CN105584043A - 立体物造型装置、立体物造型装置的控制方法、立体物造型装置的控制程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立体物造型装置(1)、立体物造型装置的控制方法、立体物造型装置的控制程序。其以较低成本来对显示准确的颜色的造型物进行造型。所述立体造型装置(1)具备：头单元(3)，其喷出有彩色油墨、白色油墨以及透明油墨，并能够由所喷出的油墨而形成点；硬化单元(61)，其使点硬化；控制部(6)，其以使利用硬化了的点而形成的造型体(LY)重叠从而对立体物(Obj)进行造型的方式对头单元(3)的动作进行控制，控制部(6)以对如下立体物(obj)进行造型的方式对头单元(3)的动作进行控制，所述立体物(obj)具备：由包括有彩色油墨的油墨而形成的有彩色层(L1)、通过白色油墨而形成的白色层(L2)、以及通过透明油墨而形成的透明层(L3)，并且在透明层(L3)与立体物(Obj)的外表面之间，以隔开两者的方式而设置有彩色层(L1)以及白色层(L2)，在有彩色层(L1)与透明层(L3)之间，以隔开两者的方式而设置白色层(L2)。

Description

立体物造型装置、立体物造型装置的控制方法、立体物造型装置的控制程序

技术领域

本发明涉及一种立体物造型装置、立体物造型装置的控制方法、立体物造型装置的控制程序。

背景技术

近几年，提出有各种3D打印机等的立体物造型装置。立体物造型装置通过喷出油墨等液体并使所形成的点硬化，并利用所硬化了的点来形成具有预定厚度的造型体，进而使所形成的造型体层叠，从而对立体物进行造型。在这样的立体物造型装置中，为了对彩色的立体物进行造型，从而提出了使包括立体物的外表面的表层部分通过彩色油墨等有彩色的液体而形成的技术(例如，专利文献1)。

另外，由于在彩色油墨等有彩色的液体中，液体中所含的颜色材料成分较多，因此例如与通过透明油墨等透明的液体来对立体物进行造型的情况相比，对立体物进行造型时所需的成本将会变高。因此，在专利文献1中，通过使立体物的内部由透明的液体来形成，从而将立体物的造型所需的成本抑制为较低。

然而，在使立体物的内部通过透明的液体而形成的情况下，立体物的内部的颜色会透过表层部分而从立体物的外侧被目视确认，或者，表层部分的颜色可能被目视确认为与本来应显示的颜色相比较透明的较浅的颜色。在该情况下，存在立体物会被目视确认为与本来应显示的颜色不同的颜色的物体这样的问题。

专利文献1：日本特开2013-075390号公报

发明内容

本发明是鉴于上述事情而被完成的，其解决的课题之一为提供一种如下技术，即，将立体物造型装置进行造型的立体物的造型所花费的成本抑制为较低，并且能够在立体物上准确地显示应显示的颜色的技术。

为了解决以上的课题，本发明所涉及的立体物造型装置的特征在于，具备：头单元，其喷出第一液体、第二液体以及第三液体在内的多种液体，并且能够由所喷出的液体而形成点，其中，所述第一液体具有有彩色的颜色材料成分，所述第二液体将可见光以预定比例以上反射，第三液体与所述第一液体以及所述第二液体相比颜色材料成分较少；硬化单元，其使所述点硬化；控制部，其以利用硬化了的所述点而对立体物进行造型的方式来控制所述头单元，所述立体物造型装置中，所述控制部以对如下立体物进行造型的方式对所述头单元进行控制，所述立体物具备：由包括利用所述第一液体而形成的点在内的多个点而构成的第一层、由利用所述第二液体而形成的多个点而构成的第二层、以及由利用所述第三液体而形成的多个点而构成的第三层，在所述第三层与所述立体物的外表面之间，以将所述第三层与所述立体物的外表面隔开的方式而设置有所述第一层以及所述第二层，在所述第一层与所述第三层之间，以将所述第一层与所述第三层隔开的方式而设置有所述第二层。

即，本发明所涉及的立体物造型装置也可以采用如下的方式，即，其特征在于，具备：头单元，其喷出第一液体、第二液体以及第三液体在内的多种液体，并且能够由所喷出的液体而形成点，其中，所述第一液体具有有彩色的颜色材料成分，所述第二液体将可见光以预定比例以上反射，所述第三液体与所述第一液体以及所述第二液体相比颜色材料成分较少；硬化单元，其使所述点硬化，所述立体物造型装置中，使利用硬化了的所述点而形成的造型体重叠从而对立体物进行造型，所述立体物具备：由包括利用所述第一液体而形成的点在内的多个点而构成的第一层、由利用所述第二液体而形成的多个点而构成的第二层、以及由利用所述第三液体而形成的多个点而构成的第三层，在所述第三层与所述立体物的外表面之间，以将所述第三层与所述立体物的外表面隔开的方式而设置有所述第一层以及所述第二层，在所述第一层与所述第三层之间，以将所述第一层与所述第三层隔开的方式而设置有所述第二层。

根据该发明，在包括具有有彩色的颜色材料成分的第一液体而形成的第一层的内侧，设置有由将可见光以预定比例以上反射的第二液体而形成的第二层。因此，从立体物的外部入射到立体物中的光中的较多被第一层或第二层反射。由此，能够防止从立体物的外部入射到立体物的光透过至与第二层相比靠内侧处。因此，能够防止立体物的内部的颜色从立体物的外侧被目视确认的情况。由此，能够防止立体物被目视确认为与本来应当显示的颜色不同的颜色的情况。

另外，作为第二液体，能够采用典型的白色油墨，除此之外也能够采用淡蓝绿色或淡品红色等的较淡的颜色的油墨。

此外，根据该发明，在与第二层相比靠内侧处设置有由与第一液体以及第二液体相比颜色材料成分较少的第三液体而形成的第三层。因此，与立体物仅由第一层以及第二层而形成的情况相比，能够将立体物的造型所花费的成本抑制为较低。

此外，优选为，在上述的立体物造型装置的特征在于，所述第二液体具有无彩色的颜色材料成分。

根据该方式，由于第二层为无彩色，因此即使在从立体物的外部入射到立体物的光在第二层处被反射的情况下，也能够防止立体物被目视确认为与本来应当显示的颜色不同的颜色。

此外，优选为，上述的立体物造型装置的特征在于，所述第三层与所述第二层相比较厚。

根据该方式，由于将颜色材料成分较少的第三层设为与第二层相比较厚，因此与第三层薄于第二层的情况相比，容易确保被实施造型的立体物的强度。

此外，优选为，上述的立体物造型装置的特征在于，所述第三层与所述第一层相比较厚。

根据该方式，由于将颜色材料成分较少的第三层设为与第一层相比较厚，因此与第三层薄于第一层的情况相比，容易确保被实施造型的立体物的强度。

此外，优选为，上述的立体物造型装置的特征在于，所述第二层与所述第一层相比较厚。

根据该方式，由于将第二层设为与第一层相比较厚，因此与第二层薄于第一层的情况相比，能够更加可靠地防止立体物的内部的颜色从立体物的外侧被目视确认的情况。

此外，优选为，上述的立体物造型装置的特征在于，所述第一层与所述第二层相比较厚。

根据该方式，由于将第一层设为与第二层相比较厚，因此与第一层薄于第二层的情况相比，能够进一步将显示颜色设为与第一层相比较浓。

此外，本发明所涉及的立体物造型装置的控制方法的特征在于，所述立体物造型装置具备：头单元，其喷出第一液体、第二液体以及第三液体在内的多种液体，并且能够由所喷出的液体而形成点，其中，所述第一液体具有有彩色的颜色材料成分，所述第二液体将可见光以预定比例以上反射，所述第三液体与所述第一液体以及所述第二液体相比颜色材料成分较少；硬化单元，其使所述点硬化，所述立体物造型装置的控制方法中，以利用硬化了的所述点来对如下立体物进行造型的方式对所述头单元进行控制，所述立体物具备：由包括利用所述第一液体而形成的点在内的多个点而构成的第一层、由利用所述第二液体而形成的多个点而构成的第二层、以及由利用所述第三液体而形成的多个点而构成的第三层，在所述第三层与所述立体物的外表面之间，以将所述第三层与所述立体物的外表面隔开的方式而设置有所述第一层以及所述第二层，在所述第一层与所述第三层之间，以将所述第一层与所述第三层隔开的方式而设置有所述第二层。

根据该发明，能够防止立体物被目视确认为与本来应当显示的颜色不同的颜色，并且能够将立体物的造型所涉及的成本抑制为较低。

此外，本发明所涉及的立体物造型装置的控制程序的特征在于，所述立体物造型装置具备：头单元，其喷出第一液体、第二液体以及第三液体在内的多种液体，并且能够由所喷出的液体而形成点，其中，所述第一液体具有有彩色的颜色材料成分，所述第二液体将可见光以预定比例以上反射，所述第三液体与所述第一液体以及所述第二液体相比颜色材料成分较少；硬化单元，其使所述点硬化；计算机，所述立体物造型装置的控制程序使所述计算机作为控制部而发挥功能，所述控制部以利用硬化了的所述点而对如下立体物进行造型的方式对所述头单元进行控制，所述立体物具备：由包括利用所述第一液体而形成的点在内的多个点而构成的第一层、由利用所述第二液体而形成的多个点而构成的第二层、以及由利用所述第三液体而形成的多个点而构成的第三层，在所述第三层与所述立体物的外表面之间，以将所述第三层与所述立体物的外表面隔开的方式而设置有所述第一层以及所述第二层，在所述第一层与所述第三层之间，以将所述第一层与所述第三层隔开的方式而设置有所述第二层。

根据该发明，能够防止立体物被确认为与本来应当显示的颜色不同的颜色的情况，并且能够将立体物的造型所花费的成本抑制为较低。

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所实施的立体物Obj的造型进行说明的说明图。

图3为立体物造型装置1的概要的剖视图。

图4为记录头30的概要性的剖视图。

图5为用于对驱动信号Vin供给时的喷出部D的动作进行说明的说明图。

图6为表示记录头30中的喷头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为用于对数据生成处理以及造型处理进行说明的流程图。

图11为用于对立体物Obj进行说明的立体图。

图12为用于对立体物Obj的内部结构进行说明的剖视图。

图13为用于对形状补充处理进行说明的流程图。

图14为用于对改变例3所涉及的数据生成处理以及造型处理进行说明的流程图。

图15为用于对由改变例3所涉及的立体物造型系统100所实施的立体物Obj的造型进行说明的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图来对用于实施本发明的方式进行说明。但是，在各附图中，各部分的尺寸以及比例尺与实际情况适当地有所不同。此外，虽然由于在下文中所叙述的实施方式为本发明的优选的具体示例，因此在技术上被施加了各种优选的限定，但是只要在下文的说明中没有特殊地记载对本发明进行限定的含义，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，以如下的喷墨式立体物造型装置作为示例而进行说明，其通过喷出包括树脂乳胶的树脂油墨、紫外线硬化型油墨等的硬化性油墨(“液体”的一个示例)，从而对立体物Obj进行造型。

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具备执行如下的造型处理的立体物造型装置1和执行如下的数据生成处理的主机9，其中，所述造型处理为，通过喷出油墨并利用所喷出的油墨而形成的点来形成预定厚度ΔZ的层状的造型体LY，并且将造型体LY层叠在一起从而对立体物Obj进行造型的处理，所述数据生成处理为，生成对构成立体物造型装置1所进行造型的立体物Obj的多个造型体LY中的各自的形状以及色彩进行确定的造型体数据FD。

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的各个部的动作进行控制；显示器等的显示部(省略图示)；键盘和鼠标等的操作部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(computeraideddesign：计算机辅助设计)软件等的应用程序进行存储；模型数据生成部92，其生成模型数据Dat；造型数据生成部93，其根据模型数据Dat来执行生成造型体数据FD的数据生成处理。

在此，模型数据Dat是指，表示体现立体物造型装置1应当进行造型的立体物Obj的模型的形状以及色彩的数据，且为用于对立体物Obj的形状以及色彩进行指定的数据。

模型数据生成部92为，通过由主机9的CPU执行被存储在信息存储部中的应用程序从而被实现的功能组块。该模型数据生成部92例如为CAD应用，其根据立体物造型系统100的利用人员对操作部91进行操作而输入的信息等，来生成对立体物Obj的形状以及色彩进行指定的模型数据Dat。

另外，在本实施方式中，假想为模型数据Dat对立体物Obj的外部形状进行了指定的情况。换言之，假设为，模型数据Dat为对在将立体物Obj假定为中空的物体的情况下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，模型数据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，只要模型数据Dat为至少包括能够对立体物Obj的外部形状进行确定的信息的数据即可。例如，模型数据Dat也可以为，除了立体物Obj的外部形状和色彩之外，还对立体物Obj的内部的形状和材料等进行指定的数据。

作为模型数据Dat，例如能够例示出AMF(AdditiveManufacturingFileFormat：增材制造文件格式)，或者STL(StandardTriangulatedLanguage：标准化语言)等的数据形式。

造型数据生成部93为，通过由主机9的CPU执行被存储在信息存储部中的立体物造型装置1的驱动程序而所实现的功能组块。该造型数据生成部93根据模型数据生成部92所生成的模型数据Dat，来执行生成对立体物造型装置1所形成的造型体LY的形状以及色彩进行确定的造型体数据FD的数据生成处理。

另外，在下文中，假想如下情况，即，立体物Obj通过使Q个层状的造型体LY层叠在一起，从而被造型(Q为满足Q≥2的自然数)的情况。此外，在下文中，将立体物造型装置1形成造型体LY的处理称为层叠处理。即，立体物造型装置1对立体物Obj进行造型的造型处理包括Q次的层叠处理。

此外，在下文中，将由造型处理所包括的Q次的层叠处理中的第q次的层叠处理而形成的造型体LY称为造型体LY[q]，并将对造型体LY[q]的形状以及色彩进行确定的造型体数据FD称为造型体数据FD[q](q为满足1≤q≤Q的自然数)。

图2为用于对模型数据Dat与根据造型体数据FD而形成的造型体LY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的造型体LY[1]～LY[Q]的形状以及色彩进行确定的造型体数据FD[1]～FD[Q]，首先，通过以每隔预定厚度ΔZ来对模型数据Dat所示的三维形状进行切片，从而生成与造型体LY[1]～LY[Q]一一对应的截面模型数据Ldat[1]～Ldat[Q]。在此，截面模型数据Ldat为，表示对模型数据Dat所示的三维形状进行切片而得到的截面体的形状以及色彩的数据。但是，截面模型数据Ldat只要为包括对模型数据Dat所示的三维形状进行切片时的截面的形状以及色彩的数据即可。

另外，图2(A)例示了与通过第一次的层叠处理而形成的造型体LY[1]对应的截面模型数据Ldat[1]，图2(B)例示了与通过第二次的层叠处理而形成的造型体LY[2]对应的截面模型数据Ldat[2]。

接下来，造型数据生成部93为了形成与截面模型数据Ldat[q]所示的形状以及色彩相对应的造型体LY[q]，从而对立体物造型装置1应该形成的点的配置进行决定，并将决定结果作为造型体数据FD[q]而输出。即，造型体数据FD[q]为，通过将截面模型数据Ldat[q]所示的形状以及色彩细分化为格子状，从而在将截面模型数据Ldat[q]所示的形状以及色彩表现为体素Vx的集合的情况下，对多个体素Vx中的每个体素Vx处所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，并为具有预定厚度ΔZ、且具有预定体积的长方体或立方体。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，有时将与造型体LY[q]相对应的体素Vx称为体素Vxq。

此外，在下文中，将构成立体物Obj的造型体LY的结构要素、且对应于一个体素Vx而形成的具有预定体积的预定厚度ΔZ的结构要素称为单位造型体。虽然详情内容将在后文中进行叙述，但单位造型体是由一个或多个点构成的。换言之，单位造型体是指，以满足一个体素Vx的方式而被形成的一个或多个点。即，在本实施方式中，造型体数据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。

如图2(C)以及(D)所示，立体物造型装置1根据造型数据生成部93所生成的造型体数据FD[q]，来执行形成造型体LY[q]的层叠处理。另外，图2(C)表示根据由截面模型数据Ldat[1]生成的造型体数据FD[1]而被形成在造型台45(图3参照)上的第一层的造型体LY[1]，图2(D)表示根据由截面模型数据Ldat[2]所生成的造型体数据FD[2]而形成在造型体LY[1]上的第二层的造型体LY[2]。

而且，如图2(E)所示，立体物造型装置1通过使根据造型体数据FD[1]～FD[Q]而被形成的造型体LY[1]～LY[Q]依次层叠，从而对立体物Obj进行造型。

如上所述，本实施方式所涉及的模型数据Dat对立体物Obj的外部形状(轮廓形状)进行指定。因此，在忠实地对具有模型数据Dat所示的形状的立体物Obj实施了造型的情况下，立体物Obj的形状成为中空形状。然而，在对立体物Obj进行造型的情况下，考虑到立体物Obj的强度等，优选为决定立体物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，无论模型数据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以使立体物Obj的内部的一部分或者全部成为实心结构的方式均生成造型体数据FD。

在下文中，将数据生成处理之中的、对模型数据Dat所示的形状的中空部分进行补充并生成表示使该中空部分的一部分或全部成为实心结构的形状的截面模型数据Ldat的处理，称为形状补充处理。另外，关于形状补充处理、和通过形状补充处理而生成的数据所指定的立体物Obj的内部结构的详情内容，在后文中进行叙述。

另外，在图2所示的示例中，构成通过第一次层叠处理而形成的造型体LY[1]的体素Vx1存在于构成通过第二次的层叠处理而形成的造型体LY[2]的体素Vx2的下侧(-Z方向)。但是，根据立体物Obj的形状，具有在体素Vx2的下侧不存在体素Vx1的情况。在这样的情况下，即使欲在体素Vx2上形成点，但该点也会向下侧下落。由此，在“q≥2”的情况下，为了将用于构成造型体LY[q]的点形成在本来应该形成的体素Vxq上，从而需要在该体素Vxq的下侧，设置用于对形成于该体素Vxq上的点进行支承的支承部。

因此，在本实施方式中，造型体数据FD除了对立体物Obj的形状进行确定的数据之外、还包括在对立体物Obj进行造型时所需的对支承部的形状进行确定的数据。即，在本实施方式中，造型体LY[q]中包括立体物Obj中的通过第q次的层叠处理而应当形成的部分、与支承部中的通过第q次的层叠处理而应当形成的部分的双方。换言之，造型体数据FD[q]包括：将立体物Obj之中的作为造型体LY[q]而形成的部分的形状以及色彩作为体素Vxq的集合来表示的数据、和将支承部之中的作为造型体LY[q]而被形成的部分的形状作为体素Vxq的集合来表示的数据。

本实施方式所涉及的造型数据生成部93根据截面模型数据Ldat或模型数据Dat，而对是否需要为了形成体素Vxq而设置支承部进行判断。而且，在该判断的结果为肯定的情况下，造型数据生成部93生成除了立体物Obj之外还设置支承部的造型体数据FD。

另外，优选为，支承部由在立体物Obj的造型之后容易去除的材料、例如水溶性的油墨构成。

1.2.关于立体物造型装置

接下来，除了图1之外还参照图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的各个部的动作进行控制；头单元3，其中设置有记录头30，所述记录头30具备朝向造型台45喷出油墨的喷出部D；硬化单元61，其使被喷出到造型台45上的油墨硬化；六个墨盒48；滑架41，其对头单元3以及墨盒48进行搭载；位置变化机构7，其用于使头单元3、造型台45以及硬化单元61相对于框体40的位置变化；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。

硬化单元61为，用于使被喷出在造型台45上的油墨硬化的结构要素，例如能够例示出用于对紫外线硬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。在硬化单元61为紫外线的光源的情况下，硬化单元61例如被设置于造型台45的上侧(+Z方向)，而在硬化单元61为加热器的情况下，硬化单元61只要被内置于造型台45的内部或被设置于造型台45的下侧即可。

在下文中，假定硬化单元61为紫外线的光源的情况，并假设为硬化单元61位于造型台45的+Z方向的情况而进行说明。

六个墨盒48为，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设置的部件。在各墨盒48中，储存有与该墨盒48相对应的种类的油墨。

用于对立体物Obj进行造型的五种颜色的造型用油墨中包括：具有有彩色的颜色材料成分的有彩色油墨、具有无彩色的颜色材料成分的无彩色油墨、与有彩色油墨以及无彩色油墨相比每单位重量或单位体积的颜色材料成分的含有量较少的透明(CL)油墨。

在本实施方式中，作为有彩色油墨，采用蓝绿色(CY)、品红色(MG)、以及黄色(YL)这三种颜色的油墨。

此外，在本实施方式中，作为无彩色油墨而采用白色(WT)油墨。本实施方式所涉及的白色油墨为，在具有属于可见光的波长区域(大概为400nm～700nm)的波长的光被照射至白色油墨上的情况下，将对该被照射的光之中的预定比例以上的光进行反射的油墨。另外，“对预定比例以上的光进行反射”与“吸收或透射不足预定比例的光”为同义，例如相当于以下这种情况，即，被白色油墨反射的光的光量相对于被照射到白色油墨上的光的光量的比率在预订比例以上。在本实施方式中，只要“预定比例”例如为30％以上且100％以下的任意比例即可，优选为50％以上的任意比例，并更加优选为80％以上的任意比例。

此外，在本实施方式中，透明色油墨为，与有彩色油墨以及无色油墨相比颜色材料成分的含有量较少、且透明度较高的油墨。

另外，各个墨盒48也可以被设置在立体物造型装置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向+Z方向以及-Z方向(以下，有时将+Z方向以及-Z方向统称为“Z轴方向”)升降；滑架驱动电机72，其用于使滑架41沿着导向部79b而向+Y方向以及-Y方向(以下，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沿着导向部79c而向+X方向以及-X方向(以下，有时将+X方向以及-X方向统称为“X轴方向”)上移动；硬化单元驱动电机74，其用于使硬化单元61沿着导向部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，其用于对硬化单元驱动电机74进行驱动。

存储部60具备：EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory：电可擦除只读存储器)，其为对从主机9所供给的造型体数据FD进行存储的非易失性半导体存储器；RAM(RandomAccessMemory：随机存取存储器)，其对在执行对立体物Obj进行造型的造型处理等各种处理时所必要的数据进行临时存储、或临时打开用于对立体物造型装置1的各个部进行控制以便执行造型处理等的各种处理的控制程序；PROM，其为对控制程序进行存储的一种非易失性半导体存储器。

控制部6被构成为，包括CPU(CentralProcessingUnit：中央处理器)和FPGA(field-programmablegatearray：现场可编程门阵列)等，并且该CPU等通过根据在存储部60中所存储的控制程序而进行工作，从而对立体物造型装置1的各个部的动作进行控制。

控制部6通过根据从主机9所供给的造型层数据FD而对头单元3以及位置变化机构7的动作进行控制，从而对在造型台45上对基于形状数据Dat的立体物Obj进行造型的造型处理的执行进行控制。

具体而言，首先，控制部6将从主机9所供给的造型层数据FD存储于存储部60中。接下来，控制部6根据造型层数据FD等的存储于存储部60的各种数据，而生成包括用于对头单元3的动作进行控制并用于使喷出部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，并将这些所生成的信号输出。此外，控制部6还根据造型层数据FD等的存储于存储部60中的各种数据来生成用于对电机驱动器75～78的动作进行控制的各种信号，并将这些所生成的信号输出。

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，并且在将控制部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。

以该方式，控制部6经由电机驱动器75、76以及77的控制来对头单元3的相对于造型台45的相对位置进行控制，且经由电机驱动器75以及78的控制而对硬化单元61相对于造型台45的相对位置进行控制。此外，控制部6经由头单元3的控制而对来自喷出部D的油墨有无喷出、油墨的喷出量以及油墨的喷出时刻等进行控制。

由此，控制部6对如下的层叠处理的执行进行控制，所述层叠处理为，在对通过被喷出到造型台45上的油墨而形成的点尺寸以及点配置进行调节，从而使形成在造形台45上的点硬化，进而对造型体LY进行造型的处理，此外，还对如下的造型处理的执行进行控制，所述造型处理为，通过反复执行层叠处理而在被实施了造型的造型体LY之上层叠新的造型体LY从而形成与模型数据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(M为1以上的自然数)。

在下文中，有时为了区别被设置于记录头30上的M个喷出部D中的每个喷出部D，也将其依次称为1级、2级、…M级。此外，在下文中，存在将被设置于记录头30上的M个喷出部D中的m级喷出部D表现为喷出部D[m]的情况(m为满足1≤m≤M的自然数)。此外，在下文中，有时也将驱动信号生成部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，对于驱动信号生成部31的详细内容，会在后文中叙述。

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的概要性的局部剖视图的一个示例。另外，在该图中，为了便于图示而示出了记录头30之中的、该记录头30所具有的M个喷出部D中的一个喷出部D、经由油墨供给口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、内部被填充有油墨的空腔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进行驱动，从而使空腔320内的油墨从喷嘴N喷出。空腔320为，通过被成形为具有凹部的这样的预定形状的空腔板340、形成有喷嘴N的喷嘴板330、振动板310而被划分形成的空间。空腔320经由油墨供给口360而与贮液器350连通。贮液器350经由油墨引入口370而与一个墨盒48连通。

在本实施方式中，作为压电元件300，例如采用了图4所示这样的压电单晶片(单晶片)型。另外，压电元件300并不限定于压电单晶片型，只要为压电双晶片型或层叠型等的能够使压电元件300发生变形而使油墨等液体喷出的部件即可。

压电元件300具有下部电极301、上部电极302、被设置于下部电极301以及上部电极302之间的压电体303。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以及上部电极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向上下方向挠曲(位移)，其结果为，压电元件300进行振动。

在空腔板340的上表面开口部处设置有振动板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而振动时，振动板310也进行振动。而且，由于振动板310的振动而空腔320的容积(空腔320内的压力)也会发生变化，从而使被填充到空腔320内的油墨通过喷嘴N而喷出。在空腔320内的油墨由于油墨的喷出而减少了的情况下，会从贮液器350供给油墨。此外，油墨经由油墨获取口370而从墨盒48被供给至贮液器350。

图5为用于对从喷出部D喷出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对喷出部D所具备的压电元件300供给驱动信号Vin时，在该压电元件300上会产生与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将在图中向上方挠曲。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的容积将扩大。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利用其弹性恢复力而恢复，并越过初始状态下的振动板310的位置而于图中向下方移动，从而空腔320的容积会如图5(c)所示那样急剧地收缩。此时，通过空腔320内所产生的压缩压力而使充满空腔320的油墨的一部分作为油墨滴而从与该空腔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的情况下的、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构成的六列喷嘴列Ln，即，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，设置于喷出蓝绿色(CY)油墨的喷出部D上的喷嘴N，属于喷嘴列Ln-MG的喷嘴N为，设置于喷出品红色(MG)油墨的喷出部D的喷嘴N，属于喷嘴列Ln-YL的喷嘴N为，设置于喷出黄色(YL)油墨的喷出部D的喷嘴N，属于喷嘴列Ln-WT的喷嘴N为，设置于喷出白色(WT)油墨的喷出部D的喷嘴N，属于喷嘴列Ln-CL的喷嘴N为，设置于喷出透明色(CL)油墨的喷出部D的喷嘴N，属于喷嘴列Ln-SP的喷嘴N为，设置于喷出支承用油墨的喷出部D上的喷嘴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轴方向上排列为一列的方式而被配置的情况，但是，例如，也可以采用如下的方式，即，被配置为，构成各喷嘴列Ln的多个喷嘴N中的一部分的喷嘴N(例如，第偶数个喷嘴N)与其他的喷嘴N(例如第奇数个喷嘴N)的Y轴方向上的位置不同的所谓交错状。

此外，在各喷嘴列Ln中，喷嘴N间的间隔(间距)能够根据印刷分辨率(dpi：dotperinch：每英寸点数)而适当被设定。

1.4.关于驱动信号生成部

接下来，参照图7至图9来对驱动信号生成部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，有时会在图中从上方起依次将驱动信号生成部31以及记录头30所具备的构成这些M个组的各个要素称为1级、2级、……M级。

从控制部6向驱动信号生成部31供给有时钟信号CLK、波形指定信号SI、锁存信号LAT、有变信号CH以及驱动波形信号Com。

波形指定信号SI为对喷出部D应当喷出的油墨量进行指定的数字信号，其包括波形指定信号SI[1]～SI[M]。

其中，波形指定信号SI[m]通过上位比特b1以及下位比特b2这两个比特来规定来自喷出部D[m]的油墨有无喷出、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]而指定相当于大点的量的油墨的喷出、相当于中点的量的油墨的喷出、相当于小点的量的油墨的喷出、或油墨的非喷出中的任意一个。

各个移位寄存器SR中的每个移位寄存器SR暂时对波形指定信号SI(SI[1]～SI[M])中的与各级对应的2比特的波形指定信号SI[m]进行保持。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被相互纵向连接，并且，以串联的方式而供给的波形指定信号SI依据时钟信号CLK而依次被传送到后级。而且，在在波形指定信号SI被传送到了所有的M个移位寄存器SR中的情况下，M个移位寄存器SR中的每个移位寄存器SR对波形指定信号SI中的与自身对应的2比特量的波形指定信号SI[m]进行保持。

M个锁存电路LT中的每个锁存电路LT在锁存信号LAT上升的时刻，对分别保持在M个移位寄存器SR中的每个锁存电路LT的与各级对应的2比特的波形指定信号SI[m]一齐进行锁存。

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，各单位期间Tu由三个控制期间Ts(Ts1～Ts3)形成。另外，在本实施方式中，三个控制期间Ts1～Ts3具有相互相等的时间长度。虽然详细情况在后文中叙述，单位期间Tu是根据锁存信号LAT而被规定的，控制期间Ts是根据锁存信号LAT以及转换信号CH而被规定的。

控制部6在先于单位期间Tu开始的时刻对驱动信号生成部31供给波形指定信号SI[m]。而且，控制部6以每个单位期间Tu内波形指定信号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对通过m级的锁存电路LT而被锁存的2比特的波形指定信号SI[m]进行解码，并分别在控制期间Ts1～Ts3中的每个期间内输出被设定为高电平(H电平)或低电平(L电平)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，在m级的解码器DC中，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中将选择信号Sel[m]设定为H电平并且在控制期间Ts3中将选择信号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中将选择信号Sel[m]设定为H电平并且在控制期间Ts2、Ts3中将选择信号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中将选择信号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个传输门电路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级的传输门电路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L电平时断开。在各传输门电路TG的一端上供给有驱动波形信号Com。m级传输门电路TG的另一端与m级的输出端OTN电连接。

在选择信号Sel[m]为H电平、且m级的传输门电路TG导通的情况下，驱动波形信号Com会作为驱动信号Vin[m]而从m级的输出端OTN向喷出部D[m]被供给。

另外，虽然详细内容将在后文中叙述，但在本实施方式中，将传输门电路TG从导通切换为断开的时刻(即，控制期间Ts1～Ts3的开始以及结束的时刻)的驱动波形信号Com的电位设为基准电位V0。因此，在传输门电路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，对在传输门电路TG断开的情况下，驱动信号Vin[m]的电位被维持为基准电位V0的情况进行说明。

如在上文中所说明的那样，控制部6以在每个单位期间Tu内对各喷出部D供给驱动信号Vin的方式对驱动信号生成部31进行控制。由此，各喷出部D在每个单位期间Tu内能够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上形成与造型体数据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所示例的那样，锁存信号LAT包括脉冲波形Pls-L，并且单位期间Tu通过该脉冲波形Pls-L而被规定。此外，转换信号CH包括脉冲波形Pls-C，单位期间Tu通过该脉冲波形Pls-C而被划分为控制期间Ts1～Ts3。此外，虽然省略了图示，但是控制部6在每个单位期间Tu内使波形指定信号SI与时钟信号CLK同步，并以串联的方式向驱动信号生成部31进行供给。

此外，如图9所示例那样，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、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开始或结束的时刻被设定为基准电位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会将驱动波形信号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]进行供给。与此相反，在一个控制期间Ts中选择信号Sel[m]为L电平的情况下，驱动信号生成部31会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]进行供给。

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]所供给的驱动信号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。

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，在波形指定信号SI[m]所示的值为(b1、b2)＝(0、1)且被供给至喷出部D[m]的驱动信号Vin[m]具有一个波形PL(PL1)的情况下，根据该一个波形PL而从喷出部D[m]喷出较小程度的量的油墨，并通过所喷出的油墨而形成小点。

此外，在单位期间Tu内，在波形指定信号SI[m]所示的值为(b1、b2)＝(1、0)且被供给至喷出部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]喷出两次较小程度的量的油墨，并通过使在该两次中喷出的较小程度的量的油墨合并，从而形成中点。

此外，在单位期间Tu内，在波形指定信号SI[m]所示的值为(b1、b2)＝(1、1)且被供给至喷出部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，并通过使在该三次中被喷出的小程度的量的油墨合并，从而形成大点。

另一方面，在单位期间Tu内，在波形指定信号SI[m]所示的值为(b1、b2)＝(0、0)且被供给至喷出部D[m]的驱动信号Vin[m]被保持为不具有波形PL的基准电位V0的情况下，将从喷出部D[m]不会喷出油墨，从而不会形成该点(成为非记录)。

另外，在本实施方式中，从以上的说明可知，中点为小点的2倍的尺寸，大点为小点的3倍的尺寸。

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较小程度的量的油墨是为了形成单位造型体而所需要的油墨量的大致三分之一的量。即，单位造型体通过一个大点、一个中点以及一个小点的组合、或三个小点的组合这三个模式中的任意一个模式而被构成。

此外，在本实施方式中，对于一个体素Vx而设置有一个单位造型体。即，在本实施方式中，在一个体素Vx中，通过一个大点、一个中点以及一个小点的组合、或三个小点的组合这三个模式中的任意一个模式来形成点。

2.数据生成处理以及造型处理

接下来，参照图10至图13对立体物造型系统100所执行的数据生成处理以及造型处理进行说明。

2.1.数据生成处理以及造型处理的概要

图10为表示执行数据生成处理以及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。

数据生成处理为，主机9的造型数据生成部93所执行的处理，且在造型数据生成部93获得了模型数据生成部92所输出的模型数据Dat时被开始实施。图10所示的步骤S110以及S120的处理相当于数据生成处理。

如图10所示，在开始实施数据生成处理时，造型数据生成部93根据模型数据生成部92所输出的模型数据Dat而生成截面模型数据Ldat[q](Ldat[1]～Ldat[Q])(S110)。

另外，如上文所述，造型数据生成部93在步骤S110中执行形状补充处理，所述形状补充处理为，对模型数据Dat所示的形状的中空部分进行补充，并生成使立体物Obj的内部的一部分或者全部为实心的形状的截面模型数据Ldat。

接下来，造型数据生成部93为了形成与截面模型数据Ldat[q]所示的形状以及色彩对应的造型体LY[q]，而决定立体物造型装置1，应当形成的点的配置，并将决定结果作为造型体数据FD[q]而输出(S120)。

以该方式，造型数据生成部93将执行图10的步骤S110以及S120所示的数据生成处理。

立体物造型系统100在执行了数据生成处理之后，会执行造型处理。

造型处理为，在由控制部6所实施的控制下，立体物造型装置1所执行的处理，且在立体物造型装置1获得主机9所输出的造型体数据FD时被开始实施。图10所示的步骤S130～S180的处理相当于造型处理。

如图10所示，控制部6将表示层叠处理的执行次数的变量q设定为“1”(S130)。接下来，控制部6会获得造型数据生成部93所生成的造型体数据FD[q](S140)。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移动到用于形成造型体LY[q]的位置处(S150)。

另外，用于形成造型体LY[q]的位置只要为，能够使从头单元3所喷出的油墨相对于造型体数据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，控制部6也可以在步骤S150中，以使造型体LY[q]与头单元3于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例如只要在第q次的层叠处理中形成了造型体LY[q]之后由第(q+1)次的层叠处理实施的造型体LY[q+1]的形成开始为止的期间内，使造型台45向-Z方向仅移动预定厚度ΔZ即可。

控制部6在将造型台45移动至用于形成造型体LY[q]的位置后，以根据造型体数据FD[q]而形成造型体LY[q]的方式来对头单元3、位置变化机构7以及硬化单元61的动作进行控制(S160)。另外，从图2可知，造型体LY[1]被形成在造型台45上，造型体LY[q+1]被形成在造型体LY[q]上。

之后，控制部6对变量q是否满足“q≥Q”进行判断(S170)，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，而在判断结果为否定的情况下，在将变量q加上1之后，使处理转移到步骤S140(S180)

在该情况下，立体物造型装置1会执行图1的步骤S130～S180所示的造型处理。

即，立体物造型系统100通过执行图10的步骤S110、S120所示的数据生成处理，从而基于模型数据Dat来生成造型体数据FD[1]～FD[Q]，并通过执行图10的步骤S130～S180所示的造型处理，从而基于造型体数据FD[1]～FD[Q]而对立体物Obj进行造型。

另外，图10只不过是图示了数据生成处理以及造型处理的流程的一个示例。例如虽然在图10中，在数据生成处理结束之后开始实施造型处理，但本发明并不限定于这样的方式，也可以在数据生成处理结束之前开始实施造型处理。例如，也可以采用如下方式，即，在数据生成处理中生成了造型体数据FD[q]的情况下，不等待下一次的造型体数据FD[q+1]的生成，而执行根据造型体数据FD[q]来形成造型体LY[q]的造型处理(即，第q次的层叠处理)。

2.2.形状补充处理

如上所述，在步骤S120中，造型数据生成部93执行如下的形状补充处理，所述形状补充处理为，对模型数据Dat所示的形状的中空部分进行补充，并生成使立体物Obj的内部的一部分或者全部为实心结构的截面模型数据Ldat的处理。

在下文中，参照图11至图13对截面模型数据Ldat所示的立体物Obj的内部结构、和对立体物Obj的内部结构进行确定的形状补充处理进行说明。

首先，参照图11以及图13对立体物Obj的内部结构进行说明。图11(A)为表示由与XY平面平行的平面π-XY来切断了立体物Obj时的截面S-XY的立体图，图11(B)为表示由与YZ平面平行的平面π-YZ来切断了立体物Obj时的剖面S-YZ的立体图。另外，在图11中，为了便于图示，假设为对与图2以及图3不同形状的、圆柱状的立体物Obj进行造型的情况。此外，图12(A)为表示截面S-XY的剖视图，图12(B)为表示截面S-YZ的剖视图。

如图12所示，在立体物Obj中，与立体物Obj的外表面(即，立体物Obj的轮廓)相比靠内侧设置有有彩色层L1、白色层L2以及透明层L3这三层，此外，在与该三层相比靠内侧设置有中空部HL。即，立体物Obj以在立体物Obj的外表面与中空部HL之间设置有有彩色层L1、白色层L2以及透明层L3的方式而被实施造型。

更加具体而言，有彩色层L1以隔开立体物Obj的外表面与白色层L2的方式而被设置，此外，白色层L2以隔开有彩色层L1与透明层L3的方式而被设置，此外，透明层L3以隔开白色层L2与中空部HL的方式而被设置。因此，中空部HL中与中空部HL相比靠立体物Obj的外表面侧通过透明层L3而被覆盖，透明层L3中与透明层L3相比靠立体物Obj的外表面侧通过白色层L2而被覆盖，白色层L2中与白色层L2相比靠立体物Obj的外表面侧通过有彩色层L1而被覆盖。

在此，有彩色层L1是指，使用至少包括有彩色油墨的造型用油墨而形成的层，且为用于表现立体物Obj的色彩的层。

此外，白色层L2是指，使用白色油墨而形成的层，且为用于防止立体物Obj中的与有彩色层L1相比靠内侧部分的颜色通过有彩色层L1而从立体物Obj的外部被目视确认的层。即，白色层L2为，为了使立体物Obj本来应当显示的色彩通过有彩色层L1而准确地表现从而以覆盖有彩色层L1的内侧的方式而被设置的层。

此外，透明层L3是指，使用透明油墨而形成的层，且为为了确保立体物Obj的强度而设置的层。

另外，在本实施方式中，以有彩色层L1的厚度ΔL1与白色层L2的厚度ΔL2满足“ΔL1＜ΔL2”的关系的方式来对立体物Obj实施造型。由此，与白色层L2薄于有彩色层L1的情况相比，能够准确地显示立体物Obj本来应当显示的色彩，并且能够实施节约了有彩色油墨的为较低成本的立体物Obj的造型。

此外，在本实施方式中，以有彩色层L1的厚度ΔL1与透明层L3的厚度ΔL3至少满足“ΔL1＜ΔL3”的关系的方式来对立体物Obj实施造型。由此，与透明层L3薄于有彩色层L1的情况相比，能够提高立体物Obj的强度。

并且，优选为透明层L3的厚度ΔL3与白色层L2的厚度ΔL2的关系中满足“ΔL2＜ΔL3”。在该情况下，与透明层L3薄于白色层L2的情况相比，能够提高立体物Obj的强度。

图13为表示执行形状补充处理的情况下的造型数据生成部93的动作的一个示例的流程图。

如图13所示，造型数据生成部93首先在模型数据Dat所表示的立体物Obj的模型中，将从立体物Obj的外表面起朝向立体物Obj的内侧的厚度ΔL1的区域确定为有彩色层L1(S200)。

此外，造型数据生成部93将从有彩色层L1的内侧的面起朝向立体物Obj的内侧的厚度ΔL2的区域确定为白色层L2(S210)。

此外，造型数据生成部93将从白色层L2的内侧的面起朝向立体物Obj的内侧的厚度ΔL3的区域确定为透明层L3(S220)。

此外，造型数据生成部93将与透明层L3相比靠立体物Obj的内侧的部分确定为中空部HL(S230)。

3.实施方式的结论

如以上所说明那样，本实施方式中的立体物造型系统100在对立体物Obj进行造型时，以覆盖有彩色层L1的内侧的方式而设置白色层L2。

如上所述，构成白色层L2的白色油墨，使可见光跨及全波长区域而以预定比例以上进行反射。因此，能够防止与有彩色层L1相比靠内侧部分的颜色通过有彩色层L1而被目视确认的情况。

并且，能够通过使从立体物Obj的外部入射到了有彩色层L1中的光中的透过了有彩色层L1的可见光被白色层L2反射，从而使该可见光再次透过有彩色层L1，并从立体物Obj的外表面出射。因此，能够使在有彩色层L1中应当表现的色彩不发生偏差而准确且鲜明地显示。此外，由于与不存在白色层L2的情况相比，能够使有彩色层L1的厚度ΔL1设为较薄，因此能够将立体物Obj的制造成本抑制为较低。

此外，本实施方式中的立体物造型系统100中，以至少厚于有彩色层L1的方式来对透明层L3进行设置。形成透明层L3的透明油墨与有彩色油墨、白色油墨相比其颜色材料成分较少。因此，能够提高硬化了的情况下的硬度。

此外，颜色材料成分较少的透明油墨通常与相比于透明油墨而颜色材料成分较多的有彩色油墨、白色油墨相比为低成本。因此，与透明层L3薄于有彩色层L1的情况相比，能够提高立体物Obj的强度并且将立体物Obj的制造成本抑制为较低。

另外，在本实施方式中，有彩色油墨为“第一液体”的一个示例，白色油墨为“第二液体”的一个示例，透明油墨为“第三液体”的一个示例，有彩色层L1为“第一层”的一个示例，白色层L2为“第二层”的一个示例，透明层L3为“第三层”的一个示例。

B.改变例

以上的实施方式能够实施各种改变。具体的改变的方式在下文中进行示例。从以下的示例任意选择的两种以上的方式能够在不相互矛盾的范围内适当地合并。

另外，在以下所示例的改变例中，对于作用、功能与实施方式相同的元件，使用以上的说明中所参照的符号、并省略其各自的详细说明。

改变例1

虽然在上述的实施方式中，在立体物造型系统100所实施造型的立体物Obj中、从立体物Obj的外表面朝向内部而设置有有彩色层L1、白色层L2、透明层L3以及中空部HL，本发明并不限定于这样的方式，立体物造型系统100只要至少能够对具备有彩色层L1、白色层L2、以及透明层L3的立体物Obj进行造型即可。

例如，立体物造型系统100所实施造型的立体物Obj中，也可以为将与白色层L2相比靠内侧的全部均设为透明层L3的实心结构。

此外，立体物造型系统100所实施造型的立体物Obj中，也可以在立体物Obj的外表面与有彩色层L1之间具有使立体物Obj的外表面与有彩色层L1隔开的透明层(以下，称之为“外表面透明层”)。外表面透明层例如只要由与透明层L3相同的材料而被形成即可。在该情况下，能够使立体物Obj的表面的强度增强，并且能够使有彩色层L1所显示的色彩的老化的程度较小。

此外，立体物造型系统100所实施造型的立体物Obj中，也可以采用如下的结构，即，在有彩色层L1以及白色层L2之间，包括由与构成有彩色层L1的有彩色油墨以及构成白色层L2的白色油墨不同的材料而形成的结构要素。此外，立体物造型系统100所实施造型的立体物Obj中，也可以采用如下的结构，即，在白色层L2以及透明层L3之间，包括由与构成白色层L2的白色油墨以及构成透明层L3的透明油墨不同的材料而形成的结构要素。

此外，立体物造型系统100中也可以采用如下的方式，即，以有彩色层L1的厚度ΔL1与白色层L2的厚度ΔL2满足“ΔL1＞ΔL2”的关系的方式来对立体物Obj进行造型。由此，有彩色层L1能够显示较浓的颜色。另外，在该情况下，优选为，在与透明层L3的厚度ΔL3的关系中也满足“ΔL1＜ΔL3”或“ΔL1＜ΔL2”的关系。

改变例2

虽然在上述的实施方式以及改变例中，作为第二层而示例了白色层L2，作为形成第二层的第二液体而示例了硬化性的白色油墨，但本发明并不限定于这样的方式，第二层也可以为具有白色(WT)以外的颜色的层，第二液体也可以为白色油墨以外的硬化性油墨。

例如，形成第二层的第二液体只要为能够将可见光以预定比例以上进行反射的硬化性油墨即可。例如，也可以为淡蓝绿色的油墨或淡品红色的油墨等。然而，为了将立体物Obj本来应该显示的色彩通过有彩色层L1而准确地表现，优选为作为第二液体而采用无色油墨。

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通过使利用造型用油墨硬化而形成的造型体LY层叠从而对立体物Obj进行造型，但本发明并不限定于这样的方式，也可以通过利用硬化性的造型用油墨而使平铺为层状的粉体进行凝固从而形成造型体LY，并通过使所形成的造型体LY层叠来对立体物Obj进行造型。

在该情况下，立体物造型装置1只要具备粉体层形成部(省略图示)和粉体清除部(省略图示)即可，所述粉体层形成部用于在造型台45上使粉体以预定厚度ΔZ平铺从而形成粉体层PW，所述粉体清除部用于在立体物Obj形成后，对未构成立体物Obj的粉体(通过造型用油墨而被凝固的粉体以外的粉体)进行清除。另外，在下文中，将用于形成造型体LY[q]的粉体层PW称为粉体层PW[q]。

图14为表示执行本改变例所涉及的数据生成处理以及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。图14所示的本改变例所涉及的流程图除了在代替步骤S160而执行步骤S161以及S162所示的处理这一点、与在步骤S170中的判断结果为肯定的情况下执行步骤S190所示的处理这一点之外，与图10所示的实施方式所涉及的流程图相同。

如图14所示，本改变例所涉及的控制部6对立体物造型装置1的各部分的动作进行控制，以使由粉体层来形成部形成粉体层PW[q](S161)。

此外，本改变例所涉及的控制部6对立体物造型装置1的各部分的动作进行控制，以使根据造型体数据FD[q]而在粉体层PW[q]上形成点并且形成造型体LY[q](S162)。具体而言，控制部6在步骤S162中，首先，以根据造型体数据FD[q]而对粉体层PW[q]喷出造型用油墨或支承用油墨的方式来对头单元3的动作进行控制。接下来，控制部6通过使由对粉体层PW[q]所喷出的油墨所形成的点进行硬化，从而使粉体层PW[q]之中的形成有点的部分的粉体凝固的方式、来对硬化单元61的动作进行控制。由此，粉体层PW[q]的粉体通过油墨而被凝固，从而能够形成造型体LY[q]。

此外，本改变例所涉及的控制部6以在形成了立体物Obj之后，对未构成立体物Obj的粉体进行清除的方式来对粉体清除部的动作进行控制(S190)。

图15为用于对本改变例所涉及的模型数据Dat以及截面模型数据Ldat[q]、造型体数据FD[q]、粉体层PW[q]、造型体LY[q]、的关系进行说明的说明图。

其中，图15(A)以及(B)与图2(A)以及(B)相同，示例了截面模型数据Ldat[1]以及Ldat[2]。在本改变例中，也通过对模型数据Dat进行切割而生成截面模型数据Ldat[q]，并从截面模型数据Ldat[q]生成造型体数据FD[q]，而且通过根据造型体数据FD[q]而被形成的点来形成造型体LY[q]。

在下文中，参照图15(C)至(F)、而以造型体LY[1]以及LY[2]为例来对本改变例所涉及的造型体LY[q]的形成进行说明。

如图15(C)所示，控制部6以在形成造型体LY[1]之前形成预定厚度ΔZ的粉体层PW[1]的方式来对粉体层形成部的动作进行控制(参照上述的步骤S161)。

接下来，如图15(D)所示，控制部6以在粉体层PW[1]内形成造型体LY[1]的方式来对立体物造型装置1的各部分的动作进行控制(参照上述的步骤S162)。具体而言，控制部6首先通过根据造型体数据FD[1]而对头单元3的动作进行控制来向粉体层PW[1]喷出油墨从而形成点。接下来，控制部6通过以使形成于粉体层PW[1]上的点硬化的方式来对硬化单元61的动作进行控制，从而使形成有点的部分的粉体凝固，进而形成造型体LY[1]。

之后，如图15(E)所示那样，控制部6以在粉体层PW[1]以及造型体LY[1]上形成预定厚度ΔZ的粉体层PW[2]的方式来对粉体层形成部进行控制。并且，如图15(F)所示那样，控制部6以形成造型体LY[2]的方式来对立体物造型装置1的各部分的动作进行控制。

以该方式，控制部6根据造型体数据FD[q]而在粉体层PW[q]内形成造型体LY[q]，并通过使该造型体LY[q]层叠而对立体物Obj进行造型。

改变例4

虽然在上述的实施方式中，从喷出部D被喷出的油墨为紫外线硬化型油墨等的硬化性油墨，但本发明并不限定于这样的方式，也可以为由热可塑性树脂等形成的油墨。

在该情况下，优选为，使油墨以在喷出部D中被加热了的状态喷出。即，优选为，本改变例所涉及的喷出部D通过使被设置于空腔320中的发热体(省略图示)发热而在空腔320内产生气泡从而使空腔320内部的压力升高，由此来喷出油墨的、所谓加热方式的喷出。

此外，在该情况下，由于从喷出部D被喷出的油墨通过外部气体而被冷却从而硬化，因此立体物造型装置1也可以不具备硬化单元61。

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样的方式，立体物造型装置1所能够喷出的点的尺寸只要为一种以上即可。

改变例6

虽然在上述的实施方式以及改变例中，造型数据生成部93被设置于主机9，但本发明并不限定于这样的方式，也可以将造型数据生成部93设置于立体物造型装置1。例如，造型数据生成部93也可以作为使控制部6根据控制程序而工作的功能所实现的功能模块而被实装。

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根据从外部的主机9所供给的模型数据Dat而生成造型体数据FD，并且能够根据所生成的造型体数据FD来对立体物Obj进行造型。

改变例7

虽然在上述的实施方式以及改变例中，立体物造型系统100具备模型数据生成部92，但本发明并不限定于这样的方式，也可以将立体物造型系统100构成为不包括模型数据生成部92。

即，立体物造型系统100只要根据从立体物造型系统100的外部所供给的模型数据Dat来对立体物Obj进行造型即可。

改变例8

虽然在上述的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样的方式，驱动波形信号Com只要为具有能够使至少对应于一种尺寸的点的量的油墨从喷出部D喷出的波形的信号，为任意信号均可。例如，也可以根据油墨的种类来将驱动波形信号Com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]的比特数为2比特，但本发明并不限定于这样的方式，只要根据通过从喷出部D所喷出的油墨而形成的点的尺寸的种类数来适当地规定波形指定信号SI[m]的位数即可。

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：硬化单元；92：模型数据生成部；93：造型数据生成部；100：立体物造型系统；D：喷出部；N：喷头。

Claims (8)

1.一种立体物造型装置，其特征在于，具备：

头单元，其喷出包括第一液体、第二液体以及第三液体在内的多种液体，并且能够由所喷出的液体而形成点，其中，所述第一液体具有有彩色的颜色材料成分，所述第二液体使可见光以预定比例以上反射，所述第三液体与所述第一液体以及所述第二液体相比颜色材料成分较少；

硬化单元，其使所述点硬化；

控制部，其以利用硬化了的所述点而对立体物进行造型的方式对所述头单元进行控制，

所述控制部以对如下立体物进行造型的方式对所述头单元进行控制，

所述立体物具备：由包括利用所述第一液体而形成的点在内的多个点而构成的第一层、由利用所述第二液体而形成的多个点而构成的第二层、以及由利用所述第三液体而形成的多个点而构成的第三层，并且在所述第三层与所述立体物的外表面之间，以将所述第三层与所述立体物的外表面隔开的方式设置所述第一层以及所述第二层，在所述第一层与所述第三层之间，以将所述第一层与所述第三层隔开的方式设置所述第二层。

2.如权利要求1所述的立体物造型装置，其特征在于，

所述第二液体具有无彩色的颜色材料成分。

3.如权利要求1或2所述的立体物造型装置，其特征在于，

所述第三层与所述第二层相比较厚。

4.如权利要求1至3中任一项所述的立体物造型装置，其特征在于，

所述第三层与所述第一层相比较厚。

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，

所述第二层与所述第一层相比较厚。

6.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，

所述第一层与所述第二层相比较厚。

7.一种立体物造型装置的控制方法，其特征在于，

所述立体物造型装置具备：

头单元，其喷出第一液体、第二液体以及第三液体在内的多种液体，并且能够由所喷出的液体而形成点，其中，所述第一液体具有有彩色的颜色材料成分，所述第二液体使可见光以预定比例以上反射，所述第三液体与所述第一液体以及所述第二液体相比颜色材料成分较少；

硬化单元，其使所述点硬化，

所述立体物造型装置的控制方法中，以利用硬化了的所述点而对如下立体物进行造型的方式对所述头单元进行控制，

所述立体物具备：由包括利用所述第一液体而形成的点在内的多个点而构成的第一层、由利用所述第二液体而形成的多个点而构成的第二层、以及由利用所述第三液体而形成的多个点而构成的第三层，并且在所述第三层与所述立体物的外表面之间，以将所述第三层与所述立体物的外表面隔开的方式设置所述第一层以及所述第二层，在所述第一层与所述第三层之间，以将所述第一层与所述第三层隔开的方式而设置所述第二层。

8.一种立体物造型装置的控制程序，其特征在于，

所述立体物造型装置具备：

头单元，其喷出第一液体、第二液体以及第三液体在内的多种液体，并且能够由所喷出的液体而形成点，其中，所述第一液体具有有彩色的颜色材料成分，所述第二液体将可见光以预定比例以上反射，所述第三液体与所述第一液体以及所述第二液体相比颜色材料成分较少；

硬化单元，其使所述点硬化；

计算机，

所述立体物造型装置的控制程序使所述计算机作为控制部而发挥功能，所述控制部以利用硬化了的所述点而对如下立体物进行造型的方式对所述头单元进行控制，

所述立体物具备：由包括利用所述第一液体而形成的点在内的多个点而构成的第一层、由利用所述第二液体而形成的多个点而构成的第二层、以及由利用所述第三液体而形成的多个点而构成的第三层，并且在所述第三层与所述立体物的外表面之间，以将所述第三层与所述立体物的外表面隔开的方式而设置所述第一层以及所述第二层，在所述第一层与所述第三层之间，以将所述第一层与所述第三层隔开的方式而设置所述第二层。