造型装置、透明墨补充量输入方法以及造型方法

摘要

提供一种能够使用于形成造型物的透明墨的补充量为适当的量的造型装置和透明墨补充量输入方法。造型装置(1)具备用于喷出彩色墨的彩色喷墨头(25)和用于喷出透明墨的透明喷墨头(26)，造型装置(1)通过从彩色喷墨头(25)喷出彩色墨并将彩色墨进行层叠来着色地形成造型物(30)，并从透明喷墨头(26)喷出透明墨以补充彩色墨的层叠量。造型装置(1)具备输入装置(40B)，该输入装置(40B)用于针对形成造型物(30)的各层以使着色地形成造型物的彩色墨的着墨频度多的部位处的透明墨的着墨频度变少、且使彩色墨的着墨频度少的部位处的透明墨的着墨频度变多的方式输入透明墨的补充量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种造型装置、透明墨补充量输入方法以及造型方法。

背景技术

近年来，用于形成立体物的造型装置广泛普及。作为这样的造型装置，开发出如下装置：使用喷墨头喷出作为造型物的材料的墨，通过紫外线等使喷出的墨固化来作为墨层，且通过平坦化辊来使该层平坦化，由此重复进行层叠来形成造型物。

在此，从喷墨头喷出的彩色墨的量(以下称为“墨量”)根据其颜色的浓度而变化，因此层叠厚度根据该颜色的浓度而不同。因此，在专利文献1中公开了喷出透明墨以补充所喷出的墨量的差的造型装置。此外，一般而言，颜色越浅(接近白色)则补充用的透明墨的量越多，颜色越深则补充用的透明墨的量越少。

在此，在专利文献2中公开了通过多遍方式形成造型物的造型装置。多遍方式例如是在形成一个墨层的动作中针对各位置进行多次主扫描动作来对各位置进行多次墨滴喷出的方式。由此，能够形成精细度更高的造型物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-64538号公报

专利文献2：日本特开2018-184009号公报

发明内容

发明要解决的问题

在如专利文献1中公开的那样的透明墨的补充中，优选的是针对喷出的每种彩色墨计算透明墨的补充量，但透明墨的补充量的计算需要时间，形成造型物所需的总时间变长，因此是不现实的。

因此，在现状下，与彩色墨的浓度无关地一律将规定量的透明墨与彩色墨一起喷出以满足规定的层叠厚度。然而，根据彩色墨的浓度，有时会发生墨的层叠过多。当发生墨的层叠过多时，在通过平坦化辊来进行平坦化时，过多的墨被平坦化辊拖拽而集中到造型物的侧部，或者过多的墨附着于平坦化辊后从平坦化辊再次附着于造型物等，有可能使造型物产生脏污。

因此，本发明的目的在于提供一种能够使用于形成造型物的透明墨的补充量为适当的量的造型装置和透明墨补充量输入方法。

然而，由以多遍方式喷出的墨滴形成的墨点是形成得越早的墨点，则被越多地重复照射紫外线等，因此有可能过度固化。当墨点过度固化时，有可能使造型物产生翘曲、或者对强度、色调造成影响。另外，还存在在通过平坦化辊进行平坦化时过度固化的部分的切屑再次附着于造型物而成为造型物的脏污的可能性。

因此，本发明的目的在于提供一种在通过多遍方式来形成造型物时能够抑制由先喷出的墨滴形成的墨点的过度固化的造型装置及造型方法。

用于解决问题的方案

本发明的造型装置是一种造型装置，具备用于喷出彩色墨的第一喷出单元和用于喷出透明墨的第二喷出单元，所述造型装置通过从所述第一喷出单元喷出所述彩色墨并将所述彩色墨进行层叠来着色地形成造型物，并从所述第二喷出单元喷出所述透明墨以补充所述彩色墨的层叠量，所述造型装置具备输入单元，所述输入单元用于针对形成所述造型物的各层以使着色地形成所述造型物的所述彩色墨的着墨频度多的部位处的所述透明墨的着墨频度变少、且使所述彩色墨的着墨频度少的部位处的所述透明墨的着墨频度变多的方式输入所述透明墨的补充量。

根据本结构，造型装置的操作者能够根据着色地形成造型物的各层中的彩色墨的着墨频度来设定补充用的透明墨的量。由此，与针对造型物一律喷出规定量的透明墨以用于补充的情况相比，能够喷出与彩色墨的着墨频度相应的更适当的量的透明墨。也就是说，根据本结构，能够将用于形成造型物的透明墨的补充量调节为适当的量。

本发明的造型装置也可以是，所述彩色墨的着墨频度与用于使所述造型物着色的彩色图像的彩色浓度相对应，通过所述输入单元以使所述彩色图像中的所述彩色浓度高的部位处的所述透明墨的着墨频度变少、且使所述彩色浓度低的部位处的所述透明墨的着墨频度变多的方式输入所述透明墨的补充量。根据本结构，操作者能够更适当地输入透明墨的补充量。

本发明的造型装置也可以是，以使形成所述造型物的各层的厚度为固定的方式输入所述透明墨的补充量。根据本结构，操作者能够不对造型物的形状造成影响地设定透明墨的补充量。

本发明的造型装置也可以是，所述输入单元设置于具有显示装置的信息处理装置，所述显示装置显示用于使所述造型物着色的彩色图像。根据本结构，操作者能够更简易地输入透明墨的补充量。

本发明的造型装置也可以是，针对将所述造型物虚拟地进行分割所得到的多个区域的每个区域输入所述透明墨的补充量。根据本结构，操作者能够更适当地输入透明墨的补充量。

本发明的造型装置也可以是，具备计算单元，所述计算单元计算与用于使所述造型物着色的彩色图像的彩色浓度相应的所述透明墨的补充量的参考值，通过所述计算单元计算出的参考值显示于显示装置。根据本结构，操作者能够更适当地输入透明墨的补充量。

本发明的造型装置是一种造型装置，具备用于喷出彩色墨的第一喷出单元和用于喷出透明墨的第二喷出单元，所述造型装置通过从所述第一喷出单元喷出所述彩色墨并将所述彩色墨进行层叠来着色地形成造型物，并从所述第二喷出单元喷出所述透明墨以补充所述彩色墨的层叠量，所述造型装置预先针对形成所述造型物的各层的各位置决定所述透明墨的喷出量的最大值，所述造型装置具备输入单元，所述输入单元用于以使用于使所述造型物着色的彩色图像的彩色浓度相对地越低的部分处的所述透明墨的喷出量越接近所述最大值的方式输入所述透明墨的补充量。根据本结构，能够将用于形成造型物的透明墨的补充量设定为适当的量。

本发明的透明墨补充量输入方法是一种造型装置的透明墨补充量输入方法，所述造型装置具备用于喷出彩色墨的第一喷出单元和用于喷出透明墨的第二喷出单元，所述造型装置通过从所述第一喷出单元喷出所述彩色墨并将所述彩色膜进行层叠来着色地形成造型物，并从所述第二喷出单元喷出所述透明墨以补充所述彩色墨的层叠量，所述透明墨补充量输入方法包括以下工序：第一工序，将用于使所述造型物着色的彩色图像显示于显示装置；以及第二工序，针对形成所述造型物的各层，以使着色地形成所述造型物的所述彩色墨的着墨频度多的部位处的所述透明墨的着墨频度变少、且使所述彩色墨的着墨频度少的部位处的所述透明墨的着墨频度变多的方式输入所述透明墨的补充量。

本发明的造型装置是如下一种造型装置，具备：喷墨头，其喷出根据规定波长的光而固化的固化型墨的墨滴；以及光源，其向由着墨后的所述墨滴形成的墨点照射所述光，所述造型装置通过将所述墨点进行层叠来形成造型物，所述喷墨头通过针对要被进行所述造型物的形成的被造型区域的各位置进行多次主扫描动作的多遍方式，来进行所述造型物的形成，并且在针对所述各位置进行的多次所述主扫描动作中的越早的所述主扫描动作中使从所述光源照射的所述光的照度越小，其中，所述主扫描动作是所述喷墨头一边向规定的主扫描方向移动一边喷出所述墨滴的动作。

根据本结构，在通过多遍方式来进行造型物的形成时，能够抑制用于使由先喷出的墨滴形成的墨点固化的光的累积光量，因此能够抑制先形成的墨点的过度固化。

本发明的造型装置也可以是，所述光源针对所述各位置以是越晚形成于该位置处的所述墨点则使向该墨点最初照射的所述光的照度越大的方式阶段性地增大照度。根据本结构，能够抑制先形成的墨点的过度固化。

本发明的造型装置也可以是，所述光源针对所述各位置，将向最后形成于该位置处的所述墨点照射的所述光的照度设为使该墨点完全固化的照度，将向早于最后地形成于该位置处的所述墨点照射的所述光的照度设为仅通过这一次照射不会使该墨点完全固化的照度。根据本结构，能够抑制先形成的墨点的过度固化。

根据本发明的造型装置，所述光源以使形成于所述各位置处的多个所述墨点的累积光量相同的方式照射所述光。根据本结构，能够使形成于造型台的各位置处的多个墨点的固化的程度相同。

本发明的造型方法包括以下工序：第一工序，喷墨头喷出根据规定波长的光而固化的固化型墨的墨滴；以及第二工序，光源向由着墨后的所述墨滴形成的墨点照射所述光，在所述造型方法中，通过重复所述第一工序和所述第二工序来将所述墨点进行层叠，由此形成造型物，所述喷墨头通过针对要被进行所述造型物的形成的被造型区域的各位置进行多次主扫描动作的多遍方式，来进行所述造型物的形成，并且在针对所述各位置进行的多次所述主扫描动作中的越早的所述主扫描动作中使从所述光源照射的所述光的照度越小，其中，所述主扫描动作是所述喷墨头一边向规定的主扫描方向移动一边喷出所述墨滴的动作。

发明的效果

根据本发明，能够使用于形成造型物的透明墨的补充量为适当的量。

根据本发明，在通过多遍方式来形成造型物时，能够抑制由先前喷出的墨滴形成的墨点的过度固化。

附图说明

图1是第一实施方式的造型系统的概要结构图。

图2是示出透明墨的补充状态的示意图。

图3是示出第一实施方式的透明墨的补充状态的示意图。

图4是与第一实施方式的透明墨补充输入功能有关的功能块图。

图5是示出第一实施方式的造型处理的流程的流程图。

图6是与第二实施方式的透明墨补充输入功能有关的功能块图。

图7是与第三实施方式的透明墨补充输入功能有关的功能块图。

图8是实施方式的造型装置的概要结构图。

图9是示出基于多遍方式的墨滴的喷出次数的示意图，图9的(A)示出两遍的情况，图9的(B)示出四遍的情况。

图10是示出每个墨点的累积光量的示意图，图10的(A)示出两遍中的各遍的照度相同的情况下的累积光量，图10的(B)示出四遍中的各遍的照度相同的情况下的累积光量，图10的(C)示出在四遍中越早的遍中使照度越小的情况下的累积光量。

图11是与实施方式的多遍照度控制有关的功能块图。

图12是示出实施方式的造型装置的多遍照度控制处理的流程的流程图。

具体实施方式

下面参照附图来对本发明的实施方式的造型方法和造型装置进行说明。

(第一实施方式)

图1是示出本实施方式的造型装置1的结构的图。作为一例，造型装置1构成为具有3D打印机10、用户PC 40以及控制PC 42的系统。

本实施方式的3D打印机10具备喷出单元12、扫描驱动部14、造型台16、可动部17以及控制部18，是通过利用紫外线使从喷出单元12喷出的紫外线固化树脂固化并进行层叠来形成立体的造型物30的喷墨方式的3D打印机。

喷出单元12喷出造型物30的材料，将构成造型物30的层逐层地层叠来在造型台16上形成造型物30。更具体地说，喷出单元12具有：喷墨头20，其喷出各种墨；紫外线光源22，其用于使喷出的墨固化；平坦化辊24，其用于使在造型物30的造型中形成的固化性树脂的层叠面平坦化。

本实施方式的喷墨头20具备：作为第一喷出单元的彩色喷墨头25，其喷出彩色墨；作为第二喷出单元的透明喷墨头26，其喷出透明墨；以及支撑用材料头27，其喷出支撑用材料。此外，在图1中示出了三个彩色喷墨头25，但能够根据所使用的墨的种类的数量将彩色喷墨头25的数量设为适当的数量。

喷出单元12例如喷出通过紫外线照射而固化的固化性树脂的墨滴等，通过使该墨滴固化来形成构成造型物30的各层。具体地说，喷出单元12例如根据控制部18的指示喷出墨滴，由此将形成固化性树脂层的层形成动作以及使通过层形成动作形成的固化性树脂层固化的固化动作重复多次。由此，喷出单元12重叠地形成多层的固化后的固化性树脂层。此外，3D打印机10不限定于使用紫外线固化树脂，也可以是对从喷出单元12以高温状态喷射出且冷却至常温而固化的热塑性固化性树脂进行层叠的方式。

此外，造型装置1通过从彩色喷墨头25喷出彩色墨并将该彩色墨进行层叠来着色地形成造型物30，但从彩色喷墨头25喷出的彩色墨的量(以下称为“彩色墨量”)根据其颜色的浓度(以下称为“彩色浓度”)而变化。因此，造型装置1从透明喷墨头26喷出透明墨以补充彩色墨的层叠量。

扫描驱动部14是使喷出单元12相对于造型物30相对地移动(以下称为“扫描动作”)的驱动部。扫描驱动部14使喷出单元12进行主扫描动作(Y扫描)、副扫描动作(X扫描)来作为扫描动作。在此，主扫描动作例如是喷出单元12一边向预先设定的主扫描方向(图中的Y方向)移动一边喷出墨滴的动作。

扫描驱动部14具有滑架32以及导轨34。滑架32是将喷出单元12以与造型台16相向的方式保持的保持部。即，滑架32将喷出单元12以墨滴的喷出方向成为朝向造型台16的方向的方式保持。另外，在进行主扫描动作时，滑架32以保持着喷出单元12的状态沿导轨34移动。导轨34是对滑架32的移动进行引导的轨道状构件，在进行主扫描动作时根据控制部18的指示来使滑架32移动。

此外，主扫描动作中的喷出单元12的移动可以是相对于造型物30的相对移动。例如，也可以将喷出单元12的位置固定，通过使造型台16移动来使造型物30移动。

可动部17是改变喷出单元12与造型台16的距离的输送机构。通过可动部17，使本实施方式的造型台16的上表面沿上下方向(图1中的Z方向)移动。根据控制部18的指示，使造型台16的上表面与造型物30的造型的进展相匹配地移动。由此，适当调整造型中途的造型物30中的被造型面与喷出单元12之间的距离(间隙)。在此，造型物30的被造型面例如是要通过喷出单元12来形成下一个层的面。此外，也可以通过使喷出单元12侧上下移动来进行喷出单元12与造型台16之间的距离的调整。

控制部18例如是3D打印机10的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)，基于表示应造型出的造型物30的形状信息、彩色图像信息等的切片数据来控制3D打印机10的各部，由此控制造型物30的造型动作。

用户PC 40是具有显示装置40A且具备由键盘、鼠标等构成的输入装置40B的信息处理装置。本实施方式的用户PC 40将以规定形式表示出造型物30的3D模型数据作为造型作业发送至控制PC 42。3D模型数据是表示造型物30的形状及其表面颜色等的数据，例如基于3D CAD数据、拍摄应制造的造型物30的外观所得到的数据等来制作3D模型数据。

另外，造型装置1的操作者经由输入装置40B输入透明墨的补充量，该透明墨的补充量在后面详细叙述。

控制PC 42是控制3D打印机10的信息处理装置，从用户PC 40接收造型作业。控制PC 42基于从用户PC 40接收到的造型作业(3D模型数据)来生成与造型物30的各位置处的截面相对应的切片数据。然后，控制PC 42向3D打印机10发送与各位置相对应的切片数据。在图1的例子中，在控制PC 42连接有一个3D打印机10，但这只是一个例子，也可以在控制PC42连接有多个3D打印机10。

此外，用户PC 40和控制PC 42例如具备进行运算处理的CPU、预先存储有程序、各种数据的ROM(Read Only Memory：只读存储器)、作为CPU的工作区域来使用的RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)、以及存储各种信息的HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等存储装置，与其它信息处理装置或3D打印机10之间进行各种数据的接收和发送。

接着，参照图2的示意图来对透明墨的补充进行说明。在图2中，标记50表示彩色墨层，标记52表示透明墨层。另外，图2的左侧表示透明墨的适当的补充状态，图2的右侧表示过度地补充了透明墨的状态。

在形成造型物30时，针对彩色浓度低的层，彩色墨的着墨频度相对变低。因此，针对形成造型物30的各层，为了将各层设为规定的基准厚度t，对由彩色墨层50形成的各层一律喷出规定量的透明墨来形成透明墨层52。此外，在通过紫外线光源22使由彩色墨层50和透明墨层52形成的各层固化之后，通过平坦化辊24使层叠面平坦化。

在此，如图2的右侧所示，当对彩色浓度高且彩色墨层50厚的层进一步喷出规定量的透明墨时，有时墨的层叠厚度超过基准厚度t而发生层叠过多。当发生墨的层叠过多时，在通过平坦化辊24进行平坦化时，过多部分的墨(图2的用阴影A表示的墨)的一部分不被去除而被平坦化辊24拖拽并集中到造型物30的侧部(图2的区域B)，或者在过多部分的墨附着于平坦化辊24后该墨的一部分从平坦化辊24再次附着于造型物30等，有可能使造型物30产生脏污。

因此，在本实施方式的造型装置1中，操作者使用用户PC 40所具备的输入装置40B，针对形成造型物30的各层以使着色地形成造型物30的彩色墨的着墨频度多的部位处的透明墨的着墨频度变少、且使彩色墨的着墨频度少的部位处的透明墨的着墨频度变多的方式输入透明墨的补充量。

此外，彩色墨的着墨频度与用于使造型物30着色的彩色图像的彩色浓度相对应。因此，在本实施方式的造型装置1中，操作者使用输入装置40B以使彩色图像中的彩色浓度高的部位处的透明墨的着墨频度变少、且使彩色浓度低的部位处的透明墨的着墨频度变多的方式输入透明墨的补充量。

另外，本实施方式的用户PC 40在显示装置40A中显示形成为造型物30的彩色图像。由此，3D打印机10的操作者能够确认该彩色图像，并且以使形成造型物30的各层的厚度为固定的方式输入透明墨的补充量。

通过这样的结构，3D打印机10的操作者能够基于自身的经验来输入适当的透明墨的补充量，从而将用于形成造型物30的透明墨的补充量设为适当的量。

而且，如图3的右侧所示，通过本实施方式的造型装置1形成的造型物30以在彩色墨层50厚的情况下使透明墨层52相对地变薄的方式、即以使彩色墨的着墨频度多的部位处的透明墨的着墨频度变少的方式形成层。另一方面，如图3的左侧所示，以在彩色墨层50薄的情况下使透明墨层52相对地变厚的方式、即以使彩色墨的着墨频度少的部位处的透明墨的着墨频度变多的方式形成层。由此抑制墨的层叠过多，还能够抑制造型物30的脏污的产生。

即，根据本实施方式的造型装置1，操作者能够根据着色地形成造型物30的各层中的彩色墨的着墨频度来设定补充用的透明墨的量。由此，与对造型物30一律喷出规定量的透明墨以用于补充的情况相比，能够喷出与彩色墨的着墨频度相应的更适当的量的透明墨。也就是说，根据本实施方式的造型装置1，能够将用于形成造型物30的透明墨的补充量调节为适当的量。另外，由于由操作者来输入透明墨的补充量，因此也不需要针对形成造型物30的每个层计算透明墨的补充量的处理，抑制了进行造型物30的造型所需的时间变长。

图4是与本实施方式的用户PC 40所具有的透明墨补充输入功能有关的功能块图。透明墨补充输入功能由用户PC 40所具备的CPU执行。

用户PC 40具备图像显示控制部60、补充量输入处理部62以及通信处理部64。

图像显示控制部60控制显示装置40A，以显示基于图像数据的图像。作为一个例子，本实施方式的用户PC 40使图像显示控制部60显示表示造型物30的彩色图像、用于输入透明墨的补充量的规定图像。此外，彩色图像是基于表示通过3D打印机10形成的造型物30的3D模型数据生成的。

补充量输入处理部62受理经由输入装置40B输入的透明墨的补充量，将所输入的补充量作为设定值(以下称为“补充量设定值”)存储在RAM等存储单元中。此外，作为一个例子，也可以输入任意的数值来作为透明墨的补充量，但不限定于此，也可以输入将透明墨的补充量少的状态与多的状态之间分为多个阶段所得到的选项中的一个。作为分为多个阶段所得到的选项，例如可以考虑预先将透明墨的补充量与“1”至“5”的各数值关联起来，并设为数值越大则透明墨的补充量越多等。

并且，关于透明墨的补充量，可以针对于一个造型物30设一个值，但也可以针对将造型物30虚拟地进行分割所得到的多个区域(以下称为“虚拟分割区域”)中的每个区域输入透明墨的补充量。

虚拟分割区域例如可以通过操作者针对显示于显示装置40A的彩色图像选择任意的区域来指定，另外，也可以由补充量输入处理部62导出。在该情况下，补充量输入处理部62例如可以通过每隔规定间隔从规定方向对由彩色图像表示的造型物30进行分割来导出虚拟分割区域，也可以基于彩色图像中的彩色浓度的浓淡来导出虚拟分割区域，还可以基于造型物30的形状来导出虚拟分割区域。

通信处理部64进行与同控制PC 42等其它信息处理装置之间的数据的发送及接收有关的处理。本实施方式的通信处理部64进行向控制PC 42发送基于3D模型数据的造型作业、补充量设定值的处理。

图5是示出由本实施方式的造型装置1执行的造型处理的流程的流程图。此外，在用户PC 40启动了用于执行造型处理的软件(应用程序)的情况下开始本造型处理。

首先，在步骤100中，由操作者选择表示要使3D打印机10制作的造型物30的3D模型数据，并在用户PC 40的显示装置40A中显示表示造型物30的彩色图像。

在接下来的步骤102中，操作者一边参照彩色图像，一边经由用户PC 40的输入装置40B输入透明墨的补充量，并且补充量输入处理部62受理输入。

在接下来的步骤104中，补充量输入处理部62判定透明墨的补充量的输入是否完成，在肯定判定的情况下，转到步骤106，在否定判定的情况下，变为等待状态。此外，作为一个例子，也可以根据在显示装置40A中显示的规定图像(例如指示向控制PC 42发送数据的图像)被点击了这一情况，判定为透明墨的补充量的输入完成。

在步骤106中，通信处理部64进行将3D模型数据和补充量设定值作为造型作业发送至控制PC 42的处理。

在接下来的步骤108中，控制PC 42基于3D模型数据来生成切片数据，且将补充量设定值与切片数据一起发送至3D打印机10。

在接下来的步骤110中，3D打印机10基于切片数据和补充量设定值来形成造型物30。

(第二实施方式)

下面对本发明的第二实施方式进行说明。此外，本实施方式的造型装置1的结构与图1所示的造型装置1的结构同样，因此省略说明。图6是与本实施方式的用户PC 40所具有的透明墨补充输入功能有关的功能块图。此外，对图6中的与图4相同的构成部分标注与图4相同的标记，并省略其说明。

本实施方式的用户PC 40具备图像显示控制部60、补充量输入处理部62以及通信处理部64，并且具备参考补充量计算部66。

参考补充量计算部66计算与用于使造型物30着色的彩色图像的彩色浓度相应的透明墨的补充量的参考值。具体地说，参考补充量计算部66根据彩色浓度来计算彩色墨的厚度，并通过从基准厚度t减去彩色墨的厚度来计算透明墨的补充量的参考值。此外，关于参考值，可以针对造型物30整体计算一个值，也可以针对每个虚拟分割区域分别计算参考值。另外，参考值设为与补充量的输入方式相应的值。例如，在通过选择“1”至“5”的选项中的某一个来输入补充量的情况下，参考值也由“1”至“5”中的某一个表示。

通过图像显示控制部60使由参考补充量计算部66计算出的参考值显示于显示装置40A。由此，操作者可以更简易地输入如使形成造型物30的各层的厚度为固定那样的透明墨的补充量。

另外，在操作者输入了与参考值相比相差规定值以上的补充量的情况下，也可以显示警告。由此，能够防止透明墨的补充量过度地变多或变少。

(第三实施方式)

下面对本发明的第三实施方式进行说明。此外，本实施方式的造型装置1的结构与图1所示的造型装置1的结构相同，因此省略说明。本实施方式的造型装置1预先针对形成造型物30的各层决定透明墨的喷出量的最大值，并由操作者以使用于使造型物30着色的彩色图像的彩色浓度相对地越低的部分处的透明墨的喷出量越接近透明墨的喷出量的最大值的方式输入透明墨的补充量。

更具体地说，针对透明墨的喷出量决定了最大值，该最大值是与基于一次喷出的彩色墨的最大量相同的量。当与彩色图像的彩色浓度无关地以该最大值为透明墨的补充量来喷出透明墨时，即使在彩色浓度最低的部分处也能够防止透明墨的补充量不足。然而，当与彩色浓度的高低无关地始终补充与彩色墨的最大量相同的量的透明墨时，也存在透明墨的补充量变得过剩的情况。

因此，在本实施方式中，将透明墨的补充量的最大值设为100％，以彩色图像的彩色浓度越低则使透明墨的补充量越接近100％的方式进行输入。换而言之，以透明墨的补充量的最大值100％为基准值，由操作者以彩色浓度越高则使透明墨的补充量越少的方式进行输入。

图7是与本实施方式的用户PC 40所具有的透明墨补充输入功能有关的功能块图。此外，对图7中的与图4相同的构成部分标注与图4相同的标记，并省略其说明。

补充量输入处理部62’将经由输入装置40B输入的透明墨的补充量设定值存储在RAM等存储单元中，在本实施方式中，将透明墨的补充量的最大值设为100％，受理彩色浓度越低则使补充量越接近100％那样的补充量的输入。

更具体地说，在用户PC 40的显示装置40A中显示表示造型物30的彩色图像，操作者一边参照彩色图像，一边经由用户PC 40的输入装置40B输入从100％到规定的下限值(例如50％)之间的数值来作为透明墨的补充量。此外，输入的值也可以不是百分率，而是选择并输入例如“多”、“中”、“少”等阶段性的值。此外，作为一个例子，也可以是，在选择了“多”的情况下，将补充量设定值设为100％，在选择了“中”的情况下，将补充量设定值设为75％，在选择了“少”的情况下，将补充量设定值设为50％。

上面使用上述实施方式来对本发明进行了说明，但本发明的技术范围并不限定于上述实施方式所记载的范围。在不脱离发明的主旨的范围内能够对上述实施方式施加多种变更或改良，施加了该变更或改良的方式也包含在本发明的技术范围中。另外，也可以对上述实施方式进行适当组合。

在上述实施方式中，对构成为造型装置1具有3D打印机10、用户PC 40以及控制PC42的系统的方式进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，也可以是具有用户PC 40和控制PC 42的功能的信息处理装置与3D打印机10连接的方式。另外，也可以是，3D打印机10具备显示装置40A和输入装置40B，在该显示装置40A中显示用于使造型物30着色的彩色图像，并且操作者经由该输入装置40B输入透明墨的补充量。

(实施方式的效果)

(1)上述各实施方式的造型装置1具备用于喷出彩色墨的彩色喷墨头25和用于喷出透明墨的透明喷墨头26，造型装置1通过从彩色喷墨头25喷出彩色墨并进行层叠来着色地形成造型物30，并从透明喷墨头26喷出透明墨以补充彩色墨的层叠量。造型装置1具备输入装置40B，该输入装置40B用于操作者针对形成造型物30的各层以使着色地形成造型物30的彩色墨的着墨频度多的部位处的透明墨的着墨频度变少、且使彩色墨的着墨频度少的部位处的透明墨的着墨频度变多的方式输入透明墨的补充量。

根据本结构，造型装置1的操作者能够根据着色地形成造型物30的各层中的彩色墨的着墨频度来设定补充用的透明墨的量。由此，与对造型物30一律喷出规定量的透明墨以用于补充的情况相比，能够喷出与彩色墨的着墨频度相应的更适当的量的透明墨。也就是说，根据上述各实施方式，能够将用于形成造型物30的透明墨的补充量调节为适当的量。

(2)在上述各实施方式的造型装置1中，彩色墨的着墨频度与用于使造型物30着色的彩色图像的彩色浓度相对应，操作者使用输入装置40B以使彩色图像中的彩色浓度高的部位处的透明墨的着墨频度变少、且使彩色浓度低的部位处的透明墨的着墨频度变多的方式输入透明墨的补充量。根据上述各实施方式，操作者能够更适当地输入透明墨的补充量。

(3)在上述各实施方式的造型装置1中，操作者以使形成造型物30的各层的厚度为固定的方式输入透明墨的补充量。根据上述各实施方式，可以不对造型物30的形状造成影响地设定透明墨的补充量。

(4)在上述各实施方式的造型装置1中，输入装置40B设置于具有显示装置40A的用户PC 40，该显示装置40A显示用于使造型物30着色的彩色图像。根据上述各实施方式，操作者能够简易地输入透明墨的补充量。

(5)在上述各实施方式的造型装置1中，也可以是，针对将造型物30虚拟地进行分割所得到的多个区域的每个区域输入透明墨的补充量。通过这样，操作者能够更适当地输入透明墨的补充量。

(6)第二实施方式的造型装置1具备参考补充量计算部66，该参考补充量计算部66计算与用于使造型物30着色的彩色图像的彩色浓度相应的透明墨的补充量的参考值，通过参考补充量计算部66计算出的参考值显示于显示装置40A。根据第二实施方式，操作者能够更适当地输入透明墨的补充量。

(7)在第三实施方式的造型装置1中，造型装置1预先针对形成造型物30的各层的各位置决定透明墨的喷出量的最大值，造型装置1具备输入装置40B，该输入装置40B用于操作者以使用于使造型物30着色的彩色图像的彩色浓度相对地越低的部分处的透明墨的喷出量越接近上述最大值的方式输入透明墨的补充量。

下面参照附图来对本发明的实施方式的造型方法及造型装置进行说明。图8是示出本实施方式的造型装置101的结构的图。作为一例，造型装置101构成为具有3D打印机110、用户PC 140以及控制PC 142的系统。

本实施方式的3D打印机110具备喷出单元112、扫描驱动部114、造型台116、可动部117以及控制装置118，该3D打印机110是通过使从喷出单元112喷出的固化树脂固化并进行层叠来形成立体的造型物130的喷墨方式的3D打印机。

喷出单元112喷出造型物130的材料，将构成造型物130的层逐层地进行层叠来在造型台116上形成造型物130。更具体地说，喷出单元112具有：喷墨头120，其朝向造型台116喷出包含作为造型物130的材料的各种墨、支撑用材料的墨滴；左侧的光源122和右侧的光源122，该左侧的光源122和该右侧的光源122向由在造型台116着墨后的墨滴形成的墨点照射规定波长的光来使其固化；以及平坦化辊124，其使在造型物130的造型中形成的墨点的上表面(以下称为“层叠面”)平坦化。在图8的例子中，示出有三个喷墨头120，但能够根据所使用的墨的种类的数量将喷墨头120的数量设为适当的数量。

作为一例，从光源122向墨点照射的规定波长的光是紫外线。即，从喷墨头120喷出的墨滴是根据紫外线而固化的固化型墨(固化性树脂)。

像这样，本实施方式的喷出单元112喷出通过紫外线的照射而固化的固化性树脂的墨滴等并使其固化，由此形成构成造型物130的各层。具体地说，喷出单元112根据控制装置118的指示来喷出墨滴，由此将形成固化性树脂层的层形成动作以及使通过层形成动作形成的固化性树脂层固化的固化动作重复多次，来进行造型物130的形成。

扫描驱动部114是使喷出单元112相对于造型物130相对地移动(以下称为“扫描动作”)的驱动部。扫描驱动部114使喷出单元112进行主扫描动作(Y扫描)、副扫描动作(X扫描)来作为扫描动作。在此，主扫描动作例如是喷出单元112一边向预先设定的主扫描方向(图中的Y方向)往复移动一边喷出墨滴的动作。

扫描驱动部114具有滑架132以及导轨134。滑架132是将喷出单元112以与造型台116相向的方式保持的保持部。即，滑架132将喷出单元112以墨滴的喷出方向成为朝向造型台116的方向的方式保持。另外，在进行主扫描动作时，滑架132以保持着喷出单元112的状态沿导轨134移动。导轨134是对滑架132的移动进行引导的轨道状构件，在进行主扫描动作时根据控制装置118的指示来使滑架132移动。

此外，主扫描动作中的喷出单元112的移动可以是相对于造型物130的相对移动。例如，也可以将喷出单元112的位置固定，通过使造型台116移动来使造型物130移动。

可动部117是改变喷出单元112与造型台116之间的距离的输送机构。通过可动部117，使本实施方式的造型台116的上表面沿上下方向(图8的Z方向)移动。根据控制装置118的指示，使造型台116的上表面与造型物130的造型的进展相匹配地移动。由此，适当调整造型中途的造型物130的被造型面与喷出单元112之间的距离(间隙)。在此，造型物130的被造型面例如是要通过喷出单元112来形成下一个层的面。此外，也可以通过使喷出单元112侧上下移动来进行喷出单元112与造型台116之间的距离的调整。

控制装置118例如是3D打印机110的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)，基于表示应造型出的造型物130的形状信息、彩色图像信息等的切片数据来控制3D打印机110的各部，由此控制造型物130的造型动作。

用户PC 140是具有显示装置140A且具备由键盘、鼠标等构成的输入装置140B的信息处理装置。本实施方式的用户PC 140将以规定形式表示造型物130的3D模型数据作为造型作业发送至控制PC 142。3D模型数据是表示造型物130的形状及其表面颜色等的数据，例如基于3D CAD数据、拍摄应制造的造型物130的外观所得到的数据等来制作3D模型数据。

控制PC 142是控制3D打印机110的信息处理装置，从用户PC 140接收造型作业。控制PC 142基于从用户PC 140接收到的造型作业(3D模型数据)来生成与造型物130的各位置处的截面相对应的切片数据。然后，控制PC 142向3D打印机110发送与各位置相对应的切片数据。在图8的例子中，在控制PC142连接有一个3D打印机110，但这只是一个例子，也可以在控制PC 142连接有多个3D打印机110。

此外，用户PC 140和控制PC 142例如具备进行运算处理的CPU、预先存储有程序、各种数据的ROM(Read Only Memory：只读存储器)、作为CPU的工作区域来使用的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、以及存储各种信息的HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等存储装置，与其它信息处理装置或3D打印机110之间进行各种数据的接收和发送。

本实施方式的喷墨头120通过对造型台116中要被进行造型物130的形成的被造型区域的各位置进行多次主扫描动作的多遍方式，来进行造型物130的形成，该主扫描动作是一边向主扫描方向(Y方向)移动一边喷出墨滴的动作。更具体地说，将通过主扫描动作进行的喷墨头120的去程移动中的墨滴的喷出设为第一遍(第一次主扫描动作)，将回程移动中的墨滴的喷出设为第二遍，将接下来的去程移动和回程移动分别设为第三遍、第四遍。

像这样，多遍方式能够通过在被造型区域的各位置形成三个以上的墨点来形成精细度更高的造型物130。此外，作为一个例子，本实施方式的多遍设为进行四次主扫描动作来对被造型区域的各位置喷出四次墨滴的四遍印刷。

图9是示出基于多遍方式的墨滴的喷出次数的示意图，图9的(A)表示两遍的情况，图9的(B)表示四遍的情况。图9所示的区域C表示被喷出墨滴的各位置，对该区域C多次喷出与遍的次数相应的墨滴来形成墨点。另外，区域C所包含的各矩形区域表示墨滴的喷出位置，数值表示向用矩形区域表示的位置喷出墨滴的遍的次数。即，在图9的(B)的例子中，在区域C所示的各位置处，从纸面左侧起按照第一遍、第二遍、第三遍、第四遍的顺序喷出墨滴。此外，在各位置处喷出墨滴的顺序不限定于此。例如，也可以在各位置处，从纸面左侧起按照第一遍、第三遍、第二遍、第四遍的顺序喷出墨滴。

图10是示出每个墨点的累积光量的示意图，图10的(A)示出两遍中的各遍的照度相同的情况下的累积光量，图10的(B)示出四遍中的各遍的照度相同的情况下的累积光量，图10的(C)示出在四遍中的越早的遍中使照度越小的情况下的累积光量。另外，图10所示的单遍照度表示每当形成各墨点时从光源122照射的紫外线的照度的大小。此外，虽然表示照度(光量)的值不表示实际的值，但设照度“10”为能够使墨点完全固化的值。

在此，在前一遍中形成的墨点也接受针对在后一遍中形成的墨点的紫外线照射。因此，与后形成的墨点相比，越早形成的墨点的累积光量越大。例如，在图10的(A)中，在第一遍中形成的墨点的累积光量为在第二遍中形成的墨点的累积光量的2倍。

另外，在图10的(B)的示例中，在第一遍中形成的墨点的累积光量为在第四遍中形成的墨点的累积光量的4倍。在第一遍中形成的墨点的累积光量过大，导致在第一遍中形成的墨点过度固化。当墨点过度固化时，有可能使造型物130产生翘曲、或者对强度、色调造成影响。另外，还存在在通过平坦化辊124进行平坦化时过度固化的部分的切屑再次附着于造型物130而成为造型物130的脏污的可能性。

因此，本实施方式的造型装置101通过多遍方式进行造型物130的形成，并且进行在针对各位置(区域C)进行的多次主扫描动作中的越早的主动扫描动作中使从光源122照射的照度越小的控制(以下称为“多遍照度控制”)。

图10的(C)示出多遍照度控制中的各墨点的累积光量。在图10的(C)的例子中，第一遍的照度为“2”，第二遍的照度为“3”，第三遍的照度为“5”，第四遍的照度为“10”。因此，在第一遍中形成的墨点的累积光量为“20”，在第二遍中形成的墨点的累积光量为“18”，在第三遍中形成的墨点的累积光量为“15”，在第四遍中形成的墨点的累积光量为“10”。

如图10的(C)所示，通过进行多遍照度控制，针对在第一遍中形成的墨点的最后的第四遍的累积光量与图10的(A)所示的两遍的例子中的第二遍的累积光量相同。像这样，根据本实施方式的多遍照度控制，在通过多遍方式进行造型物130的形成时，能够抑制用于使由先喷出的墨滴形成的墨点固化的光的累积光量，因此能够抑制先形成的墨点的过度固化。

另外，如上述那样，本实施方式的光源122针对各区域C以是越晚形成于该区域的墨点则使向该墨点最初照射的光的照度越大的方式阶段性地增大照度。在本实施方式中，将第一遍的照度设为第一照度，将第二遍的照度设为第二照度，将第三遍的照度设为第三照度，将第四遍的照度设为第四照度。而且，各照度的大小的关系为第一照度＜第二照度＜第三照度＜第四照度。另外，第一照度、第二照度、第三照度以及第四照度的大小是预先设定的。

另外，光源122针对各区域C，将向最后形成于该区域的墨点照射的照度设为使该墨点完全固化的照度，将对早于最后地形成于该区域的墨点照射的光的照度设为仅通过这一次照射不会使该墨点完全固化的照度。即，可以是，第四照度是使墨点完全固化的大小，另一方面，第一照度、第二照度及第三照度是使墨点成为半固化状态的照度。由此，能够抑制先形成的墨点的过度固化，并且能够使最后形成的墨点完全固化。

此外，也可以是，第一照度、第二照度、第三照度以及第四照度的大小并非分别不同，例如设为第一照度＝第二照度＝第三照度＜第四照度。另外，可以使针对最后形成的墨点的照度不为使墨点完全固化的照度。在该情况下，最后形成的墨点通过为了使层叠在其上方的墨点固化而照射的紫外线而完全固化。

另外，光源122也可以以使形成于各位置处的多个墨点的累积光量相同的方式照射光。此外，作为一个例子，在此所说的相同是指累积光量最大的墨点与最小的墨点之差为2倍以下。由此，能够使形成于造型台116的各位置处的多个墨点的固化程度相同。

图11是与由本实施方式的3D打印机110执行的造型处理有关的功能块图。3D打印机110所具备的控制装置118具备扫描控制部150、遍判定部152、墨喷出控制部154以及光源控制部156。

扫描控制部150控制扫描驱动部114和可动部117的驱动，以使喷出单元112向主扫描方向(Y方向)和副扫描方向(X方向)移动，并使造型台116沿上下方向(Z方向)上移动。

遍判定部152判定喷出单元112的向主扫描方向的移动状态(去程移动或回程移动)，换而言之，判定一边喷出墨滴一边进行主扫描移动的喷墨头120的当前的遍数。

墨喷出控制单元154基于从控制PC 142发送的切片数据来控制喷墨头120以喷出墨滴。

光源控制单元156基于遍判定部152的判定结果来控制从光源122照射的紫外线的照度。即，对在第一遍中形成的墨点以第一照度照射紫外线，对在第二遍中形成的墨点以第二照度照射紫外线，对在第三遍中形成的墨点以第三照度照射紫外线，对在第四遍中形成的墨点以第四照度照射紫外线。

图12是示出本实施方式的造型装置101的多遍照度控制处理的流程的流程图。此外，图12所示的多遍照度控制处理作为造型处理的一部分而被执行。

首先，在步骤S100中，遍判定部152判定当前的遍数。

在接下来的步骤S102中，喷墨头120朝向造型台116喷出与在步骤S100中判定出的遍数相应的墨滴。

在接下来的步骤S104中，光源122向由在造型台116着墨后的墨滴形成的墨点照射与在步骤S100中判定出的遍数相应的照度的紫外线。

在接下来的步骤S106中，判定造型物130的形成是否结束，在肯定判定的情况下，结束本造型处理，另一方面，在否定判定的情况下，返回到步骤S100，重复进行步骤S100至步骤S104来将墨点进行层叠，由此形成造型物130。

上面使用上述实施方式来对本发明进行了说明，但本发明的技术范围并不限定于上述实施方式所记载的范围。在不脱离发明的主旨的范围内能够对上述实施方式施加多种变更或改良，施加了该变更或改良的方式也包含在本发明的技术范围中。另外，也可以对上述实施方式进行适当组合。

在上述实施方式中，对将多遍设为四遍的方式进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，多遍为三遍以上即可。

在上述实施方式中，对将光源122照射的规定波长的光设为紫外线的方式进行了说明，但本发明并不限定于此。只要能够使光固化型的墨(树脂)固化即可，光源122也可以照射例如红外线等其它波长的光。

在上述实施方式中，对将造型装置101构成为具有3D打印机110、用户PC140及控制PC 142的系统的方式进行了说明，但是本发明不限定于此。例如，也可以是具有用户PC 140和控制PC 142的功能的信息处理装置与3D打印机110连接的方式。

(实施方式的效果)

(1)本实施方式的造型装置101具备：喷墨头120，其喷出根据规定波长的光而固化的固化型墨的墨滴；以及光源122，其向由着墨后的墨滴形成的墨点照射光，该造型装置101通过将墨点进行层叠来形成造型物130，喷墨头120通过针对要被进行造型物130的形成的被造型区域的各位置进行多次主扫描动作的多遍方式，来进行造型物130的形成，并且在针对各位置进行的多次主扫描动作中的越早的主扫描动作中使从光源122照射的紫外线的照度越小，该主扫描动作是喷墨头120一边向规定的主扫描方向移动一边喷出墨滴的动作。

根据本实施方式，在通过多遍方式来进行造型物130的形成时，能够抑制用于使由先前喷出的墨滴形成的墨点固化的光的累积光量，因此能够抑制先形成的墨点的过度固化。

(2)本实施方式的造型装置101中，光源122针对所述各位置以是越晚形成于该位置的墨点则使向该墨点最初照射的紫外线的照度越大的方式段性地增大照度。根据本实施方式，能够抑制先形成的墨点的过度固化。

(3)本实施方式的造型装置101中，光源122针对各位置，将向最后形成于该位置处的墨点照射的紫外线的照度设为使该墨点完全固化的照度，将向早于最后地形成于该位置处的墨点照射的紫外线的照度设为仅通过这一次照射不会使该墨点完全固化的照度。根据本实施方式，能够抑制先形成的墨点的过度固化。

(4)本实施方式的造型装置101也可以是，光源122以使形成于各位置处的多个墨点的累积光量相同的方式照射光。根据本实施方式，能够使形成于造型台116的各位置处的多个墨点的固化的程度相同。

产业上的可利用性

本发明涉及一种通过喷出墨来形成立体物的造型装置。

附图标记说明

1：造型装置；10：3D打印机；25：彩色喷墨头(第一喷出单元)；26：透明喷墨头(第二喷出单元)；30：造型物；40：用户PC(信息处理装置)；40A：显示装置；40B：输入装置(输入单元)；66：参考补充量计算部(计算单元)；101：造型装置；116：造型台；120：喷墨头；122：光源；130：造型物。