JP2002307562A - 三次元造形装置、および三次元造形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 短時間で三次元造形物を生成できる三次元造
形技術を提供する。 【解決手段】 三次元造形装置１００では、薄層形成部
２０を＋Ｘ方向に移動させつつ開口２２ｈから粉末材料
を落下させ、造形ステージ４２上に粉末層８２を形成す
る。この粉末層８２における選択領域に対して、ヘッド
部３４から紫外線硬化樹脂のバインダを吐出する。そし
て、紫外線照射部３９から紫外線を粉末層８２に照射す
ることにより、粉末層８２に塗布された紫外線硬化樹脂
を硬化させ粉末材料を結合する。この動作を順次に形成
する粉末層８２に対して繰り返すことにより、三次元造
形物が生成される。このようにバインダとして紫外線硬
化樹脂を使用し、紫外線照射により迅速に粉末材料が結
合できるため、短時間で三次元造形物を生成できること
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、三次元造形技術に
関し、特に、結合剤を付与して粉末材料を結合させるこ
とにより、三次元造形物を生成する三次元造形技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の三次元造形装置においては、粉末
材料の層に対して、乾燥して硬化するバインダをインク
ジェットなどで吐出し、粉末材料の結合体を順次に形成
し三次元造形物を造形するものがある。この三次元造形
装置では、例えば、次のような動作が行われ、三次元造
形物が生成される。

【０００３】まず、ローラ機構などにより石膏や澱粉の
粉末材料を薄層をに均一に拡げる。次に、この粉末材料
の薄層において造形すべき領域にインクジェットのヘッ
ドを走査し、乾燥で硬化するバインダを塗布する。この
バインダが塗布された領域の粉末材料は下層、あるいは
隣接する硬化領域と結合する。造形が完了するまで、粉
末材料の薄層を順次に形成し、バインダを塗布する工程
を繰り返す。造形が完了すれば、バインダが塗布されな
い領域の粉末材料は個々に独立した状態を保つため、バ
インダで結合された三次元造形物を取り出せることとな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の三次
元造形装置では、乾燥によって硬化するバインダを使用
するため、バインダ塗布後にバインダを乾燥させ粉末材
料を結合させる時間を必要とし、造形の高速化が困難で
ある。

【０００５】また、インクジェットのヘッドを用いて上
記バインダを塗布する場合には、ノズル部の穴径が非常
に細い（２０μｍ以下）ため、強い接着力を持つバイン
ダを使用すると、ノズル部で乾燥により硬化して目詰り
を起こし易い。このような不具合が発生すれば目詰まり
を起こしたノズルによってバインダを塗布すべき領域の
粉末材料が結合されず、三次元造形物の形状精度や強度
が低下してしまう要因となる。

【０００６】このため、インクジェットのヘッドを用い
る場合は、弱い接着力のバインダしか用いることができ
ず、完成した三次元造形物の強度が低くなる。また、こ
の場合、弱い接着力のバインダで結合する粉末材料しか
使用できず、粉末材料を選択する自由度が制限される。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、短時間で三次元造形物を生成できる三次元造形
技術を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１の発明は、粉末材料を結合させることによ
り、三次元造形物を生成する三次元造形装置であって、
(a)粉末材料の層を順次に形成する層形成手段と、(b)前
記粉末材料の層における選択領域に対して、特定のエネ
ルギーに反応して硬化する結合剤を付与する付与手段
と、(c)前記粉末材料に付与された前記結合剤に対し
て、前記特定のエネルギーを放射する放射手段とを備
え、前記放射手段によって前記結合剤が硬化することに
より、前記粉末材料の結合体が形成される。

【０００９】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
に係る三次元造形装置において、前記放射手段は、順次
に形成される前記粉末材料の層ごとに前記特定のエネル
ギーを放射する。

【００１０】また、請求項３の発明は、請求項１または
請求項２の発明に係る三次元造形装置において、(d)前
記粉末材料の結合体が形成された後、前記粉末材料の結
合体における彩色領域に対して着色キャリアを付与する
着色手段をさらに備える。

【００１１】また、請求項４の発明は、請求項３の発明
に係る三次元造形装置において、前記着色手段は、(d-
1)異なる色の着色キャリアをそれぞれ吐出する複数のノ
ズル、を有する。

【００１２】また、請求項５の発明は、請求項３または
請求項４の発明に係る三次元造形装置において、前記彩
色領域は、前記三次元造形物における表面近傍である。

【００１３】また、請求項６の発明は、請求項１ないし
請求項５のいずれかの発明に係る三次元造形装置におい
て、前記結合剤は、所定の波長に係る光エネルギーに反
応して硬化する。

【００１４】また、請求項７の発明は、請求項１ないし
請求項６のいずれかの発明に係る三次元造形装置におい
て、前記結合剤は、熱エネルギーに反応して硬化する。

【００１５】また、請求項８の発明は、請求項１ないし
請求項７のいずれかの発明に係る三次元造形装置におい
て、前記層形成手段は、(a-1)複数種類の粉末材料を選
択的に供給する供給手段を有する。

【００１６】また、請求項９の発明は、請求項８の発明
に係る三次元造形装置において、前記供給手段は、前記
粉末材料の層ごとに、前記複数種類の粉末材料を複数の
領域に選択的に供給可能である。

【００１７】また、請求項１０の発明は、請求項１ない
し請求項９のいずれかの発明に係る三次元造形装置にお
いて、前記付与手段は、圧電素子によって前記結合剤を
吐出し、前記選択領域に対して前記結合剤を付与する。

【００１８】また、請求項１１の発明は、請求項２の発
明に係る三次元造形装置において、前記層形成手段の能
動化と並行して前記付与手段と前記放射手段とを能動化
し、前記粉末材料の層に係る結合体を形成する。

【００１９】また、請求項１２の発明は、請求項１１の
発明に係る三次元造形装置において、前記付与手段は、
前記層形成手段と前記放射手段との間に設けられる。

【００２０】また、請求項１３の発明は、請求項２の発
明に係る三次元造形装置において、前記層形成手段を能
動化して前記粉末材料の層が形成された後に、前記付与
手段と前記放射手段とを能動化して前記粉末材料の層に
係る結合体を形成する。

【００２１】また、請求項１４の発明は、請求項１３の
発明に係る三次元造形装置において、前記層形成手段と
前記付与手段と前記放射手段とを一体として保持する保
持手段、をさらに備え、前記保持手段では、前記放射手
段が前記層形成手段と前記付与手段との間に配置され
る。

【００２２】また、請求項１５の発明は、請求項１３の
発明に係る三次元造形装置において、前記層形成手段と
前記付与手段と前記放射手段とを一体として保持する保
持手段、をさらに備え、前記保持手段では、前記付与手
段が前記層形成手段と前記放射手段との間に配置され
る。

【００２３】また、請求項１６の発明は、請求項２ない
し請求項１５のいずれかの発明に係る三次元造形装置に
おいて、前記放射手段は、主走査および／または副走査
を伴って、前記特定のエネルギーを放射する。

【００２４】また、請求項１７の発明は、粉末材料を結
合させることにより、三次元造形物を生成する三次元造
形方法であって、(a)粉末材料の層を順次に形成する層
形成工程と、(b)前記粉末材料の層における選択領域に
対して、特定のエネルギーに反応して硬化する結合剤を
付与する付与工程と、(c)前記粉末材料に付与された前
記結合剤に対して、前記特定のエネルギーを放射する放
射工程とを備え、前記放射工程において前記結合剤が硬
化することにより、前記粉末材料の結合体が形成され
る。

【００２５】また、請求項１８の発明は、請求項１７の
発明に係る三次元造形方法において、前記放射工程にお
いては、順次に形成される前記粉末材料の層ごとに前記
特定のエネルギーを放射する。

【００２６】また、請求項１９の発明は、請求項１７ま
たは請求項１８の発明に係る三次元造形方法において、
(d)前記粉末材料の結合体が形成された後、前記粉末材
料の結合体における彩色領域に対して着色キャリアを付
与する着色工程をさらに備える。

【００２７】また、請求項２０の発明は、請求項１９の
発明に係る三次元造形方法において、前記着色工程は、
(d-1)複数のノズルから異なる色の着色キャリアを吐出
する吐出工程を有する。

【００２８】また、請求項２１の発明は、請求項１９ま
たは請求項２０の発明に係る三次元造形方法において、
前記彩色領域は、前記三次元造形物における表面近傍で
ある。

【００２９】また、請求項２２の発明は、請求項１７な
いし請求項２１のいずれかの発明に係る三次元造形方法
において、前記結合剤は、所定の波長に係る光エネルギ
ーに反応して硬化する。

【００３０】また、請求項２３の発明は、請求項１７な
いし請求項２２のいずれかの発明に係る三次元造形方法
において、前記結合剤は、熱エネルギーに反応して硬化
する。

【００３１】また、請求項２４の発明は、請求項１７な
いし請求項２３のいずれかの発明に係る三次元造形方法
において、前記層形成工程は、(a-1)複数種類の粉末材
料を選択的に供給する供給工程を有する。

【００３２】また、請求項２５の発明は、請求項２４の
発明に係る三次元造形方法において、前記供給工程にお
いては、前記粉末材料の層ごとに、前記複数種類の粉末
材料を複数の領域に選択的に供給する。

【００３３】また、請求項２６の発明は、請求項１７な
いし請求項２５のいずれかの発明に係る三次元造形方法
において、前記付与工程においては、圧電素子によって
前記結合剤を吐出し、前記選択領域に対して前記結合剤
を付与する。

【００３４】また、請求項２７の発明は、請求項１８の
発明に係る三次元造形方法において、前記層形成工程と
並行して前記付与工程と前記放射工程とを行い、前記粉
末材料の層に係る結合体を形成する。

【００３５】また、請求項２８の発明は、請求項１８の
発明に係る三次元造形方法において、前記層形成工程に
おいて前記粉末材料の層が形成された後に、前記付与工
程と前記放射工程とを行って前記粉末材料の層に係る結
合体を形成する。

【００３６】

【発明の実施の形態】＜第１実施形態＞ ＜三次元造形装置の要部構成＞図１は、本発明の第１実
施形態に係る三次元造形装置１００の要部構成を示す図
である。

【００３７】三次元造形装置１００は、制御部１０と、
薄層形成部２０と、バインダ付与部３０と、造形部４０
とを備えて構成されている。

【００３８】制御部１０は、コンピュータ１１と、コン
ピュータ１１と電気的に接続する駆動制御部１２とを備
えている。

【００３９】コンピュータ１１は、内部にＣＰＵやメモ
リ等を備えて構成される一般的な卓上型コンピュータ等
である。このコンピュータ１１は、三次元形状の造形物
を形状データとしてデータ化し、それを平行な幾層もの
薄い断面体にスライスして得られる断面データを駆動制
御部１２に対して出力する。

【００４０】駆動制御部１２は、薄層形成部２０とバイ
ンダ付与部３０と造形部４０とをそれぞれに駆動する制
御手段として機能する。駆動制御部１２は、コンピュー
タ１１から断面データを取得すると、その断面データに
基づいて上記の各部に対して駆動指令を与えることによ
り造形部４０において粉末材料の供給及び伸展を行わ
せ、造形部４０に粉末の結合体を一層ごとに順次形成し
ていくように統括制御する。

【００４１】また、駆動制御部１２は、断面データに基
づいて粉末材料を結合させる選択領域を特定して、薄層
形成部２０において粉末材料の薄層を一層分形成するご
とに結合剤となるバインダを層表面の所定領域に吐出す
るように駆動制御する。

【００４２】薄層形成部２０は、層形成手段として機能
する伸展ローラ２１と、粉末供給機構２２と、例えばモ
ータを有する駆動部２９とを備えて構成される。この薄
層形成部２０は駆動部２９によってＸ方向に沿って往復
移動可能となっている。

【００４３】伸展ローラ２１および粉末供給機構２２
は、Ｙ方向に長く伸びており、駆動部２９によるＸ方向
に沿った１回の動作で、造形部４０に粉末材料の薄層形
成を行うことができるように構成されている。

【００４４】粉末供給機構２２は、薄層形成部２０が＋
Ｘ方向に移動する場合に、伸展ローラ２１の進行方向前
方側（すなわち、進行方向の下流側）に位置するように
配置されている。そして、薄層形成部２０が＋Ｘ方向に
移動する際には、伸展ローラ２１と粉末供給機構２２と
が能動化され、粉末供給機構２２が伸展ローラ２１の移
動方向前方側に粉末材料を供給する。

【００４５】粉末供給機構２２の上部側は、石膏や澱粉
などの粉末材料を収容するための粉末容器２３として構
成されており、その粉末容器２３の下部側には多孔質の
供給ローラ２４が設けられる。

【００４６】供給ローラ２４の表面は多孔質となってお
り、粉末容器２３の粉末材料と接する部分の孔部には、
粉末材料が充填される。そして、この供給ローラ２４が
回転することにより、ローラ表面の孔部に充填された粉
体が粉末供給機構２２の最下部に形成された開口２２ｈ
側に導かれ、その開口２２ｈより粉末材料が落下するこ
とで、造形部４０に粉末材料が供給される。

【００４７】伸展ローラ２１は、この供給ローラ２４の
回転に連動して、回転するように構成されている。これ
により、粉末供給機構２２の開口２２ｈから落下した粉
末材料を適切に伸展できることとなる。

【００４８】粉末容器２３に収容される粉末材料につい
ては、発色を良くするため、白色のものを使用するのが
好ましい。白い用紙の上に印刷する場合などにおいて
は、彩色箇所のみ有色のインクを塗布することで下地の
白色とのバランスで色の階調表現が可能となるが、三次
元造形物の彩色にも同様のことが言えるため、白色の粉
末材料を使用するのが望ましいこととなる。

【００４９】バインダ付与部３０は、タンク部３１と、
ヘッド部３４と、紫外線照射部３９とを備えている。

【００５０】タンク部３１は、４つのインクタンク３２
と、バインダタンク３３とを備えている。

【００５１】インクタンク３２ａ〜３２ｄ内には、それ
ぞれ異なる色成分、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マジェン
タ）、Ｃ（シアン）の３原色およびＷ（ホワイト）に着
色された液状インクが収容されている。なお、着色キャ
リアとして働く各インクは、粉末材料と結合しても変色
しないものであり、長時間経過しても変色・退色しない
ものを使用するのが望ましい。

【００５２】バインダタンク３３は、遮光性の素材で形
成されており、その中に液状の紫外線硬化樹脂が収容さ
れている。この紫外線硬化樹脂については、インクジェ
ットヘッドを用いて吐出が可能なように粘度の低いも
の、例えば分子量の低いアクリルモノマー系の樹脂を利
用するのが好ましい。なお、紫外線硬化樹脂として、エ
ポキシ系の樹脂などを利用しても良い。

【００５３】インクタンク３２ａ〜３２ｄ、バインダタ
ンク３３の各タンクにはチューブが敷設されており、タ
ンク内の液体がヘッド部３４に個別に導かれる。このバ
インダタンク３３からヘッド部３４に敷設されているチ
ューブは遮光性の素材で形成されている。

【００５４】図２は、ヘッド部３４の要部構成を示す図
である。

【００５５】ヘッド部３４は、ヘッド部本体３５と、ヘ
ッド部本体３５に連結する駆動部３６と、ヘッド部本体
３５の下部で突出する複数の吐出ノズル３７ａ〜３７ｅ
と、遮光板３８とを備えている。

【００５６】ヘッド部３４は、インクジェット方式等で
微小な液滴として上記各色のインクおよび紫外線硬化樹
脂を吐出ノズル３７ａ〜３７ｅから吐出（噴出）できる
ように構成されている。このヘッド部３４は、着脱自在
のピエゾ方式のインクジェットヘッド、すなわち圧電素
子のたわみ変形による体積変化によって吐出力を得ての
吐出を行うヘッドとして構成されるのが好ましい。この
ような構成のヘッド部３４により、バインダである紫外
線硬化樹脂の物性によらず安定して吐出できるととも
に、万が一、ヘッド部３４でバインダの硬化による吐出
ノズル３７の詰まり等のトラブルが発生しても着脱自在
で交換が容易にできるため、迅速な復旧が可能となる。

【００５７】駆動部３６は、Ｘ方向に伸びるガイドレー
ル（図示せず）に沿って、ヘッド部３４をＸ方向に移動
自在となっている。

【００５８】各吐出ノズル３７ａ〜３７ｅは、Ｙ方向に
複数のバインダ吐出孔を有するマルチノズル機構となっ
ており、駆動制御部１２が複数のバインダ吐出孔のうち
から粉末の結合体を形成するのに必要なバインダ吐出孔
を選択して、バインダ吐出を個別に制御することが可能
となっている。そして、各吐出ノズル３７ａ〜３７ｅか
ら吐出されるインクおよび紫外線硬化樹脂は、吐出ノズ
ル３７に対向する位置に設けられている造形部４０の粉
末層８２に付着する。

【００５９】遮光板３８は、吐出ノズル３７を矩形状に
覆うように形成されており、紫外線を含む光が吐出ノズ
ル３７ｅに到達するのを阻止する。この遮光板により、
吐出ノズル３７ｅの目詰まりが防止できる。

【００６０】紫外線照射部３９は、粉末層８２に付与さ
れた紫外線硬化樹脂を硬化させて粉末材料を結合するた
めに、粉末層８２に対して紫外領域の波長に係る光エネ
ルギーとしての紫外線を照射する部位である。

【００６１】図１に戻り、説明を続ける。

【００６２】造形部４０は、中央に凹状部を有する造形
部本体４１、造形部本体４１の凹状部の内部に設けられ
ている造形ステージ４２、造形ステージ４２をＺ方向に
移動させるＺ方向移動部４３と、Ｚ方向移動部４３を駆
動する駆動部４４を備えている。

【００６３】造形部本体４１は、三次元造形物を生成す
るための作業領域を提供する役目を果たしている。

【００６４】造形ステージ４２は、ＸＹ断面において矩
形型の形状を有し、その側面が造形部本体４１における
凹状部の垂直内壁４１ａと接している。そして、この造
形ステージ４２と造形部本体４１の垂直内壁４１ａとで
形成される直方体状の三次元空間が、三次元造形物を生
成するための造形空間として機能する。すなわち、吐出
ノズル３７ｅから吐出されたバインダにより、造形ステ
ージ４２上にて粉末を接合させて三次元造形物が作成さ
れることとなる。

【００６５】Ｚ方向移動部４３は、造形ステージ４２と
連結する支持棒４３ａを有している。そして、支持棒４
３ａが、駆動部４４によって垂直方向に昇降駆動される
ことにより、支持棒４３ａと連結する造形ステージ４２
のＺ方向の移動が可能となっている。

【００６６】＜三次元造形装置１００の動作＞図３は、
三次元造形装置１００の基本的な動作を示すフローチャ
ートである。以下、同図を参照して、その基本動作を説
明する。

【００６７】ステップＳ１では、コンピュータ１１が、
表面にカラー模様等が施された三次元造形対象物を表現
したモデルデータが作成される。造形するための基にな
る形状データには、一般の三次元ＣＡＤモデリングソフ
トウェアで作成されるカラー三次元モデルデータを使用
することができる。また、三次元形状入力装置で計測さ
れた形状データおよびテクスチャを利用することも可能
である。

【００６８】モデルデータにおいては、色情報が三次元
モデルの表面にのみ付与されているもの、または色情報
がモデル内部まで付与されているものがある。後者の場
合でも造形に際してモデル表面の色情報のみを使用する
ことが可能であるし、モデル内部の色情報も使用するこ
とが可能である。例えば、人体モデル等の三次元造形物
を生成する際、各内臓ごとに異なる色で彩色を施したい
場合もあり、その場合にはモデル内部の色情報を使用す
る。

【００６９】ステップＳ２では、コンピュータ１１が上
記のモデルデータから造形対象物を水平方向にスライス
した各断面ごとの断面データを生成する。モデルデータ
から積層する粉末の一層分の厚みに相当するピッチ（層
厚ｔ）でスライスされた断面体を切り出し、形状データ
および彩色データを作成する。なお、スライスするピッ
チは、所定範囲内（粉末を結合可能な厚みの範囲）で変
更可能である。

【００７０】図４は、ステップＳ２で生成される断面デ
ータの一例を示す図である。図４に示すように、モデル
データから色情報を含めて断面体を切り出し、格子状に
細分化する。それを、２次元画像のビットマップと同様
に扱い、各色毎のビットマップ情報に変換する。このビ
ットマップ情報は階調などを考慮した情報となってい
る。ここでは、三次元造形物の表面に現れる部分のみ
が、ＹＣＭＷの色情報を有している。

【００７１】ステップＳ３では、造形対象物を造形する
際における粉末の積層厚さ（断面データ作成の際のスラ
イスピッチ）及び積層数（断面データセットの数）に関
する情報が、コンピュータ１１から駆動制御部１２に入
力される。

【００７２】次のステップＳ４以降については、駆動制
御部１２が各部を制御することによって行われる動作で
ある。図５は、これらの動作を説明する概念図である。
以下では、同図を参照しながら説明する。

【００７３】ステップＳ４では、造形ステージ４２にお
いて粉末の第Ｎ層目（Ｎ＝１，２，…）の結合体を形成
するために、造形ステージ４２がＺ方向移動部４３によ
り、コンピュータ１１から入力された上記層厚ｔに基づ
き、その厚さに相当する距離だけ下降されて保持され
る。初期状態では、造形ステージ４２は造形部４０の上
端位置と同一の高さ位置に位置しており、そこから層厚
ｔに応じた距離だけ下降することとなる。そして、造形
ステージ４２は、粉末材料による１層分形成ごとに順次
層厚ｔに応じた距離だけ段階的に下降する。これによ
り、造形ステージ４２上に粉末材料が堆積され、バイン
ダによる必要な結合が完了した粉末層の上方に、新たな
粉末の層を１層分形成するためのスペースを形成するこ
とができる。

【００７４】ステップＳ５では、薄層形成部２０を＋Ｘ
方向に向かう移動を行うことにより、三次元造形物の造
形において材料となる粉末の供給を行いつつ粉末材料の
１層分の薄層形成を行うとともに、ヘッド部３４から所
定領域に、紫外線硬化樹脂の吐出を行うことで粉末材料
の必要な部分の結合を行う。

【００７５】図５(ａ)に示すように、薄層形成部２０が
＋Ｘ方向に移動する際には、伸展ローラ２１の最下点が
造形部４０の上端部と同一高さ位置となるように下降
し、その状態で＋Ｘ方向への移動が行われることで、粉
末供給機構２２と伸展ローラ２１とによる粉末材料の均
一な薄層形成が正確に行われる。

【００７６】粉末供給機構２２から１層分形成時（Ｘ方
向に沿った１回の移動を行う間）に供給される粉末材料
の量は、１層分形成に必要な量よりも若干多めに設定さ
れ、造形空間内の任意の位置において粉末不足が生じる
ことを回避している。このため、１層分形成後は粉末材
料が余ることとなるが、余った粉末材料は回収して、再
度利用可能である。

【００７７】また、ヘッド部３４も薄層形成部２０の移
動と一体となって＋Ｘ方向に移動し、駆動制御部１２か
らの制御信号に基づいて吐出ノズル３７ｅから伸展され
た粉末層に対して紫外線硬化樹脂のバインダを吐出す
る。このとき、駆動制御部１２は、断面データの形状デ
ータ(図４参照)に基づいてヘッド部３４に対して制御信
号を与えることにより、造形すべき選択領域に対してバ
インダが塗布される。

【００７８】ステップＳ６では、ヘッド部３４と一体と
なって移動する紫外線照射部３９によって粉末材料の薄
層に対して紫外線を照射する。これにより、粉末材料の
薄層に塗布された紫外線硬化樹脂のバインダが硬化され
ることとなる。その結果、粉末層ごとに粉末材料の結合
体が生成されるとともに、バインダが塗布されない領域
の粉末材料は個々に独立した状態を保つこととなる。

【００７９】そして、薄層形成部２０が図５(ｂ)に示す
ような位置に到達すれば、１回の粉末材料の結合動作が
終了し、１層分の造形が完了することとなる。

【００８０】ステップＳ７では、−Ｘ方向に向かってヘ
ッド部３４の移動を行い、紫外線照射によりバインダが
硬化し形成された粉末材料の結合体に、吐出ノズル３７
ａ〜３７ｄから各色のインクを吐出する。このとき、駆
動制御部１２は、断面データにおけるＹＣＭＷの彩色デ
ータ(図４参照)に基づいてヘッド部３４に対して制御信
号を与えることにより、三次元造形物の表面近傍となる
彩色領域に対してインクが塗布される。これにより、三
次元造形物に対して、所望の彩色が施せることとなる。
なお、この際には、粉末層８２に塗布された紫外線硬化
樹脂の硬化を確実にするため、紫外線照射部３９から紫
外線を照射するのが好ましい。

【００８１】一般に、彩色を行うためにはＹ、Ｍ、Ｃの
三原色を混色すればよいが、色の濃淡（階調）を表現す
るためには、三原色に加えて白色のバインダを吐出し混
色することが有効となる。一般のプリンタ等では白色の
紙にインク、トナー等で字、画像をプリントしていくた
め、基材となる紙の白色を利用すれば白色インクは必要
でなく、Ｙ、Ｍ、Ｃの三色を使用するだけで原理的に各
色成分の濃淡を表現することができる。しかしながら、
三次元造形の材料となる粉末の色が白色でないような場
合には、白色のバインダを使用することが特に有効とな
る。

【００８２】このように三次元造形物に彩色を施す際の
濃淡を表示する場合のインクの吐出形態の一例について
説明する。

【００８３】図６は、シアンについての階調表現の一例
を示す図である。駆動制御部１２において所定の階調変
換が行われると、断面データに含まれる多値の階調デー
タは基本ドット領域（図６の最小矩形）ごとの２値デー
タに変換される。この２値データはインクを吐出する各
吐出ノズル３７ａ〜ｄをＯＮ／ＯＦＦ制御するための情
報となる。淡いシアンを表示する場合には、２×２のマ
トリクス配列のうち１つの基本ドット領域にシアンを吐
出し、他の基本ドット領域にはホワイトを吐出する。ま
た、濃いシアンを表示する場合には基本集合領域の全体
にシアンを吐出する。このように基本集合領域に対する
シアンのインクとホワイトのインクとの吐出割合を変化
させることにより、淡いシアンから濃いシアンへの階調
変化を適切に表現することが可能になる。

【００８４】次に、図７は淡いシアンから淡いイエロー
へ変化する表現の一例を示す図である。図７の左端は淡
いシアンを表現する際のＣとＷとの吐出パターンであ
り、右端は淡いイエローを表現する際のＹとＷとの吐出
パターンである。淡いシアンからシアンとイエローとの
混合色を経て淡いイエローへと変化させる際には図７に
示すように基本集合領域内へのＣとＹとＷとを吐出する
割合をしだいに変化させていくことによって、そのよう
な色の変化を表現することが可能になる。

【００８５】図８は、上記の彩色のための基本集合領域
が複数個集合したものを示している。図８(ａ)はＣとＷ
との吐出パターンを示しており、図８(ｂ)は図８(ａ)の
吐出パターンによって表現される彩色形態を具体的に示
している。図８に示すように駆動制御部１２が吐出パタ
ーンを制御することによって三次元造形物の造形過程に
おける彩色を行うことが可能になる。

【００８６】ステップＳ８では、三次元造形物の造形が
完了したかを判定する。ここで、造形が完了していない
場合には、第Ｎ層目の上側に第Ｎ＋１層目の新たな粉末
の結合体を形成する動作が行われる。そして、三次元造
形物の造形が完了すると、バインダが付与されていない
独立した個々の粉末材料を分離することにより、バイン
ダで結合された粉末材料の結合体（三次元造形物）を取
り出すことができる。なお、結合されなかった粉末材料
は回収して、再度粉末材料として利用しても良い。

【００８７】このように、図５(ａ)〜(ｆ)に示す動作を
積層数だけ繰り返すことにより、ステージ４２上に一層
ごとのカラー化された結合体が順次積層されていき最終
的に造形対象物の三次元造形物が造形ステージ４２上に
造形されることとなる。

【００８８】以上のような三次元造形装置１００の動作
により、紫外線の照射で硬化する紫外線硬化樹脂をバイ
ンダとして使用するため、造形時間が短縮され、短時間
で三次元造形物を生成できる。また、紫外線の有無によ
りバインダの硬化をコントロールできるため、吐出ノズ
ルで紫外線を遮断すればバインダの流動性が確保でき、
目詰まりを防止できる。

【００８９】さらに、従来の三次元造形装置では、粉末
材料の各層ごとにバインダを硬化させる動作を行ってい
ないため、以下のような問題点があった。

【００９０】(1）粉末材料の各層で造形領域にバインダ
を塗布した後に、さらにインクを塗布して彩色する場
合、バインダが硬化しない状態でインクを塗布するた
め、にじみが生じて色再現性、分解能が低下する。

【００９１】(2）バインダが硬化しない状態で上部の粉
末材料層が形成されるため、三次元造形物の表示面に現
れるべき領域に、その周囲の未固化領域の粉末材料が付
着してしまい、完成した三次元造形物の形状精度や色再
現性が低下する。

【００９２】以上の問題点については、三次元造形装置
１００において、各層ごとに紫外線を照射し粉末材料を
結合させた後に彩色を施すため、色再現性などが向上す
ることとなる。

【００９３】＜第２実施形態＞図９は、本発明の第２実
施形態に係る三次元造形装置１００Ａの要部構成を示す
図である。

【００９４】三次元造形装置１００Ａは、第１実施形態
の三次元造形装置１００と類似の構成となっているが、
薄層形成部６０が異なっている。この薄層形成部６０の
構成を以下で説明する。

【００９５】薄層形成部６０は、第１実施形態の薄層形
成部２０と同様に、伸展ローラ６１と、粉末供給機構６
２と、駆動部６９とを備えて構成される。この薄層形成
部６０は駆動部６９によってＸ方向に沿って往復移動可
能となっている。そして、伸展ローラ６１および粉末供
給機構６２は、Ｙ方向に長く伸びており、駆動部６９に
よるＸ方向に沿った１回の動作で、造形部４０に粉末材
料の薄層形成を行うことができるように構成されてい
る。

【００９６】図１０は、粉末供給機構６２の要部構成を
示す図である。ここで、図１０(ａ)は、ＸＺ平面に関す
る粉末供給機構６２の断面図であり、図１０(ｂ)は、粉
末供給機構６２を下方から見た図である。

【００９７】粉末供給機構６２の上部側は、異なる粉末
材料を収容するための２つの粉末容器６３ａ、６３ｂを
有しており、粉末容器６３ａ、６３ｂの下部には多孔質
の供給ローラ６４ａ、６４ｂが設けられている。また、
粉末供給機構６２は、３０枚のシャッター６５と、シャ
ッター６５を駆動するアクチュエータ６６とを備えてい
る。

【００９８】それぞれのシャッター６５は、駆動制御部
１２からの指令に基づきアクチュエータ６６によって、
開口Ｈａ、Ｈｂにおける開状態ＳＯと閉状態ＳＣとの切
替えが可能となっている。このシャッター６５の開閉制
御により、粉末容器６３ａ、６３ｂに収容される２種類
の粉末材料を選択的に供給して、粉末材料の層形成を行
えることとなる。この粉末容器６３ａ、６３ｂには、例
えば粒径の異なる２種類の粉末材料が収容される。

【００９９】＜三次元造形装置１００Ａの動作＞三次元
造形装置１００Ａの動作は、図３のフローチャートに示
す動作とほぼ等しいが、ステップＳ５に対応する粉末材
料の薄層の形成動作が異なる。

【０１００】この薄層の形成動作では、薄層形成部６０
を＋Ｘ方向に沿った移動を行いつつ、粉末容器６３ａ、
６３ｂに収容される２種類の粉末材料の供給を行う。具
体的には、図１０(ｂ)に示すように、粉末供給機構６２
においてＹ方向に同位置となる２つの開口Ｈａ、Ｈｂの
うち一方を開状態、他方を閉状態とすることで、２種類
の粉末材料を選択的に供給する。

【０１０１】図１１は、この薄層形成部６０によって造
形ステージ４２上に形成された粉末材料の層の一例を示
す図である。

【０１０２】図１１に示すように、粉末容器６３ａ内の
粉末材料８２ａと、粉末容器６３ｂ内の粉末材料８２ｂ
(平行斜線部)とで粉末層１層の形成が行われる。このよ
うな層形成により、三次元造形物の一部において、表面
荒さや強度などを他の部分と異ならせることができるた
め、三次元造形のバリエーションが増すこととなる。

【０１０３】以上のような三次元造形装置１００Ａの動
作により、第１実施形態の三次元造形装置１００と同様
の効果を発揮することとなる。さらに、複数の粉末材料
を三次元造形に使用できるため、造形の自由度が向上す
る。

【０１０４】＜第３実施形態＞本発明の第３実施形態に
係る三次元造形装置１００Ｂは、第１実施形態の三次元
造形装置１００と類似の構成となっているが、バインダ
付与部３０Ｂの構成が異なっている。このバインダ付与
部３０Ｂの構成を以下で説明する。

【０１０５】図１２は、バインダ付与部３０Ｂの要部構
成を示す図である。

【０１０６】バインダ付与部３０Ｂは、各色のインクを
吐出する吐出ノズル３７ａ〜３７ｄと、紫外線硬化樹脂
のバインダを吐出する吐出ノズル３７ｅとの間に、紫外
線照射部３９が配設されている。

【０１０７】すなわち、吐出ノズル３７ｅを有して付与
手段として機能するバインダ吐出ユニットＵｂは、層形
成手段として機能する伸展ローラ２１と、紫外線照射部
３９を有して放射手段として機能する紫外線照射ユニッ
トＵｖとの間に配置されることとなる。

【０１０８】＜三次元造形装置１００Ｂの動作＞三次元
造形装置１００Ｂの動作は、図３のフローチャートに示
す動作とほぼ等しいが、ステップＳ５〜Ｓ７が粉末層に
関して並列的に行われることが異なる。

【０１０９】図１３は、三次元造形装置１００Ｂの動作
概要を示す図である。図１３(ａ)は、バインダ付与部３
０Ｂの往路(＋Ｘ方向)の動作を示しており、図１３(ｂ)
は、バインダ付与部３０Ｂの復路(−Ｘ方向)の動作を示
している。

【０１１０】図１３(ａ)に示すように、伸展ローラ２１
を＋Ｘ方向に移動させるとともに、色インク吐出ユニッ
トＵｃ、紫外線照射ユニットＵｖおよびバインダ吐出ユ
ニットＵｂを一体として＋Ｘ方向に移動させる。

【０１１１】ここでは、粉末供給機構２０により供給さ
れた粉末の塊Ｋａに対して、伸展ローラ２１によって粉
末材料の層の形成を行いつつ、バインダ吐出ユニットＵ
ｂから紫外線硬化樹脂のバインダを吐出するとともに、
紫外線照射ユニットＵｖを＋Ｘ方向に副走査して粉末材
料の層に紫外線を照射する。さらに、色インク吐出ユニ
ットＵｃから各色のインクを粉末層に吐出する。

【０１１２】すなわち、伸展ローラ２１の能動化と並行
して、バインダ吐出ユニットＵｂ、紫外線照射ユニット
Ｕｖおよび色インク吐出ユニットＵｃを能動化(ＯＮ)す
ることによって、往路において粉末材料の結合体を生成
できるとともに、これに彩色を施すことができる。

【０１１３】そして、図１３(ｂ)に示すように、−Ｘ方
向の復路においては、伸展ローラ２１、バインダ吐出ユ
ニットＵｂ、紫外線照射ユニットＵｖおよび色インク吐
出ユニットＵｃを能動化させずに、往路の移動速度より
大きな移動速度で、初期位置まで戻る動作を行う。

【０１１４】以上の動作を繰り返すことにより、粉末材
料の層ごとに順次に結合体が生成され、バインダで結合
されなかった粉末材料と分離することによって、三次元
造形物が生成できることとなる。

【０１１５】以上の三次元造形装置１００Ｂの動作によ
り、第１実施形態の三次元造形装置１００と同様の効果
が発揮できる。また、往路において造形および彩色の動
作を行い、復路ではこれらの動作を省略し高速で移動す
るため、三次元造形時間を短縮できる。

【０１１６】なお、各ユニットの配列は、三次元造形装
置１００Ｂの配置に限らず、図１４に示すような構成で
も良い。

【０１１７】図１４に示す構成では、バインダ吐出ユニ
ットＵｂ、色インク吐出ユニットＵｃ、紫外線照射ユニ
ットＵｖの順に伸展ローラ２１から配置されている。こ
こでは、往路においては、図１４(ａ)に示すように伸展
ローラ２１およびバインダ吐出ユニットＵｂを能動化し
てバインダを粉末層に吐出するとともに、紫外線照射ユ
ニットＵｖを能動化して紫外線を照射する。一方、復路
においては、図１４(ｂ)に示すように紫外線照射ユニッ
トＵｖを能動化して粉末層に２回目の紫外線照射を行う
とともに、色インク吐出ユニットＵｃを能動化して各色
のインクを吐出する。

【０１１８】以上の動作により、粉末層へのインク塗布
前に２回の紫外線照射が行えるため、紫外線硬化樹脂の
バインダを強固に硬化することができ、彩色を適切に行
えることとなる。また、バインダ吐出ユニットＵｂと紫
外線照射ユニットＵｖとが隣接しないため、紫外線照射
ユニットＵｖからの紫外光漏れに起因するバインダ吐出
ユニットＵｖの吐出ノズル３７ｅの目詰まりを防止でき
る。

【０１１９】また、各ユニットの配列は、図１５に示す
ような構成でも良い。

【０１２０】図１５に示す構成では、色インク吐出ユニ
ットＵｃ、バインダ吐出ユニットＵｂ、紫外線照射ユニ
ットＵｖの順に伸展ローラ２１から配置されている。こ
こでは、往路においては、図１５(ａ)に示すように伸展
ローラ２１およびバインダ吐出ユニットＵｂを能動化し
てバインダを粉末層に吐出するとともに、紫外線照射ユ
ニットＵｖを能動化して紫外線を照射する。一方、復路
においては、紫外線照射ユニットＵｖを能動化して粉末
層に２回目の紫外線照射を行うとともに、色インク吐出
ユニットＵｃを能動化して各色のインクを吐出する。

【０１２１】以上の動作により、インク塗布前に２回の
紫外線照射が行えるため、紫外線硬化樹脂のバインダを
強固に硬化することができ、彩色を適切に行えることと
なる。また、バインダ吐出ユニットＵｂと紫外線照射ユ
ニットＵｖとが隣接するため、粉末層にバインダが塗布
されてから紫外線が照射されるまでの時間を短くでき
る。これにより、粉末層におけるバインダのにじみが抑
制できるため、より高精度および高精細の造形が可能と
なる。

【０１２２】さらに、各ユニットの配列は、図１６に示
すような構成でも良い。

【０１２３】図１６に示す構成では、図１４と同様に、
バインダ吐出ユニットＵｂ、色インク吐出ユニットＵ
ｃ、紫外線照射ユニットＵｖの順に伸展ローラ２１から
配置されている。さらに、各ユニットＵｂ、Ｕｃ、Ｕｖ
の上方には、造形エリア全体、すなわち造形ステージ４
２上の粉末層全面に照射するための固定紫外線照射ユニ
ットＵｗが配設されている。ここで、往路においては、
図１６(ａ)に示すように伸展ローラ２１およびバインダ
吐出ユニットＵｂを能動化してバインダを粉末層に吐出
し、紫外線照射ユニットＵｖを能動化して紫外線を照射
するとともに、固定紫外線照射ユニットＵｗから造形エ
リア全体に紫外線を照射する。一方、復路においては、
図１６(ｂ)に示すように紫外線照射ユニットＵｖを能動
化して粉末層に２回目の紫外線照射を行い、色インク吐
出ユニットＵｃを能動化して各色のインクを吐出すると
ともに、固定紫外線照射ユニットＵｗから造形エリア全
体に紫外線を照射する。

【０１２４】以上の動作により、図１４の場合と同様の
効果を発揮するとともに、紫外線照射ユニットＵｖから
の紫外線照射に、固定紫外線照射ユニットＵｗからの紫
外線照射が補助的に加わるため、紫外線照射量が増加し
強固にバインダを硬化させることができる。

【０１２５】＜第４実施形態＞本発明の第４実施形態に
係る三次元造形装置１００Ｃは、第１実施形態の三次元
造形装置１００と類似の構成となっているが、薄層形成
部２０Ｃおよびバインダ付与部３０Ｃの構成が異なって
いる。この薄層形成部２０Ｃおよびバインダ付与部３０
Ｂの構成を以下で説明する。なお、図１７に示すよう
に、薄層形成部２０Ｃの伸展ローラ２１を含む機構を伸
展ユニットＵｐとする。

【０１２６】バインダ付与部３０Ｃは、図１７に示すよ
うに、色インク吐出ユニットＵｃ、紫外線照射ユニット
Ｕｖ、バインダ吐出ユニットＵｂの順に伸展ユニットＵ
ｐから配置されている。これは、第３実施形態のバイン
ダ付与部３０Ｂの各ユニットの配置をＸ方向に鏡面対象
とする配置となっており、−Ｘ方向への復路において造
形および彩色を行えることとなる。そして、伸展ユニッ
トＵｐ、色インク吐出ユニットＵｃ、紫外線照射ユニッ
トＵｖ、バインダ吐出ユニットＵｂのそれぞれは、保持
手段として機能する１の台板上に配設され一体化されて
保持されており、また紫外線照射ユニットＵｖが伸展ユ
ニットＵｐとバインダ吐出ユニットＵｂとの間に配置さ
れている。また、各ユニットＵｖ、Ｕｃ、Ｕｂ、Ｕｐは
一体となってＸ方向に伸びるガイドＧに接続されてお
り、ガイドＧに沿ってＸ方向に移動可能となっている。

【０１２７】バインダ吐出ユニットＵｂおよび色インク
吐出ユニットＵｃは、Ｙ方向に移動(主走査)可能な吐出
ヘッドＨｂ、Ｈｃが設けられている。これらの吐出ヘッ
ドＨｂ、Ｈｃは、主走査を行うとともに、ガイドＧに沿
った副走査を行うことで粉末材料の層における所望の領
域にバインダおよび色インクを塗布できることとなる。

【０１２８】＜三次元造形装置１００Ｃの動作＞三次元
造形装置１００Ｃの動作は、図３のフローチャートに示
す動作とほぼ同様となっているが、伸展ユニットＵｐと
色インク吐出ユニットＵｃと紫外線照射ユニットＵｖと
バインダ吐出ユニットＵｂとが一体となってＸ方向に移
動するため、以下の考慮が必要となる。

【０１２９】吐出ヘッドＨｂ、Ｈｃを有する各ユニット
Ｕｂ、Ｕｃでは、Ｙ方向への主走査が完了しない限り、
Ｘ方向への副走査が行えないため、Ｘ方向への移動が断
続的に、すなわち連続してスムーズに行われないことと
なる。これは、伸展ユニットＵｐのＸ方向への移動が、
粉末材料を均一に展開させる観点から連続して行うのが
好ましいことに反することとなる。

【０１３０】そこで、＋Ｘ方向に移動する往路において
は、伸展ユニットＵｐの前方に供給される粉末材料に対
して伸展ユニットＵｐのみを能動化させて均一な粉末層
を形成する。一方、−Ｘ方向に移動する復路において
は、伸展ユニットＵｐ以外の色インク吐出ユニットＵ
ｃ、紫外線照射ユニットＵｖおよびバインダ吐出ユニッ
トＵｂを能動化して、バインダ塗布、紫外線照射および
カラーリングを行う。

【０１３１】すなわち、往路において伸展ユニットＵｐ
を能動化し粉末材料の層が形成された後に、バインダ付
与ユニットと紫外線照射ユニットとを能動化して粉末材
料の層に係る結合体を形成することとなる。

【０１３２】以上の三次元造形装置１００Ｃにおいて
は、各ユニットＵｂ、Ｕｖ、Ｕｃ、Ｕｐが一体として配
設されるため、装置構成を簡素化できるとともに、粉末
材料の薄層形成と他の動作とを独立して行うため、粉末
層の形成が適切に行える。また、この三次元造形装置１
００Ｃの構成では、図１に示すような粉末供給機構２２
による上方からの粉末供給に適用できるとともに、造形
部４０の内部から粉末材料を上方に押出して供給する下
方からの粉末供給にも適用できることとなる。

【０１３３】なお、三次元造形装置１００Ｃの構成に限
らず、図１８に示すような各ユニットの構成でも良い。

【０１３４】ここでは、図１８に示すように、バインダ
吐出ユニットＵｂ、紫外線照射ユニットＵｖ、色インク
吐出ユニットＵｃの順に伸展ユニットＵｐから配置され
ている。そして、三次元造形装置１００Ｃと同様に、伸
展ユニットＵｐ、バインダ吐出ユニットＵｂ、紫外線照
射ユニットＵｖ、色インク吐出ユニットＵｃのそれぞれ
は、１の台板上に配設され一体化されて保持されてお
り、またバインダ吐出ユニットＵｂが伸展ユニットＵｐ
と紫外線照射ユニットＵｖとの間に配置されている。ま
た、各ユニットＵｖ、Ｕｃ、Ｕｂ、Ｕｐは一体となって
Ｘ方向に伸びるガイドＧに接続されており、ガイドＧに
沿ってＸ方向に移動可能となっている。

【０１３５】図１８に示す装置においては、三次元造形
装置１００Ｃと同様に、往路(＋Ｘ方向)において、伸展
ユニットＵｐの前方に供給される粉末材料に対して伸展
ユニットＵｐのみを能動化させて均一な粉末材料の層を
形成する。一方、復路(−Ｘ)において、伸展ユニットＵ
ｐ以外の色インク吐出ユニットＵｃ、紫外線照射ユニッ
トＵｖおよびバインダ吐出ユニットＵｂを能動化させ
て、バインダ塗布、紫外線照射およびカラーリングを行
う。これにより、上記の三次元造形装置１００Ｃと同様
の効果を発揮できる。なお、上方からの粉末供給につい
ては、供給された粉末材料の塊が往路において、伸展ユ
ニットＵｐより先にバインダ吐出ユニットＵｂおよび色
インク吐出ユニットＵｃの下方を通過するため、粉末材
料の塊の最上端がバインダ吐出ユニットＵｂおよび色イ
ンク吐出ユニットＵｃの最下端と接触しないように留意
することが必要となる。

【０１３６】また、三次元造形装置１００Ｃのように各
ユニットが一体として形成されるのは必須でなく、図１
９および図２０に示すように、伸展ユニットＵｐとバイ
ンダ付与部とが分離されている構成でも良い。すなわ
ち、この構成では、１の台板上にバインダ吐出ユニット
Ｕｂ、紫外線照射ユニットＵｖおよび色インク吐出ユニ
ットＵｃを配設し、伸展ユニットＵｐは別に設けること
となる。この場合には、バインダ付与部を軽量化できる
ため、Ｘ方向の移動を迅速に行えることとなる。なお、
伸展ユニットＵｐと、バインダ付与部のユニットＵｂ、
Ｕｖ、Ｕｃとを独立に移動できるため、バインダ付与部
の断続的な移動と独立して、伸展ユニットＵｐを連続的
にスムーズに移動できる。これにより、往路において粉
末層の形成とともに、バインダ塗布等の動作も行えるこ
ととなる。

【０１３７】＜第５実施形態＞本発明の第５実施形態に
係る三次元造形装置１００Ｄは、第４実施形態の三次元
造形装置１００Ｃと類似の構成となっているが、薄層形
成部２０Ｄおよびバインダ付与部３０Ｄの構成が異なっ
ている。すなわち、第４実施形態の三次元造形装置１０
０Ｃでは、各ユニットＵｂ、Ｕｖ、Ｕｃ、Ｕｐが一体と
なっているが、三次元造形装置１００Ｄでは、各ユニッ
トＵｂ、Ｕｖ、Ｕｃ、Ｕｐが分離された構成となってい
る。

【０１３８】バインダ付与部３０Ｄは、図２１に示すよ
うに、紫外線照射ユニットＵｖ、色インク吐出ユニット
Ｕｃ、バインダ吐出ユニットＵｂ、伸展ユニットＵｐの
順に配置されている。そして、伸展ユニットＵｐ、バイ
ンダ吐出ユニットＵｂ、色インク吐出ユニットＵｃ、紫
外線照射ユニットＵｖのそれぞれは、Ｘ方向に伸びるガ
イドＧに接続されている。このガイドＧに沿って、各ユ
ニットＵｖ、Ｕｃ、Ｕｂ、Ｕｐが独立してＸ方向に移動
可能となる。

【０１３９】バインダ吐出ユニットＵｂおよび色インク
吐出ユニットＵｃは、Ｙ方向に移動(主走査)可能な吐出
ヘッドＨｂ、Ｈｃが設けられている。

【０１４０】三次元造形装置１００Ｄの動作は、三次元
造形装置１００Ｃの動作と異なり、Ｘ方向において各ユ
ニットＵｖ、Ｕｃ、Ｕｂ、Ｕｐを独立に移動できるた
め、往路で伸展ユニットＵｐを能動化させて薄層形成の
みを行う必要がなくなる。すなわち、例えば、往路(＋
Ｘ方向)においては、伸展ユニットＵｐとバインダ吐出
ユニットＵｂと紫外線照射ユニットとを能動化させて粉
末層に結合体を形成し、復路(−Ｘ方向)においては、色
インク吐出ユニットＵｃを能動化させてカラーリングを
行えることとなる。

【０１４１】以上の三次元造形装置１００Ｄの動作によ
り、上記の各実施形態と同様に、適切に三次元造形物が
生成できる。また、各ユニットが独立して移動できるた
め、造形動作および彩色動作の自由度が向上する。

【０１４２】なお、三次元造形装置１００Ｄの構成に限
らず、図２２に示すような構成でも良い。

【０１４３】図２２に示す構成では、バインダ吐出ユニ
ットＵｂ、紫外線照射ユニットＵｖ、色インク吐出ユニ
ットＵｃ、伸展ユニットＵｐの順に配置されて、それぞ
れガイドＧに接続されている。そして、三次元造形装置
１００Ｄと同様に、各ユニットが独立して移動可能な構
成となっているため、造形動作および彩色動作の自由度
が向上することとなる。

【０１４４】また、三次元造形装置１００Ｄのように各
ユニットが全て分離されているのは必須でなく、図２３
に示すように、バインダ吐出ユニットＵｂと色インク吐
出ユニットＵｃとを一体とするバインダ・色インク吐出
ユニットＵｂｃを有する構成でも良い。

【０１４５】このバインダ・色インク吐出ユニットＵｂ
ｃは、三次元造形装置１００Ｄにおけるバインダの吐出
ヘッドＨｂと色インクの吐出ヘッドＨｃとを一体化した
吐出ヘッドＨｂｃを有している。

【０１４６】図２４は、吐出ヘッドＨｂｃの要部構成を
示す平面図である。

【０１４７】吐出ヘッドＨｂｃは、複数の吐出孔を有す
るバインダ吐出孔部Ｑｂと、複数の吐出孔を有するＹイ
ンク吐出孔部Ｑｙ、Ｍインク吐出孔部ＱｍおよびＣイン
ク吐出孔部ＱｃとがＹ方向に関して並列に配列された構
成となっている。

【０１４８】このような吐出ヘッドＨｂｃの構成によ
り、吐出ヘッドＨｂｃをＹ方向に主走査するための駆動
機構が簡素化できる。

【０１４９】なお、吐出ヘッドについては、図２５に示
す吐出ヘッドＨｂｃ１のように、ランプやＬＥＤを利用
する紫外線の光源Ｌｖを有するものでも良い。この場
合、吐出ヘッドＨｂｃ１を方向Ｍ１(＋Ｙ方向)に移動さ
せつつバインダ吐出孔部Ｑｂからバインダを吐出し、そ
の直後に光源Ｌｖから紫外線を照射できる。これによ
り、光源Ｌｖの主走査が行え、またバインダ・色インク
吐出ユニットＵｂｃのＸ方向への移動、すなわち副走査
が加わることにより、粉末層の全面に光源Ｌｖによる紫
外線照射が可能となる。ここでは、主走査が完了すれ
ば、Ｘ方向のスキャン(走査)幅Ｓｃだけ吐出ヘッドＨｂ
ｃ１を移動させる。なお、光源Ｌｖの長さについては、
図２５中に示す仮想線まで延長しても良い。

【０１５０】また、吐出ヘッドについては、図２６に示
す吐出ヘッドＨｂｃ２のように、２個の紫外線の光源Ｌ
ｖ１、Ｌｖ２を有するものでも良い。これらの光源Ｌｖ
１、Ｌｖ２は、それぞれバインダ吐出孔部Ｑｂを挟んで
両側に設けられている。この場合、吐出ヘッドＨｂｃ２
を双方向Ｍ２に移動させつつ、バインダ塗布および紫外
線照射を行えることとなる。すなわち、往路ではバイン
ダ吐出孔部Ｑｂからバインダを吐出しつつ光源Ｌｖ１か
ら紫外線を照射し、一方、復路ではバインダを吐出しつ
つ光源Ｌｖ２から紫外線を照射する。

【０１５１】さらに、吐出ヘッドについては、図２４に
示すような吐出孔部の並列的な配列でなく、図２７に示
す吐出ヘッドＨｂｃ３のように孔部の直列的な配列でも
良い。

【０１５２】吐出ヘッドＨｂｃ３は、複数の吐出孔を有
するバインダ吐出孔部Ｒｂ、Ｙインク吐出孔部Ｒｙ、Ｍ
インク吐出孔部ＲｍおよびＣインク吐出孔部ＲｃがＹ方
向に関して直列に配列された構成となっている。このよ
うな吐出ヘッドＨｂｃ３の構成においても、バインダお
よび色インクの吐出を行う吐出ヘッドＨｂｃをＹ方向に
主走査するための駆動機構が簡素化できることとなる。

【０１５３】なお、吐出ヘッドＨｂｃ３においては、バ
インダ吐出孔部Ｒｂと、Ｙインク吐出孔部Ｒｙ、Ｍイン
ク吐出孔部ＲｍおよびＣインク吐出孔部Ｒｃとの間に、
紫外線の光源Ｌｖ３が介挿される吐出ヘッドＨｂｃ４の
構成でも良い。この場合、吐出ヘッドＨｂｃ４を方向Ｍ
３(＋Ｙ方向)に移動させつつバインダ吐出孔部Ｒｂから
バインダを吐出し、その直後に光源Ｌｖ３から紫外線を
照射できる。そして、主走査が完了すれば、Ｘ方向のス
キャン幅Ｓｃだけ吐出ヘッドＨｂｃ１を移動させる副走
査を行う。

【０１５４】また、吐出ヘッドについては、図２９に示
す吐出ヘッドＨｂｃ５および図３０に示す吐出ヘッドＨ
ｂｃ６のように、２個の紫外線の光源Ｌｖ４、Ｌｖ５を
有するものでも良い。これらの光源Ｌｖ４、Ｌｖ５は、
それぞれバインダ吐出孔部Ｒｂと、インク吐出孔部Ｒ
ｙ、Ｒｍ、Ｒｃとの間に介挿されている。この場合、上
記の吐出ヘッドＨｂｃ２と同様に、吐出ヘッドＨｂｃ
５、Ｈｂｃ６を双方向Ｍ４に移動させつつ、バインダ塗
布および紫外線照射を行える。

【０１５５】なお、図２４に示す吐出ヘッドＨｂｃ等に
ついては、図３１(ａ)に示すような構成であることが好
ましい。すなわち、吐出ヘッドＨｂｃを着脱自在に保持
するヘッドマウントＭｔを設けるようにする。このヘッ
ドマウントＭｔにより、図３１(ｂ)に示すように隣接す
る紫外線照射ユニットＵｖから漏洩する紫外光Ｌｕ(平
行斜線部)を遮光できるとともに、粉末層８２上で飛散
した粉末材料Ｐｗから吐出ヘッドＨｂｃを保護できるこ
ととなる。

【０１５６】＜変形例＞ ◎上記の第２実施形態の三次元造形装置については、粉
末材料の１層ごとに２種類の粉末材料を用いるのは必須
ではなく、三次元造形物ごとに複数の粉末材料を選択し
ても良い。この場合には、除去される粉末材料が同種の
ものとなるため、再利用が容易となる。

【０１５７】◎上記の第２実施形態における２種類の粉
末材料は、粒子径の異なる組合せに限らず、安価な材料
と高価な材料との組合せなどでも良い。この場合には、
造形物の目立つ部分などに高価な粉末材料を使用し、そ
れ以外には安価な材料を使用することで、三次元造形物
のコストを抑えることができる。

【０１５８】また、軽量な材料と重い材料との組合せで
も良い。この場合には、三次元造形物の重量のバランス
をコントロールできる。

【０１５９】◎上記の各実施形態における彩色について
は、Ｙ、Ｍ、Ｃの３原色のインクを塗布するのは必須で
なく、Ｒ(レッド)、Ｇ(グリーン)、Ｂ(ブルー)の３原色
を塗布しても良い。

【０１６０】また、インクにより彩色を行うのは必須で
はなく、トナーなどで彩色を行っても良い。

【０１６１】◎上記の各実施形態のバインダについて
は、紫外線硬化樹脂のように紫外領域の波長の光に反応
して硬化するものを使用するのは必須でなく、例えば、
可視光硬化樹脂のように可視領域の波長の光に反応して
硬化する液状のものを使用しても良く、また熱硬化樹脂
ように特定の熱エネルギーに反応して硬化する液状のも
のを使用しても良い。

【０１６２】この可視光硬化樹脂を使用する場合には、
上述した紫外線照射部の代わりに、可視領域の波長の光
を照射する手段が設けられる。また、熱硬化樹脂を使用
する場合には、上述した紫外線照射部の代わりに、熱エ
ネルギーを放出するヒータが設けられることとなる。

【０１６３】◎図２０に示す構成のバインダ付与部にお
いては、図３２に示すように吐出ヘッドＨｂ、Ｈｃを共
通の駆動機構Ｄｖで連結して、それぞれの吐出ヘッドＨ
ｂ、Ｈｃを同期させ走査するようにしても良い。この場
合、吐出ヘッドＨｂ、Ｈｃを駆動する駆動機構が簡素化
できることとなる。

【０１６４】◎バインダ吐出ユニットＵｂについては、
図３３に示すように吐出ヘッドＨｂに紫外線を照射する
２個の光源Ｌｖ６が付加される構成でも良い。この構成
により、バインダ吐出ユニットＵｂの副走査および、吐
出ヘッドＨｂの主走査によって、光源Ｌｖ６による粉末
層の全面に紫外線照射が可能となる。この際には、光源
Ｌｖ６からは、紫外線照射ユニットＵｖより強度の大き
い紫外線を照射するようにする。これは、紫外線硬化樹
脂のバインダに対して、強い紫外線を先に照射し、弱い
紫外線を後で照射するとバインダの硬化が容易となるた
めである。これにより、バインダを適切に硬化できるこ
ととなる。

【０１６５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項２８の発明によれば、粉末材料の層における選択領
域に対して特定のエネルギーに反応して硬化する結合剤
を付与し、付与された結合剤に対して特定のエネルギー
を放射するため、短時間で三次元造形物を生成できる。

【０１６６】特に、請求項２および請求項１８の発明に
おいては、順次に形成される粉末材料の層ごとに特定の
エネルギーを放射するため、三次元造形を確実に行え
る。

【０１６７】また、請求項３および請求項１９の発明に
おいては、粉末材料の結合体が形成された後、粉末材料
の結合体における彩色領域に対して着色キャリアを付与
するため、彩色において色再現性や分解能が向上する。

【０１６８】また、請求項４および請求項２０の発明に
おいては、複数のノズルから異なる色の着色キャリアを
吐出するため、彩色の表現力が向上する。

【０１６９】また、請求項５および請求項２１の発明に
おいては、彩色領域が三次元造形物における表面近傍で
あるため、彩色範囲を少なくできる。

【０１７０】また、請求項６および請求項２２の発明に
おいては、結合剤が所定の波長に係る光エネルギーに反
応して硬化するため、適切に結合剤の硬化が行える。

【０１７１】また、請求項７および請求項２３の発明に
おいては、結合剤が熱エネルギーに反応して硬化するた
め、適切に結合剤の硬化が行える。

【０１７２】また、請求項８および請求項２４の発明に
おいては、複数種類の粉末材料を選択的に供給するた
め、造形の自由度が向上する。

【０１７３】また、請求項９および請求項２５の発明に
おいては、粉末材料の層ごとに複数種類の粉末材料を複
数の領域に選択的に供給するため、造形の自由度がより
向上する。

【０１７４】また、請求項１０および請求項２６の発明
においては、圧電素子によって結合剤を吐出するため、
結合剤の物性によらず、安定した吐出が可能となる。

【０１７５】また、請求項１１の発明においては、層形
成手段の能動化と並行して付与手段と放射手段とを能動
化し、粉末材料の層に係る結合体を形成するため、造形
時間の短縮化が図れる。

【０１７６】また、請求項１２の発明においては、付与
手段が層形成手段と放射手段との間に設けられるため、
造形時間の短縮化のための構成を簡易に実現できる。

【０１７７】また、請求項１３の発明においては、層形
成手段を能動化して粉末材料の層が形成された後に、付
与手段と放射手段とを能動化して粉末材料の層に係る結
合体を形成するため、粉末材料の層の形成が適切に行え
る。

【０１７８】また、請求項１４の発明においては、層形
成手段と付与手段と放射手段とを一体として保持する保
持手段では放射手段が層形成手段と付与手段との間に配
置されるため、装置構成を簡素化できるともに、粉末材
料の層が適切に形成できる。

【０１７９】また、請求項１５の発明においては、層形
成手段と付与手段と放射手段とを一体として保持する保
持手段では付与手段が層形成手段と放射手段との間に配
置されるため、装置構成を簡素化できるともに、粉末材
料の層が適切に形成できる。

【０１８０】また、請求項１６の発明においては、放射
手段が主走査および／または副走査を伴って特定のエネ
ルギーを放射するため、粉末材料の層に対して特定のエ
ネルギーを効率よく放射できる。

【０１８１】また、請求項２７の発明においては、層形
成工程と並行して付与工程と放射工程とを行い、粉末材
料の層に係る結合体を形成するため、造形時間の短縮化
が図れる。

【０１８２】また、請求項２８の発明においては、層形
成工程において粉末材料の層が形成された後に、付与工
程と放射工程とを行って粉末材料の層に係る結合体を形
成するため、粉末材料の層の形成が適切に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る三次元造形装置１
００の要部構成を示す図である。

【図２】ヘッド部３４の要部構成を示す図である。

【図３】三次元造形装置１００の基本的な動作を示すフ
ローチャートである。

【図４】断面データの一例を示す図である。

【図５】三次元造形装置１００の動作を説明する図であ
る。

【図６】シアンについての階調表現の一例を示す図であ
る。

【図７】淡いシアンから淡いイエローへ変化する表現の
一例を示す図である。

【図８】彩色のための基本集合領域が複数個集合したも
のを示す図である。

【図９】本発明の第２実施形態に係る三次元造形装置１
００Ａの要部構成を示す図である。

【図１０】粉末供給機構６２の要部構成を示す図であ
る。

【図１１】薄層形成部６０によって造形ステージ４２上
に形成された粉末材料の層の一例を示す図である。

【図１２】本発明の第３実施形態に係るバインダ付与部
３０Ｂの要部構成を示す図である。

【図１３】三次元造形装置１００Ｂの動作概要を説明す
る図である。

【図１４】三次元造形における他の動作を説明する図で
ある。

【図１５】三次元造形における他の動作を説明する図で
ある。

【図１６】三次元造形における他の動作を説明する図で
ある。

【図１７】本発明の第４実施形態に係る薄層形成部２０
Ｃおよびバインダ付与部３０Ｂの要部構成を示す図であ
る。

【図１８】薄層形成部およびバインダ付与部における他
の構成を示す図である。

【図１９】薄層形成部およびバインダ付与部における他
の構成を示す図である。

【図２０】薄層形成部およびバインダ付与部における他
の構成を示す図である。

【図２１】本発明の第５実施形態に係る薄層形成部２０
Ｄおよびバインダ付与部３０Ｄの要部構成を示す図であ
る。

【図２２】薄層形成部およびバインダ付与部における他
の構成を示す図である。

【図２３】薄層形成部およびバインダ付与部における他
の構成を示す図である。

【図２４】吐出ヘッドＨｂｃの要部構成を示す平面図で
ある。

【図２５】吐出ヘッドＨｂｃ１の要部構成を示す平面図
である。

【図２６】吐出ヘッドＨｂｃ２の要部構成を示す平面図
である。

【図２７】吐出ヘッドＨｂｃ３の要部構成を示す平面図
である。

【図２８】吐出ヘッドＨｂｃ４の要部構成を示す平面図
である。

【図２９】吐出ヘッドＨｂｃ５の要部構成を示す平面図
である。

【図３０】吐出ヘッドＨｂｃ６の要部構成を示す平面図
である。

【図３１】吐出ヘッドＨｂｃの構成を説明する図であ
る。

【図３２】本発明の変形例に係る吐出ヘッドの構成を示
す図である。

【図３３】変形例に係るバインダ吐出ユニットの構成を
示す図である。

【符号の説明】

１０ 制御部 ２０、６０ 薄層形成部 ２３、６３ａ、６３ｂ 粉末容器 ３０ バインダ付与部 ３２ａ〜ｄ インクタンク ３３ バインダタンク ３４ ヘッド部 ３８ 遮光板 ３９ 紫外線照射部 ４０ 造形部 ６５ シャッター １００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ 三
次元造形装置 Ｈｂ、Ｈｃ、Ｈｂｃ 吐出ヘッド Ｕｂ バインダ吐出ユニット Ｕｃ 色インク吐出ユニット Ｕｐ 伸展ユニット Ｕｖ 紫外線照射ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 晃 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 宮崎 誠 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 4F213 AA21 AA36 AA39 AB12 AC04 WA25 WL04 WL10 WL13 WL24 WL43 WL67 WL74 WL87 WL96 WW33 WW34

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉末材料を結合させることにより、三次
   元造形物を生成する三次元造形装置であって、 (a)粉末材料の層を順次に形成する層形成手段と、 (b)前記粉末材料の層における選択領域に対して、特定
   のエネルギーに反応して硬化する結合剤を付与する付与
   手段と、 (c)前記粉末材料に付与された前記結合剤に対して、前
   記特定のエネルギーを放射する放射手段と、を備え、 前記放射手段によって前記結合剤が硬化することによ
   り、前記粉末材料の結合体が形成されることを特徴とす
   る三次元造形装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の三次元造形装置におい
   て、 前記放射手段は、順次に形成される前記粉末材料の層ご
   とに前記特定のエネルギーを放射することを特徴とする
   三次元造形装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の三次元
   造形装置において、 (d)前記粉末材料の結合体が形成された後、前記粉末材
   料の結合体における彩色領域に対して着色キャリアを付
   与する着色手段、をさらに備えることを特徴とする三次
   元造形装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の三次元造形装置におい
   て、 前記着色手段は、 (d-1)異なる色の着色キャリアをそれぞれ吐出する複数
   のノズル、を有することを特徴とする三次元造形装置。
5. 【請求項５】 請求項３または請求項４に記載の三次元
   造形装置において、 前記彩色領域は、前記三次元造形物における表面近傍で
   あることを特徴とする三次元造形装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれかに記
   載の三次元造形装置において、 前記結合剤は、所定の波長に係る光エネルギーに反応し
   て硬化することを特徴とする三次元造形装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし請求項６のいずれかに記
   載の三次元造形装置において、 前記結合剤は、熱エネルギーに反応して硬化することを
   特徴とする三次元造形装置。
8. 【請求項８】 請求項１ないし請求項７のいずれかに記
   載の三次元造形装置において、 前記層形成手段は、 (a-1)複数種類の粉末材料を選択的に供給する供給手
   段、を有することを特徴とする三次元造形装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の三次元造形装置におい
   て、 前記供給手段は、前記粉末材料の層ごとに、前記複数種
   類の粉末材料を複数の領域に選択的に供給可能であるこ
   とを特徴とする三次元造形装置。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし請求項９のいずれかに
    記載の三次元造形装置において、 前記付与手段は、圧電素子によって前記結合剤を吐出
    し、前記選択領域に対して前記結合剤を付与することを
    特徴とする三次元造形装置。
11. 【請求項１１】 請求項２に記載の三次元造形装置にお
    いて、 前記層形成手段の能動化と並行して前記付与手段と前記
    放射手段とを能動化し、前記粉末材料の層に係る結合体
    を形成することを特徴とする三次元造形装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の三次元造形装置に
    おいて、 前記付与手段は、前記層形成手段と前記放射手段との間
    に設けられることを特徴とする三次元造形装置。
13. 【請求項１３】 請求項２に記載の三次元造形装置にお
    いて、 前記層形成手段を能動化して前記粉末材料の層が形成さ
    れた後に、前記付与手段と前記放射手段とを能動化して
    前記粉末材料の層に係る結合体を形成することを特徴と
    する三次元造形装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の三次元造形装置に
    おいて、 前記層形成手段と前記付与手段と前記放射手段とを一体
    として保持する保持手段、をさらに備え、 前記保持手段では、前記放射手段が前記層形成手段と前
    記付与手段との間に配置されることを特徴とすることを
    特徴とする三次元造形装置。
15. 【請求項１５】 請求項１３に記載の三次元造形装置に
    おいて、 前記層形成手段と前記付与手段と前記放射手段とを一体
    として保持する保持手段、をさらに備え、 前記保持手段では、前記付与手段が前記層形成手段と前
    記放射手段との間に配置されることを特徴とすることを
    特徴とする三次元造形装置。
16. 【請求項１６】 請求項２ないし請求項１５のいずれか
    に記載の三次元造形装置において、 前記放射手段は、主走査および／または副走査を伴っ
    て、前記特定のエネルギーを放射することを特徴とする
    三次元造形装置。
17. 【請求項１７】 粉末材料を結合させることにより、三
    次元造形物を生成する三次元造形方法であって、 (a)粉末材料の層を順次に形成する層形成工程と、 (b)前記粉末材料の層における選択領域に対して、特定
    のエネルギーに反応して硬化する結合剤を付与する付与
    工程と、 (c)前記粉末材料に付与された前記結合剤に対して、前
    記特定のエネルギーを放射する放射工程と、を備え、 前記放射工程において前記結合剤が硬化することによ
    り、前記粉末材料の結合体が形成されることを特徴とす
    る三次元造形方法。
18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の三次元造形方法に
    おいて、 前記放射工程においては、順次に形成される前記粉末材
    料の層ごとに前記特定のエネルギーを放射することを特
    徴とする三次元造形方法。
19. 【請求項１９】 請求項１７または請求項１８に記載の
    三次元造形方法において、 (d)前記粉末材料の結合体が形成された後、前記粉末材
    料の結合体における彩色領域に対して着色キャリアを付
    与する着色工程、をさらに備えることを特徴とする三次
    元造形方法。
20. 【請求項２０】 請求項１９に記載の三次元造形方法に
    おいて、 前記着色工程は、 (d-1)複数のノズルから異なる色の着色キャリアを吐出
    する吐出工程、を有することを特徴とする三次元造形方
    法。
21. 【請求項２１】 請求項１９または請求項２０に記載の
    三次元造形方法において、 前記彩色領域は、前記三次元造形物における表面近傍で
    あることを特徴とする三次元造形方法。
22. 【請求項２２】 請求項１７ないし請求項２１のいずれ
    かに記載の三次元造形方法において、 前記結合剤は、所定の波長に係る光エネルギーに反応し
    て硬化することを特徴とする三次元造形方法。
23. 【請求項２３】 請求項１７ないし請求項２２のいずれ
    かに記載の三次元造形方法において、 前記結合剤は、熱エネルギーに反応して硬化することを
    特徴とする三次元造形方法。
24. 【請求項２４】 請求項１７ないし請求項２３のいずれ
    かに記載の三次元造形方法において、 前記層形成工程は、 (a-1)複数種類の粉末材料を選択的に供給する供給工
    程、を有することを特徴とする三次元造形方法。
25. 【請求項２５】 請求項２４に記載の三次元造形方法に
    おいて、 前記供給工程においては、前記粉末材料の層ごとに、前
    記複数種類の粉末材料を複数の領域に選択的に供給する
    ことを特徴とする三次元造形方法。
26. 【請求項２６】 請求項１７ないし請求項２５のいずれ
    かに記載の三次元造形方法において、 前記付与工程においては、圧電素子によって前記結合剤
    を吐出し、前記選択領域に対して前記結合剤を付与する
    ことを特徴とする三次元造形方法。
27. 【請求項２７】 請求項１８に記載の三次元造形方法に
    おいて、 前記層形成工程と並行して前記付与工程と前記放射工程
    とを行い、前記粉末材料の層に係る結合体を形成するこ
    とを特徴とする三次元造形方法。
28. 【請求項２８】 請求項１８に記載の三次元造形方法に
    おいて、 前記層形成工程において前記粉末材料の層が形成された
    後に、前記付与工程と前記放射工程とを行って前記粉末
    材料の層に係る結合体を形成することを特徴とする三次
    元造形方法。