JP4420685B2

JP4420685B2 - ３次元対象物形成装置および３次元対象物形成方法

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Publication number: JP4420685B2
Application number: JP2004013122A
Authority: JP
Inventors: 明池田; 久之小林; 達夫中澤; 弘栗山
Original assignee: Mimaki Engineering Co Ltd
Current assignee: Mimaki Engineering Co Ltd
Priority date: 2004-01-21
Filing date: 2004-01-21
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2024-01-21
Also published as: JP2005205670A

Description

この発明は、硬化インクを用いてインクを積層し、所定形状の積層体を形成する３次元対象物形成装置および３次元対象物形成方法に関する。

従来、平面印刷は汎用のインクジェットプリンタ等の印刷装置を用いて行われている。また、立体的な３次元対象物を組み立てる装置が存在する（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載の装置は、１個のノズルを用いて、１種類の３次元対象物を組み立てるものである。

特開平５−３４５３５９号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、３次元対象物を高解像度で形成することができなかった。従来の印刷装置は、インクが紙面に浸透するため、３次元対象物を形成することができない。一方、特許文献１に記載された装置では、ノズルから材料を押し出して３次元対象物を組み立てていく構成であるため解像度が粗く（例えば０．２ｍｍ程度）、微少な形状の３次元対象物を高解像度に形成することができなかった。この他、金型を用いて３次元対象物を成形する方法もあるが、この場合、微少化と高解像度化に限度が生じた。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、３次元対象物を高解像度に形成することができる３次元対象物形成装置および３次元対象物形成方法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、本発明に係る３次元対象物形成装置は、紫外線の照射により硬化するＵＶ硬化インクを吐出するインクヘッドと、前記ＵＶ硬化インクを硬化させる紫外線を照射する照射ヘッドと、前記インクヘッドから吐出されたＵＶ硬化インクを積層する基準面を有した平滑面部材を、前記インクヘッドおよび前記照射ヘッドに対して相対移動させる制御を行うとともに前記インクヘッドからのＵＶ硬化インクの吐出および前記照射ヘッドによる紫外線の照射を制御する制御手段と、前記基準面上に積層形成する３次元対象物の形状データを、前記基準面上において所定厚さを有した複数の層に分けて記憶した記憶手段とを備える。そして前記複数の層のそれぞれを構成する前記所定厚さが、前記インクヘッドからＵＶ硬化インクを前記基準面に吐出したときに形成される１つの層の厚さに設定されており、前記制御手段は、前記インクヘッドおよび前記照射ヘッドを前記基準面に対向させた状態で前記基準面に沿って相対移動させながら、前記記憶手段に記憶された形状データに基づいて前記インクヘッドによりＵＶ硬化インクを前記基準面に吐出させる吐出作動および前記照射ヘッドにより前記基準面に吐出されたＵＶ硬化インク層に紫外線を照射する照射作動を繰り返して行わせ、前記基準面上に前記形状データに対応する複数の層を積層形成してＵＶ硬化インク層の積層物からなる３次元対象物を形成するように構成されている。

このように構成される本願発明によれば、インクヘッドから吐出されたＵＶ硬化インクを平滑面部材上に積層して所定形状の３次元対象物を形成することができる。特に、インクヘッドからのＵＶ硬化インクの吐出により一層ずつ三次元形状を形成し、これを繰り返して複数の層を積み重ねてＵＶ硬化インク層の積層物からなる３次元対象物を形成するので、３次元対象物を高解像度で形成することができる。

上記構成の３次元対象物形成装置において、好ましくは、前記制御手段は、前記インクヘッドと前記照射ヘッドとの間隔を一定間隔、あるいは異なる間隔で追従させる移動制御を行う。このようにすれば、各層の厚さを一定にしたり、厚くしたり、薄くしたり調整することができる。

上記構成の３次元対象物形成装置において、前記基準面上に形成された３次元対象物を、前記平滑面部材から剥離、あるいは当該平滑面部材を溶解させて分離可能であるのが好ましい。このようにすれば、積層形成された３次元対象物を平滑面部材から剥離もしくは分離することにより、３次元対象物単体の部品等として取り扱うことができる。

上記構成の３次元対象物形成装置において、好ましくは、前記照射ヘッドから照射される紫外線の照射パワーを可変設定可能である。これにより、インクヘッドから吐出されたＵＶ硬化インクの硬化速度を調整して、積層形成される各層の厚さを調整することができる。

上記構成の３次元対象物形成装置において、好ましくは、前記インクヘッドが複数の色のインクヘッドを有し、前記複数の色のインクヘッドからそれぞれ対応する色のＵＶ硬化インクを吐出するように構成される。これにより、色彩模様を有した３次元毛対象物を自由に形成することができる。

一方、本発明に係る３次元対象物形成方法は、ＵＶ硬化インクを吐出するインクヘッドおよび前記ＵＶ硬化インクを硬化させる紫外線を照射する照射ヘッドを、前記インクヘッドから吐出されたＵＶ硬化インクを積層する基準面を有した平滑面部材に対向させた状態で前記基準面に沿って相対移動させながら、前記インクヘッドによりＵＶ硬化インクを前記基準面に吐出させるとともに前記照射ヘッドにより前記基準面に吐出されたＵＶ硬化インク層に紫外線を照射する作動を繰り返して行わせ、前記基準面上に前記形状データに対応する複数の層を積層形成してＵＶ硬化インク層の積層物からなる３次元対象物を形成する方法であり、前記基準面上に積層形成する３次元対象物の形状データを、前記インクヘッドからＵＶ硬化インクを前記基準面に吐出したときに形成される１つの層の厚さに基づいて複数の層に分けて記憶する記憶工程と、前記インクヘッドおよび前記照射ヘッドを前記基準面に対向させた状態で前記基準面に沿って相対移動させながら、前記記憶手段に記憶された形状データに基づいて前記インクヘッドによりＵＶ硬化インクを前記基準面に吐出させて一つのＵＶ硬化インク層を形成するインク層形成工程と、前記照射ヘッドにより前記基準面に吐出されたＵＶ硬化インク層に紫外線を照射して前記ＵＶ硬化インク層を硬化させるインク層硬化工程と、前記インク層形成工程および前記インク層硬化工程を繰り返し、前記基準面上に前記形状データに対応する複数の層を積層形成してＵＶ硬化インク層の積層物からなる３次元対象物を形成する積層工程とを有する。
これにより、インクヘッドから吐出されたＵＶ硬化インクを平滑面部材上に積層して所定形状の３次元対象物を形成することができる。特に、インクヘッドからのＵＶ硬化インクの吐出により一層ずつ三次元形状を形成し、これを繰り返して複数の層を積み重ねてＵＶ硬化インク層の積層物からなる３次元対象物を形成するので、３次元対象物を高解像度で形成することができる。

上記構成の３次元対象物形成方法において、好ましくは、前記インク層硬化工程において、前記インクヘッドに対して一定間隔、あるいは異なる間隔をおいて前記インクヘッドの移動に追従するよう前記照射ヘッドを移動させて前記基準面に吐出されたＵＶ硬化インク層に紫外線を照射して前記ＵＶ硬化インク層を硬化させる。このようにすれば、各層の厚さを一定にしたり、厚くしたり、薄くしたり調整することができる。

上記構成の３次元対象物形成方法において、好ましくは、前記積層工程において前記基準面上に形成された３次元対象物を前記平滑面部材から剥離、あるいは当該平滑面部材を溶解させて分離させる分離工程を含む。このようにすれば、積層形成された３次元対象物を平滑面部材から剥離もしくは分離することにより、３次元対象物単体の部品等として取り扱うことができる。

上記構成の３次元対象物形成方法において、好ましくは、前記インク層硬化工程において前記照射ヘッドから照射される紫外線の照射パワーを可変設定可能である。これにより、インクヘッドから吐出されたＵＶ硬化インクの硬化速度を調整して、積層形成される各層の厚さを調整することができる。

上記構成の３次元対象物形成方法において、好ましくは、前記インクヘッドが複数の色のインクヘッドを有し、前記インク層形成工程において前記複数の色のインクヘッドからそれぞれ対応する色のＵＶ硬化インクを吐出する。これにより、色彩模様を有した３次元毛対象物を自由に形成することができる。

本発明にかかる３次元対象物形成装置および３次元対象物形成方法によれば、ＵＶ硬化インクを用いて３次元対象物を高解像度に形成することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる３次元対象物形成装置および３次元対象物形成方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１にかかる３次元対象物形成装置を示す構成図である。３次元対象物形成装置１は、紫外線（ＵＶ）硬化インクを吐出するインクヘッド２と、インクヘッド２から吐出されたＵＶ硬化インクに紫外線（ＵＶ）を照射して硬化させるためのレーザヘッド３を備える。実施の形態１の構成においては、インクヘッド２から吐出されたＵＶ硬化インクは、平滑面部材４上に積層され、３次元対象物を形成する。このため平滑面部材４はＵＶ硬化インクが染み込まない材質（例えばプラスチック材料等）により形成されたものを用いる。

インクヘッド２およびレーザヘッド３は、Ｘ軸方向に主走査移動され、平滑面部材４はＸ軸に直交するＹ軸方向に副走査移動される。これらの移動は図示しないモータを駆動源として行われる。

レーザヘッド３は、インクヘッド２の走査に追従する形で吐出後のＵＶ硬化インクに対するレーザ照射を行い、ＵＶ硬化インクを硬化させる。

制御部５は、インクヘッド２のインク吐出を制御し、また、このインクヘッド２と、レーザヘッド３と、平滑面部材４の走査（相対移動）を制御して３次元対象物の形成を行う。この制御部５には、各種設定や入力操作を行うための設定部６と、設定部６により設定された３次元対象物の形状データ等を記憶する記憶部７が接続されている。制御部５は、記憶部７に記憶されている形状データに従ってインクヘッド２、レーザヘッド３、平滑面部材４の動作を制御して形状データに対応する３次元対象物を形成する。以上説明した３次元対象物形成装置１は、汎用のインクジェットプリンタの基本構造を用いて容易に構成することができる。

図２は、インク積層による３次元対象物の形成手順を示すフローチャートである。はじめに、制御部５は、初期設定を行う（ステップＳ１）。この初期設定では、インクヘッド２と平滑面部材４をＸ，Ｙ軸の原点位置に位置決めする。

次に、制御部５は記憶部７の形状データを読み出し、この形状データに従ってインクヘッド２をＸ軸方向に走査し、平滑面部材４をＹ軸方向に走査してＵＶ硬化インクを吐出させ、第１層（最下層）を形成する（ステップＳ２）。また、インクヘッド２の走査に追従する形でレーザヘッド３を同じＸ軸方向に移動させる。レーザヘッド３のＸ軸方向への移動が終了した後、レーザヘッド３とインクヘッド２を走査前の位置に復帰させる。このようにして、ＵＶ硬化インクは１層あたり数μｍの高さで形成することができる。これは、前述した従来の３次元対象物形成装置に比して１／１００の高さであり、１００倍の解像度で微細な形状を形成できることになる。

ここで、制御部５は、第１層の形成が終了したかを判断する（ステップＳ３）。第１層の形成が終了していない場合には（ステップＳ３：Ｎｏ）、ステップＳ２に戻り、第１層の形成を継続する。そして、第１層の形成が終了した場合には（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、第２層以降の層（第ｎ＋１層）の形成を行う（ステップＳ４）。

第２層以降の層（第ｎ＋１層）の形成についても、第１層の形成と同様に行い、積層することにより３次元対象物を層形成することができる。そして第２層以降の層（第ｎ＋１層）の形成が終了したかを判断する（ステップＳ５）。第ｎ＋１層の形成が終了していない場合には（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ４に戻り、第ｎ＋１層の形成を継続する。そして、第ｎ＋１層の形成が終了した場合には（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、その層が最終層（最上層）であるか確認する（ステップＳ６）。最終層でなければ（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ４へ戻り、ステップＳ４〜Ｓ６を繰り返し行う。そして、ステップＳ６において、最終層である場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）は、３次元対象物の形成が完成し、一連の処理を終了する。

以上のように、３次元対象物は、ステップＳ２、およびステップＳ４において１層分ずつ形成する毎に、インクヘッド２をＸ軸方向に走査し、平滑面部材４をＹ軸方向に走査させ、ＵＶ硬化インクを吐出して行う。そして、層数を重ねて積層することにより、任意の形状の３次元対象物を形成することができる。

上記処理により３次元対象物は、平滑面部材４上に積層して形成される。この平滑面部材４は、積層されたＵＶ硬化インクが染み込まず、形成された３次元対象物から離型させることにより、３次元対象物を部品として取り扱うことができる。また、平滑面部材４自体を溶解させたり、平滑面部材４の表面に剥離自在なシートを設けて平滑面部材４からシートを剥離させた後、シートから３次元対象物を剥離させる構成としてもよい。この他、平滑面部材４を溶解させる構成としてもよい。この場合、積層形成したＵＶ硬化インクが溶解せず、平滑面部材４のみが溶解する溶解液を用いる。

このように、実施の形態１の構成によれば、平滑面部材４上にＵＶ硬化インクを積層させることにより、３次元対象物を高解像度で緻密に形成できるようになる。

（実施の形態２）
この発明の実施の形態２の構成は、実施の形態１において説明したレーザヘッド３の制御に関するものである。

レーザヘッド３は、インクヘッド２の走査に追従する形で吐出後のＵＶ硬化インクに対するレーザ照射を行い、ＵＶ硬化インクを硬化させるものであるが、この照射時期および照射光のパワーは、設定によりＵＶ硬化インク吐出後において可変することができる。すなわち、ＵＶ硬化インクの吐出後、レーザを照射する時期を可変することにより、ＵＶ硬化インクの硬化状態を変えて１回の吐出による積層高さを調整することができる。

図３は、レーザヘッド３の制御手順を示すフローチャートである。図示の例は、インクヘッド２によるＵＶ硬化インクの吐出後におけるレーザヘッド３によるレーザ照射の時期を可変する構成である。

はじめに、１層あたりの層厚を一定な値にするか否か判断する（ステップＳ１１）。１層辺りの層厚を一定にするときには（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、図１に示すようにレーザヘッド３をインクヘッド２に一定間隔Ｌで追従させる（ステップＳ１２）。これにより、インクヘッド２によるＵＶ硬化インクの吐出後におけるレーザヘッド３によるレーザ照射の開始時期を一定とし、１層あたりの層厚を一定にすることができる。

一方、１層あたりの層厚を一定ではなく変えるときには（ステップＳ１１：Ｎｏ）、インクヘッド２に対するレーザヘッド３の間隔を変更する。層厚を厚めにするときには（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、レーザヘッド３とインクヘッド２の間隔Ｌを縮める（ステップＳ１４）。すなわち、インクヘッド２によるＵＶ硬化インクの吐出後、レーザヘッド３によるレーザ照射の開始時期を早めることにより、ＵＶ硬化インクが周囲に拡散しないうちにＵＶ硬化インクを硬化させることができ、１層あたりの層厚を厚くする。

また、層厚を薄めにするときには（ステップＳ１３：Ｎｏ）、レーザヘッド３とインクヘッド２の間隔Ｌを拡げる（ステップＳ１５）。すなわち、インクヘッド２によるＵＶ硬化インクの吐出後、レーザヘッド３によるレーザ照射の開始時期を遅くすることにより、ＵＶ硬化インクが周囲にある程度拡散させてからＵＶ硬化インクを硬化させることができ、１層あたりの層厚を薄くする。

このように、実施の形態２によれば、インクヘッド２とレーザヘッド３の追従関係を可変するだけで１層あたりの層厚を容易に可変することができるようになる。また、インクヘッド２によるＵＶ硬化インクの吐出後におけるレーザヘッド３によるレーザ照射の開始時期を調整することによって、１層あたりの層厚を微調整することもできるようになる。これにより、１層あたりの層厚を調整して３次元対象物をより高解像度に形成できるようになる。

上記説明では、レーザ光の照射パワーを一定とし、インクヘッド２とレーザヘッド３の追従関係を可変する構成としたが、これに限らず、インクヘッド２とレーザヘッド３の追従関係を一定とし、レーザ光の照射パワーを変える制御によってもＵＶ硬化インクの硬化状態を変更することができる。レーザ光の照射パワーが強いほどＵＶ硬化インクは早く硬化し、レーザ光の照射パワーが弱いほどＵＶ硬化インクの硬化は遅くなる。また、インクヘッド２とレーザヘッド３の追従関係を可変させ、レーザ光の照射パワーについても可変する構成にもできる。

次に、上記各実施の形態において説明した構成により形成される３次元対象物の具体例を説明する。図４は、３次元対象物の一例であるマイクロ部品を示す図である。図示のように平滑面部材４上にＵＶ硬化インクを積層することにより一部に凸部１０ａを有するマイクロ部品１０を形成することができる。図４の構成例では所定の範囲のＵＶ硬化インクをさらに積層させて凸部１０ａを形成する。不図示ではあるが、一部の範囲のみＵＶ硬化インクの積層を行わなければ部品内に凹部を形成することもできる。このマイクロ部品は、マイクロマシンを構成する部品の一部として用いることができる。

図５は、３次元対象物の一例である半透明板を示す図である。図示のように平滑面部材４上にＵＶ硬化インクを用いて一定間隔毎、あるいは不定な間隔で所定形状の突起部１５ａを形成することにより、突起部１５ａ部分の光透過性を低減させた半透明板１５を形成することができる。この半透明板１５はスリガラスと同様な用途に用いることができる。なお、この半透明板１５には透明状のＵＶ硬化インクを用いる。

図６は、３次元対象物の一例であるフレネルレンズを示す図である。図示のように平滑面部材４上にＵＶ硬化インクを用いて一定間隔毎に階段状となるレンズ部２０ａを形成することにより、フレネルレンズ２０を形成することができる。なお、このフレネルレンズ２０には光透過性を有するＵＶ硬化インクを用いる。

上記構成例以外の他の３次元対象物としては、一定間隔でギヤを有する歯車や、点字用の突起、凹凸感を出した油絵などがある。油絵の場合、複数色のインクヘッドを用い各色別にＵＶ硬化インクを吐出する構成にすればよい。

（実施の形態３）
この発明の実施の形態３では、平滑面部材４を用いずにＵＶ硬化インクを硬化させて所定形状の微少な３次元対象物を形成するものである。図７は、この発明の実施の形態３にかかる３次元対象物形成装置を示す構成図である。

図示しないが閉じられた形成空間内の上部には、インク吐出部であるインクヘッド２が設けられ、１回あたり所定量のＵＶ硬化インク３０を吐出し、落下させる。このＵＶ硬化インク３０の落下途中にはレーザヘッド３のレーザビーム３１が照射され、ＵＶ硬化インク３０を硬化させる。硬化後のＵＶ硬化インク３０は数μｍの直径を有する球体となる。インクヘッド２におけるＵＶ硬化インク３０の吐出制御、およびレーザヘッド３によるレーザビーム３１の照射パワーは図１同様の制御部５が制御する。

また、レーザヘッド３によるレーザビーム３１の照射位置は、図示のように上下させることができ、実施の形態２同様に、インク吐出後におけるレーザビーム３１の照射時期を可変してＵＶ硬化インクの硬化状態を調整することができる。

上記構成によりＵＶ硬化インク３０を用いて形成された微少な球体は、例えば液晶パネルのギャップ材として用いることができる。図８は、この発明により形成された３次元対象物が用いられる適用対象としての液晶パネルを示す側断面図である。液晶パネル４０は一対のガラス板４１の四方にスペーサ４２を配置して内部に液晶体４３を保持する。この一対のガラス板４１同士の間には、上記ＵＶ硬化インク３０を用いて形成された球体を配置し、ガラス板４１同士の間隔を保持する。現在、ギャップ材は金、銀等により形成されコスト高であるが、ＵＶ硬化インク３０として銅を含んだプラスチックを用いることにより、低コスト化を図ることができる。

このように、実施の形態３によれば、平滑面部材４上にＵＶ硬化インクを積層する構成に限らず、インクヘッド２から１滴単位でＵＶ硬化インクを吐出および落下させることにより、この１滴単位で微少な形状の３次元対象物を形成することができる。

以上説明したように、３次元対象物形成装置および３次元対象物形成方法によれば、ＵＶ硬化インクを積層させて３次元対象物を高解像度に形成することができる。また、微少な形状の３次元対象物であっても高解像度に形成することができる。加えて積層による形成に限らず、ＵＶ硬化インクを吐出後落下させることにより、１滴単位で微少な３次元対象物を形成することができる。

なお、上記各実施の形態において説明したインクヘッド２は、吐出するＵＶ硬化インクの粘度が異なるもの別に複数のインクヘッド２を備える構成としてもよい。３次元対象物を形成するには、ＵＶ硬化インクの粘度が高いものを用いる。この粘性を複数用意しておくことにより、粘性が高いほど１層あたりの吐出後の積層高さを高くでき、粘性が低いほど１層あたりの吐出後の積層状態を拡散させ低くすることができる。

なお、本実施の形態で説明した３次元対象物の形成にかかる方法は、予め用意されたプログラムを上記制御部５を備えたパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。

以上のように、本発明にかかる３次元対象物形成装置および３次元対象物形成方法は、精密であったり微少な３次元対象物の形成に有用であり、特に、微少であったり精密な部品、その他の３次元対象物を形成する装置全般に適している。

この発明の実施の形態１にかかる３次元対象物形成装置を示す構成図である。インク積層による３次元対象物の形成手順を示すフローチャートである。レーザヘッド３の制御手順を示すフローチャートである。３次元対象物の一例であるマイクロ部品を示す図である。３次元対象物の一例である半透明板を示す図である。３次元対象物の一例であるフレネルレンズを示す図である。この発明の実施の形態３にかかる３次元対象物形成装置を示す構成図である。この発明により形成された３次元対象物が用いられる適用対象としての液晶パネルを示す側断面図である。

符号の説明

１３次元対象物形成装置
２インクヘッド
３レーザヘッド
４平滑面部材
５制御部
６設定部
７記憶部

Claims

紫外線の照射により硬化するＵＶ硬化インクを吐出するインクヘッドと、
前記ＵＶ硬化インクを硬化させる紫外線を照射する照射ヘッドと、
前記インクヘッドから吐出されたＵＶ硬化インクを積層する基準面を有した平滑面部材を、前記インクヘッドおよび前記照射ヘッドに対して相対移動させる制御を行うとともに前記インクヘッドからのＵＶ硬化インクの吐出および前記照射ヘッドによる紫外線の照射を制御する制御手段と、
前記基準面上に積層形成する３次元対象物の形状データを、前記基準面上において所定厚さを有した複数の層に分けて記憶した記憶手段とを備え、
前記複数の層のそれぞれを構成する前記所定厚さが、前記インクヘッドからＵＶ硬化インクを前記基準面に吐出したときに形成される１つの層の厚さに設定されており、
前記制御手段は、
前記インクヘッドおよび前記照射ヘッドを前記基準面に対向させた状態で前記基準面に沿って相対移動させながら、前記記憶手段に記憶された形状データに基づいて前記インクヘッドによりＵＶ硬化インクを前記基準面に吐出させる吐出作動および前記照射ヘッドにより前記基準面に吐出されたＵＶ硬化インク層に紫外線を照射する照射作動を繰り返して行わせ、前記基準面上に前記形状データに対応する複数の層を積層形成してＵＶ硬化インク層の積層物からなる３次元対象物を形成するように構成されたことを特徴とする３次元対象物形成装置。
前記制御手段は、前記インクヘッドと前記照射ヘッドとの間隔を一定間隔、あるいは異なる間隔で追従させる移動制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の３次元対象物形成装置。
前記基準面上に形成された３次元対象物を、前記平滑面部材から剥離、あるいは当該平滑面部材を溶解させて分離可能であることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の３次元対象物形成装置。
前記照射ヘッドから照射される紫外線の照射パワーを可変設定可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の３次元対象物形成装置。
前記インクヘッドが複数の色のインクヘッドを有し、前記複数の色のインクヘッドからそれぞれ対応する色のＵＶ硬化インクを吐出するように構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の３次元対象物形成装置。
ＵＶ硬化インクを吐出するインクヘッドおよび前記ＵＶ硬化インクを硬化させる紫外線を照射する照射ヘッドを、前記インクヘッドから吐出されたＵＶ硬化インクを積層する基準面を有した平滑面部材に対向させた状態で前記基準面に沿って相対移動させながら、前記インクヘッドによりＵＶ硬化インクを前記基準面に吐出させるとともに前記照射ヘッドにより前記基準面に吐出されたＵＶ硬化インク層に紫外線を照射する作動を繰り返して行わせ、前記基準面上に前記形状データに対応する複数の層を積層形成してＵＶ硬化インク層の積層物からなる３次元対象物を形成する方法であって、
前記基準面上に積層形成する３次元対象物の形状データを、前記インクヘッドからＵＶ硬化インクを前記基準面に吐出したときに形成される１つの層の厚さに基づいて複数の層に分けて記憶する記憶工程と、
前記インクヘッドおよび前記照射ヘッドを前記基準面に対向させた状態で前記基準面に沿って相対移動させながら、前記記憶手段に記憶された形状データに基づいて前記インクヘッドによりＵＶ硬化インクを前記基準面に吐出させて一つのＵＶ硬化インク層を形成するインク層形成工程と、
前記照射ヘッドにより前記基準面に吐出されたＵＶ硬化インク層に紫外線を照射して前記ＵＶ硬化インク層を硬化させるインク層硬化工程と、
前記インク層形成工程および前記インク層硬化工程を繰り返し、前記基準面上に前記形状データに対応する複数の層を積層形成してＵＶ硬化インク層の積層物からなる３次元対象物を形成する積層工程とを有することを特徴とする３次元対象物形成方法。
前記インク層硬化工程において、前記インクヘッドに対して一定間隔、あるいは異なる間隔をおいて前記インクヘッドの移動に追従するよう前記照射ヘッドを移動させて前記基準面に吐出されたＵＶ硬化インク層に紫外線を照射して前記ＵＶ硬化インク層を硬化させることを特徴とする請求項６に記載の３次元対象物形成方法。
前記積層工程において前記基準面上に形成された３次元対象物を前記平滑面部材から剥離、あるいは当該平滑面部材を溶解させて分離させる分離工程を含むことを特徴とする請求項６もしくは７に記載の３次元対象物形成方法。
前記インク層硬化工程において前記照射ヘッドから照射される紫外線の照射パワーを可変設定可能であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の３次元対象物形成方法。
前記インクヘッドが複数の色のインクヘッドを有し、前記インク層形成工程において前記複数の色のインクヘッドからそれぞれ対応する色のＵＶ硬化インクを吐出することを特徴とする請求項６〜９のいずれか一つに記載の３次元対象物形成方法。