JP6550281B2 - 造形装置及び造形方法 - Google Patents

Description

本発明は、造形装置及び造形方法に関する。

従来、インクジェット方式で印刷を行うインクジェットプリンタが広く用いられている（例えば、非特許文献１参照。）。また、近年、立体物を造形する造形装置（３Ｄプリンタ）の構成として、インクジェットヘッドを用いて行う方法（インクジェット造形法）が検討されている。この場合、例えば、インクジェットヘッドにより形成するインクの層を複数層重ねることにより、積層造形法で立体物を造形する。

インターネットURL http://www.mimaki.co.jp

積層造形法で立体物を造形する場合、多数のインクの層を形成することが必要になるため、造形に多くの時間を要する場合がある。しかし、近年、３Ｄプリンタの用途の広がり等により、より高速に造形を行い得る構成が望まれている。そこで、本発明は、上記の課題を解決できる造形装置及び造形方法を提供することを目的とする。

尚、積層造形法で立体物を造形する場合において、造形の速度を高速化するためには、例えば、造形時に行う各動作（例えばインクジェットヘッドの移動速度等）を高速化すること等も考えられる。しかし、この場合、通常、造形の精度が低下し、高い精度で立体物を造形することが困難になる。そのため、より適切な方法で造形速度を高速化することが望まれる。

本願の発明者は、造形の速度をより高速にできる方法について、鋭意研究を行った。そして、積層造形法で立体物を造形する場合に特有の特徴に着目し、造形の速度をより高速し得る本願発明の構成に至った。

より具体的に、積層造形法で立体物を造形する場合、それぞれのインクの層の形成については、通常、２次元の画像を印刷する印刷装置（２Ｄプリンタ）と同一又は同様の動作を行う。そして、この場合、例えば、インクジェットヘッドによる主走査動作と副走査動作とを繰り返して、一のインクの層を形成する。

ここで、２次元の画像を印刷する場合、通常、一のインクの層のみを形成すればよいため、所定の一方向へ媒体（メディア）又はインクジェットヘッドを移動させることで副走査動作を行う。そのため、副走査動作時に媒体に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる向きは、通常、固定されている。

これに対し、立体物を造形する場合には、多数のインクの層を重ねて形成する。そこで、本願の発明者は、副走査動作時のインクジェットヘッドの相対移動の向きについて、例えば、インクの層毎に異ならせることを考えた。また、インクの層を形成する具体的な動作によっては、例えば、一のインクの層を形成する動作の中で、インクジェットヘッドの相対移動の向き変化させること等も考えられる。

更に、本願の発明者は、具体的な実験等を行い、副走査動作時にインクジェットヘッドを相対移動させる向きを上記にように双方向にした場合にも、適切に立体物を造形し得ることを確認した。また、これらの知見に基づき、下記のように、より一般化して発明の構成を特定した。すなわち、上記の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。

（構成１）積層造形法で立体物を造形する造形装置であって、インクジェット方式でインク滴を吐出するインクジェットヘッドと、造形中の立体物を支持する台状部材であり、インクジェットヘッドと対向する位置に配設される造形台と、インク滴を吐出しながら予め設定された第１の方向へ造形台に対して相対的に移動する第１方向走査をインクジェットヘッドに行わせる第１方向走査駆動部と、第１の方向と直交する第２の方向へ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる第２方向走査駆動部と、積層造形法において複数の層が積層される方向であり、第１の方向と直交する積層方向へ造形台及びインクジェットヘッドのうちの少なくとも一方を移動させることにより、インクジェットヘッドと造形台との間の距離を変化させる積層方向駆動部とを備え、第１方向走査駆動部は、複数回の第１方向走査をインクジェットヘッドに行わせ、第２方向走査駆動部は、複数回の第１方向走査のうちの一部の第１方向走査に続いて、第２の方向における一方の向きへ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させ、かつ、複数回の第１方向走査のうちの、前記一部の第１方向走査とは異なる少なくとも一部の第１方向走査に続いて、第２の方向における他方の向きへ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる。

このように構成すれば、例えば、第１方向走査駆動部によりインクジェットヘッドに第１方向走査を行わせ、第２方向走査駆動部により造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させることにより、立体物を構成するそれぞれのインクの層（２次元スライス層）を適切に形成できる。また、積層方向駆動部によりインクジェットヘッドと造形台との間の距離を適宜変化させることにより、複数のインクの層を適切に重ねることができる。そのため、このように構成すれば、例えば、積層造形法で適切に立体物を造形できる。

また、この場合、第２方向走査駆動部によりインクジェットヘッドを相対移動させる向きについて、一方の向きのみではなく、一方及び他方の向きの双方向にすることにより、例えば第２の方向におけるインクジェットヘッドの相対移動について、初期位置へ復帰させる動作等に要する無駄な時間を省くことができる。また、これにより、造形に要する時間を短縮し、造形速度を適切に高速化することができる。

尚、この構成において、第１の方向は、例えば、予め設定された主走査方向である。また、この場合、第１方向走査は、主走査動作である。主走査動作とは、例えば、予め設定された主走査方向へ移動しつつインク滴を吐出する動作のことである。また、第２の方向は、主走査方向と直交する副走査方向であってよい。また、第２方向走査駆動部の動作について、一方の向きや他方の向きへ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる動作は、一のインクの層を形成する動作の中で行う第２の方向への走査（例えば、副走査動作）であってよい。

また、造形装置は、一のインクの層を形成する動作をマルチパス方式で行ってよい。この場合、マルチパス方式で一のインクの層を形成するとは、例えば、一のインクの層を形成する動作において、造形中の立体物の同じ位置に対してインクジェットヘッドに複数回の主走査動作を行わせることである。また、同じ位置に対してインクジェットヘッドに複数回の主走査動作を行わせるとは、例えば、副走査動作を間に挟んで、インクジェットヘッドに複数回の主走査動作を行わせることである。

また、インクジェットヘッドは、例えば、所定の条件に応じて硬化するインクのインク滴を吐出する。より具体的に、このようなインクとしては、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型インクを好適に用いることができる。この場合、造形装置は、例えば、紫外線を照射する紫外線照射部を更に備えることが好ましい。

また、インクジェットヘッドは、第１の方向と非平行なノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列を有してよい。また、この場合、第１の方向は、例えば、ノズル列方向と直交する方向であってよい。また、第１の方向について、ノズル列方向と直交以外の角度で交差する方向にすること等も考えられる。また、積層方向は、例えば、第１の方向及びノズル列方向と直交する方向である。また、造形装置は、複数のインクジェットヘッドを備えてよい。

また、第１方向走査駆動部は、インクジェットヘッドに、第１の方向における一方の向きの第１方向走査と、第１の方向における他方の向きの第１方向走査とを行わせてもよい。このように構成すれば、例えば、第１方向走査を双方向で行うことにより、立体物の造形をより高速に行うことができる。

（構成２）造形装置は、インクジェットヘッドによりインク滴を吐出すべき位置を示す造形データに基づき、立体物を造形し、第２方向走査駆動部は、予め設定された回数の第１方向走査が行われる毎に、造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させ、一のインクの層を形成する動作において、第１方向走査駆動部は、インクジェットヘッドに複数回の第１方向走査を行わせ、当該一のインクの層の形成時に行う複数回の第１方向走査のうち、少なくとも最初の第１方向走査を行う場合にインクジェットヘッドを配置する第２の方向における位置について、造形データに基づき、一のインクの層を形成するためにインク滴を吐出すべき位置の端に合わせて設定する。

このように構成すれば、例えば、インクの層を形成すべき領域に合わせて、複数回の第１方向走査をより適切に行うことができる。また。これにより、インクの層を形成するために必要な第１方向走査を行う回数を適切に低減し、造形の速度をより適切に高速化することができる。

尚、この構成は、第２の方向において、一方及び他方の向きでのインク滴の吐出開始位置（例えば所定の往路方向及び復路方向への各副走査動作における記録開始端）について、それぞれのインクの層に対応するデータの開始端（スライス層について、往路、復路のそれぞれのデータの開始端）に合わせた構成である。また、最初の第１方向走査を行う場合にインクジェットヘッドを配置する第２の方向における位置（以下、走査初期位置という）について、一のインクの層を形成するためにインク滴を吐出すべき位置の端に合わせて設定するとは、例えば、インク滴を吐出すべき位置の端の位置が最初の第１方向走査の走査範囲内になるように、走査初期位置を設定することである。この場合、例えば、インクの層を形成するために必要な第１方向走査を行う回数が最小になるように、走査初期位置を設定することが好ましい。また、より具体的には、例えば、走査初期位置でのインクジェットヘッドの端とインク滴を吐出すべき位置の端の位置が一致するように、走査初期位置を設定することが考えられる。この場合、走査初期位置でのインクジェットヘッドの端とは、第２の方向への移動時に後方側になる端のことである。また、走査初期位置でのインクジェットヘッドの端とインク滴を吐出すべき位置の端の位置については、所定の余裕分を開けて一致させてもよい。また、造形中の立体物を支えるサポート層を立体物の周囲に形成する場合、インク滴を吐出すべき位置の端とは、サポート層を形成する領域を含めて考えた場合の端とすることが好ましい。

（構成３）一のインクの層を形成する動作の少なくとも一部として、第１方向走査駆動部は、インクジェットヘッドに複数回の第１方向走査を行わせ、かつ、当該複数回の第１方向走査が行われる合間に、第２方向走査駆動部は、第２の方向における移動の向きを同じ向きに設定して、造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させ、第２の方向における移動の向きが同じ向きに設定されている間に行われる複数回の第１方向走査のうち、少なくとも最初の第１方向走査を行う場合にインクジェットヘッドを配置する第２の方向における位置について、造形データに基づき、一のインクの層を形成するためにインク滴を吐出すべき位置の端に合わせて設定する。

このように構成すれば、例えば、走査初期位置をより適切に設定できる。また、これにより、造形の速度をより適切に高速化することができる。

（構成４）第２の方向へ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる動作を第２方向走査とした場合、第２方向走査駆動部は、少なくとも一部の連続する２回の第２方向走査の間において、２回のうちの後の回の第２方向走査において造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる向きとは反対の向きへ、造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを一時的に移動させる。

第２の方向へのインクジェットヘッドの相対移動を双方向で行う場合、例えば、バックラッシの影響等で、インクジェットヘッドの移動量に誤差が生じるおそれもある。これに対し、このように構成すれば、例えば、第２方向走査での相対移動の前に一時的に反対方向へインクジェットヘッドを動かすことで、バックラッシを回避し、バックラッシの影響等を適切に抑えることができる。また、これにより、第２の方向へのインクジェットヘッドの相対移動を双方向で行う場合においても、より高い精度でより適切に立体物を造形できる。

尚、インクジェットヘッドを反対の向きへ一時的に移動させる動作は、少なくとも、インクジェットヘッドの相対移動の向きを切り替えるタイミングにおいて、切り替え後の第２方向走査の前に行うことが好ましい。また、インクジェットヘッドを反対の向きへ一時的に移動させる動作は、毎回の第２方向走査で行ってもよい。

（構成５）第２の方向へ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる動作を第２方向走査とした場合、第２方向駆動部は、第２方向における一方の向きへ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる一方の向きの第２方向走査と、第２方向における他方の向きへ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる他方の向きの第２方向走査とをインクジェットヘッドに行わせ、造形装置は、インクジェットヘッドとして、着色用のインク滴を吐出するインクジェットヘッドである着色用ヘッドと、立体物において着色がされない領域の造形に用いるインクのインク滴を吐出するインクジェットヘッドである造形材用ヘッドとを備え、一方の向きの第２方向走査を間に挟んで第１方向走査を行う場合、第１方向駆動部は、着色用ヘッド及び造形材用ヘッドの両方にインク滴を吐出させ、他方の向きの第２方向走査を間に挟んで第１方向走査を行う場合、第１方向駆動部は、着色用ヘッド及び造形材用ヘッドのうちの、造形材用ヘッドのみにインク滴を吐出させる。

第２方向走査におけるインクジェットヘッドの移動を双方向で行う場合、移動の向きによって、インク滴の着弾の仕方に差が生じることも考えられる。また、例えば着色用のインクにおいてインク滴の着弾の仕方に差が生じた場合、表現される色に影響が生じるおそれがある。

これに対し、このように構成した場合、一方の向きの第２方向走査を間に挟んで行う第１方向走査時にのみ着色用ヘッドにインク滴を吐出させることにより、着色用のインク滴の着弾位置の精度を適切に高めることができる。また、造形材用ヘッドについては、双方向の第２方向走査いずれを行う場合にもインク滴を吐出させることにより、造形の速度を適切に高めることができる。そのため、このように構成すれば、例えば、着色用のインクを用いて着色がされた立体物を造形する場合において、着色の精度を高めつつ、造形の速度をより適切に高速化することができる。

（構成６）インクジェットヘッドにより形成されるインクの層を平坦化する平坦化手段を更に備え、インクジェットヘッドは、第１の方向と非平行なノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列を有し、第１方向走査駆動部は、第１方向走査において、第１の方向における少なくとも一方の向きへインクジェットヘッドを移動させ、かつ、一のインクの層を形成する動作において、造形中の立体物の同じ位置に対し、一方の向きへインクジェットヘッドを移動させる第１方向走査を複数回行わせ、平坦化手段は、一方の向きの第１方向走査において、インクジェットヘッドと共に移動して、インクの層を平坦化し、積層方向駆動部は、インクジェットヘッドと造形台との間の距離であるヘッド台間距離について、一のインクの層が形成される毎に、当該一のインクの層の形成開始前と比べて、予め設定されたインクの層の厚さ分だけ大きくし、かつ、一のインクの層を形成する動作の中で行う一方の向きの少なくとも一部の複数回の第１方向走査のそれぞれにおいて、後で行う第１方向走査時のヘッド台間距離を、先に行う第１方向走査時のヘッド台間距離よりも大きくする。

このように構成すれば、例えば、平坦化手段でインクの層を平坦化することにより、インクの層をより高い精度で形成することができる。また、これにより、立体物をより高い精度で造形することができる。

ここで、この構成においては、例えば、各回の第１方向走査を行う毎に、その回の第１方向走査で形成したインクのドットを硬化させることが考えられる。そして、この場合、平坦化手段は、例えば、硬化していないインクの一部を除去することにより、インクの層を平坦化する。

また、平坦化手段としては、硬化していないインクを掻き取るローラ等を好適に用いることができる。この場合、ローラは、例えば、一のインクの層を形成する動作の中で、インクの表面を平坦化する。また、インクの層を平坦化するとは、例えば、一のインクの層の厚さとして予め設定された厚さを超えた部分のインクを除去することであってよい。また、この場合、平坦化を行う第１方向走査においては、先に行われた第１方向走査で形成されたインクのドットが既に硬化している状態で、平坦化を行うことが考えられる。しかし、この場合、平坦化の動作において、例えばローラ等の平坦化手段と、既に硬化しているインクのドットが接触すると、例えば硬化したインクが削られ、余分なカス等（例えば、削り節状のカス等）が発生するおそれがある。

これに対し、上記のように構成した場合、例えば、一のインクの層を形成する動作において、インクの層の平坦化を行う第１方向走査時のヘッド台間距離について、徐々に大きくすることができる。そのため、このように構成すれば、例えば、平坦化の動作において、先の第１方向走査動作時に形成されたインクのドットが平坦化手段と接触することを適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、余分なカスの発生等を防ぎ、より適切に平坦化を行うことができる。

また、この場合、カスの発生等を防ぐことにより、例えば、平坦化手段へのインクの付着をより適切に防ぐことができる。より具体的には、例えば、平坦化手段としてローラを用い、ローラが掻き上げたインクをブレード等により除去する場合、余分なカスが発生すると、ブレード等にカスが溜まり、インクを適切に除去できなくなるおそれがある。これに対し、このように構成すれば、例えば、ローラやブレードへのインクの付着を適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、平坦化により回収した余剰なインクの流れをより良好にし、インクの処理を安定化させることができる。また、インクの回収経路における詰り等を適切に防ぐこともできる。

また、先の第１方向走査で形成したインクのドットと平坦化手段が接触した場合、例えば余計な振動等が生じて、平坦化の結果に影響が生じることも考えられる。例えば、平坦化手段としてローラを用いる場合、ローラが振動すると、平坦化後のインクの表面に余分な凹凸等が生じるおそれがある。これに対し、このように構成した場合、例えば、先の第１方向走査で形成したインクのドットと平坦化手段との接触を防ぐことにより、このような凹凸の発生等を適切に防ぐこともできる。

また、この場合、少なくとも一部の第１方向走査について、第１方向走査毎にヘッド台間距離を少しずつ変化させることにより、例えば、立体物の表面を滑らかにすることもできる。より具体的には、例えば、立体物の表面が緩斜面状の場合等においても、等高線状の目立つ段差等が発生することを防ぎ、表面を滑らかにした造形をより適切に行うことができる。

（構成７）一のインクの層を形成する動作において、インクの層の各位置に対し、第１方向走査駆動部は、予め設定された複数のパス数分の第１方向走査をインクジェットヘッドに行わせ、一のインクの層を形成する動作において、第２方向走査駆動部は、予め設定された回数の第１方向走査が行われる毎に、第２の方向におけるノズル列の長さをパス数で除した幅であるパス幅分だけ、造形台に対して相対的に第２の方向へインクジェットヘッドを移動させる。

このように構成すれば、例えば、第１方向を主走査方向として、第２の方向へのインクジェットヘッドの送り量を所定のパス幅に設定した方式（大ピッチパス方式）で、インクジェットヘッドに主走査動作を適切に行わせることができる。また、造形台に対して相対的に第２の方向へインクジェットヘッドを移動させる動作を主走査動作の合間に行うことにより、例えば、第２の方向において立体物の幅がインクジェットヘッドのノズル列の長さよりも大きい場合等にも、シリアル方式でインクジェットヘッドを駆動して、立体物を適切に造形することができる。

尚、この構成において、第２方向走査駆動部は、インクジェットの相対移動の向きについて、例えばインクの層毎に変えることが好ましい。例えば、連続する２層のインクの層の形成時において、下のインクの層の形成時のインクジェットの相対移動の向きを第２の方向における一方の向きにした場合、上のインクの層の形成時のインクジェットの相対移動の向きを第２の方向における他方の向きにすることが考えられる。このように構成すれば、例えば、第２の方向におけるインクジェットの相対移動の向きを適切に変化させることができる。また、第２方向走査駆動部は、例えば、第１方向走査が１回行われる毎に、パス幅分だけ、造形台に対して相対的に第２の方向へインクジェットヘッドを移動させてよい。また、パス幅は、ノズル列の長さをパス数で除した幅と実質的に等しい幅であってよい。

（構成８）一のインクの層を形成する動作において、インクの層の各位置に対し、第１方向走査駆動部は、予め設定された複数のパス数分の第１方向走査をインクジェットヘッドに行わせ、一のインクの層を形成する動作において、第２方向走査駆動部は、予め設定された回数の第１方向走査が行われる毎に、第２の方向におけるノズル列の長さをパス数で除した幅よりも小さな距離である第２方向移動距離だけ、造形台に対して相対的に第２の方向へインクジェットヘッドを移動させ、第２方向移動距離は、ノズル列中で隣接するノズル間の第２の方向における距離であるノズルピッチ第２方向成分の整数倍と、ノズルピッチ第２方向成分未満の距離とを足した距離である。

このように構成すれば、例えば、第１方向を主走査方向として、第２の方向へのインクジェットヘッドの送り量を小さな距離にした方式（小ピッチパス方式）で、インクジェットヘッドに主走査動作を適切に行わせることができる。また、これにより、例えば、大ピッチパス方式で造形を行う場合と比べ、必要な主走査動作の回数を低減し、造形速度を高速化することができる。

また、この場合、インクの層の同じ位置に対して行われる複数回の第１方向走査（主走査動作）について、ノズルピッチ第２方向成分の整数倍のみではなく、ノズルピッチ第２方向成分よりも小さな距離だけ第２の方向における位置をずらすことにより、第２の方向における解像度について、ノズルピッチ第２方向成分よりも小さな距離に対応する高い解像度を実現することができる。そのため、このように構成すれば、例えば、高い解像度での立体物の造形を適切に行うことができる。

尚、ノズルピッチ第２方向成分の整数倍とは、例えば、ノズルピッチ第２方向成分と、０以上の整数との積のことである。また、この構成において、第２方向走査駆動部は、インクジェットの相対移動の向きについて、例えばインクの層毎に変えることが好ましい。このように構成すれば、例えば、第２の方向におけるインクジェットの相対移動の向きを適切に変化させることができる。

また、この場合、例えば造形しようとする立体物の幅がインクジェットヘッドのノズル列の長さよりも小さければ、立体物の幅全体に対して同時にノズル列からインク滴を吐出することが考えられる。このように構成すれば、例えば、ライン型のインクジェットヘッドを用いる場合と同様にして、マルチパスでの造形を適切に行うことができる。

また、立体物の幅は、インクジェットヘッドのノズル列の長さよりも大きくてもよい。この場合、例えば、ノズル列の長さ分の領域に対してパス数分の主走査動作を行った後に、ノズル列の長さに対応する距離だけ、第２の方向へ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させることが考えられる。また、インクジェットヘッドの移動後、更に、パス数分の主走査動作を行うことが考えられる。このように構成すれば、例えば、造形しようとする立体物のサイズが大きい場合にも、立体物の造形を適切に行うことができる。

（構成９）第１の方向と直交する第２の方向へ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる第２方向走査駆動部を更に備え、一のインクの層を形成する動作において、インクの層の各位置に対し、第１方向走査駆動部は、予め設定された複数のパス数分の第１方向走査をインクジェットヘッドに行わせ、一のインクの層を形成する動作において、第２方向走査駆動部は、１回の第１方向走査が行われる毎に、第２の方向におけるノズル列の長さ分の距離だけ、造形台に対して相対的に第２の方向へインクジェットヘッドを移動させ、一のインクの層を形成すべき領域の全体に対し、１回目の第１方向走査を行った後に、インクの層の各位置に対し、第１方向走査駆動部は、インクジェットヘッドに、２回目の第１方向走査を行わせる。

このように構成すれば、例えば、第１方向を主走査方向として、同じ回の主走査動作をインクの層の全面に対して順次行う方式（全面順次パス方式）で、インクジェットヘッドに主走査動作を適切に行わせることができる。また、これにより、例えば、大ピッチパス方式で造形を行う場合と比べ、必要な主走査動作の回数を低減し、造形速度を高速化することができる。

尚、この構成において、第２方向走査駆動部は、インクジェットの相対移動の向きについて、例えば、一のインクの層を形成すべき領域の全体に対して同じ回の第１方向走査を行う毎（パス毎）に変えることが好ましい。このように構成すれば、例えば、第２の方向におけるインクジェットの相対移動の向きを適切に変化させることができる。

また、第２の方向へインクジェットヘッドを移動させる距離は、第２の方向におけるノズル列の長さと実質的に等しい距離であってよい。また、パス数が３以上である場合、３回目以降の各回の第１方向走査（主走査動作）についても、前回の第１方向走査がインクの層の全体に対して行われた後に行うことが好ましい。このように構成すれば、全面順次パス方式での造形をより適切に行うことができる。

また、第２方向走査駆動部の動作に関し、１回の第１方向走査が行われる毎にインクジェットヘッドを移動させるとは、例えば、同じ回の第１方向走査（例えば、１回目の第１方向走査、又は２回目の第１方向走査等）を各位置に対して行う動作中にその回の第１方向走査が行われる毎にインクジェットヘッドを移動させることである。そのため、ある回（例えば１回目）の第１方向走査を領域の全体に対して行った後に、次の回（例えば２回目）の第１方向走査を開始するタイミングにおいては、その間に第２の方向へインクジェットヘッドを移動させないことも考えられる。

（構成１０）積層造形法で立体物を造形する造形方法であって、インクジェット方式でインク滴を吐出するインクジェットヘッドと、造形中の立体物を支持する台状部材であり、インクジェットヘッドと対向する位置に配設される造形台とを用い、インク滴を吐出しながら予め設定された第１の方向へ造形台に対して相対的に移動する第１方向走査をインクジェットヘッドに行わせ、かつ、複数回の第１方向走査をインクジェットヘッドに行わせ、第１の方向と直交する第２の方向へ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させ、積層造形法において複数の層が積層される方向であり、第１の方向と直交する積層方向へ造形台及びインクジェットヘッドのうちの少なくとも一方を移動させることにより、インクジェットヘッドと造形台との間の距離を変化させ、複数回の第１方向走査のうちの一部の第１方向走査に続いて、第２の方向における一方の向きへ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させ、かつ、複数回の第１方向走査のうちの、前記一部の第１方向走査とは異なる少なくとも一部の第１方向走査に続いて、第２の方向における他方の向きへ造形台に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる。このように構成すれば、例えば、構成１と同様の効果を得ることができる。

本発明によれば、例えば、立体物の造形速度を適切に高速化することができる。

本発明の一実施形態に係る造形装置１０の一例を示す図である。図１（ａ）は、造形装置１０の要部の構成の一例を示す。図１（ｂ）は、吐出ユニット１２のより詳細な構成の一例を示す。 本例において立体物５０を造形する動作の一例を示す図である。図２（ａ）は、立体物５０を構成するインクの層を形成する動作の一例を示す。図２（ｂ）は、同じ領域に対する各回の主走査動作で形成されるインクのトッドの並び方の一例を示す図である。 マルチパス方式の動作を行う様々な方式について説明をする図である。図３（ａ）は、造形に用いるインクジェットヘッド２００の構成の一例を示す。図３（ｂ）は、大ピッチパス方式のマルチパス方式でインクの層を形成する動作の一例を示す図である。 マルチパス方式の動作を行う様々な方式について説明をする図である。図４（ａ）は、小ピッチパス方式のマルチパス方式でインクの層を形成する動作の一例を示す図である。図４（ｂ）は、全面順次パス方式のマルチパス方式でインクの層を形成する動作の一例を示す図である。 双方向の副走査動作について更に詳しく説明をする図である。図５（ａ）は、以下において説明をする動作で用いるインクジェットヘッド２００の構成、及び、造形する立体物５０の構成の一例を示す。図５（ｂ）は、副走査動作におけるインクジェットヘッド２００の移動の向きを双方向にした場合の動作の例を示す。 双方向の副走査動作について更に詳しく説明をする図である。図６（ａ）、（ｂ）は、副走査動作におけるインクジェットヘッド２００の移動の向きを双方向にした場合の動作の例を示す。 小ピッチパス方式の動作について更に詳しく説明をする図である。図７（ａ）は、インクジェットヘッド２００の構成の一例を示す図である。図７（ｂ）は、小ピッチパス方式の動作について、主走査動作で形成するインクのドットの様子と、主走査動作の合間に行う副走査動作（Ｘ走査）との一例を示す。 小ピッチパス方式の動作について更に詳しく説明をする図である。 全面順次パス方式の動作について、一のインクの層を形成するために各位置に対して行う主走査動作で形成するインクのドットの様子と、主走査動作の合間に行う副走査動作（Ｘ走査）との一例を示す。 全面順次パス方式の動作について、一のインクの層を形成するために各位置に対して行う主走査動作で形成するインクのドットの様子と、主走査動作の合間に行う副走査動作（Ｘ走査）との一例を示す。 ヘッド台間距離を変化させる積層方向への走査について説明をする図である。図１１（ａ）は、積層方向への走査の一例を示す。図１１（ｂ）は、積層方向への走査の他の例を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る造形装置１０の一例を示す。図１（ａ）は、造形装置１０の要部の構成の一例を示す。

本例において、造形装置１０は、積層造形法により立体物５０を造形する装置（立体物造形装置）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５０を造形する方法である。また、立体物５０とは、例えば、三次元構造物のことである。

尚、以下の説明をする点を除き、造形装置１０は、公知の造形装置と同一又は同様の構成を有してよい。また、造形装置１０は、例えば、公知の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、造形装置１０は、紫外線硬化型インク（ＵＶインク）を用いる二次元画像印刷用の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。また、造形装置１０は、図示した構成以外にも、例えば、立体物５０の造形や着色等に必要な各種構成を更に備えてよい。

本例において、造形装置１０は、吐出ユニット１２、主走査駆動部１４、造形台１６、副走査駆動部１８、積層方向駆動部２０及び制御部２２を備える。吐出ユニット１２は、立体物５０の材料となる液滴（インク滴）を吐出する部分であり、所定の条件に応じて硬化するインクのインク滴を吐出し、硬化させることにより、立体物５０を構成する各層を重ねて形成する。

また、本例では、インクとして、例えば、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型インクを用いる。この場合、インクとは、例えば、インクジェットヘッドから吐出する液体のことである。また、インクジェットヘッドとは、例えば、インクジェット方式で液滴を吐出する吐出ヘッドのことである。また、吐出ユニット１２は、紫外線光源により紫外線を照射することにより、紫外線硬化型インクの層を硬化させる。

また、立体物５０の造形時において、吐出ユニット１２は、立体物５０の周囲にサポート層を形成してもよい。この場合、サポート層とは、例えば、造形中の立体物５０の外周を囲むことで立体物５０を支持する積層構造物であり、立体物５０の造形完了後に、例えば水により溶解除去される。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、後に更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（Ｙ走査）を行わせる駆動部である。この場合、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。また、本例において、主走査駆動部１４は、第１方向走査駆動部の一例である。この場合、第１方向走査駆動部とは、例えば、インク滴を吐出しながら予め設定された第１の方向へ造形台１６に対して相対的に移動する第１方向走査をインクジェットヘッドに行わせる駆動部のことである。

また、本例において、主走査駆動部１４は、キャリッジ１０２及びガイドレール１０４を有する。キャリッジ１０２は、造形台１６と対向させて吐出ユニット１２を保持する保持部である。この場合、造形台１６と対向させて吐出ユニット１２を保持するとは、例えば、インク滴の吐出方向が造形台１６へ向かう方向になるように、吐出ユニット１２を保持することである。また、主走査動作時において、キャリッジ１０２は、吐出ユニット１２を保持した状態で、ガイドレール１０４に沿って移動する。ガイドレール１０４は、キャリッジ１０２の移動をガイドするレール状部材であり、主走査動作時において、制御部２２の指示に応じて、キャリッジ１０２を移動させる。

尚、主走査動作における吐出ユニット１２の移動は、立体物５０に対する相対的な移動であってよい。そのため、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、例えば造形台１６を移動させることにより、立体物５０の側を移動させてもよい。

造形台１６は、造形中の立体物５０を支持する台状部材であり、吐出ユニット１２におけるインクジェットヘッドと対向する位置に配設され、造形中の立体物５０を上面に載置する。本例において、造形台１６は、少なくとも上面が上下方向（図中のＺ方向）へ移動可能な構成を有しており、積層方向駆動部２０に駆動されることにより、立体物５０の造形の進行に合わせて、上面を移動させる。また、これにより、吐出ユニット１２におけるインクジェットヘッドと造形台１６との間の距離であるヘッド台間距離を適宜変化させ、造形途中の立体物５０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）を調整する。この場合、ヘッド台間距離とは、より具体的に、例えば、インクジェットヘッドにおいてノズルが形成されているノズル面と、造形台１６の上面との間の距離であってよい。また、立体物５０の被造形面とは、例えば、吐出ユニット１２により次のインクの層が形成される面のことである。

副走査駆動部１８は、吐出ユニット１２に副走査動作（Ｘ走査）を行わせる駆動部である。この場合、吐出ユニット１２に副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副走査動作を行わせることである。また、副走査動作とは、例えば、主走査方向と直交する副走査方向（図中のＸ方向）へ造形台１６に対して相対的に移動する動作である。また、本例において、副走査駆動部１８は、第２方向走査駆動部の一例である。この場合、第２方向走査駆動部とは、例えば、第１の方向と直交する第２の方向へ造形台１６に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる駆動部のことである。また、副走査方向は、第２の方向の一例である。副走査動作は、第２方向走査の一例である。

また、より具体的に、副走査駆動部１８は、例えば、副走査方向における吐出ユニット１２の位置を固定して、造形台１６を移動させることにより、インクジェットヘッドに副走査動作を行わせる。また、副走査駆動部１８は、副走査方向における造形台１６の位置を固定して、吐出ユニット１２を移動させることにより、インクジェットヘッドに副走査動作を行わせてもよい。

積層方向駆動部２０は、主走査方向及び副走査方向と直交する積層方向（図中のＺ方向）へ吐出ユニット１２又は造形台１６の少なくとも一方を移動させる駆動部である。この場合、積層方向とは、例えば、積層造形法において複数の層が積層される方向のことである。また、積層方向へ吐出ユニット１２を移動させるとは、例えば、吐出ユニット１２におけるインクジェットヘッドを積層方向へ移動させることである。積層方向へ造形台１６を移動させるとは、例えば、造形台１６における少なくとも上面の位置を移動させることである。また、積層方向駆動部２０は、積層方向へ吐出ユニット１２又は造形台１６の少なくとも一方を移動させることにより、Ｚ方向への走査（Ｚ走査）をインクジェットヘッドに行わせ、ヘッド台間距離を変化させる。

より具体的に、図中に示した構成において、積層方向駆動部２０は、例えば、積層方向における吐出ユニット１２の位置を固定して、造形台１６を移動させる。また、積層方向駆動部２０は、積層方向における造形台１６の位置を固定して、吐出ユニット１２を移動させてもよい。

制御部２２は、例えば造形装置１０のＣＰＵであり、造形装置１０の各部を制御することにより、立体物５０の造形の動作を制御する。制御部２２は、例えば造形すべき立体物５０の形状情報や、カラー画像情報等に基づき、造形装置１０の各部を制御することが好ましい。本例によれば、立体物５０を適切に造形できる。尚、立体物５０を造形するより具体的な動作については、後に更に詳しく説明をする。

続いて、吐出ユニット１２のより具体的な構成及び動作について、説明をする。図１（ｂ）は、吐出ユニット１２のより詳細な構成の一例を示す。本例において、吐出ユニット１２は、複数の有色インク用ヘッド２０２ｙ、２０２ｍ、２０２ｃ、２０２ｋ（以下、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋと記載する）、造形材用ヘッド２０４、白インク用ヘッド２０６、クリアインク用ヘッド２０８、サポート材用ヘッド２１０、複数の紫外線光源２２０、及び平坦化ローラユニット２２２を有する。

有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ、造形材用ヘッド２０４、白インク用ヘッド２０６、クリアインク用ヘッド２０８、及びサポート材用ヘッド２１０は、インクジェット方式でインク滴を吐出するインクジェットヘッドである。また、本例において、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ、造形材用ヘッド２０４、白インク用ヘッド２０６、クリアインク用ヘッド２０８、及びサポート材用ヘッド２１０は、例えば、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であり、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）へ並んで配設される。

尚、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ、造形材用ヘッド２０４、白インク用ヘッド２０６、クリアインク用ヘッド２０８、及びサポート材用ヘッド２１０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。また、これらのインクジェットヘッドは、造形台１６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。これにより、各インクジェットヘッドのノズルは、造形台１６へ向かう方向へインク滴を吐出する。また、複数のノズルが並ぶノズル方向は、主走査方向と直交する方向になる。また、インクジェットヘッドの構成の変形例においては、主走査方向とノズル列方向とが直交以外の角度で交差する構成を用いること等も考えられる。

また、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ、造形材用ヘッド２０４、白インク用ヘッド２０６、クリアインク用ヘッド２０８、及びサポート材用ヘッド２１０の並び方については、図示した構成に限らず、様々に変更してもよい。例えば、一部のインクジェットヘッドについて、他のインクジェットヘッドと副走査方向における位置をずらして配設してもよい。また、吐出ユニット１２は、例えば、各色の淡色や、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）やオレンジ等の色用のインクジェットヘッド等を更に有してもよい。

有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋは、互いに異なる色の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である。本例において、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋは、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色の紫外線硬化型インクのインク滴を吐出する。また、本例において、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋは、着色用のインク滴を吐出するインクジェットヘッドである着色用ヘッドの一例である。

造形材用ヘッド２０４は、立体物５０の内部の造形に用いるインクのインク滴を吐出するインクジェットヘッドであり、例えば、立体物５０において着色がされない領域の造形に用いるインクのインク滴を吐出する。本例において、造形材用ヘッド２０４は、所定の色の造形用インク（モデル材ＭＯ）のインク滴を吐出する。造形用インクは、例えば造形専用のインクであってよい。また、本例において、造形用インクは、ＣＭＹＫインクの各色とは異なる色のインクである。造形用インクとしては、例えば、白色のインク又はクリアインク等を用いることも考えられる。

白インク用ヘッド２０６は、白色（Ｗ）のインクのインク滴を吐出するインクジェットヘッドである。また、クリアインク用ヘッド２０８は、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である。この場合、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る。

サポート材用ヘッド２１０は、サポート層の材料を含むインク滴を吐出するインクジェットヘッドである。本例において、サポート層の材料としては、立体物５０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。また、この場合、造形後に除去されるものであるため、立体物５０を構成する材料よりも紫外線による硬化度が弱く、分解しやすいい材料を用いることが好ましい。また、サポート層の材料としては、例えば、サポート層用の公知の材料を好適に用いることができる。

複数の紫外線光源２２０は、紫外線照射部の一例であり、紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線を発生する。紫外線光源２２０としては、例えば、ＵＶＬＥＤ（紫外ＬＥＤ）等を好適に用いることができる。また、紫外線光源２２０として、メタルハライドランプや水銀ランプ等を用いることも考えられる。

また、本例において、複数の紫外線光源２２０のそれぞれは、間に有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ、造形材用ヘッド２０４、白インク用ヘッド２０６、クリアインク用ヘッド２０８、及びサポート材用ヘッド２１０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。より具体的に、例えば、図中に符号ＵＶ１を付して示した一方の紫外線光源２２０は、吐出ユニット１２の一端側に配設される。また、図中に符号ＵＶ２を付して示した一方の紫外線光源２２０は、吐出ユニット１２の他端側に配設される。

平坦化ローラユニット２２２は、立体物５０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。本例において、平坦化ローラユニット２２２は、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ、造形材用ヘッド２０４、白インク用ヘッド２０６、クリアインク用ヘッド２０８、及びサポート材用ヘッド２１０の並びと、他方側の紫外線光源２２０（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２２２は、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ、造形材用ヘッド２０４、白インク用ヘッド２０６、クリアインク用ヘッド２０８、及びサポート材用ヘッド２１０の並びに対し、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。

また、本例において、平坦化ローラユニット２２２は、平坦化ローラ３０２、ブレード３０４、及びインク回収部３０６を有する。平坦化ローラ３０２は、インクジェットヘッドにより形成されるインクの層を平坦化する平坦化手段の一例であり、例えば主走査動作時において、インクの層の表面と接触することでインクの層を平坦化する。また、ブレード３０４は、平坦化ローラ３０２が掻き取ったインクを平坦化ローラ３０２から引き剥がすブレード部材である。インク回収部３０６は、ブレード３０４が平坦化ローラ３０２から引き剥がしたインクを回収する回収部である。以上の構成により、吐出ユニット１２は、制御部２２の指示に応じて、立体物５０を造形する動作を行う。

続いて、本例において立体物５０を造形するより具体的な動作等について、更に詳しく説明をする。図２は、本例において立体物５０を造形する動作の一例を示す。本例において、造形装置１０は、例えば、立体物５０の造形をマルチパス方式で行う。この場合、マルチパス方式で造形を行うとは、例えば、立体物５０を構成するそれぞれのインクの層の形成をマルチパス方式で行うことである。また、それぞれのインクの層をマルチパス方式で形成するとは、例えば、一のインクの層を形成する動作において、造形中の立体物５０の同じ位置に対して、インクジェットヘッドに複数回の主走査動作を行わせることである。また、同じ位置に対してインクジェットヘッドに複数回の主走査動作を行わせるとは、例えば、副走査動作を間に挟んで、インクジェットヘッドに複数回の主走査動作を行わせることである。

また、マルチパス方式でインクの層を形成する方法としては、より具体的に、例えば、２次元の画像を印刷する印刷装置（２Ｄプリンタ）においてマルチパス方式で印刷を行う場合と同一又は同様に行うことが考えられる。また、造形装置１０で立体物を造形する場合、マルチパス方式でインクの層を形成する具体的な方法として、その他にも、様々な方法を用いることが考えられる。

ここでは、説明の便宜上、先ず、副走査動作における送り量を所定のパス幅に設定する方式（大ピッチパス方式）でマルチパス方式の動作を行う場合について、説明をする。この場合、副走査動作における送り量とは、１回の副走査動作におけるインクジェットヘッド（有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ等）の造形台１６（図１参照）に対する相対移動量のことである。また、大ピッチパス方式以外のマルチパス方式の動作については、後に詳しく説明をする。

図２（ａ）は、立体物５０を構成するインクの層を形成する動作の一例を示す。図２（ａ）においては、図示の便宜上、吐出ユニット１２（図１参照）における複数のインクジェットヘッド（有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ、造形材用ヘッド２０４、白インク用ヘッド２０６、クリアインク用ヘッド２０８、及びサポート材用ヘッド２１０）のうちのいずれかに対応するインクジェットヘッドをインクジェットヘッド２００として示している。また、図示は省略したが、吐出ユニット１２における他のインクジェットヘッドは、インクジェットヘッド２００として示したインクジェットヘッドと共に造形台１６に対して相対的に移動することにより、主走査動作及び副走査動作等を行う。

大ピッチパス方式でインクの層を形成する場合、一のインクの層を形成する動作において、インクの層の各位置に対し、主走査駆動部１４（図１参照）は、予め設定された複数のパス数分の主走査動作をインクジェットヘッド２００に行わせる。また、副走査駆動部１８（図１参照）は、予め設定された回数の主走査動作が行われる毎に、所定のパス幅分だけ、造形台１６に対して相対的にインクジェットヘッド２００を移動させる。また、この場合、パス幅は、例えば、副走査方向におけるノズル列の長さをパス数で除した幅に設定される。ノズル列の長さとは、例えば、副走査動作を行うインクジェットヘッド２００におけるノズル列の長さである。

また、図２（ａ）においては、パス数を４として、大ピッチパス方式でインクの層を形成する場合について、インクジェットヘッド２００の動作の例を示している。また、説明をより簡略化するため、主走査方向の一方の向き（図中の右側）への主走査動作のみを行い、かつ、１回の主走査動作を行う毎に副走査動作を行う場合について図示を行った。この場合、各回の主走査動作を行った後、少なくとも次回の主走査動作を行う前に、主走査方向において主走査動作時と反対の向きへインクジェットヘッド２００を移動させて、インクジェットヘッド２００を元の位置に復帰させる。

より具体的に、この場合、例えば、先ず、副走査方向における位置を符号Ａを付したインクジェットヘッド２００の位置にして主走査動作を行うことにより、立体物５０において矢印４０２ａで示した領域に対し、主走査動作を行う。また、これにより、図中の領域４０４ａに対し、１回目の主走査動作を行う。

また、その後、副走査動作を行い、副走査方向におけるインクジェットヘッド２００の位置を符号Ｂを付したインクジェットヘッド２００の位置に変更する。そして、この位置で主走査動作を行うことにより、立体物５０において矢印４０２ｂで示した領域に対し、主走査動作を行う。また、これにより、領域４０４ａに対する２回目の主走査動作と、領域４０４ｂに対する１回目の主走査動作とを行う。

また、その後、副走査動作を行い、副走査方向におけるインクジェットヘッド２００の位置を符号Ｃを付したインクジェットヘッド２００の位置に変更する。そして、この位置で主走査動作を行うことにより、立体物５０において矢印４０２ｃで示した領域に対し、主走査動作を行う。また、これにより、領域４０４ａに対する３回目の主走査動作と、領域４０４ｂに対する２回目の主走査動作と、領域４０４ｃに対する１回目の主走査動作とを行う。

また、その後、副走査動作を行い、副走査方向におけるインクジェットヘッド２００の位置を符号Ｄを付したインクジェットヘッド２００の位置に変更する。そして、この位置で主走査動作を行うことにより、立体物５０において矢印４０２ｄで示した領域に対し、主走査動作を行う。また、これにより、領域４０４ａに対する４回目の主走査動作と、領域４０４ｂに対する３回目の主走査動作と、領域４０４ｃに対する２回目の主走査動作と、領域４０４ｄに対する１回目の主走査動作とを行う。

以上の動作により、領域４０４ａに対する４回の主走査動作が完了し、予め設定された厚さのインクの層が形成される。また、その後の主走査動作及び副走査動作を同様に繰り返すことにより、他の領域においても、同じ厚さのインクの層が形成される。

このように構成すれば、例えば、マルチパス方式による立体物５０の造形を適切に行うことができる。また、この場合、例えば副走査方向における立体物５０の幅がノズル列の長さよりも大きい場合等にも、シリアル方式でインクジェットヘッド２００を駆動して、立体物を適切に造形することができる。

尚、この構成において、パス幅については、ノズル列の長さをパス数で除した幅と厳密に同一とする場合に限らず、ノズル列の長さをパス数で除した幅と実質的に等しい幅であってよい。この場合、実質的に等しい幅であるとは、例えば、動作の都合や各種の設計上の意図等により設定した調整分や、許容される誤差量等を除いて、パス幅と、ノズル列の長さをパス数で除した幅とが等しいことである。また、より具体的には、例えば、同じ位置への各回の主走査動作について、副走査方向におけるインク滴の着弾位置をノズルピッチ未満の範囲でずらす場合等において、このズレ量等を除いて両者を等しくする場合等が考えられる。

図２（ｂ）は、同じ領域に対する各回の主走査動作で形成されるインクのトッドの並び方の一例を示す図であり、各回の主走査動作で副走査方向におけるインク滴の着弾位置をノズルピッチ未満の範囲でずらす場合について、インクのトッドの並び方の一例を示す。図中において、１パス記録と示した線は、１回目の主走査動作で主走査方向へ並べて形成されたインクのドットを示す。また、２パス記録と示した線は、２回目の主走査動作で主走査方向へ並べて形成されたインクのドットを示す。３パス記録と示した線は、３回目の主走査動作で主走査方向へ並べて形成されたインクのドットを示す。４パス記録と示した線は、４回目の主走査動作で主走査方向へ並べて形成されたインクのドットを示す。

このように構成すれば、例えば、副走査方向における造形の解像度について、一のノズル列中のノズルの間隔（ノズルピッチ）よりも高い解像度に設定することができる。また、これにより、高い解像度での造形を適切に行うことができる。

以上のように、本例によれば、例えば、主走査駆動部１４によりインクジェットヘッド２００に主走査動作を行わせ、副走査駆動部１８により造形台１６に対して相対的にインクジェットヘッド２００を移動させることにより、立体物５０を構成するそれぞれのインクの層（２次元スライス層）を適切に形成できる。また、この場合、図１を用いて説明をしたように、積層方向駆動部２０によりインクジェットヘッド２００と造形台１６との間の距離を適宜変化させることにより、複数のインクの層を適切に重ねることができる。また、これにより、積層造形法で適切に立体物５０を造形できる。

ここで、図２においては、上記のように、大ピッチパス方式でのマルチパス方式で一のインクの層を形成する場合の動作を示している。そして、この場合、一のインクの層を形成する間において、副走査動作におけるインクジェットヘッド２００の相対移動の方向は、副走査方向における一方の向きに設定される。

しかし、本例においては、積層造形法により複数のインクの層を重ねて形成する。そして、この場合、副走査駆動部１８は、副走査動作におけるインクジェットヘッド２００の相対移動の向きについて、例えばインクの層毎に変更する。より具体的に、例えば、連続する２層のインクの層の形成時において、下のインクの層の形成時のインクジェットヘッド２００の相対移動の向きを副走査方向における一方の向きにした場合、上のインクの層の形成時のインクジェットヘッド２００の相対移動の向きを副走査方向における他方の向きにすることが考えられる。

このように構成した場合、副走査駆動部１８によりインクジェットヘッド２００を相対移動させる向きについて、一方の向きのみではなく、一方及び他方の向きの双方向にすることができる。また、これにより、例えば副走査方向におけるインクジェットヘッド２００の相対移動について、初期位置へ復帰させる動作等に要する無駄な時間を省くことができる。そのため、このように構成すれば、例えば、造形に要する時間を短縮し、造形速度を適切に高速化することができる。また、この場合、例えば、主走査動作時や副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動速度については、例えば従来の構成と同程度であってもよい。そのため、造形速度の高速化による造形の精度の低下も生じにくいと考えられる。

また、主走査動作及び副走査動作のより具体的な制御については、インクジェットヘッド２００によりインク滴を吐出すべき位置を示す造形データに基づいて制御を行うことが好ましい。副走査動作時におけるインクジェットヘッド２００の相対移動の向きや、このような具体的な制御等については、後に更に詳しく説明をする。また、副走査駆動部１８の動作について、より一般化して示した場合、一部の主走査動作に続いて、副走査方向における一方の向きへ造形台１６に対して相対的にインクジェットヘッド２００を移動させ、かつ、他の少なくとも一部の主走査動作に続いて、副走査方向における他方の向きへ造形台１６に対して相対的にインクジェットヘッド２００を移動させる動作であるといえる。

また、図２（ａ）等においては、主走査動作について、説明をより簡略化するため、インクジェットヘッド２００の移動の向きを一方の向きのみにする場合について説明を行った。しかし、以下において説明をする動作において、主走査動作の向きについては、主走査方向における一方及び他方の向きの双方向にしてもよい。この場合、主走査駆動部１４は、インクジェットヘッド２００に、主走査方向における一方の向きの主走査動作と、他方の向きの主走査動作とを行わせる。このように構成すれば、例えば、立体物５０の造形をより高速に行うことができる。

続いて、マルチパス方式の動作について、更に詳しく説明をする。上記においては、マルチパス方式の動作の例として、大ピッチパス方式について、説明をした。しかし、マルチパス方式の動作としては、大ピッチパス方式以外の方式を用いることも考えられる。

図３及び図４は、マルチパス方式の動作を行う様々な方式について説明をする図であり、ノズル列の解像度が１５０ｄｐｉのインクジェットヘッド２００を用いて、パス数を４として、６００ｄｐｉの解像度（密度）でインクの層を形成する場合の動作の例を示す。尚、以下に説明をする点を除き、造形装置１０の構成及び動作は、図１及び図２を用いて説明をした場合と同一又は同様である。

図３（ａ）は、造形に用いるインクジェットヘッド２００の構成の一例を示す。図示した構成において、インクジェットヘッド２００は、副走査方向と平行なノズル列方向に複数のノズルが並ぶノズル列を有する。また、複数のノズルは、１／１５０インチの一定の間隔（ノズルピッチＰ）で並ぶ。そのため、ノズル列の長さは、（総ノズル数−１）×１／１５０インチになる。

図３（ｂ）は、大ピッチパス方式のマルチパス方式でインクの層を形成する動作の一例を示す図である。上記においても説明をしたように、大ピッチパス方式とは、例えば、パス数をｎとした場合に、副走査動作での送り量について、ノズル列の長さＬｈの１／ｎ（＝Ｌｈ／ｎ）にする方式である。また、図３（ｂ）においては、パス数を４とした場合について図示をしている。そのため、この場合、副走査動作での送り量は、ノズル列の長さＬｈの１／４（＝Ｌｈ／４）になる

また、この図において、インクジェットヘッド２００のノズル列を４等分した各領域の横に記した丸囲みの数字は、ノズル列中の各領域を区別するための数字である。また、インクジェットヘッド２００の右側に示した図は、主走査動作と副走査動作とを繰り返す動作の一例を示す図であり、１回目の主走査動作（第１Ｐａｓｓ）からＮ回目の主走査動作（第ＮＰａｓｓ）について、造形中の立体物の各領域と、その領域に対してインク滴を吐出するノズル列中の領域との関係を示している。この場合、ノズル列中の領域とは、上記の丸囲みの数字で区別して示した領域である。また、図の上側に記載した説明は、各回の主走査動作時やその前後に行う動作を示している。また、図の右側には、完了列長として、主走査動作を行った回数と、インクの層の形成が完了した領域の長さとの関係を示している。

図示のように動作を行うことにより、大ピッチパス方式のマルチパス方式でインクの層を適切に形成することができる。また、複数の層を積層して形成することにより、立体物を適切に造形することができる。また、図２に関連しても説明をしたように、大ピッチパス方式のマルチパス方式でインクの層を形成する場合、副走査駆動部１８は、副走査動作におけるインクジェットヘッド２００の相対移動の向きについて、例えばインクの層毎に変更する。

図４（ａ）は、小ピッチパス方式のマルチパス方式でインクの層を形成する動作の一例を示す図である。小ピッチパス方式とは、例えば、パス数をｎとした場合に、副走査動作での送り量について、ノズル列の長さＬｈの１／ｎ（＝Ｌｈ／ｎ）よりも小さくする方式である。また、小ピッチパス方式については、大ピッチパス方式のように副走査動作の送り量を一定にして一のインクの層を形成するのではなく、より小さな送り量の副走査動作を挟んだ主走査動作を所定のパス数分だけ行う動作と、その後にノズル列の長さに対応する所定の送り量での副走査動作とを繰り返すことで一のインクの層を形成する動作であるといえる。また、図４（ａ）においては、より具体的に、より小さな送り量の副走査動作を行う場合の送り量について、ノズルピッチＰよりも小さく、かつ、Ｐ／ｎの整数倍にした場合の例を示している。

また、この図において、丸囲みの数字等の記号や、説明の文字等は、図３（ｂ）と同一又は同様の事項を示している。図示のように動作を行うことにより、小ピッチパス方式のマルチパス方式でインクの層を適切に形成することができる。また、複数の層を積層して形成することにより、立体物を適切に造形することができる。また、この場合、完了列長の比較から分かるように、例えば、大ピッチパス方式で造形を行う場合と比べ、より少ない主走査動作の回数でインクの層を形成することができる。また、これにより、例えば、造形速度をより高速化することができる。

ここで、小ピッチパス方式について、より一般化して示した場合、予め設定された回数の主走査動作が行われる毎に、副走査駆動部１８（図１参照）により、副走査方向におけるノズル列の長さをパス数で除した幅よりも小さな距離である副走査方向移動距離だけ、造形台１６に対して相対的に副走査方向へインクジェットヘッドを移動させる方式であるといえる。また、この場合、副走査方向移動距離は、ノズル列中で隣接するノズル間の副走査方向における距離であるノズルピッチ副走査方向成分の整数倍と、ノズルピッチ副走査方向成分未満の距離とを足した距離であるといえる。ノズルピッチ第２方向成分の整数倍とは、例えば、ノズルピッチ副走査方向成分と、０以上の整数との積のことである。このように構成すれば、例えば、副走査方向における解像度について、ノズルピッチ副走査方向成分よりも小さな距離の対応する高い解像度を適切に実現することができる。

また、図４（ａ）においては、小ピッチパス方式の動作の一例として、造形しようとする立体物の幅（副走査方向における長さ）がノズル列の長さ（Ｌｈ）よりも大きい場合について、図示をしている。そのため、この場合、４回の主走査動作を行う毎に、ノズル列の長さＬｈと等しい距離を送り量とする副走査動作を行っている。また、より一般化して示した場合、例えば、ノズル列の長さＬｈ分の領域に対してパス数分の主走査動作を行った後に、ノズル列の長さＬｈに対応する距離だけ、副走査方向へ造形台１６に対して相対的にインクジェットヘッド２００を移動させているといえる。また、この場合、インクジェットヘッド２００の移動後、更に、パス数分の主走査動作を行う。このように構成すれば、例えば、立体物のサイズが大きい場合にも、立体物の造形を適切に行うことができる。

しかし、例えば立体物の幅がノズル列の長さＬｈよりも小さい場合、このような大きな距離の副走査動作を行うことなく、立体物の幅全体に対して同時にノズル列からインク滴を吐出することも考えられる。このように構成すれば、例えば、ライン型のインクジェットヘッドを用いる場合と同様にして、マルチパスでの造形を適切に行うことができる。また、これにより、例えば、立体物の造形をより高速に行うことができる。

また、小ピッチパス方式の動作を行う場合、副走査動作におけるインクジェットヘッド２００の相対移動の向きについては、例えば大ピッチパス方式の場合と同様に、インクの層毎に変えることが考えられる。特に、ノズル列の長さＬｈと等しい距離を送り量とする副走査動作については、インクジェットヘッド２００の相対移動の向きについて、インクの層毎に変えることが好ましい。また、例えば、パス数分の主走査動作を行うための小さな送り量の副走査動作については、一のインクの層を形成する動作の中で、双方向で行ってもよい。

図４（ｂ）は、全面順次パス方式のマルチパス方式でインクの層を形成する動作の一例を示す図である。全面順次パス方式とは、例えば、同じ回の主走査動作をインクの層の全面に対して順次行う方式である。また、この場合、同じ回の主走査動作とは、例えば、一のインクの層を形成する動作において、同じ位置に対して複数回行う主走査のうち、同じ回の主走査動作のことである。

また、この図において、丸囲みの数字等の記号や、説明の文字等は、図３（ｂ）と同一又は同様の事項を示している。図示のように動作を行うことにより、全面順次パス方式のマルチパス方式でインクの層を適切に形成することができる。また、複数の層を積層して形成することにより、立体物を適切に造形することができる。また、この場合、完了列長の比較から分かるように、例えば、大ピッチパス方式で造形を行う場合と比べ、より少ない主走査動作の回数でインクの層を形成することができる。また、これにより、例えば、造形速度をより高速化することができる。

ここで、全面順次パス方式について、より一般化して示した場合、例えば、一のインクの層を形成する動作において、１回の主走査動作が行われる毎に、副走査駆動部１８により、副走査方向におけるノズル列の長さ分の距離だけ、造形台１６に対して相対的に副走査方向へインクジェットヘッド２００を移動させる動作であるといえる。また、この場合、一のインクの層を形成すべき領域の全体に対し、例えば、１回目の主走査動作を行った後に、インクの層の各位置に対し、インクジェットヘッド２００に２回目の主走査動作を行う。

また、この場合、副走査動作において副走査方向へインクジェットヘッド２００を移動させる距離は、例えば、副走査方向におけるノズル列の長さと等しい距離である。また、パス数が３以上である場合、３回目以降の各回の主走査動作については、例えば、前回の主走査動作がインクの層の全体に対して行われた後に行う。このように構成すれば、全面順次パス方式での造形をより適切に行うことができる。

ここで、全面順次パス方式でインクの層を形成する場合、副走査駆動部１８は、インクジェットヘッド２００の相対移動の向きについて、例えば、一のインクの層を形成すべき領域の全体に対して同じ回の主走査動作を行う毎（パス毎）に変える。また、この場合、副走査動作において副走査方向へインクジェットヘッド２００を移動させる距離は、副走査方向におけるノズル列の長さと実質的に等しい距離であってよい。

また、副走査駆動部１８の動作に関し、１回の主走査動作が行われる毎にインクジェットヘッド２００を相対移動させるとは、例えば、同じ回の主走査動作（例えば、１回目又は２回目等の主走査動作）を各位置に対して行う動作中にその回の主走査動作が行われる毎にインクジェットヘッド２００を相対移動させることである。そのため、ある回（例えば１回目）の主走査動作を領域の全体に対して行った後に、次の回（例えば２回目）の主走査動作を開始するタイミングにおいては、その間に副走査方向へインクジェットヘッド２００を相対移動させないことも考えられる。

以上のように、マルチパス方式の具体的な動作としては、様々な方式を用いることができる。また、本例においては、いずれの方式のマルチパス方式で造形を行う場合にも、副走査動作におけるインクジェットヘッド２００の相対移動について、一方及び他方の向きの双方向で行っている。そこで、以下、副走査動作時におけるインクジェットヘッド２００の相対移動の向きや、具体的な制御等については、更に詳しく説明をする。

図５及び図６は、双方向の副走査動作について更に詳しく説明をする図である。この場合、双方向の副走査動作とは、例えば、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の相対移動の向きを副走査方向における一方及び他方の向きの双方向にすることである。

図５（ａ）は、以下において説明をする動作で用いるインクジェットヘッド２００の構成、及び、造形する立体物５０の構成の一例を示す。このインクジェットヘッド２００は、例えば、図１〜４を用いて説明をした各構成において用いるインクジェットヘッドと同一又は同様のインクジェットヘッドであってよい。

また、図示した場合において、インクジェットヘッド２００におけるノズル列の長さＬｈは、６４ｍｍである。そのため、パス数を４回とした場合、ノズル列の長さをパス数で除した長さ（Ｌｈ／４）は、１６ｍｍになる。また、図示した場合において造形する立体物５０は、逆さのカップ形状の立体物であり、開口部となる部分を下向きにした状態で、造形台１６上に形成される。また、この場合、カップの内部になる領域には、サポート層が形成される。また、この場合、断面Ａと示した位置は、図５（ｂ）、図６（ａ）、（ｂ）に示す造形断面に対応する位置である。また、この造形断面は、直径が１２０ｍｍの円型状になっている。また、図５（ｂ）、図６（ａ）、（ｂ）は、副走査動作におけるインクジェットヘッド２００の移動の向きを双方向にした場合の動作の例を示す図であり、大ピッチパス方式、小ピッチパス方式、及び全面順次パス方式のそれぞれでインクの層を形成する場合について、各回の主走査動作の後に行う副走査動作でのインクジェットヘッド２００の移動の向きを示す。尚、以下の説明において、移動の向きとは、相対移動の向きのことであってよい。

より具体的に、例えば、図５（ｂ）においては、大ピッチパス方式での動作に関し、連続する２つのインクの層を形成する動作について、それぞれのインクの層を形成する１〜１１番目の主走査動作の合間に行う副走査動作の向きについて、数字を付した矢印で示している。また、この場合、それぞれのインクの層の形成する動作として、造形を制御する造形データの端と主走査動作の開始位置とを合わせて、複数回の主走査動作を行う。

例えば、一のインクの層の形成時において、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動方向を一方の向き（往路方向）に設定し、図３（ｂ）を用いて説明をした場合と同一又は同様にして、インクの層を形成する。例えば、図示した場合においては、造形データの左端の位置から主走査動作を開始する。そして、各回の主走査動作を行う毎に、ノズル列の長さをパス数で除した距離である１６ｍｍだけ、副走査方向における一方の向き（図中の右側）へインクジェットヘッド２００を移動させる。また、同様にして主走査動作と副走査動作とを繰り返し、１１回の主走査動作を行うことで、１層目のインクの層が完成する。

また、その後、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動方向を他方の向き（復路方向）に設定し、図３（ｂ）を用いて説明をした場合と同一又は同様にして、インクの層を形成する。この場合、造形データの右端の位置から主走査動作を開始する。また、この場合も、各回の主走査動作を行う毎に、１６ｍｍだけ、副走査方向における他方の向き（図中の左側）へインクジェットヘッド２００を移動させる。また、これにより、例えば、１１回の主走査動作を行うことで、２層目のインクの層が完成する。

ここで、大ピッチパス方式での動作を行う場合、上記においても説明をしたように、例えば、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動の向きについて、インクの層毎に反対にする。そのため、この場合、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動の向きについて、連続する２のインクの層の間で反対になるように設定することになる。

また、この場合、単に双方向で副走査動作を行うのみではなく、造形データの端（右端及び左端のそれぞれ）の位置から主走査動作を開始することにより、主走査動作を開始する走査初期位置について、例えば必要な主走査動作の回数を最小にするように、適切に設定できる。また、これにより、造形の速度をより適切に高速化することができる。

また、このような走査初期位置の設定について、より一般化して示した場合、例えば、一のインクの層の形成時に行う複数回の主走査動作のうち、少なくとも最初の主走査動作を行う場合にインクジェットヘッド２００を配置する副走査方向における位置について、造形データに基づき、一のインクの層を形成するためにインク滴を吐出すべき位置の端に合わせて設定するといえる。また、このような動作は、例えば、副走査方向におけるインクジェットヘッド２００の移動の向きが同じ向きに設定されている間に行われる複数回の主走査動作のうち、少なくとも最初の主走査動作を行う場合にインクジェットヘッド２００を配置する副走査方向における位置について、造形データに基づき、一のインクの層を形成するためにインク滴を吐出すべき位置の端に合わせて設定する動作であると考えることもできる。

このように構成した場合、例えば、それぞれのインクの層毎に走査初期位置を設定して、インクの層を形成するために必要な主走査動作の回数を適切に低減することができる。また、これにより、例えば、インクの層を形成すべき領域に合わせて、複数回の主走査動作をより適切に行うことができる。そのため、このように構成すれば、双方向（往路及び復路）の副走査動作について、副走査方向における造形データの端部から造形動作を開始することにより、造形に要する時間を適切に短縮できる。また、これにより、例えば、造形の速度をより適切に高速化することができる。

尚、この構成は、副走査方向において、一方及び他方の向きでのインク滴の吐出開始位置（例えば所定の往路方向及び復路方向への各副走査動作における記録開始端）について、それぞれのインクの層に対応するデータの開始端（スライス層における往路、復路のそれぞれのデータの開始端）に合わせた構成である。また、走査初期位置について、一のインクの層を形成するためにインク滴を吐出すべき位置の端に合わせて設定するとは、例えば、インク滴を吐出すべき位置の端の位置が最初の主走査動作の走査範囲内になるように、走査初期位置を設定することである。

また、この場合、例えば、上記のように、インクの層を形成するために必要な主走査動作の回数が最小になるように、走査初期位置を設定することが好ましい。より具体的には、例えば、走査初期位置でのインクジェットヘッド２００の端とインク滴を吐出すべき位置の端の位置が一致するように、走査初期位置を設定することが考えられる。この場合、走査初期位置でのインクジェットヘッド２００の端とは、副走査方向への移動時に後方側になる端のことである。また、走査初期位置でのインクジェットヘッド２００の端とインク滴を吐出すべき位置の端の位置については、所定の余裕分を開けて一致させてもよい。また、造形中の立体物５０を支えるサポート層を立体物５０の周囲に形成する場合、インク滴を吐出すべき位置の端とは、サポート層を形成する領域を含めて考えた場合の端とすることが好ましい。

また、図６（ａ）においては、小ピッチパス方式での動作に関し、同じ領域に対して連続して行うパス数（４回）分の主走査動作の合間に行う副走査動作の向きについて、数字を付した矢印で示している。この場合、一のインクの層の形成時には、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動方向を一方の向き（往路方向）に設定し、図４（ａ）を用いて説明をした場合と同一又は同様にして、インクの層を形成する。また、この場合も、それぞれのインクの層の形成は、造形を制御する造形データの端と主走査動作の開始位置とを合わせて行う。

より具体的に、この場合、造形データの左端の位置から主走査動作を開始して、間に小ピッチの副走査動作を挟みつつ、パス数分である４回の主走査動作を行う。そして、その後、ノズル列の長さ分の６４ｍｍだけ副走査方向における一方の向き（図中の右側）へインクジェットヘッド２００を移動させる。また、図示した場合においては、このような動作を２回繰り返すことにより、ノズル列の長さの２倍の領域である１２８ｍｍの範囲にインクの層を形成することができる。従って、この場合、上記の動作を２回行うことで１層目のインクの層が完成する。

また、その後、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動方向を他方の向き（復路方向）に設定し、図４（ａ）を用いて説明をした場合と同一又は同様にして、インクの層を形成する。また、この場合、造形データの右端の位置から主走査動作を開始する。

より具体的に、この場合、造形データの右端の位置から主走査動作を開始して、間に小ピッチの副走査動作を挟みつつ、パス数分である４回の主走査動作を行う。そして、その後、ノズル列の長さ分の６４ｍｍだけ副走査方向における他方の向き（図中の左側）へインクジェットヘッド２００を移動させる。この場合も、１層目と同様に、上記の動作を２回行うことで２層目のインクの層が完成する。また、上記以外の点について、図６（ａ）に示した動作は、図５（ｂ）に示した動作と同一又は同様に行ってよい。

このように構成すれば、例えば、小ピッチパス方式での造形を適切に行うことができる。また、この場合も、それぞれの向きでの副走査動作を行う場合について、造形データの端に合わせて走査初期位置を設定することにより、造形の速度を適切に高速化することができる。

また、図６（ｂ）においては、全面順次パス方式での動作に関し、同じ領域に対して連続して行うパス数（４回）分の主走査動作の合間に行う副走査動作の向きについて、数字を付した矢印で示している。また、この場合、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動の向きについては、インクの層毎ではなく、全面に対して同じ回の主走査動作を行う毎（パス毎）に変化させる。また、この場合も、それぞれのインクの層の形成は、造形を制御する造形データの端と主走査動作の開始位置とを合わせて行う。

より具体的に、この場合、造形データの左端の位置から主走査動作を開始して、図４（ｂ）を用いて説明をした場合と同一又は同様にして、インクの層の全面に対する１回目の主走査動作（１パス目）を行う。また、この場合、１回の主走査動作を行う毎に、ノズル列の長さ分の６４ｍｍだけ副走査方向における一方の向き（図中の右側）へインクジェットヘッド２００を移動させる。また、図示した場合においては、この動作を２回繰り返すことにより、ノズル列の長さの２倍の領域である１２８ｍｍの範囲に対し、１回目の主走査動作を行うことができる。また、これにより、インクの層の全面に対し、１回目の主走査動作が完了する。

また、その後、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動方向を他方の向き（復路方向）に設定し、インクの層の全面に対する２回目の主走査動作（２パス目）を行う。この場合、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動方向以外は１パス目と同一又は同様にして、各動作を行ってよい。これにより、インクの層の全面に対し、２回目の主走査動作が完了する。

また、その後、副走査動作時のインクジェットヘッド２００の移動方向を順次反対にして、１パス目及び２パス目と同一又は同様の動作を行う。また、これにより、インクの層の全面に対し、３回目及び４回目の主走査動作（３パス目及び４パス目の動作）が完了する。また、上記以外の点について、図６（ｂ）に示した動作は、図５（ｂ）及び図６（ａ）に示した動作と同一又は同様に行ってよい。

このように構成すれば、例えば、全面順次パス方式での造形を適切に行うことができる。また、この場合も、それぞれの向きでの副走査動作を行う場合について、造形データの端に合わせて走査初期位置を設定することにより、造形の速度を適切に高速化することができる。

ここで、上記においても説明をした具体的なマルチパス方式のうち、大ピッチパス方式については、例えば、２次元の画像を印刷する印刷装置（２Ｄプリンタ）で広く行われているマルチパス方式と同一又は同様の方式と考えることができる。しかし、小ピッチパス方式や全面順次パス方式については、大ピッチパス方式と比べると、一般的な方式ではないといえる。そこで、以下、小ピッチパス方式及び全面順次パス方式の動作について、更に詳しく説明をする。

図７及び図８は、小ピッチパス方式の動作について更に詳しく説明をする図である。図７（ａ）は、インクジェットヘッド２００の構成の一例を示す図である。図示したインクジェットヘッド２００は、図３〜６を用いて説明をした構成におけるインクジェットヘッド２００と同一又は同様の構成を有するインクジェットヘッドであり、複数のノズルが１５０ｄｐｉの解像度で並ぶノズル列を有する。

図７（ｂ）及び図８は、小ピッチパス方式の動作について、１〜６回目の主走査動作（Ｙ走査：第１パス記録〜第６パス記録）で形成するインクのドットの様子と、主走査動作の合間に行う副走査動作（Ｘ走査）との一例を示す。図７（ｂ）及び図８においては、パス数を４回とした場合の動作の一例を示している。また、図示の便宜上、各回の主走査動作で形成するインクのドットについて、網掛け模様を異ならせて示している。また、図７（ｂ）及び図８においては、パス数分の主走査動作を行うための小さな送り量の副走査動作について、一のインクの層を形成する動作の中で双方向で行う場合について図示している。

より具体的に、図示した場合においては、先ず、造形データの端の位置と走査初期位置とを合わせた状態から、１回目の主走査動作（第１パス記録）を行い、インクジェットヘッド２００の各ノズルから必要な位置へインク滴を吐出する。また、これにより、立体物において既に形成済みのインクの層の上に、インクのドットを形成する。また、その後、送り量をノズルピッチの半分に設定して、図中の右側へインクジェットヘッド２００を相対移動させる副走査動作を行う。

また、この副走査動作に続いて、２回目の主走査動作（第２パス記録）を行い、１回目の主走査動作で形成したインクのドットに対して副走査方向における位置をずらして、インクのドットを形成する。また、その後、送り量をノズルピッチの１／４に設定して、前回の副走査動作とは反対に、図中の左側へインクジェットヘッド２００を相対移動させる副走査動作を行う。

また、この副走査動作に続いて、３回目の主走査動作（第３パス記録）を行い、１回目及び２回目の主走査動作で形成したインクのドットに対して副走査方向における位置をずらして、インクのドットを形成する。また、その後、送り量をノズルピッチの１／２に設定して、前回の副走査動作とは反対に、図中の右側へインクジェットヘッド２００を相対移動させる副走査動作を行う。

また、この副走査動作に続いて、４回目の主走査動作（第４パス記録）を行い、１〜３回目の主走査動作で形成したインクのドットに対して副走査方向における位置をずらして、インクのドットを形成する。また、これにより、副走査方向における幅がノズル列の長さ分の領域について、パス数分の主走査動作が終了し、この領域を形成する動作が完了する。

そして、小ピッチパス方式においては、この領域を形成する動作が完了した後、次の領域に対する形成の動作を行う。より具体的に、４回目の主走査動作を行った後には、送り量をノズル列の長さと同じに設定して、副走査動作を行う。この場合、例えば、図示のように、図中の右側へインクジェットヘッド２００を相対移動させる。

また、この副走査動作に続いて、５回目の主走査動作（第５パス記録）を行う。また、図示した場合において、この主走査動作は、この領域に対する最初の主走査動作である。そのため、５回目の主走査動作以降の動作については、副走査方向における位置以外は１回目の主走査動作以降と同一又は同様に行うことが考えられる。例えば、５回目の主走査動作の後には、例えば、送り量をノズルピッチの半分に設定して、図中の右側へインクジェットヘッド２００を相対移動させる副走査動作を行う。

また、この副走査動作に続いて、副走査方向における位置以外は２回目の主走査動作以降と同一又は同様にして、６回目の主走査動作を行う。また、その後も、造形データがある範囲内で、上記の動作を繰り返す。

このように構成すれば、例えば、立体物を構成するそれぞれのインクの層について、小ピッチパス方式により適切に形成することができる。また、積層方向駆動部２０（図１参照）により積層方向の位置を順次ずらして複数のインクの層を重ねて形成することにより、立体物を適切に形成することができる。

また、この場合、副走査動作におけるインクジェットヘッド２００の移動の向きを双方向にすることにより、上記においても説明をしたように、立体物の造形速度を適切に高速化できる。また、この場合、より具体的には、例えば、送り量をノズル列の長さと同じに設定する副走査動作について、例えばインクの層毎に反対の向きにして、双方向にすることが好ましい。このよう構成すれば、例えば、立体物の造形速度を適切に高速化できる。

また、図から明らかなように、上記の動作においては、２回目の主走査動作で形成するインクのドットの副走査方向における位置について、１回目の主走査動作で形成したインクのドットのすぐ隣の位置ではなく、その後の主走査動作で形成されるインクのドットが形成される隙間を空けた位置にしている。これは、例えば１回目の主走査動作で形成したインクのドットのすぐ隣の位置に２回の主走査動作でインクのドットを形成した場合、副走査方向における一方側のみが既に形成されているインクのドットと接触する状態で、新たなインクのドットを形成することになるためである。この場合、例えば、形成されるインクのドットの形状について、対称性が崩れ、造形の精度に影響が生じるおそれもある。

これに対し、上記のようにしてインクのドットを形成した場合、２回目の主走査動作で形成するインクのドットについて、より対称性の高い形状で適切に形成することができる。また、この場合、３回目や４回目の主走査動作で形成するインクのドットについては、副走査方向における両側に既にインクのドットが形成されている状態で新たなインクのドットを形成することになるため、対称性が崩れることもない。そのため、このように構成すれば、例えば、より高い精度で立体物の造形を適切に行うことができる。

また、上記においては、小さい送り量での副走査動作を行う場合の送り量について、ノズルピッチの１／４又は１／２等として、ノズルピッチ未満にする場合について、説明をした。しかし、この場合の送り量については、ノズルピッチより大きくすることも考えられる。より具体的には、例えば、ノズルピッチの１／４又は１／２等のノズルピッチ未満の距離に対し、ノズルピッチの整数倍（例えば、１〜３倍程度）の距離を足した送り量を用いること等が考えられる。このように構成した場合も、小ピッチパス方式での動作を適切に行うことができる。また、この場合、それぞれのインクの層において、副走査方向において隣接するインクのドットを異なるノズルで形成することになる。そのため、例えば吐出特性に異常が生じている不良ノズル等が存在する場合にも、その影響を適切に低減することができる。

図９及び図１０は、全面順次パス方式の動作について、一のインクの層を形成するために各位置に対して行う１〜４回目の主走査動作（Ｙ走査：第１パス記録〜第４パス記録）で形成するインクのドットの様子と、主走査動作の合間に行う副走査動作（Ｘ走査）との一例を示す。また、この場合も、図７及び図８を用いて説明をした場合と同様に、パス数を４回とした場合の動作の一例を示している。また、図示の便宜上、各回の主走査動作で形成するインクのドットについて、網掛け模様を異ならせて示している。また、この場合も、図７（ａ）に示した構成のインクジェットヘッド２００を用いる。

より具体的に、図示した場合においては、先ず、造形データの端の位置と走査初期位置とを合わせた状態から、１回目の主走査動作（第１パス記録）を行い、インクジェットヘッド２００の各ノズルから必要な位置へインク滴を吐出する。また、これにより、立体物において既に形成済みのインクの層の上に、インクのドットを形成する。また、図９及び図１０においては、図中の左側の端の領域から１回目の主走査動作を開始する場合を図示している。そのため、その後、送り量をノズル列の長さと同じに設定して、図中の右側へインクジェットヘッド２００を相対移動させる副走査動作を行う。

また、この副走査動作に続いて、次の領域に対する１回目の主走査動作を行う。また、その後、インクの層を形成すべき領域の副走査方向における長さ（Ｘ方向の造形サイズ）に応じて、図中の右方向へのノズル列の長さ分の副走査動作と、主走査動作とを繰り返し、全面に対する１回目の主走査動作を行う。

続いて、図中の右側の端の領域から、２回目の主走査動作（第２パス記録）を開始する。この場合、造形データの端の位置と走査初期位置とを合わせた状態から、２回目の主走査動作を行い、１回目の主走査動作で形成したインクのドットの間に、インクのドットを形成する。その後、送り量をノズル列の長さと同じに設定して、図中の左側へインクジェットヘッド２００を相対移動させる副走査動作を行う。

また、この副走査動作に続いて、次の領域に対する２回目の主走査動作を行う。また、その後、インクの層を形成すべき領域の副走査方向における長さに応じて、図中の左方向へのノズル列の長さ分の副走査動作と、主走査動作とを繰り返し、全面に対する２回目の主走査動作を行う。

続いて、図中の左側の端の領域から、３回目の主走査動作（第３パス記録）を開始する。この場合、造形データの端の位置と走査初期位置とを合わせた状態から、３回目の主走査動作を行い、１回目及び２回目の主走査動作で形成したインクのドットの間に、インクのドットを形成する。その後、送り量をノズル列の長さと同じに設定して、図中の右側へインクジェットヘッド２００を相対移動させる副走査動作を行う。

また、この副走査動作に続いて、次の領域に対する３回目の主走査動作を行う。また、その後、インクの層を形成すべき領域の副走査方向における長さに応じて、図中の右方向へのノズル列の長さ分の副走査動作と、主走査動作とを繰り返し、全面に対する３回目の主走査動作を行う。

続いて、図中の右側の端の領域から、４回目の主走査動作（第４パス記録）を開始する。この場合、造形データの端の位置と走査初期位置とを合わせた状態から、４回目の主走査動作を行い、１〜３回目の主走査動作で形成したインクのドットの間（例えば、１回目及び４回目の主走査動作で形成したインクのドットの間）に、インクのドットを形成する。その後、送り量をノズル列の長さと同じに設定して、図中の左側へインクジェットヘッド２００を相対移動させる副走査動作を行う。

また、この副走査動作に続いて、次の領域に対する４回目の主走査動作を行う。また、その後、インクの層を形成すべき領域の副走査方向における長さに応じて、図中の左方向へのノズル列の長さ分の副走査動作と、主走査動作とを繰り返し、全面に対する４回目の主走査動作を行う。

このように構成すれば、例えば、立体物を構成するそれぞれのインクの層について、全面順次パス方式により適切に形成することができる。また、積層方向駆動部２０（図１参照）により積層方向の位置を順次ずらして複数のインクの層を重ねて形成することにより、立体物を適切に形成することができる。

また、この場合も、副走査動作におけるインクジェットヘッド２００の移動の向きを双方向にすることにより、上記においても説明をしたように、立体物の造形速度を適切に高速化できる。また、２回目の主走査動作で形成するインクのドットの副走査方向における位置について、１回目の主走査動作で形成したインクのドットから離間した位置にすることにより、対称性の高いインクのドットを形成し、造形の精度を適切に高めることができる。

続いて、造形装置１０の構成や動作の様々な変形例について、説明をする。上記においては、マルチパス方式における各回の主走査動作で形成するインクのドットに並びについて、主に、例えば図２を用いて説明をしたように、造形データ内で連続したライン状になる場合を説明した。しかし、各回に主走査動作で形成するインクのドットの並び方については、設定されたパス数（例えば４パス）で完成する様々な構成を用いることが考えられる。この場合、例えば、２次元の画像を印刷する印刷装置で用いられている各種の公知のマスク等を用いること等が考えられる。

また、上記において、説明をした各構成についても、様々な変形を行うことができる。例えば、上記において説明をした各構成のように、双方向の副走査動作を行う場合、副走査動作時のインクジェットヘッドの相対移動の向き（送り方向）を切り替えることにより、インクジェットヘッドの移動量に誤差が生じることも考えられる。また、その結果、造形の精度に差が生じるおそれもある。より具体的には、例えば、送り方向の向きを切り替えるタイミング等において、バックラッシにより精度のムラが生じること等が考えられる。

そのため、双方向の副走査動作を行う場合には、インクジェットヘッドを相対移動させる前に、一旦逆方向への移動を行い、その後に副走査動作を行うことが好ましい。この場合、例えば、いずれの方式で造形を行う場合にも、一方及び他方の向きの副走査動作（往路及び復路の副走査動作）のそれぞれを行う前に、一旦逆方向へインクジェットヘッドを相対移動（走査）させてから、一方又は他方の向きの副走査動作を行うことが好ましい。

また、このような構成について、より一般化して示した場合、副走査駆動部１８（図１参照）の動作について、少なくとも一部の連続する２回の副走査動作の間において、２回のうちの後の回の副走査動作において造形台１６（図１参照）に対して相対的にインクジェットヘッドを移動させる向きとは反対の向きへ、造形台１６に対して相対的にインクジェットヘッドを一時的に移動させる動作であるといえる。このように構成すれば、バックラッシの影響等を適切に抑えることができる。また、これにより、より高い精度でより適切に立体物を造形できる。

尚、反対方向へインクジェットヘッドを移動させる距離については、例えば、バックラッシの影響を抑えるという目的に合わせて適宜設定することが好ましい。また、反対方向へインクジェットヘッドを移動させる距離については、例えば、次に行う副走査動作におけるインクジェットヘッドの移動量よりも少ない距離等に設定することが好ましい。また、次に行う副走査動作においては、反対方向へインクジェットヘッドを移動させた距離分も含めてインクジェットヘッドを移動させることが好ましい。この場合、例えば、図１〜１０を用いて説明をした各構成における送り量に対し、反対方向へインクジェットヘッドを移動させた距離を加えた距離を送り量に設定することが考えられる。

また、インクジェットヘッドを反対の向きへ一時的に移動させる動作は、少なくとも、インクジェットヘッドの相対移動の向きを切り替えるタイミングにおいて、切り替え後の副走査動作を行う前に行うことが好ましい。また、インクジェットヘッドを反対の向きへ一時的に移動させる動作は、毎回の副走査動作時に行ってもよい。

また、バックラッシの影響は、副走査動作での送り量が小さい場合に特に問題になりやすい。そのため、例えば小ピッチパス方式を用いる場合において、小さな送り量での副走査動作を行う場合には、インクジェットヘッドを反対の向きへ一時的に移動させる動作を行うことが特に好ましい。このように構成すれば、ノズルピッチ未満の精度での副走査動作について、より高い精度でより適切に行うことができる。

また、双方向で副走査動作を行う場合、様々な要因により、副走査動作の向きを一方向のみにする場合と比べ、造形の精度が低下することも考えられる。例えば、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ（図１参照）を用いて着色された立体物を造形する場合、副走査動作
の向きによって、インク滴の着弾の仕方に差が生じることも考えられる。また、その結果、表現される色に影響が生じるおそれがある。

そのため、双方向で副走査動作を行う場合においても、立体物の一部については、副走査動作の向きを一方の向きのみにして形成することも考えられる。また、この場合、より具体的には、例えば、立体物において着色をする領域（着色領域）の形成時に行う副走査動作の向きについて、一方の向きのみにすること等が考えられる。このように構成すれば、例えば、より高い精度が求められる着色領域について、高い精度で適切に形成できる。また、この場合も、着色領域以外の部分（着色されない造形領域）等については双方向の副走査動作を行って形成することにより、全体での造形速度を適切に高速化できる。

また、このような構成について、より一般化して示した場合、例えば、一方及び他方の向きの副走査動作を行う構成について、一方の向きの副走査動作を間に挟んで主走査動作を行う場合、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ及び造形材用ヘッド２０４（図１参照）の両方にインク滴を吐出させ、他方の向きの副走査動作を間に挟んで主走査動作を行う場合、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ及び造形材用ヘッド２０４のうちの、造形材用ヘッド２０４のみにインク滴を吐出させる構成であるといえる。このように構成すれば、例えば、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋにより吐出するインク滴の着弾位置の精度を適切に高めることができる。また、造形材用ヘッド２０４については、双方向の副走査動作いずれを行う場合にもインク滴を吐出させることにより、造形の速度を適切に高めることができる。そのため、このように構成すれば、例えば、着色された立体物を造形する場合において、造形の速度をより適切に高速化することができる。

尚、図１に示した構成においては、有色インク用ヘッド２０２ｙ〜ｋ及び造形材用ヘッド２０４以外にも、更に多くのインクジェットヘッド（白インク用ヘッド２０６、クリアインク用ヘッド２０８、及びサポート材用ヘッド２１０）を用いている。これらのインクジェットヘッドについては、造形材用ヘッド２０４と同様に、双方向の副走査動作いずれを行う場合にもインク滴を吐出させることが好ましい。

また、図１等に関連をして説明をしたように、本例において、造形装置１０は、主走査動作及び副走査動作に加え、インクの層の積層方向（Ｚ方向）への走査を行う。また、より具体的に、積層方向への走査として、立体物５０の造形の進行に合わせて、積層方向駆動部２０（図１参照）により、造形台１６の上面の位置を変化させる。そして、この場合、例えば、一のインクの層を形成する毎に、一のインクの層の厚さとして予め設定された厚さ分だけ、インクジェットヘッドと造形台との間の距離であるヘッド台間距離を大きくする。

また、本例においては、平坦化ローラユニット２２２における平坦化ローラ３０２（図１参照）を用いて、インクの層を平坦化する。この場合、インクの層を平坦化するとは、例えば、一のインクの層の厚さとして予め設定された厚さを超えた部分のインクを除去することである。また、より具体的には、例えば、平坦化ローラユニット２２２がインクジェットヘッドよりも後方側になる向きで行う主走査動作時において、予め設定されたインクの層の厚さの高さ（積層方向における位置）で、インクの層を平坦化する。そして、このような場合、ヘッド台間距離について、平坦化の動作を考慮して設定すること等も考えられる。

より具体的に、インクジェットヘッドを用いてインクの層を形成する場合、例えば、各回の主走査動作を行う毎に、その回の主走査動作で形成したインクのドットを硬化させることが考えられる。また、平坦化ローラ３０２により平坦化を行う場合、平坦化ローラ３０２は、一のインクの層を形成する動作の中で、硬化していないインクを掻き取ることにより、インクの表面を平坦化する。また、この場合、平坦化を行う主走査動作においては、先に行われた主走査動作で形成されたインクのドットが既に硬化している状態で、平坦化を行うことになる。しかし、この場合、平坦化の動作において、例えば平坦化ローラ３０２と、既に硬化しているインクのドットが接触すると、例えば硬化したインクが削られ、余分なカス等が発生するおそれがある。

そのため、ヘッド台間距離の設定においては、このような問題が生じないように設定することがより好ましい。そして、このような設定としては、例えば、一のインクの層を形成する動作において、平坦化を行う主走査動作を同じ領域に対して複数回行う場合について、平坦化を行う毎にヘッド台間距離を徐々に大きくすること等が考えられる。より具体的に、例えば、パス数を４としてインクの層を形成し、かつ、各回の主走査動作で平坦化を行う場合、最初の主走査動作（第１パス記録）時にインクのドットの高さを２５μｍにして平坦化を行う場合、ヘッド台間距離を２５μｍに設定する。また、次の主走査動作（第２パス記録）時には、ヘッド台間距離を少し広げ２６μｍにする。また、次の主走査動作（第３パス記録）時には、ヘッド台間距離を更に少し広げ２７μｍにする。また、次の主走査動作（第４パス記録）時には、ヘッド台間距離を更に少し広げ２８μｍにする。このように構成すれば、硬化したインクのドットに平坦化ローラ３０２が接触することを適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、余分なカスの発生等を防ぎ、より適切に平坦化を行うことができる。また、このような構成については、例えば、一のインクの層をマルチパス方式で形成する場合において、後に行う主走査動作時では前に行った主走査動作時よりもインクの厚さ（インクのドットの高さ）が大きくなるように積層方向駆動部２０による走査量（Ｚ走査値）を変える構成と考えることもできる。

ここで、このようにしてヘッド台間距離を変化させる場合の動作について、更に詳しく説明をする。図１１は、ヘッド台間距離を変化させる積層方向への走査について説明をする図である。図１１（ａ）は、積層方向への走査の一例を示す。

図１１（ａ）に示した場合においては、図２を用いて説明をした場合と同様に、主走査方向における一方の向きでのみ、主走査動作を行う。また、図中にキャリッジ戻りと示したタイミングでは、インク滴を吐出させずに、インクジェットヘッドを元の位置へ戻す移動のみを行う。

また、この場合、図１を用いて説明をしたように、吐出ユニット１２における平坦化ローラユニット２２２（図１参照）により、主走査動作時にインクの層を平坦化する。より具体的に、図１１（ａ）に示した場合においては、各回の主走査動作（１パス記録〜４パス記録）の動作と同時に、平坦化ローラユニット２２２による平坦化を行う。

これにより、主走査動作において、主走査駆動部１４（図１参照）は、主走査方向における一方の向きへインクジェットヘッドを移動させる。また、一のインクの層を形成する動作において、造形中の立体物の同じ位置に対し、一方の向きへインクジェットヘッドを移動させる主走査動作を複数回行わせる。更に、平坦化ローラユニット２２２における平坦化ローラ３０２は、この一方の向きの主走査動作において、インクジェットヘッドと共に移動して、インクの層を平坦化する。また、一のインクの層が形成される毎に、積層方向駆動部２０（図１参照）は、インクの層の厚さ分だけ、造形台１６を下げる。これにより、積層方向駆動部２０は、吐出ユニット１２におけるインクジェットヘッドと造形台１６との間の距離であるヘッド台間距離について、当該一のインクの層の形成開始前と比べて、インクの層の厚さ分だけ大きくする。

また、主走査動作時の造形台１６の高さの設定については、更に、一のインクの層を形成する動作において、予め設定された回数の主走査動作を行う毎に造形台１６を少し下げる動作（パス間段差方式の動作）を行う。また、これにより、一のインクの層を形成する動作の中で行う一方の向きの複数回の主走査動作のそれぞれにおいて、後で行う主走査動作時のヘッド台間距離を、先に行う主走査動作時のヘッド台間距離よりも大きくする。すなわち、本例においては、一のインクの層を形成するために複数回の主走査動作を行う間に、ヘッド台間距離について、段差をつけて、徐々に変化させる。

また、この場合、造形台１６を少し下げる場合の移動量については、一のインクの層の厚さよりも小さくすることが好ましい。すなわち、一のインクの層を形成する動作の中で行う一方の向きの複数回の主走査動作に対して、副走査駆動部１８は、ヘッド台間距離について、インクの層の厚さよりも小さな距離だけ互いに異ならせることが好ましい。より具体的に、図１１（ａ）に示した場合において、副走査駆動部１８は、１回の主走査動作が行われる毎に、次の回の主走査動作時のヘッド台間距離を２μｍだけ大きく設定する。このように構成すれば、ヘッド台間距離の変化に適切に段差をつけて、徐々に変化させることができる。また、これにより、例えば、平坦化が可能な範囲内で、ヘッド台間距離をより適切に変化させることができる。

また、この場合、インク滴を吐出せずにインクジェットヘッドを移動させるタイミング（キャリッジ戻り時）では、インクジェットヘッドと造形台１６との間の距離を大きく開けた状態（戻り時逃げの状態）で、インクジェットヘッドを移動させる。このように構成すれば、インクジェットヘッドと立体物との間の無用な接触等を適切に避けることができる。戻り時逃げの距離は、例えば１５０μｍ程度にすることが考えられる。

また、一のインクの層の形成が完了した後には、一のインクの層の厚さ分（例えば２５μｍ）だけ造形台１６を下げ、次のインクの層を形成する動作に合わせてヘッド台間距離を調整する。また、この場合、一のインクの層の厚さ分だけ造形台１６を下げるとは、例えば、図中に示すように、各層の形成時に行う最初の主走査動作（１パス記録）を行う場合の造形台１６の高さについて、一のインクの層の厚さ分だけ変化させることである。

このように構成した場合、例えば、一のインクの層を形成するための主走査動作時のヘッド台間距離について、例えば主走査動作を行う毎に徐々に大きくすることができる。そのため、例えば、平坦化の動作において、先の主走査動作時に形成されたインクのドットが平坦化ローラ３０２と接触することを適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、余分なカスの発生等を防ぎ、より適切に平坦化を行うことができる。

また、この場合、カスの発生等を防ぐことにより、例えば、平坦化ローラ３０２へのインクの付着をより適切に防ぐことができる。より具体的には、例えば、平坦化手段として平坦化ローラ３０２を用い、平坦化ローラ３０２が掻き上げたインクをブレード３０４（図１参照）により除去する場合、余分なカスが発生すると、ブレード３０４にカスが溜まり、インクを適切に除去できなくなるおそれがある。これに対し、このように構成すれば、例えば、平坦化ローラ３０２やブレード３０４へのインクの付着を適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、平坦化により回収した余剰なインクの流れをより良好にし、インクの処理を安定化させることができる。また、インクの回収経路における詰り等を適切に防ぐこともできる。

また、先の主走査動作で形成したインクのドットと平坦化ローラ３０２とが接触した場合、例えば余計な振動等が生じて、平坦化の結果に影響が生じることも考えられる。例えば、平坦化ローラ３０２により平坦化を行う場合、平坦化ローラ３０２が振動すると、平坦化後のインクの表面に余分な凹凸等が生じるおそれがある。これに対し、このように構成した場合、例えば、このような凹凸の発生等を適切に防ぐこともできる。

また、この場合、主走査動作毎にヘッド台間距離を少しずつ変化させることにより、例えば、立体物の表面を滑らかにすることもできる。より具体的には、例えば、立体物の表面が緩斜面状の場合等においても、等高線状の目立つ段差等が発生することを防ぎ、表面を滑らかにした造形をより適切に行うことができる。

尚、主走査動作を行う毎に変化させるヘッド台間距離の変化量は、２μｍに限らず、必要な精度や装置の構成等に応じて適宜設定することが好ましい。この変化量については、例えば、１層のインクの厚さや、１層内で同時に層形成をするために使用するインクの種類等に応じて設定することが好ましい。また、平坦化ローラ３０２と硬化したインクのドットとの接触を防ぎ、かつ、適切に平坦化を行うためには、主走査動作を行う毎に変化させるヘッド台間距離の変化量について、例えば、０．５〜５μｍ程度とすることが好ましい。

また、ヘッド台間距離を広げる動作は、必ずしも各回の主走査動作を行う毎に行わなくてもよい。この場合、例えば、予め設定された主走査動作を行う毎にヘッド台間距離を広げることが考えられる。例えば、平坦化を行う複数回の主走査動作のうち、少なくとも一部の複数回の主走査動作について、後で行う主走査動作時のヘッド台間距離を先に行うヘッド台間距離よりも大きくすることが考えられる。また、より具体的には、例えば、図１１（ａ）を用いて説明をした場合と同様に、パス数を４回とする場合、２回目の主走査動作（２パス記録）を行った後にのみ、ヘッド台間距離を変化させてもよい。この場合、１回目及び２回目の主走査動作時には、ヘッド台間距離を同じにする。また、３回目及び４回目の主走査動作時には、ヘッド台間距離を同じにする。また、この場合、ヘッド台間距離について、例えば５μｍ程度等にすることが好ましい。

また、主走査動作の向きについては、主走査方向の一方の向きのみではなく、往路及び復路の双方向で行うことも考えられる。また、この場合、積層方向への走査等についても、主走査動作を行う向きに合わせて行うことが考えられる。

図１１（ｂ）は、積層方向への走査の他の例を示す図であり、双方向の主走査動作を行う場合の積層方向への走査の例を示す。尚、以下において説明をする点を除き、図１１（ｂ）に示した積層方向への走査は、図１１（ａ）に示した積層方向への走査と同一又は同様である。

この場合、一のインクの層を形成する動作において、一方の向きへの複数回の主走査動作（例えば、図中の１パス記録、３パス記録に対応する主走査動作）について、造形台１６の高さを同じにはせず、主走査動作を行う毎に造形台１６を少し下げる動作を行う。この場合、一方の向きへの複数回の主走査動作とは、例えば、平坦化ローラユニット２２２の平坦化ローラ３０２により平坦化を行う主走査動作である。また、この場合も、他方の向きへの複数回の主走査動作（例えば、図中の２パス記録、４パス記録に対応する主走査動作）については、戻り時逃げの分だけ造形台１６を下げた状態で、同じ高さで主走査動作を行ってよい。

このように構成した場合、例えば、主走査動作を双方向で行うことにより、立体物の造形をより高速に行うことができる。また、このように構成した場合も、一のインクの層を形成するための一方の向きの主走査動作時のヘッド台間距離について、例えば主走査動作を行う毎に徐々に大きくすることができる。そのため、このように構成すれば、例えば、平坦化の動作において、先の主走査動作時に形成されたインクのドットが平坦化ローラ３０２と接触することを適切に防ぐことができる。また、これにより、インクの層を適切かつ十分に平坦化することができる。更には、この場合、他方の向きの主走査動作時には平坦化を行わず、ヘッド台間距離を同じ距離に設定することにより、例えば造形装置１０の構成や制御を適切に簡略化することができる。

ここで、図１を用いて説明をした構成を用いる場合、上記のように、例えば、一方の向きへの主走査動作時にのみ平坦化を行う構成になる。しかし、造形装置１０の構成及び動作の変形例においては、例えば、双方向の主走査動作を行い、かつ、一方の向きの主走査動作時のみではなく、他方の向きの主走査動作時にも平坦化を行ってもよい。この場合、例えば、主走査方向の一方側及び他方側に平坦化ローラユニット２２２を有する吐出ユニット１２（図１参照）を用い、主走査動作時に後方側になる平坦化ローラユニット２２２の平坦化ローラ３０２により平坦化を行うことが考えられる。また、この場合、主走査動作時にインクジェットヘッドを移動させる向きによらず、主走査動作を行う毎に造形台１６を下げ、ヘッド台間距離を徐々に大きくすることが好ましい。

このように構成した場合も、主走査動作を行う毎にヘッド台間距離を徐々に大きくすることにより、例えば、先の主走査動作時に形成されたインクのドットが平坦化ローラ３０２と接触することを適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、余分なカスの発生等を防ぎ、より適切に平坦化を行うことができる。

以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

本発明は、例えば造形装置に好適に利用できる。

１０・・・造形装置、１２・・・吐出ユニット、１４・・・主走査駆動部、１６・・・造形台、１８・・・副走査駆動部、２０・・・積層方向駆動部、２２・・・制御部、５０・・・立体物、１０２・・・キャリッジ、１０４・・・ガイドレール、２００・・・インクジェットヘッド、２０２・・・有色インク用ヘッド、２０４・・・造形材用ヘッド、２０６・・・白インク用ヘッド、２０８・・・クリアインク用ヘッド、２１０・・・サポート材用ヘッド、２２０・・・紫外線光源、２２２・・・平坦化ローラユニット、３０２・・・平坦化ローラ、３０４・・・ブレード、３０６・・・インク回収部、４０２・・・矢印、４０４・・・領域

Claims (10)

1. 積層造形法で立体物を造形する造形装置であって、
   インクジェット方式でインク滴を吐出するインクジェットヘッドと、
   造形中の前記立体物を支持する台状部材であり、前記インクジェットヘッドと対向する位置に配設される造形台と、
   インク滴を吐出しながら予め設定された第１の方向へ前記造形台に対して相対的に移動する第１方向走査を前記インクジェットヘッドに行わせる第１方向走査駆動部と、
   前記第１の方向と直交する第２の方向へ前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させる第２方向走査駆動部と、
   積層造形法において複数の層が積層される方向であり、前記第１の方向と直交する積層方向へ前記造形台及び前記インクジェットヘッドのうちの少なくとも一方を移動させることにより、前記インクジェットヘッドと前記造形台との間の距離を変化させる積層方向駆動部と
   を備え、
   前記第１方向走査駆動部は、複数回の前記第１方向走査を前記インクジェットヘッドに行わせ、
   前記第２方向走査駆動部は、
   前記複数回の第１方向走査のうちの一部の前記第１方向走査に続いて、前記第２の方向における一方の向きへ前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させ、
   かつ、前記複数回の第１方向走査のうちの、前記一部の第１方向走査とは異なる少なくとも一部の前記第１方向走査に続いて、前記第２の方向における他方の向きへ前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させることを特徴とする造形装置。
2. 前記造形装置は、前記インクジェットヘッドによりインク滴を吐出すべき位置を示す造形データに基づき、前記立体物を造形し、
   前記第２方向走査駆動部は、予め設定された回数の前記第１方向走査が行われる毎に、前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させ、
   一のインクの層を形成する動作において、前記第１方向走査駆動部は、前記インクジェットヘッドに複数回の前記第１方向走査を行わせ、
   当該一のインクの層の形成時に行う複数回の前記第１方向走査のうち、少なくとも最初の前記第１方向走査を行う場合に前記インクジェットヘッドを配置する前記第２の方向における位置について、前記造形データに基づき、前記一のインクの層を形成するためにインク滴を吐出すべき位置の端に合わせて設定することを特徴とする請求項１に記載の造形装置。
3. 前記一のインクの層を形成する動作の少なくとも一部として、前記第１方向走査駆動部は、前記インクジェットヘッドに複数回の前記第１方向走査を行わせ、かつ、当該複数回の前記第１方向走査が行われる合間に、前記第２方向走査駆動部は、前記第２の方向における移動の向きを同じ向きに設定して、前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させ、
   前記第２の方向における移動の向きが同じ向きに設定されている間に行われる複数回の前記第１方向走査のうち、少なくとも最初の前記第１方向走査を行う場合に前記インクジェットヘッドを配置する前記第２の方向における位置について、前記造形データに基づき、前記一のインクの層を形成するためにインク滴を吐出すべき位置の端に合わせて設定することを特徴とする請求項２に記載の造形装置。
4. 前記第２の方向へ前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させる動作を第２方向走査とした場合、
   第２方向走査駆動部は、少なくとも一部の連続する２回の第２方向走査の間において、前記２回のうちの後の回の前記第２方向走査において前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させる向きとは反対の向きへ、前記造形台に対して相対的に前
   記インクジェットヘッドを一時的に移動させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の造形装置。
5. 前記第２の方向へ前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させる動作を第２方向走査とした場合、
   前記第２方向駆動部は、
   前記第２方向における一方の向きへ前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させる一方の向きの前記第２方向走査と、
   前記第２方向における他方の向きへ前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させる他方の向きの前記第２方向走査と
   を前記インクジェットヘッドに行わせ、
   前記造形装置は、前記インクジェットヘッドとして、
   着色用のインク滴を吐出するインクジェットヘッドである着色用ヘッドと、
   前記立体物において着色がされない領域の造形に用いるインクのインク滴を吐出するインクジェットヘッドである造形材用ヘッドと
   を備え、
   前記一方の向きの前記第２方向走査を間に挟んで前記第１方向走査を行う場合、前記第１方向駆動部は、前記着色用ヘッド及び前記造形材用ヘッドの両方にインク滴を吐出させ、
   前記他方の向きの前記第２方向走査を間に挟んで前記第１方向走査を行う場合、前記第１方向駆動部は、前記着色用ヘッド及び前記造形材用ヘッドのうちの、前記造形材用ヘッドのみにインク滴を吐出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造形装置。
6. 前記インクジェットヘッドにより形成されるインクの層を平坦化する平坦化手段を更に備え、
   前記インクジェットヘッドは、前記第１の方向と非平行なノズル列方向へ複数のノズルが並ぶノズル列を有し、
   前記第１方向走査駆動部は、
   前記第１方向走査において、前記第１の方向における少なくとも一方の向きへ前記インクジェットヘッドを移動させ、
   かつ、一のインクの層を形成する動作において、造形中の前記立体物の同じ位置に対し、前記一方の向きへ前記インクジェットヘッドを移動させる前記第１方向走査を複数回行わせ、
   前記平坦化手段は、前記一方の向きの前記第１方向走査において、前記インクジェットヘッドと共に移動して、インクの層を平坦化し、
   前記積層方向駆動部は、
   前記インクジェットヘッドと前記造形台との間の距離であるヘッド台間距離について、前記一のインクの層が形成される毎に、当該一のインクの層の形成開始前と比べて、予め設定されたインクの層の厚さ分だけ大きくし、
   かつ、前記一のインクの層を形成する動作の中で行う前記一方の向きの少なくとも一部の複数回の前記第１方向走査のそれぞれにおいて、後で行う前記第１方向走査時の前記ヘッド台間距離を、先に行う前記第１方向走査時の前記ヘッド台間距離よりも大きくすることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の造形装置。
7. 一のインクの層を形成する動作において、前記インクの層の各位置に対し、前記第１方向走査駆動部は、予め設定された複数のパス数分の前記第１方向走査を前記インクジェットヘッドに行わせ、
   前記一のインクの層を形成する動作において、前記第２方向走査駆動部は、予め設定された回数の前記第１方向走査が行われる毎に、前記第２の方向における前記ノズル列の長
   さを前記パス数で除した幅であるパス幅分だけ、前記造形台に対して相対的に前記第２の方向へ前記インクジェットヘッドを移動させることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の造形装置。
8. 一のインクの層を形成する動作において、前記インクの層の各位置に対し、前記第１方向走査駆動部は、予め設定された複数のパス数分の前記第１方向走査を前記インクジェットヘッドに行わせ、
   前記一のインクの層を形成する動作において、前記第２方向走査駆動部は、予め設定された回数の前記第１方向走査が行われる毎に、前記第２の方向における前記ノズル列の長さを前記パス数で除した幅よりも小さな距離である第２方向移動距離だけ、前記造形台に対して相対的に前記第２の方向へ前記インクジェットヘッドを移動させ、
   前記第２方向移動距離は、
   前記ノズル列中で隣接する前記ノズル間の前記第２の方向における距離であるノズルピッチ第２方向成分の整数倍と、ノズルピッチ第２方向成分未満の距離とを足した距離であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の造形装置。
9. 前記第１の方向と直交する第２の方向へ前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させる第２方向走査駆動部を更に備え、
   一のインクの層を形成する動作において、前記インクの層の各位置に対し、前記第１方向走査駆動部は、予め設定された複数のパス数分の前記第１方向走査を前記インクジェットヘッドに行わせ、
   前記一のインクの層を形成する動作において、前記第２方向走査駆動部は、１回の前記第１方向走査が行われる毎に、前記第２の方向における前記ノズル列の長さ分の距離だけ、前記造形台に対して相対的に前記第２の方向へ前記インクジェットヘッドを移動させ、
   前記一のインクの層を形成すべき領域の全体に対し、１回目の前記第１方向走査を行った後に、前記インクの層の各位置に対し、前記第１方向走査駆動部は、前記インクジェットヘッドに、２回目の前記第１方向走査を行わせることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の造形装置。
10. 積層造形法で立体物を造形する造形方法であって、
    インクジェット方式でインク滴を吐出するインクジェットヘッドと、
    造形中の前記立体物を支持する台状部材であり、前記インクジェットヘッドと対向する位置に配設される造形台と
    を用い、
    インク滴を吐出しながら予め設定された第１の方向へ前記造形台に対して相対的に移動する第１方向走査を前記インクジェットヘッドに行わせ、かつ、複数回の前記第１方向走査を前記インクジェットヘッドに行わせ、
    前記第１の方向と直交する第２の方向へ前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させ、
    積層造形法において複数の層が積層される方向であり、前記第１の方向と直交する積層方向へ前記造形台及び前記インクジェットヘッドのうちの少なくとも一方を移動させることにより、前記インクジェットヘッドと前記造形台との間の距離を変化させ、
    前記複数回の第１方向走査のうちの一部の前記第１方向走査に続いて、前記第２の方向における一方の向きへ前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させ、
    かつ、前記複数回の第１方向走査のうちの、前記一部の第１方向走査とは異なる少なくとも一部の前記第１方向走査に続いて、前記第２の方向における他方の向きへ前記造形台に対して相対的に前記インクジェットヘッドを移動させることを特徴とする造形方法。

Images