CN105584041B - 立体物造型装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种立体物造型装置，在该立体物造型装置所造型出的立体物中，能够实现准确的颜色的表现。所述立体物造型装置的特征在于，具备：头单元，其能够喷出包括第一颜色以及第二颜色在内的多个颜色的液体，且能够通过所喷出的液体而形成包括第一尺寸的第一点以及第二尺寸的第二点在内的多个尺寸的点；固化单元，其使通过被喷出的液体而形成的点固化，所述立体造型装置通过使利用固化了的点所形成的预定的厚度的造型层层叠在一起从而对立体物进行造型，造型层被形成为包含第一点以及第二点。

Description

立体物造型装置
技术领域
本发明涉及一种立体物造型装置。
背景技术
近年来，提出了3D打印机等各种立体物造型装置。立体物造型装置通过使喷出油墨等液体而形成的点固化，并利用固化了的点来形成具有预定厚度的造型层，且使所形成的造型层层叠在一切，从而对立体物进行造型。在这样的立体物造型装置中，已知一种为了对彩色的立体物进行造型而通过由多个颜色的液体所形成的多个颜色的点来对立体物进行造型的技术(例如，参照专利文献1以及专利文献2)。
另外，由于立体物造型装置通过使造型层层叠在一起而对立体物进行造型，因此各造型层的厚度被形成为均等。因此，一般情况下，构成各造型层的点的尺寸也会被形成为均等。
在构成立体物的点的尺寸为均等的情况下，立体物的色彩通过每个点的颜色的组合来表现。在该情况下，存在无法准确地表现本来应该表现的色彩的情况，即，存在相邻的两个点之间的颜色的变化较大而使颗粒感变得明显这样的问题，或者由于立体物的色彩依赖于点的尺寸与用于形成点的液体的颜色数目，因而无法充分地表现立体物的浓淡这样的问题等。
专利文献1：日本特开2000－280354号公报
专利文献2：日本特开2013－075390号公报
发明内容
本发明为鉴于上述的情况而完成的发明，其解决课题之一在于，提供一种能够在立体物造型装置所造型的立体物中实现准确的颜色的表现的技术。
为了解决以上课题，本发明所涉及的立体物造型装置的特征在于，具备：头单元，其能够喷出包括第一颜色以及第二颜色在内的多个颜色的液体，且能够通过所喷出的该液体而形成包括第一尺寸的第一点以及第二尺寸的第二点在内的多个尺寸的点；固化单元，其使所述点固化，所述立体造型装置通过使利用固化了的所述点而形成的预定厚度的造型层层叠在一起，从而对立体物进行造型，所述造型层被形成为包含所述第一点以及所述第二点。
根据该发明，由于使用尺寸互不相同的第一点以及第二点而形成造型层，因此能够根据应该表现的颜色的浓淡程度而将所使用的点区别使用。因此，与通过单一的尺寸的点来形成造型层的情况相比，能够增加所表现的颜色的灰度数，从而能够实现准确的颜色的表现。
此外，在上述的立体物造型装置中，优选为，其特征在于，具备控制部，所述控制部对由所述头单元进行的液体的喷出进行控制，所述第二尺寸小于所述第一尺寸，所述控制部能够以如下的方式对由所述头单元进行的液体的喷出进行控制，即，使所述造型层作为预定体积的单位造型体的集合而形成，使所述单位造型体通过一个所述第一点或多个所述第二点而形成。
即，在上述的立体物造型装置中，也可以采用如下的方式，所述方式的特征在于，所述第二尺寸小于所述第一尺寸，所述造型层作为预定体积的单位造型体的集合而形成，所述单位造型体能够由一个所述第一点或多个所述第二点形成。
根据该方式，由于将造型层作为由一个第一点或多个第二点形成的单位造型体的集合而形成，因此能够使造型层的厚度均匀化。因此，能够将通过使造型层层叠在一起而被造型出的立体物的形状成为本来应该造型的正确的形状。
此外，在上述的立体物造型装置中，优选为，其特征在于，具备控制部，所述控制部对由所述头单元进行的液体的喷出进行控制，所述头单元能够通过所喷出的液体而形成第三尺寸的第三点，所述第二尺寸小于所述第三尺寸，所述第三尺寸小于所述第一尺寸，所述控制部能够以如下的方式对由所述头单元进行的液体的喷出进行控制，即，使所述造型层作为预定体积的单位造型体的集合而形成，并使所述单位造型体通过包括一个或多个所述第二点以及一个或多个所述第三点在内的多个点而形成。
即，在上述的立体物造型装置中，也可以采用如下的方式，所述方式的特征在于，所述头单元能够通过所喷出的液体而形成第三尺寸的第三点，所述第二尺寸小于所述第三尺寸，所述第三尺寸小于所述第一尺寸，所述造型层作为预定体积的单位造型体的集合而被形成，所述单位造型体能够由包括一个或多个所述第二点以及一个或多个所述第三点在内的多个点形成。
根据该方式，由于通过使用尺寸相互不同的第二点以及第三点而形成造型层，因此能够根据应该表现的颜色的浓淡的程度而将所使用的点区别使用。由此，与通过单一尺寸的点来形成造型层的情况相比，能够增多灰度数，从而能够实现准确的颜色的表现。
此外，根据该方式，由于将造型层作为单位造型体的集合而形成，因此能够使造型层的厚度均匀化，从而能够造型出本来应该造型的正确的形状的立体物。
此外，在上述的立体物造型装置中，优选为，其特征在于，所述控制部能够以使所述单位造型体通过一个所述第一点而形成的方式对由所述头单元进行的液体的喷出进行控制。
根据该方式，由于能够使用尺寸互不相同的第一点、第二点以及第三点而形成造型层，因此能够增多灰度数，从而能够实现准确的颜色的表现。
此外，在上述的立体物造型装置中，优选为，其特征在于，所述第一颜色为有彩色，所述第二颜色为无彩色。
根据该方式，在无法仅通过有彩色的点而形成单位造型体的情况下，通过除了形成有彩色的点之外还形成无彩色的点，从而能够形成单位造型体。因此，能够使造型层的厚度均匀化而造型出正确的形状的立体物，并且能够实现高灰度的颜色的表现。
附图说明
图1为表示本发明所涉及的立体物造型系统100的结构的框图。
图2为用于对由立体物造型系统100实施的立体物Obj的造型进行说明的说明图。
图3为立体物造型装置1的示意性的剖视图。
图4为记录头30的示意性的剖视图。
图5为用于对供给驱动信号Vin时的喷出部D的动作进行说明的说明图。
图6为表示记录头30中的喷嘴N的配置例的俯视图。
图7为表示驱动信号生成部31的结构的框图。
图8为表示选择信号Sel的内容的说明图。
图9为表示驱动波形信号Com的波形的时序图。
图10为用于对造型处理进行说明的流程图。
图11为用于对体素Vx与点的关系进行说明的说明图。
图12为用于对对比例1所涉及的造型层LY进行说明的说明图。
图13为用于对对比例2所涉及的造型层LY进行说明的说明图。
图14为用于对本发明所涉及的造型层LY进行说明的说明图。
图15为用于对改变例1所涉及的造型处理进行说明的流程图。
图16为用于对由改变例1所涉及的立体物造型系统100实施的立体物Obj的造型进行说明的说明图。
具体实施方式
在下文中，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。但是，在各图中，适当地使各部的尺寸以及比例尺与实际不同。此外，虽然由于下文中所叙述的实施方式为本发明的优选的具体例，因此在技术上被施加了各种优选的限定，但只要在以下的说明中没有旨在特别地对本发明进行限定的记载，则本发明的范围并不限定于这些方式。
A.实施方式
在本实施方式中，作为立体物造型装置，例示如下的立体物造型装置而进行说明，即，喷出含有树脂乳胶的树脂油墨或紫外线固化型油墨等固化性油墨(“液体”的一个示例)而对立体物Obj进行造型的喷墨式的立体物造型装置。
1.立体物造型系统的结构
以下，参照图1至图9对具备本实施方式所涉及的立体物造型装置1的立体物造型系统100的结构进行说明。
图1为表示立体物造型系统100的结构的功能框图。
如图1所示，立体物造型系统100具备立体物造型装置1和主机9，其中，所述立体物造型装置1通过喷出油墨，利用由所喷出的油墨所形成的点而形成预定的厚度ΔZ的造型层LY，并对造型层LY进行层叠，从而对立体物Obj进行造型，所述主机9生成规定构成由立体物造型装置1进行造型的立体物Obj的多个造型层LY各自的形状以及色彩的造型层数据FD的处理。
1.1.关于主机
如图1所示，主机9具备：CPU(省略图示)，其对主机9的各部的动作进行控制；显示器等显示部(省略图示)；键盘、鼠标等操作部91；信息存储部(省略图示)，其对主机9的控制程序、立体物造型装置1的驱动程序以及CAD(computer aided design：计算机辅助设计)软件等应用程序进行存储；形状数据生成部92，其生成对立体物造型装置1应该造型的立体物Obj的形状以及色彩进行指定的形状数据Dat；造型数据生成部93，其根据形状数据Dat生成造型层数据FD。
形状数据生成部92为，通过主机9的CPU执行信息存储部中所存储的应用程序而被实现的功能块。该形状数据生成部92例如为CAD应用，且根据立体物造型系统100的利用者对操作部91进行操作而输入的信息等，生成对立体物Obj的形状以及色彩进行指定的形状数据Dat。
另外，在本实施方式中，设想如下的情况，即，形状数据Dat指定立体物Obj的外部形状。换言之，设想如下的情况，即，形状数据Dat为对在假设立体物Obj为中空的物体时的该中空的物体的形状，即立体物Obj的轮廓的形状进行指定的数据。例如，在立体物Obj为球体的情况下，形状数据Dat表示作为该球体的轮廓的球面的形状。
但是，本发明并不限定于这种方式，形状数据Dat只需为至少包括能够特定立体物Obj的外部形状的信息的数据即可。例如，形状数据Dat也可以为，除了指定立体物Obj的外部形状、色彩以外，还指定立体物Obj的内部形状、材料等的数据。
作为形状数据Dat，例如能够例示出AMF(Additive Manufacturing File Format：加法制造文件格式)或STL(Standard Triangulated Language：标准成三角代码)等数据形式。
造型数据生成部93为，通过主机9的CPU执行信息存储部中所存储的立体物造型装置1的驱动程序而被实现的功能块。该造型数据生成部93根据形状数据生成部92所生成的形状数据Dat来生成对立体物造型装置1形成的造型层LY的形状以及色彩进行规定的造型层数据FD。
另外，在下文中，设想如下的情况，即，立体物Obj通过使Q层的造型层LY层叠在一起从而被造型的情况(Q为满足Q≥2的自然数)。此外，在下文中，将第q层的造型层LY称为造型层LY[q]，将规定第q层的造型层LY[q]的形状以及色彩的造型层数据FD称为造型层数据FD[q](q为满足1≤q≤Q的自然数)。
图2为用于对形状数据Dat与根据造型层数据FD而形成的造型层LY之间的关系进行说明的说明图。
如图2(A)以及(B)所示，造型数据生成部93为了生成对具有预定厚度ΔZ的造型层LY[1]～LY[Q]的形状以及色彩进行规定的造型层数据FD[1]～FD[Q]，首先，通过以每预定厚度ΔZ对形状数据Dat所示的三维的形状进行切片，从而生成与造型层LY[1]～LY[Q]一一对应的截面体数据Ldat[1]～Ldat[Q]。在此，截面体数据Ldat为，表示对形状数据Dat所示的三维的形状进行切片而获得的截面体的形状以及色彩的数据。但是，截面体数据Ldat只需为包含对形状数据Dat所示的三维的形状进行了切片时的截面的形状的数据即可。
另外，图2(A)例示了与第一层的造型层LY[1]相对应的截面体数据Ldat[1]，图2(B)例示了与第二层的造型层LY[2]相对应的截面体数据Ldat[2]。
接下来，造型数据生成部93为了形成与截面体数据Ldat[q]所示的形状以及色彩相对应的造型层LY[q]，而决定立体物造型装置1应该形成的点的配置，并将决定结果作为造型层数据FD[q]而输出。即，造型层数据FD[q]为，在通过将截面体数据Ldat[q]细化为格子状，从而将截面体数据Ldat[q]所示的形状以及色彩表现为体素Vx的集合的情况下，对在多个体素Vx的每一个中应该形成的点进行指定的数据。在此，体素Vx为预定尺寸的长方体或立方体，且具有预定的厚度ΔZ并具有预定体积。此外，在本实施方式中，体素Vx的体积以及尺寸是根据立体物造型装置1所能够形成的点的尺寸而被规定的。在下文中，有时将与第q层的造型层LY[q]相对应的体素Vx称为“体素Vxq”。
此外，在下文中，有时会将构成立体物Obj的造型层LY的结构要素中对应于一个体素Vx而形成的、具有预定体积的预定的厚度ΔZ的结构要素称为“单位造型体”。虽然详情将在后文叙述，但单位造型体是通过一个或多个点而构成的。换言之，单位造型体为，以填满一个体素Vx的方式而被形成的一个或多个点。即，在本实施方式中，造型层数据FD对在各个体素Vx中应该形成一个或多个点的情况进行指定。
当造型数据生成部93输出造型层数据FD[q]时，立体物造型装置1如图2(C)以及(D)所示那样，根据造型层数据FD[q]而形成造型层LY[q]。另外，图2(C)图示了基于根据截面体数据Ldat[1]所生成的造型层数据FD[1]而被形成在造型台45上的第一层造型层LY[1]，图2(D)图示了基于根据截面体数据Ldat[2]所生成的造型层数据FD[2]而被形成在造型层LY[1]上的第二层造型层LY[2]。
而且，如图2(E)所示，立体物造型装置1通过使根据造型层数据FD[1]～FD[Q]而被形成的造型层LY[1]～LY[Q]依次层叠，从而造型出立体物Obj。
另外，如上所述，本实施方式所涉及的形状数据Dat对立体物Obj的外部形状(轮廓的形状)进行指定。因此，在忠实地造型出了具有形状数据Dat所示的形状的立体物Obj的情况下，立体物Obj的形状将成为中空形状。然而，在对立体物Obj进行造型的情况下，优选为，考虑立体物Obj的强度等而决定立体物Obj的内部的形状。具体而言，在对立体物Obj进行造型的情况下，优选为，立体物Obj的内部的一部分或者全部为实心结构。
因此，如图2所示，无论形状数据Dat所指定的形状是否为中空形状，本实施方式所涉及的造型数据生成部93均生成使立体物Obj的内部的一部分或全部成为实心这样的造型层数据FD。
另外，在图2所示的示例中，在构成第二层造型层LY[2]的体素Vx2的下侧(－Z方向)存在有构成第一层造型层LY[1]的体素Vx1。然而，根据立体物Obj的形状，也具有在体素Vx2的下侧(－Z方向)不存在体素Vx1的情况。在这种情况下，存在即使欲在第二层的体素Vx2上形成点，该点也会下落至第一层的可能性。因此，在这种情况下，在第q层为第二层以上的层时(q≥2时)，为了将点形成在本来应该形成的第q层的体素Vxq上，而需要在该体素Vxq的下侧处设置支承部，所述支承部用于对被形成在该体素Vxq上的点进行支承。
因此，在本实施方式中，造型层数据FD除了包括立体物Obj的数据以外，还包括规定对在造型立体物Obj时所需要的支承部的形状进行规定的数据。即，造型层数据FD[q]包括将被形成在第q层上的支承部的形状作为体素Vx的集合而表示的数据。即，在本实施方式中，在造型层LY[q]上，除了应该被形成在第q层上的立体物Obj以外，还包括应该被形成在第q层上的支承部。
本实施方式所涉及的造型数据生成部93根据截面体数据Ldat或形状数据Dat，来对是否需要为了体素Vxq的形成而设置支承部进行判断。而且，造型数据生成部93在该判断的结果为肯定的情况下，生成除了立体物Obj以外还设置有支承部这样的造型层数据FD。
另外，优选为，支承部由在立体物Obj的造型之后易于被除去的材料，例如水溶性的油墨构成。
1.2.关于立体物造型装置
接下来，参照图1和图3对立体物造型装置1进行说明。图3为表示立体物造型装置1的内部结构的概要的立体图。
如图1以及图3所示，立体物造型装置1具备：框体40；造型台45；控制部6，其对立体物造型装置1的各部的动作进行控制；头单元3，其设置有记录头30，所述记录头30具备朝向造型台45喷出油墨的喷出部D；固化单元61，其使被喷出到造型台45上的油墨固化；六个墨盒48；滑架41，其搭载头单元3以及墨盒48；位置变化机构7，其用于使头单元3、造型台45、以及固化单元61相对于框体40的位置发生变化；存储部60，其对立体物造型装置1的控制程序与其他各种信息进行存储。
固化单元61为用于使被喷出到造型台45上的油墨固化的结构要素，例如，能够例示出用于对紫外线固化型油墨照射紫外线的光源，或用于对树脂油墨进行加热的加热器等。在固化单元61为紫外线的光源的情况下，固化单元61被设置于例如造型台45的上侧(+Z方向)，另一方面，在固化单元61为加热器的情况下，固化单元61只需被设置于例如造型台45的内部或造型台45的下侧即可。
在下文中，设想固化单元61为紫外线的光源的情况，并设想固化单元61位于造型台45的+Z方向的情况而进行说明。
六个墨盒48与用于对立体物Obj进行造型的五种颜色的造型用油墨和用于形成支承部的支承用油墨共计六种油墨一一对应地设置的部件。在各个墨盒48中填充有与该墨盒48相对应的种类的油墨。
在本实施方式中，作为用于对立体物Obj进行造型的五种颜色的造型用油墨，而设想作为有彩色油墨的蓝绿色(CY)、品红色(MG)以及黄色(YL)的油墨，和作为无彩色油墨的白色(WT)以及透明(CL)油墨。在此，透明(CL)油墨为，至少与有彩色油墨相比透明度较高的油墨。
另外，各个墨盒48也可以被设置于立体物造型装置1的其他部位处，以代替被搭载于滑架41上。
如图1以及图3所示，位置变化机构7具备：升降机构驱动电机71，其用于对造型台升降机构79a进行驱动，所述造型台升降机构79a使造型台45在+Z方向以及－Z方向(在下文中，有时会将+Z方向以及－Z方向统称为“Z轴方向”)上升降；滑架驱动电机72，其用于使滑架41沿着导轨79b而在+Y方向以及－Y方向(在下文中，有时会将+Y方向以及－Y方向统称为“Y轴方向”)上移动；滑架驱动电机73，其用于使滑架41沿着导轨79c而在+X方向以及－X方向(在下文中，有时会将+X方向以及－X方向统称为“X轴方向”)上移动；固化单元驱动电机74，其用于使固化单元61沿着导轨79d而在+X方向以及－X方向上移动。
此外，位置变化机构7具备：电机驱动器75，其用于对升降机构驱动电机71进行驱动；电机驱动器76，其用于对滑架驱动电机72进行驱动；电机驱动器77，其用于对滑架驱动电机73进行驱动；电机驱动器78，其用于对固化单元驱动电机74进行驱动。
存储部60具备：对从主机9被供给的造型层数据FD进行存储的作为非易失性半导体存储器的一种的EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read－Only Memory：电可擦除编程只读存储器)；临时存储在执行对立体物Obj进行造型的造型处理等各种处理时所需要的数据或者临时展开用于以执行造型处理等各种处理的方式而对立体物造型装置1的各部进行控制的控制程序的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)；对控制程序进行存储的作为非易失性半导体存储器的一种的PROM。
控制部6被构成为，包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)或FPGA(field－programmable gate array：现场可编程门阵列)等，并且该CPU等通过根据存储部60中所存储的控制程序而进行动作，从而对立体物造型装置1的各部的动作进行控制。
控制部6通过根据从主机9被供给的造型层数据FD而对头单元3以及位置变化机构7的动作进行控制，从而控制在造型台45上对与形状数据Dat相对应的立体物Obj进行造型的造型处理的执行。
具体而言，首先，控制部6将从主机9被供给的造型层数据FD存储于存储部60中。接下来，控制部6根据造型层数据FD等被存储于存储部60中的各种数据，而生成包括用于对头单元3的动作进行控制并使喷出部D驱动的驱动波形信号Com以及波形指定信号SI在内的各种信号，并且将上述所生成的信号输出。此外，控制部6根据造型层数据FD等被存储于存储部60中的各种数据，而生成用于对电机驱动器75～78的动作进行控制的各种信号，并将上述所生成的信号输出。
另外，驱动波形信号Com为模拟信号。因此，控制部6包括省略了图示的DA转换电路，在将于控制部6所具备的CPU等中所生成的数字驱动波形信号转换为模拟驱动波形信号Com的基础上，进行输出。
如此，控制部6通过电机驱动器75、76以及77的控制而对头单元3相对于造型台45的相对位置进行控制，并通过电机驱动器75以及78的控制而对固化单元61的相对于造型台45的相对位置进行控制。此外，控制部6通过对头单元3的控制而对自喷出部D的油墨的喷出的有无、油墨的喷出量以及油墨的喷出定时等进行控制。
由此，控制部6对如下的造型处理的执行进行控制，所述造型处理为，对由被喷出到造型台45上的油墨所形成的点尺寸以及点配置进行调节，并使被形成在造型台45上的点固化，从而对造型层LY进行造型，然后，通过在所造型出的造型层LY上层叠新的造型层LY，从而形成与形状数据Dat相对应的立体物Obj的处理。
如图1所示，头单元3具备记录头30和驱动信号生成部31，所述记录头30具备M(M为1以上的自然数)个喷出部D，所述驱动信号生成部31生成用于对喷出部D进行驱动的驱动信号Vin。
在下文中，为了对被设置于记录头30上的M个喷出部D分别进行区分，有时会将依次称为1级、2级、……、M级。此外，在下文中，有时会将被设置于记录头30上的M个喷出部D中的m级的喷出部D表现为喷出部D[m](m为满足1≤m≤M的自然数)。此外，在下文中，有时会将驱动信号生成部31所生成的驱动信号Vin中的用于对喷出部D[m]进行驱动的驱动信号Vin表现为驱动信号Vin[m]。
另外，关于驱动信号生成部31的详细情况，将在后文中进行叙述。
1.3.关于记录头
接下来，参照图4至图6对记录头30和被设置于记录头30上的喷出部D进行说明。
图4为记录头30的示意性的局部剖视图的一个示例。另外，在该图中，为了便于图示，而图示了记录头30中的该记录头30所具有的M个喷出部D中的一个喷出部D、通过油墨供给口360而与该一个喷出部D连通的贮液器350、用于将油墨从墨盒48供给至贮液器350的油墨引入口370。
如图4所示，喷出部D具备：压电元件300；在内部填充有油墨的空腔320；与空腔320连通的喷嘴N；和振动板310。喷出部D通过利用驱动信号Vin而使压电元件300被驱动，从而使空腔320内的油墨从喷嘴N被喷出。空腔320为，通过被成形为具有凹部这样的预定的形状的空腔板340、形成有喷嘴N的喷嘴板330和振动板310而被划分形成的空间。空腔320通过油墨供给口360而与贮液器350连通。贮液器350通过油墨引入口370而与一个墨盒48连通。
在本实施方式中，作为压电元件300，例如采用图4所示的单晶片(单晶体)型。另外，压电元件300并不限定于单晶片型，也可以为双晶片型或层叠型等，只需能够使压电元件300变形而使油墨等液体被喷出的元件即可。
压电元件300具有下部电极301、上部电极302和压电体303，所述压电体303被设置在下部电极301与上部电极302之间。而且，当通过将下部电极301的电位设定为预定的基准电位VSS并将驱动信号Vin供给至上部电极302，从而向下部电极301与上部电极302之间施加有电压时，压电元件300将根据该被施加的电压而在图中的上下方向上挠曲(位移)，其结果为，压电元件300进行振动。
在空腔板340的上表面开口部上设置有振动板310，在振动板310上接合有下部电极301。因此，当压电元件300通过驱动信号Vin而进行振动时，振动板310也进行振动。而且，空腔320的容积(空腔320内的压力)将根据振动板310的振动而变化，从而使被填充在空腔320内的油墨通过喷嘴N而被喷出。在由于油墨的喷出而使空腔320内的油墨减少的情况下，从贮液器350供给油墨。此外，油墨通过油墨引入口370而从墨盒48被供给至贮液器350。
图5为用于对由喷出部D进行的油墨的喷出动作进行说明的说明图。在图5(a)所示的状态下，当从驱动信号生成部31向喷出部D所具备的压电元件300供给有驱动信号Vin时，在该压电元件300中将产生与被施加于电极间的电场相对应的变形，从而该喷出部D的振动板310在图中向上方挠曲。由此，与图5(a)所示的初始状态相比，如图5(b)所示，该喷出部D的空腔320的容积扩大。在图5(b)所示的状态下，当使驱动信号Vin所表示的电位变化时，振动板310将通过其弹性恢复力而复原，并越过初始状态下的振动板310的位置而在图中向下方进行移动，从而如图5(c)所示那样使空腔320的容积急剧地收缩。此时，通过在空腔320内产生的压缩压力而使充满空腔320的油墨的一部分以墨滴的形式从与该空腔320连通的喷嘴N被喷出。
图6为用于对从+Z方向或－Z方向俯视观察立体物造型装置1时的、被设置于记录头30上的M个喷嘴N的配置的一个示例进行说明的说明图。
如图6所示，在记录头30上设置有由如下喷嘴列组成的六列喷嘴列Ln，所述喷嘴列包括：由多个喷嘴N形成的喷嘴列Ln-CY；由多个喷嘴N形成的喷嘴列Ln-MG；由多个喷嘴N形成的喷嘴列Ln-YL；由多个喷嘴N形成的喷嘴列Ln-WT；由多个喷嘴N形成的喷嘴列Ln-CL；由多个喷嘴N形成的喷嘴列Ln-SP。
在此，属于喷嘴列Ln-CY的喷嘴N为被设置于喷出蓝绿色(CY)的油墨的喷出部D中的喷嘴N，属于喷嘴列Ln-MG的喷嘴N为被设置于喷出品红色(MG)的油墨的喷出部D中的喷嘴N，属于喷嘴列Ln-YL的喷嘴N为被设置于喷出黄色(YL)的油墨的喷出部D中的喷嘴N，属于喷嘴列Ln-WT的喷嘴N为被设置于喷出白色(WT)的油墨的喷出部D中的喷嘴N，属于喷嘴列Ln-CL的喷嘴N为被设置于喷出透明(CL)的油墨的喷出部D中的喷嘴N，属于喷嘴列Ln-SP的喷嘴N为被设置于喷出支承用油墨的喷出部D中的喷嘴N。
另外，虽然在本实施方式中，如图6所示那样，例示了构成各喷嘴列Ln的多个喷嘴N以在X轴方向上排列成一列的方式而被配置的情况，但是例如也可以采用如下方式，即，使构成各喷嘴列Ln的多个喷嘴N中的一部分喷嘴N(例如，第偶数个喷嘴N)与其他喷嘴N(例如，第奇数个喷嘴N)的Y轴方向的位置不同，即被配置为所谓的交错状。
此外，在各喷嘴列Ln中，喷嘴N之间的间隔(间距)能够根据印刷分辨率(dpi：dotper inch)而被适当设定。
1.4.关于驱动信号生成部
接下来，参照图7至图9对驱动信号生成部31的结构以及动作进行说明。
图7为表示驱动信号生成部31的结构的框图。
如图7所示，在驱动信号生成部31中，以与被设置于记录头30上的M个喷出部D一一对应的方式而具有M个由移位寄存器SR、锁存电路LT、解码器DC以及传输门TG形成的组。在下文中，有时会将驱动信号生成部31以及记录头30所具备的构成上述M个组合的各个要素在图中从上起依次称作1级、2级、……、M级。
从控制部6向驱动信号生成部31供给时钟信号CLK、波形指定信号SI、锁存信号LAT、变更信号CH以及驱动波形信号Com。
波形指定信号SI为对喷出部D应该喷出的油墨量进行指定的数字信号，并包括波形指定信号SI[1]～SI[M]。
其中，波形指定信号SI[m]通过高阶位b1以及低阶位b2这2位来规定自喷出部D[m]的油墨的喷出的有无以及被喷出的油墨量。具体而言，波形指定信号SI[m]针对喷出部D[m]而指定喷出相当于大点的量的油墨、喷出相当于中点的量的油墨、喷出相当于小点的量的油墨或者不喷出油墨中的任意一个。
移位寄存器SR分别临时保持波形指定信号SI(SI[1]～SI[M])中的与各级相对应的2位的波形指定信号SI[m]。详细而言，与M个喷出部D[1]～D[M]一一对应的1级、2级、……、M级的M个移位寄存器SR互相级联连接，以串行的方式被供给的波形指定信号SI依照时钟信号CLK而被依次传送至后级。然后，在波形指定信号SI被传送到了全部M个移位寄存器SR中的情况下，M个移位寄存器SR分别保持波形指定信号SI中的与自身相对应的2位量的波形指定信号SI[m]。
M个锁存电路LT分别在锁存信号LAT上升的定时，将M个移位寄存器SR各自所保持的与各级相对应的2位量的波形指定信号SI[m]一齐锁存。
另外，作为立体物造型装置1执行造型处理的期间的动作期间是由多个单位期间Tu构成的。此外，在本实施方式中，各个单位期间Tu由三个控制期间Ts(Ts1～Ts3)组成。另外，在本实施方式中，三个控制期间Ts1～Ts3具有互相相等的时间长度。虽然详细情况将在后文中进行叙述，但是单位期间Tu是通过锁存信号LAT而被规定的，控制期间Ts是通过锁存信号LAT以及变更信号CH而被规定的。
控制部6在单位期间Tu开始之前的定时向驱动信号生成部31供给波形指定信号SI[m]。然后，控制部6以在每单位期间Tu使波形指定信号SI[m]被锁存的方式向驱动信号生成部31的各个锁存电路LT供给锁存信号LAT。
m级的解码器DC对被m级的锁存电路LT锁存的2位量的波形指定信号SI[m]进行解码，并分别在控制期间Ts1～Ts3输出被设定为高电平(H电平)或低电平(L电平)中的任意电平的选择信号Sel[m]。
图8为用于对解码器DC所实施的解码的内容进行说明的说明图。
如该图所示，对于m级的解码器DC而言，如果波形指定信号SI[m]所示的内容为(b1，b2)＝(1，1)，则在控制期间Ts1～Ts3内将选择信号Sel[m]设定为H电平，如果波形指定信号SI[m]所示的内容为(b1，b2)＝(1，0)，则在控制期间Ts1、Ts2内将选择信号Sel[m]设定为H电平并在控制期间Ts3内将选择信号Sel[m]设定为L电平，如果波形指定信号SI[m]所示的内容为(b1，b2)＝(0，1)，则在控制期间Ts1内将选择信号Sel[m]设定为H电平，并在控制期间Ts2、Ts3内将选择信号Sel[m]设定为L电平，如果波形指定信号SI[m]所示的内容为(b1，b2)＝(0，0)，则在控制期间Ts1～Ts3内将选择信号Sel[m]设定为L电平。
如图7所示，驱动信号生成部31所具备的M个传输门TG以与记录头30所具备的M个喷出部D一一对应的方式而被设置。
m级的传输门TG在从m级的解码器DC被输出的选择信号Sel[m]为H电平时导通，在为L电平时断开。在各个传输门TG的一端供给有驱动波形信号Com。m级的传输门TG的另一端与m级的输出端OTN电连接。
在选择信号Sel[m]成为H电平从而m级的传输门TG导通的情况下，从m级的输出端OTN向喷出部D[m]供给驱动波形信号Com以作为驱动信号Vin[m]。
另外，虽然详细情况将在后文中进行叙述，但在本实施方式中，将传输门TG从导通被切换为断开的定时(即，控制期间Ts1～Ts3的开始以及结束的定时)的驱动波形信号Com的电位设为基准电位V0。因此，在传输门TG断开的情况下，输出端OTN的电位通过喷出部D[m]的压电元件300所具有的电容等而被维持在基准电位V0。在下文中，为了便于说明，设为在传输门TG断开的情况下，驱动信号Vin[m]的电位被维持在基准电位V0而进行说明。
如在上文中所说明的那样，控制部6以在每单位期间Tu向各喷出部D供给驱动信号Vin的方式而对驱动信号生成部31进行控制。由此，各喷出部D在每单位期间Tu喷出与根据造型层数据FD而被规定的波形指定信号SI所示的值相对应的量的油墨，从而能够在造型台45上形成与造型层数据FD相对应的点。
图9为用于对在各个单位期间Tu内控制部6向驱动信号生成部31供给的各种信号进行说明的时序图。
如图9所例示的那样，锁存信号LAT包含脉冲波形Pls-L，通过该脉冲波形Pls-L而规定了单位期间Tu。此外，变更信号CH包含脉冲波形Pls-C，通过该脉冲波形Pls-C而将单位期间Tu划分为控制期间Ts1～Ts3。此外，虽然省略了图示，但是控制部6在每单位期间Tu使波形指定信号SI与时钟信号CLK同步，并以串行的方式向驱动信号生成部31进行供给。
此外，如图9所例示的那样，驱动波形信号Com包括：被配置于控制期间Ts1内的波形PL1；被配置于控制期间Ts2内的波形PL2；和被配置于控制期间Ts3内的波形PL3。在下文中，有时会将波形PL1～PL3统称为波形PL。
此外，在本实施方式中，驱动波形信号Com的电位在各控制期间Ts开始或结束的定时被设定为基准电位V0。
在一个控制期间Ts内选择信号Sel[m]为H电平的情况下，驱动信号生成部31将驱动波形信号Com中的被配置于该一个控制期间Ts内的波形PL作为驱动信号Vin[m]而向喷出部D[m]供给。与此相反，在一个控制期间Ts内选择信号Sel[m]为L电平的情况下，驱动信号生成部31将被设定为基准电位V0的驱动波形信号Com作为驱动信号Vin[m]而向喷出部D[m]供给。
因此，对于驱动信号生成部31在单位期间Tu内向喷出部D[m]供给的驱动信号Vin[m]而言，如果波形指定信号SI[m]所示的值为(b1，b2)＝(1，1)，则成为具有波形PL1～PL3的信号，如果波形指定信号SI[m]所示的值为(b1，b2)＝(1，0)，则成为具有波形PL1以及PL2的信号，如果波形指定信号SI[m]所示的值为(b1，b2)＝(0，1)，则成为具有波形PL1的信号，如果波形指定信号SI[m]所示的值为(b1，b2)＝(0，0)，则成为被设定为基准电位V0的信号。
另外，当具有一个波形PL的驱动信号Vin[m]被供给时，喷出部D[m]将喷出小程度的量的油墨，从而形成小点。
因此，在单位期间Tu内，波形指定信号SI[m]所示的值为(b1，b2)＝(0，1)从而被供给至喷出部D[m]的驱动信号Vin[m]具有一个波形PL(PL1)的情况下，将根据该一个波形PL而从喷出部D[m]喷出小程度的量的油墨，并通过所喷出的油墨而形成小点。
此外，在单位期间Tu内，波形指定信号SI[m]所示的值为(b1，b2)＝(1，0)从而被供给至喷出部D[m]的驱动信号Vin[m]具有两个波形PL(PL1、PL2)的情况下，将根据该两个波形PL而从喷出部D[m]喷出两次小程度的量的油墨，并通过该共被喷出两次的小程度的量的油墨合体，从而形成中点。
此外，在单位期间Tu内，波形指定信号SI[m]所示的值为(b1，b2)＝(1，1)从而被供给至喷出部D[m]的驱动信号Vin[m]具有三个波形PL(PL1～PL3)的情况下，将根据该三个波形PL而从喷出部D[m]喷出三次小程度的量的油墨，并通过该共被喷出三次的小程度的量的油墨合体，从而形成大点。
另一方面，在单位期间Tu内，波形指定信号SI[m]所示的值为(b1，b2)＝(0，0)从而被供给至喷出部D[m]的驱动信号Vin[m]不具有波形PL而被保持为基准电位V0的情况下，将不会从喷出部D[m]喷出油墨，从而不会形成该点(成为非记录)。
另外，在本实施方式中，驱动波形信号Com的波形PL被规定为，为了形成小点而被喷出的小程度的量的油墨是为了形成单位造型体所需要的油墨量的大致三分之一的量。因此，在本实施方式中，与一个体素Vx相对应的单位造型体通过一个大点、一个中点以及一个小点的组合或者三个小点的组合这三种模式中的任意一种而被构成(参照图11)。
此外，在本实施方式中，由以上的说明可以明确，中点为小点的2倍的尺寸，大点为小点的3倍的尺寸。
2.造型处理
接下来，参照图10至图14对立体物造型系统100所执行的造型处理进行说明。
2.1.造型处理的概要
图10为表示执行造型处理的情况下的立体物造型系统100的动作的一个示例的流程图。
造型处理在造型数据生成部93取得了形状数据生成部92所输出的形状数据Dat时被开始实施。
如图10所示，当开始实施造型处理时，造型数据生成部93根据形状数据生成部92所输出的形状数据Dat而生成造型层数据FD[1]～FD[Q](S110)。
之后，控制部6将表示层的序号的变量q设定为“1”(S120)。接下来，控制部6取得造型数据生成部93所生成的造型层数据FD[q](S130)。此外，控制部6对升降机构驱动电机71进行控制，以使造型台45移动至用于形成第q层的造型层LY[q]的位置处(S140)。
另外，用于形成造型层LY[q]的位置只要为能够使从头单元3被喷出的油墨相对于造型层数据FD[q]所指定的点形成位置(体素Vxq)而准确地喷落的位置，则可以为任意位置。例如，也可以在步骤S140中，以使造型层LY[q]与头单元3的Z轴方向上的间隔成为固定的方式对造型台45的位置进行控制。在该情况下，控制部6例如只需在形成了造型层LY[q]之后至形成造型层LY[q+1]的期间内，使造型台45向－Z方向移动预定的厚度ΔZ即可。
控制部6以在将造型台45移动至用于形成造型层LY[q]的位置处之后，根据造型层数据FD[q]而形成造型层LY[q]的方式，对头单元3、位置变化机构7以及固化单元61的动作进行控制(S150)。另外，从图2亦可明确，造型层LY[1]被形成在造型台45上，造型层LY[q+1]被形成在造型层LY[q]上。
之后，控制部6对变量q是否满足“q≥Q”进行判断(S160)，在判断结果为肯定的情况下，判断为立体物Obj的造型完成并结束造型处理，另一方面，在判断结果为否定的情况下，则在将变量q加上1之后，使处理进入步骤S130(S170)。
如上述所述，立体物造型系统100通过执行图10所示的造型处理，从而根据形状数据Dat而生成造型层数据FD[1]～FD[Q]，并通过将根据造型层数据FD[1]～FD[Q]而形成的造型层LY[1]～LY[Q]层叠在一起，从而能够造型出立体物Obj。
另外，图10只不过图示了造型处理的流程的一个示例。例如，虽然在图10中，在造型层数据FD[1]～FD[Q]的生成全部结束后开始形成最初应该形成的造型层LY[1]，但本发明并不限定于这种方式，也可以在造型层数据FD[q]的生成完成的情况下，不等待接下来的造型层数据FD[q+1]的生成，而形成与造型层数据FD[q]相对应的造型层LY[q]。
2.2.关于各体素中所形成的点
图11为，用于对构成对应于各体素Vx而被设置的单位造型体的点进行说明的说明图。
在步骤S150中，控制部6以根据造型层数据FD[q]而形成形状数据Dat所指定的色彩的造型层LY[q]的方式，对形成点的处理进行控制。即，造型层数据FD[q]以在造型层LY[q]中使形状数据Dat所指定的色彩再现的方式，对用于形成造型层LY[q]的点的配置以及尺寸进行指定。具体而言，造型层数据FD[q]对作为用于形成造型层LY[q]的点的、至少对立体物Obj的色彩有用的点，即，由有彩色油墨所形成的点的配置以及尺寸进行指定。
例如，在图11所示的示例中，例示了如下的情况，即，为了在造型层LY[1]中，使形状数据Dat所示的色彩再现，造型层数据FD[1]对相对于属于造型层LY[1]的六个体素Vx1(Vx1-1～Vx1-6)而应该形成的点的配置以及尺寸进行指定。更具体而言，例示了造型层数据FD[1]对像如下这样的点的配置以及尺寸进行指定的情况，即，在属于造型层LY[1]的六个体素Vx1(Vx1-1～Vx1-6)之中，在体素Vx1-1上形成品红色(MG)的小点，在体素Vx1-3上形成蓝绿色(CY)的中点，在体素Vx1-4上形成黄色(YL)的大点，在体素Vx1-6上形成品红色(MG)的小点以及蓝绿色(CY)的小点，在体素Vx1-2以及Vx1-5上未形成由有彩色油墨形成的点。
另一方面，在步骤S150中，控制部6以根据造型层数据FD[q]而使造型层LY[q]成为预定的厚度ΔZ的方式，对形成点的处理进行控制。即，造型层数据FD[q]以使造型层LY[q]作为预定的厚度ΔZ的单位造型体的集合而被形成的方式，对用于形成造型层LY[q]的点的配置以及尺寸进行指定。
具体而言，控制部6对立体物造型装置1的各部的动作进行控制，以使各单位造型体通过一个大点、一个中点以及一个小点的组合或者三个小点的组合中的任意一种而被形成。即，造型层数据FD[q]指定一个大点、一个中点以及一个小点的组合或者三个小点的组合中的任意一种以作为在各体素Vx中应该形成的点。
另外，存在仅通过由有彩色油墨形成的点而无法在各体素Vx上形成单位造型体，从而造型层LY[q]不会成为预定的厚度ΔZ的情况，所述有彩色油墨为，为了使形状数据Dat所指定的色彩再现而需要的油墨。因此，造型层数据FD[q]以在仅通过由有彩色油墨形成的点而无法形成单位造型体的体素Vx上，除了形成由有彩色油墨形成的点之外还形成由无彩色油墨形成的点的方式，对点的配置以及尺寸进行指定。由此，能够用油墨(点)填充各体素Vx，而在各体素Vx上形成单位造型体。
例如，在图11所示的示例中，针对仅通过由有彩色油墨形成的点而未填满体素Vx的部分，形成由透明(CL)等无彩色油墨所形成的点。具体而言，在体素Vx1-1～Vx1-6中的作为仅通过由有彩色油墨所形成的点而无法形成单位造型体的体素Vx的体素Vx1-1、Vx1-2、Vx1-3、Vx1-5、Vx1-6中，以填满各体素Vx的方式而形成由透明色油墨所形成的点。由此，在体素Vx1-1、Vx1-2、Vx1-3、Vx1-5、Vx1-6中也形成单位造型体。
如在上文中所说明的那样，在本实施方式中，通过使用包括由无彩色油墨所形成的点在内的多个尺寸的点，将造型层LY[q]作为预定的厚度ΔZ的单位造型体的集合而形成。
在下文中，为了使本实施方式所涉及的造型层LY[q]的形成方法的优点明确化，而对图12所示的对比例1和图13所示的对比例2进行说明。
图12为用于对通过对比例1所涉及的立体物造型系统所形成的造型层LY[1]以及LY[2]进行说明的图。如该图所示，对比例1在各体素Vx中仅形成由有彩色油墨所形成的点而未形成由无彩色油墨所形成的点这一点上，与本实施方式不同。
在对比例1中，并未以对体素Vx进行填充的方式形成点，从而存在未形成单位造型体的体素Vx。因此，在对比例1中，如图12(A)所示，在造型层LY[1]的上表面上产生凹凸。其结果为，在对比例1中，如图12(B)所示，无法将造型层LY[2]形成在本来应该形成点的位置处。即，在对比例1中，无法准确地对立体物Obj的形状进行造型。
与此相对，在本实施方式中，如图11以及图14(A)所示，通过在与造型层LY[1]相对应的所有体素Vx1上形成单位造型体，从而将造型层LY[1]形成为预定的厚度ΔZ。因此，在本实施方式中，如图14(A)所示，能够使造型层LY[1]的上表面平坦化，从而如图14(B)所示那样，能够将造型层LY[2]形成在本来形成的位置处。由此，在本实施方式中，能够准确地对立体物Obj的形状进行造型。
图13为用于对通过对比例2所涉及的立体物造型系统而形成的造型层LY[q]进行说明的说明图。如该图所示，在对比例2中，仅在由单一尺寸的点来形成造型层LY[q]这一点上，与本实施方式不同。
在对比例2中，图13(A)图示了将图11所示的被形成在体素Vx1-1～Vx1-6上的由有彩色油墨形成的点置换为大点的情况。在图13(A)中，由于多个有彩色油墨之间的油墨量的比例与图11所示的情况不同，因而无法准确地再现形状数据Dat所示的色彩。
此外，在对比例2中，图13(B)图示了通过将图11中的点尺寸扩大3倍，从而将在图11中被形成在一个体素Vx上的点形成在三个体素Vx上的情况。在图13(B)中，虽然能够准确地表现形状数据Dat所示的色彩，但与图11所示的情况相比分辨率会降低。
与此相对，在本实施方式中，如图11以及图14(A)所示，使用小点、中点以及大点这三种尺寸的点来形成造型层LY[1]。因此，能够以高灰度准确地表现形状数据Dat所示的色彩，并且能够以高分辨率来表现色调(图案)。
3.实施方式的结论
如在上文中所说明的那样，本实施方式中的立体物造型系统100通过使用包括由有彩色油墨所形成的点与由无彩色油墨所形成的点在内的多个尺寸的点，从而将造型层LY[q]作为预定的厚度ΔZ的单位造型体的集合而形成。
因此，本实施方式所涉及的立体物造型系统100能够造型出以高灰度而准确地再现形状数据Dat所示的色彩，并且准确地再现形状数据Dat所示的形状的立体物Obj。
另外，在本实施方式中，大点为“第一点”的一个示例，小点为“第二点”的一个示例，中点为“第三点”的一个示例。此外，在本实施方式中，大点的尺寸(体积)为“第一尺寸”的一个示例，小点的尺寸为“第二尺寸”的一个示例，中点的尺寸为“第三尺寸”的一个示例。此外，在本实施方式中，蓝绿色(CY)、品红色(MG)等有彩色为“第一颜色”的一个示例，透明(CL)等无彩色为“第二颜色”的一个示例。
B.改变例
以上的实施方式能够进行多种改变。具体的改变方式在下文中进行例示。从下文中的例示中所选择的两种以上的方式能够在互不矛盾的范围内适当地合并。
另外，在以下所例示的改变例中，对于作用或功能与实施方式相同的要素，将沿用上文的说明中所参照的符号并适当地省略各自的详细说明。
改变例1
虽然在上述的实施方式中，立体物造型装置1通过对使造型用油墨固化而形成的造型层LY进行层叠从而对立体物Obj进行造型，但本发明并不限定于这种方式，还可以通过利用固化性的造型用油墨而使铺满为层状的粉体凝固从而形成造型层LY，并通过使所形成的造型层LY层叠在一起从而对立体物Obj进行造型。
在这种情况下，立体物造型装置1只需具备粉体层形成部(省略图示)和粉体废弃部(省略图示)即可，其中，所述粉体层形成部(省略图示)用于在造型台45上以预定厚度ΔZ铺满粉体，所述粉体废弃部(省略图示)用于在立体物Obj形成之后将未构成立体物Obj的粉体(通过造型用油墨而凝固的粉体以外的粉体)废弃。另外，在下文中，将被设置为第q层的粉体的层称为“粉体层PW[q]”。
图15为表示执行本改变例所涉及的造型处理时的立体物造型系统100的动作的一个示例的流程图。在图15所示的本改变例所涉及的流程图中，除了不执行步骤S150这一点和执行步骤S151、S152、S153这一点以外，其余均与图10所示的实施方式所涉及的流程图相同。
如图15所示，本改变例所涉及的控制部6以使粉体层形成部形成粉体层PW[q]的方式而对立体物造型装置1的各部的动作进行控制(S151)。
此外，本改变例所涉及的控制部6以根据造型层数据FD[q]而在粉体层PW[q]上形成点从而形成造型层LY[q]的方式，对立体物造型装置1的各部的动作进行控制(S152)。具体而言，首先，控制部6以根据造型层数据FD[q]而使造型用油墨或支承用油墨向粉体层PW[q]被喷出的方式对头单元3的动作进行控制。接下来，控制部6以使由喷出到粉体层PW[q]上的油墨所形成的点固化从而使粉体层PW[q]中的形成了点的部分的粉体凝固的方式，对固化单元61的动作进行控制。由此，通过油墨而使粉体层PW[q]的粉体凝固，从而能够形成造型层LY[q]。
此外，本改变例所涉及的控制部6以在造型出立体物Obj之后废弃未构成立体物Obj的粉体的方式，对粉体废弃部的动作进行控制(S153)。
图16为用于对本改变例所涉及的形状数据Dat以及截面体数据Ldat[q]、造型层数据FD[q]、粉体层PW[q]、造型层LY[q]之间的关系进行说明的说明图。
其中，图16(A)以及(B)与图2(A)以及(B)相同，对截面体数据Ldat[1]以及Ldat[2]进行例示。在本改变例中，也通过对形状数据Dat进行切片而生成截面体数据Ldat[q]，并且根据截面体数据Ldat[q]而生成造型层数据FD[q]，然后，利用根据造型层数据FD[q]而形成的点来形成造型层LY[q]。
以下，参照图16(C)至(F)，针对本改变例所涉及的造型层LY[q]的形成，例示造型层LY[1]以及LY[2]来进行说明。
如图16(C)所示，控制部6以在造型层LY[1]形成之前，先形成预定的厚度ΔZ的粉体层PW[1]的方式，对粉体层形成部的动作进行控制(参照上述的步骤S151)。
接下来，如图16(D)所示，控制部6以在粉体层PW[1]内形成造型层LY[1]的方式，对立体物造型装置1的各部的动作进行控制(参照上述的步骤S152)。
具体而言，首先，控制部6通过根据造型层数据FD[1]而对头单元3的动作进行控制，从而向粉体层PW[1]喷出油墨而形成点。接下来，控制部6通过以使形成于粉体层PW[1]上的点固化的方式对固化单元61的动作进行控制，从而使形成有点的部分的粉体凝固，由此形成造型层LY[1]。
之后，如图16(E)所示，控制部6以在粉体层PW[1]以及造型层LY[1]上形成预定的厚度ΔZ的粉体层PW[2]的方式对粉体层形成部进行控制。然后，如图16(F)所示，控制部6以形成造型层LY[2]的方式对立体物造型装置1的各部的动作进行控制。
如此，控制部6通过根据造型层数据FD[q]而在粉体层PW[q]内形成造型层LY[q]，并使该造型层LY[q]层叠起来，从而对立体物Obj进行造型。
改变例2
虽然在上述的实施方式中，从喷出部D喷出的油墨为紫外线固化型油墨等固化性油墨，但本发明并不限定于这种方式，也可以为由热塑性树脂等形成的油墨。
在这种情况下，优选为，油墨以在喷出部D中被加热了的状态被喷出。即，优选为，本改变例所涉及的喷出部D实施所谓的热感式的喷出，即，通过使被设置于空腔320内的发热体(省略图示)发热，使空腔320内产生气泡从而提高空腔320内部的压力，由此喷出油墨。
此外，在这种情况下，由于从喷出部D被喷出的油墨被外部空气冷却而固化，因此立体物造型装置1可以不具备固化单元61。
改变例3
虽然在上述的实施方式以及改变例中，立体物造型装置1能够喷出的点的尺寸为小点、中点以及大点这三种，但本发明并不限定于这种方式，立体物造型装置1能够喷出的点的尺寸只需为两种以上即可。
在此，通过SVX来表示体素Vx的尺寸，将立体物造型装置1能够喷出的点的尺寸设为K种，并通过SD1、SD2、……、SDK来表示各个点的尺寸(K为满足K≥2的自然数)。其中，设为满足SD1＞SD2＞……＞SDK。
在该情况下，满足下式(1)的非负的整数α1、α2、……、αK的组合只需存在两组即可。
数学式1
例如，作为满足式(1)的非负的整数α1、α2、……、αK的组合，只需存在以下的第一至第三这三种组合之中的至少两种组合即可。
(A)第一组合：整数α1为“1”且整数α2、……、αK都为“0”。
(B)第二组合：以K满足K≥3为前提，对于满足2≤j1＜j2≤K的自然数j1以及j2，整数αj1以及αj2为“1”以上。
(C)第三组合：对应于满足2≤j3≤K的自然数j3的整数αj3为“2”以上，且其余的j≠j3的整数αj均为“0”。
第一组合表示K种点之中的最大的尺寸SD1与体素Vx的尺寸SVX大致相同的情况。
第二组合表示体素Vx能够通过包括一个或两个以上的尺寸SDj1的点和一个或两个以上的尺寸SDj2的点在内的多个点而形成的情况。
第三组合表示体素Vx能够通过多个尺寸SDj3的点而形成的情况。
另外，在本改变例中，优选为，点的各个尺寸SD1、SD2、……、SDK与体素Vx的尺寸SVX为最小的尺寸SDK的整数倍的尺寸。
改变例4
虽然在上述的实施方式以及改变例中，造型数据生成部93被设置在主机9中，但本发明并不限定于这种方式，造型数据生成部93也可以被设置在立体物造型装置1中。例如，造型数据生成部93也可以作为通过控制部6按照控制程序进行动作而被实现的功能块被安装。
在立体物造型装置1具备造型数据生成部93的情况下，立体物造型装置1能够根据从外部的主机9被供给的形状数据Dat而生成造型层数据FD，进而根据所生成的造型层数据FD而对立体物Obj进行造型。
改变例5
虽然在上述的实施方式以及改变例中，立体物造型系统100具备形状数据生成部92，但本发明并不限定于这种方式，立体物造型系统100也可以被构成为不包括形状数据生成部92。
即，立体物造型系统100也可以根据从立体物造型系统100的外部被供给的形状数据Dat而对立体物Obj进行造型。
改变例6
虽然在上述实施方式以及改变例中，驱动波形信号Com为具有波形PL1～PL3的信号，但本发明并不限定于这种方式，驱动波形信号Com只要为具有能够使与多个尺寸的点相对应的量的油墨从喷出部D被喷出的波形的信号，则可以为任意的信号。例如，驱动波形信号Com也可以包括互相为不同的形状的两个波形。此外，驱动波形信号Com也可以根据油墨的种类而设为不同的波形。
此外，虽然在上述的实施方式以及改变例中，波形指定信号SI[m]的位数为2位，但本发明并不限定于这种方式，波形指定信号SI[m]的位数只需根据由从喷出部D被喷出的油墨所形成的点的尺寸的种类数而被适当规定即可。
符号说明
1…立体物造型装置；3…头单元；6…控制部；7…位置变化机构；9：主机；30…记录头；31…驱动信号生成部；45…造型台；60…存储部；61：固化单元；92…形状数据生成部；93…造型数据生成部；100…立体物造型系统；D…喷出部；N…喷嘴。

Claims (9)

1.一种立体物造型装置，其特征在于，具备：
头单元，其能够喷出包括第一颜色以及第二颜色在内的多个颜色的液体，且能够通过所喷出的该液体而形成包括第一尺寸的第一点以及第二尺寸的第二点在内的多个尺寸的点；
固化单元，其使所述点固化，
所述立体造型装置通过使利用固化了的所述点所形成的预定的厚度的造型层层叠在一起，从而对立体物进行造型，
所述造型层被形成为混杂包含多个颜色的所述第一点以及所述第二点。
2.如权利要求1所述的立体物造型装置，其特征在于，
具备控制部，所述控制部对由所述头单元进行的液体的喷出进行控制，
所述第二尺寸小于所述第一尺寸，
所述控制部能够以如下的方式对由所述头单元进行的液体的喷出进行控制，即，使所述造型层作为预定体积的单位造型体的集合而形成，并使所述单位造型体通过一个所述第一点或多个所述第二点而形成。
3.如权利要求1所述的立体物造型装置，其特征在于，
具备控制部，所述控制部对由所述头单元进行的液体的喷出进行控制，
所述头单元能够通过所喷出的液体而形成第三尺寸的第三点，
所述第二尺寸小于所述第三尺寸，
所述第三尺寸小于所述第一尺寸，
所述控制部能够以如下的方式对由所述头单元进行的液体的喷出进行控制，即，使所述造型层作为预定体积的单位造型体的集合而形成，并使所述单位造型体通过包括一个或多个所述第二点以及一个或多个所述第三点在内的多个点而形成。
4.如权利要求3所述的立体物造型装置，其特征在于，
所述控制部能够以使所述单位造型体通过一个所述第一点而形成的方式对由所述头单元进行的液体的喷出进行控制。
5.如权利要求1至4中任一项所述的立体物造型装置，其特征在于，
所述第一颜色为有彩色，
所述第二颜色为无彩色。
6.如权利要求1所述的立体物造型装置，其特征在于，
所述第二尺寸小于所述第一尺寸，
所述造型层作为预定体积的单位造型体的集合而被形成，
所述单位造型体能够由一个所述第一点或多个所述第二点形成。
7.如权利要求1所述的立体物造型装置，其特征在于，
所述头单元能够通过所喷出的液体而形成第三尺寸的第三点，
所述第二尺寸小于所述第三尺寸，
所述第三尺寸小于所述第一尺寸，
所述造型层作为预定体积的单位造型体的集合而被形成，
所述单位造型体能够由包括一个或多个所述第二点以及一个或多个所述第三点在内的多个点形成。
8.如权利要求1所述的立体物造型装置，其特征在于，
所述造型层作为预定体积的单位造型体的集合而被形成，
所述头单元被构成为以至少存在两种满足下式的非负整数的组合的模式的方式喷出液体，该式为，
<mrow> <mi>S</mi> <mi>V</mi> <mi>x</mi> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>k</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mi>j</mi> </msub> <msub> <mi>SD</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中，SVX表示与每个所述单位造型体对应的体素Vx的尺寸，K表示所述头单元喷出的点的尺寸的类型的数量，K为满足K≥2的自然数，α1、α2、……、αK为非负整数，SD1、SD2、……、SDK分别表示各个点的尺寸，并且满足SD1＞SD2＞……＞SDK。
9.如权利要求8所述的立体物造型装置，其特征在于，
所述体素的尺寸SVX和点的各个尺寸SD1、SD2、……、SDK为最小的尺寸SDK的整数倍的尺寸。
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