JP2018114657A - 立体物造形方法及び立体物造形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の層を積層することによって立体物を造形する際における立体物の凹凸を低減すること。【解決手段】吐出ユニット１２が移動しながらインク滴を吐出することによって単位層７０を形成する単位層形成工程を複数回繰り返し、単位層７０を積層することで立体物５を造形する立体物造形方法であって、３次元データ６０に基づいて単位層７０を形成する際の解像度を構成するドット８０の間隔の２倍の間隔で、解像度を構成するドット８０の数の１／２個の第１ドット８１を形成して第１単位層７１を形成する第１工程と、第１単位層７１において形成された第１ドット８１の間に相当する位置に、解像度を構成するドット８０の間隔の２倍の間隔で、解像度を構成するドット８０の数の１／２個の第２ドット８２を形成して第２単位層７２を形成する第２工程と、を有し、単位層形成工程は、第１工程と第２工程とにより、単位層７０を２層積層する。【選択図】図６

Description

本発明は、立体物造形方法及び立体物造形装置に関する。

近年、３次元形状の立体物を造形する３次元プリンタが様々な用途に用いられつつあり、このような３次元プリンタでは、吐出したインクなどの造形材を積層していくことによって、立体物を造形することが可能になっている。例えば、特許文献１に記載された三次元的印刷方法では、三次元的印刷装置によって造形する三次元的モデルのファイルに基づいて、プリンティングヘッドに設けられる複数のノズルからインクを吐出し、吐出したインクを積層して積層体にすることにより、三次元的モデルの造形を行う。その際に、特許文献１では、積層体の各層で、同一ノズルが同一箇所でインクを吐出しないようにすることにより、ノズル詰まりが生じている場合における、詰まったノズルによる影響を低減している。

特開２０１２−７１６１１号公報

しかしながら、ノズル詰まりが生じている場合において、ヘッドが主走査方向に移動しながらパスを形成した場合には、各層における詰まっているノズルに対応する部分に、主走査方向に延びる溝が形成されてしまう。このように、インクを吐出することによって形成される層を積層することより立体物を造形する際に、各層に溝が形成された場合、この溝によって立体物に凹凸が発生する虞がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の層を積層することによって立体物を造形する際における立体物の凹凸を低減することのできる立体物造形方法及び立体物造形装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る立体物造形方法は、液滴を吐出する複数のノズルを有する吐出部が作業面に対して、主走査方向及び副走査方向の少なくとも一方に相対的に移動しながら前記ノズルから液滴を吐出することによって単位層を形成する単位層形成工程を複数回繰り返し、前記単位層を積層することで立体物を造形する立体物造形方法であって、前記主走査方向及び前記副走査方向の少なくとも一方において、前記立体物の形状を示す３次元データに基づいて前記単位層を形成する際の解像度を構成するドット間隔のｎ倍の間隔で前記ノズルから液滴を吐出することにより、前記解像度を構成するドットの数の１／ｎ個の第１のドットを規則的に形成して第１の層を形成する第１工程と、前記第１の層において形成された前記第１のドットの間に相当する位置に、前記解像度を構成するドット間隔のｎ倍の間隔で前記ノズルから液滴を吐出することにより、前記解像度を構成するドットの数の１／ｎ個の差異ドットを規則的に形成して差異層を形成する差異工程と、を有し、前記単位層形成工程は、前記第１工程と、ｎ−１回行う前記差異工程とにより、前記単位層をｎ層積層することを特徴とする。

この発明では、第１工程で、立体物の形状を示す３次元データに基づいて単位層を形成する際の解像度を構成するドットの間隔のｎ倍の間隔で第１のドットを形成し、差異工程で、第１のドットの間を埋める差異ドットを形成するため、第１工程で形成された凹みを、差異工程で埋めることができる。この結果、積層された単位層の凹凸を効果的に減らすことができ、複数の層を積層することによって立体物を造形する際における立体物の凹凸を低減することができる。

上記立体物造形方法において、前記第１工程及び前記差異工程を連続して行い、前記単位層をｎ層積層した後、前記単位層に対して平坦化処理を行うことが好ましい。

この発明では、単位層をｎ層積層することによって、立体物の形状を示す３次元データにおけるドットに対応する位置を、第１のドットと差異ドットとにより埋めるため、積層後に平坦化処理を行うことにより、平坦化を行う際における液滴の除去量を減少させることができる。この結果、平坦化を行うための時間を短縮することができ、立体物の造形時間を短縮することができる。

上記立体物造形方法において、前記第１工程及び前記差異工程の少なくとも１つの工程の後に前記単位層に対して仮平坦化処理を行い、前記単位層をｎ層積層した後、前記単位層に対して前記仮平坦化処理よりも平坦化度の高い本平坦化処理を行うことが好ましい。

この発明では、１〜ｎ−１層までの単位層に対しては仮平坦化処理を行い、ｎ層積まれた後に本平坦化処理を行うことにより、より効率的に凹凸を減らしつつ、液滴の除去量を減らすことができる。この結果、立体物の造形時間の短縮をしつつ、造形精度も向上させることができる。

上記立体物造形方法において、前記ノズルから吐出する液滴は、所定の条件に応じて硬化する硬化性樹脂であり、前記仮平坦化処理は、前記硬化性樹脂を半硬化させた状態で行い、前記本平坦化処理を行った後、前記硬化性樹脂を本硬化させることが好ましい。

この発明では、仮平坦化処理は、硬化性樹脂を半硬化させた状態で行い、本平坦化処理を行った後、硬化性樹脂を本硬化させるため、効率よく平坦化処理を行うと共に、凹凸を減らした状態で硬化させることができる。この結果、より確実に立体物の凹凸を低減することができる。

上記立体物造形方法において、前記第１工程及び前記差異工程における、前記複数のノズルからの液滴の吐出デューティが１００％であることが好ましい。

この発明では、液滴の吐出デューティを１００％にすることにより、単位層の各ドットの大きさを確保することができ、単位層を積層する際における積層効率を高めることができる。この結果、立体物を造形する際における立体物の凹凸を、より確実に低減することができる。

上記立体物造形方法において、前記第１工程において前記第１のドットを形成する位置は、前記主走査方向、前記副走査方向、及び前記主走査方向と前記副走査方向との位置が異なる斜め方向の少なくとも１方向において、他の前記第１のドットと隣り合う位置に形成することが好ましい。

この発明では、第１のドット同士を隣り合わせることで、第１のドット同士を接触させることができ、平坦化を進めることができる。この結果、より効果的に立体物の凹凸を抑制することができる。

また、本発明に係る立体物造形装置は、立体物の形状を示す３次元データに基づいて、単位層を積層することで前記立体物を造形する立体物造形装置であって、前記立体物を造形するための液滴を吐出する複数のノズルを有し、作業面に対して液滴を吐出する吐出部と、前記吐出部と前記作業面とを主走査方向及び副走査方向の少なくとも一方に相対的に移動させる相対移動部と、前記吐出部と前記相体移動部の動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記主走査方向及び前記副走査方向の少なくとも一方において、前記３次元データに基づいて前記単位層を形成する際の解像度を構成するドット間隔のｎ倍の間隔で前記ノズルから液滴を吐出させることにより、前記解像度を構成するドットの数の１／ｎ個の第１のドットを規則的に形成して第１の層を形成し、前記第１の層において形成された前記第１のドットの間に相当する位置に、前記解像度を構成するドット間隔のｎ倍の間隔で前記ノズルから液滴を吐出させることにより、前記解像度を構成するドットの数の１／ｎ個の差異ドットを規則的に形成して差異層を形成すると共に、前記差異層をｎ−１層形成することにより、前記単位層をｎ層積層することを特徴とする。

この発明では、立体物の形状を示す３次元データに基づいて単位層を形成する際の解像度を構成するドットの間隔のｎ倍の間隔で第１のドットを形成することにより第１の層を形成し、第１のドットの間を埋める差異ドットを形成することによって差異層を形成するため、第１の層で形成された凹みを、差異層で埋めることができる。この結果、積層された単位層の凹凸を効果的に減らすことができ、複数の層を積層することによって立体物を造形する際における立体物の凹凸を低減することができる。

本発明に係る立体物造形方法及び立体物造形装置は、複数の層を積層することによって立体物を造形する際における立体物の凹凸を低減することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る立体物造形装置の模式図である。 図２は、図１に示す立体物造形装置により造形される立体物の一例を示す斜視図である。 図３は、吐出ユニットをインク滴の吐出面側から見た説明図である。 図４は、立体物の造形に用いる３次元データの説明図である。 図５は、３次元データにおける解像度を構成するドットの説明図である。 図６は、第１工程で形成する単位層でのドットを形成する場合の説明図である。 図７は、第２工程で形成する単位層でのドットを形成する場合の説明図である。 図８は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、副走査方向に第１ドットの間隔をあける第１単位層の平面図である。 図９は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、副走査方向に第２ドットの間隔をあける第２単位層の平面図である。 図１０は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、第１ドット同士が斜め方向で隣り合う位置となる第１単位層の平面図である。 図１１は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、第２ドット同士が斜め方向で隣り合う位置となる第２単位層の平面図である。 図１２は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、主走査方向に隣り合う第１ドット同士の間隔を３倍にする際における第１単位層の平面図である。 図１３は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、主走査方向に隣り合う第２ドット同士の間隔を３倍にする際における第２単位層の平面図である。 図１４は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、主走査方向に隣り合う第３ドット同士の間隔を３倍にする際における第３単位層の平面図である。 図１５は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、ｎ＝３において副走査方向に第１ドットの間隔をあける第１単位層の平面図である。 図１６は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、ｎ＝３において副走査方向に第２ドットの間隔をあける第２単位層の平面図である。 図１７は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、ｎ＝３において副走査方向に第３ドットの間隔をあける第３単位層の平面図である。 図１８は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、ｎ＝３において第１ドット同士が斜め方向で隣り合う位置となる第１単位層の平面図である。 図１９は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、ｎ＝３において第２ドット同士が斜め方向で隣り合う位置となる第２単位層の平面図である。 図２０は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、ｎ＝３において第３ドット同士が斜め方向で隣り合う位置となる第３単位層の平面図である。

以下に、本発明に係る立体物造形方法及び立体物造形装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易に想到できるもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

〔実施形態〕
図１は、実施形態に係る立体物造形装置の模式図である。図２は、図１に示す立体物造形装置により造形される立体物の一例を示す斜視図である。図１に示す立体物造形装置１０は、積層造形法により立体の立体物５を造形する装置である。この場合、積層造形法とは、例えば、複数の層を重ねて立体物５を造形する方法である。また、立体物５とは、例えば、３次元構造物のことである。また、立体物造形装置１０において実行する立体物造形方法は、例えば、３次元構造物の形状情報とカラー画像情報とから、積層法によって３次元構造物を造形するカラー造形方法であってもよい。

また、以下に説明する点を除き、立体物造形装置１０は、公知の立体物造形装置と同一、または同様の構成を有してよい。また、立体物造形装置１０は、例えば、公知の平面への印刷装置であるインクジェットプリンタの構成の一部を変更した装置であってよい。例えば、立体物造形装置１０は、紫外線硬化型インク（ＵＶインク）を用いるインクジェットプリンタの一部を変更した装置であってよい。

本実施形態に係る立体物造形装置１０は、吐出ユニット１２と、主走査駆動部１４と、立体物５を載置する載置台である造形台１６と、制御部２０と、を備えている。吐出ユニット１２は、立体物５の材料となる液滴を吐出する部分であり、所定の条件に応じて硬化する樹脂である硬化性樹脂の液滴等を吐出し、硬化させることにより、立体物５を構成する各層を形成する。より具体的には、吐出ユニット１２は、例えば、制御部２０の指示に応じて液滴を吐出することにより、硬化性樹脂の層を形成する層形成動作と、層形成動作で形成された硬化性樹脂の層を硬化させる硬化動作とを複数回繰り返して行う。吐出ユニット１２は、これらの動作を繰り返し行うことにより、硬化した硬化性樹脂の層を複数層重ねて形成する。

この吐出ユニット１２から吐出する硬化性樹脂としては、例えば、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型樹脂を用いる。この場合、吐出ユニット１２は、立体物５の材料となる液滴として、例えば、紫外線硬化型インクのインク滴を吐出する。また、硬化動作では、紫外線光源により紫外線を照射することにより、硬化性樹脂の層を硬化させる。この場合、硬化性樹脂の層とは、紫外線硬化型インクのことである。

また、本実施形態に係る立体物造形装置１０では、吐出ユニット１２は、立体物５を造形するためのインクを、造形台１６の上面に位置する作業面１８に吐出する吐出部として設けられている。つまり、吐出ユニット１２は、有色の紫外線硬化型インクのインク滴を吐出することにより、立体物５の表面、或いは内部に対して着色を行い、着色された立体物５を造形する。また、吐出ユニット１２は、立体物５の造形時において、図２に示すように、立体物５の周囲にサポート６を形成する。サポート６は、造形中の立体物５を支えるための積層構造物（サポート層）であり、立体物５の造形完了後に、水等により溶解除去される。なお、吐出ユニット１２のより具体的な構成及び動作については、後にさらに詳しく説明をする。

主走査駆動部１４は、吐出ユニット１２に主走査動作を行わせる駆動部であり、吐出ユニット１２に主走査動作を行わせることにより、吐出ユニット１２と作業面１８とを相対的に移動させる相対移動部として設けられている。なお、本実施形態における、吐出ユニット１２に主走査動作を行わせるとは、例えば、吐出ユニット１２が有するインクジェットヘッドに主走査動作を行わせることである。また、主走査動作とは、例えば、予め設定された主走査方向（図中のＹ方向）へ移動しつつ、インク滴を吐出する動作である。

この主走査駆動部１４は、キャリッジ２２及びガイドレール２４を有している。このうち、キャリッジ２２は、造形台１６の作業面１８と対向させて吐出ユニット１２を保持する保持部である。即ち、キャリッジ２２は、吐出ユニット１２から吐出するインク滴の吐出方向が作業面１８へ向かう方向になるように、吐出ユニット１２を保持している。主走査動作時において、キャリッジ２２は、吐出ユニット１２を保持した状態で、ガイドレール２４に沿って移動する。ガイドレール２４は、キャリッジ２２の移動をガイドするレール部材であり、主走査動作時において、制御部２０の指示に応じて、キャリッジ２２を移動させる。

なお、主走査動作時における吐出ユニット１２の移動は、立体物５に対する相対的な移動であってよい。そのため、立体物造形装置１０の構成の変形例においては、例えば、吐出ユニット１２の位置を固定して、造形台１６を移動させることにより、立体物５側を移動させてもよい。

造形台１６は、造形中の立体物５を上面の作業面１８に載置する載置台である。この造形台１６は、上面を上下方向（図中のＺ方向）へ移動させる機能を有しており、制御部２０の指示に応じて、立体物５の造形の進行に合わせて、上面を移動させる。これにより、造形途中の立体物５における被造形面と、吐出ユニット１２との間の距離（ギャップ）を適宜調整することが可能になっている。なお、この場合における立体物５の被造形面とは、吐出ユニット１２による次の層が形成される面のことである。また、吐出ユニット１２に対して造形台１６を上下動させるＺ方向への走査は、吐出ユニット１２側をＺ方向へ移動させることで行ってもよい。

制御部２０は、吐出ユニット１２や主走査駆動部１４の動作を制御する等の立体物造形装置１０の各部を制御する制御装置になっており、各種処理を実行するコントローラとして機能するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）や、各種情報を記憶するメモリとして機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を有している。制御部２０は、造形すべき立体物５の形状情報や、カラー画像情報等に基づいて立体物造形装置１０の各部を制御することにより、立体物５を造形するための動作の制御を行う。

なお、立体物造形装置１０は、立体物５の造形や着色等に必要な各種構成をさらに備えてよい。例えば、立体物造形装置１０は、吐出ユニット１２に副走査動作を行わせる副走査駆動部等を備えてもよい。この場合、副走査動作とは、例えば、造形中の立体物５に対して相対的に、主走査方向と直交する副走査方向（図中のＸ方向）へ、吐出ユニット１２におけるインクジェットヘッドを移動させる動作である。即ち、相対移動部は、吐出ユニット１２と作業面１８とを副走査方向に相対的に移動させるように構成されていてもよい。この場合における相対移動部である副走査駆動部は、例えば、副走査方向における長さが吐出ユニット１２におけるインクジェットヘッドの造形幅よりも長い立体物５を造形する場合等に、必要に応じて吐出ユニット１２に副走査動作を行わせる。より具体的には、副走査駆動部は、造形台１６を副走査方向へ移動させる駆動部であってもよく、または、吐出ユニット１２を保持するキャリッジ２２と共にガイドレール２４を副走査方向へ移動させる駆動部であってもよい。これらのように、相対移動部は、吐出ユニット１２と作業面１８とを主走査方向及び副走査方向の少なくとも一方に相対的に移動させるように構成されていればよい。

図３は、吐出ユニットをインク滴の吐出面側から見た説明図である。吐出ユニット１２は、複数の有色インク用ヘッド３２ｙ、３２ｍ、３２ｃ、３２ｋ（以下、複数の有色インク用ヘッド３２ｙ〜ｋと記載する）、白インク用ヘッド３６、クリアインク用ヘッド３８、造形材用ヘッド３４、サポート材用ヘッド４０、複数の紫外線光源４４、及び平坦化ローラユニット５０を有している。

有色インク用ヘッド３２ｙ〜ｋ、白インク用ヘッド３６、クリアインク用ヘッド３８、及び造形材用ヘッド３４は、インクジェット方式で硬化性樹脂の液滴を吐出する吐出手段である吐出ヘッドになっている。これらの有色インク用ヘッド３２ｙ〜ｋ、白インク用ヘッド３６、クリアインク用ヘッド３８、及び造形材用ヘッド３４は、紫外線硬化型インクのインク滴を吐出するインクジェットヘッドになっており、副走査方向（Ｘ方向）における位置を揃えて、主走査方向（Ｙ方向）へ並んで配設されている。

有色インク用ヘッド３２ｙ〜ｋは、互いに異なる色の着色材として用いられる有色のインクのインク滴をそれぞれ吐出するインクジェットヘッドになっている。この有色インク用ヘッド３２ｙ〜ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の紫外線硬化型インクのインク滴を吐出することが可能になっている。また、白インク用ヘッド３６は、白色（Ｗ）の紫外線硬化型インクのインク滴を吐出するインクジェットヘッドになっている。着色材は、このように色の異なる複数の着色材料から構成されている。

また、クリアインク用ヘッド３８は、紫外線硬化型の透明材であるクリアインクのインク滴を吐出するインクジェットヘッドになっている。このクリアインクとは、透明色（Ｔ）であるクリア色のインクであり、無色透明のインクになっている。このクリアインクは、紫外線硬化型の樹脂を含み、且つ、着色材を含まないインクになっている。

また、造形材用ヘッド３４は、立体物５を形成するための流動性を有する造形材として用いる紫外線硬化型インクのインク滴を吐出するインクジェットヘッドになっている。この造形材用ヘッド３４は、所定の色の造形用インク（ＭＯ）のインク滴を吐出することが可能になっている。造形用インクとしては、例えば、透明材であるクリアインクが用いられる。

また、サポート材用ヘッド４０は、サポート６（図２参照）の材料（Ｓ）を含むインク滴を吐出するインクジェットヘッドになっている。この場合におけるサポート６の材料としては、立体物５の造形後に水で溶解可能な水溶性の材料を用いることが好ましい。なお、サポート６の材料としては、サポート６用の公知の材料を適宜用いてもよい。また、サポート材用ヘッド４０は、有色インク用ヘッド３２ｙ〜ｋ、白インク用ヘッド３６、クリアインク用ヘッド３８、及び造形材用ヘッド３４に対し、副走査方向における位置を揃えて、主走査方向へ並んで配設される。

なお、有色インク用ヘッド３２ｙ〜ｋ、白インク用ヘッド３６、クリアインク用ヘッド３８、造形材用ヘッド３４、及びサポート材用ヘッド４０としては、例えば、公知のインクジェットヘッドを好適に用いることができる。これらのインクジェットヘッドは、造形台１６における作業面１８（図１参照）と対向する面に、複数のノズルが副走査方向へ並ぶノズル列を有する。この場合、それぞれのインクジェットヘッドにおけるノズル列は、並び方向が同一で、且つ、互いに平行になる。また、主走査動作時において、ノズルが並ぶ方向と直交する主走査方向へ移動しつつ、Ｚ方向へインク滴をそれぞれ吐出する。

複数の紫外線光源４４は、紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線の光源であり、紫外ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、メタルハライドランプ、水銀ランプ等が用いられる。複数の紫外線光源４４のそれぞれは、間に有色インク用ヘッド３２ｙ〜ｋ、白インク用ヘッド３６、クリアインク用ヘッド３８、造形材用ヘッド３４、及びサポート材用ヘッド４０を挟むように、吐出ユニット１２における主走査方向の一端側及び他端側のそれぞれに配設される。本実施形態に係る立体物造形装置１０では、紫外線光源４４としてＵＶ１とＵＶ２とが設けられており、ＵＶ１は、主走査方向（Ｙ方向）における吐出ユニット１２の一端側に配設されており、ＵＶ２は、主走査方向（Ｙ方向）における吐出ユニット１２の他端側に配設されている。

平坦化ローラユニット５０は、立体物５の造形中に形成される紫外線硬化型インクの層を平坦化するための構成である。この平坦化ローラユニット５０は、有色インク用ヘッド３２ｙ〜ｋ、白インク用ヘッド３６、クリアインク用ヘッド３８、造形材用ヘッド３４、及びサポート材用ヘッド４０の並びと、吐出ユニット１２の他端側に配設される紫外線光源４４であるＵＶ２との間に配設される。これにより、平坦化ローラユニット５０は、有色インク用ヘッド３２ｙ〜ｋ、白インク用ヘッド３６、クリアインク用ヘッド３８、造形材用ヘッド３４、及びサポート材用ヘッド４０の並びに対して、副走査方向の位置を揃えて、主走査方向へ並べて配設される。この平坦化ローラユニット５０は、吐出ユニット１２に対して上下方向に移動可能に吐出ユニット１２に設けられている。

本実施形態に係る立体物造形装置１０は、以上のような構成からなり、以下、その作用について説明する。図４は、立体物の造形に用いる３次元データの説明図である。立体物造形装置１０によって立体物５を造形する際には、パーソナルコンピュータ等の外部装置（図示省略）から、立体物５を造形するためのデータである３次元データ６０を制御部２０で取得し、３次元データ６０に基づいて制御部２０によって吐出ユニット１２を制御することにより、造形台１６上で立体物５の造形を行う。この立体物５の造形に用いる３次元データ６０は、立体物５の形状を特定するための形状データと、立体物５の表面の画像を示す表面画像データとを含んでいる。

また、３次元データ６０は、目的とする立体物５をＺ方向に多数に分割して多数の層として扱う際におけるデータも含んでいる。このため、３次元データ６０は、各層ごとに主走査方向と副走査方向とにおいて、インク滴を吐出すべき位置をインク滴の種類ごとに定めたデータになっている。吐出ユニット１２によって立体物５の造形を行う際には、吐出ユニット１２が造形台１６の作業面１８に対して、主走査方向及び副走査方向の少なくとも一方に相対的に移動しながら、このデータに基づいて各インクジェットヘッドのノズルからインク滴を吐出する。これにより、Ｚ方向に単位層７０（図６等参照）を形成し、各層において吐出したインク滴を硬化させる前に、平坦化ローラユニット５０によって各層の平坦化を行うことを繰り返しながら造形をする。即ち、単位層７０を形成する単位層形成工程を複数回繰り返し、単位層７０を積層することにより、立体物５を造形する。

立体物５を造形するために単位層７０を形成する際には、具体的には、制御部２０で主走査駆動部１４を制御することにより、ガイドレール２４に沿ってキャリッジ２２を主走査方向（Ｙ方向）に移動させ、吐出ユニット１２を主走査方向に移動させながら、吐出ユニット１２が有するノズルからインク滴を吐出する。ここで、吐出ユニット１２が有する各インクジェットヘッドは、複数のノズルが副走査方向へ並ぶノズル列を有している。このため、吐出ユニット１２を移動させながら、造形用のデータで定められている主走査方向の位置で、当該データで定められている副走査方向の位置に位置するノズルからインク滴を吐出することにより、吐出ユニット１２は、主走査方向と副走査方向とにおいて、インク滴を吐出すべき位置にインク滴を吐出する。

吐出ユニット１２が有するインクジェットヘッドとしては、有色インク用ヘッド３２ｙ〜ｋ、白インク用ヘッド３６、クリアインク用ヘッド３８、造形材用ヘッド３４、及びサポート材用ヘッド４０が設けられているが、このうち、有色インク用ヘッド３２ｙ〜ｋは、立体物５の着色に用いる有色のインク滴を吐出する。造形用のデータには、立体物５の着色に関するデータも含まれており、有色インク用ヘッド３２ｙ〜ｋは、このデータに基づいて有色のインク滴を吐出する。

また、造形材用ヘッド３４は、立体物５を形成するための基になる造形材として用いるインク滴を吐出する。造形材用ヘッド３４は、造形用のデータに基づいて造形材として用いるインク滴を吐出することにより、各層ごとに、それぞれの層における立体物５の形状を形成する。その際に、有色インク用ヘッド３２ｙ〜ｋや、白インク用ヘッド３６、クリアインク用ヘッド３８から、各色のインク滴を吐出することにより、造形材によって形成される各層を、造形用のデータに基づいた色にして形成する。

また、サポート材用ヘッド４０は、立体物５の形状に関わらず、立体物５を高い精度で形成するために、各層において、立体物５を形成する部分以外の部分に、サポート６（図２参照）の材料となるインク滴を吐出する。これにより、立体物５は、各層においてインクが硬化する前でも、このサポート６の材料となるインク滴によって形状が保持される。

制御部２０は、吐出ユニット１２を主走査方向に移動させながら、３次元データ６０に基づいて、各層ごとにこれらのようにインク滴を吐出することにより、単位層７０を形成する。このように１つの単位層７０を形成したら、造形台１６が吐出ユニット１２から離れる方向に、１層の厚さ分、造形台１６をＺ方向に移動させ、直前に形成した単位層７０に対してＺ方向に重ねるようにして次の単位層７０を形成する。また、これらのように形成する単位層７０には、紫外線光源４４によって紫外線を照射することにより、単位層形成工程において適宜インクを仮硬化させたり本硬化させたりする。立体物造形装置１０は、これらを繰り返すことにより、立体の立体物５を造形する。

吐出ユニット１２では、これらのようにインクジェットヘッドごとにインク滴を吐出しながら、吐出したインクによって各層を形成するが、インクジェットヘッドに設けられる各ノズルから吐出されるインク滴の量には、僅かな誤差が発生することがある。このため、吐出ユニット１２では、各ノズルから吐出するインク滴の量を僅かに多めにして吐出し、本硬化させる前のインクを平坦化ローラユニット５０で掻き取ることにより、１層の厚さを所望の厚さにする。

図５は、３次元データにおける解像度を構成するドットの説明図である。立体物５を造形する際には、これらのように作業面１８に向けてインク滴を吐出することにより単位層７０を形成し、この単位層７０を積層することによって造形するが、本実施形態に係る立体物造形装置１０では、３次元データ６０に基づいて単位層７０を形成する際の解像度を構成するドットを、複数の単位層７０によって実現する。つまり、３次元データ６０における単位層７０を形成するためのデータである単位層データ７５は、複数の画素７６が格子状に連なるデータになっており、単位層７０を形成する際には、この画素７６に合わせてインク滴を吐出することにより、ドット８０を形成し、単位層７０を形成する。本実施形態に係る立体物造形装置１０では、単位層７０を形成する際に、複数の工程で複数の単位層７０を積層することにより、積層した単位層７０を積層方向に見た場合に、単位層データ７５に対応するドット８０を形成することができるように、複数の単位層７０を形成する。

図６は、第１工程で形成する単位層でのドットを形成する場合の説明図である。単位層形成工程としては、積層する単位層７０における第１の層である第１単位層７１を形成する第１工程と、第１単位層７１とは異なる単位層７０である差異層を形成する差異工程と、を有している。このうち、第１工程では、主走査方向及び副走査方向の少なくとも一方において、３次元データ６０に基づいて単位層７０を形成する際の解像度を構成するドット８０の間隔のｎ倍の間隔でノズルからインク滴を吐出する。これにより、解像度を構成するドット８０の数の１／ｎ個の第１のドットである第１ドット８１を規則的に形成して、第１単位層７１を形成する。また、本実施形態では、この場合におけるｎは、２以上の整数になっている。

例えば、ｎ＝２とし、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔のｎ倍の間隔でノズルからインク滴を吐出する方向を、主走査方向（Ｙ方向）とする場合には、第１ドット８１は、副走査方向（Ｘ方向）については、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｘと同じ間隔ｘにする。これに対し、主走査方向（Ｙ方向）については、第１ドット８１は、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｙの２倍の間隔２ｙにする。これにより、第１工程では、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の数の１／２個の第１ドット８１を規則的に形成し、第１単位層７１を形成する。

また、第１工程では、吐出ユニット１２が有する複数のノズルからのインク滴の吐出デューティを、１００％にして吐出する。即ち、単位時間当たりのインク滴の吐出量を、各ノズルの単位時間当たりの吐出量として設定されている値の最大値にしてインク滴を吐出することにより、第１ドット８１を形成し、第１単位層７１を形成する。

図７は、第２工程で形成する単位層でのドットを形成する場合の説明図である。差異工程では、第１単位層７１において形成された第１ドット８１の間に相当する位置に、解像度を構成するドット８０の間隔のｎ倍の間隔でノズルからインク滴を吐出することにより、解像度を構成するドット８０の数の１／ｎ個の差異ドットを規則的に形成して、差異層を形成する。この差異工程は、ｎ−１回行う。

例えば、ｎ＝２である場合には、差異工程は２−１＝１回のみ行う。このため、ｎ＝２である場合には、差異工程としては、第２工程のみを行う。この第２工程では、差異層として第２単位層７２を形成する。この場合における第２工程では、第１単位層７１において形成された第１ドット８１の間に相当する位置に、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔の２倍の間隔でノズルからインク滴を吐出する。

即ち、第２工程では、差異ドットである第２ドット８２の、主走査方向（Ｙ方向）における間隔は、第１工程と同様に、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｙの２倍の間隔２ｙにする。また、副走査方向（Ｘ方向）における第２ドット８２同士の間隔についても第１工程と同様に、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｘと同じ間隔ｘにする。これにより、第２工程では、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の数の１／２個の差異ドットである第２ドット８２を規則的に形成して、第２単位層７２を形成する。

また、第２工程においても第１工程と同様に、吐出ユニット１２が有する複数のノズルからのインク滴の吐出デューティを、１００％にして吐出する。これにより、第２単位層７２も、単位時間当たりのインク滴の吐出量を、各ノズルの単位時間当たりの吐出量として設定されている値の最大値にして吐出したインク滴によって形成される第２ドット８２によって形成する。

単位層７０を形成する単位層形成工程では、制御部２０によって吐出ユニット１２と主走査駆動部１４とを制御し、これらのように第１工程と第２工程とを行うことにより、単位層７０として第１単位層７１と第２単位層７２とを形成し、この２層を積層する。これにより、第１単位層７１と第２単位層７２を積層方向に見た場合に、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０に対応する位置には、第１単位層７１の第１ドット８１と、第２単位層７２の第２ドット８２とが形成された状態になる。

また、これらのように第１単位層７１と第２単位層７２とを形成する際には、平坦化ローラユニット５０によって平坦化処理を行うが、この平坦化処理は、第１工程及び第２工程を連続して行い、単位層７０を２層積層した後、積層した２層の単位層７０に対して行う。具体的には、第１工程を行ったら、まず、紫外線光源４４によって第１単位層７１に紫外線を照射することにより、第１単位層７１を半硬化させ、平坦化ローラユニット５０で第１単位層７１に対して仮平坦化処理を行う。つまり、第１単位層７１を形成する硬化性樹脂を、完全には硬化させない状態で、平坦化ローラユニット５０での硬化性樹脂の除去量を比較的少なくして、大きな凹凸のみ取り除く処理を行う。

第２工程は、第１単位層７１を半硬化させて仮平坦化処理を行った後、第１単位層７１上に第２ドット８２を形成することにより、第２単位層７２を形成して第１単位層７１上に第２単位層７２を積層する。第２単位層７２を積層したら、紫外線光源４４によって第２単位層７２を半硬化させた状態で、仮平坦化処理よりも平坦化度の高い本平坦化処理を平坦化ローラユニット５０によって行う。これにより、第２単位層７２の凹凸を取り除く。第２単位層７２に対して本平坦化処理を行ったら、紫外線光源４４によって紫外線を照射することにより、第２単位層７２と第１単位層７１とを本硬化させる。これらにより、互いに異なる位置に形成される第１ドット８１と第２ドット８２からなる第１単位層７１と第２単位層７２とを積層し、平坦化させた状態で硬化させる。

立体物造形装置１０によって３次元データ６０に基づいて立体物５を造形する際には、これらのようにして積層される第１単位層７１と第２単位層７２とを１組とし、第１単位層７１と第２単位層７２とからなる組をさらに積層することによって、単位層７０を積層し、立体物５を造形する。

以上の実施形態に係る立体物造形方法では、第１工程で、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｙの２倍の間隔２ｙで第１ドット８１を形成し、第２工程で、第１ドット８１の間を埋める第２ドット８２を形成するため、第１工程で形成された凹みを、第２工程で埋めることができる。この結果、積層された単位層７０の凹凸を効果的に減らすことができ、複数の層を積層することによって立体物５を造形する際における立体物５の凹凸を低減することができる。

また、第１単位層７１と第２単位層７２とを積層することによって、単位層データ７５の画素７６に対応する位置を、第１ドット８１と第２ドット８２とにより埋めるため、２層の形成後のタイミングで平坦化処理を行うことにより、平坦化を行う際におけるインクの除去量を減少させることができる。この結果、平坦化を行うための時間を短縮することができ、立体物５の造形時間を短縮することができる。

また、第１単位層７１に対しては仮平坦化処理を行い、第２単位層７２が積層された後に本平坦化処理を行うことにより、より効率的に凹凸を減らしつつ、インクの除去量を減らすことができる。この結果、立体物５の造形時間の短縮をしつつ、造形精度も向上させることができる。

また、仮平坦化処理は、硬化性樹脂を半硬化させた状態で行い、本平坦化処理を行った後、硬化性樹脂を本硬化させるため、効率よく平坦化処理を行うと共に、凹凸を減らした状態で硬化させることができる。この結果、より確実に立体物５の凹凸を低減することができる。

また、第１工程及び第２工程で複数のノズルからインク滴を吐出する際に、吐出デューティを１００％にするため、単位層７０の各ドット８０の大きさを確保することができ、単位層７０を積層する際における積層効率を高めることができる。この結果、立体物５を造形する際における立体物５の凹凸を、より確実に低減することができる。

また、実施形態に係る立体物造形装置１０では、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｙの２倍の間隔２ｙで第１ドット８１を形成することにより第１単位層７１を形成し、第１ドット８１の間を埋める第２ドット８２を形成することにより第２単位層７２を形成するため、第１単位層７１で形成された凹みを、第２単位層７２で埋めることができる。この結果、積層された単位層７０の凹凸を効果的に減らすことができ、複数の層を積層することによって立体物５を造形する際における立体物５の凹凸を低減することができる。

〔変形例〕
なお、上述した実施形態における立体物造形方法では、第１工程や第２工程において、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔のｎ倍の間隔でノズルからインク滴を吐出する方向を主走査方向（Ｙ方向）としているが、この方向を副走査方向（Ｘ方向）としてもよい。図８は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、副走査方向に第１ドットの間隔をあける第１単位層の平面図である。単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔のｎ倍の間隔でノズルからインク滴を吐出する方向は、図８に示すように、副走査方向（Ｘ方向）としてもよい。この場合において、上述した実施形態と同様に、ｎ＝２とする際には、第１単位層７１を形成する第１ドット８１は、副走査方向（Ｘ方向）については、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｘの２倍の間隔２ｘにする。また、主走査方向（Ｙ方向）については、第１ドット８１は、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｙと同じ間隔ｙにする。これにより、第１工程では、第１ドット８１同士を副走査方向（Ｘ方向）に離間させた状態で、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の数の１／２個の第１ドット８１を規則的に形成し、第１単位層７１を形成する。

図９は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、副走査方向に第２ドットの間隔をあける第２単位層の平面図である。第２単位層７２を形成する第２ドット８２についても同様に、主走査方向（Ｙ方向）における間隔は、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｙと同じ間隔ｙにし、副走査方向（Ｘ方向）における間隔を、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｘの２倍の間隔２ｘにする。これにより、第２工程では、第２ドット８２同士を副走査方向（Ｘ方向）に離間させた状態で、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の数の１／２個の第２ドット８２を規則的に形成すると共に、第１単位層７１において形成された第１ドット８１の間に相当する位置に第２ドット８２を形成し、第２単位層７２を形成する。第１単位層７１や第２単位層７２の第１ドット８１や第２ドット８２を、これらのように副走査方向（Ｘ方向）に離間させて形成した場合でも、第１単位層７１で形成された凹みを、第２単位層７２で埋めることができるため、複数の層を積層することによって立体物５を造形する際における立体物５の凹凸を低減することができる。

また、上述した実施形態における立体物造形方法では、第１ドット８１や第２ドット８２は、副走査方向（Ｘ方向）において他の第１ドット８１や第２ドット８２と隣り合っており、上記変形例では、第１ドット８１や第２ドット８２は、主走査方向（Ｙ方向）において他の第１ドット８１や第２ドット８２と隣り合っているが、他の第１ドット８１や第２ドット８２と隣り合う方向は、これ以外の方向でもよい。

図１０は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、第１ドット同士が斜め方向で隣り合う位置となる第１単位層の平面図である。第１工程において第１ドット８１を形成する位置は、図１０に示すように、主走査方向（Ｙ方向）と副走査方向（Ｘ方向）との位置が異なる斜め方向において、他の第１ドット８１と隣り合う位置に形成してもよい。つまり、主走査方向（Ｙ方向）と副走査方向（Ｘ方向）との位置が異なる斜め方向において、他の第１ドット８１と隣り合うように第１ドット８１を形成してもよい。換言すると、隣り合う第１ドット８１同士の主走査方向（Ｙ方向）の間隔ｙを、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｙと同じ間隔にし、副走査方向（Ｘ方向）の間隔ｘを、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｘと同じ間隔にすることにより、第１ドット８１同士が斜め方向において隣り合うようにしてもよい。

図１１は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、第２ドット同士が斜め方向で隣り合う位置となる第２単位層の平面図である。第２工程において第２ドット８２を形成する位置も同様に、図１１に示すように、主走査方向（Ｙ方向）と副走査方向（Ｘ方向）との位置が異なる斜め方向において、他の第２ドット８２と隣り合う位置に形成してもよい。つまり、隣り合う第２ドット８２同士の主走査方向（Ｙ方向）の間隔ｙを、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｙと同じ間隔にし、副走査方向（Ｘ方向）の間隔ｘを、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｘと同じ間隔にすることにより、第２ドット８２同士が斜め方向において隣り合うようにしてもよい。第１ドット８１や第２ドット８２を、これらのように斜め方向において隣り合うようにした場合でも、第１単位層７１で形成された凹みを、第２単位層７２で埋めることができるため、複数の層を積層することによって立体物５を造形する際における立体物５の凹凸を低減することができる。

つまり、第１工程において第１ドット８１を形成する位置は、主走査方向、副走査方向、及び主走査方向と副走査方向との位置が異なる斜め方向の少なくとも１方向において、他の第１ドット８１と隣り合う位置に形成すればよい。同様に、第２工程において第２ドット８２を形成する位置は、主走査方向、副走査方向、及び主走査方向と副走査方向との位置が異なる斜め方向の少なくとも１方向において、他の第２ドット８２と隣り合う位置に形成すればよい。

また、第１工程や第２工程において、隣り合う第１ドット８１同士や第２ドット８２同士を離間させる際における、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔に対する間隔は、２倍以外でもよい。つまり、第１工程と差異工程とを、ｎ＝２以外で行ってもよく、例えば、ｎ＝３として第１工程と差異工程とを行ってもよい。単位層形成工程は、第１工程と、ｎ−１回行う差異工程とにより、単位層７０をｎ層積層するため、ｎ＝３である場合には、差異工程は、第２工程と第３工程との２回の工程を行い、単位層７０を３層積層する。

図１２は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、主走査方向に隣り合う第１ドット同士の間隔を３倍にする際における第１単位層の平面図である。ｎ＝３とし、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔の３倍の間隔でノズルからインク滴を吐出する際には、第１工程では、例えば、図１２に示すように、第１単位層７１を形成する第１ドット８１は、主走査方向（Ｙ方向）については、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｙの３倍の間隔３ｙにする。また、副走査方向（Ｘ方向）については、第１ドット８１は、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｘと同じ間隔ｘにする。これにより、第１工程では、第１ドット８１同士を主走査方向（Ｙ方向）に離間させた状態で、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の数の１／３個の第１ドット８１を規則的に形成し、第１単位層７１を形成する。

図１３は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、主走査方向に隣り合う第２ドット同士の間隔を３倍にする際における第２単位層の平面図である。第２工程において、第２単位層７２を形成する第２ドット８２についても同様に、主走査方向（Ｙ方向）における間隔は、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｙの３倍の間隔３ｙにし、副走査方向（Ｘ方向）における間隔を、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｘと同じ間隔ｘにする。これにより、第２工程では、第２ドット８２同士を主走査方向（Ｙ方向）に離間させた状態で、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の数の１／３個の第２ドット８２を規則的に形成すると共に、第１単位層７１において形成された第１ドット８１の間に相当する位置に第２ドット８２を形成し、第２単位層７２を形成する。

図１４は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、主走査方向に隣り合う第３ドット同士の間隔を３倍にする際における第３単位層の平面図である。ｎ＝３とした場合には、さらに第３工程で第３ドット８３（差異ドット）を形成することにより、第３単位層７３（差異層）を形成し、積層されている第１単位層７１と第２単位層７２に対して第３単位層７３を積層する。即ち、ｎ＝３とした場合には、平坦化ローラユニット５０よる平坦化や、紫外線光源４４による硬化を行いながら、第１単位層７１と第２単位層７２と第３単位層７３とを積層する。

この第３工程においても、主走査方向（Ｙ方向）における第３ドット８３の間隔は、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｙの３倍の間隔３ｙにし、副走査方向（Ｘ方向）における間隔を、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｘと同じ間隔ｘにする。これにより、第３工程では、第３ドット８３同士を主走査方向（Ｙ方向）に離間させた状態で、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の数の１／３個の第３ドット８３を規則的に形成すると共に、第１単位層７１及び第２単位層７２において形成された第１ドット８１と第２ドット８２との間に相当する位置に第３ドット８３を形成し、第３単位層７３を形成する。ｎ＝３とし、単位層７０として第１単位層７１と第２単位層７２と第３単位層７３とを形成する場合でも、第１単位層７１で形成された凹みを、第２単位層７２と第３単位層７３とで埋めることができるため、複数の層を積層することによって立体物５を造形する際における立体物５の凹凸を低減することができる。

また、第１工程と第２工程と第３工程とによって単位層７０を形成して積層する際には、各単位層７０におけるドット８０は、副走査方向（Ｘ方向）に離間させてもよい。図１５は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、ｎ＝３において副走査方向に第１ドットの間隔をあける第１単位層の平面図である。図１６は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、ｎ＝３において副走査方向に第２ドットの間隔をあける第２単位層の平面図である。図１７は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、ｎ＝３において副走査方向に第３ドットの間隔をあける第３単位層の平面図である。第１単位層７１と第２単位層７２と第３単位層７３とを積層する際には、図１５〜図１７に示すように、第１ドット８１と第２ドット８２と第３ドット８３とは、それぞれ副走査方向（Ｘ方向）について、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｘの３倍の間隔３ｘで、隣り合うドット８０同士を離間させてもよい。この場合、主走査方向（Ｙ方向）については、第１ドット８１と第２ドット８２と第３ドット８３とのそれぞれにおいて、隣り合うドット８０同士の間隔を、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｙと同じ間隔ｙにする。ｎ＝３とし、第１単位層７１と第２単位層７２と第３単位層７３とを積層する場合において、それぞれ副走査方向（Ｘ方向）において隣り合うドット８０同士の間隔を、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｘの３倍の間隔３ｘで離間させた場合でも、立体物５を造形する際における立体物５の凹凸を低減することができる。

また、第１工程と第２工程と第３工程とによって単位層７０を形成して積層する際には、各単位層７０において隣り合うドット８０同士を、斜め方向で隣り合うようにしてもよい。図１８は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、ｎ＝３において第１ドット同士が斜め方向で隣り合う位置となる第１単位層の平面図である。図１９は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、ｎ＝３において第２ドット同士が斜め方向で隣り合う位置となる第２単位層の平面図である。図２０は、実施形態に係る立体物造形方法の変形例であり、ｎ＝３において第３ドット同士が斜め方向で隣り合う位置となる第３単位層の平面図である。第１単位層７１と第２単位層７２と第３単位層７３とを積層する際には、図１８〜図２０に示すように、第１ドット８１と第２ドット８２と第３ドット８３とは、それぞれの単位層７０において、主走査方向（Ｙ方向）と副走査方向（Ｘ方向）との位置が異なる斜め方向においてドット８０同士が隣り合うように形成してもよい。この場合、副走査方向（Ｘ方向）における位置が同じ位置で、主走査方向（Ｙ方向）で離間するドット８０同士の間隔は、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｙの３倍の間隔３ｙにする。同様に、主走査方向（Ｙ方向）における位置が同じ位置で、副走査方向（Ｘ方向）で離間するドット８０同士の間隔は、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔ｘの３倍の間隔３ｘにする。ｎ＝３とし、第１単位層７１と第２単位層７２と第３単位層７３とを積層する場合において、主走査方向（Ｙ方向）と副走査方向（Ｘ方向）との位置が異なる斜め方向においてドット８０同士が隣り合うように形成した場合でも、立体物５を造形する際における立体物５の凹凸を低減することができる。

また、上述した実施形態に係る立体物造形方法では、第１工程の後に第１単位層７１に対して仮平坦化処理を行い、第１単位層７１と第２単位層７２とを積層したら本平坦化処理を行っているが、仮平坦化処理は、第１工程の後以外のタイミングで行ってもよい。例えば、差異工程として第２工程と第３工程とを行う場合には、第１工程のみでなく、第２工程の後にも仮平坦化処理を行ってもよい。平坦化ローラユニット５０によって行う平坦化処理は、第１工程及び差異工程の少なくとも１つの工程の後に単位層７０に対して仮平坦化処理を行い、単位層７０をｎ層積層した後、単位層７０に対して仮平坦化処理よりも平坦化度の高い本平坦化処理を行うことにより、立体物５の造形時間の短縮をしつつ、造形精度も向上させることができる。

また、上述した実施形態に係る立体物造形方法、及びその変形例では、ｎ＝２またはｎ＝３とし、単位層７０は２層または３層を積層しているが、単位層７０は、これ以外の数で形成してもよい。即ち、各単位層７０では、単位層データ７５の解像度を構成するドット８０の間隔の２倍、または３倍以外の間隔でインク滴を吐出することにより、解像度を構成するドット８０の数の１／２個または１／３個以外のドット８０を規則的に形成してもよい。単位層７０は、第１工程と差異工程とで形成する１組の単位層７０を積層して積層方向に見た場合に、単位層データ７５に対応するドット８０を形成することができるように、各単位層７０でドット８０が形成されていれば、積層する１組の単位層７０の層数は、２層や３層以外でもよい。

また、上述した実施形態に係る立体物造形方法、及びその変形例では、単位層データ７５に基づいて、積層する各単位層７０を異なるドットパターンで形成しているが、これ以外の手法によって、積層する単位層７０のドット８０同士が、単位層７０を積層方向に見たときに異なる位置になるようにしてもよい。例えば、積層する各単位層７０のドットパターンは同じものにして、インク滴を吐出することによりドット８０を形成して単位層７０を形成する場合における原点を単位層７０ごとに異ならせることにより、積層する単位層７０のドット８０同士をずらしてもよい。つまり、積層する複数の単位層７０のドットパターンは同じものにして、インク滴を吐出する際の原点を、主走査方向、または副走査方向、または主走査方向と副走査方向とにずらした斜め方向にずらし、単位層７０のドットパターン全体の位置を、積層する単位層７０ごとに異ならせてもよい。積層する単位層７０のドット８０同士が、単位層７０を積層方向に見たときに異なる位置になっていれば、その手法に関わらず、積層された単位層７０の凹凸を減らすことができ、立体物５の凹凸を低減することができる。

５ 立体物
１０ 立体物造形装置
１２ 吐出ユニット（吐出部）
１４ 主走査駆動部（相対移動部）
１６ 造形台
１８ 作業面
２０ 制御部（制御装置）
２２ キャリッジ
２４ ガイドレール
４４ 紫外線光源
５０ 平坦化ローラユニット
６０ ３次元データ
７０ 単位層
７１ 第１単位層
７２ 第２単位層（差異層）
７３ 第３単位層（差異層）
７５ 単位層データ
７６ 画素
８０ ドット
８１ 第１ドット
８２ 第２ドット（差異ドット）
８３ 第３ドット（差異ドット）

Claims (7)

1. 液滴を吐出する複数のノズルを有する吐出部が作業面に対して、主走査方向及び副走査方向の少なくとも一方に相対的に移動しながら前記ノズルから液滴を吐出することによって単位層を形成する単位層形成工程を複数回繰り返し、前記単位層を積層することで立体物を造形する立体物造形方法であって、
   前記主走査方向及び前記副走査方向の少なくとも一方において、前記立体物の形状を示す３次元データに基づいて前記単位層を形成する際の解像度を構成するドット間隔のｎ倍の間隔で前記ノズルから液滴を吐出することにより、前記解像度を構成するドットの数の１／ｎ個の第１のドットを規則的に形成して第１の層を形成する第１工程と、
   前記第１の層において形成された前記第１のドットの間に相当する位置に、前記解像度を構成するドット間隔のｎ倍の間隔で前記ノズルから液滴を吐出することにより、前記解像度を構成するドットの数の１／ｎ個の差異ドットを規則的に形成して差異層を形成する差異工程と、
   を有し、
   前記単位層形成工程は、前記第１工程と、ｎ−１回行う前記差異工程とにより、前記単位層をｎ層積層することを特徴とする立体物造形方法。
2. 前記第１工程及び前記差異工程を連続して行い、前記単位層をｎ層積層した後、前記単位層に対して平坦化処理を行う請求項１に記載の立体物造形方法。
3. 前記第１工程及び前記差異工程の少なくとも１つの工程の後に前記単位層に対して仮平坦化処理を行い、前記単位層をｎ層積層した後、前記単位層に対して前記仮平坦化処理よりも平坦化度の高い本平坦化処理を行う請求項１または２に記載の立体物造形方法。
4. 前記ノズルから吐出する液滴は、所定の条件に応じて硬化する硬化性樹脂であり、
   前記仮平坦化処理は、前記硬化性樹脂を半硬化させた状態で行い、
   前記本平坦化処理を行った後、前記硬化性樹脂を本硬化させる請求項３に記載の立体物造形方法。
5. 前記第１工程及び前記差異工程における、前記複数のノズルからの液滴の吐出デューティが１００％である請求項１〜４のいずれか１項に記載の立体物造形方法。
6. 前記第１工程において前記第１のドットを形成する位置は、前記主走査方向、前記副走査方向、及び前記主走査方向と前記副走査方向との位置が異なる斜め方向の少なくとも１方向において、他の前記第１のドットと隣り合う位置に形成する請求項１〜５のいずれか１項に記載の立体物造形方法。
7. 立体物の形状を示す３次元データに基づいて、単位層を積層することで前記立体物を造形する立体物造形装置であって、
   前記立体物を造形するための液滴を吐出する複数のノズルを有し、作業面に対して液滴を吐出する吐出部と、
   前記吐出部と前記作業面とを主走査方向及び副走査方向の少なくとも一方に相対的に移動させる相対移動部と、
   前記吐出部と前記相体移動部の動作を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記主走査方向及び前記副走査方向の少なくとも一方において、前記３次元データに基づいて前記単位層を形成する際の解像度を構成するドット間隔のｎ倍の間隔で前記ノズルから液滴を吐出させることにより、前記解像度を構成するドットの数の１／ｎ個の第１のドットを規則的に形成して第１の層を形成し、
   前記第１の層において形成された前記第１のドットの間に相当する位置に、前記解像度を構成するドット間隔のｎ倍の間隔で前記ノズルから液滴を吐出させることにより、前記解像度を構成するドットの数の１／ｎ個の差異ドットを規則的に形成して差異層を形成すると共に、前記差異層をｎ−１層形成することにより、前記単位層をｎ層積層することを特徴とする立体物造形装置。

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