CN108081588A - 3d印表机的彩色物件打印方法 - Google Patents

Abstract

本发明有关于一种3D印表机的彩色物件打印方法，运用于同时具备3D喷头以及2D喷头的3D印表机，并且包括下列步骤：载入对应至3D彩色模型的3D文件；读取3D彩色模型的坐标信息及颜色信息；分别执行3D路径切层处理以及2D影像切层处理，并且分别产生多个打印层的路径文件以及多个打印层的影像文件；依据各个打印层的路径文件控制3D喷头进行各个切层物件的打印动作；及，依据各个打印层的影像文件控制2D喷头于已打印的各个切层物件上进行着色动作。

Description

3D印表机的彩色物件打印方法

技术领域

本发明涉及一种3D印表机，尤其涉及一种3D印表机的彩色物件打印方法。

背景技术

有鉴于3D打印技术的成熟，以及3D印表机的体积缩小与价格降低，近年来3D印表机实以极快的速度普及化。

一般常见的3D印表机主要配置有用于喷射成型材的3D喷头，藉此在打印平台上以成型材堆叠成一3D物件。惟，绝大部分的3D印表机仅能打印单一种颜色的物件(即，3D物件的颜色相等于所使用的成型材的颜色)，相当单调。

为增添3D打印所生的3D物件的色彩，近来市场上出现了一种可打印多种色彩的3D物件的3D印表机。具体地，该3D印表机采用的打印方法如图1所示。

图1为相关技术的彩色物件打印流程图。首先，一3D印表机载入多个单色的3D模型(步骤S10)，并且分别读取该多个3D模型的坐标信息(步骤S12)。接着，再依据所读取的该些坐标信息对该多个3D模型分别执行一切层处理(步骤S14)。

具体地，由于该3D印表机仅具备单一个3D喷头，该3D印表机仍只能识别单一种颜色的成型材。因此，若要打印一彩色3D模型，则需将该彩色3D模型转换成多个单色的3D模型，并且分别载入该3D印表机中。藉此，在上述该切层程序后，该3D印表机可藉由该多个3D模型来使用多卷不同颜色的成型材进行混色，藉此打印出该彩色3D模型所对应的一彩色3D物件(步骤S16)。

惟，由于相关技术所采用的技术方案是藉由不同颜色的成型材来进行混色，因此打印成本相当高，并且可打印的颜色亦有限，无法达到全彩打印的需求。

发明内容

本发明提供一种3D印表机的彩色物件打印方法，可通过3D印表机来打印全彩的3D物件。

于本发明的一实施例中，该3D印表机的彩色物件打印方法包括：

a)一处理器载入对应一彩色模型的一3D文件；

b)该处理器读取该彩色模型的一坐标信息及一颜色信息；

c)该处理器依据该坐标信息执行一3D路径切层处理以产生多个打印层的一路径文件，其中各该路径文件分别记录有一层数标记；

d)该处理器依据该坐标信息及该颜色信息执行一2D影像切层处理以产生多个打印层的一影像文件，其中各该影像文件分别记录有该层数标记；及

e)该处理器依据各该打印层的该路径文件控制该3D印表机的一3D喷头逐层打印各该打印层的一切层物件，并依据各该路径文件的该层数标记取得相同打印层的该影像文件，以控制该3D印表机的一2D喷头对相同打印层的该切层物件进行着色。

如上所述，其中该坐标信息包括该彩色模型上每个点在该3D印表机的一X轴、一Y轴及一Z轴上的坐标，该颜色信息为该彩色模型上每个点的三原色的色阶。

如上所述，其中该步骤e包括下列步骤：

e1)读取一个该打印层的该路径文件；

e2)依据该路径文件控制该3D喷头打印该打印层的该切层物件；

e3)判断该切层物件是否需要着色；

e4)于判断该切层物件需要着色时读取相同打印层的该影像文件；

e5)依据该影像文件控制该2D喷头对该切层物件进行着色；及

e6)于该打印层不是该彩色模型的最后一个打印层时，再次执行该步骤e1至该步骤e5，以打印下一个打印层的该切层物件并对下一个打印层的该切层物件进行着色。

如上所述，其中更包括一步骤e21：于该切层物件打印完成后控制该3D喷头停止供料，并执行一成型材回抽程序。

如上所述，其中各该打印层的该影像文件分别包括描述青色信息的一青色影像文件、描述洋红色信息的一洋红色影像文件、描述黄色信息的一黄色影像文件及描述黑色信息的一黑色影像文件。

如上所述，其中该步骤d包括下列步骤：

d1)对该颜色信息中的三原色的色阶进行转换，以分别产生各该打印层中对应于青色、洋红色、黄色及黑色的一青色影像文件、一洋红色影像文件、一黄色影像文件及一黑色影像文件；及

d2)分别储存各该打印层的该青色影像文件、该洋红色影像文件、该黄色影像文件及该黑色影像文件。

如上所述，其中该2D喷头包括对应至青色、洋红色、黄色及黑色的四个墨水匣，并且该步骤e5是分别依据该青色影像文件、该洋红色影像文件、该黄色影像文件及该黑色影像文件控制该2D喷头的该四个墨水匣喷射墨水以对该切层物件进行着色

如上所述，其中该影像文件为BMP档、JBG档或RAW档。

如上所述，其中该步骤d包括下列步骤：

d1)依据该彩色模型的尺寸设定方形的一边界区块；

d2)将该边界区块的其中一边界点做为该2D喷头的一打印原点；及

d3)依据该打印原点调整各该打印层的该影像文件中的该坐标信息。

如上所述，其中该步骤d2是选择该边界区块中的左上角的点做为该2D喷头的该打印原点。

如上所述，其中更包括一步骤e7：于该步骤e4后读取预储存的一校正值，并依据该校正值调整相同打印层的该影像文件中的该坐标信息；并且，该步骤e5是依据调整后的该影像文件控制该2D喷头对该打印层的该切层物件进行着色。

如上所述，其中该步骤a前更包括下列步骤：

a01)控制该3D喷头依据一预设坐标组打印一校正模板；

a02)控制该2D喷头依据相同的该预设坐标组对已打印的该校正模板进行着色；

a03)依据该校正模板的着色状况确认该3D喷头与该2D喷头于空间上的一距离误差；及

a04)依据该距离误差产生并储存该校正值。

如上所述，其中更包括一步骤e7：于该步骤e1后读取预储存的一校正值，并依据该校正值调整该打印层的该路径文件中的该坐标信息；并且，该步骤e2是依据调整后的该路径文件控制该3D喷头打印该打印层的该切层物件。

如上所述，其中该步骤a前更包括下列步骤：

a01)控制该3D喷头依据一预设坐标组打印一校正模板；

a02)控制该2D喷头依据相同的该预设坐标组对已打印的该校正模板进行着色；

a03)依据该校正模板的着色状况确认该3D喷头与该2D喷头于空间上的一距离误差；及

a04)依据该距离误差产生并储存该校正值。

如上所述，其中该3D文件为OBJ档或PLY档。

相较于相关技术所采用的技术方案，本发明的各个实施例可藉由2D喷头来为3D喷头所打印的各个切层物件进行着色动作，因此可有效节省打印成本，并且达到打印全彩的3D物件的需求。

附图说明

图1为相关技术的彩色物件打印流程图；

图2为本发明的一实施例的3D印表机示意图；

图3为本发明的一实施例的彩色模型处理与打印流程图；

图4为本发明的一实施例的2D影像切层处理流程图；

图5A为本发明的一实施例的路径文件示意图；

图5B为本发明的一实施例的影像文件示意图；

图5C为本发明的一实施例的边界区块示意图；

图6A为本发明的一实施例的校正值产生流程图；

图6B为本发明的一实施例的校正示意图；

图7为本发明的一实施例的彩色物件打印流程图；

图8为本发明的另一实施例的彩色物件打印流程图；

图9为本发明的一实施例的边界示意图；

图10为本发明的一实施例的2D打印示意图。

其中，附图标记：

相关技术：

S10～S16…打印步骤。

本发明：

1…印表机；

10…控制杆；

2…打印平台；

21…定位点；

22…边界标示；

3…3D喷头；

4…2D喷头；

5…3D彩色模型；

50…边界区块；

501…打印原点；

6…路径文件；

7…影像文件；

71…青色影像文件；

72…洋红色影像文件；

73…黄色影像文件；

74…黑色影像文件；

A1…校正模板；

A2…校正色块；

W…墨水匣宽度；

S20～S28、S240-S242、S260-S262、S280-S282…处理与打印步骤；

S2600～S2606、S262…2D影像切层步骤；

S40～S46…校正步骤；

S50～S66…打印步骤；

S70～S86…打印步骤。

具体实施方式

兹就本发明的一较佳实施例，配合图式，详细说明如后。

本发明揭露了一种3D印表机的彩色物件打印方法(下面简称为该方法)，该方法主要运用于同时配置有用于喷射成型材的喷头以及喷射彩色墨水的喷头的3D印表机。

参阅图2，为本发明的一实施例的3D印表机示意图。图2的实施例公开了一种3D印表机(下面简称为该印表机1)，该印表机1具有一打印平台2，该打印平台2上方配置有用以喷射成型材以打印3D物件的一3D喷头3，以及用以喷射不同颜色的墨水以对3D物件进行着色的一2D喷头4。

于一实施例中，该2D喷头4为现有平面印表机所采用的墨水喷头，并且该2D喷头4后方连接储存有不同颜色的墨水的多个墨水匣。于一实施例中，该2D喷头4后方连接四个墨水匣，该四个墨水匣分别储存青色(Cyan)、洋红色(Magenta)、黄色(Yellow)及黑色(Black)的墨水。

于图2的实施例中，该印表机1是以热熔融沉积(Fused Deposition Modeling,FDM)式3D印表机为例，该3D喷头3采用的成型材为具热塑性的线材。于另一实施例中，该印表机1为光固化(Stereolithography Apparatus,SLA)式3D印表机，该3D喷头3采用的成型材为光固化树脂。当然，本发明的各个实施例所公开的该方法实可运用于各种不同型式的3D印表机，并不以上述为限。

于图2的实施例中，该3D喷头3与该2D喷头4是设置于同一控制杆10上。具体地，该3D喷头3与该2D喷头4是分别设置于该控制杆10一侧的相对两面，并且该印表机1藉由控制该控制杆10来分别移动该3D喷头3与该2D喷头4。于其他实施例中，该印表机1亦可设置多个控制杆，并通过不同的控制杆来分别设置并控制该3D喷头3与该2D喷头4。

于本发明的一实施例中，该方法是由该印表机1控制该3D喷头3于该打印平台2上打印一彩色3D物件的各个打印层，并且于各个打印层打印完成时控制该2D喷头4对打印完成的打印层进行着色。

参阅图3，为本发明的一实施例的彩色模型处理与打印流程图。图3所示的步骤主要可执行于该印表机1或与该印表机1连接的一电脑设备(图未标示)中，但不加以限定。具体地，图3所示的步骤由该印表机1或该电脑设备的一处理器来执行。

于一实施例中，该方法首先载入对应一彩色模型的一3D文件(步骤S20)，具体地，该3D文件为使用者预先编辑完成的一OBJ档或一PLY档，并且记录有使用者欲打印的该彩色模型。该步骤S20是将该3D文件载入一电脑装置(图未标示)或该印表机1，藉此，该电脑装置或该印表机1可读取该彩色模型的一坐标信息及一颜色信息(步骤S22)。

于一实施例中，该坐标信息为该彩色模型上的每个点在该印表机1的一X轴、一Y轴及一Z轴上的坐标，而该颜色信息则为该彩色模型上的每个点的三原色(R、G、B)的色阶。

于一实施例中，该方法是在取得该彩色模型的该坐标信息及该颜色信息后，分别执行两种不同型式的切层处理，包括对该彩色模型的本体进行的第一切层处理(步骤S24)以及对该彩色模型的影像进行的第二切层处理(步骤S26)。并且于本实施例中，该方法是于该第一切层处理与该第二切层处理皆执行完成后，分别依据该第一切层处理与该第二切层处理所产生的文件来控制该3D喷头3与该2D喷头4以进行成型材与墨水的喷射(步骤S28)，藉此完成一彩色3D物件的打印动作。

具体地，该方法于取得该些坐标信息及该些颜色信息后，是依据该些坐标信息执行一3D路径切层处理(即上述的该第一切层处理)，以产生多个打印层的一路径文件(步骤S240)。具体地，若该彩色模型可被切割成一百个打印层，则该3D路径切层处理后会产生一百个该路径文件。该一百个路径文件分别对应至该一百个打印层，并分别描述各该打印层中包含的一切层物件的打印路径。具体地，该彩色模型是由该多个切层物件所堆叠而成。

于一实施例中，各该路径文件中还分别记录一层数标记，该层数标记用于描述各该路径文件所对应的打印层的层数。举例来说，第一层的该路径文件的该层数标记为“1”、第十层的该路径文件的该层数标记为“10”、第一百层的该路径文件的该层数标记为“100”，以此类推。于打印过程中，该印表机1可藉由各该路径文件的该层数标记来取得相同打印层的着色数据，藉此为各个打印层的该切层物件进行着色。

请同时参阅图5A，为本发明的一实施例的路径文件示意图。图5A的实施例揭露了一3D的彩色模型5，该方法对该彩色模型5执行该3D路径切层处理后可切割出多个该打印层，并且为各该打印层分别产生一路径文件6，其中各该路径文件6分别描述所对应的该打印层中的该切层物件的打印路径。于一实施例中，该路径文件6为G code文件，但不加以限定。

回到图3。该步骤S240后，该方法接着将所产生的该多个路径文件储存于一路径文件数据库(步骤S242)。于一实施例中，该路径文件数据库可位于云端、该电脑装置、该印表机1或其他任意位置，不加以限定。

于一实施例中，该3D路径切层处理是对该彩色模型5的本体所进行的物件切层处理，属于本技术领域的公知技术，于此不再赘述。

除了上述该步骤S240及该步骤S242外，该方法在取得该些坐标信息及该些颜色信息后，还依据该坐标信息及该颜色信息执行一2D影像切层处理(即，上述的该第二切层处理)，以产生多个打印层的一影像文件(步骤S260)。具体地，该步骤S260中产生的该多个打印层的数量，与该步骤S240中产生的多个打印层的数量相同，并且每一个打印层具有相同的高度。换句话说，该多个影像文件的数量相同于该多个路径文件的数量。

于一实施例中，各该影像文件中还分别记录如上所述的该层数标记，该层数标记用于描述各该影像文件所对应的打印层的层数。举例来说，第一层的该影像文件的该层数标记为“1”、第十层的该影像文件的该层数标记为“10”、第一百层的该影像文件的该层数标记为“100”，以此类推。于打印过程中，该印表机1可藉由各该路径文件的该层数标记来取得相同打印层的该影像文件，藉此依据相同打印层的该影像文件来为各个打印层的该切层物件进行着色。

请同时参阅图5B，为本发明的一实施例的影像文件示意图。如图5B的实施例所示，该方法对该彩色模型5执行该2D影像切层处理后可切割出多个该打印层，并且为各该打印层分别产生一影像文件7，其中各该影像文件7分别描述所对应的该打印层中的该切层物件的颜色信息。于一实施例中，该影像文件7包括描述该切层物件的青色信息(Cyan)的一青色影像文件71、描述洋红色信息(Magenta)的一洋红色影像文件72、描述黄色信息(Yellow)的一黄色影像文件73及描述黑色信息(Black)的一黑色影像文件74。于一实施例中，该些影像文件7为BMP档、JBG档或RAW档，但不加以限定。

回到图3。该步骤S260后，该方法接着将所产生的该多个影像文件储存于一影像文件数据库(步骤S262)。于一实施例中，该影像文件数据库可位于云端、该电脑装置、该印表机1或其他任意位置，不加以限定。

该3D路径切层处理与该2D影像切层处理执行完成后，该印表机1即可依据该多个路径文件控制该3D喷头3逐层打印各该打印层的该切层物件(步骤S280)，并且依据各该路径文件的该层数标记取得相同打印层的该影像文件，以依据该多个影像文件控制该2D喷头4分别对相同打印层的该切层物件进行着色(步骤S282)。如此一来，该印表机1可依据相同打印层(即，相同层高)的该路径文件与该影像文件来分别控制该3D喷头3与该2D喷头4，令该3D喷头3与该2D喷头4位于相同的Z轴高度，以打印该打印层的该切层物件并对该切层物件进行着色。

于本发明中，该3D喷头3仅采用单一颜色的成型材来打印各该切层物件，而该2D喷头4则依据该多个影像文件的描述内容，采用多种不同颜色的墨水来对已打印的各该切层物件进行着色。藉此，该印表机1可打印全彩的该切层物件，并由多个全彩的该切层物件堆叠而成全彩的3D物件。

续请参阅图4，为本发明的一实施例的2D影像切层处理流程图。图4所示的一实施例用以更进一步说明上述该步骤S26所执行的该第二切层处理。

具体地，该方法在前述该步骤S22中取得该些坐标信息及该些颜色信息后，先依据该彩色模型5的尺寸设定一边界区块(步骤S2600)，其中该边界区块呈方型，并且涵盖整个该彩色模型。接着，该方法选择该边界区块上的其中一个边界点，并做为该2D喷头4的一打印原点(步骤S2602)。接着，再依据该打印原点调整各该打印层的该影像文件7中的该坐标信息(步骤S2604)。

请同时参阅图5C，本发明的一实施例的边界区块示意图。如图5C的实施例所示，该方法于执行该第二切层处理时，依据该彩色模型5的尺寸产生一边界区块50，并且选择该边界区块50上的任一边界点做为该2D喷头4的一打印原点501。于本实施例中，该方法是选择该边界区块50中的左上角的点做为该打印原点501，但不加以限定。

具体而言，该第二切层处理后产生的该些影像文件7是用以描述各该打印层中的该切层物件的颜色信息，因此文件容量比该些路径文件6的文件容量来得大。为了有效缩小该些影像文件7的文件容量，本发明的一实施例是先设定该边界区块50后，再于该边界区块50中对该彩色模型5的影像部分进行切层处理，并且所产生的该些影像文件7的尺寸相同于该边界区块50的尺寸(即，该些影像文件7的长度与宽度相同于该边界区块50的长度与宽度)。

如上所述，本实施例是选择该边界区块50上的其中一边界点做为该2D喷头4的该打印原点501，而不直接采用该打印平台2上预设的一定位点21做为该2D喷头4的打印原点，因此可以缩小该些影像文件7的尺寸大小，并且可提升该2D喷头4的着色速度。于一实施例中，该3D喷头3是以该打印平台2上预设的该定位点21做为打印原点。于另一实施例中，该3D喷头3也可采用与该2D喷头4相同的该打印原点501，但不加以限定。

回到图4。该步骤S2604后，该方法进一步对该影像文件中的该颜色信息的三原色的色阶进行转换，以分别产生各该打印层中对应于青色、洋红色、黄色及黑色的该青色影像文件71、该洋红色影像文件72、该黄色影像文件73及该黑色影像文件74(步骤S2606)。换句话说，于该步骤S2606中，该方法是将该颜色信息由三原色(R、G、B)转换为印刷四色(C、M、Y、K)。如此一来，于前述图3的该步骤S282中，该印表机1可依据各个打印层的该青色影像文件71、该洋红色影像文件72、该黄色影像文件73及该黑色影像文件74来控制该2D喷头4的该四个墨水匣喷射墨水，以分别对各该切层物件进行着色。

该步骤S2606后，该方法分别将各该打印层的该青色影像文件71、该洋红色影像文件72、该黄色影像文件73及该黑色影像文件74储存至该影像文件数据库(步骤S262)，并且接着执行该步骤S28，以进行各该切层物件的打印与着色。于本实施例中，每一个打印层皆具有对应的四份该影像文件71-74，并藉由该四份影像文件71-74分别描述该打印层的该切层物件的青色信息、洋红色信息、黄色信息及黑色信息。

如前文中所述，于一实施例中，该3D喷头3与该2D喷头4是分别设置于该控制杆10一侧的相对两面，因此该3D喷头3与该2D喷头4会具有空间上的距离误差。于另一实施例中，该3D喷头3与该2D喷头4于打印时可能会采用不同的打印原点，因此亦会有空间上的距离误差。为了补偿上述距离误差，令该2D喷头4可以准确地对该3D喷头3所打印的各该切层物件进行着色，因此于一实施例中，该印表机1需在实际打印各该切层物件前，或是对各该切层物件进行着色前，对该3D喷头3或/及该2D喷头4进行校正。

参阅图6A与图6B，分别为本发明的一实施例的校正值产生流程图及校正示意图。本实施例中，该印表机1是根据预先计算的一校正值来对该3D喷头3或/及该2D喷头4进行校正，并且该校正值是依据图6所示的流程图所计算。

首先，该印表机1控制该3D喷头3依据一预设坐标组来于该打印平台2上打印一或多个校正模板A1(步骤S40)。接着，该印表机1控制该2D喷头4依据相同的该预设坐标组来对已打印完成的该校正模板A1进行着色(步骤S42)。具体地，该步骤S42是控制该2D喷头4依据相同的该预设坐标组于该校正模板A1上直接打印一校正色块A2。如此一来，该印表机1、一使用者或一管理者可依据该校正模板A1的着色状况(即，该校正模板A1与该校正色块A2的对应状况)确认该3D喷头3与该2D喷头4于空间上的该距离误差(步骤S44)。接着，该印表机1可依据该距离误差来产生上述该校正值并加以储存(步骤S46)。

举例来说，该3D喷头3可采用该预设坐标组来打印方型的该校正模板A1，而该2D喷头4可采用相同的该预设坐标组来打印与该校正模板A1具有相同形状与尺寸的该校正色块A2。若该校正色块A2完全正对于该校正模板A1，可判断该3D喷头3与该2D喷头4不具有距离误差；若该校正色块A2往右边偏离该校正模板A10.2mm，可判断该3D喷头3与该2D喷头4于X轴上的距离误差为+0.2mm；若该校正色块A2往左边偏离该校正模板A10.2mm，可判断该3D喷头3与该2D喷头4于X轴上的距离误差为-0.2mm；若该校正色块A2往上偏离该校正模板A10.2mm，可判断该3D喷头3与该2D喷头4于Y轴上的距离误差为+0.2mm；若该校正色块A2往下偏离该校正模板A10.2mm，可判断该3D喷头3与该2D喷头4于Y轴上的距离误差为-0.2mm，以此类推。

参阅图7，为本发明的一实施例的彩色物件打印流程图。图7的实施例进一步说明于图3的该步骤S28中，该印表机1如何分别控制该3D喷头3与该2D喷头4。

于通过本发明的各个实施例完成了该3D路径切层处理及该2D影像切层处理后，该印表机1即可开始逐层打印各该切层物件，并于打印完一个打印层的该切层物件后，即对该切层物件进行着色。并且于着色完成后，再打印下一个打印层的该切层物件，以此类推。

于图7的实施例中，该印表机1首先读取一个该打印层的该路径文件6(步骤S50)，具体地，该印表机1是于该路径文件数据库中读取一个该打印层的该路径文件6。接着，该印表机1依据该路径文件6控制该3D喷头3打印该打印层的该切层物件(步骤S52)。

值得一提的是，本发明的各个实施例是藉由该2D喷头4直接在已打印的该切层物件上喷射墨水，以对该切层物件进行着色，因此需尽量确保该切层物件的表面平整。于一实施例中，该印表机1在一个该切层物件打印完成并要对该切层物件进行着色，或是要接着打印下一个打印层的该切层物件前，可先控制该3D喷头3停止供料，并执行一成型材回抽程序(步骤S54)。藉此，令已打印的该切层物件保持表面平整，再接着执行下一个动作。惟，于其他实施例中，亦可不执行该步骤S54。

接着，该印表机1判断目前所打印的该切层物件是否需要着色(步骤S56)，即，判断于该步骤S52中打印的该切层物件是否需要着色。若该切层物件为单色，且该切层物件的颜色相同于该3D喷头3使用的成型材的颜色，则该印表机1可判断目前所打印的该切层物件不需要着色。

具体地，于一实施例中，该印表机1可读取该打印层的该路径文件6，并藉由该路径文件6的描述内容判断该切层物件是否需要着色。于另一实施例中，该印表机1亦可直接读取该影像文件数据库，查看该影像文件数据库中是否储存有相同打印层的该影像文件7，藉此判断目前打印的该切层物件是否需要着色。即，于该影像文件数据库中具有相同打印层的该影像文件7时判断该切层物件需要着色，并且于该影像文件数据库中不具有相同打印层的该影像文件7时判断该切层物件不需要着色。

若于该步骤S56中判断该打印层的该切层物件不需要着色，则该印表机1不需要控制该2D喷头4，而是接着执行步骤S66，以判断是否需要接着打印下一个打印层的该切层物件。

若于该步骤S56中判断该打印层的该切层物件需要着色，则该印表机1进一步由该影像文件数据库中读取相同打印层的该影像文件7(步骤S58)。于一实施例中，该印表机1是由该影像文件数据库中读取相同层高(例如第100层)的该青色影像文件71、该洋红色影像文件72、该黄色影像文件73及该黑色影像文件74。于一实施例中，该些影像文件71-74为执行该2D影像切层处理后产生的影像文件。于其他实施例中，使用者亦可通过外部电脑设备对该2D影像切层处理产生的该些影像文件71-74进行图像修改，使该些影像文件71-74的描述内容更符合使用者的实际需求。

该步骤S58后，该印表机1即依据所得的该影像文件7控制该2D喷头4对相同打印层的该切层物件进行着色(步骤S62)。于一实施例中，该印表机1在读取该影像文件7后，会先控制该2D喷头4移动并返回至该打印原点501，并且再控制该2D喷头4由该打印原点501开始移动以对该切层物件进行着色。并且，为了防止误操作，该印表机1可于该2D喷头4完成对该切层物件的着色后，关闭该打印层的一着色功能(步骤S64)。

于一实施例中，该印表机1可在控制该2D喷头4进行着色前，先读取于前述实施例中预储存的该校正值，并依据该校正值调整于该步骤S58中取得的该打印层的该影像文件中的该坐标信息(步骤S60)。并且于该步骤S62中，该印表机1再依据调整后的该影像文件7来控制该2D喷头4进行着色。

举例来说，若该影像文件7中的其中一定位点的坐标为(100,90,90)，而该校正值为“X轴+0.5mm”，则经过调整后，该定位点的坐标会变成(100.5,90,90)。惟，上述说明仅为本发明的其中一实施例，但不以此为限。例如，当该3D喷头3与该2D喷头4皆采用该打印平台2上的该定位点21做为打印原点时，该印表机1即可不对该3D喷头3或/及该2D喷头4进行校正，即不需执行该步骤S60。

于该打印层的该切层物件着色完成后，该印表机1判断该打印层是否为该彩色模型5的最后一个打印层(步骤S66)。于一实施例中，该印表机1判断该路径文件数据库中是否存在尚未读取的该路径文件6，藉此判断该打印层是否为该彩色模型5的最后一个打印层。于另一实施例中，该印表机1依据是否接收外部发出的一打印结束通知来判断该打印层是否为该彩色模型5的最后一个打印层。

若该打印层不是该彩色模型5的最后一个打印层，则该印表机1再次执行该步骤S50至该步骤S64，以打印下一个打印层的该切层物件，并对该切层物件进行着色。相反的，若该打印层是该彩色模型5的最后一个打印层，则该印表机1结束本次的打印动作。

参阅图8，为本发明的另一实施例的彩色物件打印流程图。图8的实施例中的步骤S70、S74-S80、S82～S86与图7的实施例中的步骤S50、S52～S58、S62～S66相同或相似，于此不再赘述。图8的实施例与图7的实施例的差异在于，该印表机1是在控制该3D喷头3打印一个打印层的该切层物件前先取得该校正值，并执行一步骤S72以依据该校正值调整该打印层的该路径文件6中的该坐标信息后，再执行该步骤S74，以依据调整后的该路径文件6控制该3D喷头3打印该打印层的该切层物件。

并且，于本实施例中，该印表机1是通过该校正值对该3D喷头3进行校正，因此该印表机1于该步骤S80中读取了相同打印层的该影像文件7后，不需对该2D喷头4进行校正，即可直接执行该步骤S82，以依据该影像文件7控制该2D喷头4对相同打印层的该切层物件进行着色。

如前文中所述，本发明是通过该2D喷头4对该3D喷头3打印的各该切层物件进行着色，并且该2D喷头4可为现有平面印表机所采用的墨水喷头。因此，于一实施例中，该印表机1还可藉由对该2D喷头4的操作，于该打印平台2上实现全彩的2D打印动作。再者，于一实施例中，该印表机1是通过步进马达来控制该3D喷头3与该2D喷头4的移动，因此可利用该步进马达运转时产生的脉波(Pulse)来取代现有平面印表机的光学尺的感测信息。

参阅图9与图10，分别为本发明的一实施例的边界示意图以及2D打印示意图。如图9所示，于一实施例中，该印表机1可根据要打印的尺寸大小(即纸张的尺寸大小，如A4、B5等)于该打印平台2的至少一个角落设置一边界标示22。若使用者要通过该印表机1进行该2D打印动作，即可将纸张放置于该打印平台2上并对齐该边界标示22，藉由该2D喷头4来将文字内文或图像内容打印于该纸张上。

具体地，该2D打印动作相同或相似于前文中所述的着色方式，差异在于前述的着色方式是控制该2D喷头4将墨水喷射在已打印的各该切层物件上，而本实施例的该2D打印动作是控制该2D喷头4将墨水喷射在摆放于该打印平台2上的纸张上。

参阅图10，当该印表机1控制该2D喷头4朝X轴方向移动时，是藉由对步进马达的运转计算来达到与现有的2D平面印表机的光学尺相同的效果。当该印表机1控制该2D喷头4朝Y轴方向移动时，是每次控制该2D喷头4移动一墨水匣宽度W，藉此进行下一行的打印，直到整份2D文件打印完成为止。

藉由本发明的各实施例所实施的该方法，可有效达到读取单一个彩色模型的3D文件，即可分别控制3D喷头与2D喷头，并且分别进行各个打印层的切层物件的打印与着色，进而得到全彩的3D物件的技术效果，相当便利。

以上所述仅为本发明的较佳具体实例，非因此即局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明内容所为的等效变化，均同理皆包含于本发明的范围内，合予陈明。

Claims (15)

1.一种3D印表机的彩色物件打印方法，运用于一3D印表机，其特征在于，包括：

a)一处理器载入对应一彩色模型的一3D文件；

b)该处理器读取该彩色模型的一坐标信息及一颜色信息；

c)该处理器依据该坐标信息执行一3D路径切层处理以产生多个打印层的一路径文件，其中各该路径文件分别记录有一层数标记；

d)该处理器依据该坐标信息及该颜色信息执行一2D影像切层处理以产生多个打印层的一影像文件，其中各该影像文件分别记录有该层数标记；及

e)该处理器依据各该打印层的该路径文件控制该3D印表机的一3D喷头逐层打印各该打印层的一切层物件，并依据各该路径文件的该层数标记取得相同打印层的该影像文件，以控制该3D印表机的一2D喷头对相同打印层的该切层物件进行着色。

2.根据权利要求1所述的3D印表机的彩色物件打印方法，其特征在于，该坐标信息包括该彩色模型上每个点在该3D印表机的一X轴、一Y轴及一Z轴上的坐标，该颜色信息为该彩色模型上每个点的三原色的色阶。

3.根据权利要求1所述的3D印表机的彩色物件打印方法，其特征在于，该步骤e包括下列步骤：

e1)读取一个该打印层的该路径文件；

e2)依据该路径文件控制该3D喷头打印该打印层的该切层物件；

e3)判断该切层物件是否需要着色；

e4)于判断该切层物件需要着色时读取相同打印层的该影像文件；

e5)依据该影像文件控制该2D喷头对该切层物件进行着色；及

e6)于该打印层不是该彩色模型的最后一个打印层时，再次执行该步骤e1至该步骤e5，以打印下一个打印层的该切层物件并对下一个打印层的该切层物件进行着色。

4.根据权利要求3所述的3D印表机的彩色物件打印方法，其特征在于，更包括一步骤e21：于该切层物件打印完成后控制该3D喷头停止供料，并执行一成型材回抽程序。

5.根据权利要求4所述的3D印表机的彩色物件打印方法，其特征在于，各该打印层的该影像文件分别包括描述青色信息的一青色影像文件、描述洋红色信息的一洋红色影像文件、描述黄色信息的一黄色影像文件及描述黑色信息的一黑色影像文件。

6.根据权利要求4所述的3D印表机的彩色物件打印方法，其特征在于，该步骤d包括下列步骤：

d1)对该颜色信息中的三原色的色阶进行转换，以分别产生各该打印层中对应于青色、洋红色、黄色及黑色的一青色影像文件、一洋红色影像文件、一黄色影像文件及一黑色影像文件；及

d2)分别储存各该打印层的该青色影像文件、该洋红色影像文件、该黄色影像文件及该黑色影像文件。

7.根据权利要求6所述的3D印表机的彩色物件打印方法，其特征在于，该2D喷头包括对应至青色、洋红色、黄色及黑色的四个墨水匣，并且该步骤e5是分别依据该青色影像文件、该洋红色影像文件、该黄色影像文件及该黑色影像文件控制该2D喷头的该四个墨水匣喷射墨水以对该切层物件进行着色。

8.根据权利要求6所述的3D印表机的彩色物件打印方法，其特征在于，该影像文件为BMP档、JBG档或RAW档。

9.根据权利要求4所述的3D印表机的彩色物件打印方法，其特征在于，该步骤d包括下列步骤：

d1)依据该彩色模型的尺寸设定方形的一边界区块；

d2)将该边界区块的其中一边界点做为该2D喷头的一打印原点；及

d3)依据该打印原点调整各该打印层的该影像文件中的该坐标信息。

10.根据权利要求9所述的3D印表机的彩色物件打印方法，其特征在于，该步骤d2是选择该边界区块中的左上角的点做为该2D喷头的该打印原点。

11.根据权利要求9所述的3D印表机的彩色物件打印方法，其特征在于，更包括一步骤e7：于该步骤e4后读取预储存的一校正值，并依据该校正值调整相同打印层的该影像文件中的该坐标信息；并且，该步骤e5是依据调整后的该影像文件控制该2D喷头对该打印层的该切层物件进行着色。

12.根据权利要求11所述的3D印表机的彩色物件打印方法，其特征在于，该步骤a前更包括下列步骤：

a01)控制该3D喷头依据一预设坐标组打印一校正模板；

a02)控制该2D喷头依据相同的该预设坐标组对已打印的该校正模板进行着色；

a03)依据该校正模板的着色状况确认该3D喷头与该2D喷头于空间上的一距离误差；及

a04)依据该距离误差产生并储存该校正值。

13.根据权利要求9所述的3D印表机的彩色物件打印方法，其特征在于，更包括一步骤e7：于该步骤e1后读取预储存的一校正值，并依据该校正值调整该打印层的该路径文件中的该坐标信息；并且，该步骤e2是依据调整后的该路径文件控制该3D喷头打印该打印层的该切层物件。

14.根据权利要求13所述的3D印表机的彩色物件打印方法，其特征在于，该步骤a前更包括下列步骤：

a01)控制该3D喷头依据一预设坐标组打印一校正模板；

a02)控制该2D喷头依据相同的该预设坐标组对已打印的该校正模板进行着色；

a03)依据该校正模板的着色状况确认该3D喷头与该2D喷头于空间上的一距离误差；及

a04)依据该距离误差产生并储存该校正值。

15.根据权利要求1所述的3D印表机的彩色物件打印方法，其特征在于，该3D文件为OBJ档或PLY档。