５２から造形液１０の液滴を吐出して、次の粉体層３１に造形層３０を積層形成する（造形）。
【００６３】
なお、造形層３０は、例えば、ヘッド５０から吐出された造形液１０が粉体２０と混合されることで、粉体２０に含まれる接着剤が溶解し、溶解した接着剤同士が結合して粉体２０が結合されることで形成される。
【００６４】
次いで、上述した粉体供給・平坦化よる粉体層３１を形成する工程、ヘッド５２による造形液吐出工程を繰り返して新たな造形層３０を形成する。このとき、新たな造形層３０とその下層の造形層３０とは一体化して三次元形状造形物の一部を構成する。
【００６５】
以後、粉体の供給・平坦化よる粉体層３１を形成する工程、ヘッド５２による造形液吐出工程を必要な回数繰り返すことによって、三次元形状造形物（立体造形物）を完成させる。
【００６６】
次に、上記立体造形装置で使用する立体造形用粉末材料（粉体）及び造形液の一例について説明する。なお、以下で説明する粉体及び造形液に限定されるものではない。
【００６７】
立体造形用粉末材料は、基材と、この基材を平均厚み５ｎｍ〜５００ｎｍで被覆し、造形液としての架橋剤含有水の作用により溶解し架橋可能な水溶性有機材料とを有してなる。
【００６８】
この立体造形用粉末材料においては、基材を被覆する水溶性有機材料が、架橋剤含有水の作用により溶解し架橋可能であるため、水溶性有機材料に架橋剤含有水が付与されると、水溶性有機材料は、溶解すると共に、架橋剤含有水に含まれる架橋剤の作用により架橋する。
【００６９】
これにより、上記立体造形用粉末材料を用いて薄層（粉体層）を形成し、粉体層に架橋剤含有水を造形液１０として吐出することで、粉体層においては、溶解した水溶性有機材料が架橋する結果、粉体層が結合硬化して造形層３０が形成される。
【００７０】
このとき、基材を被覆する水溶性有機材料の被覆量が平均厚みで５ｎｍ〜５００ｎｍであるため、水溶性有機材料が溶解したときに基材の周囲に必要最小量だけ存在し、これが架橋して三次元ネットワークを形成するため、粉体層の硬化は寸法精度良く、かつ、良好な強度をもって行われる。
【００７１】
この操作を繰り返すことにより、簡便かつ効率的に、焼結等の前に型崩れが生ずることなく、寸法精度良く複雑な立体造形物を形成することができる。
【００７２】
−基材−
基材としては、粉末ないし粒子の形態を有する限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その材質としては、例えば、金属、セラミックス、カーボン、ポリマー、木材、生体親和材料、などが挙げられるが、高強度な立体造形物を得る観点からは、最終的に焼結処理が可能な金属、セラミックスなどが好ましい。
【００７３】
金属としては、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）鋼、鉄、銅、チタン、銀などが好適に挙げられ、該ステンレス（ＳＵＳ）鋼としては、例えば、ＳＵＳ３１６Ｌなどが挙げられる。
【００７４】
セラミックスとしては、例えば、金属酸化物などが挙げられ、具体的には、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）などが挙げられる。
【００７５】
カーボンとしては、例えば、グラファイト、グラフェン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、フラーレンなどが挙げられる。
【００７６】
ポリマーとしては、例えば、水に不溶な公知の樹脂などが挙げられる。
【００７７】
木材としては、例えば、ウッドチップ、セルロースなどが挙げられる。
【００７８】
生体親和材料としては、例えば、ポリ乳酸、リン酸カルシウムなどが挙げられる。
【００７９】
これらの材料は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００８０】
なお、基材として、これらの材料で形成された市販品の粒子ないし粉末を使用することができる。市販品としては、例えば、ＳＵＳ３１６Ｌ（山陽特殊鋼製、ＰＳＳ３１６Ｌ）、ＳｉＯ２（トクヤマ製、エクセリカＳＥ−１５）、ＡｌＯ２（大明化学工業製、タイミクロンＴＭ−５Ｄ）、ＺｒＯ２（東ソー製、ＴＺ−Ｂ５３）などが挙げられる。
【００８１】
また、基材としては、水溶性有機材料との親和性を高める目的等で、公知の表面（改質）処理がされていてもよい。
【００８２】
−水溶性有機材料−
水溶性有機材料としては、水に溶解し、架橋剤の作用により架橋可能な性質を有するものであれば、換言すれば、水溶性であって架橋剤によって架橋可能である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００８３】
ここでは、水溶性有機材料の水溶性は、例えば、３０℃の水１００ｇに水溶性有機材料を１ｇ混合して撹拌したとき、その９０質量％以上が溶解するものを意味する。
【００８４】
また、水溶性有機材料としては、その４質量％（ｗ／ｗ％）水溶液の２０℃における粘度が、４０ｍＰａ・ｓ以下であるものが好ましく、１〜３５Ｐａ・ｓであるものがより好ましく、５〜３０ｍＰａ・ｓであるものが特に好ましい。
【００８５】
水溶性有機材料の粘度が、４０ｍＰａ・ｓを超えると、立体造形用粉末材料に架橋剤含有水を付与して形成した立体造形物用粉末材料（粉体層）による硬化物（立体造形物、焼結用硬化物）の強度が充分でないことがあり、その後の焼結等の処理ないし取扱い時に型崩れ等の問題が生ずることがある。また、立体造形用粉末材料に架橋剤含有水を付与して形成した立体造形物用粉末材料（粉体層）による硬化物（立体造形物、焼結用硬化物）の寸法精度が充分でないことがある。
【００８６】
水溶性有機材料の粘度は、例えば、ＪＩＳＫ７１１７に準拠して測定することができる。
【００８７】
−架橋剤含有水−
造形液である架橋剤含有水としては、水性媒体中に架橋剤を含有するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。なお、架橋剤含有水は、水性媒体、架橋剤のほか、必要に応じて適宜選択したその他の成分を含有していてもよい。
【００８８】
その他の成分としては、架橋剤含有水を付与する手段の種類、使用頻度や量などの諸条件を考慮して適宜選択することができる。例えば、液体吐出法によって架橋剤含有水を付与する場合には、液体吐出ヘッドのノズルへの目詰り等の影響を考慮して選択することができる。
【００８９】
水性媒体としては、例えば、水、エタノール等のアルコール、エーテル、ケトン、などが挙げられるが、水が好ましい。なお、水性媒体は、水がアルコール等の水以外の成分を若干量含有するものであってもよい。
【００９０】
上述した立体造形物用粉末材料及び造形液としての架橋剤含有水を使用することで、粉体（基材）を接着させるためのバインダーを液体吐出ヘッドから吐出する構成に比べて、ノズルの目詰まりが少なく、ヘッドの耐久性が向上する。
【００９１】
次に、粉体層領域内での造形液の吐出から次層の粉体供給まで時間のばらつきの発生について図８を参照して説明する。図８は同説明に供する説明図である。
【００９２】
キャリッジ５１に造形液１０を吐出するヘッド５２を搭載し、キャリッジ５１を主走査方向（Ｘ方向）に移動させて造形液１０を粉体層３１上に吐出するとき、主走査方向の位置及び副走査方向の位置によって、造形液１０が吐出されて着弾するタイミングが異なることになる。
【００９３】
説明を簡単にするため、図８（ａ）に示すように、粉体層３１の全領域を主走査方向及び副走査方向で２分割して領域Ａ１〜Ａ４とする。
【００９４】
このとき、キャリッジ５１の片方向移動で造形液１０を吐出して造形層３０を形成する場合、まず、キャリッジ５１を主走査方向（Ｘ方向）に移動させて造形液１０を吐出する。これにより、粉体層３１上の領域Ａ１、Ａ２の順に造形液１０が付着し、造形液１０が付着した領域の粉体２０が液架橋力で結合される（造形される）。
【００９５】
次いで、キャリッジ５１を初期位置に戻し、副走査方向（Ｙ方向）に移動させ、キャリッジ５１をＸ方向に移動させて造形液１０を吐出する。これにより、粉体層３１上の領域Ａ３、Ａ４の順に造形液１０が付着し、造形液１０が付着した領域の粉体２０が液架橋力で結合される（造形される）。
【００９６】
そして、１つの粉体層３１に対する造形層３０の造形が完了した後、例えば図８（ｂ）に示すように、平坦化ローラ１２を矢印方向に移動させて粉体供給・平坦化を行うときには、領域Ａ１、Ａ２に共に粉体２０が供給され、領域Ａ１、Ａ２への粉体供給完了後に領域Ａ３、Ａ４に共に粉体２０が供給される。
【００９７】
そうすると、領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４相互間では、造形液１０が付着してから粉体２０が造形液付着領域に供給されるまで時間（これを「造形液付着から粉体供給までの時間」という。）がそれぞれ異なることになる。例えば、領域Ａ１への造形液付着から粉体供給までの時間は、領域Ａ４への造形液吐出から粉体供給までの時間に比べて長くなることになる。
【００９８】
次に、粉体層領域内での造形液付着から粉体供給まで時間のばらつきが立体造形物の品質に与える影響について図９及び図１０を参照して説明する。図９及び図１０は同説明に供する説明図である。
【００９９】
まず、図９を参照して、造形液付着から粉体供給までの時間が長い場合について説明する。
【０１００】
図９（ａ）に示すように粉体層３１に造形液１０が吐出されて付着すると、造形液１０が粉体層３１に浸透を開始する。これにより、粉体層３１内に浸透した造形液１０による液架橋力によって粉体２０が結合されて造形層３０となる。
【０１０１】
そして、時間の経過とともに、図９（ｂ）に示すように、造形液１０は粉体層３１に浸透し、最終的には、図９（ｃ）に示すように、造形液１０はすべて粉体層３１に浸透する。
【０１０２】
ところが、この状態のまま造形液１０の乾燥が進むと、図９（ｄ）に示すように、造形層３０の端部に反りや収縮が発生したり、造形層３０内での粉体２０の結合が強くなったりする。そのため、造形層３０上に供給される次層の粉体２０との結合が弱くなり、連続する造形層３０間で層間隙間が発生し、立体造型物の密度が不均一になるとともに、密度が低下する。
【０１０３】
次に、図１０を参照して、造形液付着から粉体供給までの時間が短い場合について説明する。
【０１０４】
造形液１０が吐出されて粉体層３１に付着したときから粉体供給まで時間が短い領域に関しては、図１０（ａ）に示すように、造形液１０が粉体層３１に浸透し切る前に、平坦化ローラ１２によって粉体２０が供給されることがある。
【０１０５】
この場合には、図１０（ｂ）に示すように、造形液１０が押し込まれて目的とする造形領域から外れ、立体造型物の形状精度が低下する。あるいは、造形液１０の染み込み量が足りないことで、層間隙間が生じて立体造型物の密度が低下する。
【０１０６】
さらに、平坦化部材（平坦化ローラ、もしくは、平坦化ブレード）に造形液が付着し、平坦化精度が悪化し、空隙などを発生させることで、立体造型物の密度が低下することもある。
【０１０７】
そこで、本発明では、造形液の吐出に続いて粉体を供給することで、造形液付着から粉体供給までの時間のばらつきを低減するようにしている。
【０１０８】
本発明の第１実施形態について図１１及び図１２も参照して説明する。図１１は同実施形態の説明に供するキャリッジ部分の模式的正面説明図、図１２は同じく造形液付着と粉体供給の順序の説明に供する説明図である。
【０１０９】
本実施形態においては、ヘッド５２によって吐出された造形液１０によって形成される造形槽２２の造形層３０上に粉体２０を供給する粉体後供給手段としての粉体後供給部８０を備えている。
【０１１０】
ここで、粉体後供給部８０は、前述したように例えばキャリッジ５１に搭載され、液体吐出手段であるヘッド５２と粉体後供給手段である粉体後供給部８０とは、造形槽２２に対して、相対的に、同じ方向に移動可能に配置されている。
【０１１１】
この場合、造形層３０を形成するときのキャリッジ５１の移動方向において、粉体後供給部８０はヘッド５２より上流側に配置されている。つまり、粉体後供給部８０は、ヘッド５２が造形液１０を吐出するときの移動方向において、ヘッド５２に後行して、造形槽２２に対して相対的に移動可能に配置される。
【０１１２】
この粉体後供給部８０から供給する粉体２０の量は、１層分の粉体層３１を形成可能な粉体量よりも少なくしている。
【０１１３】
また、粉体後供給部８０の粉体供給面と粉体層３１（粉体槽２２の上面）との間隔（ギャップ）Ｇ２は、ヘッド５２の造形液吐出面と粉体層３１（粉体槽２２の上面）との間隔（ギャップ）Ｇ１よりも小さく（Ｇ２＜Ｇ１）している。
【０１１４】
次に、このように構成した本実施形態の作用について説明する。
【０１１５】
ここでは、前述した図８で説明したと同様に、図１２に示すように、粉体層３１の全領域を主走査方向及び副走査方向でそれぞれ２分割して領域Ａ１〜Ａ４とする。
【０１１６】
そして、キャリッジ５１の片方向移動で造形液１０を吐出して造形層３０を形成するものとする。
【０１１７】
この場合、前述した図８と同様に、キャリッジ５１を主走査方向（Ｘ方向）に移動させて造形液１０を吐出することで、粉体層３１上の領域Ａ１、Ａ２の順に造形液１０が付着する。次いで、キャリッジ５１を初期位置に戻し、副走査方向（Ｙ方向）に移動させ、キャリッジ５１をＸ方向に移動させて造形液１０を吐出することで、粉体層３１上の領域Ａ３、Ａ４の順に造形液１０が付着する。
【０１１８】
したがって、領域Ａ１→Ａ２→Ａ３→Ａ４の順に造形液１０が付着して造形層３０が形成される。
【０１１９】
このようにキャリッジ５１を主走査方向に移動させてヘッド５２から造形液１０を吐出して１層の造形層３０を形成するとき、図１１に示すように、ヘッド５０の移動に後行する（後続して移動する）粉体後供給部８０から造形液１０が付着された領域に粉体２０を供給する。つまり、１層の造形層３０の形成が完了する前に粉体２０の供給を開始する。
【０１２０】
このとき、粉体後供給部８０からの粉体２０の供給は、領域Ａ１→Ａ２→Ａ３→Ａ４の順に行われるので、領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４において、造形液１０の付着から粉体２０の供給までの時間のばらつきが低減する。
【０１２１】
したがって、造形液１０が付着してから粉体２０が供給されるまでの時間が長い領域における、前述した造形層３０の端部の反り、連続する造形層３０の層間隙間の発生を防止でき、立体造形物の密度低下を防止できる。
【０１２２】
また、造形液１０が付着してから粉体２０の供給までの時間が短い領域における、造形液１０が染み込む前に造形液１０が押し込まれること、平坦化ローラ１２に造形液１０が付着することを防止でき、平坦化精度低下や立体造形物の部分的な密度低下を防止できる。
【０１２３】
この点について、図１３を参照して具体的に説明する。図１３は本実施形態における造形動作の流れの説明に供する説明図である。
【０１２４】
図１３（ａ）に示すように粉体層３１に造形液１０が吐出されて付着すると、造形液１０が粉体層３１に浸透を開始する。これにより、粉体層３１内に浸透した造形液１０による液架橋力によって粉体２０が結合されて造形層３０となる。
【０１２５】
そして、粉体層３１に造形液１０の付着した後、図１３（ｂ）に示すように、粉体後供給部８０から粉体２０が例えば振り掛けられて造形層３０を覆うように供給される。粉体後供給部８０は、ヘッド５２から吐出された造形液１０が付着した領域に対向したときには粉体２０が供給される状態になっている。
【０１２６】
これにより、図１３（ｃ）に示すように、造形液１０の付着領域が粉体２０で覆われ、粉体層３１に浸透しきっていない造形液１０による液架橋力によって、供給された粉体２０が結合されて粉体層３１内の造形層３０と一体になる。
【０１２７】
つまり、ここでは、粉体後供給手段からの粉体供給は、先に付着して粉体層３０内に浸透しきっていない造形液１０による液架橋力で後で供給された粉体２０が結合されて粉体層３１内の造形層３０と一体になる時間内に行うようにしている。
【０１２８】
そして、１つの造形層３０の造形完了後、図１３（ｄ）に示すように、平坦化ローラ１２によって供給槽２１から粉体２０が供給され、造形槽２２で平坦化されて、次の粉体層３１が形成される。
【０１２９】
その後、図１３（ｅ）に示すように、造形液１０を吐出して粉体層３１に造形層３０を形成したとき、図１３（ｆ）に示すように、下層の造形層３０の表面に粉体２０が供給されて液架橋が進行しているので、上層の造形層３０との間で層間隙間が生じなくなる。
【０１３０】
このように、液体吐出手段であるヘッド５２を造形槽２２に対して相対的に移動しながら、粉体層３１上に造形液１０を吐出して層状造形物である造形層３０を形成するとき、造形液１０の吐出後、粉体後供給部８０から、少なくとも造形液１０が付着した領域に粉体２０を供給する。
【０１３１】
つまり、層状に敷き詰められた粉体２０（粉体層３１）に対して、粉体２０を結合させる造形液１０を吐出して１層の層状造形物である造形層３０を形成するとき、造形液１０を吐出する工程と、造形液１０の吐出に続いて、少なくとも造形液１０が付着した領域に、粉体２０を少なくとも振り掛けて供給する工程とを行う。
【０１３２】
これにより、造形槽２２内において造形液１０が付着する順（造形順）と、粉体２０が供給される順が同じになり、造形液付着から粉体供給までの時間が造形槽２２内でほぼ均一になる。
【０１３３】
したがって、造形液１０の吐出（粉体層３１への付着）から粉体２０の供給までの時間のばらつきが低減し、立体造形物の密度の低下やばらつきが低減する。また、平坦化ローラへの粉体の付着による立体造形物の部分的な精度低下や密度低下を防止できる。これにより、立体造形物の品質を向上させることができる。
【０１３４】
この場合、キャリッジ５１に粉体後供給部８０を搭載することで、ヘッド５２の造形液吐出（粉体への造形液付着）から粉体後供給部８０による粉体供給までの時間の管理が容易になり、粉体後供給部８０のヘッド５２に対する後続移動を簡単に行うことができる。
【０１３５】
また、粉体後供給部８０の粉体供給面と粉体槽２２の上面とのギャップＧ２を、ヘッド５２の造形液吐出面と粉体槽２２の上面とのギャップＧ１よりも小さく（Ｇ２＜Ｇ１）することで、粉体２０を供給するときに、粉体２０のヘッド５２のノズル側への回り込みを低減でき、ヘッド５２のノズルの目詰まりを防止できる。
【０１３６】
造形槽２２の上面と造形液１０が吐出されるノズル面とのギャップＧ１は、１〜２ｍｍとするのが好ましいが、装置の保管環境の温度・湿度や造形液の粘度や造形液を吐出する駆動波形によって変更することができる。この場合には、前述したように、キャリッジ５１をＺ方向に昇降させることで行う。
【０１３７】
なお、上記のようにキャリッジ５１が副走査方向に改行を実施する場合、ｎ行目と（ｎ＋１）行目のつなぎ目となる造形領域においては、造形液付着領域を重ねて造形液を吐出することで、ｎ行目での乾燥した造形領域と（ｎ＋１）行目の造形領域を結合させる。この場合、造形液重ね領域の面積は、粉体の特性、造形液の特性、粉体保管状況、造形液の吐出量などよって設定するが、できるだけ小さいことが好ましい。
【０１３８】
本実施形態において、粉体後供給部８０から供給する粉体２０の量は、１層分の粉体層３１を形成可能な量とすることもできる。この場合には、造形層３０の造形完了後に平坦化ローラ１２を移動させて平坦化工程を行うようにすればよい。
【０１３９】
また、粉体２０を供給する領域は、造形液１０が吐出された（着弾した）領域部分とすることもできる。このようにしても、造形層３０の造形完了後に１層分の粉体層３１を形成可能な量の粉体を供給すればよい。ただし、粉体後供給部８０からの粉体供給領域は、ヘッド５０のノズル列長さ分の領域とする方が、供給制御が簡単になる。
【０１４０】
次に、本発明の第２実施形態について図１４を参照して説明する。図１４は同実施形態の説明に供するキャリッジ部分の模式的正面説明図である。
【０１４１】
本実施形態では、キャリッジ５１に粉体後供給部８０を搭載し、かつ、粉体後供給部８０は矢印方向に移動可能として、主走査方向位置を調整可能に配置している。ここでは、粉体後供給部８０は、キャリッジ５１に設けたＸ方向に沿う案内溝５１ａに支持部５１ｂを移動可能に嵌め合わせている。支持部５１ｂは粉体後供給部８０をキャリッジ５１に固定する手段も兼ねている。
【０１４２】
これにより、ヘッド５２と粉体後供給部８０との主走査方向の間隔を調整することができる。例えば、造形液１０と粉体２０との接触角が高い場合、すなわち、造形液１０の浸透に時間がかかるような場合には、ヘッド５２と粉体後供給部８０との主走査方向の間隔を広くして、造形液の付着から粉体の供給までの時間を長くすることができる。
【０１４３】
このように、ヘッド５２と粉体後供給部８０との主走査方向の間隔を調整可能（可変できる）とすることで、造形液の特性、粉体の特性、装置の環境などに応じて、間隔を調整し、造形液の付着から粉体供給までの時間を変化させることができる。
【０１４４】
すなわち、ヘッド５２と粉体後供給部８０を同じ主走査駆動機構で移動させるときには、移動開始タイミングは同じになるので、造形液吐出から粉体後供給部８０による粉体供給までの時間は、ヘッド５２と粉体後供給部８０との主走査方向の間隔と、主走査速度で定まることになる。
【０１４５】
したがって、機械的にヘッド５２と粉体後供給部８０との主走査方向の間隔（距離）を調整できるようにすることで、造形液付着から粉体後供給部８０による粉体供給までの時間調整が可能になり、適切なタイミングで粉体供給を行うことができるようになる。
【０１４６】
なお、粉体供給後手段としての粉体後供給部８０の移動機構と、キャリッジ５１との移動機構とを別機構として、独立して移動させることができるようにすれば、移動開始タイミングをずらすことで、造形液付着から粉体後供給部８０による粉体供給までの時間調整を行うことができる。
【０１４７】
次に、本発明の第３実施形態について図１５を参照して説明する。図１５は同実施形態の説明に供する模式的正面説明図である。
【０１４８】
本実施形態では、粉体後供給部８０と直近のヘッド５２との間に、仕切り板８１を配置している。
【０１４９】
これにより、粉体後供給部８０から供給される粉体２０がヘッド５２側に回り込むことを防止できるので、ヘッド５２のノズル詰まりによる造形密度低下や造形精度低下の発生を防止できる。
【０１５０】
仕切り板８１は、キャリッジ５１とユニット化し、あるいは、粉体後供給部８０とユニット化することもできる。
【０１５１】
仕切り板８１は、供給された粉体２０や吐出された造形液１０のミストが付着しないよう、除電性の材料で形成し、あるいは、除電手段を備えることが好ましい。
【０１５２】
仕切り板８１の先端と造形槽２２の上面とのギャップＧ３は、粉体後供給部８０の粉体供給面と造形槽２２の上面とのギャップＧ２よりも小さく（Ｇ３＜Ｇ２）することが好ましい。
【０１５３】
これにより、より確実に粉体の回り込みを防止できる。
【０１５４】
次に、本発明の第４実施形態について図１６を参照して説明する。図１６は同実施形態の説明に供する模式的正面説明図である。
【０１５５】
本実施形態では、主走査方向において、キャリッジ５１（２つのヘッド５２）の両側に、粉体後供給手段としての粉体後供給部８０、８０を配置している。
【０１５６】
これにより、キャリッジ５１の往路移動（Ｘ１方向）及び復路移動（Ｘ２方向）の双方向のいずれでも造形液１０を吐出し、造形液吐出後に造形液付着領域に粉体２０を供給することができる。
【０１５７】
なお、この場合、前記第３実施形態の仕切り板８１をそれぞれ両側に配置することもできる。
【０１５８】
次に、本発明の第５実施形態について図１７を参照して説明する。図１７は同実施形態における粉体後供給部の説明に供する説明図である。
【０１５９】
粉体後供給部８０は、粉体２０を収容する粉体収容部８２を有し、粉体収容部８２には粉体２０を供給する粉体供給口８３が設けられ、粉体供給口８３の直前の上流側にメッシュ部材８４が配置されている。
【０１６０】
また、粉体収容部８２の外側に、粉体供給口８３付近の粉体２０に振動を与える振動付与手段として振動子８５を設けている。
【０１６１】
このように構成したので、メッシュ部材８４を通じて粉体２０が供給されることで、装置の使用環境などによる粉体凝集を低減した状態で粉体２０を供給することができる。
【０１６２】
特に、振動子８５を設けて粉体供給を行うときに粉体供給口８３付近を振動させることで、メッシュ部材８４で粉体２０を篩うことができ、より確実に凝集を低減することができる。
【０１６３】
なお、粉体供給口８３を開閉するシャッタ部材を設けることで、粉体供給が不要な場合には粉体供給口８３を閉じておくことができる。
【０１６４】
次に、本発明の第６実施形態について図１８を参照して説明する。図１８は同実施形態における粉体後供給部の説明に供する説明図である。
【０１６５】
粉体後供給部８０は、粉体２０を収容する粉体収容部８２を有し、粉体収容部８２には粉体２０を供給する粉体供給口８３が設けられ、粉体供給口８３の直前の上流側にメッシュ部材８４が配置されている。
【０１６６】
そして、粉体収容部８２内に、粉体２０を攪拌する攪拌部材８６を矢印方向に回転可能に配置している。
【０１６７】
このように構成したので、メッシュ部材８４を通じて粉体２０が供給されることで、装置に使用環境などによる粉体凝集を低減した状態で粉体２０を供給することができる。そして、攪拌部材８６で攪拌することによって、より確実に粉体の凝集を低減することができる。
【０１６８】
なお、ここでも、粉体供給口８３を開閉するシャッタ部材を設けることで、粉体供給が不要な場合に粉体供給口８３を閉じておくことができる。
【０１６９】
また、上記第５実施形態と第６実施形態とを組み合わせることもできる。
【０１７０】
次に、本発明の第７実施形態について図１９及び図２０を参照して説明する。図１９は同実施形態の説明に供する平面説明図、図２０は同じく粉体後供給部の構成を説明する平面説明図である。
【０１７１】
本実施形態では、液体吐出手段として、液体吐出手段の移動方向と直交する方向において、造形槽２２の幅分の領域に造形液を吐出可能なライン型液体吐出ヘッド（以下、「ヘッド」という。）１５２を使用している。ヘッド１５２は、１つの長尺のヘッドで構成することも、複数のヘッドを並べて配置して構成することもできる。
【０１７２】
また、粉体後供給手段としても、液体吐出手段の移動方向と直交する方向において、造形槽２２の幅分の供給領域を有する粉体後供給部１８０を使用している。また、ここでは、粉体後供給部１８０には、前記第５実施形態と同様に、複数の振動子８５を取り付けている。
【０１７３】
また、平坦化ローラ１２とヘッド１５２及び粉体後供給部１８０の移動方向とは同じ方向としている。
【０１７４】
このようにライン型液体吐出ヘッドを使用することで、改行が不要になり、生産性の向上につながる。また、改行部（つなぎ部）における造形液の重ね領域が不要になるため、造型物の精度や密度の均一化を向上することができる。
【０１７５】
また、粉体後供給部１８０には複数の振動子８５を設けているので、駆動する振動子８５を選択することで、造形液１０が吐出された造形層３０及びその近傍のみに粉体２０を選択的に供給することもできる。
【０１７６】
なお、前記第６実施形態のように、攪拌部材８６を設ける場合も、複数の攪拌部材を設けることで、効率的な攪拌を行うことができる。
【０１７７】
次に、本発明の第８実施形態について図２１を参照して説明する。図２１は同実施形態における造形の流れの説明に供する正面説明図である。
【０１７８】
本実施形態では、液体吐出手段であるヘッド１５２の移動方向において、造形槽２２を挟んで両側に供給槽２１、２１が配置され、各供給槽２１、２１の外側に平坦化ローラ１２、１２がそれぞれ配置されている。
【０１７９】
また、前記第４実施形態と同様に、ヘッド１５２の移動方向において、ヘッド１５２を挟んで両側に粉体後供給部１８０、１８０を配置している。
【０１８０】
このように構成したので、図２１（ａ）に示すように、ヘッド１５２及び粉体後供給部１８０をＹ１方向に移動させて造形液の吐出と粉体供給とを行いながら造形槽２２に造形層３０を形成する。その後、図２１（ｂ）に示すように、一方の平坦化ローラ１２をＹ１方向に移動させて供給槽２１から造形槽２２に粉体２０を供給して平坦化し次の粉体層を形成する。
【０１８１】
次いで、図２１（ｃ）に示すように、ヘッド１５２及び粉体後供給部１８０をＹ１方向に移動させて造形液の吐出と粉体供給とを行いながら造形槽２２に造形層３０を形成する。その後、図２１（ｄ）に示すように、他方の平坦化ローラ１２をＹ２方向に移動させて供給槽２１から造形槽２２に粉体２０を供給して平坦化し次の粉体層を形成する。
【０１８２】
このようにして、造形槽２２の両側から粉体の供給及び平坦化を行なうことで、造形効率、生産性を向上することができる。
【０１８３】
次に、本発明の第９実施形態について図２２及び図２３を参照して説明する。図２２は同実施形態の説明に供する平面説明図、図２３は同じく造形動作における走査の説明に供する平面説明図である。なお、図示を簡略化するために、Ｙ方向において図示の全域を、ヘッド５２は造形液吐出可能領域（ノズル列のＹ方向の長さ）とし、粉体供給部８０は粉体供給口（供給口開口領域）とする。
【０１８４】
本実施形態では、Ｙ方向において、ヘッド５２（造形液吐出可能領域）に対して粉体後供給部８０（供給口開口領域）を上流側にずらして配置している。
【０１８５】
これにより、ヘッド５２をＸ方向にスキャンして造形液を吐出するとき、粉体後供給部８０から供給される粉体２０が、次のスキャン領域まで侵入して落ちることを低減できる。したがって、粉体層３１の次のスキャン領域における厚みが変化せず、積層方向での寸法精度の低下を抑制できる。
【０１８６】
この場合、図２３に示すように、例えば、造形領域２４０について、ｎスキャン目で造形が終了するとき、ヘッド５２と粉体後供給部８０とのずれ領域Ｓａにはｎスキャン目で粉体２０が供給されていないので、粉体供給のためのスキャン（（ｎ＋１）スキャン目）を行うようにしている。
【０１８７】
次に、立体造形装置の第２例について図２４及び図２５を参照して説明する。図２４は同装置の平面説明図、図２５は同じく造形の流れと共に説明する造形部の断面説明図である。
【０１８８】
この立体造形装置は、粉体積層造形装置であり、前述した第１例の立体造形装置と同様に、粉体（粉末）が結合された層状造形物である造形層３０が形成される造形部１と、造形部１の層状に敷き詰められた粉体層３１に造形液１０を吐出して立体造形物を造形する造形ユニット５とを備えている。
【０１８９】
造形部１は造形槽２２のみを有し、粉体供給装置から造形槽２２に粉体供給する構成としている。
【０１９０】
造形ユニット５は、液体吐出ユニット５０がガイド部材５４、５５でＸ方向（主走査方向）に往復移動可能に支持されている。
【０１９１】
なお、その他の構成は前記第１例の立体造形装置と同様である。
【０１９２】
この立体造形装置では、図２５（ａ）に示すように、造形槽２２の造形ステージ２４上に供給された粉体２０に液体吐出ユニット５０のヘッド５２から造形液１０の液滴を吐出して造形層３０を形成する。
【０１９３】
このとき、液体吐出ユニット５０をＸ方向に移動させて１スキャン分（１走査領域分）の造形を行いながら粉体後供給部８０から粉体２０を少なくとも造形液１０が付着した領域に供給する。
【０１９４】
その後、造形ユニット５を副走査方向（Ｙ１方向）に１スキャン分移動させ、次の１走査領域分の造形を行うことを繰り返して、１層分の造形層３０を造形する。なお、１層分の造形層３０を造形後に造形ユニット５は図２５（ｂ）に示すように副走査方向上流側まで戻される。
【０１９５】
その後、この造形層３０上に次の造形層３０を形成するために造形槽２２の造形ステージ２４を１層分の厚み分だけ矢印Ｚ２方向に下降させる。
【０１９６】
次いで、図２５（ｂ）に示すように、造形槽２２に粉体供給装置から粉体２０を供給する。そして、平坦化ローラ１２を回転しながら造形槽２２の造形ステージ２４のステージ面に沿ってＹ２方向に移動させ、造形ステージ２４の造形層３０上で所定の厚さになる粉体層３１を形成する（平坦化）。
【０１９７】
そして、液体吐出ユニット５０のヘッド５２から造形液１０の液滴を吐出して次の造形層３０を形成する。
【０１９８】
このように、粉体層３１の形成と造形液１０の吐出による粉体２０の固化とを繰り返して造形層３０を順次積層して立体造形物を造形する。
【符号の説明】
【０１９９】
１  造形部
５  造形ユニット
１０  造形液
１２  平坦化ローラ（平坦化手段、回転体）
２０  粉体
２１  供給槽
２２  造形槽
２３  供給ステージ
２４  造形ステージ
３０  造形層（層状造形物）
３１  粉体層（層状の粉体）
５０  液体吐出ユニット
５１  キャリッジ
５２、１５２  液体吐出ヘッド
８０、１８０  粉体後供給部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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