CN113524689A - 梯度打印三维结构部件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及梯度打印三维结构部件。提供了用于将三维结构部件打印到基底上的方法。例如，提供了一种打印方法，包括接收关于三维结构部件的一组预定厚度(189)。该一组预定厚度(189)具有第一厚度(502)和第二厚度(504)。第一厚度(502)小于第二厚度(504)。该方法还包括指示打印装置(102)使用该一组预定厚度(189)打印三维结构部件的单层。该方法还包括将单层的第一部分打印到基底上，使得第一部分具有第一厚度(502)。该方法还包括将单层的第二部分打印到基底上，使得第二部分具有第二厚度(504)。

Description

梯度打印三维结构部件

本申请是申请日为2017年05月31日，申请号为201780034061.1，发明名称为“梯度打印三维结构部件”的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年5月31日提交的第62/343,757号美国临时专利申请的权益，该申请通过引用以其整体被并入本文。

背景

实施方案总体上涉及在诸如用于以下项的织物的基底上打印UV固化图形层：制造诸如衬衫、短裤、裤子、夹克、帽子(hats)或头套(caps)的服装制品，或者制造诸如跑步鞋、训练鞋、慢跑鞋、徒步旅行鞋、散步鞋、排球鞋、手球鞋、网球鞋、曲棍球鞋、篮球鞋的鞋类制品、和其他类似的鞋类制品的鞋面，以及制造诸如背包或帐篷的其他制品。

服装制品可以由编织或非编织的织物、或网状材料制成，或者可以由皮革、合成革制成，或由塑料材料制成。服装制品可以在服装制品的袖子、躯干、裤腿、或其他部分上具有诸如徽章(emblems)或标志(logos)之类的物品。服装制品也可以在例如肘部、肩部、和/或膝盖处具有耐磨、防水、或保护层。

打印机或绘图仪可以被编程为在织物或其他制品上沉积丙烯酸树脂油墨、聚氨酯油墨、TPU油墨或硅酮油墨或其他油墨的层。这样的打印机或绘图仪可以被编程为例如通过在第一方向上沿着轨迹移动打印头并且在与第一方向正交的第二方向上移动轨迹来覆盖织物的二维部分。其他打印机或绘图仪可以在第一方向上移动打印头，同时在与第一方向正交的第二方向上移动打印机平台，或者可以在保持打印头静止的同时在两个方向上移动打印平台。

本申请涉及一种将三维结构部件打印到基底上的方法，所述方法包括：

接收关于所述三维结构部件的一组预定厚度；

其中，所述一组预定厚度具有第一厚度和第二厚度，所述第一厚度小于所述第二厚度；

指示打印装置使用所述一组预定厚度打印所述三维结构部件的单层；

将所述单层的第一部分打印到所述基底上，使得所述第一部分具有所述第一厚度；和

将所述单层的第二部分打印到所述基底上，使得所述第二部分具有所述第二厚度。

在一种实施方案中，所述打印装置包括打印头组件，所述方法还包括：

在单程中在所述单层的所述第一部分和所述单层的所述第二部分之间移动所述打印头组件；和

其中，所述第一部分在所述单程期间被打印，以及其中，所述第二部分在所述单程期间被打印。

在一种实施方案中，打印所述单层的所述第一部分的步骤包括在所述单程期间将液态的打印材料从所述打印头组件分配到所述基底上；和

其中，打印所述单层的所述第二部分的步骤包括在所述单程期间将液态的所述打印材料从所述打印头组件分配到所述基底上。

在一种实施方案中，打印所述单层的所述第一部分的步骤包括在所述单程期间固化所述第一部分；和

其中，打印所述单层的所述第二部分的步骤包括在所述单程期间固化所述第二部分。

在一种实施方案中，在所述单程中在所述单层的所述第一部分和所述单层的所述第二部分之间移动所述打印头组件的步骤期间，在所述基底的上表面和所述打印头组件之间的间隔距离保持恒定。

在一种实施方案中，所述一组预定厚度包括第三厚度，所述方法还包括：

其中，所述第三厚度大于所述第二厚度；

将所述单层的第三部分打印到所述基底上，使得所述第三部分具有所述第三厚度；和

其中，所述第二部分被布置在所述第一部分和所述第三部分之间。

在一种实施方案中，所述单层的所述第一部分、所述单层的所述第二部分、和所述单层的所述第三部分共同形成具有平滑倾斜几何形状的上表面。

本申请还涉及一种将三维结构部件打印到基底上的方法，所述方法包括：

接收关于所述三维结构部件的一组预定厚度；

其中，所述一组预定厚度具有对应于所述基底的第一位置的第一厚度和对应于所述基底的第二位置的第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度；

指示打印装置使用所述一组预定厚度打印所述三维结构部件的一组层，所述一组层至少包括第一层和第二层；

使用所述一组预定厚度将所述三维结构部件的所述第一层直接打印到所述基底上；

其中，打印所述第一层包括将所述第一层打印成在所述基底的所述第一位置处具有所述第一厚度，并且其中，打印所述第一层包括将所述第一层打印成在所述基底的所述第二位置处具有所述第二厚度；

使用所述一组预定厚度将所述三维结构部件的所述第二层直接打印到所述第一层上；和

其中，打印所述第二层包括将所述第二层打印成在所述基底的所述第一位置处具有所述第一厚度，并且其中，打印所述第二层包括将所述第二层打印成在所述基底的所述第二位置处具有所述第二厚度。

在一种实施方案中，打印所述第二层是在打印所述第一层之后开始的。

在一种实施方案中，打印所述第一层包括将液态的打印材料分配到所述基底上并固化所述打印材料，使得所述第一层在所述基底的所述第一位置处具有所述第一厚度，并且所述第一层在所述基底的所述第二位置处具有所述第二厚度；和

其中，打印所述第二层是在固化所述打印材料之后开始的。

在一种实施方案中，在打印所述第一层的步骤期间，在所述基底和所述打印装置的打印头组件之间的间隔距离保持恒定；和

其中，所述三维结构部件的所述一组层在所述基底的所述第二位置处具有小于所述间隔距离的组合厚度。

在一种实施方案中，所述三维结构部件的所述一组层在所述基底的所述第一位置处具有大于所述间隔距离的组合厚度。

在一种实施方案中，在所述基底的所述第一位置处的所述第一层比在所述基底的所述第二位置处的所述第二层从所述基底延伸更远。

在一种实施方案中，所述第二层被直接打印到所述第一层的第一上表面上；和

其中，所述第二层覆盖所述第一上表面的至少一部分。

本申请还涉及一种将三维结构部件打印到基底上的方法，所述方法包括：

接收关于所述三维结构部件的一组预定厚度；

指示打印装置将所述三维结构部件的一组层打印到所述基底上；

使用所述一组预定厚度将所述三维结构部件打印到所述基底上，以形成一组打印的层；

其中，打印所述三维结构部件包括将所述一组层中的第一层直接打印到所述基底上，并且其中，在将所述一组层中的所述第一层直接打印到所述基底上的步骤期间，在所述基底和所述打印装置的打印头组件之间的间隔距离保持恒定；

其中，所述一组打印的层包括所述三维结构部件的暴露表面，所述暴露表面包括高区、中间区和矮区；

其中，所述中间区邻接所述高区，并且其中，所述中间区邻接所述矮区；

其中，在所述暴露表面的所述高区和所述暴露表面的所述矮区之间的高度差大于所述间隔距离；和

其中，所述暴露表面的所述中间区具有平滑倾斜的几何形状。

在一种实施方案中，打印所述三维结构部件包括通过将液态的打印材料分配到所述基底上并固化所述打印材料以将所述打印材料从所述液态转变为固态来形成所述一组层中的每一层。

在一种实施方案中，将所述液态的所述打印材料分配到所述基底上包括基于所述一组预定厚度分配一定量的所述打印材料。

在一种实施方案中，在平行于所述暴露表面的所述中间区的平面和平行于所述基底的平面之间形成的角度在15度和75度之间。

在一种实施方案中，所述中间区是平面的。

在一种实施方案中，所述中间区是异形的。

在一种实施方案中，所述矮区具有小于所述间隔距离的厚度。

本公开还涉及一种将三维结构部件打印到基底上的方法，所述方法包括：

接收关于具有打印的区的所述三维结构部件的一组预定厚度，其中，每个厚度对应于选定专色的不同百分比，并且其中，根据用于打印任意打印的区的选定专色的百分比来确定关于该打印的区的目标厚度；

其中，所述一组预定厚度具有第一厚度和第二厚度，所述第一厚度小于所述第二厚度；

指示打印装置使用所述一组预定厚度打印所述三维结构部件的单层；

将所述单层的第一部分打印到所述基底上，使得所述第一部分具有所述第一厚度；和

将所述单层的第二部分打印到所述基底上，使得所述第二部分具有所述第二厚度。

附图简述

参考以下附图和描述可更好地理解实施方案。附图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在图示实施方案的原理上。此外，在附图中，相似的参考数字在所有不同的视图中指示对应的部分。

图1示出了根据示例性实施方案的打印系统的示意图；

图2示出了根据示例性实施方案的打印装置的一部分的透视图；

图3示出了根据示例性实施方案的用于打印具有厚度变化的单层的三维结构部件的过程的框图；

图4示出了根据示例性实施方案的图1中的打印系统接收基底的示意图；

图5示出了根据示例性实施方案的图4中的打印系统接收一组预定厚度的示意图；

图6示出了根据示例性实施方案的、将打印材料分配到图4中的基底上以形成单层的第一部分的示意图；

图7示出了根据示例性实施方案的、将打印材料分配到图4中的基底上以形成单层的第二部分的示意图；

图8示出了根据示例性实施方案的、将打印材料分配到图4中的基底上以形成单层的第三部分的示意图；

图9示出了根据示例性实施方案的被打印到图4中的基底上的三维结构部件的示例性单层；

图10示出了根据示例性实施方案的用于打印具有多层的三维结构部件的过程的框图；

图11示出了根据示例性实施方案的图1中的打印系统接收基底并接收一组预定厚度的示意图；

图12示出了根据示例性实施方案的、将打印材料分配到图11中的基底上以形成第一层的示意图；

图13示出了根据示例性实施方案的、图12中的第一层；

图14示出了根据示例性实施方案的定位打印系统的打印头组件以用于将第二层打印到图12中的第一层上；

图15示出了根据示例性实施方案的、将打印材料分配到图12中的第一层上以形成第二层的示意图；

图16示出了根据示例性实施方案的、图15中的第二层；

图17示出了根据示例性实施方案的用于打印具有多层的三维结构部件以形成具有平滑斜率的三维结构部件的过程的框图；

图18示出了根据示例性实施方案的图1中的打印系统接收基底并接收一组预定厚度的示意图；

图19示出了根据示例性实施方案的、将打印材料分配到图18中的基底上以形成第一层的示意图；

图20示出了根据示例性实施方案的图19中的第一层以及定位打印系统的打印头组件以用于将第二层打印到图19中的第一层上；

图21示出了根据示例性实施方案的、将打印材料分配到图19中的第一层上以形成第二层的示意图；

图22示出了根据示例性实施方案的、图21中的第二层；

图23示出了将专色(spot color)和厚度相关联的表格；

图24是根据实施方案的使用一组专色百分比打印的一组层的放大示意图；

图25是根据实施方案的使用一组专色百分比打印的一组层的示意图；

图26是用于生成和使用用于打印的校正专色表的过程的示意图；和

图27是示出用于获得期望目标厚度的调整后的专色百分比的表格的示意图。

详细描述

为了清楚起见，本文中的详细描述描述了某些示例性实施方案，但本申请中公开内容可以被应用于用于制造包括本文中描述的和在权利要求中叙述的特征的任何适当的组合的制品的任何方法。特别地，尽管下面的详细描述描述了某些示例性实施方案，但是应当理解，其他实施方案可以用于制造其他鞋类制品或服装制品。

如本文所使用的，术语“打印装置”、“打印机”、“绘图仪”、“3D打印机”、“三维打印系统”、或“3D打印系统”可以指可以将多个层打印到织物、鞋类制品、服装制品或其他制品上的任何类型的系统，包括例如符号和图形打印机。打印机可以使用任何合适类型的UV固化油墨，其包括丙烯酸树脂油墨、聚氨酯油墨、TPU油墨或硅酮油墨，或任何其他合适的油墨。

在一个方面，提供了一种将三维结构部件打印到基底上的方法。该方法包括接收关于三维结构部件的一组预定厚度。该一组预定厚度具有第一厚度和第二厚度。第一厚度大于第二厚度。该方法包括指示打印装置使用该一组预定厚度打印对于三维结构部件的单层。该方法包括将单层的第一部分打印到基底上，使得第一部分具有第一厚度。该方法包括将单层的第二部分打印到基底上，使得第二部分具有第二厚度。

在另一个方面，提供了一种将三维结构部件打印到基底上的方法。该方法包括接收关于三维结构部件的一组预定厚度。该一组预定厚度具有对应于基底的第一位置的第一厚度和对应于基底的第二位置的第二厚度。第一厚度大于第二厚度。该方法包括指示打印装置使用该一组预定厚度打印三维结构部件的一组层。该一组层至少包括第一层和第二层。该方法包括使用该一组预定厚度将三维结构部件的第一层直接打印到基底上。打印第一层包括打印第一层以在基底的第一位置处具有第一厚度。打印第一层包括打印第一层以在基底的第二位置处具有第二厚度。该方法包括使用该一组预定厚度将三维结构部件的第二层直接打印到第一层上。打印第二层包括打印第二层以在基底的第一位置处具有第一厚度。打印第二层包括打印第二层以在基底的第二位置处具有第二厚度。

在另一个方面，提供了一种将三维结构部件打印到基底上的方法。该方法包括接收关于三维结构部件的一组预定厚度。该方法包括指示打印装置将三维结构部件的一组层打印到基底上。该方法包括使用该一组预定厚度将三维结构部件打印到基底上，以形成一组打印的层。打印三维结构部件包括将该一组层中的第一层直接打印到基底上。在将该一组层中的第一层直接打印到基底上的步骤期间，在基底和打印装置的打印头组件之间的间隔距离保持恒定。一组打印的层包括三维结构部件的暴露表面。暴露表面包括高区、中间区、和矮区。中间区邻接高区。中间区邻接矮区。在暴露表面的高区和暴露表面的矮区之间的高度差大于间隔距离。暴露表面的中间区具有平滑倾斜的几何形状。

在查看了以下附图和详细描述之后，实施方案的其他系统、方法、特征和优点对于本领域的普通技术人员将是明显的或将变得明显。意图是，所有这样的额外的系统、方法、特征和优点都被包括在本描述内，并且该概述在本实施方案的范围内。

尽管本文中的附图和文本描述仅描述了在它们可以被用在某些鞋类制品或某些服装制品上时的实施方案，但是本文中的描述也可以应用于其它鞋类制品和/或其它服装制品，例如包括诸如跑步鞋、训练鞋、慢跑鞋、徒步旅行鞋、散步鞋、排球鞋、手球鞋、网球鞋、长曲棍球鞋、篮球鞋的鞋类制品及其他类似的鞋类制品，或者诸如短裤、衬衫、运动衫、夹克、裤子、手套、腕带、头带、臂带、帽子或头套的服装制品，以及该描述也可应用于诸如背包或帐篷的其它制品。

图1是三维打印系统100(也简称为打印系统100)的实施方案的示意图。打印系统的一些实施方案可以包括在打印系统的不同装置之间分配一个或更多个功能的设置(provision)。如所示，打印系统100可以包括打印装置102、计算系统104、和网络106。在其他实施方案中，打印系统可以是单个装置或部件(未示出)。

打印装置的一些实施方案可以包括允许彩色打印的设置。在一些实施方案中，打印系统可以使用CMYK打印。在其他实施方案中，可以使用另一种合适的打印方法进行彩色打印。

在使用CMYK打印进行彩色打印的实施方案中，可以使用任何合适的装置、协议、标准、和方法来促使彩色打印。如本文所用，“CMYK”可以指彩色打印中使用的四种颜料：青色颜料为“C”，品红色颜料为“M”，黄色颜料为“Y”，关键颜料(key pigment)为“K”。在某些情况下，关键颜料可以是黑色颜料。使用CMYK打印的打印装置的示例被公开于Miller的在2015年1月1日公布的题为“Additive Color Printing”的公开号为2015-0002567的美国专利(提交于2013年6月26日的申请号为13/927,551的美国专利)，该申请通过引用并入本文，并在下文中被称为“彩色打印”申请。在一些实施方案中，打印系统100可以包括在彩色打印申请中公开的系统、部件、装置和方法的一个或更多个特征，以促使彩色打印。例如，打印装置可以被构造为通过将包括一种或更多种颜料的打印材料的微滴分配到基底上来打印图像。如本文所使用的，微滴可以指任何合适体积的打印材料。例如，微滴可以是1毫升的打印材料。在其他实施方案中，打印系统可以使用其他系统、部件、装置和方法。

在打印系统包括将一个或更多个功能分配在打印系统的不同装置之中的设置的实施方案下，可以使用任何合适的划分。在一些实施方案中，打印系统100可以包括控制和/或接收来自打印装置102的信息的设置。这些设置可以包括计算系统104和网络106。通常，术语“计算系统”是指单个计算机的计算资源、单个计算机的计算资源的一部分、和/或彼此通信的两个或更多个计算机。这些资源中的任一个可以由一个或更多个人类使用者进行操作。在一些实施方案中，计算系统104可以包括一个或更多个服务器。在一些实施方案中，打印服务器可主要负责控制打印装置102和/或与打印装置102通信，而单独的计算机(例如，台式机、笔记本电脑、或平板电脑)可促进与使用者的交互。计算系统104还可以包括一个或更多个存储装置，该一个或更多个存储装置包括但不限于磁存储装置、光存储装置、磁光存储装置和/或存储器(包括易失性存储器和非易失性存储器)。

在一些实施方案中，可以使用任何合适的硬件或硬件系统来促使控制和/或接收来自打印装置102的信息的设置。在其中使用计算系统的一些实施方案中，计算系统104可以包括中央处理装置185、查看界面186(例如，监视器或屏幕)、输入装置187(例如，键盘和鼠标)以及用于产生用于打印三维结构部件的一组预定厚度189的软件。如本文所使用的，一组预定厚度可以包括任何合适的信息，以便于形成具有由该一组预定厚度表示的形状的三维结构部件。由一组预定厚度表示的形状的示例可以包括圆柱体、圆锥体、立方体、球体等。在一些情况下，该一组预定厚度可以针对特定客户个性化。在其他实施方案中，可以使用其他形式的硬件系统。

一般来说，任何合适的信息都可以被用来便于提供用于设计关于三维结构部件的一组预定厚度的软件。在至少一些实施方案中，用于设计打印结构的一组预定厚度的软件不仅可以包括关于结构的几何形状的信息，而且可以包括与打印部件的各个部分所需的材料相关的信息。在其他实施方案中，可以使用不同的信息。

一般来说，任何合适的设计结构可以被用于将设计转变成可以被打印装置102(或与打印装置102通信的相关打印服务器)解译的信息。在一些实施方案中，打印系统100可以如下操作以提供使用三维打印或附加的过程形成的一个或更多个部件。计算系统104可以用于设计结构。这可以使用一些类型的CAD软件或其它类型的软件来实现。然后，该设计可以被转变成可以被打印装置102(或与打印装置102通信的相关打印服务器)解译的信息。在一些实施方案中，设计可以被转换成三维可打印文件，诸如立体光刻(stereolithography)文件(STL文件)；在其他情况下，设计可以被转换成不同的设计部件。

在打印系统包括将一个或更多个功能分配在打印系统100的不同装置之间的设置的一些实施方案中，可以使用任何合适的协议、格式和方法来促进在打印系统100的装置之间的通信。在一些实施方案中，这些通信使用网络106进行。在其他情况下，这些通信可以在打印系统100的装置之间直接进行。

在一些实施方案中，网络可以使用促进在计算系统104和打印装置102之间进行信息交换的任何有线或无线设置。在一些实施方案中，网络106还可以包括各种部件，诸如网络接口控制器、中继器、集线器、网桥、交换机、路由器、调制解调器和防火墙。在一些实施方案中，网络106可以是促使在打印系统100的两个或更多个系统、装置、和/或部件之间进行无线通信的无线网络。无线网络的示例包括但不限于：无线个域网络(包括例如蓝牙)、无线局域网络(包括利用IEEE802.11WLAN标准的网络)、无线网状网络、移动装置网络以及其它种类的无线网络。在其他情况下，网络106可以是有线网络，包括其信号通过双绞线(twister pair wires)、同轴电缆和光纤促进的网络。在另外的其他情况下，可以使用有线和无线的网络和/或连接的组合。

打印系统的一些实施方案可以包括允许打印结构直接被打印到一个或更多个制品上的设置。术语“制品”旨在包括鞋类制品(例如鞋)和服装制品(例如衬衫、裤子等)两者。如贯穿本公开所使用的，术语“鞋类制品”和“鞋类”包括任何鞋类和与鞋类相关的任何材料，包括鞋面，并且还可以适用于各种运动鞋类型，包括棒球鞋、篮球鞋、交叉训练鞋、自行车鞋、橄榄球鞋、网球鞋、足球鞋、和登山靴。如本文所使用的，术语“鞋类制品”和“鞋类”还包括通常被认为是非运动的、正式或装饰性的鞋类类型，包括礼服鞋、休闲鞋、凉鞋、拖鞋、船鞋、和工作靴。

尽管所公开的实施方案是在鞋类制品的背景下进行描述的，但是各种实施方案还可以同样地适用于包括三维打印的任何衣服、服装、或装备的制品。例如，各种实施方案可以适用于帽子、头套、衬衫、运动衫、夹克、袜子、短裤、裤子、内衣、运动支撑衣服、手套、腕带/臂带、袖子、头带、任何针织材料、任何编织材料、任何非编织材料、运动装备等。因此，如本文所使用的，术语“服装制品”可以指任何服装或衣服，包括任何鞋类制品、以及帽子、头套、衬衫、、运动衫、夹克、袜子、短裤、裤子、内衣、运动支撑衣服、手套、腕带/臂带、袖子、头带、任何针织材料、任何编织材料、任何非编织材料等。

参考图1，其示出了包括一组制品130的实施方案，在其他实施方案中，可以使用不同的制品。如所示，一组制品130包括鞋类制品132、护胫134、和服装制品136。在其它实施方案中，一组制品130可以是不同的。

一般来说，制品的任何合适的表面可以被用作接收三维对象的基底。在一些实施方案中，制品包括处于扁平构造的表面。参考图1，护胫134可以具有处于扁平构造的前表面和/或后表面。在另一示例中，服装制品136可以具有处于扁平构造的前表面和/或后表面。在其他实施方案中，制品可以包括具有三维构造的表面。例如，鞋类制品132的侧表面可以具有三维构造。在另一示例中，护胫134的顶表面可以具有三维构造。在其他实施方案中，打印装置和/或打印系统可以向其他表面上进行打印。

打印系统的一些实施方案可以包括允许直接打印到制品上的设置。在其他情况下，三维结构部件首先被打印到释放层(release layer)上，且然后被转移到制品上。

在一些实施方案中，可以使用任何合适的材料来形成便于制品的使用的制品。在一些实施方案中，打印装置102可以能够打印到各种材料(例如纺织品、天然织物、合成织物、针织物、编织材料、非编织材料、网状物、皮革、合成皮革、聚合物、橡胶、和泡沫、或它们的任何组合)的表面上，而不需要置于基底和打印材料的底部之间的释放层，并且不需要在其上进行打印的完全或接近完全平坦的基底表面。

在一些实施方案中，制品可以是可定制的。如本文所使用的，可定制制品可以被预处理且未完成。参考图1，鞋类制品132的处理可以包括切割特定形状的鞋面和/或处理鞋面以提高用作鞋类的耐用性。在一些示例中，鞋面可以被折叠并被附接到鞋底。在其他示例中，鞋面可以是平坦的构造(参见图2)。在图1的示例中，鞋类制品132可能没有完成大规模生产设计。相反，鞋类制品132可以适合用于利用针对特定客户的个性化三维结构部件的精整加工。

打印装置的一些实施方案可以包括允许打印头组件跨越基底移动以促进将特征(诸如图像、图形、设计、和文本)打印到基底上的设置。在一些实施方案中，打印装置可以沿着基底移动打印头组件。在其他实施方案中，打印装置可以相对于打印头组件移动基底。

在打印装置移动打印头组件的实施方案中，打印装置可以在平行于任意合适数量的轴线的方向上移动打印头组件。在一些实施方案中，打印装置可以沿着打印表面移动打印头组件。参考图1，打印装置102可以沿着基底160移动打印头组件140，以促使到基底160上的打印。在示例中，打印装置102可平行于第一轴线156和/或平行于第二轴线158移动打印头组件140。如所示，第一轴线156可平行于基底160和/或垂直于第二轴线158延伸。在该示例中，第二轴线158可以平行于基底160和/或垂直于第一轴线156延伸。在一些实施方案中，打印装置可以升高或降低打印头组件。参考图1，打印装置102可以沿着第三轴线154升高或降低打印头组件140。如所示，第三轴线154可以正交于基底160并且垂直于第一轴线156和/或第二轴线158。在其他实施方案中，打印装置可以相对于基底不同地移动打印头组件。

在打印装置移动基底的实施方案中，打印装置可以在平行于任意合适数量的轴线的方向上移动基底。在一些实施方案中，打印装置可以相对于打印头组件水平地移动基底。参考图1，打印装置102可以平行于第一轴线156和/或平行于第二轴线158移动基底160。在一些实施方案中，打印装置可以相对于打印头组件竖直地移动基底。参考图1，打印装置102可以在平行于第三轴线154的方向上相对于打印头组件140升高或降低基底160。在其他实施方案中，打印装置可以相对于打印头组件不同地移动基底。

在一些实施方案中，打印头组件可以沿着连续打印路径移动，以便于将单层打印到基底的整个表面上。参考图2，打印装置102可以沿着连续打印路径202打印。在示例中，打印头组件140最初可以被定位在基底160的左边缘210处和在基底160的上边缘214处。在该示例中，打印头组件140可以沿着第二轴线158的一个方向(例如，向右)相对于基底移动，直到打印头组件140被定位在右侧边缘212处。在该示例中，打印头组件140随后可以沿着第一轴线156的一个方向(例如，向下)朝向基底160的下边缘216相对于基底移动，并且然后沿着第二轴线158的另一个方向(例如，向左)相对于基底160移动，直到打印头组件140被定位于左边缘210处。以这种方式，打印头组件140可以连续地将打印材料分配到基底160的整个上表面上。在其他实施方案中，打印头可以不同地沿着基底移动，以便于在基底的整个表面上打印。

打印装置的一些实施方案可以包括允许打印头组件在沿轴线的两个方向上打印以促使沿连续打印路径打印的设置。在一些实施方案中，打印头组件可以包括用于沿平行于轴线的一个方向(例如，向右)进行打印的固化装置和用于沿平行于轴线的另一个方向(例如，向左)打印的固化装置。参考图2，打印头组件140可以包括固化装置220，当打印头组件沿着平行于第二轴线158的一个方向(例如，向右)移动时，固化装置220可以发射紫外光224。在该示例中，打印头组件140可以包括固化装置222，当打印头组件沿着平行于第二轴线158的另一方向(例如，向左)移动时，固化装置222可以发射紫外光226。在其他实施方案中，可以使用单个固化装置，或者可以使用两个以上的固化装置，来促使沿着连续打印路径的打印。

图3示出了根据示例性实施方案的用于将三维结构部件打印到基底上的过程的框图。图3的各个步骤可以参考图4-9进行讨论。在一些实施方案中，图3中的步骤使用CMYK打印。在一些实施方案中，图3中的步骤可以使用连续打印路径。在其他情况下，可以使用其他方法、技术、和/或过程。在一些实施方案中，图3中的步骤可以使用图1中所图示的系统来实现。在其他情况下，可以使用其他系统和/或装置。应当理解的是，可以使用额外的和/或更少的步骤。图4-9中所图示的过程仅用于说明目的。

在一些实施方案中，如在步骤302中(见图3)，可以提供基底以接收三维结构部件。在一些实施方案中，基底可以手动提供。参考图4，人类使用者可以将基底410放置到打印装置102的平台420上，以允许打印装置102直接打印到基底410上。如所示，基底可以是用于鞋类制品的鞋面。应该理解的是，基底可以是如前所述的其它制品。在其他实施方案中，基底可以是自动提供。例如，可以使用将基底410(或其他的衬底)放置到打印装置102上的一个或更多个装载器(未示出)来自动将基底410放置到打印装置102上。

一些实施方案通过促使从一组基底中选择基底来允许定制制品。参考图4，人类使用者可以使用输入装置(例如键盘和鼠标)187选择在第一鞋面样式432、第二鞋面样式434、或第三鞋面样式436上打印。在该示例中，第一鞋面样式432可以具有对应的第一鞋面供应402，第二鞋面样式434可以具有对应的第二鞋面供应404，并且第三鞋面样式436可以具有对应的第三鞋面供应406。在该示例中，基底410可以根据第一鞋面样式432的选择从第一鞋面供应402中选择。在其他实施方案中，可以使用其他方法来允许制品的定制。

在一些实施方案中，如在步骤304中(见图3)，可以提供用于三维结构部件的一组预定厚度。在一些实施方案中，该一组预定厚度可以由人类使用者提供。参考图5，诸如客户或设计者的人类使用者可以使用计算系统104根据个人偏好生成一组预定厚度189。应当理解的是，在一些实施方案中，该一组预定厚度的至少一部分可以由计算装置自动生成。在该示例中，计算系统104可以向打印装置102传输一组预定厚度189，打印装置102可以本地连接到计算系统104，或者可以使用网络106远程连接到计算系统104。在其他实施方案中，该一组预定厚度可以被不同地提供。

一般来说，该一组预定厚度可以具有任何合适数量的厚度来表示三维结构部件的形状。在一些实施方案中，该一组预定厚度可包括两个厚度。参考图5，一组预定厚度189可包括第一厚度502和第二厚度504。如所示，第一厚度502可以小于第二厚度504。在其他情况下，第二厚度可以小于或等于第一厚度(未示出)。在一些实施方案中，该一组预定厚度可任选地包括两个以上的厚度。参考图5，一组预定厚度189可以可选地包括第三厚度506。在其他实施方案中，该一组预定厚度可以具有三个以上的厚度。

在一些实施方案中，如在步骤306中(见图3)，可以指示打印装置，使用该一组预定厚度来打印三维结构部件的单层。指令可以是任何合适的格式和/或使用任何合适的拓扑。在一些实施方案中，该一组预定厚度可以被转换成三维可打印文件，诸如立体光刻文件(STL文件)；在其他情况下，该一组预定厚度可以被转换成不同的设计结构。在一些实施方案中，一组预定厚度可以使用数字图像或图像文件。例如，一组预定厚度可以是使用光栅格式、矢量格式、复合格式、和/或立体格式的图像文件。光栅格式的示例可以包括联合摄影专家组(JPEG)、标记图像文件格式(TIFF)、图形交换格式(GIF)、位图图像文件(BMP)、便携式网络图形(PNG)等。矢量格式的示例可以包括计算机图形元文件(CGM)、Gerber格式(GERBER)、可缩放矢量图形(SVG)等。复合格式的示例可以包括便携式文档格式(PDF)、封装的PostScript、PostScript等。立体格式的示例可以包括JPEG立体(JPS)、便携式网络图形(PSN)等。应当理解的是，一些图像文件可以支持多层，使得多组预定厚度可以被存储在单个图像文件中。在其他实施方案中，指令可以是不同的。

在一些实施方案中，如在步骤308中(见图3)，可以将用于三维结构部件的单层的第一部分打印到基底上，使得第一部分具有第一厚度。参考图6，打印装置102可以将液态的打印材料602分配到基底410上。在该示例中，固化装置220可以将紫外光604发射到基底410上，以固化单层620的第一部分610。在其他实施方案中，第一部分可以被不同地打印。

在一些实施方案中，打印装置可以以单程移动打印头组件，以用于打印单层的不同部分。参考图6-7，打印装置102可以在第一部分610和第二部分720之间以单程630移动打印头组件140。在该示例中，单程可以从左边缘210到右边缘212。在其他情况下，单程可以从右边缘到左边缘(未示出)。在其他实施方案中，打印装置可以使用多道次(未示出)打印单层的第一部分。

在一些实施方案中，在以单程移动打印头组件的步骤期间，在基底的上表面和打印头组件之间的间隔距离可以保持恒定。参考图6，打印装置102可以平行于上表面636移动打印头组件140，使得在上表面636和打印头组件140之间的间隔距离634在单程630期间保持恒定。在其他实施方案中，间隔距离可以在单程移动打印头组件的步骤期间变化(未示出)。

一般来说，在基底的上表面和打印头组件之间的间隔距离可以是任何合适的距离。在一些实施方案中，间隔距离可以是对应于打印装置的预定打印参数。在一些实施方案中，间隔距离可以是由人类使用者确定的设计参数。例如，间隔距离可以是获得期望的表面轮廓的打印步长。在一些实施方案中，间隔距离可以由软件自动确定。例如，间隔距离可以是根据接收的表面轮廓确定的打印步长。

在一些实施方案中，打印装置可以在单程期间打印单层的第一部分。在一些实施方案中，打印单层的第一部分可以包括在单程期间将液态的打印材料从打印头组件分配到基底上。参考图6，打印头组件140可以在单程630期间将液态的打印材料602从打印头组件140分配到基底410上。在一些实施方案中，打印单层的第一部分可以包括在单程期间固化单层的第一部分。参考图6，打印头组件140可在单程630期间将紫外光604发射到基底410上，以固化单层620的第一部分610。在其他实施方案中，打印装置可以使用附加的和/或更少的步骤打印单层的第一部分。

在一些实施方案中，在打印单层的第一部分的步骤期间，在基底的上表面和打印头组件之间的间隔距离可以保持恒定。参考图6，打印头组件140可以使用在上表面636和打印头组件140之间的间隔距离634来分配打印材料602。在该示例中，固化装置220可以将紫外光604发射到基底410上，以使用间隔距离634固化单层620的第一部分610。在其它实施方案中，间隔距离可以在打印单层的第一部分的步骤期间变化(未示出)。

在一些实施方案中，如在步骤310中(见图3)，可以将用于三维结构部件的单层的第二部分打印到基底上，使得第二部分具有第二厚度。参考图7，打印装置102可以将液态的打印材料702分配到基底410上。在该示例中，固化装置220可以将紫外光704发射到基底410上，以固化单层620的第二部分720。在其他实施方案中，第二部分可以被不同地打印。

在一些实施方案中，打印装置可以在单程期间打印单层的第二部分。在一些实施方案中，打印单层的第二部分可以包括在单程期间将液态的打印材料从打印头组件分配到基底上。参考图7，打印头组件140可以在单程630期间将液态的打印材料702从打印头组件140分配到基底410上。在一些实施方案中，打印单层的第二部分可以包括在单程期间固化单层的第二部分。参考图7，打印头组件140可在单程630期间将紫外光704发射到基底410上，以固化单层620的第二部分720。在其他实施方案中，打印装置可以使用附加的和/或更少的步骤打印单层的第二部分。

在一些实施方案中，打印装置可以基于该一组预定厚度打印一定量的打印材料。参考图6-7，打印装置102可以通过相比于第二部分720分配更小体积的打印材料用于第一部分610来将第一部分610打印成比第二部分720更矮的高度。在该示例中，打印装置102可以分配打印材料602来打印第一部分610，该打印材料602具有比用于打印第二部分720的打印材料702小的体积。也就是说，可以选择用于打印一层的一部分的打印材料的体积，以达到一组预定厚度的高度。在其他实施方案中，打印装置可以使用不同的方法打印单层的不同厚度。

在一些实施方案中，在打印单层的第二部分的步骤期间，在基底的上表面和打印头组件之间的间隔距离可以保持恒定。参考图7，打印头组件140可以使用在上表面636和打印头组件140之间的间隔距离634来分配打印材料702。在该示例中，固化装置220可以将紫外光704发射到基底410上，以使用间隔距离634固化单层620的第二部分720。在其它实施方案中，间隔距离可以在打印单层的第二部分的步骤期间变化(未示出)。

一般来说，可以将任何合适数量的部分打印到基底上，以实现用于三维结构部件的单层的任何合适形状。在一些实施方案中，这样的形状可以具有阶梯形表面(见图16)。在一些实施方案中，这样的形状可以具有带有线性斜率的表面，例如三维结构部件的厚度的恒定增加或减少(见图21)。在一些实施方案中，这样的形状可以具有带有非线性斜率的表面，例如厚度变化率的逐渐增加或减小(见图9)。

在一些实施方案中，用于三维结构部件的单层的第三部分可以可选地被打印到基底上，使得第三部分具有该一组预定厚度中的第三厚度。参考图8，打印装置102可以将液态的打印材料802分配到基底410上。在该示例中，固化装置220可以将紫外光804发射到基底410上，以固化单层620的第三部分830。应当理解的是，可以使用单层的额外的或更少数量的部分来形成任何合适的形状。在其他实施方案中，第三部分可以被不同地打印。

在一些实施方案中，打印装置可以在单程期间打印单层的第三部分。在一些实施方案中，打印单层的第三部分可以包括在单程期间将液态的打印材料从打印头组件分配到基底上。参考图8，打印头组件140可以在单程630期间将液态的打印材料802从打印头组件140分配到基底410上。在一些实施方案中，打印单层的第三部分可以包括在单程期间固化单层的第三部分。参考图8，打印头组件140可以在单程630期间将紫外光804发射到基底410上，以固化单层620的第三部分830。在其他实施方案中，打印装置可以使用附加的和/或更少的步骤打印单层的第三部分。

在一些实施方案中，在打印单层的第三部分的步骤期间，在基底的上表面和打印头组件之间的间隔距离可以保持恒定。参考图8，打印头组件140可以使用在上表面636和打印头组件140之间的间隔距离634来分配打印材料802。在该示例中，固化装置220可以将紫外光804发射到基底410上，以使用间隔距离634固化单层620的第三部分830。在其它实施方案中，间隔距离可以在打印单层的第三部分的步骤期间变化(未示出)。

一般来说，单层的各个部分可以打印成具有任何合适的厚度。在一些实施方案中，第一厚度小于第二厚度。参考图9，单层620的第一部分610可以被打印到基底410上，使得第一部分610具有第一厚度910。在该示例中，单层620的第二部分720可以被打印到基底410上，使得第二部分720具有第二厚度920。在示例中，第一厚度910可以小于第二厚度920。在其他情况下，第一厚度可以大于或等于第二厚度(未示出)。同样，单层620的第三部分830可以被打印到基底410上，使得第三部分830具有第三厚度930。在示例中，第二厚度920可以小于第三厚度930。在其他情况下，第二厚度可以大于或等于第三厚度(未示出)。

在一些实施方案中，单层的各个部分可以形成具有平滑倾斜几何形状的上表面。如本文所用，平滑倾斜的几何形状可以指具有形状逐渐变化的任何形状。这种逐渐变化可以包括线性变化和/或非线性变化。参考图9，第一部分610、第二部分720和第三部分830可以形成三维结构部件902的上表面940。在示例中，上表面940可具有圆形的形状。在其他实施方案中，单层的各部分可以形成具有阶梯形几何形状的上表面(见图16)。

一些实施方案可以允许使用多层以允许三维结构部件具有不同的形状。在一些实施方案中，多层的使用可以允许三维结构部件具有更厚的形状(见图16)。在一些实施方案中，多层的使用可允许三维结构部件具有在高度上变化大的平滑表面轮廓(见图22)。

图10示出了根据示例性实施方案的用于将三维结构部件打印到基底上的过程的框图。图10的各个步骤可以参考图11-16来讨论。在一些实施方案中，图10中的步骤使用了CMYK打印。在一些实施方案中，图10中的步骤可以使用连续打印路径。在其他情况下，可以使用其他方法、技术、和/或过程。在一些实施方案中，图10中的步骤可以使用图1中所示的系统来实现。在其他情况下，可以使用其他系统和/或装置。应当理解的是，可以使用额外的和/或更少的步骤。图11-16中所图示的过程仅用于说明目的。

在一些实施方案中，如在步骤1002中(见图10)，可以提供基底来接收具有一组层的三维结构部件。步骤1002可以具有步骤302的一个或更多个特征。例如，基底可以手动和/或自动提供。在另一个示例中，人类使用者可以选择鞋面样式，以促使制品的定制。参考图11，可以为鞋类制品的鞋面提供基底1112。在其他实施方案中，相对于提供用于接收具有单层的三维结构部件的基底，提供用于接收具有一组层的三维结构部件的基底可以被不同地提供。

在一些实施方案中，如在步骤1004中(见图10)，可以提供用于三维结构部件的一组预定厚度。在一些实施方案中，步骤1004可以具有步骤304的一个或更多个特征。例如，该一组预定厚度可以由人类使用者提供和/或该一组预定厚度可以由计算装置自动生成。参考图11，一组预定厚度1189可包括第一厚度1102和第二厚度1104。如所示，第一厚度1102可以大于第二厚度1104。在其他情况下，第二厚度可以大于第一厚度(未示出)。在一些实施方案中，该一组预定厚度可以可选地包括两个以上的厚度(未示出)。在其他实施方案中，相对于提供该一组预定厚度以接收具有单层的三维结构部件，提供该一组预定厚度以接收具有一组层的三维结构部件可以被不同地提供。

在一些实施方案中，如在步骤1006中(见图10)，可以指示打印装置使用该一组预定厚度来打印用于三维结构部件的一组层。在一些实施方案中，步骤1006可以具有步骤306的一个或更多个特征。例如，该一组预定厚度可被转换成三维可打印文件。在另一示例中，该一组预定厚度可以使用数字图像或图像文件。参考图11，计算系统104可以将一组预定厚度1189传输到打印装置102，打印装置102可以本地连接到计算系统104，或者可以使用网络106远程连接到计算系统104。在其他实施方案中，指示打印装置打印一组层可以不同于指示打印装置打印单层。

在一些实施方案中，打印装置可以沿着第一连续打印路径移动打印头组件来打印第一层。一般来说，第一连续打印路径可以在基底的任何合适位置处开始和结束。参考图12，第一连续打印路径1274可以从起始点1272开始，并在结束点1276结束。在该示例中，起始点1272可以被定位在左边缘210和上边缘214处。在该示例中，结束点1276可以被定位在右边缘212和下边缘216处。在其他情况下，第一连续打印路径可以与基底不同地定位。

在一些实施方案中，如在步骤1008中(见图10)，可以使用该一组预定厚度将三维结构部件的第一层打印到基底上。在一些实施方案中，步骤1008可以具有步骤308的一个或更多个特征。例如，打印装置可以以单程移动打印头组件(例如，从左边缘到右边缘)，以用于打印第一层的不同部分。在另一示例中，打印第一层的一部分可以包括在单程期间将液态的打印材料从打印头组件分配到基底上，并且在单程期间固化第一层的该部分。在另一示例中，打印装置可以基于该一组预定厚度打印一定量的打印材料。在另一示例中，在打印第一层的步骤期间，在基底的上表面和打印头组件之间的间隔距离可以保持恒定。参考图12，打印头组件140可以在第一连续打印路径1274期间将液态的打印材料1252从打印头组件140分配到基底1112上。在该示例中，固化装置220可以将紫外光1262发射到基底1112上，以在第一连续打印路径1274期间固化第一层1220的第一部分1210。在该示例中，打印头组件140可以在第一连续打印路径1274期间将液态的打印材料1254从打印头组件140分配到基底1112上。在该示例中，固化装置220可在第一连续打印路径1274期间将紫外光1264发射到基底1112上以固化第一层1220的第二部分1212。在其他实施方案中，打印一组层中的第一层可以不同于打印单层。

打印系统的一些实施方案可以包括允许直接打印到制品上的设置。在一些实施方案中，第一层可以被直接打印到基底上。参考图12，第一层1220可以被直接打印到基底1112上。在其他实施方案中，三维结构部件可以首先被打印到释放层上，并且然后被转移到基底上(未示出)。

在一些实施方案中，在打印第一层的步骤期间，在基底的上表面和打印头组件之间的间隔距离可以保持恒定。参考图12，打印装置102可以平行于上表面1236移动打印头组件140，使得在上表面1236和打印头组件140之间的间隔距离1234在第一连续打印路径1274期间保持恒定。在其它实施方案中，间隔距离可以在打印第一层的步骤期间变化(未示出)。

一些实施方案允许可以被打印的第一层根据该一组预定厚度在基底的各个位置处具有不同的厚度。在一些实施方案中，第一层可以被打印成在基底的第一位置处具有第一厚度。参考图13，第一层1220可在第一位置1302处具有厚度1312，厚度1312等于一组预定厚度1189中的第一厚度1102(见图11)。在一些实施方案中，第一层可以被打印成在基底的第二位置处具有第二厚度。在示例中，第一层1220可在第二位置1304处具有厚度1314，厚度1314等于一组预定厚度1189中的第二厚度1104(见图11)。应该理解的是，第一层的各个部分可以被打印成具有任何合适的厚度。在示例中，厚度1312可以大于厚度1314。在其他实施方案中，在第一位置处的厚度可以小于或等于在第二位置处的厚度(未示出)。

在一些实施方案中，在打印第一层的步骤期间，在基底的上表面和打印头组件之间的间隔距离可以在打印第一层之后改变。参考图14，打印装置102可以在垂直于上表面1236的方向上将打印头组件140从间隔距离1234提升到间隔距离1436。在示例中，间隔距离1436在上表面1236和打印头组件140之间。在其它实施方案中，在打印第一层的步骤之后，间隔距离可以保持恒定(未示出)。

在一些实施方案中，打印装置可以沿着第二连续打印路径移动打印头组件以打印第二层。一般来说，第二连续打印路径可以在基底的任何合适位置处开始和结束。参考图15，第二连续打印路径1574可以从起始点1572开始，并在结束点1576结束。在示例中，起始点1572可以被定位在右边缘212和下边缘216处。在示例中，结束点1576可以被定位在左边缘210和上边缘214处。在其他情况下，第二连续打印路径可以与基底不同地定位。

在一些实施方案中，如在步骤1010中(见图10)，可以使用该一组预定厚度将三维结构部件的第二层打印到第一层上。在一些实施方案中，步骤1010可以具有步骤308的一个或更多个特征。例如，打印装置可以以单程移动打印头组件(例如，从左边缘到右边缘)，以用于打印第二层的不同部分。在另一示例中，打印第二层的一部分可以包括在第二道次期间从打印头组件分配液态的打印材料，并且在第二道次期间固化第二层的该部分。在另一示例中，打印装置可以基于该一组预定厚度打印一定量的打印材料。在另一示例中，在打印第二层的步骤期间，在基底的上表面和打印头组件之间的间隔距离可以保持恒定。参考图15，打印头组件140可以在第二连续打印路径1574期间将液态的打印材料1552从打印头组件140分配到第一层1220上。在示例中，固化装置222可以将紫外光1562发射到第一层1220上，以在第二连续打印路径1574期间固化第二层1520的第二部分1512。在示例中，打印头组件140可以在第二连续打印路径1574期间将液态的打印材料1554从打印头组件140分配到第一层1220上。在示例中，固化装置222可以将紫外光1564发射到第一层1220上，以在第二连续打印路径1574期间固化第二层1520的第一部分1510。在其他实施方案中，对一组层中的第二层的打印可以不同于单个层的打印。

通常，打印第二层的步骤可以在打印第一层之后的任何合适的时间开始。在一些实施方案中，打印第二层的步骤可以在打印第一层之后开始。参考图13和图15，第一层1220的第一部分1210可以在分配第二层1520的打印材料1552和/或打印材料1554之前被固化。在示例中，第一层1220的第二部分1212可以在分配第二层1520的打印材料1552和/或打印材料1554之前被固化。在一些实施方案中，打印第二层的步骤可以在打印头组件被移动第一连续打印路径之后开始(见图12)。在一些实施方案中，打印第二层的步骤可以在基底的上表面和打印头组件之间的间隔距离被修改之后开始(见图14)。

在一些实施方案中，在打印第二层的步骤期间，在基底的上表面和打印头组件之间的间隔距离可以保持恒定。参考图15，打印装置102可以平行于上表面1536移动打印头组件140，使得在上表面1536和打印头组件140之间的间隔距离1534在第二连续打印路径1574期间保持恒定。在其它实施方案中，间隔距离可以在打印第二层的步骤期间变化(未示出)。

在一些实施方案中，第一层和第二层可以被打印成在基底的位置处具有等于该一组预定厚度中的对应厚度的厚度。参考图16，第一层1220可以被打印成在基底1112的第一位置1302处具有厚度1312，该厚度1312等于一组预定厚度1189中的第一厚度1102(见图11)。在示例中，第二层1520可被打印成在基底1112的第一位置1302处具有厚度1606，该厚度1606等于一组预定厚度1189中的第一厚度1102(见图11)。同样，第一层1220可以被打印成在基底1112的第二位置1304处具有厚度1314，该厚度1314等于一组预定厚度1189中的第二厚度1104(见图11)。在该示例中，第二层1520可被打印成在基底1112的第二位置1304处具有厚度1608，该厚度1608等于一组预定厚度1189中的第二厚度1104(见图11)。在其他实施方案中，三维结构的不同层可以被打印成具有不同的厚度。

在一些实施方案中，三维结构部件的该一组打印的层可以在基底的位置处具有小于用于打印第一层的间隔距离的组合厚度。参考图16，第一层1220可以被打印成在基底1112的第二位置1304处具有厚度1314。在示例中，第二层1520可以被打印成在基底1112的第二位置1304处具有厚度1608。在示例中，厚度1314和厚度1608的组合厚度可以小于在打印第一层1220时使用的间隔距离1234(见图12)。

在一些实施方案中，三维结构部件的该一组打印的层可以在基底的位置处具有大于用于打印第一层的间隔距离的组合厚度。参考图16，第一层1220可以被打印成在基底1112的第一位置1302处具有厚度1312。在示例中，第二层1520可以被打印成在基底1112的第一位置1302处具有厚度1606。在该示例中，厚度1312和厚度1606的组合厚度可以大于间隔距离1234(见图12)。

在一些实施方案中，第一层的部分可以比第二层的部分距离基底延伸得更远。参考图16，在第一位置1302处的第一层1220可以比在第二位置1304处的第二层1520距离基底1112延伸的更远。在其他实施方案中，第二层的每个部分可以比第一层距离基底延伸得更远(未示出)。

在一些实施方案中，第二层可以覆盖第一层的上表面的至少一部分。参考图16，第二层1520可以在第一位置1302处完全覆盖第一层1220的上表面1616。在示例中，第二层1520可以在第二位置1304处完全覆盖第一层1220的上表面1616。在其他实施方案中，在打印后续层(未示出)之后，第一层的部分可以保持暴露。

图17示出了根据示例性实施方案的用于将三维结构部件打印到基底上的过程的框图。图17的各个步骤可以参考图18-22来讨论。在一些实施方案中，图17中的步骤使用了CMYK打印。在一些实施方案中，图17中的步骤可以使用连续打印路径。在其他情况下，可以使用其他方法、技术、和/或过程。在一些实施方案中，图17中的步骤可以使用图1中所图示的系统来实现。在其他情况下，可以使用其他系统和/或装置。应当理解的是，可以使用额外的和/或更少的步骤。图18-22中所图示的过程仅用于说明目的。

在一些实施方案中，如在步骤1702中(见图17)，可以提供基底以接收具有一组层的三维结构部件。步骤1702可以具有步骤302的一个或多个特征。例如，基底可以手动和/或自动提供。在另一个示例中，人类使用者可以选择鞋面样式以便于定制制品。参考图18，可以为鞋类制品的鞋面提供基底1812。在其他实施方案中，相比于提供用于接收具有单层的三维结构部件的基底，提供用于接收具有一组层的三维结构部件的基底可以被不同地提供。

在一些实施方案中，如在步骤1704中(见图17)，可以提供用于三维结构部件的一组预定厚度。在一些实施方案中，步骤1704可以具有步骤304的一个或更多个特征。例如，该一组预定厚度可以由人类使用者提供和/或该一组预定厚度可以由计算装置自动生成。参考图18，一组预定厚度1889可包括第一厚度1802和第二厚度1804。如所示，第一厚度1802可以小于第二厚度1804。在其他情况下，第一厚度可以大于第二厚度(未示出)。在一些实施方案中，该一组预定厚度可以可选地包括两个以上的厚度(未示出)。在其他实施方案中，相比于提供一组预定厚度以接收具有单层的三维结构部件，提供该一组预定厚度以接收具有一组层的三维结构部件可以被不同提供。

在一些实施方案中，如在步骤1706中(见图17)，可以指示打印装置使用一组预定厚度打印三维结构部件的一组层。在一些实施方案中，步骤1706可以具有步骤306的一个或更多个特征。例如，该一组预定厚度可以被转换成三维可打印文件。在另一示例中，该一组预定厚度可以使用数字图像或图像文件。参考图18，计算系统104可以将一组预定厚度1889传输到打印装置102，打印装置102可以本地连接到计算系统104，或者可以使用网络106远程连接到计算系统104。在其他实施方案中，指示打印装置打印一组层可以不同于指示打印装置打印单层。

在一些实施方案中，如在步骤1708中，使用一组预定厚度将三维结构部件打印到基底上。可以使用任何合适数量的层打印三维结构部件。尽管图19-22示出了两层，但是应当理解的是，可以打印多于两层以形成三维结构部件。

在一些实施方案中，可以使用该一组预定厚度将三维结构部件的第一层打印到基底上。在一些实施方案中，打印具有平滑倾斜几何形状的三维结构部件的第一层可以具有打印具有多层的三维结构部件的一个或更多个特征。例如，打印装置可以以单程移动打印头组件(例如，从左边缘到右边缘)，以用于打印第一层的不同部分。在另一示例中，打印装置可以在连续打印路径中移动打印头组件。在另一示例中，打印第一层的一部分可以包括在单程期间将液态的打印材料从打印头组件分配到基底上，并且在单程期间固化第一层的该部分。在另一示例中，打印装置可以基于一组预定厚度打印一定量的打印材料。在另一示例中，在打印第一层的步骤期间，在基底的上表面和打印头组件之间的间隔距离可以保持恒定。参考图19，打印头组件140可以在第一连续打印路径1974期间将液态的打印材料1952从打印头组件140分配到基底1812上。在示例中，固化装置220可以将紫外光1962发射到基底1812上，以固化第一层1920的第一部分1910。在示例中，打印头组件140可以将液态的打印材料1954从打印头组件140分配到基底1812上。在示例中，固化装置220可以将紫外光1964发射到基底1812上，以固化第一层1920的第二部分1912。在其他实施方案中，对一组层中的第一层的打印可以不同于单层的打印。

在一些实施方案中，在打印第一层的步骤期间，在基底的上表面和打印头组件之间的间隔距离可以保持恒定。参考图19，打印装置102可以平行于基底1812的上表面1936移动打印头组件140，使得在上表面1936和打印头组件140之间的间隔距离1934在第一连续打印路径1974期间保持恒定。在其它实施方案中，间隔距离可以在打印第一层的步骤期间变化(未示出)。

在一些实施方案中，在打印第一层的步骤期间，在基底的上表面和打印头组件之间的间隔距离可以在打印第一层之后改变。参考图20，打印装置102可以将打印头组件140垂直于上表面1936从在基底1812的上表面1936和打印头组件140之间的间隔距离1934提升到在基底1812的上表面1936和打印头组件140之间的间隔距离2036。在其它实施方案中，在打印第一层的步骤之后，间隔距离可以保持恒定(未示出)。

在一些实施方案中，可以使用该一组预定厚度将三维结构部件的第二层打印到基底上。在一些实施方案中，打印具有平滑倾斜几何形状的三维结构部件的第二层可以具有打印具有多层的三维结构部件的一个或更多个特征。例如，打印装置可以以单程移动打印头组件(例如，从左边缘到右边缘)，以用于打印第二层的不同部分。在另一示例中，打印装置可以在连续打印路径中移动打印头组件。在另一示例中，打印第二层的一部分可以包括在连续打印路径期间从打印头组件分配液态的打印材料，并且在连续打印路径期间固化第二层的该部分。在另一示例中，打印装置可以基于该一组预定厚度打印一定量的打印材料。在另一示例中，在打印第二层的步骤期间和/或在连续打印路径期间，在基底的上表面和打印头组件之间的间隔距离可以保持恒定。参考图21，打印头组件140可以在第二连续打印路径2174期间将液态的打印材料2152从打印头组件140分配到第一层1920上。在示例中，固化装置222可以将紫外光2162发射到第一层1920和/或基底1812上，以固化第二层2120。在其他实施方案中，对一组层中的第二层的打印可以不同于单层的打印。

通常，该一组打印的层可被认为包括用于将三维结构部件打印成期望形状的任何合适数量的区。在一些实施方案中，该一组打印的层可以包括由过渡区连接的第一区和第二区。参考图22，一组打印的层2202可以包括暴露表面2250，该暴露表面2250具有在一侧上邻接高区2212并且在另一侧上邻接矮区2216的中间区2214。在其他实施方案中，该一组打印的层可以被认为具有不同的区或者将三维结构部件打印成期望的形状。

在一些实施方案中，矮区可以具有小于间隔距离的厚度。参考图22，矮区2216可以被形成为具有矮的高度2242。在示例中，矮的高度2242可以小于用于打印第一层1920的间隔距离1934(见图19)。在其他实施方案中，矮区可以具有等于或大于间隔距离的厚度。

在一些实施方案中，在高区和矮区之间的高度差可以大于间隔距离。参考图22，高区2212可以具有高的高度2232。在示例中，高的高度2232与矮的高度2242的高度差可以大于用于打印第一层1920的间隔距离1934(见图19)。在其他实施方案中，在高区和矮区之间的高度差可以等于或小于间隔距离。

一般来说，中间区可以具有任何合适的形状。在一些实施方案中，中间区可以具有平滑倾斜的几何形状。如本文所用，平滑倾斜的几何形状可以包括没有任何突起(protrusions)、突出物(projections)和/或凹陷(indentations)的任何合适的几何形状。这种突起、突出物和/或凹陷可以包括阶梯形的几何形状。在一些实施方案中，中间区可以是平面的。在一些实施方案中，中间区可以是异形的(contoured)。如本文所用，当一个区具有不规则形状时，该区可以被认为是异形的。不规则形状的示例可以包括非线性斜率、阶梯形表面等。参考图22，中间区2214可以具有线性斜率的轮廓，以形成具有三角形形状的一组打印的层2202。在其它实施方案中，中间区可以具有其它几何形状。

一般来说，中间区可以具有任何合适的斜率，以在矮区和高区之间平滑过渡。在一些实施方案中，在平行于暴露表面的中间区的平面和平行于基底的平面之间形成的角度可以在15度和75度之间。参考图22，角度2206可以形成在平面2222和平面2224之间。在示例中，平面2222可以平行于基底1812，并且平面2224可以平行于中间区2214。在示例中，角度2206可以是45度。在其它实施方案中，在平行于暴露表面的中间区的平面和平行于基底的平面之间形成的角度可以不同。

一些实施方案可以包括用于提高打印光滑异形的3D表面的精度的设置。在一些实施方案中，打印系统可以包括用于将给定油墨的专色百分比与期望的油墨层高度相关联的设置。这里，术语“专色(spot color)”可以指使用标准油墨或打印材料，对于标准油墨或打印材料，各种特性(例如给定量油墨的颜色密度)是已知的。换句话说，专色也可以称为标准化颜色。在下面实施方案中讨论的上下文中，“专色”也可以指透明结构油墨。在某些情况下，已知的灰度专色范围(0-100％)可用于透明结构油墨。然而，打印系统可以使用专色来控制一个或更多个结构层的厚度，而不是使用专色百分比的变化来控制层中的颜色密度。

图23图示了在给定透明结构油墨的透明(CLR)专色百分比(列2302)和所得打印层厚度(列2304)之间的示意关系。如果提供了包含在这种表格中的数据，打印系统可以通过选择用于打印的相关专色百分比来打印各种范围厚度的层，以达到期望的厚度(可替代地，设计者和/或图形程序可以向打印系统提供具有期望专色百分比的数据，以达到所得打印对象中的期望厚度)。这可以允许创建非常平滑的轮廓和高度梯度，因为打印系统对层厚度具有非常精细和精确的控制。

例如，图24和图25图示了具有通过根据逐渐变化的颜色百分比打印层而实现的平滑变化的高度的打印结构的实施方案的两个示意图。在图24中，打印对象2402具有最大高度2404的位置2403，其对应于使用为透明结构油墨指定的100％专色的打印。通过使用99.5％专色打印，紧邻位置2403的位置2405的高度稍微小于最大高度2404。在图25中，打印对象2502具有位置2503，该位置2503具有是图24的最大高度2404的两倍的最大高度2504。为了达到这个厚度，在位置2503处打印两层100％专色。

在图23-25的实施方案中，对应的打印层厚度在专色百分比中是线性的。在一些应用中，取决于所使用的油墨类型和/或打印系统的其他特性，打印层厚度在专色百分比中可能不是线性的。这可能是因为线性改变颜色密度(其确定专色百分比)所需的油墨量可能导致打印的油墨层的高度或厚度的非线性变化而发生。为了允许设计者创建以小而规则的间隔(层高度)进行变化的平滑变化的轮廓，可能希望找到与一组规则间隔的厚度相对应的一组修改的专色百分比值。

图26图示了用于找到产生规则间隔的层厚度的一组修改的(或“线性化的”)专色百分比的过程。以下步骤中的至少一些可以由打印系统的操作者或其他系统技术人员执行。在一些情况下，一个或更多个步骤可以由打印系统和/或由单独的计算系统来执行。

在步骤2602中，操作者可以将一定范围的专色百分比打印到衬底的不同区。例如，操作者可以打印对应于规则地增加的专色百分比(例如，5％、10％、15％等)的20个油墨点。接下来，在步骤2604中，操作者可以测量包含使用不同专色百分比施加的油墨的每个区的厚度。用于进行这种精确测量的示例性工具和技术可以包括但不限于：磁拉力计(magneticpull-off gauges)、涡流技术(eddy current techniques)、超声波技术以及本领域已知的其他工具和技术。

接下来，在步骤2606中，操作者可以例如使用电子表格将测量的厚度与预定的目标厚度进行比较。在一些情况下，预定的目标厚度可以根据厚度将根据专色百分比而在高度上线性变化的假设来确定。在步骤2608中，操作者可以生成专色百分比的校正的表格(例如，使用电子表格)以用于实现预定的目标厚度。

最后，在步骤2610中，操作者可以确保在打印期间使用校正的或修改后的表格。在一些实施方案中，在将图形数据发送到打印系统之前，可以在图形数据上使用修改的表格。例如，输出供打印系统使用的图形数据的图形程序可以使用修改后的表格自动选择用于打印的专色百分比。在其他实施方案中，修改后的专色百分比可以被合并到打印系统的软件中(例如，作为逻辑或者作为存储在数据库中的查找表)。

图27图示了提供在目标厚度和“调整后的专色百分比”之间的相关性的修改后的表格的示例。在表格的最左边的列2702中是专色百分比从0％到100％的规则间隔。在接下来的两列(列2704和列2706)中，分别是这些专色百分比的测量的层厚度和目标(预期)厚度。因为测量的厚度和目标厚度不同，所以该表格包括具有调整后的专色百分比的最终列2708。应该使用调整后的专色百分比来实现相同行中的期望目标厚度，而不是第一列2702中的专色百分比。例如，使用图27的表格，为了打印目标厚度为0.34mm的层(来自列2706)，应该指示系统打印15.1％的专色(来自列2708中的相同行)。

使用本文描述的方法，制造商可以允许设计者使用专色百分比来获得期望的厚度，并以高精度产生期望的轮廓。采用专色百分比的轮廓过渡可能比可通过使用常规技术(例如由常规三维打印机使用的产生地形图样式的层构造的三维文件分割方法)实现的轮廓过渡更平滑。这可以通过根据已知专色百分比提供打印指令来以有效的方式实现，对于已知专色百分比，打印系统或其他软件已经具有已知数据(即，对于实现给定专色的期望百分比所需的油墨或打印材料的量)。例如，图形程序可以被配置成输出在每个像素处具有给定专色百分比的灰度图像，其将在与该像素相对应的3D对象中达到期望的层高度。

该专色百分比可与上述其它方法结合使用，以在打印结构部件时获得具有平滑梯度的结构部件。这种将三维结构部件打印到基底上的方法可以包括接收具有打印的区的三维结构部件的一组目标厚度。专色相关性可用于确定三维结构部件的每个区的厚度。该一组目标厚度中的每个厚度可以对应于选定专色的不同百分比。

如上所述，该一组目标厚度可由使用者提供或由计算机计算。如图24所示，可以根据选定专色的不同百分比来打印每个打印的区。如图27所示，打印的区的目标厚度可以与用于打印该打印的区的选定专色的百分比相关联。该一组目标厚度具有第一厚度和第二厚度。在一些实施方案中，第一厚度可以小于第二厚度。

诸如打印装置102的打印装置可用于使用该一组预定厚度打印用于三维结构部件的单层。打印装置可以将单层的第一区打印到基底上，使得第一部分具有第一厚度，并且将单层的第二区打印到基底上，使得第二部分具有第二厚度。

然后可以测量每个打印的区的打印厚度，以将每个打印的区的打印厚度与打印的区的目标厚度进行比较。最后，对于每个目标厚度，可以确定打印具有目标厚度的结构打印材料层所需的专色的调整后的百分比。

尽管已经描述了多种实施方案，但是本描述旨在是示例性的而不是限制性的，并且对于本领域普通技术人员来说将明显的是，在实施方案的范围内的更多的实施方案和实现方式是可能的。任何实施方案的任何特征可以与任何其他实施方案中的任何其他特征或元件组合地使用或者取代任何其他实施方案中的任何其他特征或元件来使用，除非特别限制。因此，除了根据所附权利要求及其等同物之外，实施方案不受限制。另外，在所附的权利要求的范围内可以做出多种修改和变化。

Claims (25)

1.一种打印三维结构的方法，所述方法包括：

确定三维结构的多个打印区中的每一个的结构高度，其中所述多个打印区的所述结构高度跨越所述三维结构变化；

对于每个确定的结构高度，确定选定专色的相关的点百分比，其中，每个确定的点百分比对应于相应打印区的所述结构高度与最大结构高度的比率；

对于每个打印区，基于该打印区的所述点百分比确定打印层厚度；

确定层厚度分布，所述层厚度分布包括跨越所述三维结构的所述多个打印区的确定的打印层厚度的阵列；以及

在衬底上的所述打印区中打印结构打印材料的多个连续层以构建所述三维结构，其中，所述多个连续层中的每个层跨越所述多个打印区具有相同的层厚度分布；

使得：对于所得到的三维结构的每个打印区，沉积的结构打印材料的每个层与每个其他层在厚度上相等，而所述多个打印区的所述结构高度跨越所述三维结构变化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，每个打印区处的所述三维结构的高度对应于被打印的结构材料的连续层的总数乘以所述相应打印区的所述打印层厚度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所打印的三维结构的所述打印区中的每一个包含相同数量的结构材料层。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，给定打印区中的结构材料的每个层具有相等的厚度。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述选定专色是灰色或黑色。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个连续层中的每一个包含相等量的结构打印材料。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述三维结构的顶部上打印彩色层。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括生成单色图像，所述单色图像包括对应于所述多个打印区的多个像素，其中，每个像素包括所述选定专色的色调，其中，每个像素的所述色调对应于所述相应打印区的所述点百分比。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述单色图像的每个像素的所述色调对应于所述相应打印区的所述打印层厚度。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，结构材料的每个层的厚度分布是基于所述单色图像的。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，打印所述三维结构包括基于所述单色图像打印结构材料的所述多个连续层，并且然后使用彩色图像在所述三维结构上打印彩色层。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个打印区包括至少20个打印区。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所确定的点百分比包括在0％和100％之间的增量。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，每个打印区的所述打印层厚度作为所述相应打印区的所述点百分比的函数线性变化。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述连续层中的每个层用二维打印机打印。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，在每个打印区中打印的一些结构材料跨越所述多个打印区之间的边界流动，使得所得到的三维结构在所述打印区之间的所述边界处具有平滑的边缘或斜率。

17.根据权利要求1所述的方法，其中，打印结构材料的多个连续层包括打印结构材料的至少五个连续层。

18.根据权利要求1所述的方法，其中，打印结构材料的多个连续层包括打印结构材料的至少十个连续层。

19.根据权利要求1所述的方法，其中，所打印的三维结构具有异形的上表面。

20.一种使用根据权利要求1所述的方法打印的三维结构。

21.一种将三维结构部件打印到基底上的方法，所述方法包括：

接收具有打印区的三维结构部件的一组目标厚度；

根据已知专色的百分比提供打印指令，对于所述已知专色的百分比，打印系统已经具有已知数据；

其中，所述打印指令包括灰度图像，所述灰度图像在每个像素处具有给定的专色百分比，所述灰度图像将在与该像素相对应的三维结构部件中实现期望的层高度；

并且其中，所述已知数据包括在每个像素处实现所述给定的专色百分比所需的油墨或打印材料的量；

基于一组预定厚度将一定量的打印材料打印到所述基底上，包括；

将层打印到所述基底上包括：通过相比于第二部分向第一部分分配更小体积的打印材料来将所述第一部分打印成比所述第二部分更矮的高度，并且选择用于打印所述层的每个部分的打印材料的体积，以达到所述一组预定厚度的高度。

22.根据权利要求21所述的方法，还包括：

使用所述一组预定厚度将所述第一层打印到所述三维结构部件的第二层上。

23.根据权利要求21或22所述的方法，其中，所述一组目标厚度包括第一厚度和第二厚度。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述第一厚度小于所述第二厚度。

25.根据权利要求23所述的方法，其中，所述第一层和所述第二层包括所述第一部分处的所述第一厚度和所述第二部分处的所述第二厚度。

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