CN105818377B - 三维造型装置以及三维造型方法 - Google Patents

三维造型装置以及三维造型方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供三维造型装置及三维造型方法,进行物体的造型时表示物体的形状以及颜色的物体数据中忠实地再现颜色。从液滴喷出部(Nc)朝向介质而基于相同的基准信号喷出具有相同的颜色的液滴,形成模型(Pt0)(S10)。测色模型(Pt0),确定第一部分(R1)及浓度更高的颜色的第二部分(R2)(S20)。对形成第一部分的第一种液滴喷出部喷出的每单位面积的液滴的液量及形成第二部分的第二种液滴喷出部喷出的每单位面积的液滴的液量进行调整,使再现的颜色的浓度差减少(S30)。通过反复进行基于表示物体的形状及颜色的物体数据而从液滴喷出部喷出液滴并形成板状的构造(Ps)的处理,在已经形成的板状的构造上重新形成板状的构造,对物体进行造型(S40)。

Description

三维造型装置以及三维造型方法
技术领域
本发明涉及对三维的物体进行造型的三维造型装置以及三维造型方法。
背景技术
以往,存在有如下技术(专利文献1):向平面上的连续的位置喷出液滴而使其固化,从而形成板状的构件,进一步重复在其上形成板状的构件的处理,由此造型出三维的物体。在这样的技术中,通过以适当的比例供给C(青)色、M(品红)色、Y(黄)色的液滴,能够向三维的物体赋予期望的色彩。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本特开2009-12413号公报
专利文献2:日本特开2013-67121号公报
但是,有时因各液滴的量的差别、各液滴的命中位置的差别而在进行物体的造型时,在表示物体的形状以及颜色的物体数据中无法忠实地再现颜色。
发明内容
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而作出的,能够作为以下的方式或者适用例进行实现。
(1)根据本发明的一个方式,提供了通过喷出液滴而对物体进行造型的三维造型装置。该三维造型装置具备:多个液滴喷出部,分别喷出液滴;支承部,对由所述液滴构成的构造进行支承;扫描部,使多个所述液滴喷出部相对于所述支承部在与所述液滴的喷出方向交叉的第一方向、以及与所述液滴的喷出方向以及所述第一方向交叉的第二方向上相对地移动;以及控制部,对所述液滴喷出部、所述支承部以及所述扫描部进行控制,所述控制部具备:模型形成部,通过从多个所述液滴喷出部基于相同的基准信号喷出具有规定的相同的颜色的液滴,由此形成模型;测色部,对所述模型进行测色,确定所述模型的第一部分以及具有比所述第一部分浓度高的颜色的所述模型的第二部分;调整部,对从多个所述液滴喷出部中的形成所述第一部分的第一种液滴喷出部喷出的每单位面积的液滴的液量以及从多个所述液滴喷出部中的形成所述第二部分的第二种液滴喷出部喷出的每单位面积的液滴的液量中的至少一方进行调整,使得通过所述第一种液滴喷出部与第二种液滴喷出部再现的颜色的浓度之差减少;以及造型部,通过反复进行从多个所述液滴喷出部基于表示物体的形状以及颜色的物体数据而喷出液滴并形成板状的构造的处理,由此在已经形成的板状的构造上重新形成板状的构造,对所述物体进行造型。
根据这样的方式,能够在表示物体的形状以及颜色的物体数据中忠实地再现颜色且对物体进行造型。
板状的构造不需要仅由液滴构成。即,板状的构造也可以通过液滴与其他构成要素来构成。另外,板状的构造也可以通过将液滴与其他构成要素反应、或者单独变性来变化为其他物质而构成。
(2)在上述方式的三维造型装置中能够采用如下方式:所述调整部在进行所述物体的造型之前,对朝所述第一种液滴喷出部供给的信号即用于喷出一个液滴的信号以及朝所述第二种液滴喷出部供给的信号即用于喷出一个液滴的信号中的至少一方进行调整,使得所述第一种液滴喷出部与第二种液滴喷出部中的一个液滴的喷出量之差减少。根据这样的方式,通过调整从各液滴喷出部喷出的每一个液滴的量,从而即便在微小区域中也能够在物体数据中忠实地再现颜色。
(3)在上述方式的三维造型装置中能够采用如下方式:所述调整部在对所述物体进行造型的处理中对朝所述第二种液滴喷出部供给的信号即用于喷出一个液滴的信号进行调整,以便喷出更少量的一个液滴。根据这样的方式,能够发挥第一种液滴喷出部的能力,且减小第一种液滴喷出部与第二种液滴喷出部的一个液滴的喷出量之差。
(4)在上述方式的三维造型装置中能够采用如下方式:所述调整部在指定了相同的浓度的情况下,对表示从所述第一种液滴喷出部喷出液滴的比例的喷出率以及表示与从所述第一种液滴喷出部喷出的所述液滴对应的液滴从所述第二种液滴喷出部喷出的比例的喷出率中的至少一方进行调整,使得通过所述第一种液滴喷出部与第二种液滴喷出部进行再现的颜色的浓度之差减少。根据这样的方式,能够在不改变向第一种液滴喷出部与第二种的液滴喷出部供给的驱动信号的情况下,在表示物体的形状以及颜色的物体数据中忠实地再现颜色,对物体进行造型。
(5)在上述方式的三维造型装置中能够采用如下方式:所述造型部基于从所述物体数据生成的剖面数据、即表示所述物体的剖面的形状以及所述剖面的外周的颜色的剖面数据,从多个所述液滴喷出部喷出液滴,由此形成具有所述剖面的形状的所述板状的构造,对于所述物体的多个剖面、即沿与所述剖面垂直的方向并排的不同的剖面,通过重复用于形成所述板状的构造的处理,从而重叠形成多个所述板状的构造,形成所述板状的构造的处理包括:通过根据所述调整从多个所述液滴喷出部喷出液滴,由此形成包括所述剖面的外周的第一构造部分的处理;以及通过从与多个所述液滴喷出部不同的其他的多个液滴喷出部喷出不具有所述规定的颜色的液滴,由此形成被所述剖面的所述第一构造部分围成的第二构造部分的处理。根据这样的方式,能够对于物体的外周在物体数据中忠实地再现颜色,并且进行造型。另一方面,能够对于物体的内部,根据与颜色的正确性不同的要求,理想地进行造型。
(6)根据本发明的另一方式,提供通过喷出液滴来对物体进行造型的方法。该方法包括:(a)通过从多个液滴喷出部基于相同的基准信号而喷出具有规定的相同的颜色的液滴,由此形成模型的工序;(b)对所述模型进行测色,确定所述模型的第一部分以及具有比所述第一部分浓度高的颜色的所述模型的第二部分的工序;(c)对从多个所述液滴喷出部中的形成所述第一部分的第一种液滴喷出部喷出的每单位面积的液滴的液量以及从多个所述液滴喷出部中的形成所述第二部分的第二种液滴喷出部喷出的每单位面积的液滴的液量中的至少一方进行调整,使得通过所述第一种液滴喷出部与第二种液滴喷出部再现的颜色的浓度之差减少的工序;以及(d)通过反复进行从多个所述液滴喷出部基于表示物体的形状以及颜色的物体数据而喷出液滴并形成板状的构造的处理,由此在已经形成的板状的构造上重新形成板状的构造,对所述物体进行造型的工序。
此外,工序(c)可以在工序(d)之前执行,也可以一边进行工序(d)一边执行工序(c)。
上述本发明的各技术方案所具有的多个构成要素并非全部必须,为了解决上述课题的一部分或者全部、或者为了实现本说明书所记载的效果的一部分或者全部,能够适当地对所述多个构成要素中的一部分构成要素进行其变更、削除、与新的其他构成要素的替换、以及限定内容的一部分削除。另外,为了解决上述课题的一部分或者全部、或者为了实现本说明书所记载的效果的一部分或者全部,也能够将上述的本发明的一技术方案所含的技术特征的一部分或者全部与上述的本发明的其他技术方案所含的技术特征的一部分或者全部组合,从而设为本发明的独立的一技术方案。
本发明也能够通过装置以外的各种技术方案来实现。例如,能够通过三维造型方法或三维造型装置的控制方法、实现该控制方法的计算机程序、记录有该计算机程序的非暂时性的记录介质等技术方案进行实现。
附图说明
图1是表示本发明的作为第一实施方式的三维造型装置的概略结构的说明图。
图2是说明本实施方式中的三维物体的造型的处理的流程图。
图3是用于说明图2的步骤S20中的处理的说明图。
图4是用于说明图2的步骤S30中的处理的说明图。
图5是表示在图2的步骤S44中控制部70根据剖面数据驱动头部50而将固化液向粉体层喷出时的处理的说明图。
图6是表示与对作为三维物体的长方体进行造型的情况下的长方体的最上层对应的剖面数据中的各体素和固化液的关系的说明图。
图7是说明第二实施方式中的三维物体的造型的处理的流程图。
图8是表示在各体素(voxels)中分配的墨色的灰度值与液滴的喷出率的图。
图9是表示在应表现的灰度值为56时应用抖动法(dithering method)而确定有无朝各体素供给液滴的方法的说明图。
图10是表示第三实施方式中的三维造型装置的概略结构的说明图。
符号说明
10、造型部;10c、容器;11、造型工作台;12、框体;13、致动器;20、粉体供给部;30、平坦化机构;40、粉体回收部;50、头部;51、罐体;52、扫描部;60、固化能量赋予部;61、发光装置;70、控制部;80、测色器;100、三维造型装置;100a、三维造型装置;200、计算机;210、CPU;212、模型形成部;214、测色部;216、调整部;218、造型部;DL1~DL5、点列;DM、抖动矩阵;Di0、给予与压电元件相同的基准信号而再现的图像;Di1、通过给予调整过的驱动信号而应再现的图像;Dl、大液滴的记录率;Dm、中液滴的记录率;Ds、小液滴的记录率;GV0、灰度值;GV1、转换前的灰度值;GV2、转换前的灰度值;Ldl、等级数据;Ldm、等级数据;Lds、等级数据;Nc、喷出青色的液滴的喷嘴;Nm、喷出品红色的液滴的喷嘴;Nt、喷出无色的液滴的喷嘴;Ny、喷出黄色的液滴的喷嘴;P1、最外周的双层量的构造部分;P2、内侧的构造部分;Pt0、由步骤S10形成的模型;Pt1、驱动信号调整后的假想模型R0、基准部分;R1、第一部分;R2、第二部分;Ps、板状的构造;VL1、最外周的双层量的构造部分P1的体素;VL2、内侧的构造部分P2的体素。
具体实施方式
A.第一实施方式:
图1是表示本发明的作为第一实施方式的三维造型装置的概略结构的说明图。三维造型装置100具备造型部10、粉体供给部20、平坦化机构30、粉体回收部40、头部50、固化能量赋予部60、控制部70以及测色器80。在控制部70上连接有计算机200。也能够将三维造型装置100与计算机200一并认为是广义上的“三维造型装置”。
在图1中示出彼此正交的X方向、Y方向与Z方向。Z方向是沿着铅垂方向的方向,X方向是沿着水平方向的方向。Y方向是与Z方向以及X方向垂直的方向。
造型部10是具备上表面开口的容器10c的结构,且是用于在容器10c的内部对三维物体进行造型的结构。造型部10具备:具有沿着XY方向的平坦的上表面的造型工作台11;包围造型工作台11的周围且在Z方向上竖立设置的框体12;以及使造型工作台11沿着Z方向移动的致动器13。通过构成底面的造型工作台11以及构成侧面的框体12来构成容器10c。控制部70控制致动器13的动作,由此能够使造型工作台11在框体12内沿Z方向移动。在容器10c中供给构成三维物体的材料。在第一实施方式中,作为三维物体的材料,使用具有光固化性的液体(以下,称为“固化液”)与粉体。
粉体供给部20是向由造型工作台11与框体12构成的容器10c内供给作为构成三维物体的材料的粉体的装置。粉体供给部20例如由料斗、注射器构成。
平坦化机构30通过使容器10c内的粉体的上表面向水平方向(XY方向)移动而使容器10c内的粉体的上表面变得平坦,在造型工作台11上形成粉体层。平坦化机构30例如由刮板(刮勺)、滚子构成。通过平坦化机构30,从容器10c内的粉体的上表面挤出的粉体被喷出到与容器10c邻接设置的粉体回收部40内。
用于构成三维物体的固化液是液体的树脂材料与聚合引发剂的混合物。液体的树脂材料以单基体、单基体结合而成的低聚物为主成分。树脂材料的单基体选择分子量相对低的单基体。树脂材料的一个低聚物所含的单基体的数量被调整为数分子左右。如此,由于调整了单基体以及低聚物,因此固化液的粘度成为能够作为液滴从头部50喷出的程度的低粘度。
聚合引发剂在被紫外光照射时成为激发状态而对单基体或者低聚物施加作用,使聚合开始。若向固化液照射紫外光而使聚合引发剂成为激发状态,则树脂材料的单基体彼此聚合而生长为低聚物,并且低聚物彼此也在各处进行聚合。其结果是,固化液迅速固化而成为固体。
在作为构成三维物体的材料的粉体的表面上附着有与固化液内所含的聚合引发剂相比种类不同的聚合引发剂。在粉体的表面上附着的聚合引发剂具有如下性质:若与固化液接触,则对固化液的单基体或者低聚物施加作用而使聚合开始。因此,当向容器10c内的粉体供给固化液时,固化液浸透至粉体的内部,并且在粉体表面的聚合引发剂处接触固化液,使固化液固化。其结果是,在固化液被喷出的部分,利用固化的固化液来结合粉体彼此。需要说明的是,在使用向表面附着有聚合引发剂的粉体的情况下,也能够使用不含有聚合引发剂的固化液。
本实施方式的头部50是所谓的压电驱动方式的液滴喷射头。头部50从与头部50连接的罐体51接收上述的固化液的供给。控制部70能够通过控制向压电元件施加的信号的电压的波形,从而对从设于头部50的喷嘴喷出的每一滴固化液的量进行调整。
在向头部50供给的固化液中有时添加青色、品红色、或者黄色,有时不添加颜色。头部50具备用于喷出添加有青色的固化液的液滴的喷嘴Nc的喷嘴列、用于喷出添加有品红色的固化液的液滴的喷嘴Nm的喷嘴列、用于喷出添加有黄色的固化液的液滴的喷嘴Ny的喷嘴列、以及用于喷出无色的固化液的液滴的喷嘴Nt的喷嘴列。喷嘴Nc、Nm、Ny的数量彼此相等。喷嘴Nt的数量等于喷嘴Nc、Nm、Ny的合计数量。
各喷嘴列的喷嘴沿着Y方向配置。喷嘴列Nc、Nm、Ny、Nt沿X方向并排配置。三维物体中的由添加颜色的一种以上的固化液结合粉体而形成的部分具有与被使用的一种以上的固化液的颜色相应的颜色。以下,有时将向固化液添加的青色、品红色、黄色称作“墨色”。
头部50通过扫描部52能够相对于容器10c(造型工作台11)在X方向以及Y方向上移动。将基于扫描部52的头部50的移动也称作“扫描”。通过使造型部10内的造型工作台11沿Z方向移动,头部50相对于容器10c以及容器10c内的三维物体在Z方向上能够相对移动。
固化能量赋予部60是用于向从头部50喷出的固化液赋予使固化液固化的能量的装置。在本实施方式中,固化能量赋予部60为发光装置61。作为用于使固化液固化的固化能量,从发光装置61中照射紫外线。
固化能量赋予部60在沿X方向与头部50并排的位置相对于头部50进行固定。当头部50借助扫描部52来移动时,固化能量赋予部60(发光装置61)也与头部50一并移动。
测色器80是能够测定在造型工作台11上配置的对象物的颜色的测色传感器。在本实施方式中,测色器80在沿X方向夹着头部50而与固化能量赋予部60相反的一侧相对于头部50进行固定。通过扫描部52,测色器80也能够相对于造型工作台11在X方向以及Y方向上移动。计算机200的CPU 210经由控制部70而使用测色器80,能够测定造型工作台11上的各位置处的对象物的颜色。
控制部70根据来自计算机200的CPU 210的指示,对致动器13、粉体供给部20、平坦化机构30、头部50、固化能量赋予部60以及测色器80进行控制。控制部70通过控制三维造型装置100的各部分,能够在容器10c内对三维物体进行造型。控制部70具备CPU、存储器与ROM。CPU通过将存储于ROM的计算机程序读取至存储器进行执行,从而如后所述地实现印刷模型的功能、对三维物体进行造型的功能。此外,控制部70具有的这些功能也可以在计算机200侧具备。
计算机200具备CPU 210、存储器与ROM。CPU 210通过将存储于ROM的计算机程序读取至存储器进行执行,由此实现后述的生成剖面数据的功能、以及根据测色结果而设定压电元件的驱动信号的功能。另外,CPU 210经由控制部70而控制三维造型装置100,使其动作。
图2是用于说明本实施方式中的三维物体的造型的处理的流程图。在步骤S10中,计算机200的CPU 210对模型进行印刷。更具体来说,CPU 210经由三维造型装置100的控制部70而控制粉体供给部20以及平坦化机构30,在容器10c内形成一层量的粉体层。然后,CPU210使用在计算机200的ROM内储存的模型用的数据,经由控制部70而驱动头部50的一个喷嘴列的压电元件,将固化液向粉体层喷出。其结果是,在造型工作台11上使用一色的固化液而形成模型Pt0。在模型Pt0的形成中使用的喷嘴列能够设为喷出青色、品红色、黄色中的任一种液滴的喷嘴列。在模型Pt0的形成中,向与各喷嘴对应的压电元件供给相同的基准信号。
在步骤S10中的模型的形成中,进行以下那样的所谓的虚拟带印刷。控制部70经由扫描部52而沿X方向扫描头部50,并从配置于Y方向的一个喷嘴列的各喷嘴喷出液滴。此时,粉体层上的各部位以首先头部50通过、之后固化能量赋予部60通过的方式被头部50以及固化能量赋予部60扫描。其结果是,从头部50向粉体层喷出的固化液之后被固化能量赋予部60照射紫外线,进行固化。
然后,控制部70经由扫描部52使头部50沿着X方向移动至朝向X方向的扫描开始前的位置。然后,控制部70经由扫描部52而在Y方向上扫描头部50。朝向X方向的扫描之间进行的朝向Y方向的扫描的大小是沿着Y方向配置的喷嘴的间距的1/n(n为2以上的整数)。然后,控制部70再次沿X方向扫描头部50,并且使液滴从各喷嘴喷出。
这样,通过将喷出液滴并进行的朝向X方向的扫描与朝向Y方向的扫描重复(n-1)次,由此在印刷介质上印刷模型Pt0。在通过这样的印刷来印刷的模型Pt0中,对于沿Y方向恒定的范围(即,喷嘴间距的范围),利用从相同的喷嘴喷出的液滴进行印刷。此外,将用于实现步骤S10的处理的计算机200的CPU 210的功能部作为模型形成部212而在图1中示出。
在图2的步骤S20中,CPU 210经由控制部70而使用测色器80,对由步骤S10形成的模型Pt0的各位置处的颜色进行测色。更具体来说,使用扫描部52,在模型Pt0上使测色器80在X方向以及Y方向上扫描,使测色器80测定模型Pt0的各位置处的颜色。然后,CPU 210确定浓度处于包含基准浓度的基准浓度范围内的基准部分R0、浓度低于基准浓度范围的第一部分R1、以及浓度高于基准浓度范围的第二部分R2。基准浓度范围例如能够设为基准浓度正负5%的浓度范围(基准浓度的95%以上、105%以下的范围)。此外,在此,“浓度”是取得反射光相对于入射光的对数而成的值。此外,将用于实现步骤S20的处理的计算机200的CPU210的功能部作为测色部214而在图1中示出。
图3是用于说明图2的步骤S20中的处理的说明图。图3没有正确地反映实际的点的尺寸、颜色的浓度。在图3的左侧,示出了在各喷嘴的压电元件以及各喷嘴假定为理想的构件的情况下,通过向各喷嘴的压电元件给予相同的基准信号而应当再现的模型的图像Di0。图像Di0是具有均匀浓度的长方形的图像。
在图3的右侧示出了通过向实际的头部50的各喷嘴的压电元件给予相同的基准信号而再现的模型Pt0的浓度分布。模型Pt0是具有浓度处于包含基准浓度的基准浓度范围内的部分R0、浓度比R0低的部分R1、以及浓度比R0高的部分R2的长方形的图像。即便基于相同的基准信号,使用相同的固化液而印刷模型,如图3的右侧所示,有时也会因部位的不同而使浓度产生差异。其原因被认为是以下的内容。
在理想情况下,添加颜色的固化液的液滴从各喷嘴沿着Z方向喷出(参照图1),各液滴在造型工作台11上形成沿X方向均等地排列且沿Y方向均等地排列的点Dt0的列。但是,应当从某一喷嘴沿Z方向平行喷出的液滴有时向Y轴+方向偏移飞翔。在这样的情况下,由从该喷嘴喷出的液滴形成的沿X方向排列的点列DL2形成在与本来应形成的位置相比、向Y轴+方向偏移的位置(参照图3的中央)。其结果是,该点列DL2形成在与本来应形成的位置相比靠近Y轴+方向上的相邻的点列DL1的位置。另外,该点列DL2形成在与本来应形成的位置相比远离位于Y轴-方向的点列DL3的位置。在原本应从某一喷嘴与Z方向平行地喷出的液滴向Y轴-方向偏移飞翔的情况下,也产生相同的现象(参照该图的点列DL5)。
对于在通过步骤S10来形成的模型Pt0中的、沿X方向排列的点列彼此靠近的位置处形成的部分,浓度增高。而且,对于在沿X方向排列的点列彼此分离的位置处形成的部分,浓度降低。
此外,对于应从某一喷嘴与Z方向平行喷出的液滴向X方向偏移飞翔的情况,只要其偏移的角度恒定,与向Y方向偏移的情况相比,不会对浓度造成影响。
另外,通过与各喷嘴连接的压电元件的制造误差,有时使从各喷嘴喷出的液滴的量产生偏差。在这样的情况下,通过从各喷嘴喷出的液滴来形成的点列的大小与本来的点Dt0的大小存在偏差。因此,对于通过步骤S10来形成的模型中的、沿X方向排列的点列由比本来的点Dt0小的点形成的部分,浓度降低。而且,对于沿X方向排列的点列由比本来的点Dt0大的点形成的部分,浓度升高。
在图2的步骤S30中,计算机200的CPU 210以与步骤S20中的浓度的测定结果相应地减少基于各喷嘴的印刷结果的浓度之差的方式决定向各压电元件供给的信号。更具体来说,首先,CPU 210根据通过步骤S20获得的第一部分R1(参照图3)的位置的信息,确定对第一部分R1进行印刷的喷嘴。另外,CPU 210根据通过步骤S20获得的第二部分R2(参照图3)的位置的信息,确定对第二部分R2进行印刷的喷嘴。
然后,CPU 210向与对第一部分R1进行印刷的喷嘴对应的压电元件分配驱动信号,该驱动信号具有使从喷嘴喷出的每一滴固化液的量多于根据基准信号喷出的每一滴固化液的量这样的驱动波形。CPU 210向与对第二部分R2进行印刷的喷嘴对应的压电元件分配驱动信号,该驱动信号具有使从喷嘴喷出的每一滴固化液的量多于根据基准信号喷出的每一滴固化液的量这样的驱动波形。
被分配至与对第一部分R1进行印刷的喷嘴对应的压电元件的驱动信号是在向头部50应具备的理想的压电元件供给该驱动波形而使其喷出液滴的情况下再现的印刷结果的浓度成为基准浓度的105%那样的驱动信号。另一方面,被分配至与对第二部分R2进行印刷的喷嘴对应的压电元件的驱动信号是在向头部50应具备的理想的压电元件供给该驱动波形而使其喷出液滴的情况下再现的印刷结果的浓度成为基准浓度的95%那样的驱动信号。被分配至与对第一部分R1进行印刷的喷嘴对应的压电元件的驱动信号的数据、以及被分配至与对第二部分R2进行印刷的喷嘴对应的压电元件的驱动信号的数据能够预先存储于控制部70的ROM(只读存储器)。
图4是用于说明图2的步骤S30中的处理的说明图。图4没有正确反映实际的点的尺寸、颜色的浓度。在图4的左侧示出了在假定各喷嘴的压电元件以及各喷嘴为理想的构件的情况下,通过向各喷嘴的压电元件给予由步骤S30分配的驱动信号而应再现的虚拟的模型的图像Di1。在图像Di1中的、与模型的第一部分R1相当的部分,再现比基准浓度浓的颜色(具体来说,浓度为基准浓度的105%)。在图像Di1中的、与模型的第二部分R2相当的部分,再现比基准浓度淡的颜色(具体来说,浓度为基准浓度的95%)。
在图4的右侧示出了在假定将由图2的步骤S30分配的驱动信号向实际的头部50的各喷嘴的压电元件供给、再次对模型进行印刷的情况下再现的模型Pt1的浓度分布。模型Pt1具有与模型Pt0相比浓淡之差较小、整体包含于基准浓度范围的浓度。这是因为在步骤S10中形成的模型Pt0中,对于进行浓度低的部分R1的印刷的压电元件分配有能够形成更大的点Dt1、其结果是进行更高浓度的印刷的驱动信号(参照图3以及图4的点列DL5)。另外,在模型Pt0中,对于进行浓度高的部分R2的印刷的压电元件,分配有能够形成更小的点Dt2、其结果是进行更低浓度的印刷的驱动信号(参照图3以及图4的点列DL1)。
即便对于因与各喷嘴连接的压电元件的制造误差,使从各喷嘴喷出的一滴液滴的量产生偏差而使印刷结果产生浓淡的情况,通过步骤S30的处理,也能够进行具有整体包含于基准浓度范围的浓度的印刷。在步骤S10中形成的模型Pt0中,对于进行因各点较小而浓度低的部分R1的印刷的压电元件,分配有能够形成更大的点的驱动信号,对于进行因各点较大而浓度高的部分R2的印刷的压电元件,分配有能够形成更小的点的驱动信号。
通过步骤S30的处理,相对于喷出添加颜色的固化液的液滴的压电元件,分配有适当的驱动信号。其结果是,从形成第一部分R1的压电元件喷出的每单位面积的液滴的液量与从形成第二部分R2的压电元件喷出的每单位面积的液滴的液量被调整为,使得通过上述压电元件进行再现的颜色的浓度之差减少。实现步骤S30的处理的计算机200的CPU 210的功能部作为调整部216而在图1中示出。
图2的步骤S10~S30的处理针对用于喷出添加颜色的固化液的各喷嘴列Nc、Nm、Ny进行实施。通过进行图2的步骤S10~S30的处理,使用三维造型装置100而对三维物体进行造型时,能够使用各墨色而再现期望的颜色,并且对三维物体进行造型。
在图2的步骤S40中,计算机200的CPU 210对三维造型装置100进行控制,对三维的物体进行造型。首先,在步骤S42中,CPU 210根据表示三维物体的形状的三维数据,生成将该三维物体的形状按照Z方向的造型分辨率(例如为600dpi)切片而获得的多个板状的构造的沿着XY方向的数据。将该数据称作“剖面数据”。
表示三维物体的形状的三维数据是表示三维的物体的形状以及表面的颜色的数据。剖面数据在X方向、Y方向以及Z方向上具有规定的造型分辨率(例如为1200dpi×1200dpi×1200dpi)。剖面数据是表示规定的剖面(XY平面)上的三维的物体的形状以及外周的颜色的数据。剖面数据在X方向以及Y方向上具有规定的造型分辨率(例如为600dpi×600dpi)。
在生成剖面数据时,CPU 210基于三维数据从三维数据的分辨率(例如关于XYZ的各方向为1200dpi×1200dpi×1200dpi)向与三维造型装置100的性能相应的分辨率(例如关于XYZ的各方向为600dpi×600dpi×600dpi)进行分辨率转换。此外,将在与X方向、Y方向以及YZ方向的分辨率相应地确定的三维空间内分隔出的长方体或者立方体的虚拟要素称作“体素”。
另外,CPU 210将三维数据关于三维物体的表面而具有的颜色的信息(例如由红色、绿色、蓝色的基本色表示)转换为由三维造型装置100的墨色(例如青、品红、黄)表示的颜色的信息。另外,CPU 210也可以将如此获得的颜色信息在最外层的体素之外,向最外层的体素的内侧一层的体素赋予。
在步骤S42中,剖面数据通过相对于在X方向以及Y方向上依靠规定的造型分辨率(例如对于XY的各方向为600dpi×600dpi)来确定的各要素储存有墨色的灰度值而成的二维的光栅数据进行表示。储存于各要素的灰度值表示在与该要素对应的XY坐标喷出的固化液的量。
在图2的步骤S44中,CPU 210经由三维造型装置100的控制部70而控制粉体供给部20以及平坦化机构30,在容器10c内形成粉体层。然后,CPU 210根据剖面数据,经由控制部70来驱动头部50,将固化液向粉体层喷出。
更具体来说,控制部70经由扫描部52在X方向上使头部50扫描,根据剖面数据,从各喷嘴列的各喷嘴喷出添加青色、品红色或黄色的固化液、或者无色的固化液。此时,以使头部50首先通过粉体层上的各部位、之后固化能量赋予部60通过的方式,通过控制部70使头部50以及固化能量赋予部60进行扫描。
然后,控制部70经由扫描部52使头部50沿着X方向移动至朝向X方向的扫描开始前的位置。当朝向X方向的扫描结束时,控制部70经由扫描部52使头部50沿Y方向扫描。然后,控制部70再次使头部50沿X方向扫描,并且从各喷嘴喷出液滴。如此一来,通过重复进行喷出液滴并进行的朝向X方向的扫描以及朝向Y方向的扫描,由此在容器10c内的粉体层内形成与一层量的剖面数据对应的板状的构造Ps(参照图1)。通过液滴来构成的板状的构造Ps被造型工作台11支承。
在步骤S46中,CPU 210根据与表示三维物体的形状的三维数据对应的全部的剖面数据来判断是否形成有板状的构造Ps。在没有根据与表示三维物体的形状的三维数据对应的全部的剖面数据来形成板状的构造Ps的情况下(步骤S46:否),处理进入步骤S48。
在步骤S48中,CPU 210经由控制部70而驱动致动器13,使造型工作台11朝向Z方向的下方而下降与Z方向的造型分辨率(例如为600dpi)相应的层叠间距量(参照图1)。之后,处理返回步骤S44,重复相同的处理。即,控制部70在造型工作台11上全部形成的板状的构造Ps之上形成新的粉体层(参照图1)。
另一方面,在图2的步骤S46中,在根据与表示三维物体的形状的三维数据对应的全部的剖面数据而形成有板状的构造Ps的情况下(步骤S46:是),CPU 210结束处理。此外,实现步骤S44~S48的处理的计算机200的CPU 210的功能部作为造型部218而在图1中示出。造型部218与三维造型装置100的控制部70一并实现步骤S44~S48的处理。
图5是表示在图2的步骤S44中根据剖面数据而使控制部70驱动头部50并将固化液向粉体层喷出时的处理的说明图。图5是表示对根据剖面数据而形成的板状的构造Ps进行俯视的状态的图。在图2的步骤S44中,CPU 210对于剖面数据表示的板状的构造Ps中的、构成最外周的双层量的构造部分P1的体素VL1,与剖面数据的外周的颜色的信息相应地、从喷嘴Nc、Nm、Ny喷出青色、品红色、黄色中的一种以上的固化液,构成板状的构造Ps。CPU 210对于剖面数据表示的板状的构造Ps中的、构成最外周的双层量的构造部分P1所围成的内侧的构造部分P2的体素VL2,从喷嘴Nt喷出透明的固化液,构成板状的构造Ps。
在相对于剖面数据表示的板状的构造Ps中的、最外周的双层量的体素VL1喷出固化液时,控制部70相对于喷出添加颜色的固化液的各压电元件而供给通过步骤S30来分配的驱动信号。
另一方面,CPU 210在相对于剖面数据表示的板状的构造Ps中的、最外周的双层量的体素VL1所围成的其他体素VL2而喷出固化液时,相对于喷出无色的固化液的各压电元件而供给未进行步骤S10~S30的调整的驱动信号。此外,也可以相对于喷出无色的固化液的各压电元件,在步骤S10~S30的调整之外,进行调整,使得板状的构造Ps的各位置处的Z方向的高度接近均匀。
图6是表示对作为三维物体的长方体进行造型的情况下的与长方体的最上层对应的剖面数据中的各体素与固化液的关系的说明图。在图2的步骤S44中,如上述那样,CPU210对于剖面数据表示的板状的构造Ps中的、最外周的双层量的体素VL1,与剖面数据的外周的颜色的信息相应地喷出青色、品红色、黄色的固化液而构成板状的构造Ps。因此,CPU210相对于与长方体的最上层对应的剖面数据以及与其下一层对应的剖面数据的各体素VL1,根据剖面数据的外周的颜色的信息,喷出青色、品红色、黄色的固化液,构成板状的构造Ps。此时,控制部70相对于喷出添加颜色的固化液的各压电元件,供给通过步骤S30来分配的驱动信号。相对于与作为三维物体的长方体的最下层对应的剖面数据以及与其上一层对应的剖面数据的各体素,喷出固化液的情况也是相同的。
根据以上说明的本实施方式,在喷出液滴的液滴喷出部中,即便在具有液滴的量的差别、各液滴的命中位置的差别的情况下,也能够使用具有各墨色的液滴,造型出在表面具有较少的浓淡不均、且是最初的假定那样的颜色的三维物体。
此外,本实施方式中的三维造型装置100与计算机200相当于“发明内容”中的“三维造型装置”。喷嘴Nc、Nm、Ny以及与各喷嘴对应的压电元件相当于“液滴喷出部”。造型工作台11相当于“支承部”。X方向相当于“第一方向”。Y方向相当于“第二方向”。计算机200的CPU210与三维造型装置100的控制部70相当于“控制部”。
B.第二实施方式:
图7是用于说明第二实施方式中的三维物体的造型的处理的流程图。
在第二实施方式中,头部50能够将大中小的彼此量不同的液滴从各喷嘴喷出。其结果是,在替代图2的步骤S44的处理的图7的步骤S45的处理中,在体素内喷出彼此量不同的三阶段的液滴。
另外,在第二实施方式中,不进行第一实施方式的图2的步骤S30的处理。然后,替代图2的步骤S42的处理而进行步骤S43的处理。在步骤S43中,在与图2的步骤S42中的剖面数据的生成相当的处理中,通过在每个喷嘴处改变相对于各颜色的浓度的灰度值分配的液滴的喷出率,由此进行减少印刷结果的浓度差这样的调整。第二实施方式的其他点与第一实施方式相同。
图8是表示在图7的步骤S45的处理中向各体素分配的墨色的灰度值与液滴的喷出率的图。横轴GV0是在某一体素中应表现的墨色的灰度值,纵轴是大中小任一种的液滴的喷出率(在左侧表示)以及对应的等级数据的值(在右侧表示)。在此,“喷出率”是表示从作为液滴喷出部的压电元件以及喷嘴应喷出液滴的比例(概率)的指令值。
在图8中,相对于应表现的墨色的灰度值的小液滴、中液滴、大液滴的喷出率分别由单点划线Ds、双点划线Dm、实线Dl表示。例如,在表示灰度值为56的区域时,仅将小液滴向该区域的87.5%的体素供给。在表现灰度值为128的区域时,仅将中液滴向该区域的100%的体素供给。然后,在灰度值为96时,向该区域的50%的体素供给小液滴,向50%的体素供给中液滴。
图9是表示在应表现的灰度值为56时应用抖动法而决定有无朝各体素供给液滴的方法的说明图。在此,假定与长方体的最上表面相当的剖面数据(参照图6)而说明处理内容。在抖动法中,首先,从剖面数据的体素中选择成为数据转换的对象的对象体素组。在此,与长方体的最上表面相当的剖面数据中的4行×4列的16个体素依次被选择。然后,对于被选择的对象体素组,依次进行使用了抖动矩阵DM的数据转换。
例如,在图9中左端所示那样的表现灰度值为56的区域时,如上所述,仅将小液滴向该区域的87.5%的体素供给(参照图8)。在图9中,在从左起第二个面板中表示小液滴的喷出率。在重新制作的小液滴用的等级数据Lds中,小液滴的灰度值为最大值255的87.5%即223。小液滴用的等级数据Lds表示在图9的中央。
然后,相对于制作出的小液滴用的等级数据Lds应用抖动矩阵。抖动矩阵DM在每个要素中具有用于进行是否供给液滴的判断的阈值。在对应的体素的灰度值为抖动矩阵DM的阈值以上的情况下,向该体素供给液滴。在对应的体素的灰度值小于阈值的情况下,向该体素不供给液滴。在本实施例中,各颜色的灰度值具有0至255的值,抖动矩阵DM是与对象体素组对应的4×4的矩阵。因此,抖动矩阵DM所具有的各阈值是15至255中的、将灰度值的范围0至255均等地16分割的值。进行小液滴用的等级数据Lds的各要素的灰度值与对应的抖动矩阵DM的阈值之间的比较,当决定有无供给各体素的液滴时,液滴的供给状态如图9的右端所示。
关于中液滴以及大液滴也进行相同的处理。此外,在表现灰度值为56的区域时,如上所述,仅供给小液滴(参照图8)。因此,中液滴以及大液滴的各喷出率为0,中液滴用的等级数据Ldm以及大液滴用的等级数据Ldl的各要素的灰度值也全部为0。其结果是,中液滴与大液滴没有向灰度值为56的区域的任何体素进行供给。
关于各体素的、由C、M、Y的灰度值(0~255)表示的剖面数据的颜色这样一来被转换为由C、M、Y的大中小液滴的供给的有无来表示的数据,应用于板状的构造Ps的生成(参照图7的步骤S45)。此外,在第二实施方式中,在步骤S40中,通过进行虚拟带印刷,形成板状的构造Ps。以上,假定与长方体的最上表面相当的剖面数据而说明了处理内容,但是关于其他的剖面数据,也可以对于外周部分的双层量的体素进行相同的处理(参照图5)。
在第二实施方式中,CPU 210首先进行将图8所示的墨色的灰度值转换为液滴的喷出率的处理,在图7的步骤S43中,如下所述地调整墨色的灰度值。
在通过进行虚拟带印刷而形成的板状的构造Ps中,对于与步骤S20中的浓度低于基准浓度范围的第一部分R1(参照图3)相当的区域,将墨色的灰度值预先转换为大于1的系数(例如为1.05)。该转换处理之前的灰度值在图8中由GV1表示。
此外,在板状的构造Ps中与第一部分R1相当的区域以及与第二部分R2相当的区域如下所述地能够确定。即,在板状的构造Ps的造型(图7的步骤S45)中预先确定对板状的构造Ps的各区域进行印刷的喷嘴。然后,判断上述各喷嘴是否与在步骤S10中对第一部分R1进行印刷的喷嘴相符。另外,判断上述各喷嘴是否与在步骤S10中对第二部分R2进行印刷的喷嘴相符。如此,在图7的步骤S43中,能够预先在板状的构造Ps中确定与第一部分R1相当的区域以及与第二部分R2相当的区域。
上述的灰度值的转换处理的结果在于,在转换前的灰度值GV1例如为243的情况下,在步骤S45中,以与灰度值GV0为255的情况相当的大中小液滴的频度进行液滴的喷出。即,在灰度值243中,记录成大液滴为100%的体素。其结果是,对于在根据转换前的灰度值而形成有板状的构造Ps的情况下浓度低于基准浓度范围的部分(参照图3的R1),调整液滴的喷出率,再现更高的浓度。
同样,在通过进行虚拟带印刷而形成的板状的构造Ps中,对于与步骤S20中的浓度高于基准浓度范围的第二部分R2(参照图3)相当的区域,将墨色的灰度值预先转换为1以下的系数(例如为0.95)。转换前的灰度值在图8中由GV2表示。上述的转换处理的结果在于,在转换前的灰度值GV2例如为255的情况下,在步骤S45中,以与灰度值GV0为242的情况相当的大中小液滴的频度进行液滴的喷出。其结果是,对于在根据转换前的灰度值而形成有板状的构造Ps的情况下浓度高于基准浓度范围的部分(参照图3的R2),调整液滴的喷出率,再现更低的浓度。
在图7的步骤S43中,进行以上那样的处理,其结果是,在指定了相同的浓度的情况下,对表示从形成第一部分R1的压电元件喷出液滴(例如小液滴)的比例的喷出率、以及表示将与该液滴对应的液滴(例如与所述小液滴对应的小液滴)从形成第二部分R2的压电元件喷出的比例的喷出率进行调整,使得通过各压电元件进行再现的颜色的浓度之差减小。进行以上说明的处理的是作为CPU 210的功能部的调整部216。
然后,在图7的步骤S45中,通过针对各墨色而根据由步骤S43生成的剖面数据来喷出大中小液滴,由此形成板状的构造Ps(参照图1)。
利用以上说明的第二实施方式,即便在喷出液滴的液滴喷出部处具有液滴的量的差别、各液滴的命中位置的差别的情况下,也能够使用具有各墨色的液滴,造型出在表面具有最初的假定那样的颜色的三维物体。
C.第三实施方式:
图10是表示第三实施方式中的三维造型装置的概略结构的说明图。第一实施方式以及第二实施方式的三维造型装置100通过相对于向造型部10内供给的粉体喷出固化液而造型三维物体。与此相对,第三实施方式的三维造型装置100a不使用粉体而仅通过含有树脂的固化液来造型三维物体。在第三实施例中,基于计算机200的CPU 210以及三维造型装置100a的控制部70来生成的剖面数据的生成、以及根据剖面数据来生成的液滴的打开(ON)/关闭(OFF)的数据的生成等数据处理是与第一实施方式的处理相同的处理。
三维造型装置100a具备造型部10、头部50、固化能量赋予部60、控制部70以及测色器80。造型部10与第一实施方式同样地具备造型工作台11、框体12与致动器13。但是,也可以省略框体12。在头部50上连接有罐体51。固化能量赋予部60是以沿X方向与头部50并排的方式相对于头部50固定的发光装置61。
三维造型装置100a成为从第一实施方式的三维造型装置100省略粉体供给部20、平坦化机构30与粉体回收部40而成的结构。三维造型装置100a的其他点与第一实施方式的三维造型装置100相同。作为这样的三维造型装置100a,除去形成粉体层的处理,也能够通过与第一实施方式的三维造型装置100相同的处理来造型三维物体。
在第三实施方式中,能够使用支承材料来造型三维物体。本实施方式中的支承材料是通过与使固化液固化的固化能量同等的固化能量进行固化的液体,且是能够在固化后暴露于水或规定的溶液而溶解并简单地除去的材料。若将支承材料朝向三维物体的轮廓的外侧喷出,则在造型与下层相比上层的剖面体的面积较大的形状的物体的情况下,能够利用下层的支承材料来支承该面积较大的部分。
第三实施方式的三维造型装置100在头部50分别具备用于喷出固化液与支承材料的喷嘴,并且在头部50上连接收容有固化液的罐体以及收容有支承材料的罐体。在本实施方式中,头部50在与喷出固化液的扫描相同的扫描中喷出支承材料。此外,头部50也能够在与喷出固化液的扫描不同的扫描中喷出支承材料。
在这样的样态下,也能够通过第一实施方式的图2的步骤S10~S30的处理,进行浓淡不均较少的印刷。
D.变形例:
D1.变形例1:
在上述实施方式中,喷出1色的固化液的喷嘴是沿着Y方向配置的1列的喷嘴。但是,喷出1色的固化液的喷嘴也能够是2列以上的喷嘴。另外,喷出1色的固化液的喷嘴也能够成为沿着Y方向呈锯齿状(之字形)配置的样态。即,能够设为如下样态:喷出1色的固化液的喷嘴包含在与喷出液滴且进行操作的方向不同的方向上彼此配置在不同位置的多个喷嘴。
D2.变形例2:
在上述实施方式中,在X方向以及Y方向上,不使造型工作台11移动,具备作为液滴喷出部的喷嘴以及压电元件的头部50通过扫描部52进行移动。另外,在Z方向上,不使头部50移动,作为支承部的造型工作台11通过致动器13进行移动。但是,也能够设为在彼此交叉的3方向上使液滴喷出部移动的样态。而且,也能够设为在彼此交叉的3方向上使支承部移动的样态。另外,也能够设为在彼此交叉的2方向上使支承部移动、并且在与上述2方向交叉的1方向上使液滴喷出部移动的样态。
此外,在上述实施方式中,具备作为液滴喷出部的喷嘴以及压电元件的头部50与作为支承部的造型工作台11在彼此正交的X、Y、Z方向上移动。但是,液滴喷出部与支承部相对移动的方向也可以不进行正交。但是,优选为彼此交叉的方向。
D3.变形例3:
在上述实施方式中,测色器80固定在具备作为液滴喷出部的喷嘴以及压电元件的头部50,与头部50一并通过扫描部52进行移动。但是,测色器也可以与液滴喷出部独立设置。但是,优选构成为相对于支承部能够向与液滴喷出部的1个以上的移动方向相同的1个以上的方向移动。另外,测色器也可以不设置为三维造型装置的一部分。但是,优选构成为能够对模型进行测色而向三维造型装置的控制部供给模型的第一部分与具有比第一部分浓度高的颜色的模型的第二部分的信息。
D4.变形例4:
在上述实施方式中,作为固化能量赋予部60的发光装置61相对于头部50而设于X方向的一方侧。但是,作为固化能量赋予部60的发光装置61也能够相对于头部50设于X方向的两侧。在这样的样态下,测色器80可以夹着固化能量赋予部60而设置在与头部50相反的一侧,也可以与头部50以及固化能量赋予部60独立地设置。
D5.变形例5:
在上述实施方式中,模型Pt0通过一层量的粉体与固化液来形成。但是,作为测色的对象的模型也能够通过其他样态来形成。即,也可以通过向在造型工作台11上配置的纸、树脂片等片状的构件上喷出固化液,从而形成模型。此外,在上述的样态下,片材优选具有与固化液的颜色不同的颜色(例如为白色)。
D6.变形例6:
在上述实施方式中,在图2以及图7的步骤S10中,模型通过虚拟带印刷来形成。但是,模型也可以通过其他印刷方法来形成。但是,模型优选通过与在根据剖面数据进行的板状的构造的生成中使用的印刷方法相同的扫描方法来生成。
D7.变形例7:
在上述实施方式中,对于印刷结果的浓度大于基准浓度的105%的压电元件以及印刷结果的浓度小于基准浓度的95%的压电元件,进行喷出的液滴的液量的调整。但是,成为进行喷出的液滴的液量的调整的对象的液滴喷出部也能够沿用其他基准进行选择。例如,也能够将印刷结果的浓度大于基准浓度的103%的液滴喷出部作为调整的对象。也能够将印刷结果的浓度小于基准浓度的97%的液滴喷出部作为调整的对象。即,能够设为对印刷结果的浓度不同的多个液滴喷出部中的、印刷结果的浓度较高的液滴喷出部与印刷结果的浓度较低的液滴喷出部中的至少一方进行调整的样态。
D8.变形例8:
在上述第一实施方式中,基于在控制部70的ROM中存储的驱动信号的数据,向形成比基准浓度浓的颜色的区域或者比基准浓度浅的颜色的区域的压电元件分配不同的驱动信号。但是,在对用于喷出向第一种液滴喷出部供给的一个液滴的信号以及用于喷出向进行更浓的印刷的第二种液滴喷出部供给的一个液滴的信号进行调整时,也能够采用其他方法。例如,在生成向第一种与第二种液滴喷出部供给的驱动信号时,也能够使用共用的驱动波形的数据,并且改变外加的驱动电压,由此使一方的驱动信号的变动幅度与另一方相比增大或者减小,生成不同的驱动信号。
D9.变形例9:
在上述实施方式中,对从形成第一部分R1的液滴喷出部喷出的每单位面积的液滴的液量与从形成第二部分R2的液滴喷出部喷出的每单位面积的液滴的液量这两者进行调整。但是,也能够设为对从形成第一部分R1的液滴喷出部喷出的每单位面积的液滴的液量进行调整、不对从形成第二部分R2的液滴喷出部喷出的每单位面积的液滴的液量进行调整的样态。另外,也能够不对从形成第一部分R1的液滴喷出部喷出的每单位面积的液滴的液量进行调整、而是对从形成第二部分R2的液滴喷出部喷出的每单位面积的液滴的液量进行调整的样态。
D10.变形例10:
在上述第一实施方式中,以使印刷结果的颜色的浓度差减少的方式调整的工序、即步骤S30在对物体进行造型的工序即S40之前进行。但是,以使印刷结果的颜色的浓度差减少的方式调整的工序也可以在对物体进行造型的处理的过程中进行。例如,也能够采用如下样态:反复实施在相对于剖面数据而进行减少印刷结果的颜色的浓度差那样的调整之后进行物体的造型这样的一系列的处理。
D11.变形例11:
在上述实施方式中,向造型的三维物体的最表面及其一个内侧的体素供给添加颜色的固化液的液滴。然后,向造型的三维物体的内部的体素供给没有添加颜色的固化液的液滴。但是,也能够设为在造型的三维物体的内部也供给添加颜色的固化液的液滴的样态。这样形成的三维物体成为在切断的情况下的切断面上也具备颜色以及模样。
D12.变形例12:
在上述第二实施方式中的三维物体的造型中,进行虚拟带印刷(参照图7的步骤S45)。但是,例如在第一、第三实施方式中也能够进行虚拟带印刷,也能够进行所谓的隔行印刷。另外,在各实施方式中也能够进行多路径印刷。
“隔行印刷”是如下的印刷方法:在一方向的扫描中,向沿该扫描方向并排的已经供给液滴的体素的线的间隙的体素的线供给液滴,并且对于重新供给液滴的区域,重新向沿该扫描方向并排的一条或多条体素的线供给液滴。“多路径印刷”是如下的印刷方法:对于沿一扫描方向并排的体素的线内的多个体素,由不同的液滴喷出部分担而供给液滴。
D13.变形例13:
在上述第二实施方式中,能够从作为液滴喷出部的压电元件以及喷嘴喷出大中小的3种类的液滴。但是,能够从液滴喷出部喷出的液滴的种类可以是1种类,也可以是4种类或5种类。另外,三维造型装置也能够具备可喷出的液滴的种类或大小不同的液滴喷出部。
D14.其它:
本发明不限于上述的实施方式或实施例、变形例,能够在不脱离其主旨的范围内由各种结构实现。例如,与在发明内容栏所记载的各形态中的技术特征对应的实施方式、实施例、变形例中的技术特征能够为了解决上述课题的一部分或者全部、或者为了实现上述效果的一部分或者全部而适当地进行替换、组合。另外,只要在说明书中没有说明该技术特征是必须的,则能够适当地削除。

Claims (10)

1.一种三维造型装置,其特征在于,通过喷出液滴对物体进行造型,
所述三维造型装置具备:
多个液滴喷出部,分别喷出液滴;
支承部,对由所述液滴构成的构造进行支承;
扫描部,使多个所述液滴喷出部相对于所述支承部在与所述液滴的喷出方向交叉的第一方向、以及与所述液滴的喷出方向以及所述第一方向交叉的第二方向上相对地移动;以及
控制部,对所述液滴喷出部、所述支承部以及所述扫描部进行控制,
所述控制部具备:
模型形成部,通过从多个所述液滴喷出部基于相同的基准信号喷出具有规定的相同的颜色的液滴,由此形成模型;
测色部,对所述模型进行测色,确定所述模型的第一部分以及具有比所述第一部分浓度高的颜色的所述模型的第二部分;
调整部,对从多个所述液滴喷出部中的形成所述第一部分的第一种液滴喷出部喷出的每单位面积的液滴的液量以及从多个所述液滴喷出部中的形成所述第二部分的第二种液滴喷出部喷出的每单位面积的液滴的液量中的至少一方进行调整,使得通过所述第一种液滴喷出部与第二种液滴喷出部再现的颜色的浓度之差减少;以及
造型部,通过反复进行从多个所述液滴喷出部基于表示物体的形状以及颜色的物体数据而喷出液滴并形成板状的构造的处理,由此在已经形成的板状的构造上重新形成板状的构造,对所述物体进行造型。
2.根据权利要求1所述的三维造型装置,其特征在于,
所述调整部在进行所述物体的造型之前,对朝所述第一种液滴喷出部供给的信号即用于喷出一个液滴的信号以及朝所述第二种液滴喷出部供给的信号即用于喷出一个液滴的信号中的至少一方进行调整,使得所述第一种液滴喷出部与第二种液滴喷出部中的一个液滴的喷出量之差减少。
3.根据权利要求2所述的三维造型装置,其特征在于,
所述调整部在对所述物体进行造型的处理中对朝所述第二种液滴喷出部供给的信号即用于喷出一个液滴的信号进行调整,以便喷出更少量的一个液滴。
4.根据权利要求1所述的三维造型装置,其特征在于,
所述调整部在指定了相同的浓度的情况下,对表示从所述第一种液滴喷出部喷出液滴的比例的喷出率以及表示与从所述第一种液滴喷出部喷出的所述液滴对应的液滴从所述第二种液滴喷出部喷出的比例的喷出率中的至少一方进行调整,使得通过所述第一种液滴喷出部与第二种液滴喷出部进行再现的颜色的浓度之差减少。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的三维造型装置,其特征在于,
所述造型部基于从所述物体数据生成的剖面数据、即表示所述物体的剖面的形状以及所述剖面的外周的颜色的剖面数据,从多个所述液滴喷出部喷出液滴,由此形成具有所述剖面的形状的所述板状的构造,
对于所述物体的多个剖面、即沿与所述剖面垂直的方向并排的不同的剖面,通过重复用于形成所述板状的构造的处理,从而重叠形成多个所述板状的构造,
形成所述板状的构造的处理包括:
通过根据所述调整从多个所述液滴喷出部喷出液滴,由此形成包括所述剖面的外周的第一构造部分的处理;以及
通过从与多个所述液滴喷出部不同的其他的多个液滴喷出部喷出不具有所述规定的颜色的液滴,由此形成被所述剖面的所述第一构造部分围成的第二构造部分的处理。
6.一种三维造型方法,其特征在于,通过喷出液滴来造型物体,
所述三维造型方法包括:
(a)通过从多个液滴喷出部基于相同的基准信号而喷出具有规定的相同的颜色的液滴,由此形成模型的工序;
(b)对所述模型进行测色,确定所述模型的第一部分以及具有比所述第一部分浓度高的颜色的所述模型的第二部分的工序;
(c)对从多个所述液滴喷出部中的形成所述第一部分的第一种液滴喷出部喷出的每单位面积的液滴的液量以及从多个所述液滴喷出部中的形成所述第二部分的第二种液滴喷出部喷出的每单位面积的液滴的液量中的至少一方进行调整,使得通过所述第一种液滴喷出部与第二种液滴喷出部再现的颜色的浓度之差减少的工序;以及
(d)通过反复进行从多个所述液滴喷出部基于表示物体的形状以及颜色的物体数据而喷出液滴并形成板状的构造的处理,由此在已经形成的板状的构造上重新形成板状的构造,对所述物体进行造型的工序。
7.根据权利要求6所述的三维造型方法,其特征在于,
所述工序(c)包括:
(c1)在所述工序(d)之前,对朝所述第一种液滴喷出部供给的信号即用于喷出一个液滴的信号以及朝所述第二种液滴喷出部供给的信号即用于喷出一个液滴的信号中的至少一方进行调整,使得所述第一种液滴喷出部与第二种液滴喷出部的一个液滴的喷出量之差减少的工序。
8.根据权利要求7所述的三维造型方法,其特征在于,
所述工序(c1)包括在对所述物体进行造型的处理中将朝所述第二种液滴喷出部供给的信号、即用于喷出一个液滴的信号调整为喷出更少量的一个液滴的工序。
9.根据权利要求6所述的三维造型方法,其特征在于,
所述工序(c)包括:在指定了相同的浓度的情况下,对表示从所述第一种液滴喷出部喷出液滴的比例的喷出率以及表示与从所述第一种液滴喷出部喷出的所述液滴对应的液滴从所述第二种液滴喷出部喷出的比例的喷出率中的至少一方进行调整,使得通过所述第一种液滴喷出部与第二种液滴喷出部再现的颜色的浓度之差减少的工序。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的三维造型方法,其特征在于,
所述工序(d)包括:
(d1)基于从所述物体数据生成的剖面数据、即表示所述物体的剖面的形状以及所述剖面的外周的颜色的剖面数据,从多个所述液滴喷出部喷出液滴,由此形成具有所述剖面的形状的所述板状的构造的工序;以及
(d2)对于所述物体的多个剖面、即在与所述剖面垂直的方向上并排的不同的剖面,通过反复进行所述工序(d1),重叠形成多个所述板状的构造的工序,
所述工序(d1)包括:
通过根据所述工序(c)的调整而从多个所述液滴喷出部喷出液滴,形成包括所述剖面的外周的第一构造部分的工序;以及
通过从与多个所述液滴喷出部不同的其他多个液滴喷出部喷出不具有所述规定的颜色的液滴,由此形成被所述剖面的所述第一构造部分围成的第二构造部分的工序。
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