(57)【要約】【課題】立体物を造形するためのドットを配置する処理の時間を短くすることが可能な技術を提供する。【解決手段】特定色の第一ドット、及び、前記特定色でない第二ドットを含むドットを形成するためのドット形成部と、形成される前記ドットによる造形層を積層した立体物の造形を制御する制御部と、を備える立体物造形装置であって、前記制御部は、前記立体物を表現するボクセル集合に含まれるボクセルにおける前記第一ドットの形成率を表す入力値と、前記造形層の積層方向において閾値の配置が異なる二次元ディザマスクを積み重ねた三次元ディザマスクと、に基づいて、前記第一ドットを前記ボクセル集合に配置する、立体物造形装置。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定色の第一ドット、及び、前記特定色でない第二ドットを含むドットを形成するためのドット形成部と、
形成される前記ドットによる造形層を積層した立体物の造形を制御する制御部と、
を備える立体物造形装置であって、
前記制御部は、前記立体物を表現するボクセル集合に含まれるボクセルにおける前記第一ドットの形成率を表す入力値と、前記造形層の積層方向において閾値の配置が異なる二次元ディザマスクを積み重ねた三次元ディザマスクと、に基づいて、前記第一ドットを前記ボクセル集合に配置する、立体物造形装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記三次元ディザマスクを並べる際に該並べる方向に交差する方向へずらして並べ、該並べた三次元ディザマスクと前記入力値とに基づいて、前記第一ドットを前記ボクセル集合に配置する、請求項１に記載の立体物造形装置。
【請求項３】
前記特定色は、第一の色、及び、第二の色を含み、
前記三次元ディザマスクは、前記第一の色における前記第一ドットの形成率を表す第一色入力値に適用する三次元の第一ディザマスク、及び、前記第二の色における前記第一ドットの形成率を表す第二色入力値に適用する三次元の第二ディザマスクを含み、
前記制御部は、前記第一ディザマスクの位置と、前記第二ディザマスクの位置と、をずらし、前記第一ディザマスクと前記第一色入力値とに基づいて前記第一の色における前記第一ドットを前記ボクセル集合に配置し、前記第二ディザマスクと前記第二色入力値とに基づいて前記第二の色における前記第一ドットを前記ボクセル集合に配置する、請求項１又は請求項２に記載の立体物造形装置。
【請求項４】
特定色の第一ドット、及び、前記特定色でない第二ドットを含むドットを形成するためのドット形成部を用い、形成される前記ドットによる造形層を積層した立体物を造形する立体物造形方法であって、
前記立体物を表現するボクセル集合に含まれるボクセルにおける前記第一ドットの形成率を表す入力値と、前記造形層の積層方向において閾値の配置が異なる二次元ディザマスクを積み重ねた三次元ディザマスクと、に基づいて、前記第一ドットを前記ボクセル集合に配置して前記立体物を造形する、立体物造形方法。
【請求項５】
特定色の第一ドット、及び、前記特定色でない第二ドットを含むドットを形成するためのドット形成部を備え、形成される前記ドットによる造形層を積層した立体物の造形を制御する立体物造形装置の制御プログラムであって、
前記立体物を表現するボクセル集合に含まれるボクセルにおける前記第一ドットの形成率を表す入力値と、前記造形層の積層方向において閾値の配置が異なる二次元ディザマスクを積み重ねた三次元ディザマスクと、に基づいて、前記第一ドットを前記ボクセル集合に配置する機能をコンピューターに実現させる、立体物造形装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体物造形装置、立体物造形方法、及び、立体物造形装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
立体物造形装置として、３Ｄ（三次元）プリンターが知られている。紫外線照射により硬化するインクを使用する３Ｄプリンターは、例えば、紫外線硬化型インクの液滴を吐出して形成したドットを紫外線照射により硬化させて造形層を形成し、該造形層を積層することで立体物を造形する。特許文献１には、立体造形物の表面部に対応する表面画素を抽出した画素集合体に誤差拡散処理を行って造形データを作成することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−４４２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、三次元の立体物を造形する各ドットを形成する処理を行うために誤差拡散法を用いると、誤差の拡散方向が多いため、処理が複雑となり、処理時間が長くなる。
尚、上記のような問題は、紫外線硬化型インクを使用する３Ｄプリンターに限らず、可視光照射により硬化する可視光線硬化型インクを使用する立体物造形装置、加熱により硬化する熱硬化型インクを使用する立体物造形装置、熱可塑性の材料を使用する立体物造形装置、等、種々の技術についても同様に存在する。
【０００５】
以上を鑑み、本発明の目的の一つは、立体物を造形するためのドットを配置する処理の時間を短くすることが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的の一つを達成するため、本発明は、特定色の第一ドット、及び、前記特定色でない第二ドットを含むドットを形成するためのドット形成部と、
形成される前記ドットによる造形層を積層した立体物の造形を制御する制御部と、
を備える立体物造形装置であって、
前記制御部は、前記立体物を表現するボクセル集合に含まれるボクセルにおける前記第一ドットの形成率を表す入力値と、前記造形層の積層方向において閾値の配置が異なる二次元ディザマスクを積み重ねた三次元ディザマスクと、に基づいて、前記第一ドットを前記ボクセル集合に配置する、態様を有する。
【０００７】
また、本発明は、特定色の第一ドット、及び、前記特定色でない第二ドットを含むドットを形成するためのドット形成部を用い、形成される前記ドットによる造形層を積層した立体物を造形する立体物造形方法であって、
前記立体物を表現するボクセル集合に含まれるボクセルにおける前記第一ドットの形成率を表す入力値と、前記造形層の積層方向において閾値の配置が異なる二次元ディザマスクを積み重ねた三次元ディザマスクと、に基づいて、前記第一ドットを前記ボクセル集合に配置して前記立体物を造形する、態様を有する。
【０００８】
さらに、本発明は、特定色の第一ドット、及び、前記特定色でない第二ドットを含むドットを形成するためのドット形成部を備え、形成される前記ドットによる造形層を積層した立体物の造形を制御する立体物造形装置の制御プログラムであって、
前記立体物を表現するボクセル集合に含まれるボクセルにおける前記第一ドットの形成率を表す入力値と、前記造形層の積層方向において閾値の配置が異なる二次元ディザマスクを積み重ねた三次元ディザマスクと、に基づいて、前記第一ドットを前記ボクセル集合に配置する機能をコンピューターに実現させる、態様を有する。
【０００９】
上述した態様は、立体物を造形するためのドットを配置する処理の時間を短くすることが可能な技術を提供することができる。
【００１０】
さらに、本発明は、立体物造形装置を含む立体物造形システム、立体物造形装置の制御方法、この制御方法を含む立体物造形システムの制御方法、立体物造形システムの制御プログラム、立体物造形装置や立体物造形システムの制御プログラムを記録したコンピューター読み取り可能な媒体、等に適用可能である。前述の装置は、分散した複数の部分で構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】立体物造形装置の構成例を示す機能ブロック図。
【図２】立体物の造形例を模式的に示す図。
【図３】造形処理装置の例を模式的に示す図。
【図４】記録ヘッドのノズルの配置例を模式的に示す図。
【図５】液滴の吐出、又は、液滴の非吐出を駆動信号から生成する概念の一例を模式的に示す図。
【図６】造形処理の例を示すフローチャート。
【図７】三次元ディザマスクの構造例を模式的に示す図。
【図８】三次元ディザマスクを用いて造形層元データから造形層データを生成する例を模式的に示す図。
【図９】二次元ディザマスクの構造例を模式的に示す図。
【図１０】立体物を表現するボクセル集合に三次元ディザマスクを対応付ける例を模式的に示す図。
【図１１】三次元ディザマスクを交差方向へずらして並べた例を模式的に示す図。
【図１２】ハーフトーン処理の例を示すフローチャート。
【図１３】色毎に三次元ディザマスクを用いるハーフトーン処理の例を示すフローチャート。
【図１４】色毎に三次元ディザマスクの位置をずらした例を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を説明する。むろん、以下の実施形態は本発明を例示するものに過ぎず、実施形態に示す特徴の全てが発明の解決手段に必須になるとは限らない。
【００１３】
（１）本技術の概要：
まず、図１〜１４を参照して本技術の概要を説明する。尚、図１〜１４は模式的に示す図であり、各図は整合していないことがある。
【００１４】
［態様１］
図１等に例示される立体物造形装置１００は、特定色の第一ドットＤＴ１、及び、前記特定色でない第二ドットＤＴ２を含むドットＤＴを形成するためのドット形成部（例えばヘッドユニット３）と、形成される前記ドットＤＴによる造形層ＬＹを積層した立体物Ｏｂｊの造形を制御する制御部Ｕ１と、を備える。前記制御部Ｕ１は、前記立体物Ｏｂｊを表現するボクセル集合に含まれるボクセルＶｘにおける前記第一ドットＤＴ１の形成率を表す入力値Ｖ１と、前記造形層ＬＹの積層方向（例えばＺ方向）において閾値の配置が異なる二次元ディザマスク（例えば二次元ディザマトリクスＤＺ２）を積み重ねた三次元ディザマスク（例えば三次元ディザマトリクスＤＺ）と、に基づいて、前記第一ドットＤＴ１を前記ボクセル集合に配置する。
【００１５】
上記特定色の第一ドットＤＴ１は、立体物Ｏｂｊを表現するボクセル集合に含まれるボクセルＶｘにおける第一ドットＤＴ１の形成率を表す入力値Ｖ１と、造形層ＬＹの積層方向（Ｚ方向）において閾値の配置が異なる二次元ディザマスク（ＤＺ２）を積み重ねた三次元ディザマスク（ＤＺ）と、に基づいて配置される。これにより、ドットＤＴを形成する際の誤差を拡散させる処理が不要となり、処理が簡素化されて高速化される。従って、本態様は、立体物を造形するためのドットを配置する処理の時間を短くすることが可能な立体物造形装置を提供することができる。
【００１６】
ここで、特定色には、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）、等が含まれる。特定色でない第二ドットには、ＣＬ（クリアー）のドット、Ｗ（ホワイト）のドット、等が含まれる。
ボクセル（Voxel）は、ドットＤＴを形成可能な空間を表すための仮想的な立体図形である。ボクセル集合（Voxel-set）は、複数のボクセルの集まりである。
【００１７】
［態様２］
図１１に例示するように、前記制御部Ｕ１は、前記三次元ディザマスク（ＤＺ）を並べる際に該並べる方向Ｄ１１に交差する方向（Ｄ１２）へずらして並べ、該並べた三次元ディザマスク（ＤＺ）と前記入力値Ｖ１とに基づいて、前記第一ドットＤＴ１を前記ボクセル集合に配置してもよい。並べられた三次元ディザマスクが交差方向へずれていない場合、ドットパターンの周期的な繰り返しやドット形成部の特性による筋が目立つことがある。本態様は、ドットパターンの周期的な繰り返しやドット形成部（３）の特性による筋が目立つことを抑制することができるので、立体物の見た目を向上させることが可能な技術を提供することができる。
尚、図１０に例示するように、三次元ディザマスクを並べる際に該並べる方向に交差する方向へずらさない場合も、本技術に含まれる。
【００１８】
［態様３］
図１４に例示するように、前記特定色は、第一の色、及び、第二の色を含んでもよい。前記三次元ディザマスク（ＤＺ）は、前記第一の色における前記第一ドットＤＴ１の形成率を表す第一色入力値Ｖ１１に適用する三次元の第一ディザマスク（例えばディザマトリクスＤＺ３１）、及び、前記第二の色における前記第一ドットＤＴ１の形成率を表す第二色入力値Ｖ１２に適用する三次元の第二ディザマスク（例えばディザマトリクスＤＺ３２）を含んでもよい。前記制御部Ｕ１は、前記第一ディザマスク（ＤＺ３１）の位置と、前記第二ディザマスク（ＤＺ３２）の位置と、をずらし、前記第一ディザマスク（ＤＺ３１）と前記第一色入力値Ｖ１１とに基づいて前記第一の色における前記第一ドットＤＴ１を前記ボクセル集合に配置し、前記第二ディザマスク（ＤＺ３２）と前記第二色入力値Ｖ１２とに基づいて前記第二の色における前記第一ドットＤＴ１を前記ボクセル集合に配置してもよい。
【００１９】
第一ディザマスクの位置と第二ディザマスクの位置とがずれていない場合、第一の色の第一ドットと第二の色の第一ドットとが同じボクセルに形成されて滲みや混色が生じ、立体物の品質が低下することがある。また、第一の色と第二の色とでドットパターンの周期的な繰り返しやドット形成部（３）の特性による筋が一致して目立つことがある。上記態様３は、第一の色の第一ドットと第二の色の第一ドットとが同じボクセルに形成され難くなるので、滲みや混色が生じ難くなる。また、第一の色と第二の色とでドットパターンの周期的な繰り返しやドット形成部（３）の特性による筋が一致しないようにドットＤＴが形成されるので、ドットパターンの周期的な繰り返しやドット形成部（３）の特性による筋が目立つことを抑制することができる。従って、本態様は、立体物の見た目を向上させることが可能な技術を提供することができる。
【００２０】
［態様４］
図６〜１４等に例示される立体物造形方法は、前記立体物Ｏｂｊを表現するボクセル集合に含まれるボクセルＶｘにおける前記第一ドットＤＴ１の形成率を表す入力値Ｖ１と、前記造形層ＬＹの積層方向（Ｚ方向）において閾値の配置が異なる二次元ディザマスク（ＤＺ２）を積み重ねた三次元ディザマスク（ＤＺ）と、に基づいて、前記第一ドットＤＴ１を前記ボクセル集合に配置して前記立体物Ｏｂｊを造形する。この態様は、立体物を造形するためのドットを配置する処理の時間を短くすることが可能な立体物造形方法を提供することができる。
【００２１】
［態様５］
図１等に例示される立体物造形装置１００の制御プログラムＰＲ０（例えば制御プログラムＰＲ１，ＰＲ２）は、前記立体物Ｏｂｊを表現するボクセル集合に含まれるボクセルＶｘにおける前記第一ドットＤＴ１の形成率を表す入力値Ｖ１と、前記造形層ＬＹの積層方向（Ｚ方向）において閾値の配置が異なる二次元ディザマスク（ＤＺ２）を積み重ねた三次元ディザマスク（ＤＺ）と、に基づいて、前記第一ドットＤＴ１を前記ボクセル集合に配置する機能をコンピューターに実現させる。この態様は、立体物を造形するためのドットを配置する処理の時間を短くすることが可能な制御プログラムを提供することができる。
【００２２】
（２）立体物造形装置の具体例：
図１は、立体物造形装置の構成例として、造形処理装置１とホスト装置９を備える立体物造形装置１００の構成を示している。図２は、立体物Ｏｂｊの造形例を模式的に示している。図３は、造形処理装置１の例を模式的に示している。図２，３に示すＹは、イエローの意味ではなく、Ｙ方向を表す。尚、図２，３に示すＸ，Ｙ，Ｚ方向は、互いに直交するものとするが、互いに交差していれば直交しない場合も本技術に含まれる。図１に示す造形処理装置１は、吐出した液体ＬＱにより形成されるドットＤＴにより造形層ＬＹを例えば所定の厚さΔＺで形成し、この造形層ＬＹを積層することで立体物Ｏｂｊを造形する。本具体例は、図８に例示するように三次元ディザマトリクス（三次元ディザマスクの例）ＤＺを用いてドットの発生位置を選択することで、発生ドットの偏りを抑制し、立体物表面のノイズを小さくし、誤差拡散法と比べて処理を簡略化することができ、処理にかかる時間を短くするものである。図１に示すホスト装置９は、立体物Ｏｂｊの形状及び色彩を定める造形層データＦＤを生成する。
【００２３】
ホスト装置９は、表示操作部９１、モデルデータ生成部９２、造形データ生成部９３、記憶部９４、を備え、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）により各部の動作が制御される。表示操作部９１は、ディスプレイ、及び、キーボードやポインティングデバイスといった操作入力装置を含む。モデルデータ生成部９２は、後述するモデルデータＤａｔを生成する。造形データ生成部９３は、ハーフトーン処理部９５を有し、モデルデータＤａｔに基づいて造形層データＦＤを生成する。ハーフトーン処理部９５は、立体物Ｏｂｊを表現するボクセル集合に含まれるボクセルＶｘにおける第一ドットＤＴ１の形成率を表す入力値Ｖ１に基づいて、第一ドットＤＴ１を形成するボクセルを決定する。記憶部９４は、不揮発性メモリーとＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。不揮発性メモリーには、ホスト装置９の制御プログラムＰＲ２、造形処理装置１のドライバープログラム、ＣＡＤ（Computer Aided Design）ソフトといったアプリケーションプログラム、三次元ディザマトリクスＤＺ、等が記憶される。不揮発性メモリーには、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリーといったデータの書き換え可能な不揮発性半導体メモリー、ハードディスクといったデータの書き換え可能な不揮発性磁気メモリー、等を用いることができる。ホスト装置９には、パーソナルコンピューターといったコンピューター等が含まれる。
【００２４】
モデルデータＤａｔは、立体物Ｏｂｊを表すモデルの形状及び色彩を示すデータであり、立体物Ｏｂｊの形状及び色彩を指定するためのデータである。尚、立体物Ｏｂｊの色彩には、立体物Ｏｂｊに複数色が付される場合における当該複数色の付され方、すなわち、立体物Ｏｂｊに付される複数色により表される模様、文字、その他の画像も含むこととする。モデルデータＤａｔは、少なくとも立体物Ｏｂｊの外部形状を特定可能な情報を含むものであればよく、立体物Ｏｂｊの外部形状や色彩に加えて立体物Ｏｂｊの内部の形状や材料等を指定するものであってもよい。モデルデータＤａｔのデータ形式には、ＡＭＦ（Additive Manufacturing File Format）、ＳＴＬ（Standard Triangulated Language）、等を用いることができる。
モデルデータ生成部９２は、例えば、ＣＡＤアプリケーションで実現され、立体物造形装置１００の利用者が表示操作部９１を操作して入力した情報等に基づいて、立体物Ｏｂｊの形状及び色彩を指定するモデルデータＤａｔを生成する。
【００２５】
本具体例では、造形層ＬＹがＱ層（ＱはＱ≧２を満たす自然数）形成された立体物Ｏｂｊを造形する方法を説明することにする。また、造形層ＬＹを形成するＱ回の積層処理のうちｑ回目（ｑは１≦ｑ≦Ｑを満たす自然数）の積層処理で形成される造形層ＬＹを造形層ＬＹ[q]と称し、造形層ＬＹ[q]の形状及び色彩を定める造形層データＦＤを造形層データＦＤ[q]と称する。
【００２６】
造形データ生成部９３は、まず、モデルデータＤａｔの示す三次元の形状を厚さΔＺ毎にスライスして得られる断面の形状及び色彩を示す造形層元データＯＤを生成する。尚、ｑ番目の造形層元データＯＤを造形層元データＯＤ[q]と称する。その上で、ハーフトーン処理部９５は、造形層元データＯＤ[q]の示す形状及び色彩に対応する造形層ＬＹ[q]を形成するために、造形処理装置１が形成すべきドットの配置を決定し、決定結果を造形層データＦＤ[q]として出力する。造形層データＦＤ[q]は、造形層元データＯＤ[q]の示す形状及び色彩を格子状の配置のボクセル（単位造形体）Ｖｘに細分化することで、各ボクセルＶｘに形成すべきドットＤＴを指定する。ボクセルＶｘは、仮想の立体であり、本具体例では厚さがΔＺで単位体積の直方体であるものとする。むろん、仮想のボクセルの形状は、直方体に限定されない。一つのボクセルＶｘには、１個のみドットが形成されてもよいし、２個以上のドットが形成されてもよい。
【００２７】
尚、立体物Ｏｂｊを造形するためには、立体物Ｏｂｊが中実であることが好ましい。本具体例の造形データ生成部９３は、モデルデータＤａｔの指定する形状が中空形状である場合、モデルデータＤａｔの示す形状の中空部分を補完して立体物Ｏｂｊが中実となるような造形層データＦＤを生成するものとする。また、中空部分を水溶性インク等といった、立体物造形後に容易に除去可能な材料で形成して該材料を除去してもよい。
【００２８】
造形処理装置１は、造形層データＦＤ[q]に基づいて造形層ＬＹ[q]の積層処理を行う。図２には、造形層データＦＤ[1]に基づいて造形層ＬＹ[1]を形成し、造形層データＦＤ[2]に基づいて造形層ＬＹ[2]を積層する例を示している。造形処理装置１は、造形層ＬＹ[q]を順番に積層することにより立体物Ｏｂｊを造形する。
【００２９】
図１，３に示す造形処理装置１は、造形台４５、キャリッジ４１、ヘッドユニット（ドット形成部の例）３、硬化ユニット６１、位置変化機構７、記憶部６０、処理制御部６、等を備える。造形台４５は、造形層ＬＹの積載面を上面に有し、造形台昇降機構７９ａにより筐体４０に対して昇降可能に設置されている。キャリッジ４１は、ヘッドユニット３とインクカートリッジ（液体カートリッジの例）４８が搭載され、造形台４５の上方に配置されている。ヘッドユニット３は、詳しくは後述するが、造形台４５に向かって液滴（液体ＬＱ）を吐出（噴射）する複数の吐出部Ｄを有する記録ヘッド３０、及び、各吐出部Ｄへの駆動信号Ｖｉｎを生成する駆動信号生成部３１を備えている。尚、ヘッドユニット３を除く造形処理装置１、及び、ホスト装置９は、制御部Ｕ１の例である。
【００３０】
硬化ユニット６１は、造形台４５の上に吐出された液体ＬＱによるドットＤＴを硬化させる。硬化ユニット６１には液体ＬＱを硬化させるために適切な波長の光源、または熱源を用いる。例えば液体ＬＱとして紫外線硬化インクを用いるなら硬化ユニット６１には液体ＬＱの硬化効率の良い波長をもった紫外線光源（例えば波長３９５ｎｍを中心波長とした近紫外線のＬＥＤ光源）で構成する。液体ＬＱとして可視光硬化型インクを用いるなら硬化ユニット６１には可視光光源を用い、熱硬化型インクを用いるなら硬化ユニット６１には赤外線ヒーターなどの熱源を用いる。硬化ユニット６１は、例えば、造形台４５の上側（＋Ｚ方向）に設置することができる。
【００３１】
位置変化機構７は、駆動モーター７１〜７４、モータードライバー７５〜７８、等を備える。昇降機構駆動モーター７１は、モータードライバー７５で駆動されて造形台昇降機構７９ａを介して造形台４５をＺ方向（＋Ｚ方向及び−Ｚ方向）へ移動させる。キャリッジ駆動モーター７２は、モータードライバー７６で駆動されてキャリッジ４１をキャリッジガイド７９ｂに沿ってＹ方向（＋Ｙ方向及び−Ｙ方向）へ移動させる。キャリッジガイド駆動モーター７３は、モータードライバー７７で駆動されてキャリッジガイド７９ｂをガイド７９ｃに沿ってＸ方向（＋Ｘ方向及び−Ｘ方向）へ移動させる。硬化ユニット駆動モーター７４は、モータードライバー７８で駆動されて硬化ユニット６１をガイド７９ｄに沿ってＸ方向（＋Ｘ方向及び−Ｘ方向）へ移動させる。
【００３２】
記憶部６０は、不揮発性メモリーとＲＡＭを備える。不揮発性メモリーには、造形処理装置の制御プログラムＰＲ１等が記憶される。不揮発性メモリーには、ＲＯＭ、フラッシュメモリーといったデータの書き換え可能な不揮発性半導体メモリー、ハードディスクといったデータの書き換え可能な不揮発性磁気メモリー、等を用いることができる。ＲＡＭには、不揮発性メモリーから展開された制御プログラムＰＲ１、ホスト装置９からの造形層データＦＤ、等が格納される。尚、造形処理装置１の記憶部６０に記憶されている制御プログラムＰＲ１、及び、ホスト装置９の記憶部９４に記憶されている制御プログラムＰＲ２は、制御プログラムＰＲ０の例である。
【００３３】
処理制御部６は、制御プログラムＰＲ１等に従って造形処理装置全体の制御処理を行うＣＰＵ等を備えている。処理制御部６は、ホスト装置９からの造形層データＦＤに基づいて、ヘッドユニット３及び位置変化機構７の動作を制御することにより、モデルデータＤａｔに応じた立体物Ｏｂｊを造形する。例えば、処理制御部６は、造形層データＦＤに従って、吐出部Ｄを駆動させるためのアナログ駆動波形信号Ｃｏｍと波形指定信号ＳＩを含む各種信号を生成し、これら生成した信号をヘッドユニット３へ出力する。また、処理制御部６は、造形層データＦＤに従って、モータードライバー７５〜７８の動作を制御するための各種信号を生成し、これら生成した信号を位置変化機構７へ出力する。
【００３４】
図４は、ヘッドユニット３に含まれる記録ヘッド３０のノズルＮＺ（図１に示す吐出部Ｄの一部）の配置例を模式的に示している。図４の上側には、記録ヘッド３０において複数のノズル列３２がＹ方向（走査方向Ｄ２１）へ並べられたノズル面３３を示している。図４に示す記録ヘッド３０は、移動していない造形台４５に対して走査方向Ｄ２１（往方向Ｄ２２及び復方向Ｄ２３）へ移動している最中にドット形成用の液体ＬＱをノズルＮＺから吐出する双方向記録を行うものとする。むろん、単方向記録を行う記録ヘッドにも、本技術を適用可能である。複数のノズル列３２は、特定色Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）の液体の例である色インクＬＱ１の液滴を吐出する第一ノズルＮＺ１の列であるノズル列３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋ、及び、特定色でない液体の例である造形用インクＬＱ２の液滴を吐出する第二ノズルＮＺ２の列であるノズル列３２Ｗ，３２ＣＬを含んでいる。ここで、ノズル列３２Ｃは、Ｃの液滴を吐出する第一ノズルＮＺ１がＸ方向へ並んでいる。ノズル列３２Ｍは、Ｍの液滴を吐出する第一ノズルＮＺ１がＸ方向へ並んでいる。ノズル列３２Ｙは、Ｙの液滴を吐出する第一ノズルＮＺ１がＸ方向へ並んでいる。ノズル列３２Ｋは、Ｋの液滴を吐出する第一ノズルＮＺ１がＸ方向へ並んでいる。ノズル列３２Ｗは、Ｗ（ホワイト）の液滴を吐出する第二ノズルＮＺ２がＸ方向へ並んでいる。ノズル列３２ＣＬは、ＣＬ（クリアー）の液滴を吐出する第二ノズルＮＺ２がＸ方向へ並んでいる。また、図４の下側に示すように、色インクＬＱ１の液滴から第一ドットＤＴ１が形成され、造形用インクＬＱ２の液滴から第二ドットＤＴ２が形成される。尚、液体（ＬＱ１，ＬＱ２）を液体ＬＱと総称し、ノズルＮＺ１，ＮＺ２をノズルＮＺと総称し、ドットＤＴ１，ＤＴ２をドットＤＴと総称する。
【００３５】
色インクＬＱ１に含まれるＣインクとＭインクとＹインクは、有彩色インクである。色インクＬＱ１に含まれるＫインクは、無彩色インクである。造形用インクＬＱ２に含まれるＷインクは、可視光の波長領域（概ね４００〜７００ｎｍ）に属する波長を有する光が照射された場合において、当該照射された光のうち３０％以上（好ましくは５０％以上）の光を反射する無彩色インクである。造形用インクＬＱ２に含まれるＣＬインクは、色材を添加していないインクであり、有彩色インク及び無彩色インクと比較して、色材成分の含有量が少なく透明度の高いインクである。尚、色インクＬＱ１は、Ｗインクを含んでもよい。
【００３６】
各ノズル列３２のノズルＮＺの配列は、ノズル面３３内においてＸ方向からずれた方向でもよく、さらに、直線状のみならず、いわゆる千鳥状でもよい。
図１に示す吐出部Ｄは、ノズルＮＺに加えて、印加される駆動信号ＶｉｎによりノズルＮＺから液滴を吐出させる駆動素子を有している。駆動素子には、ノズルＮＺに連通する圧力室内の液体ＬＱに圧力を加える圧電素子、熱により圧力室内に気泡を発生させてノズルＮＺから液滴を吐出させるサーマル素子、等を用いることができるが、本実施形態ではピエゾ素子を圧電素子として駆動素子を構成する。前記圧力室には、インクカートリッジ４８から液体ＬＱが供給される。圧力室内の液体ＬＱは、駆動素子によってノズルＮＺから造形台４５に向かって液滴として吐出され、造形層ＬＹに液滴のドットＤＴが形成される。記録ヘッド３０と造形台４５とが相対移動することにより、造形層データＦＤに対応した造形層ＬＹが形成される。
【００３７】
駆動信号生成部３１には、ノズルＮＺから液滴を吐出させる駆動素子に駆動信号を印加する種々の公知の回路を使用可能である。
【００３８】
図５は、ドット形成用の液滴の吐出、又は、液滴の非吐出を駆動信号Ｖｉｎから生成する概念の一例を模式的に示している。尚、図５に示す駆動信号Ｖｉｎの波形ＰＬ１は、あくまでも模式的なものであり、実際の波形とは限らない。
本例においてノズルＮＺからドット形成用の液滴を吐出する場合、駆動信号生成部３１は、処理制御部６から入力される駆動波形信号Ｃｏｍに基づいて所定の吐出単位期間Ｔｕに波形ＰＬ１を駆動信号Ｖｉｎとして吐出部Ｄに供給する。これにより、波形ＰＬ１に合わせたタイミングでノズルＮＺから液滴が吐出されてドットが形成される。また、ノズルＮＺから液滴を吐出しない場合、駆動信号生成部３１は、上記波形ＰＬ１を吐出部Ｄに供給しない。これにより、ノズルＮＺから液滴が吐出されずドットが形成されない。
【００３９】
（３）立体物造形装置の第一処理例：
図６は、図１に示す立体物造形装置１００で行われる造形処理の例を示している。この処理は、ホスト装置９の造形データ生成部９３と造形処理装置１の処理制御部６とが協働して行う。造形データ生成部９３は、モデルデータ生成部９２から少なくともモデルデータＤａｔを取得すると、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４の造形層データ生成処理を行う。以下、「ステップ」の記載を省略する。尚、ホスト装置９は、マルチタスクにより複数の処理を並列して実行している。処理制御部６は、ホスト装置９から造形層データＦＤを取得すると、Ｓ１０８〜Ｓ１１４の造形処理において硬化するドットＤＴによる立体物Ｏｂｊの造形を制御する。尚、造形処理装置１は、マルチタスクにより複数の処理を並列して実行している。
図７は、三次元ディザマトリクスＤＺの構造例を模式的に示している。図８は、三次元ディザマトリクスＤＺを用いて造形層元データＯＤから造形層データＦＤを生成する例を模式的に示している。
【００４０】
モデルデータＤａｔを取得した造形データ生成部９３は、まず、モデルデータＤａｔに基づいて造形層元データＯＤを生成する（Ｓ１０２）。例えば、Ｑ層の造形層元データＯＤ[q]（ｑ＝１，２，…，Ｑ）が立体物ＯｂｊをＱ層の造形層ＬＹ[q]で表す多階調（例えば２５６階調）の入力値Ｖ１（ｘ，ｙ，ｚ）を各ボクセルＶｘに有するものとする。
【００４１】
造形層元データＯＤの生成後、造形データ生成部９３は、ハーフトーン処理部９５において、造形層元データＯＤの各ボクセルＶｘの入力値Ｖ１に対してハーフトーン処理を行うことにより、第一ドットＤＴ１の形成状況を表す造形層データＦＤを生成する（Ｓ１０４）。ここで、造形層元データＯＤの各入力値Ｖ１（ｘ，ｙ，ｚ）と三次元ディザマトリクスＤＺとに基づいて、色インクＬＱ１の第一ドットＤＴ１の形成状況を表すＱ層の造形層データＦＤ[q]を生成することにしている。ｘはＸ方向における座標値を示し、ｙはＹ方向における座標値を示し、ｚはＺ方向における座標値を示す。前記造形層データＦＤ[q]は、例えば、第一ドットＤＴ１を形成する（例えば１）か否（例えば０）かを表す２値データとすることができる。本具体例では、第一ドットＤＴ１を形成しないボクセルに造形用インクＬＱ２の第二ドットＤＴ２を形成するものとし、ユーザーから受け付けた設定に応じてＷインク又はＣＬインクを造形用インクＬＱ２として使用するものとする。
尚、Ｓ２０４のハーフトーン処理の詳細は、後述する。
【００４２】
造形データ生成部９３は、造形層データＦＤを造形処理装置１に送信する。造形処理装置１は、前記造形層データＦＤを受信する。この造形層データＦＤを取得した処理制御部６は、まず、ドットＤＴを形成する造形層ＬＹ[q]を設定する（Ｓ１０８）。この処理は、例えば、積層処理の実行回数を示す変数ｑにＳ１０８の処理回数（１，２，…，Ｑ）を設定する処理とすることができる。以下も、同様である。次に、処理制御部６は、造形層ＬＹ[q]を形成するためのＺ方向における位置に造形台４５を移動させるように、モータードライバー７５に昇降機構駆動モーター７１を駆動させる（Ｓ１１０）。例えば、図２の造形層ＬＹ[1]を形成する場合、処理制御部６は、造形台４５を硬化ユニット６１に近い所定の近接位置に上昇させる。図２の造形層ＬＹ[2]を形成する場合、処理制御部６は、造形台４５を前記近接位置よりも厚さΔＺ下降させる。
【００４３】
造形台４５の移動後、処理制御部６は、ｑ層目の造形層データＦＤ[q]に基づいて造形層ＬＹ[q]が形成されるように、ヘッドユニット３、位置変化機構７、及び、硬化ユニット６１の動作を制御する（Ｓ１１２）。この処理は、例えば、ヘッドユニット３を走査方向Ｄ２１（Ｘ方向）へ走査させながらインク滴（液体ＬＱ）をノズルＮＺから吐出させてヘッドユニット３をＹ方向へ送ることを繰り返す処理とすることができる。例えば、処理制御部６は、ヘッドユニット３を走査方向Ｄ２１へ移動させるようにモータードライバー７６にキャリッジ駆動モーター７２を駆動させる。また、処理制御部６は、ヘッドユニット３とともにキャリッジガイド７９ｂをＹ方向へ移動させるようにモータードライバー７７にキャリッジガイド駆動モーター７３を駆動させる。ここで、造形層データＦＤ[q]に応じて、ボクセルＶｘに色インクＬＱ１の第一ドットＤＴ１が有る場合には第一ノズルＮＺ１から色インクＬＱ１を吐出させて第一ドットＤＴ１を形成させ、ボクセルＶｘに第一ドットＤＴ１が無い場合には第二ノズルＮＺ２からＷインク又はＣＬインク（造形用インクＬＱ２）を吐出させて第二ドットＤＴ２を形成させる。
【００４４】
上側をヘッドユニット３が通り過ぎたドットＤＴ１，ＤＴ２には、硬化ユニット６１からの紫外線（ＵＶ）が上から照射される。これにより、インクＬＱ１，ＬＱ２に含まれる成分が重合し、ドットＤＴ１，ＤＴ２が硬化する。このようにして、硬化するドットＤＴ１，ＤＴ２により造形層ＬＹ[q]が形成される。
【００４５】
造形層ＬＹ[q]の形成後、処理制御部６は、造形層ＬＹ[q]を全て設定した否かを判断する（Ｓ１１４）。ｑ＜Ｑである場合、処理制御部６は、Ｓ１０８〜Ｓ１１４の処理を繰り返す。例えば、ｑ＝１である場合、次のＳ１０８の処理において造形層ＬＹ[2]が設定される。ｑ＝Ｑである場合、処理制御部６は、造形処理を終了させる。これにより、立体物Ｏｂｊが造形台４５に載置された状態となる。
【００４６】
図７に示す三次元ディザマトリクスＤＺは、Ｓ１０４のハーフトーン処理に使用可能なディザマスクの例であり、図９に例示するような二次元ディザマトリクス（二次元ディザマスクの例）ＤＺ２をＺ方向（造形層ＬＹの積層方向の例）へ積み重ねた構造を有している。三次元ディザマトリクスＤＺの形状は、特に限定されないが、図７に示すようにＸ方向の格納要素Ｅ１とＹ方向の格納要素Ｅ１とＺ方向の格納要素Ｅ１の数がいずれもｎである直方体状であるものとして説明する。三次元ディザマトリクスＤＺに含まれるｎ層（ｎは２以上の整数）の二次元ディザマトリクスＤＺ２１，ＤＺ２２，…，ＤＺ２ｎの閾値の配置は、互いに異なっている。ここで、Ｚ座標がｚ（ｚ＝１，２，…，ｎ）の二次元ディザマトリクスＤＺ２ｚにおいて、Ｘ座標がｘ（ｘ＝１，２，…，ｎ）でＹ座標がｙ（ｙ＝１，２，…，ｎ）の閾値をＴｘｙｚと表している。本具体例では、全ての閾値Ｔｘｙｚが互いに異なるものとする。これにより、三次元ディザマトリクスＤＺは、Ｚ方向において閾値の配置が異なる二次元ディザマトリクスＤＺ２を積み重ねた構造となる。図７に示す三次元ディザマトリクスＤＺは８×８×８個の閾値Ｔｘｙｚを有しているが、三次元ディザマトリクスの閾値の数は、９×９×９個以上でもよいし、７×７×７個以下でもよい。また、Ｘ方向の格納要素数とＹ方向の格納要素数とＺ方向の格納要素数は、互いに異なる等、同数でなくてもよい。ディザマスクの形状は、直方体状に限定されず、三角錐状といった多角錘状等でもよい。
三次元ディザマトリクスＤＺは、例えば、ｎの３乗個の互いに異なる閾値を各格納要素Ｅ１に対してランダムに配置することにより生成することができる。
【００４７】
図９は、二次元ディザマスクの構造例を模式的に示している。図９に示す各セル（四角形の升目）は二次元ディザマトリクスＤＺ２の格納要素Ｅ１を表し、各セルに付された数値は前記格納要素Ｅ１に格納された閾値Ｔ（ｘ，ｙ，ｚ）を表している。分かり易く説明するため、造形層元データＯＤの入力値Ｖ１（ｘ，ｙ，ｚ）を百分率に対応する０以上１００以下の整数で表し、二次元ディザマトリクスＤＺ２の有する各閾値が互いに異なるユニークな値となるように定められていることとする。尚、入力値Ｖ１が０〜２５５の階調値である場合、ドット形成率５０％が階調値１２８程度に対応し、ドット形成率２５％が階調値６４程度に対応する。図９では、入力値Ｖ１（ｘ，ｙ，ｚ）がドット形成率２０％である場合に第一ドットＤＴ１が形成される格納要素を太線で囲っている。
【００４８】
立体物Ｏｂｊが三次元ディザマトリクスＤＺよりも大きい場合、三次元ディザマトリクスＤＺを繰り返し並べることにより造形層元データＯＤの全入力値Ｖ１（ｘ，ｙ，ｚ）を三次元ディザマトリクスＤＺの各閾値に対応付けることができる。例えば、図１０に例示するディザマトリクス群（並べられた三次元ディザマスクの例）ＧＤＺ１のように、Ｘ方向において造形層元データＯＤを表現するボクセル数が三次元ディザマトリクスＤＺの格納要素数ｎよりも多い場合、三次元ディザマトリクスＤＺをＸ方向へ繰り返し並べることにする。また、Ｙ方向において造形層元データＯＤを表現するボクセル数が三次元ディザマトリクスＤＺの格納要素数ｎよりも多い場合、三次元ディザマトリクスＤＺをＹ方向へ繰り返し並べることにする。さらに、Ｚ方向において造形層元データＯＤを表現するボクセル数が三次元ディザマトリクスＤＺの格納要素数ｎよりも多い場合、三次元ディザマトリクスＤＺをＺ方向へ繰り返し並べることにする。図１０には、立体物Ｏｂｊが、Ｘ方向において三次元ディザマトリクスＤＺの格納要素数の２倍よりも大きくて３倍よりも小さく、Ｙ方向において三次元ディザマトリクスＤＺの格納要素数の２倍よりも大きくて３倍よりも小さく、Ｚ方向において三次元ディザマトリクスＤＺの格納要素数の２倍よりも大きくて３倍よりも小さい場合を模式的に示している。この場合、三次元ディザマトリクスＤＺは、Ｘ方向において３個並べられ、Ｙ方向において３個並べられ、Ｚ方向において３個並べられている。
【００４９】
ただ、繰り返し並べられた三次元ディザマトリクスＤＺが並べられた方向Ｄ１１に直交（交差）する交差方向Ｄ１２へずれていない場合、ドットパターンの周期的な繰り返しやヘッドユニット３の特性による筋が目立つことがある。
そこで、図１１に例示するディザマトリクス群ＧＤＺ２〜ＧＤＺ４のように、三次元ディザマトリクスＤＺが繰り返し並んだ方向Ｄ１１に直交（交差）する交差方向Ｄ１２へずらされて並べられてもよい。例えば、図１１に示すディザマトリクス群ＧＤＺ２は、並べられたＸ方向（並べる方向Ｄ１１の例）に直交するＺ方向（交差方向Ｄ１２の例）へディザマトリクスＤＺがずらされて並べられている。ディザマトリクス群ＧＤＺ２は、並べられたＹ方向（並べる方向Ｄ１１の例）に直交するＺ方向（交差方向Ｄ１２の例）へディザマトリクスＤＺがずらされて並べられているともいえる。図１１に示すディザマトリクス群ＧＤＺ３は、並べられたＸ方向（並べる方向Ｄ１１の例）に直交するＹ方向及びＺ方向（ともに交差方向Ｄ１２の例）へディザマトリクスＤＺがずらされて並べられている。すなわち、ずらす方向は、Ｘ方向とＹ方向とＺ方向の内、一方向のみならず、二方向以上でもよい。図１１に示すディザマトリクス群ＧＤＺ４は、並べられたＹ方向（並べる方向Ｄ１１の例）に直交するＸ方向及びＺ方向（ともに交差方向Ｄ１２の例）へ繰り返しずらされて並べられている。むろん、ディザマトリクスＤＺをずらす方向は、任意の方向にすることができる。ディザマトリクス群ＧＤＺ２〜ＧＤＺ４のように三次元ディザマトリクスＤＺを並べることにより、ディザマトリクスを記憶するデータ容量を少なくすることができるうえ、ドットパターンの周期的な繰り返しやヘッドユニット３の特性による筋が目立つことを抑制することができる。従って、立体物の見た目が向上する。
【００５０】
以下、図１２等を参照して、図６のＳ１０４において三次元ディザマトリクスＤＺを用いるハーフトーン処理の具体例を説明する。まず、色インクＬＱ１が一種類（Ｃインク、Ｍインク、Ｙインク、又は、Ｋインク）であり、造形用インクＬＱ２がＣＬインクである場合について、説明する。
図１２に示すハーフトーン処理が開始されると、ハーフトーン処理部９５は、ハーフトーン処理対象の造形層ＬＹ[q]を設定する（Ｓ２０２）。次に、ハーフトーン処理部９５は、造形層ＬＹ[q]に含まれる全ボクセル位置の中から処理対象のボクセル位置（ｘ，ｙ，ｚ）を設定する（Ｓ２０４）。例えば、図１２の右上に示すように、ｚ＝ｑである造形層ＬＹ[q]の中から、ｙ＝１においてｘ＝１，２，…，Ｘmaxの順にボクセル位置を設定し、ｙ＝２においてｘ＝１，２，…，Ｘmaxの順にボクセル位置を設定し、このような繰り返しをｙ＝１，２，…，Ｙmaxの順に行ってもよい。図１２に示す例では、ｚ＝ｑにおいて、Ｘmax×Ｙmax箇所のボクセル位置の中から未設定であった１箇所のボクセル位置（ｘ，ｙ，ｚ）が設定される。むろん、ボクセル位置の設定順は、図１２に示す例に限定されない。
【００５１】
ボクセル位置の設定後、ハーフトーン処理部９５は、設定されたボクセル位置（ｘ，ｙ，ｚ）に対応する閾値Ｔ（ｘ，ｙ，ｚ）を三次元ディザマトリクスＤＺから取得する（Ｓ２０６）。例えば、ハーフトーン処理部９５は、三次元ディザマトリクスＤＺから造形層ＬＹ[q]に対応する二次元ディザマトリクスＤＺ２ｚを選択し、この二次元ディザマトリクスＤＺ２ｚから設定ボクセル位置（ｘ，ｙ，ｚ）に対応する閾値Ｔ（ｘ，ｙ，ｚ）を読み出せばよい。立体物Ｏｂｊが三次元ディザマトリクスＤＺよりも大きい場合、図１０，１１で示したように三次元ディザマトリクスＤＺを複数並べたうえで設定ボクセル位置（ｘ，ｙ，ｚ）に対応する閾値Ｔ（ｘ，ｙ，ｚ）を三次元ディザマトリクスＤＺから読み出せばよい。図１０に示す例では、立体物Ｏｂｊの設定ボクセル位置（ｘ，ｙ，ｚ）に重なっている左下のディザマトリクスＤＺ０から設定ボクセル位置（ｘ，ｙ，ｚ）に対応する閾値Ｔ（ｘ，ｙ，ｚ）が取得されることになる。
【００５２】
閾値Ｔ（ｘ，ｙ，ｚ）の取得後、ハーフトーン処理部９５は、設定されたボクセル位置（ｘ，ｙ，ｚ）に対応する入力値Ｖ１（ｘ，ｙ，ｚ）を造形層元データＯＤ[q]から読み出し、この入力値Ｖ１（ｘ，ｙ，ｚ）が閾値Ｔ（ｘ，ｙ，ｚ）以上であるか否かを判断する（Ｓ２０８）。Ｖ１（ｘ，ｙ，ｚ）≧Ｔ（ｘ，ｙ，ｚ）である場合、ハーフトーン処理部９５は、造形層データＦＤ[q]の設定ボクセル位置（ｘ，ｙ，ｚ）に色インクＬＱ１の第一ドットＤＴ１が有ることを表すデータ（例えば１）を出力値Ｖ２（ｘ，ｙ，ｚ）として格納する（Ｓ２１０）。Ｖ１（ｘ，ｙ，ｚ）＜Ｔ（ｘ，ｙ，ｚ）である場合、ハーフトーン処理部９５は、造形層データＦＤ[q]の設定ボクセル位置（ｘ，ｙ，ｚ）に色インクＬＱ１の第一ドットＤＴ１が無いことを表すデータ（例えば０）を出力値Ｖ２（ｘ，ｙ，ｚ）として格納する（Ｓ２１２）。出力値Ｖ２（ｘ，ｙ，ｚ）は、例えば、第一ドットＤＴ１を形成する（例えば１）か否（例えば０）かを表す２値データとなる。
例えば、造形層元データＯＤ[q]の各ボクセルにドット形成率２０％に相当する入力値Ｖ１が格納されているとする。三次元ディザマトリクスＤＺを構成する二次元ディザマトリクスＤＺ２が図９で示した閾値Ｔ（ｘ，ｙ，ｚ）を有する場合、閾値Ｔ（ｘ，ｙ，ｚ）が２０以下であるボクセル位置の造形層データＦＤ[q]が第一ドット有りを表す「１」となり、閾値Ｔ（ｘ，ｙ，ｚ）が２０よりも大きいボクセル位置の造形層データＦＤ[q]が第一ドット無しを表す「０」となる。
【００５３】
造形層データＦＤ[q]の設定ボクセル位置（ｘ，ｙ，ｚ）に２値の出力値Ｖ２（ｘ，ｙ，ｚ）を格納した後、ハーフトーン処理部９５は、ボクセル位置を全て設定した否かを判断する（Ｓ２１４）。設定していないボクセル位置が残っている場合、ハーフトーン処理部９５は、Ｓ２０４〜Ｓ２１４の処理を繰り返す。ボクセル位置が全て設定された場合、ハーフトーン処理部９５は、造形層ＬＹ[q]を全て設定した否かを判断する（Ｓ２１６）。ｑ＜Ｑである場合、ハーフトーン処理部９５は、Ｓ２０２〜Ｓ２１６の処理を繰り返す。ｑ＝Ｑである場合、ハーフトーン処理部９５は、ハーフトーン処理を終了させる。その後、図６のＳ１０８〜Ｓ１１４の処理が行われる。すなわち、立体物Ｏｂｊのボクセル集合に含まれるボクセルＶｘに色インクＬＱ１の第一ドットＤＴ１が有る場合（例えばＶ２（ｘ，ｙ，ｚ）＝１）、第一ノズルＮＺ１から吐出される色インクＬＱ１により第一ドットＤＴ１が形成される。前記ボクセルＶｘに第一ドットＤＴ１が無い場合（例えばＶ２（ｘ，ｙ，ｚ）＝０）、第二ノズルＮＺ２から吐出されるＣＬインク（ＬＱ２）により第二ドットＤＴ２が形成される。最終的に、造形層ＬＹ[q]が順に積層された立体物Ｏｂｊが造形台４５に載置された状態となる。
【００５４】
以上の処理により、立体物Ｏｂｊを表現するボクセル集合に含まれるボクセルＶｘにおける第一ドットＤＴ１の形成率を表す入力値Ｖ１と三次元ディザマトリクスＤＺとに基づいて第一ドットＤＴ１がボクセル集合に配置され、この配置に従ったドットＤＴ１，ＤＴ２が形成されて立体物Ｏｂｊが造形される。立体物Ｏｂｊを造形するためのハーフトーン処理に三次元ディザマトリクスＤＺを用いることによりドットの発生位置が選択されるので、三次元空間で発生ドットの分散性が良好であり、粒状感の点で良好な立体物表面が実現される。また、ドットＤＴを形成する際の誤差を拡散させる処理が不要となり、処理が簡素化されて高速化される。従って、本具体例は、立体物を造形するためのドットを配置する処理の時間を短くすることが可能な技術を提供することができる。
【００５５】
（４）立体物造形装置の第二処理例：
ところで、色インクＬＱ１の種類毎に三次元ディザマスクを用意し、各三次元ディザマスクを用いて複数色の第一ドットＤＴ１を形成することも可能である。
図１３は、図６のＳ１０４において色インクＬＱ１の種類毎に三次元ディザマスクを用いるハーフトーン処理の例を示している。例として、色インクＬＱ１がＣインク、Ｍインク、Ｙインク、及び、Ｋインクの４種類であり、造形用インクＬＱ２がＣＬインクである場合について、説明する。
【００５６】
図１３に示すハーフトーン処理が開始されると、ハーフトーン処理部９５は、Ｋインクについて、図１２で示した処理を行う。これにより、ハーフトーン処理部９５は、立体物Ｏｂｊを表現するボクセル集合の全ボクセルＶｘについて、造形層元データＯＤの入力値Ｖ１（ｘ，ｙ，ｚ）と三次元ディザマトリクスＤＺの閾値Ｔ（ｘ，ｙ，ｚ）とに基づいて、Ｋインクの第一ドットＤＴ１をボクセル集合に配置する（Ｓ３０２）。
【００５７】
次いで、ハーフトーン処理部９５は、Ｃインクについて、図１２で示した処理を行う。これにより、ハーフトーン処理部９５は、立体物Ｏｂｊを表現するボクセル集合の全ボクセルＶｘについて、造形層元データＯＤの入力値Ｖ１（ｘ，ｙ，ｚ）と三次元ディザマトリクスＤＺの閾値Ｔ（ｘ，ｙ，ｚ）とに基づいて、Ｃインクの第一ドットＤＴ１をボクセル集合に配置する（Ｓ３０４）。
【００５８】
次いで、ハーフトーン処理部９５は、Ｍインクについて、図１２で示した処理を行う。これにより、ハーフトーン処理部９５は、立体物Ｏｂｊを表現するボクセル集合の全ボクセルＶｘについて、造形層元データＯＤの入力値Ｖ１（ｘ，ｙ，ｚ）と三次元ディザマトリクスＤＺの閾値Ｔ（ｘ，ｙ，ｚ）とに基づいて、Ｍインクの第一ドットＤＴ１をボクセル集合に配置する（Ｓ３０６）。
【００５９】
次いで、ハーフトーン処理部９５は、Ｙインクについて、図１２で示した処理を行う。これにより、ハーフトーン処理部９５は、立体物Ｏｂｊを表現するボクセル集合の全ボクセルＶｘについて、造形層元データＯＤの入力値Ｖ１（ｘ，ｙ，ｚ）と三次元ディザマトリクスＤＺの閾値Ｔ（ｘ，ｙ，ｚ）とに基づいて、Ｙインクの第一ドットＤＴ１をボクセル集合に配置する（Ｓ３０８）。
【００６０】
その後、図６のＳ１０８〜Ｓ１１４の処理が行われる。すなわち、立体物Ｏｂｊのボクセル集合に含まれるボクセルＶｘにＣインク、Ｍインク、Ｙインク、又は、Ｋインクの第一ドットＤＴ１が有る場合、第一ノズルＮＺ１から吐出される色インクＬＱ１によりＣインク、Ｍインク、Ｙインク、又は、Ｋインクの第一ドットＤＴ１が形成される。前記ボクセルＶｘに第一ドットＤＴ１が無い場合、第二ノズルＮＺ２から吐出されるＣＬインク（ＬＱ２）により第二ドットＤＴ２が形成される。
以上の処理により、Ｃインク、Ｍインク、Ｙインク、及び、Ｋインクの少なくとも一種類以上のインクの第一ドットＤＴ１を含む立体物Ｏｂｊが造形される。
【００６１】
ところで、各色の三次元ディザマトリクスＤＺの位置が同じである場合、各色のドットが同じ位置に発生し、滲みや混色が生じて立体物Ｏｂｊの品質が低下することがあり、ドットパターンの周期的な繰り返しやヘッドユニット３の特性による筋が目立つことがある。
そこで、図１４に例示する三次元ディザマトリクスＤＺＣ，ＤＺＭ，ＤＺＹ，ＤＺＫのように、三次元ディザマトリクスＤＺＣ，ＤＺＭ，ＤＺＹ，ＤＺＫの位置を三次元ディザマトリクス一つ分よりも少ない範囲でずらしてもよい。尚、三次元ディザマトリクスＤＺＣ，ＤＺＭ，ＤＺＹ，ＤＺＫが一つでは閾値を立体物Ｏｂｊの全ボクセルＶｘに対応付けることができない場合、三次元ディザマトリクスＤＺＣ，ＤＺＭ，ＤＺＹ，ＤＺＫを繰り返し並べることにより閾値を立体物Ｏｂｊの全ボクセルＶｘに対応付けることができる。
【００６２】
例として、特定色がＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、及び、Ｋ（ブラック）を含み、便宜上、Ｃについての入力値Ｖ１Ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）に適用する三次元ディザマトリクスＤＺをディザマトリクスＤＺＣ、Ｍついての入力値Ｖ１Ｍ（ｘ，ｙ，ｚ）に適用する三次元ディザマトリクスＤＺをディザマトリクスＤＺＭ、Ｙついての入力値Ｖ１Ｙ（ｘ，ｙ，ｚ）に適用する三次元ディザマトリクスＤＺをディザマトリクスＤＺＹ、Ｋついての入力値Ｖ１Ｋ（ｘ，ｙ，ｚ）に適用する三次元ディザマトリクスＤＺをディザマトリクスＤＺＫとする。また、第一の色がＣであり、第二の色がＭであるとする。この場合、入力値Ｖ１Ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）が第一色入力値Ｖ１１となり、入力値Ｖ１Ｍ（ｘ，ｙ，ｚ）が第二色入力値Ｖ１２となり、ディザマトリクスＤＺＣが第一色入力値Ｖ１１に適用する三次元の第一ディザマトリクス（第一ディザマスクの例）ＤＺ３１となり、ディザマトリクスＤＺＭが第二色入力値Ｖ１２に適用する三次元の第二ディザマトリクス（第二ディザマスクの例）ＤＺ３２となる。
【００６３】
図１４に示すように、ディザマトリクスＤＺＣ（ＤＺ３１）の位置と、ディザマトリクスＤＺＭ（ＤＺ３２）の位置と、は、Ｘ方向とＹ方向とＺ方向の全てにおいてディザマトリクスＤＺＣ，ＤＺＭが一部重複するようにずらされている。図１３で示したハーフトーン処理では、ディザマトリクスＤＺＣ（ＤＺ３１）の位置と、ディザマトリクスＤＺＭ（ＤＺ３２）の位置と、を三次元ディザマトリクス一つ分よりも少ない範囲でずらし、ディザマトリクスＤＺＣ（ＤＺ３１）と入力値Ｖ１Ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）とに基づいてＣにおける第一ドットＤＴ１をボクセル集合に配置し、ディザマトリクスＤＺＭ（ＤＺ３２）と入力値Ｖ１Ｍ（ｘ，ｙ，ｚ）とに基づいてＭにおける第一ドットＤＴ１を前記ボクセル集合に配置すればよい。
【００６４】
むろん、第一の色と第二の色の組合せは、特定色の中で様々な組合せが可能である。この組合せには、第一の色がＣであって第二の色がＹであること、第一の色がＣであって第二の色がＫであること、第一の色がＭであって第二の色がＹであること、等が含まれる。
【００６５】
三次元ディザマトリクスＤＺＣ，ＤＺＭ，ＤＺＹ、ＤＺＫの位置を一致しないようにずらすことにより、第一の色と第二の色とでドットパターンの周期的な繰り返しやヘッドユニット３の特性による筋が一致しないようにドットＤＴが形成される。従って、本具体例は、ドットパターンの周期的な繰り返しやヘッドユニット３の特性による筋が目立つことを抑制することができ、立体物の見た目を向上させることが可能な技術を提供することができる。
【００６６】
（５）その他変形例：
本発明は、種々の変形例が考えられる。
例えば、Ｃインク、Ｍインク、Ｙインク、Ｋインク、Ｗインク、及び、ＣＬインク以外の液体を使用する立体物造形装置にも、本技術を適用可能である。例えば、Ｖ（バイオレット）インク等も使用可能である。むろん、Ｃインク、Ｍインク、Ｙインク、Ｋインク、Ｗインク、及び、ＣＬインクの一部を使用しない立体物造形装置にも、本技術を適用可能である。
ヘッドユニットから吐出される液体は、熱可塑性樹脂等といった熱可塑性の液体でもよい。この場合、ヘッドユニットは、液体を加熱して溶融状態で吐出してもよい。また、硬化ユニットは、立体物造形装置においてヘッドユニットからの液体によるドットが冷却されて固化する部位でもよい。本技術において、「硬化」は「固化」を含む。また、造形用インクと支持用インクとで異なった種類の硬化・固化プロセスを有する液体を用いても良い（例えば、造形用インクに紫外線硬化型樹脂を用いて支持用インクに熱可塑性樹脂を用いる等。）。
【００６７】
造形層の厚さは、均一でなくてもよい。
硬化ユニットは、キャリッジに搭載されてもよい。
造形処理装置は、層状に敷き詰められた粉体を硬化性の液体により固めることで造形層を形成し、形成された造形層を積層することで立体物を造形してもよい。
また、立体物造形装置は、液体を吐出してドットを形成するインクジェット方式の装置に限定されず、紫外線硬化型液体樹脂を満たした槽に紫外線レーザーを照射して硬化ドットを形成する光造形方式の装置、粉末材料に高出力のレーザー光を当てて焼結ドットを形成する粉末焼結積層方式の装置、等でもよい。
【００６８】
ハーフトーン処理部を含む造形データ生成部は、ホスト装置に無く、造形処理装置に有ってもよい。モデルデータを生成するモデルデータ生成部も、ホスト装置に無く、造形処理装置に有ってもよい。表示操作部も、ホスト装置に無く、造形処理装置に有ってもよい。
【００６９】
上述した処理は、順番を入れ替える等、適宜、変更可能である。例えば、図１３のハーフトーン処理において、第一ドットＤＴ１の配置を決定するＳ３０２，Ｓ３０４，Ｓ３０６，Ｓ３０８の処理は、任意に入れ替え可能である。
また、上述した判断処理において、「以上」（≧）を「より大きい」（＞）に変えること、「より大きい」（＞）を「以上」（≧）に変えること、「未満」（＜）を「以下」（≦）に変えること、及び、「以下」（≦）を「未満」（＜）に変えることは、実施可能であり、本技術に含まれる。
【００７０】
（６）結び：
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、立体物を造形するためのドットを配置する処理の時間を短くすることが可能な技術等を提供することができる。むろん、従属請求項に係る構成要件を有しておらず独立請求項に係る構成要件のみからなる技術等でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術及び上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。
【符号の説明】
【００７１】
１…造形処理装置、３…ヘッドユニット（ドット形成部の例）、６…処理制御部、７…位置変化機構、９…ホスト装置、３０…記録ヘッド、３１…駆動信号生成部、３２…ノズル列、３３…ノズル面、４５…造形台、４８…インクカートリッジ（液体カートリッジの例）、６０…記憶部、６１…硬化ユニット、９１…表示操作部、９２…モデルデータ生成部、９３…造形データ生成部、９４…記憶部、９５…ハーフトーン処理部、１００…立体物造形装置、Ｄ１１…並べる方向、Ｄ１２…交差方向、ＤＴ…ドット、ＤＴ１…第一ドット、ＤＴ２…第二ドット、ＤＺ…ディザマトリクス（ディザマスクの例）、ＤＺ２…二次元ディザマトリクス（二次元ディザマスクの例）、ＤＺ３１…ディザマトリクス（第一ディザマスクの例）、ＤＺ３２…ディザマトリクス（第二ディザマスクの例）、Ｄａｔ…モデルデータ、ＦＤ…造形層データ、ＧＤＺ１〜ＧＤＺ４…ディザマトリクス群（並べられた三次元ディザマスクの例）、ＬＱ…液体、ＬＱ１…色インク（特定色の液体の例）、ＬＱ２…造形用インク（造形用液体の例）、ＬＹ…造形層、ＮＺ…ノズル、Ｏｂｊ…立体物、ＯＤ…造形層元データ、ＰＲ０，ＰＲ１，ＰＲ２…制御プログラム、Ｕ１…制御部、Ｖ１…入力値、Ｖ１１…第一色入力値、Ｖ１２…第二色入力値、Ｖｘ…ボクセル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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