JP2002292752A - Colored three-dimensional shaping system and method, data processing device and method for colored three- dimensional shaping, data processing program for colored three-dimensional shaping and recording medium having data processing program recorded thereon - Google Patents

Colored three-dimensional shaping system and method, data processing device and method for colored three- dimensional shaping, data processing program for colored three-dimensional shaping and recording medium having data processing program recorded thereon

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JP2002292752A
JP2002292752A JP2001096151A JP2001096151A JP2002292752A JP 2002292752 A JP2002292752 A JP 2002292752A JP 2001096151 A JP2001096151 A JP 2001096151A JP 2001096151 A JP2001096151 A JP 2001096151A JP 2002292752 A JP2002292752 A JP 2002292752A
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data
color
coloring
dimensional image
dimensional
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Japanese (ja)
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Naoki Kubo
直樹 久保
Takashi Kondo
尊司 近藤
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Minolta Co Ltd
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Minolta Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional shaping system which makes an image on a monitor nearly equalize a shaped matter in color tone. SOLUTION: The system 1 sequentially laminates specified material layers and colors each of the material layers based on section data and creates colored shaped matters. In addition, the system is equipped with a monitor 26 which displays an image based on image data. The first color data of the image data are converted to second color data for making a monitor display an image in the color reproducing region of the shaped matter. The section data are created based on the image data containing the second color data. Further, the system has a table which shows the relationship between the second color data and the color development properties of the shape to be colored based on the second color data and a table which shows the relationship between the color data to be entered to a monitor display control part and the color development properties of an image on the monitor. Besides, the second color data are corrected based on these tables, then the corrected second color data are entered to the control part and the image is displayed on the monitor.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、三次元造形システ
ム及び方法に関し、特に、所定の材料の層を順次積層す
るとともに、各材料層ごとに着色を行うことにより彩色
された造形物を作成する彩色三次元造形システム及び方
法に関する。本発明はまた、彩色された三次元造形物を
作成するためのデータを処理するデータ処理装置及び方
法に関する。本発明はさらに、彩色三次元造形用のデー
タ処理プログラム、及び該データ処理プログラムを記録
した記録媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional printing system and method, and more particularly to a method of forming a colored printed object by sequentially stacking layers of a predetermined material and coloring each material layer. The present invention relates to a coloring three-dimensional printing system and method. The present invention also relates to a data processing device and method for processing data for creating a colored three-dimensional structure. The present invention further relates to a data processing program for coloring three-dimensional printing, and a recording medium on which the data processing program is recorded.

【0002】[0002]

【発明の背景】従来の三次元造形装置においては、粉体
材料の薄層を形成し、これに対して、乾燥して硬化する
バインダを例えばインクジェットのヘッドを利用して塗
布し、これにより粉体材料の結合体を形成する工程を繰
り返すことで三次元造形物を造形するものがある。この
三次元造形装置では、例えば、次のような動作が行わ
れ、三次元造形物が作成される。
BACKGROUND OF THE INVENTION In a conventional three-dimensional printing apparatus, a thin layer of a powder material is formed, and a binder which is dried and hardened is applied using, for example, an ink jet head. In some cases, a three-dimensional structure is formed by repeating a process of forming a combined body material. In this three-dimensional printing apparatus, for example, the following operation is performed, and a three-dimensional printing object is created.

【0003】まず、ローラ機構などにより石膏や澱粉の
粉体材料を薄層に均一に拡げる。次に、この粉体材料の
薄層において造形すべき領域にインクジェットのヘッド
を走査し、乾燥で硬化するバインダを塗布する。このバ
インダが塗布された領域の粉体材料は下層、あるいは隣
接する硬化領域と結合する。造形が完了するまで、粉体
材料の薄層を順次形成し、バインダを塗布する工程を繰
り返す。造形が完了すれば、バインダが塗布されない領
域の粉体材料を除去することで、バインダで結合された
三次元造形物を取り出せることとなる。
First, a gypsum or starch powder material is uniformly spread in a thin layer by a roller mechanism or the like. Next, an inkjet head is scanned over a region to be formed in the thin layer of the powder material, and a binder that is cured by drying is applied. The powder material in the area where the binder is applied is combined with the lower layer or the adjacent cured area. Until the modeling is completed, the steps of sequentially forming a thin layer of the powder material and applying the binder are repeated. When the shaping is completed, the three-dimensional structure bonded by the binder can be taken out by removing the powder material in the region where the binder is not applied.

【0004】あるいは、本出願人による例えば特願20
01−30888における三次元造形装置は、バインダ
として紫外線硬化樹脂を用い、バインダ塗布後に紫外線
を照射することで粉体材料を結合する。
[0004] Alternatively, for example, Japanese Patent Application No.
The three-dimensional modeling apparatus in 01-30888 uses an ultraviolet curing resin as a binder, and irradiates ultraviolet rays after applying the binder to bond the powder material.

【0005】ところで、本発明者らは、表面に色彩が施
された造形物を造形する方法を検討している。彩色すべ
き色が単色であったり表面に施される画像が単純であれ
ば、造形物を造形した後に人間の手により彩色処理を行
うことが可能であるが、色の配置や画像が複雑な場合
は、人間が彩色処理を行うのは難しいだけでなく、凹凸
のある造形物に対し自動的に色彩を施すことは極めて困
難である(例えば、造形物表面とインクジェットヘッド
との距離を任意の位置で一定に保つのは困難であ
る。)。
By the way, the present inventors are studying a method of forming a shaped article having a surface colored. If the color to be colored is a single color or the image applied to the surface is simple, it is possible to perform coloring processing by human hands after modeling the object, but the arrangement of colors and images are complicated. In this case, not only is it difficult for a human to perform the coloring process, but also it is extremely difficult to automatically apply a color to a shaped object having irregularities (for example, the distance between the surface of the shaped object and the inkjet head is arbitrary). It is difficult to keep it constant in position.)

【0006】そこで、本発明者らは、粉体材料の層ごと
に、硬化した粉体材料に対しインク等の着色剤を付与す
ることで、色彩が施された造形物を作成できると考えて
いる。このような彩色は通常、造形すべき対象物の三次
元画像データから着色剤を付与する彩色領域を示すデー
タを作成した上で、該データに基づいて行われる。ま
た、三次元画像データは、通常モニタに三次元画像とし
て表示され、ユーザがモニタ上で三次元画像を作成ある
いは修正した上で造形動作が行われるようにしてある。
Therefore, the present inventors have considered that a colored molded article can be produced by applying a coloring agent such as ink to the cured powder material for each layer of the powder material. I have. Such coloring is generally performed based on three-dimensional image data of an object to be formed, after creating data indicating a coloring region to which a coloring agent is applied. Further, the three-dimensional image data is usually displayed on the monitor as a three-dimensional image, and the modeling operation is performed after the user creates or corrects the three-dimensional image on the monitor.

【0007】しかしながら、モニタで確認した三次元画
像の色調と実際に作成した造形物の色調とが異なること
がある。その理由は、モニタは光源から光を発して色を
再現するのに対し、造形物はインクなどの着色剤に光を
吸収させて色を再現するので、モニタの色再現領域と造
形物の色再現領域とが異なる(実際には、造形物の色再
現領域は、モニタの色再現領域に比べて非常に狭い。)
からである。
However, the color tone of the three-dimensional image confirmed on the monitor may be different from the color tone of the actually formed object. The reason is that the monitor emits light from the light source and reproduces the color, while the molded object reproduces the color by absorbing the light with a colorant such as ink, so the color reproduction area of the monitor and the color of the molded object The reproduction area is different from the actual reproduction area.
Because.

【0008】さらに、造形に使用される材料等の条件が
異なると、造形物の色再現領域も変わり、したがって、
同一の三次元画像データに対し作成された造形物の色調
が異なる問題も生じている。
[0008] Further, if the conditions such as the material used for modeling differ, the color reproduction area of the modeled product also changes, and therefore,
There also arises a problem that the color tone of a formed object created for the same three-dimensional image data is different.

【0009】そこで、本発明の目的は、モニタで確認し
ながら作成あるいは修正した三次元画像の色調と、実際
に作成された造形物の色調とが、常にできる限り近くす
ることのできる色彩三次元造形システム及び方法を提供
することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a color three-dimensional image in which the color tone of a three-dimensional image created or corrected while checking on a monitor and the color tone of an actually created object can always be as close as possible. It is to provide a shaping system and method.

【0010】本発明の別の目的は、モニタ上の三次元画
像の色調と、実際に作成された造形物の色調とが、常に
できる限り近くなるように、造形物作成用のデータを処
理するデータ処理装置及び方法を提供することである。
[0010] Another object of the present invention is to process data for creating a shaped object so that the color tone of a three-dimensional image on a monitor and the tone of an actually created shaped object are always as close as possible. A data processing device and method are provided.

【0011】本発明のさらに別の目的は、モニタ上の三
次元画像の色調と、実際に作成された造形物の色調と
が、常にできる限り近くなるように、造形物作成用のデ
ータを処理するデータ処理プログラム、及び該データ処
理プログラムを記録した記録媒体を提供することであ
る。
[0011] Still another object of the present invention is to process data for creating a modeled object so that the color tone of a three-dimensional image on a monitor and the color tone of an actually created modeled object are always as close as possible. It is an object of the present invention to provide a data processing program to be executed and a recording medium on which the data processing program is recorded.

【0012】[0012]

【発明の概要】上記目的を達成するために、本発明に係
る彩色三次元造形システムは、所定材料の層を順次積層
するとともに、各材料層ごとに着色を行うことにより彩
色された造形物を作成する彩色三次元造形システムにお
いて、前記材料の層を順次形成する層形成手段と、各材
料層の彩色領域に着色剤を付与する着色手段と、三次元
造形物を表出する三次元画像データから、各材料層に対
応した複数の断面データを作成する断面データ作成手段
と、三次元画像データに基づいて三次元画像を表示する
表示手段と、表示手段の表示を制御する駆動部とを備
え、各断面データは第1の断面データ及び第2の断面デ
ータを有し、層形成手段は、第1の断面データに基づい
て、各材料層を形成し、着色手段は、第2の断面データ
に基づいて、各材料層の彩色領域に着色剤を付与し、三
次元画像データは形状データ及び第1の色彩データを有
し、彩色三次元造形システムはさらに、三次元画像デー
タの第1の色彩データを、表示手段に造形物の色再現領
域内で三次元画像を表示させるための第2の色彩データ
に変換するデータ変換手段を備え、断面データ作成手段
は、第2の色彩データを有する三次元画像データから断
面データを作成し、駆動部は、第2の色彩データを有す
る三次元画像データに基づき三次元画像を表示手段に表
示させることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, a coloring three-dimensional printing system according to the present invention sequentially stacks layers of a predetermined material and performs coloring for each material layer to form a colored printing object. In the coloring three-dimensional printing system to be created, a layer forming means for sequentially forming layers of the material, a coloring means for applying a coloring agent to a coloring region of each material layer, and three-dimensional image data expressing a three-dimensional printing object A section data creating unit for creating a plurality of section data corresponding to each material layer, a display unit for displaying a three-dimensional image based on the three-dimensional image data, and a driving unit for controlling display of the display unit. , Each section data has first section data and second section data, the layer forming section forms each material layer based on the first section data, and the coloring section includes the second section data. Based on each material The three-dimensional image data has shape data and first color data, and the coloring three-dimensional modeling system further transmits the first color data of the three-dimensional image data to the display means. Data conversion means for converting to three-dimensional image data for displaying a three-dimensional image in the color reproduction area of the modeled object, wherein the cross-section data creation means converts the three-dimensional image data having the second color data into cross-section data. And the driving unit causes the display means to display the three-dimensional image based on the three-dimensional image data having the second color data.

【0013】好適な実施形態において、本発明に係る彩
色三次元造形システムはさらに、造形物の色再現に変動
をもたらす条件について、第2の色彩データと該データ
を基に彩色される造形物の発色性との関係を表わす第1
のテーブルを記憶する第1の記憶手段と、表示手段の表
示を制御する駆動部に入力される色彩データと表示手段
に表示される三次元画像の発色性との関係を表わす第2
のテーブルを記憶する第2の記憶手段と、第1及び第2
のテーブルを基に、前記第2の色彩データを補正する補
正手段とをさらに備え、第2の色彩データは、補正手段
により補正された後に駆動部に入力される。
[0013] In a preferred embodiment, the coloring three-dimensional printing system according to the present invention further includes a second color data and a printing result of the printing object colored based on the data, with respect to a condition that causes variation in color reproduction of the printing object. No. 1 showing the relationship with color development
A first storage unit for storing a table of the above, and a second storage unit that represents a relationship between color data input to a driving unit that controls display of the display unit and color development of a three-dimensional image displayed on the display unit.
Storage means for storing a table of the first and second tables,
And a correction unit for correcting the second color data based on the table. The second color data is input to the drive unit after being corrected by the correction unit.

【0014】色再現に変動をもたらす条件は、例えば、
造形物を構成するための前記材料あるいは着色剤であ
る。
The conditions that cause a change in color reproduction include, for example,
The above-mentioned material or coloring agent for forming a modeled object.

【0015】また、着色手段として、各材料層に対し略
垂直な方向から着色剤を吐出するインクジェットヘッド
を用いる場合、色再現に変動をもたらす条件としてさら
に、積層方向の方向ベクトルと形成されるべき造形物表
面の外向きの法線ベクトルとのなす角が挙げられる。
In the case where an ink jet head for discharging a colorant from a direction substantially perpendicular to each material layer is used as a coloring means, a direction vector in a laminating direction should be further formed as a condition for causing variation in color reproduction. An angle between the object surface and the outward normal vector is given.

【0016】本発明に係る彩色三次元造形方法は、所定
材料の層を順次積層するとともに、各材料層ごとに着色
を行うことにより彩色された造形物を作成する彩色三次
元造形方法において、前記材料の層を順次形成する層形
成工程と、各材料層の彩色領域に着色剤を付与する着色
工程と、三次元造形物を表出する三次元画像データか
ら、各材料層に対応した複数の断面データを作成する断
面データ作成工程と、三次元画像データに基づいて三次
元画像を表示装置に表示させる表示工程とを含み、各断
面データは第1の断面データ及び第2の断面データを有
し、層形成工程において、第1の断面データに基づい
て、各材料層が形成され、着色工程において、第2の断
面データに基づいて、各材料層の彩色領域に着色剤が付
与され、三次元画像データは形状データ及び第1の色彩
データを有し、彩色三次元造形方法はさらに、三次元画
像データの第1の色彩データを、表示装置に造形物の色
再現領域内で三次元画像を表示させるための第2の色彩
データに変換するデータ変換工程を含み、断面データ作
成工程において、第2の色彩データを有する三次元画像
データから断面データを作成するとともに、表示工程に
おいて、第2の色彩データを有する三次元画像データに
基づいて三次元画像を表示装置に表示させることを特徴
とする。
[0016] The coloring three-dimensional printing method according to the present invention is the coloring three-dimensional printing method of sequentially stacking layers of a predetermined material and coloring each material layer to create a colored printed object. A layer forming step of sequentially forming layers of materials, a coloring step of applying a coloring agent to a colored region of each material layer, and a three-dimensional image data expressing a three-dimensional structure, a plurality of layers corresponding to each material layer. The method includes a cross-section data generation step of generating cross-section data, and a display step of displaying a three-dimensional image on a display device based on the three-dimensional image data, wherein each cross-section data has first cross-section data and second cross-section data. Then, in a layer forming step, each material layer is formed based on the first cross-sectional data, and in a coloring step, a coloring agent is applied to a coloring region of each material layer based on the second cross-sectional data, Original image The data has shape data and first color data, and the coloring three-dimensional modeling method further displays the first color data of the three-dimensional image data on the display device in the color reproduction area of the shaped object. A data conversion step of converting the color data into a second color data to generate cross-sectional data from three-dimensional image data having the second color data. A three-dimensional image is displayed on a display device based on three-dimensional image data having data.

【0017】好適な実施形態において、本発明に係る彩
色三次元造形方法はさらに、造形物の色再現に変動をも
たらす条件について、第2の色彩データと該データを基
に彩色される造形物の発色性との関係を表わす第1のテ
ーブルを記憶する第1の記憶工程と、表示装置の表示を
制御する駆動部に入力される色彩データと表示装置に表
示される三次元画像の発色性との関係を表わす第2のテ
ーブルを記憶する第2の記憶工程と、第1及び第2のテ
ーブルを基に、第2の色彩データを補正する補正工程と
をさらに含み、表示工程において、補正工程において補
正した第2の色彩データを有する三次元画像データに基
づき表示装置に三次元画像を表示させる。
In a preferred embodiment, the coloring three-dimensional printing method according to the present invention further includes a second color data and a printing result of the printing object colored based on the data, with respect to a condition that causes variation in color reproduction of the printing object. A first storage step of storing a first table representing a relationship with color development, color data input to a drive unit that controls display of the display device, and color development of a three-dimensional image displayed on the display device; And a correction step of correcting the second color data based on the first and second tables. The display step further includes a correction step of correcting the second color data based on the first and second tables. And displaying a three-dimensional image on the display device based on the three-dimensional image data having the second color data corrected in the step (a).

【0018】本発明に係るデータ処理装置は、所定材料
の層を順次積層するとともに、各材料層ごとに着色を行
うことにより彩色された造形物を作成する彩色三次元造
形システムに用いるデータ処理装置において、三次元造
形物を表出する三次元画像データから、各材料層に対応
した複数の断面データを作成する断面データ作成手段を
備え、各断面データは第1の断面データ及び第2の断面
データを有し、第1の断面データは、各材料層を形成す
るために用いられ、第2の断面データは、各材料層の着
色を行うために用いられ、三次元画像データは、形状デ
ータ及び第1の色彩データを有し、三次元画像データ
は、表示装置の表示を制御する駆動部に入力され、これ
により三次元画像が表示装置に表示され、データ処理装
置はさらに、三次元画像データの第1の色彩データを、
表示装置に造形物の色再現領域内で三次元画像を表示さ
せるための第2の色彩データに変換するデータ変換手段
を備え、断面データ作成手段は、第2の色彩データを有
する三次元画像データから前記断面データを作成し、第
2の色彩データを有する三次元画像データが駆動部に入
力されることを特徴とする。
The data processing apparatus according to the present invention is a data processing apparatus used in a coloring three-dimensional modeling system for sequentially forming layers of a predetermined material and coloring each of the material layers to create a colored molded article. , A cross-sectional data creating means for creating a plurality of cross-sectional data corresponding to each material layer from three-dimensional image data expressing a three-dimensional structure, wherein each of the cross-sectional data is a first cross-sectional data and a second cross-sectional data Data, the first cross-sectional data is used to form each material layer, the second cross-sectional data is used to color each material layer, and the three-dimensional image data is shape data. And first color data, and the three-dimensional image data is input to a driving unit that controls display of the display device, whereby the three-dimensional image is displayed on the display device. The first color data of the image data,
The display device includes data conversion means for converting the image data into second color data for displaying a three-dimensional image in the color reproduction area of the modeled object, and the cross-sectional data creation means includes three-dimensional image data having the second color data. Wherein the three-dimensional image data having the second color data is input to the driving unit.

【0019】好適な実施形態において、本発明に係るデ
ータ処理装置はさらに、造形物の色再現に変動をもたら
す条件について、第2の色彩データと該データを基に彩
色される造形物の発色性との関係を表わす第1のテーブ
ルを記憶する第1の記憶手段と、表示装置の表示を制御
する駆動部に入力される色彩データと表示装置に表示さ
れる三次元画像の発色性との関係を表わす第2のテーブ
ルを記憶する第2の記憶手段と、第1及び第2のテーブ
ルを基に、第2の色彩データを補正する補正手段とをさ
らに備え、補正手段により補正された第2の色彩データ
が駆動部に入力される。
In a preferred embodiment, the data processing apparatus according to the present invention further includes a second color data and a color developing property of the molded object colored based on the data that cause a change in color reproduction of the molded object. First storage means for storing a first table representing the relationship between the color data input to the drive unit for controlling the display of the display device and the color development of the three-dimensional image displayed on the display device And a correction means for correcting the second color data based on the first and second tables, wherein the second storage means stores a second table representing the second color data. Is input to the drive unit.

【0020】本発明に係るデータ処理方法は、所定材料
の層を順次積層するとともに、各材料層ごとに着色を行
うことにより彩色された造形物を作成する彩色三次元造
形システムに用いるデータ処理方法において、三次元造
形物を表出する三次元画像データから、各材料層に対応
した複数の断面データを作成する断面データ作成工程を
含み、各断面データは第1の断面データ及び第2の断面
データを有し、第1の断面データは、各材料層を形成す
るために用いられ、第2の断面データは、各材料層の着
色を行うために用いられ、データ処理方法はさらに、三
次元画像データは、形状データ及び第1の色彩データを
有し、三次元画像データは、表示装置の表示を制御する
駆動部に入力され、これにより三次元画像が表示装置に
表示され、データ処理方法はさらに、三次元画像データ
の第1の色彩データを、表示装置に造形物の色再現領域
内で三次元画像を表示させるための第2の色彩データに
変換するデータ変換工程を含み、断面データ作成工程に
おいて、第2の色彩データを有する三次元画像データか
ら前記断面データを作成し、第2の色彩データを有する
三次元画像データが駆動部に入力されることを特徴とす
る。
The data processing method according to the present invention is a data processing method used in a coloring three-dimensional printing system for forming a colored printed object by sequentially stacking layers of a predetermined material and coloring each material layer. A cross-sectional data generating step of generating a plurality of cross-sectional data corresponding to each material layer from three-dimensional image data expressing a three-dimensional structure, wherein each of the cross-sectional data includes a first cross-sectional data and a second cross-sectional data Data, wherein the first cross-sectional data is used to form each material layer, the second cross-sectional data is used to color each material layer, and the data processing method further comprises: The image data has shape data and first color data, and the three-dimensional image data is input to a driving unit that controls display of the display device, whereby the three-dimensional image is displayed on the display device. The method further includes a data conversion step of converting the first color data of the three-dimensional image data into second color data for displaying a three-dimensional image in the color reproduction area of the modeled object on the display device, In the cross-section data generation step, the cross-section data is generated from the three-dimensional image data having the second color data, and the three-dimensional image data having the second color data is input to the driving unit.

【0021】好適な実施形態において、本発明に係るデ
ータ処理方法はさらに、造形物の色再現に変動をもたら
す条件について、第2の色彩データと該データを基に彩
色される造形物の発色性との関係を表わす第1のテーブ
ルを記憶する第1の記憶工程と、表示装置の表示を制御
する駆動部に入力される色彩データと表示装置に表示さ
れる三次元画像の発色性との関係を表わす第2のテーブ
ルを記憶する第2の記憶工程と、第1及び第2のテーブ
ルを基に、第2の色彩データを補正する補正工程とをさ
らに含み、補正工程において補正された第2の色彩デー
タを有する三次元画像データが前記駆動部に入力され
る。
[0021] In a preferred embodiment, the data processing method according to the present invention further comprises a second color data and a color development property of the molded object colored based on the data that cause a change in the color reproduction of the molded object. A first storage step of storing a first table representing the relationship between the color data input to the drive unit for controlling the display of the display device and the color development of the three-dimensional image displayed on the display device And a correction step of correcting the second color data based on the first and second tables, wherein the second table corrected by the correction step is stored. The three-dimensional image data having the following color data is input to the driving unit.

【0022】本発明に係るデータ処理用プログラムは、
所定材料の層を順次積層するとともに、各材料層ごとに
着色を行うことにより彩色された造形物を作成する彩色
三次元造形システムに用いるデータ処理用プログラムに
おいて、彩色三次元造形システムは、三次元造形物を表
出する三次元画像データから、各材料層に対応した複数
の断面データを作成する断面データ作成手段と、三次元
画像データに基づいて三次元画像を表示する表示手段
と、表示手段の表示を制御する駆動部とを備え、各断面
データは第1の断面データ及び第2の断面データを有
し、第1の断面データは、各材料層を形成するために用
いられ、第2の断面データは、各材料層の着色を行うた
めに用いられ、三次元画像データは、形状データ及び第
1の色彩データを有し、彩色三次元造形システムはさら
に、三次元画像データの第1の色彩データを、表示手段
に造形物の色再現領域内で三次元画像を表示させるため
の第2の色彩データに変換するデータ変換手段を備え、
データ処理用プログラムは、データ変換手段に、三次元
画像データの第1の色彩データを前記第2の色彩データ
に変換させ、断面データ作成手段に、第2の色彩データ
を有する三次元画像データから前記断面データを作成さ
せ、駆動部に、第2の色彩データを有する三次元画像デ
ータを表示手段に表示させることを特徴とする。
The data processing program according to the present invention comprises:
In a data processing program used for a coloring three-dimensional modeling system that sequentially creates layers of a predetermined material and creates a colored modeling object by coloring each material layer, the coloring three-dimensional modeling system includes three-dimensional modeling. Cross-section data creating means for creating a plurality of cross-sectional data corresponding to each material layer from three-dimensional image data expressing a model, display means for displaying a three-dimensional image based on the three-dimensional image data, and display means And a drive unit for controlling the display of the data. Each of the cross-sectional data has a first cross-sectional data and a second cross-sectional data, and the first cross-sectional data is used for forming each material layer. Is used for coloring each material layer, the three-dimensional image data includes shape data and first color data, and the three-dimensional modeling system further includes three-dimensional image data. The first color data, a second data converting means for converting the color data for displaying a three-dimensional image in the color reproduction area of the shaped article on the display means,
The data processing program causes the data conversion means to convert the first color data of the three-dimensional image data into the second color data, and causes the sectional data creation means to convert the three-dimensional image data having the second color data from the three-dimensional image data. The method is characterized in that the section data is created, and the driving unit displays three-dimensional image data having the second color data on a display unit.

【0023】本発明に係るデータ処理用プログラムの好
適な実施形態において、三次元造形システムはさらに、
造形物の色再現に変動をもたらす条件について、第2の
色彩データと該データを基に彩色される造形物の発色性
との関係を表わす第1のテーブルを記憶する第1の記憶
手段と、表示手段の表示を制御する前記駆動部に入力さ
れる色彩データと表示手段に表示される三次元画像の発
色性との関係を表わす第2のテーブルを記憶する第2の
記憶手段と、第1及び第2のテーブルを基に、第2の色
彩データを補正する補正手段とをさらに備え、データ処
理用プログラムは、第1及び第2の記憶手段に記憶され
た第1及び第2のテーブルを読み出し、これら第1及び
第2のテーブルを基に、補正手段に、第2の色彩データ
を補正させ、駆動部に、補正手段に補正させた第2の色
彩データを有する三次元画像データに基づいて、三次元
画像を前記表示手段に表示させる。
In a preferred embodiment of the data processing program according to the present invention, the three-dimensional printing system further comprises:
First storage means for storing a first table representing a relationship between the second color data and the coloring property of the modeled object colored based on the data that causes a change in the color reproduction of the modeled object; A second storage unit that stores a second table that represents a relationship between color data input to the driving unit that controls display on the display unit and the chromaticity of a three-dimensional image displayed on the display unit; And a correcting means for correcting the second color data based on the second table and the second table. The data processing program stores the first and second tables stored in the first and second storage means. Reading, based on these first and second tables, causing the correction means to correct the second color data, and causing the drive unit to perform correction based on the three-dimensional image data having the second color data corrected by the correction means. The three-dimensional image To be displayed on.

【0024】本発明に係る記録媒体は、本発明に係るデ
ータ処理用プログラムが記録された記録媒体であること
を特徴とする。
The recording medium according to the present invention is characterized in that it is a recording medium on which the data processing program according to the present invention is recorded.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0026】本発明に係る三次元造形システムの全体的
な構成を図1に示す。この三次元造形システム1は、造
形対象物の彩色造形を行う三次元造形装置100と、三
次元造形装置100に対して制御信号及び造形対象物の
断面画像に関する二次元画像データを供給するホストコ
ンピュータ2とから構成されている。
FIG. 1 shows the overall configuration of the three-dimensional printing system according to the present invention. The three-dimensional modeling system 1 includes a three-dimensional modeling apparatus 100 that performs coloring modeling of a modeling object, and a host computer that supplies a control signal and two-dimensional image data relating to a cross-sectional image of the modeling object to the three-dimensional modeling apparatus 100. And 2.

【0027】三次元造形装置100は、後述するように
所定の粉体材料にバインダとして紫外線硬化樹脂を塗布
し、紫外線を照射することにより粉体材料を結合させ、
さらにカラーインクによる彩色を行うことによりカラー
の粉体材料の結合体を順次形成していき、最終的な結合
体として彩色された造形物を作成するものである。
The three-dimensional modeling apparatus 100 applies an ultraviolet curable resin as a binder to a predetermined powder material as described later, and irradiates the ultraviolet light to bond the powder material.
Further, by performing coloring with color ink, a combined body of the color powder materials is sequentially formed, and a colored molded article is created as a final combined body.

【0028】ホストコンピュータ2は、制御部2a、モ
ニタ2b、キーボード2c、及びマウス2dを含んで構
成されるいわゆる一般的なコンピュータシステムであ
る。制御部2aには、予め入力されている三次元造形対
象物の三次元画像データを、所定のピッチで例えば水平
方向に関してスライスして得られる断面データを作成す
る処理を行うプログラムが搭載されている。このため、
ホストコンピュータ2は、造形対象物の三次元画像デー
タから造形すべき対象物の断面データ(二次元画像デー
タ)を作成することができ、その作成された断面データ
を三次元造形装置100に供給する。断面データについ
ては後述する。
The host computer 2 is a so-called general computer system including a control unit 2a, a monitor 2b, a keyboard 2c, and a mouse 2d. The control unit 2a is loaded with a program for performing a process of creating cross-sectional data obtained by slicing three-dimensional image data of a three-dimensional modeling object input in advance at a predetermined pitch, for example, in the horizontal direction. . For this reason,
The host computer 2 can create cross-sectional data (two-dimensional image data) of the object to be modeled from the three-dimensional image data of the modeling object, and supplies the created cross-sectional data to the three-dimensional modeling apparatus 100. . The cross-sectional data will be described later.

【0029】三次元画像データは、形状データ及び色彩
データを有し、これらデータに基づいて三次元画像がモ
ニタ2bに表示されるようにしてある。三次元画像デー
タ(立体データ)は、複数のポリゴン(例えば、三頂点
の三角形ポリゴン)から構成されているとし、各ポリゴ
ンは、各頂点の座標、ポリゴンの外向きの法線ベクトル
(これは、対応する立体物表面上における外向きの法線
ベクトルを表わす。)、及び色(これは、対応する立体
物表面の色を表わす。)から定義されるものとする。前
者2つが形状データに対応し、後者が色彩データに対応
する。三次元画像データのうち色彩データは、造形に使
用される粉体材料などの条件に応じて補正されるが、こ
れについては後述する。
The three-dimensional image data includes shape data and color data, and a three-dimensional image is displayed on the monitor 2b based on these data. It is assumed that the three-dimensional image data (three-dimensional data) is composed of a plurality of polygons (for example, triangular polygons having three vertices). Each polygon has coordinates of each vertex, an outward normal vector of the polygon (this is It is defined from an outward normal vector on the corresponding three-dimensional object surface) and a color (this represents the color of the corresponding three-dimensional object surface). The former two correspond to shape data, and the latter correspond to color data. Of the three-dimensional image data, the color data is corrected according to conditions such as a powder material used for modeling, which will be described later.

【0030】また、制御部2aには、造形物の測色を行
う測色計104が接続されている。この装置104は、
後述する第1のテーブルを作成するのに使用するもので
ある。
The control unit 2a is connected to a colorimeter 104 for performing colorimetry on a modeled object. This device 104
This is used to create a first table described later.

【0031】制御部2aにはさらに、モニタ2b上に表
示された三次元画像の測色を行う測色計106が接続さ
れている。この装置106は、後述する第2のテーブル
を作成するのに使用するものである。
The controller 2a is further connected to a colorimeter 106 for performing colorimetry of a three-dimensional image displayed on the monitor 2b. This device 106 is used to create a second table described later.

【0032】なお、ホストコンピュータ2が三次元造形
装置100に対し三次元画像データを供給するのみで、
三次元造形装置100側において、三次元画像データか
ら断面データを作成するようにしてもよい(後述の表1
(d)参照)。
The host computer 2 only supplies three-dimensional image data to the three-dimensional printing apparatus 100,
On the side of the three-dimensional printing apparatus 100, cross-sectional data may be created from three-dimensional image data (see Table 1 below).
(D)).

【0033】ホストコンピュータ2と三次元造形装置1
00との間では、オンラインによるデータ等の受け渡し
が可能であるとともに、可搬型の記録メディア3を用い
たオフラインによるデータ等の受け渡しも可能である。
記録メディアとしては光磁気ディスク(MO)、コンパ
クトディスク(CD−RW)、ディジタルビデオディス
ク(DVD−RAM)、メモリカード等がある。
Host computer 2 and three-dimensional printing apparatus 1
Between 00 and 00, data and the like can be transferred online, and data and the like can be transferred offline using the portable recording medium 3.
Recording media include a magneto-optical disk (MO), a compact disk (CD-RW), a digital video disk (DVD-RAM), and a memory card.

【0034】次に三次元造形装置100の一実施形態に
ついて説明する。図2は、三次元造形装置100の外観
を示す斜視図である。三次元造形装置100は、制御部
20、粉体供給部30、粉体伸展・バインダである紫外
線硬化樹脂の塗布・紫外線照射・カラーインク塗布を行
うヘッド部40、及び造形部50(これら制御部20、
粉体供給部30、ヘッド部40、及び造形部50は後述
する。)が内蔵されたハウジング10と、ハウジング上
部側に設けられた造形部50を覆うカバー10aとを備
えている。
Next, an embodiment of the three-dimensional printing apparatus 100 will be described. FIG. 2 is a perspective view showing the external appearance of the three-dimensional printing apparatus 100. The three-dimensional modeling apparatus 100 includes a control unit 20, a powder supply unit 30, a head unit 40 that performs application, ultraviolet irradiation, and color ink application of an ultraviolet curable resin as a powder extension / binder, and a modeling unit 50 (these control units 20,
The powder supply unit 30, the head unit 40, and the modeling unit 50 will be described later. ) Is provided, and a cover 10a that covers the modeling portion 50 provided on the upper side of the housing is provided.

【0035】カバー10aは、ガラスやアクリル樹脂等
の透明な材質で形成されており、造形中の状況を視認す
ることができるように構成されている。また、このカバ
ー10aには、造形時に照射される紫外線を遮光する処
理が施されている。さらに、造形中にカバー10aを開
けると、即時に紫外線照射を停止し、ヘッド部40が所
定の位置で待機するようにしてある。
The cover 10a is made of a transparent material such as glass or acrylic resin, and is configured so that the situation during molding can be visually recognized. Further, the cover 10a is subjected to a process of shielding ultraviolet rays emitted during molding. Further, when the cover 10a is opened during the molding, the ultraviolet irradiation is immediately stopped, and the head unit 40 waits at a predetermined position.

【0036】ハウジング10の前面側には液晶ディスプ
レイ(LCD)11、操作スイッチ12、記録メディア
3の着脱口13が配置されており、また側面にはディジ
タル入出力端子14が設けられている。液晶ディスプレ
イ11は、操作入力を行う際の操作案内画面の表示手
段、及び三次元造形装置100の動作状況を表示する手
段として用いられる。ディジタル入出力端子14は、R
S232C端子やSCSI端子あるいはIEEE139
4端子等の汎用の端子である。
A liquid crystal display (LCD) 11, operation switches 12, and a detachable opening 13 for the recording medium 3 are arranged on the front side of the housing 10, and a digital input / output terminal 14 is provided on the side. The liquid crystal display 11 is used as a means for displaying an operation guide screen when performing an operation input and a means for displaying the operation status of the three-dimensional printing apparatus 100. The digital input / output terminal 14
S232C terminal, SCSI terminal or IEEE139
It is a general-purpose terminal such as four terminals.

【0037】図3は、三次元造形装置100の造形処理
を行う主要部である、粉体供給部30、ヘッド部40、
及び造形部50を示す。
FIG. 3 shows a main part of the three-dimensional molding apparatus 100 which performs a molding process, that is, a powder supply section 30, a head section 40,
And the modeling part 50 are shown.

【0038】図4に示すように、粉体供給部30は、粉
体31を貯蔵する機能と、粉体31をヘッド部40の二
次ホッパ471(図5)に所定量供給する機能を備えて
いる。粉体供給部30は、一次ホッパ32、ロータ3
3、及びアジテータ34を備えており、ロータ33の回
転数を制御することにより、二次ホッパ471に供給す
る粉体の量を制御するようにしてある。アジテータ34
は、回転することにより、粉体31がブロッキングする
のを防止するようになっている。粉体31については、
発色を良くするため、白色のものを使用するのが好まし
い。白い用紙の上に印刷する場合などにおいては、彩色
箇所のみ有色のインクを塗布することで下地の白色との
バランスで色の階調表現が可能となるが、三次元造形物
の彩色にも同様のことが言えるため、白色の粉体材料を
使用するのが望ましいこととなる。また、本実施形態で
は、粉体供給部30としてロータリ式の供給機構を示し
ているが、振動式や回転羽根式あるいはベルト式などの
供給機構でもよい。
As shown in FIG. 4, the powder supply unit 30 has a function of storing the powder 31 and a function of supplying a predetermined amount of the powder 31 to the secondary hopper 471 (FIG. 5) of the head unit 40. ing. The powder supply unit 30 includes a primary hopper 32, a rotor 3
3 and an agitator 34, and the amount of powder supplied to the secondary hopper 471 is controlled by controlling the number of rotations of the rotor 33. Agitator 34
Is adapted to prevent the powder 31 from blocking due to rotation. Regarding the powder 31,
In order to improve the color development, it is preferable to use a white color. When printing on white paper, for example, applying colored ink only to the colored areas enables gradation expression of the color in balance with the white background, but the same applies to the coloring of three-dimensional objects. Therefore, it is desirable to use a white powder material. Further, in the present embodiment, a rotary supply mechanism is shown as the powder supply unit 30, but a supply mechanism of a vibration type, a rotating blade type, a belt type, or the like may be used.

【0039】図5に示すように、ヘッド部40は、イン
クジェットヘッド部41、紫外線照射部46及び粉体伸
展部47から構成されている。本実施形態では、ヘッド
部40は、インクジェットヘッド部41、紫外線照射部
46及び粉体伸展部47全体を、水平面内でX方向(図
面左右方向)に関して往復移動させるための1つのX方
向移動部49(図6)により一体で移動するようにして
ある。X方向移動部49は、X方向に伸びるガイドレー
ル(図示せず)に沿って、X方向に往復移動できるよう
にしてある。
As shown in FIG. 5, the head section 40 comprises an ink jet head section 41, an ultraviolet irradiation section 46, and a powder extending section 47. In the present embodiment, the head unit 40 is a single X-direction moving unit for reciprocating the entire inkjet head unit 41, the ultraviolet irradiation unit 46, and the powder extending unit 47 in the X direction (the left-right direction in the drawing) in the horizontal plane. 49 (FIG. 6) to move integrally. The X-direction moving portion 49 is configured to be able to reciprocate in the X direction along a guide rail (not shown) extending in the X direction.

【0040】しかしながら、より細かい移動・速度制御
が必要な場合、インクジェットヘッド部41、紫外線照
射部46、粉体伸展部47それぞれにX方向移動機構を
設け、別々に駆動させるようにしてもよい。
However, when finer movement / speed control is required, an X-direction moving mechanism may be provided in each of the ink jet head section 41, the ultraviolet irradiation section 46, and the powder extending section 47, and may be driven separately.

【0041】インクジェットヘッド部41は、粉体を結
合させるためのバインダとなる紫外線硬化樹脂、及び粉
体の結合体を着色する複数のインクを収容するタンク4
3と、タンク内の紫外線硬化樹脂またはインクを吐出さ
せるノズル44と、タンク43及びノズル44を、X軸
と直交し且つX軸と同一水平面内のY軸方向(紙面表裏
方向)に関して往復移動させるためのインクジェットヘ
ッドY方向移動部45とを備えている。Y方向移動部4
5は、X方向移動部49とともにX方向に移動できるY
方向に伸びるガイドレール(図示せず)に沿って、Y方
向に往復移動できるようにしてある。
The ink jet head unit 41 includes a tank 4 containing an ultraviolet curable resin serving as a binder for binding the powder and a plurality of inks for coloring the combined powder.
3, a nozzle 44 for discharging the ultraviolet curable resin or ink in the tank, and a reciprocating movement of the tank 43 and the nozzle 44 in the Y-axis direction (front and back directions on the paper surface) orthogonal to the X axis and in the same horizontal plane as the X axis. And an ink jet head Y-direction moving unit 45 for the purpose. Y direction moving unit 4
5 is a Y that can move in the X direction together with the X direction moving section 49.
It is designed to be able to reciprocate in the Y direction along a guide rail (not shown) extending in the direction.

【0042】さらに詳しくは、タンク43は、それぞれ
異なる色のインクを収容する複数のタンク(この例では
4つのタンク)43a〜43dと、紫外線硬化樹脂用タ
ンク43eとを備えている。具体的には、それぞれのタ
ンク43a〜43dには、Y(イエロー)、M(マゼン
タ)、C(シアン)の3原色およびW(ホワイト)のイ
ンクが収容されている。着色剤である各インクは、粉体
材料と結合しても変色しないものであり、長時間経過し
ても変色・退色しないものを使用するのが望ましい。一
般に、彩色を行うためにはY、M、Cの三原色を混色す
ればよいが、色の濃淡(階調)を表現するためには、三
原色に加えて白色のインクを吐出し混色することが有効
となる。一般のプリンタ等では白色の紙にインク、トナ
ー等で字、画像をプリントしていくため、基材となる紙
の白色を利用すれば白色インクは必要でなく、Y、M、
Cの三色を使用するだけで原理的に各色成分の濃淡を表
現することができる。しかしながら、三次元造形の材料
となる粉体の色が白色でないような場合には、白色のイ
ンクを使用することが特に有効となる。
More specifically, the tank 43 includes a plurality of tanks (four tanks in this example) 43a to 43d each containing ink of a different color, and a tank 43e for ultraviolet curing resin. Specifically, the three primary colors Y (yellow), M (magenta), and C (cyan) and W (white) ink are stored in the respective tanks 43a to 43d. Each ink that is a colorant does not discolor even when combined with the powder material, and it is desirable to use an ink that does not discolor or fade even after a long time. Generally, it is sufficient to mix the three primary colors of Y, M, and C in order to perform coloring. However, in order to express light and shade (gradation), it is necessary to eject white ink in addition to the three primary colors and mix the colors. Becomes effective. In general printers and the like, characters and images are printed on white paper with ink, toner, and the like. Therefore, if the white color of the base paper is used, white ink is not required.
By using only the three colors of C, the shading of each color component can be expressed in principle. However, when the color of the powder used as the material for the three-dimensional printing is not white, it is particularly effective to use a white ink.

【0043】紫外線硬化樹脂用タンク43eには、紫外
線硬化樹脂補充用タンク48が接続され、図示しないポ
ンプにより紫外線硬化樹脂を補充することができる。こ
の紫外線硬化樹脂については、インクジェットヘッドを
用いて吐出が可能なように粘度の低いもの、例えば分子
量の低いアクリルモノマー系の樹脂を利用するのが好ま
しい。なお、紫外線硬化樹脂として、エポキシ系の樹脂
などを利用してもよい。
The ultraviolet curing resin tank 43e is connected to an ultraviolet curing resin replenishing tank 48, and the ultraviolet curing resin can be replenished by a pump (not shown). As the ultraviolet curable resin, it is preferable to use a resin having a low viscosity such as an acrylic monomer resin having a low molecular weight so that the resin can be discharged using an ink jet head. Note that an epoxy-based resin or the like may be used as the ultraviolet curable resin.

【0044】ノズル44は、インクジェットヘッド部4
1の下部に配置され、インクジェットヘッドY方向移動
部45とともに一体となってY方向に関して移動自在と
なっている。ノズル44は、タンク部43のタンク数と
同数の吐出ノズル44a〜44eを備え、各吐出ノズル
44a〜44eはタンク43a〜43eと個別に連結さ
れている。各吐出ノズル44a〜44eは、例えばイン
クジェット方式等で微小な液滴として紫外線硬化樹脂ま
たはインクを吐出するノズルである。各吐出ノズル44
a〜44eによる紫外線硬化樹脂又はインクの吐出は、
インクジェットヘッド駆動部241(図6)によって個
別に制御されており、紫外線硬化樹脂又はインクがノズ
ル44に対向する位置に設けられている造形部50の粉
体層(後述)に付着する。
The nozzle 44 is connected to the ink jet head 4
1 and is movable with respect to the Y direction integrally with the inkjet head Y direction moving section 45. The nozzle 44 includes the same number of discharge nozzles 44a to 44e as the number of tanks in the tank unit 43, and the discharge nozzles 44a to 44e are individually connected to the tanks 43a to 43e. Each of the discharge nozzles 44a to 44e is a nozzle that discharges an ultraviolet curable resin or ink as minute droplets by, for example, an inkjet method. Each discharge nozzle 44
The discharge of the ultraviolet curing resin or ink by a to 44e is as follows.
The ultraviolet curable resin or ink is individually controlled by the inkjet head driving unit 241 (FIG. 6), and adheres to a powder layer (described later) of the modeling unit 50 provided at a position facing the nozzle 44.

【0045】上述したように、インクジェットヘッド部
41は、X方向移動部49及びY方向移動部45によ
り、X軸及びY軸によって規定される平面内で移動でき
るようになっている。X方向移動部49及びY方向移動
部45は、制御部20からの駆動信号に基づいて、イン
クジェットヘッド部41をXY平面における駆動範囲内
で任意の位置に移動させることができる。そして、イン
クジェットヘッド駆動部241は、XY平面におけるノ
ズル44の位置に応じて複数吐出ノズル44a〜44e
のうちから選択的に紫外線硬化樹脂又はインクの吐出を
行うように制御し、造形部50の粉体層の必要な部分に
紫外線硬化樹脂又はインクを付与するようになってい
る。
As described above, the ink jet head unit 41 can be moved in the plane defined by the X axis and the Y axis by the X direction moving unit 49 and the Y direction moving unit 45. The X-direction moving unit 49 and the Y-direction moving unit 45 can move the inkjet head unit 41 to an arbitrary position within the driving range on the XY plane based on the driving signal from the control unit 20. Then, the inkjet head driving unit 241 performs a plurality of ejection nozzles 44a to 44e in accordance with the position of the nozzle 44 on the XY plane.
The ultraviolet curable resin or the ink is selectively ejected from among them, and the ultraviolet curable resin or the ink is applied to a necessary portion of the powder layer of the modeling section 50.

【0046】なお、各ノズル44a〜44eは、一体と
してでなく独立してX方向及びY方向に移動できるよう
にしてもよい。また、各タンク43a〜43eに対し、
ノズルを図5の紙面表裏方向に沿って複数設けてもよ
い。
The nozzles 44a to 44e may be moved independently in the X and Y directions instead of being integrated. Also, for each of the tanks 43a to 43e,
A plurality of nozzles may be provided along the front and back directions in FIG.

【0047】紫外線照射部46は、紫外線を照射するこ
とにより紫外線硬化樹脂を硬化させ、粉体を結合させる
機能を有する。紫外線照射部46は、インクジェットヘ
ッド部41ととともに、X方向移動部49によりX方向
に関して移動することができる。あるいは、上述したよ
うに、独立してX方向に移動できるようにしてもよい。
紫外線照射部46はまた、Y方向移動部242(図6)
によりY方向に関して独立して移動できるようにしてあ
る。紫外線照射部46の光源として例えば紫外線LED
が用いられ、粉体層の必要な部分に対しスポット状に紫
外線が照射されるようにしてある。紫外線照射部の光源
としてY方向に延設された紫外線ランプを用い、紫外線
照射部のY方向の移動を省略してもよい。
The ultraviolet irradiator 46 has a function of irradiating ultraviolet rays to cure the ultraviolet curable resin and to bind the powder. The ultraviolet irradiation unit 46 can be moved in the X direction by the X direction moving unit 49 together with the inkjet head unit 41. Alternatively, as described above, it may be possible to independently move in the X direction.
The ultraviolet irradiation section 46 also has a Y-direction moving section 242 (FIG. 6).
To allow independent movement in the Y direction. For example, an ultraviolet LED as a light source of the ultraviolet irradiation unit 46
Is used, and a required portion of the powder layer is irradiated with ultraviolet rays in a spot shape. An ultraviolet lamp extending in the Y direction may be used as a light source of the ultraviolet irradiation unit, and the movement of the ultraviolet irradiation unit in the Y direction may be omitted.

【0048】粉体伸展部47は、二次ホッパ471、シ
ャッタ472、ブレード473及び伸展ローラ474か
ら構成される。これらの部材471、472、473、
474は、Y方向に沿って延設されている。粉体伸展部
47は、粉体供給部30から供給された粉体層を一層作
成するのに必要な粉体を二次ホッパ471に収納すると
ともに、所定の位置でシャッタ472を開口し粉体を投
下するようにしてある。X方向移動部49によりX方向
に粉体伸展部47が移動すると、ブレード473、及び
回転している伸展ローラ474により、投下された粉体
を伸展し、均一な粉体の層が作成されるようにしてあ
る。
The powder extending section 47 includes a secondary hopper 471, a shutter 472, a blade 473, and an extending roller 474. These members 471, 472, 473,
474 extends along the Y direction. The powder extending unit 47 stores the powder necessary for forming one more powder layer supplied from the powder supply unit 30 in the secondary hopper 471, and opens the shutter 472 at a predetermined position to open the powder. Is to be dropped. When the powder extending section 47 is moved in the X direction by the X direction moving section 49, the thrown powder is extended by the blade 473 and the rotating extending roller 474, and a uniform powder layer is created. It is like that.

【0049】図3に戻って、造形部50は、凹状部を有
する造形部本体51、造形部51の凹状部の底面を形成
するように設けられている造形ステージ52、及び造形
ステージ52を(XY平面に直交する)Z方向に移動さ
せるZ方向移動部(造形ステージ昇降機構)53を備え
ている。造形部50は、粉体を用いて造形物を作成する
ためのワーク領域を提供する役目を果たしている。
Returning to FIG. 3, the modeling unit 50 includes a modeling unit main body 51 having a concave portion, a modeling stage 52 provided to form the bottom surface of the concave portion of the modeling portion 51, and a modeling stage 52. A Z-direction moving unit (modeling stage elevating mechanism) 53 for moving in the Z direction (perpendicular to the XY plane) is provided. The modeling unit 50 plays a role of providing a work area for creating a modeled object using powder.

【0050】造形部本体51は、その左上側端部におい
て、一次ホッパ32から二次ホッパ471に粉体を供給
し、その右上側端部において、二次ホッパ471から粉
体を投下し該粉体を一次的に保持するようにしてある。
The modeling unit main body 51 supplies powder from the primary hopper 32 to the secondary hopper 471 at the upper left end thereof, and drops the powder from the secondary hopper 471 at the upper right end thereof. It is designed to hold the body temporarily.

【0051】造形ステージ52は、XY断面において矩
形型の形状を有し、その側面が造形部本体51における
凹状部の垂直内壁51aと接している。
The molding stage 52 has a rectangular shape in the XY cross section, and its side surface is in contact with the vertical inner wall 51 a of the concave portion in the molding portion main body 51.

【0052】Z方向移動部53は、造形ステージ52に
連結された支持棒53aと、支持棒53aを垂直方向に
移動するための駆動部53bとを有しており、支持棒5
3aが、駆動部53bによって垂直方向に移動されるこ
とにより、支持棒53aと連結した造形ステージ52が
Z方向に沿って昇降できるようにしてある。
The Z-direction moving section 53 has a support rod 53a connected to the molding stage 52 and a drive section 53b for moving the support rod 53a in the vertical direction.
The modeling stage 52 connected to the support bar 53a can be moved up and down along the Z direction by moving the 3a in the vertical direction by the driving unit 53b.

【0053】造形ステージ52と造形部本体51の垂直
内壁51aとで形成される直方体状の三次元空間(凹状
部の空間)は、造形物を作成するためのワーク領域とし
て機能する。そして、造形ステージ52上に粉体の薄層
が一層ごとに順次形成されるとともに、一層形成ごとに
紫外線硬化樹脂の吐出、紫外線の照射による該樹脂
の硬化、インクの吐出、のシーケンスを行うことによ
り粉体の必要な部分を接合及び彩色して造形物が作成さ
れるようになっている。
The rectangular parallelepiped three-dimensional space (space of the concave portion) formed by the modeling stage 52 and the vertical inner wall 51a of the modeling portion main body 51 functions as a work area for forming a modeling object. Then, a thin layer of powder is sequentially formed for each layer on the modeling stage 52, and a sequence of discharging an ultraviolet curable resin, curing the resin by irradiating ultraviolet rays, and discharging ink is performed for each layer. Accordingly, a required part of the powder is joined and colored to form a modeled object.

【0054】図6は、三次元造形システム1の機能構成
を示すブロック図である。ホストコンピュータ2側で作
成されたデータ等は、ディジタル入出力端子14を経由
してホストコンピュータ2からインターフェース21に
入力したり、あるいは記録メディア3からインターフェ
ース21に入力する。
FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of the three-dimensional printing system 1. As shown in FIG. Data or the like created on the host computer 2 side is input to the interface 21 from the host computer 2 via the digital input / output terminal 14 or to the interface 21 from the recording medium 3.

【0055】三次元造形装置100を制御する制御部2
0は、汎用コンピュータと同様の機能を有する。システ
ムコントローラ201は、粉体供給部30、ヘッド部4
0、X方向移動部49、及び造形部50に対する制御を
行う。
Control unit 2 for controlling three-dimensional printing apparatus 100
0 has the same function as a general-purpose computer. The system controller 201 includes the powder supply unit 30, the head unit 4
0, control for the X-direction moving unit 49 and the modeling unit 50 is performed.

【0056】システムコントローラ201は、粉体供給
部30に対しては、ロータ33を駆動する駆動モータ2
31、アジテータ34を駆動する駆動モータ232を制
御する。ヘッド部40に対しては、インクジェットヘッ
ド部41を駆動するインクジェットヘッド駆動部24
1、インクジェットヘッド用のY方向移動部45、粉体
伸展部47、紫外線照射部46の紫外線光源を点灯させ
る点灯制御部243、及び紫外線照射部用のY方向移動
部242を制御する。
The system controller 201 sends a driving motor 2 for driving the rotor 33 to the powder supply unit 30.
31, a drive motor 232 for driving the agitator 34 is controlled. For the head unit 40, the inkjet head driving unit 24 that drives the inkjet head unit 41
1. The Y-direction moving unit 45 for the inkjet head, the powder extending unit 47, the lighting control unit 243 for turning on the ultraviolet light source of the ultraviolet irradiation unit 46, and the Y-direction moving unit 242 for the ultraviolet irradiation unit are controlled.

【0057】システムコントローラ201は、X方向移
動部49に対しては、X方向駆動モータ248を制御
し、X方向に関する位置を検出するエンコーダ244、
X方向に関する基準位置を検出するHP(Home Positio
n)センサ245からの信号を受信する。造形部50に対
しては、造形ステージ昇降機構53を駆動する駆動モー
タ251を制御する。
The system controller 201 controls the X-direction drive motor 248 for the X-direction moving unit 49, and an encoder 244 for detecting a position in the X direction.
HP (Home Positio) that detects a reference position in the X direction
n) Receive a signal from the sensor 245. For the modeling unit 50, a drive motor 251 that drives the modeling stage elevating mechanism 53 is controlled.

【0058】また、システムコントローラ201は、キ
ャラクタジェネレータ203に対して液晶ディスプレイ
11の画面上に適切な文字や記号等を表示させるための
指示を与えるとともに、操作スイッチ12からの入力情
報を受信することができるように構成されている。
The system controller 201 gives an instruction to the character generator 203 to display appropriate characters and symbols on the screen of the liquid crystal display 11 and receives input information from the operation switch 12. It is configured to be able to.

【0059】(断面データの作成から造形に到るまでの
ホストコンピュータ及び三次元造形装置断面データの役
割と特徴)表1は、造形対象物の三次元画像データから
造形すべき対象物の断面データを作成し、このデータに
基づいて造形するまでにおける、ホストコンピュータ2
と三次元造形装置100の役割と特徴を4つに分けて表
している。
(Roles and Features of Section Data of Host Computer and 3D Modeling Apparatus from Creation of Section Data to Forming) Table 1 shows section data of an object to be formed from 3D image data of the object. And the host computer 2 until the modeling based on this data
And the roles and features of the three-dimensional printing apparatus 100 are divided into four parts.

【0060】初めに表1(a)の場合について説明す
る。ホストコンピュータ2は、造形対象物の三次元画像
データから造形すべき対象物の断面データを順次作成し
ながら三次元造形装置100へ順次送信を行う。
First, the case of Table 1 (a) will be described. The host computer 2 sequentially transmits to the three-dimensional modeling apparatus 100 while sequentially creating cross-sectional data of the object to be molded from the three-dimensional image data of the modeling object.

【0061】より具体的には、ホストコンピュータ2
は、三次元画像データから造形対象物を水平方向にスラ
イスした各断面ごとの断面データを順次作成する。断面
データは、積層する粉体一層分の厚みに相当するピッチ
(層厚t)で作成される。このピッチは、所定範囲内
(粉体を結合可能な厚みの範囲)で変更可能である。
More specifically, the host computer 2
Creates cross-sectional data for each cross-section obtained by slicing a modeling object horizontally in three-dimensional image data. The cross-sectional data is created at a pitch (layer thickness t) corresponding to the thickness of one layer of powder to be laminated. This pitch can be changed within a predetermined range (the range of the thickness capable of binding the powder).

【0062】図7は、作成される断面データの一例を示
す図である。図7に示すように、三次元画像データか
ら、断面データとして第1の断面データと第2の断面デ
ータを作成する。第1の断面データは、紫外線硬化樹脂
を塗布する領域を表わすデータである。また、第2の断
面データは、インクを塗布する彩色領域を示すデータで
あり、三次元造形物の表面に現れる部分に対応したデー
タのみが、YCMWの色情報を有している。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the created section data. As shown in FIG. 7, first cross-sectional data and second cross-sectional data are created as cross-sectional data from three-dimensional image data. The first cross-sectional data is data representing a region where the ultraviolet curable resin is applied. The second cross-sectional data is data indicating a coloring area to which ink is applied, and only data corresponding to a portion that appears on the surface of the three-dimensional structure has YCMW color information.

【0063】三次元造形装置100は、断面データを順
次受け取った後、そのデータによる造形を行う。この場
合、三次元造形装置100では断面データを作成する機
能を必要としないので負荷が軽くすむ。また、ホストコ
ンピュータ2のメモリ容量は最小でよい。しかし、全体
の断面画像データを予めチェックすることができないの
で、データの最後の方にエラーがあるとそれまでの造形
が無駄となってしまう。
After sequentially receiving the cross-sectional data, the three-dimensional modeling apparatus 100 performs modeling based on the data. In this case, the three-dimensional printing apparatus 100 does not require a function of creating cross-sectional data, so that the load is reduced. Further, the memory capacity of the host computer 2 may be minimum. However, since the entire cross-sectional image data cannot be checked in advance, if there is an error at the end of the data, the modeling up to that point becomes useless.

【0064】次に表1(b)の場合について説明する。
ホストコンピュータ2は、造形対象物の三次元画像デー
タから造形すべき対象物の断面データを一括作成し、三
次元造形装置100へは順次送信を行う。三次元造形装
置100は、断面データを順次受け取り、そのデータに
よる造形を行う。この場合、三次元造形装置100で
は、表1(a)の場合と同様に断面画像データを作成す
る機能を必要としないので負荷が軽くすむ。また、ホス
トコンピュータ2は、造形が終了するまでタスクから開
放されないが、造形中の状態を常に確認することができ
る。
Next, the case of Table 1 (b) will be described.
The host computer 2 collectively creates cross-sectional data of the object to be modeled from the three-dimensional image data of the modeling object, and sequentially transmits the data to the three-dimensional modeling apparatus 100. The three-dimensional modeling apparatus 100 sequentially receives the cross-sectional data and performs modeling based on the data. In this case, the three-dimensional printing apparatus 100 does not need the function of creating the cross-sectional image data as in the case of Table 1 (a), so that the load can be reduced. The host computer 2 is not released from the task until the modeling is completed, but can always check the state during the modeling.

【0065】次に表1(c)の場合について説明する。
ホストコンピュータ2は、造形対象物の三次元画像デー
タから造形すべき対象物の断面データを一括作成し、三
次元造形装置100へ一括送信を行う。三次元造形装置
100は、大量の断面データを受け取るので大容量のメ
モリに蓄え、その後造形を行う。この場合、ホストコン
ピュータ2はデータを送信後タスクから開放される。
Next, the case of Table 1 (c) will be described.
The host computer 2 collectively creates cross-sectional data of the object to be modeled from the three-dimensional image data of the modeling object, and transmits the data to the three-dimensional modeling apparatus 100 at a time. The three-dimensional printing apparatus 100 receives a large amount of cross-sectional data, stores the data in a large-capacity memory, and then performs the printing. In this case, the host computer 2 is released from the task after transmitting the data.

【0066】次に表1(d)の場合について説明する。
ホストコンピュータ2は、造形対象物の三次元画像デー
タを三次元造形装置100へ送信を行う。三次元造形装
置100は、受け取った造形対象物の三次元画像データ
から造形すべき対象物の断面データを作成し造形を行
う。この場合、三次元造形装置100では断面データを
作成する機能を必要とするので負荷が重くなる。また、
ホストコンピュータ2はジョブ管理的な機能ですむ。し
かし、三次元造形装置100をネットワーク環境下での
プリンタライクな使い方をする場合には適している。
Next, the case of Table 1 (d) will be described.
The host computer 2 transmits the three-dimensional image data of the modeling target to the three-dimensional modeling device 100. The three-dimensional modeling apparatus 100 creates cross-sectional data of the object to be modeled from the received three-dimensional image data of the modeling object, and performs modeling. In this case, the three-dimensional printing apparatus 100 requires a function of creating the cross-sectional data, so that the load becomes heavy. Also,
The host computer 2 has a job management function. However, it is suitable when the three-dimensional printing apparatus 100 is used like a printer in a network environment.

【0067】表1 Table 1

【0068】(ホストコンピュータによる処理)図8、
9は、ホストコンピュータ2における処理手順に関する
フローチャートである。まず、造形対象物の三次元画像
データを入力する(ステップS1)。次に造形に関する
パラメータを入力する(ステップS2)。ここでは、造
形サイズやスライスピッチ等の情報を入力する。ステッ
プS3では、データチェックを行う。三次元画像データ
がSTL形式やVRML形式の場合は、物体の表面の情
報が記述されているだけである。その表面情報が中身の
詰まった物体として整合性がとれているかどうかを確認
する。ここでは、頂点が複数で構成しているか単独で構
成しているか(即ち、閉じているか否か)、面の位相補
償(即ち、面の表裏が反転していなか)等のチェックを
行う。
(Processing by Host Computer) FIG.
9 is a flowchart relating to a processing procedure in the host computer 2. First, three-dimensional image data of a modeling object is input (step S1). Next, parameters relating to modeling are input (step S2). Here, information such as a modeling size and a slice pitch is input. In step S3, a data check is performed. When the three-dimensional image data is in the STL format or the VRML format, only the information on the surface of the object is described. It is checked whether the surface information is consistent as a solid object. Here, a check is made as to whether the vertices are composed of a plurality of vertices or solely (that is, whether or not the vertices are closed), phase compensation of the surface (that is, whether the front and back of the surface are inverted), and the like.

【0069】ステップS4では、データのエラー確認を
行う。ステップS3のデータチェックで、エラーがなけ
ればステップS6へ、エラーがあればステップS5へ進
む。ステップS5ではデータの補正を行う。エラーが発
生している部分は警告表示されているので、対話式に順
次データの補正を行う。以上の処理で、閉じた空間を示
す表面データが得られる。その後、ステップS6でデー
タのソリッド化を行う。つまり、閉じた空間のどちら側
が詰まっているのかを示す情報を付与する。
In step S4, a data error check is performed. If there is no error in the data check in step S3, the process proceeds to step S6, and if there is an error, the process proceeds to step S5. In step S5, the data is corrected. Since a portion where an error has occurred is displayed as a warning, the data is corrected sequentially in an interactive manner. Through the above processing, surface data indicating a closed space is obtained. Then, in step S6, the data is solidified. That is, information indicating which side of the closed space is clogged is added.

【0070】ステップS7では、ソリッド化を行った三
次元画像データを構成する色彩データを、モニタ2bに
造形物の色再現領域内で三次元画像を表示させるための
色彩データに変換する。このステップについては後で詳
しく説明する。
In step S7, the color data constituting the solidified three-dimensional image data is converted into color data for displaying a three-dimensional image on the monitor 2b in the color reproduction area of the modeled object. This step will be described later in detail.

【0071】続いて、ステップS8において、表1の各
場合に応じて断面データ作成およびデータ送信を行う。
Subsequently, in step S8, cross-section data creation and data transmission are performed according to each case shown in Table 1.

【0072】図9(a)は表1(a)の場合のフローを
示している。まず、ステップS811で造形パラメータ
を送信する。ステップS812で変換後の色彩データを
有する三次元画像データから断面データ一層分を作成
し、造形装置の準備がOKであれば(ステップS81
3)、ステップS814で断面データ一層分を送信す
る。次のステップS815では、予め断面データ量がわ
かっているので、全データを送信したのであれば終了
し、データが残っているのであれば、ステップS81
2、S813、S814を繰り返し行う。
FIG. 9A shows a flow in the case of Table 1 (a). First, in step S811, the molding parameters are transmitted. In step S812, one section data is created from the three-dimensional image data having the converted color data, and if the preparation of the modeling apparatus is OK (step S81)
3) In step S814, one section data is transmitted. In the next step S815, since the cross-sectional data amount is known in advance, the process is terminated if all data has been transmitted, and if there is remaining data, the process proceeds to step S81.
2, S813 and S814 are repeated.

【0073】図9(b)は表1(b)の場合のフローを
示している。まずステップS821で造形パラメータを
送信する。ステップS822では変換後の色彩データを
有する三次元画像データから断面データを一括作成す
る。造形装置の準備がOKであれば(ステップS82
3)、S824では断面データ一層分を送信する。次の
ステップS825では、予め断面データ量がわかってい
るので、全データを送信したのであれば終了し、データ
が残っているのであれば、ステップS823、S824
を繰り返し行う。
FIG. 9B shows a flow in the case of Table 1 (b). First, in step S821, the molding parameters are transmitted. In step S822, cross-sectional data is created from three-dimensional image data having the converted color data. If the preparation of the modeling apparatus is OK (step S82)
3) In S824, one section data is transmitted. In the next step S825, since the cross-sectional data amount is known in advance, the process ends if all data has been transmitted, and if there is data remaining, steps S823 and S824.
Is repeated.

【0074】図9(c)は表1(c)の場合のフローを
示している。まずステップS831で造形パラメータを
送信する。ステップS832では変換後の色彩データを
有する三次元画像データから断面データを一括作成す
る。次のステップS833で断面データを一括送信し終
了する。
FIG. 9C shows a flow in the case of Table 1 (c). First, in step S831, the molding parameters are transmitted. In step S832, cross-sectional data is created from the three-dimensional image data having the converted color data. In the next step S833, the section data is transmitted collectively and the processing ends.

【0075】図9(d)は表1(d)の場合のフローを
示している。まずステップS841で造形パラメータを
送信する。ステップS842では変換後の色彩データを
有する三次元画像データを送信し終了する。
FIG. 9D shows a flow in the case of Table 1 (d). First, in step S841, the molding parameters are transmitted. In step S842, three-dimensional image data having the converted color data is transmitted, and the process ends.

【0076】図8に戻って、データ送信が終了し、ステ
ップS9で三次元造形装置100からの終了コマンドを
確認すると、ステップS10でデータの履歴情報の更新
を行う。これは、三次元画像データのファイルに造形パ
ラメータやデータ補正等の情報を付加することで、次回
の造形時(リピートする場合)において、この履歴情報
を元にして簡単に造形物を再現することを可能とするた
めである。
Returning to FIG. 8, when the data transmission is completed and the end command from the three-dimensional printing apparatus 100 is confirmed in step S9, the history information of the data is updated in step S10. This means that by adding information such as modeling parameters and data correction to a file of 3D image data, the model can be easily reproduced based on this history information at the time of the next modeling (when repeating). This is to make it possible.

【0077】(三次元造形装置100における処理)図
10は、三次元造形装置100における処理手順に関す
るフローチャートである。
(Processing in Three-Dimensional Modeling Apparatus 100) FIG. 10 is a flowchart relating to a processing procedure in the three-dimensional modeling apparatus 100.

【0078】図10(a)は表1(a)の場合のフロー
を示している。まずステップS1011において、三次
元造形装置100の制御部20のシステムコントローラ
201が、断面データ一層分を受信すると、このデータ
を基に粉体供給部30、ヘッド部40、X方向移動部4
9、及び造形部50に送信するための駆動信号を作成す
る。ステップS1012で駆動信号を送信して一層分の
造形処理を行うと、ステップS1013で一層分の造形
処理終了を表わす信号をホストコンピュータ2に送信し
終了する。造形処理工程は後で詳細に説明する。
FIG. 10A shows a flow in the case of Table 1 (a). First, in step S1011, when the system controller 201 of the control unit 20 of the three-dimensional printing apparatus 100 receives one section data, the powder supply unit 30, the head unit 40, and the X-direction moving unit 4 are based on the data.
9, and a drive signal to be transmitted to the modeling unit 50 is created. When the drive signal is transmitted in step S1012 to perform the modeling process for one layer, a signal indicating the end of the modeling process for one layer is transmitted to the host computer 2 in step S1013, and the process ends. The shaping process will be described later in detail.

【0079】図10(b)は表1(b)の場合のフロー
を示している。この場合、図10(a)と同様に、制御
部20のシステムコントローラ201は、断面データを
一層分受信すると、粉体供給部30、ヘッド部40、X
方向移動部49、及び造形部50に送信するための駆動
信号を作成し(ステップS1021)、一層分の造形処
理を行い(ステップS1022)、造形処理終了信号を
ホストコンピュータ2に送信し(ステップS102
3)、終了する。
FIG. 10B shows a flow in the case of Table 1 (b). In this case, similarly to FIG. 10A, when the system controller 201 of the control unit 20 receives one section data, the powder supply unit 30, the head unit 40, and the X
A drive signal to be transmitted to the direction moving unit 49 and the modeling unit 50 is created (step S1021), a modeling process for one layer is performed (step S1022), and a modeling process end signal is transmitted to the host computer 2 (step S102).
3), end.

【0080】図10(c)は表1(c)の場合のフロー
を示している。まずステップS1031において、制御
部20のシステムコントローラ201が、断面データを
一括して受信すると、一層分のデータを基に粉体供給部
30、ヘッド部40、X方向移動部49、及び造形部5
0に送信するための駆動信号を作成する。ステップS1
032で駆動信号を送信して一層分の造形処理を行う。
次のステップS1033では、予め断面データ量が分か
っているので、全層に対し造形処理が終了したのであれ
ば、造形処理終了信号をホストコンピュータ2に送信し
て終了し(ステップS1034)、断面データが残って
いるのであれば、ステップS1031、S1032を繰
り返し行う。
FIG. 10C shows a flow in the case of Table 1 (c). First, in step S1031, when the system controller 201 of the control unit 20 receives the sectional data collectively, the powder supply unit 30, the head unit 40, the X-direction moving unit 49, and the molding unit 5 are based on the data of one layer.
Create a drive signal for transmission to 0. Step S1
At 032, a drive signal is transmitted to perform modeling processing for one layer.
In the next step S1033, since the cross-section data amount is known in advance, if the shaping process has been completed for all layers, a shaping process end signal is transmitted to the host computer 2 and the process ends (step S1034). If remains, steps S1031 and S1032 are repeated.

【0081】図10(d)は表1(d)の場合のフロー
を示している。まずステップS1041において、制御
部20のシステムコントローラ201が、変換後の色彩
データを有する三次元画像データを受信すると、このデ
ータから断面データを作成する。そして、一層分の断面
データを基に粉体供給部30、ヘッド部40、X方向移
動部49、及び造形部50に送信するための駆動信号を
作成する(ステップS1042)。ステップS1043
において駆動信号を送信して一層分の造形処理を行う。
次のステップS1044では、予め断面データ量が分か
っているので、全層に対し造形処理が終了したのであれ
ば、造形処理終了信号をホストコンピュータ2に送信し
て終了し(ステップS1045)、断面データが残って
いるのであれば、ステップS1042、S1043を繰
り返し行う。
FIG. 10D shows a flow in the case of Table 1 (d). First, in step S1041, when the system controller 201 of the control unit 20 receives the three-dimensional image data having the converted color data, the system controller 201 creates cross-sectional data from the data. Then, a drive signal to be transmitted to the powder supply unit 30, the head unit 40, the X-direction moving unit 49, and the modeling unit 50 is created based on the slice data of one layer (step S1042). Step S1043
In step (1), a drive signal is transmitted to perform modeling processing for one layer.
In the next step S1044, since the cross-section data amount is known in advance, if the shaping process has been completed for all layers, a shaping process end signal is transmitted to the host computer 2 and the process ends (step S1045). If remains, steps S1042 and S1043 are repeated.

【0082】(三次元造形装置の造形動作)次に、図1
1〜14を参照して、三次元造形装置100の造形動作
を説明する。
(Modeling Operation of Three-Dimensional Modeling Apparatus) Next, FIG.
The modeling operation of the three-dimensional modeling apparatus 100 will be described with reference to 1 to 14.

【0083】まず、ヘッド部40は、造形部本体51左
上側端部に配置され、粉体供給部30により二次ホッパ
471に粉体31が供給される[図11(a)]。
First, the head section 40 is disposed at the upper left end of the modeling section main body 51, and the powder supply section 30 supplies the powder 31 to the secondary hopper 471 [FIG. 11 (a)].

【0084】次に、ヘッド部40は、X方向移動部49
(図6)とともに、図示しないガイドレールに沿って+
X方向に向かい、初期位置である造形部本体51右上側
端部まで移動する[図11(b)]。このとき、造形ス
テージ52は、造形部50の上端位置と同一の高さに配
置されている。
Next, the head section 40 is moved to the X-direction moving section 49.
(Fig. 6) along with a guide rail (not shown)
The head moves in the X direction to the upper right end of the modeling unit main body 51, which is the initial position [FIG. 11B]. At this time, the modeling stage 52 is arranged at the same height as the upper end position of the modeling section 50.

【0085】続いて、造形部本体51右上側端部におい
て二次ホッパ471から粉体31が投下されるととも
に、造形ステージ52がZ方向移動部53により、ホス
トコンピュータ2から入力された上記層厚tに基づき、
その厚さに相当する距離だけ下降されて保持される[図
12(c)]。
Subsequently, the powder 31 is dropped from the secondary hopper 471 at the upper right end of the modeling unit main body 51, and the modeling stage 52 is moved by the Z-direction moving unit 53 to the layer thickness input from the host computer 2. Based on t
It is lowered and held by a distance corresponding to its thickness [FIG. 12 (c)].

【0086】そして、ヘッド部40は、−X方向に移動
を行うことにより、三次元造形物の造形において材料と
なる粉体31の供給を行いつつ、ブレード473及び伸
展ローラ474により粉体31の1層分の薄層形成(粉
体層80)を行うとともに、インクジェットヘッド部4
1から所定領域に、紫外線硬化樹脂の吐出を行うことで
粉体31の必要な部分82の結合を行う[図12
(d)]。
The head section 40 is moved in the −X direction to supply the powder 31 as a material in the formation of the three-dimensional structure, while the blade 473 and the extension roller 474 supply the powder 31. One thin layer is formed (powder layer 80), and the ink jet head 4
The required portion 82 of the powder 31 is joined by discharging the ultraviolet curable resin from 1 to a predetermined region [FIG.
(D)].

【0087】なお、粉体供給部30から1層分形成時
(−X方向に沿った1回の移動を行う間)に供給される
粉体材料の量は、1層分形成に必要な量よりも若干多め
に設定され、造形時に粉体が不足することを回避してい
る。このため、1層分形成後は粉体材料が余ることとな
るが、余った粉体材料は、−X方向に沿って移動するブ
レード473と伸展ローラ474により払い出され、−
X方向に関して造形ステージ52と造形部本体51左上
側端部の間に配置された粉体回収口(図示せず)から落
下するようにしてある。
The amount of the powder material supplied from the powder supply unit 30 during the formation of one layer (during one movement along the −X direction) is the amount required for the formation of one layer. It is set slightly higher than that to avoid running out of powder during molding. For this reason, after one layer is formed, the powder material remains, but the surplus powder material is discharged by the blade 473 and the extension roller 474 that move along the −X direction, and −
In the X direction, it falls from a powder recovery port (not shown) arranged between the modeling stage 52 and the upper left end of the modeling unit main body 51.

【0088】ヘッド部40が−X方向に移動する際には
また、紫外線照射部46によって粉体層80に対して紫
外線を照射する。これにより、粉体層80に塗布された
紫外線硬化樹脂のバインダが硬化され、粉体材料の結合
体82が形成される。バインダが塗布されない領域の粉
体は、後に除去することが可能である。
When the head unit 40 moves in the −X direction, the ultraviolet irradiation unit 46 irradiates the powder layer 80 with ultraviolet rays. As a result, the binder of the ultraviolet curable resin applied to the powder layer 80 is cured, and the combined body 82 of the powder material is formed. The powder in the region where the binder is not applied can be removed later.

【0089】そして、ヘッド部40が造形部本体51左
上側端部に到達すれば、1回の粉体材料の結合動作が終
了し、1層分の造形が完了することとなる[図13
(e)]。
Then, when the head section 40 reaches the upper left end of the molding section main body 51, one joining operation of the powder material is completed, and the molding of one layer is completed [FIG.
(E)].

【0090】そこで、再び二次ホッパ471に粉体31
が供給された後、ヘッド部40は、+X方向に向かって
移動を行い、紫外線照射によりバインダが硬化し形成さ
れた粉体材料の結合体82に、インクジェットヘッド部
41から各色のインクを吐出する[図13(f)]。具
体的には、三次元造形物の表面近傍となる彩色領域に対
してインクが塗布され、これにより、三次元造形物に対
して彩色が施されることとなる。なお、この際には、粉
体層80に塗布された紫外線硬化樹脂の硬化を確実にす
るため、紫外線照射部46から紫外線を照射するのが好
ましい。また、ヘッド部40が+X方向に向かって移動
する場合、粉体層80を僅かに下降させ、伸展ローラ4
74と粉体層80が接触するのを防止するのが好まし
い。
Then, the powder 31 is again put in the secondary hopper 471.
Is supplied, the head section 40 moves in the + X direction, and ejects ink of each color from the inkjet head section 41 to the combined body 82 of the powder material formed by curing the binder by the irradiation of the ultraviolet rays. [FIG. 13 (f)]. Specifically, ink is applied to a coloring region near the surface of the three-dimensional structure, whereby the three-dimensional structure is colored. In this case, it is preferable to irradiate ultraviolet rays from the ultraviolet irradiating section 46 in order to surely cure the ultraviolet curable resin applied to the powder layer 80. When the head section 40 moves in the + X direction, the powder layer 80 is slightly lowered, and
It is preferable to prevent the contact between the powder layer 74 and the powder layer 80.

【0091】ヘッド部40が造形部本体51右上側端部
に到達すると[図14(g)]、造形ステージ52は、
層厚tに応じた距離だけ下降する。これにより、バイン
ダによる必要な結合が完了した粉体層80の上方に、新
たな粉体の層を1層分形成するためのスペースを形成す
ることができる。
When the head section 40 reaches the upper right end of the modeling section main body 51 (FIG. 14 (g)), the modeling stage 52
It descends by a distance corresponding to the layer thickness t. Thus, a space for forming a new powder layer for one layer can be formed above the powder layer 80 in which the necessary bonding by the binder has been completed.

【0092】そして、図12(c)〜図14(g)に示
す工程を繰り返して、造形物84を完成させる[図14
(h)]。
Then, the steps shown in FIGS. 12C to 14G are repeated to complete the modeled object 84 [FIG.
(H)].

【0093】(モニタの色調整)上述したように、造形
物の色再現領域はモニタ2bの色再現領域に比べて非常
に狭く、その結果、モニタ2bに表示される三次元画像
と作成される造形物との色調が異なることが多い。一般
に、三次元造形装置100においてインクジェットヘッ
ド部41を駆動するためのデータは、YMCWの色デー
タを0〜255の256段階(8ビット)で表わしたデ
ジタルデータであり、モニタ2bの表示を行うための駆
動部326(図16)に入力される色彩データは、RG
Bデータである。そこで、モニタ2b上で表わされる色
を造形物の色再現領域内に押し込む、いわゆるガモット
マッピング処理を行う。言い換えれば、予め入力されて
いる三次元画像データの色彩データ(以下、第1の色彩
データという。)を、モニタ2bに造形物の色再現領域
内で三次元画像を表示させるための色彩データ(以下、
第2の色彩データという。)に変換する(図8のステッ
プS7)。この第2の色彩データを有する三次元画像デ
ータを利用して、一方で、三次元造形装置100の彩色
造形動作に用いる断面データを作成し、他方で、モニタ
2b上の三次元画像の表示を行うことにより、モニタ2
bに表示される三次元画像と作成される造形物との色調
を可能な限り近づけることができる。
(Monitor Color Adjustment) As described above, the color reproduction area of the modeled object is much smaller than the color reproduction area of the monitor 2b. As a result, a three-dimensional image displayed on the monitor 2b is created. Often the color tone differs from that of the model. In general, data for driving the inkjet head unit 41 in the three-dimensional printing apparatus 100 is digital data representing YMCW color data in 256 steps (8 bits) of 0 to 255, and is used for displaying on the monitor 2b. The color data input to the driving unit 326 (FIG. 16)
This is B data. Therefore, a so-called gamut mapping process of pushing the color represented on the monitor 2b into the color reproduction area of the modeled object is performed. In other words, the color data (hereinafter referred to as first color data) of the previously input three-dimensional image data is converted into color data (hereinafter referred to as first color data) for displaying the three-dimensional image on the monitor 2b within the color reproduction area of the modeled object. Less than,
This is called second color data. ) (Step S7 in FIG. 8). Utilizing the three-dimensional image data having the second color data, on the one hand, the cross-sectional data used for the coloring shaping operation of the three-dimensional printing apparatus 100 is created, and on the other hand, the display of the three-dimensional image on the monitor 2b is performed. By doing so, monitor 2
The color tone of the three-dimensional image displayed in b and the created object can be made as close as possible.

【0094】しかしながら、本発明者らの検討により、
ガモットマッピング処理によりモニタと造形物の色再現
領域を合わせても、造形の条件(例えば造形に使用され
る材料)が異なると、同一の第2の色彩データに対し造
形物の色再現領域が変化し、したがって、作成された造
形物の色調がモニタ2bに表示される三次元画像の色調
と異なってくることがわかった。そこで、本発明では、
ガモットマッピング処理により得られた第2の色彩デー
タを、造形条件に応じて補正し、この補正したデータに
基づいてモニタに三次元画像を表示させることで、造形
条件が異なる場合であっても常に、作成される造形物と
の色調の差を最小限に抑えた三次元画像がモニタに表示
できるようにしてある。
However, according to the study of the present inventors,
Even if the color reproduction area of the monitor and the modeled object are matched by the gamut mapping process, if the modeling conditions (for example, materials used for modeling) are different, the color reproduction area of the modeled object changes for the same second color data. Therefore, it has been found that the color tone of the created modeled object differs from the color tone of the three-dimensional image displayed on the monitor 2b. Therefore, in the present invention,
The second color data obtained by the gamut mapping process is corrected according to the shaping conditions, and a three-dimensional image is displayed on a monitor based on the corrected data, so that the shading is always performed even when the shaping conditions are different. In addition, a three-dimensional image in which the difference in color tone between the object and the formed object is minimized can be displayed on the monitor.

【0095】造形物の色再現に変動をもたらす造形条件
としては、造形のための材料(粉体、バインダ等)、着
色剤、造形部で作成される際の造形物表面のワーク領域
に対する傾斜具合(言い換えれば、積層方向の方向ベク
トルと造形物表面における外向き(造形物内部に向かう
向きと反対向き)の法線ベクトルとのなす角)、同一色
での彩色部分の面積の違いによる滲み具合、粉体一層当
たりの厚み、などが例示でき、これらが変化すると、同
一の第2の色彩データであっても得られた造形物の発色
性が異なる。
The shaping conditions that cause variations in the color reproduction of the shaping object include materials (powder, binder, etc.) for shaping, coloring agents, and the degree of inclination of the surface of the shaping object with respect to the work area when the shaping part is formed. (In other words, the angle between the direction vector in the stacking direction and the outward normal vector on the surface of the object (opposite to the inside of the object)), the degree of bleeding due to the difference in the area of the colored portion of the same color. , The thickness per layer of powder, and the like, and if these are changed, the color developability of the obtained molded article differs even with the same second color data.

【0096】例えば、図15(a)に示す造形物におい
て、インクジェットヘッドによりインクが直接付着でき
る部分(例えば領域A)と、直接付着できない部分(例
えば領域B)とでは発色性が異なる。領域Bを彩色する
ためには、粉体層a1上に着色剤を付与し、これを粉体
層a2の硬化部分の下面に付着させる方法、あるいは粉
体層a2上にインクを付与し、インクが粉体層a2下面
まで浸透した上で粉体層a2を硬化させる方法などが考
えられるが、いずれにしても、領域Aに対するインク吐
出条件と同じ条件で領域Bに吐出しても領域Aと領域B
とでは発色性が異なる。
For example, in the molded article shown in FIG. 15A, a portion (for example, region A) to which ink can be directly attached by the ink jet head and a portion (for example, region B) to which ink cannot be directly attached have different coloring properties. In order to color the region B, a method of applying a colorant on the powder layer a1 and attaching the colorant to the lower surface of the cured portion of the powder layer a2, or applying ink on the powder layer a2, Can penetrate to the lower surface of the powder layer a2 and then cure the powder layer a2. In any case, even if the ink is discharged to the region B under the same conditions as the ink discharge conditions for the region A, Area B
And have different coloring properties.

【0097】また、領域Cは、インクジェットヘッドに
より直接インクが付着できる部分であるが、領域Cは、
細かく見ると、図15(b)に示すように階段状に形成
されている。階段の鉛直部分Dを彩色するために、粉体
層a3上面部分Eに付着させたインクが粉体層a3を浸
透することにより行う方法などが考えられる(なお、上
面部分Eを、図に示すように硬化部分より外側にまで延
在させる方が、鉛直部分Dにインクが付着し易い。)。
しかしながら、領域Aに対するインク吐出条件と同じ条
件で領域Cに吐出しても領域Aと領域Cとでは発色性が
異なる。
The area C is where ink can be directly attached by the ink jet head.
When viewed in detail, it is formed stepwise as shown in FIG. In order to color the vertical portion D of the stairs, a method is conceivable in which ink adhered to the upper surface portion E of the powder layer a3 penetrates the powder layer a3, and the like (the upper surface portion E is shown in the drawing). As described above, the ink is more likely to adhere to the vertical portion D if it extends outside the cured portion.)
However, even when the ink is ejected to the area C under the same conditions as the ink ejection conditions for the area A, the coloring properties are different between the area A and the area C.

【0098】そこで、三次元画像データとしてキャリブ
レーション用モデルデータを用い、これら色再現性の変
動条件を変えて彩色造形したときの造形物の発色性を測
色計104(図1)で計測する。例えば、作成されるべ
き造形物表面のワーク領域に対する傾斜具合について
の、色彩データと測色データとの関係を得るために、三
次元画像データとして球のデータを用い、彩色造形後に
造形物の球面全てに対し測色計104で測色を行う。こ
のように、造形物の色再現に変動をもたらす条件につい
て、色彩データと上記測色データとの関係を色補正テー
ブル(第1のテーブル)として作成する。このテーブル
は、表1(a)〜(c)に示すようにホストコンピュー
タ2側で断面データを作成する場合、ホストコンピュー
タ2の制御部2aに記憶させてもよいし、三次元造形装
置100の制御部20に記憶させてもよい。表1(d)
に示すように三次元造形装置100側で断面データを作
成する場合、三次元造形装置100の制御部20に記憶
させる。
Therefore, using the model data for calibration as three-dimensional image data, the color development of the modeled object when the color modeling is performed by changing the conditions for changing the color reproducibility is measured by the colorimeter 104 (FIG. 1). . For example, in order to obtain a relationship between color data and colorimetric data on the degree of inclination of the surface of a modeled object to be created with respect to a work area, spherical data is used as three-dimensional image data, and the spherical surface of the modeled object after color modeling. A colorimeter 104 performs colorimetry for all of them. As described above, the relationship between the color data and the colorimetric data is created as a color correction table (first table) for the conditions that cause the color reproduction of the modeled object to fluctuate. This table may be stored in the control unit 2a of the host computer 2 when cross section data is created on the host computer 2 side as shown in Tables 1 (a) to 1 (c), or may be stored in the 3D modeling apparatus 100. The information may be stored in the control unit 20. Table 1 (d)
When the cross-section data is created on the three-dimensional printing apparatus 100 side as shown in FIG.

【0099】一方、モニタ2bの表示を制御する駆動部
326(図16)に、三次元画像データとしてキャリブ
レーション用のモデルデータを入力し、モニタ2b上に
表示させた三次元画像の発色性を測色計106(図1)
で計測する。そして、モデルデータを構成する色彩デー
タと、測色計106により計測された測色データとの関
係をテーブル(第2のテーブル)として作成する。この
テーブルは、ホストコンピュータ2の制御部2aに記憶
させる。
On the other hand, the model data for calibration is input as three-dimensional image data to the drive unit 326 (FIG. 16) for controlling the display on the monitor 2b, and the color development of the three-dimensional image displayed on the monitor 2b is determined. Colorimeter 106 (FIG. 1)
Measure with Then, a relationship between the color data constituting the model data and the colorimetric data measured by the colorimeter 106 is created as a table (second table). This table is stored in the control unit 2a of the host computer 2.

【0100】そして、第1及び第2のテーブルを参照す
ることで、モニタ2bに造形物の色再現領域内で三次元
画像を表示させるための第2の色彩データから、造形物
の色調とモニタ2b上の三次元画像の色調との差が最小
限となるように、モニタ2bの駆動部に入力するための
第3の色彩データを作成することができる。具体的に
は、第1のテーブル内の第2の色彩データに対し、第1
のテーブル上の測色データと第2のテーブル内の測色デ
ータとが略一致するような第2のテーブル内の色彩デー
タをサーチし、この第2のテーブル内の色彩データを第
3の色彩データとする。
Then, by referring to the first and second tables, the color tone of the modeled object and the monitor are obtained from the second color data for displaying the three-dimensional image in the color reproduction area of the modeled object on the monitor 2b. Third color data to be input to the drive unit of the monitor 2b can be created so that the difference between the color tone of the three-dimensional image on 2b and the color tone of the three-dimensional image on 2b is minimized. Specifically, the first color data is stored in the first table with respect to the second color data.
Is searched for color data in the second table such that the colorimetric data in the second table substantially matches the colorimetric data in the second table, and the color data in the second table is searched for the third color. Data.

【0101】図16は、造形物とモニタ2b上に表示さ
れた三次元画像との色調の差を最小限に抑える機能を有
するホストコンピュータ2の制御部2aの一実施形態を
示すブロック図である。本実施形態は表1(a)〜
(c)の場合に対応する。制御部2aのCPU(中央処
理装置)300には、第1の色彩データ及び形状データ
から構成された予め入力されている三次元画像データを
記憶する第1の三次元画像データ記憶手段302、第1
の色彩データをガモットマッピング処理により第2の色
彩データに変換するデータ変換手段304、第2の色彩
データ及び形状データから構成される三次元画像データ
を記憶する第2の三次元画像データ記憶手段306、断
面データ作成手段308、断面データ記憶手段310、
第1のテーブル作成手段312、第1のテーブル記憶手
段314、第2のテーブル作成手段316、第2のテー
ブル記憶手段318、色彩データ補正手段320、第3
の三次元画像データ記憶手段322、及び造形条件入力
手段324が接続されている。CPU300にはまた、
モニタ2bの表示を制御する駆動部326が接続されて
いる。
FIG. 16 is a block diagram showing an embodiment of the control unit 2a of the host computer 2 having a function of minimizing the difference in color tone between the modeled object and the three-dimensional image displayed on the monitor 2b. . In this embodiment, Tables 1 (a) to
This corresponds to the case (c). The CPU (Central Processing Unit) 300 of the control unit 2a stores first three-dimensional image data storage means 302 for storing previously input three-dimensional image data composed of first color data and shape data. 1
Data conversion means 304 for converting the color data of the image data into second color data by gamut mapping processing, and a second three-dimensional image data storage means 306 for storing three-dimensional image data composed of the second color data and the shape data. , Section data creating means 308, section data storing means 310,
First table creating means 312, first table storing means 314, second table creating means 316, second table storing means 318, color data correcting means 320, third table creating means
3D image data storage means 322 and modeling condition input means 324 are connected. CPU 300 also has
A drive unit 326 for controlling display on the monitor 2b is connected.

【0102】造形条件記憶手段324は、造形パラメー
タ(例えば、図8のステップS2参照)として入力され
た条件(例えば、造形サイズ、粉体一層当たりの厚み)
のうち色再現性を変動させる条件(例えば、粉体一層当
たりの厚み)を記憶するためのものである。
The molding condition storage means 324 stores the conditions (eg, molding size, thickness per powder) inputted as molding parameters (for example, see step S2 in FIG. 8).
Among the conditions for changing the color reproducibility (for example, the thickness per one powder).

【0103】色彩データ補正手段320は、第2の色彩
データを、駆動部326に入力する第3の色彩データに
変換するためのものである。色彩データ補正手段320
はまた、断面データ記憶手段310に記憶された断面デ
ータに基づいて、色再現に変動をもたらす造形条件(例
えば、造形物表面のワーク領域に対する傾斜具合)を演
算するようにしてある。
The color data correcting means 320 is for converting the second color data into the third color data to be input to the drive section 326. Color data correction means 320
Also, based on the cross-sectional data stored in the cross-section data storage means 310, a shaping condition (for example, the degree of inclination of the surface of the shaped object with respect to the work area) that causes a change in color reproduction is calculated.

【0104】第1のテーブル作成手段312は、キャリ
ブレーション用モデルデータから造形物を作成し造形物
を測色して得られた測色データを基に、造形物の色再現
に変動をもたらす造形条件について、第2の色彩データ
と該データを基に彩色された造形物の測色データとの関
係を色補正テーブル(第1のテーブル)として作成する
ためのものである。このテーブルは、第1のテーブル記
憶手段314に記憶される。
The first table creating means 312 creates a modeled object from the model data for calibration and, based on the colorimetric data obtained by measuring the color of the modeled object, modeling which changes the color reproduction of the modeled object. With regard to the condition, the relationship between the second color data and the colorimetric data of a model object colored based on the data is created as a color correction table (first table). This table is stored in the first table storage unit 314.

【0105】第2のテーブル作成手段316は、キャリ
ブレーション用モデルデータを駆動部326に入力し、
モニタ2b上に表示させた三次元画像を測色して得られ
た測色データを基に、モデルデータを構成する色彩デー
タと上記測色データとの関係を第2のテーブルとして作
成するためのものである。このテーブルは、第2のテー
ブル記憶手段318に記憶される。
The second table creation means 316 inputs the model data for calibration to the drive section 326,
Based on colorimetric data obtained by colorimetrically measuring the three-dimensional image displayed on the monitor 2b, a relation between the color data constituting the model data and the colorimetric data is created as a second table. Things. This table is stored in the second table storage unit 318.

【0106】この構成によれば、第1の色彩データを有
する第1の三次元画像データを三次元画像データ記憶手
段302から読み出し、データ変換手段304により第
1の色彩データを第2の色彩データに変換した上で、三
次元画像データを第2の三次元画像データ記憶手段30
6に記憶させる。次に、この第2の三次元画像データ記
憶手段306に記憶させた三次元画像データ(第2の色
彩データ及び形状データ)から、断面データ作成手段3
08により断面データを作成し、断面データ記憶手段3
10に記憶させる。色彩データ補正手段320は、造形
条件記憶手段324に記憶された色再現に変動をもたら
す造形条件(例えば使用される粉体材料)、及び、断面
データ記憶手段306に記憶された断面データに基づい
て演算した色再現に変動をもたらす造形条件(例えば、
造形物表面のワーク領域に対する傾斜具合)を基に、第
1及び第2のテーブル記憶手段314、318に記憶さ
れた第1及び第2のテーブルを参照して、第2の三次元
画像データ記憶手段306に記憶された第2の色彩デー
タを補正して、第3の色彩データを作成し、この第3の
色彩データを有する三次元画像データを第3の三次元画
像データ記憶手段322に記憶させる。
According to this configuration, the first three-dimensional image data having the first color data is read out from the three-dimensional image data storage means 302, and the first color data is converted by the data conversion means 304 into the second color data. And converts the three-dimensional image data into second three-dimensional image data storage means 30.
6 is stored. Next, from the three-dimensional image data (second color data and shape data) stored in the second three-dimensional image data storage means 306, the section data creation means 3
08, the section data is created, and the section data storage means 3
Stored in 10. The color data correction unit 320 is based on the molding conditions (for example, powder material used) that causes a change in color reproduction stored in the molding condition storage unit 324 and the cross-section data stored in the cross-section data storage unit 306. Modeling conditions that cause fluctuations in the calculated color reproduction (for example,
The second three-dimensional image data storage is performed by referring to the first and second tables stored in the first and second table storage means 314 and 318 based on the degree of inclination of the surface of the modeled object with respect to the work area). The third color data is created by correcting the second color data stored in the means 306, and the three-dimensional image data having the third color data is stored in the third three-dimensional image data storage means 322. Let it.

【0107】第3の三次元画像データ記憶手段322に
記憶させた三次元画像データは、モニタ2bの表示を駆
動する駆動部326に送信される。
The three-dimensional image data stored in the third three-dimensional image data storage means 322 is transmitted to a driving unit 326 for driving the display on the monitor 2b.

【0108】一方、断面データ記憶手段310に記憶さ
せた断面データは、三次元造形装置100に送信され
る。
On the other hand, the cross section data stored in the cross section data storage means 310 is transmitted to the three-dimensional printing apparatus 100.

【0109】(その他の実施形態)上記実施形態におけ
る彩色に関して、インクにより彩色を行うのは必須では
なく、トナーなどで彩色を行ってもよい。
(Other Embodiments) Regarding the coloring in the above embodiment, it is not essential to perform coloring with ink, and coloring may be performed with toner or the like.

【0110】上記実施形態のバインダに関して、紫外線
硬化樹脂のように紫外領域の波長の光に反応して硬化す
るものを使用するのは必須でなく、例えば、可視光硬化
樹脂のように可視領域の波長の光に反応して硬化する液
状のものを使用してもよく、また熱硬化樹脂のように特
定の熱エネルギに反応して硬化する液状のものを使用し
てもよい。また、乾燥によって硬化するものを使用して
もよい。この場合、紫外線照射部などは不要である。
As for the binder of the above embodiment, it is not essential to use one that cures in response to light having a wavelength in the ultraviolet region, such as an ultraviolet curable resin. A liquid that cures in response to light of a wavelength may be used, or a liquid that cures in response to a specific heat energy, such as a thermosetting resin, may be used. Further, a material which is cured by drying may be used. In this case, an ultraviolet irradiation unit or the like is unnecessary.

【0111】可視光硬化樹脂を使用する場合には、上述
した紫外線照射部の代わりに、可視領域の波長の光を照
射する手段が設けられる。また、熱硬化樹脂を使用する
場合には、上述した紫外線照射部の代わりに、熱エネル
ギを放出するヒータが設けられることになる。
When a visible light curable resin is used, a means for irradiating light having a wavelength in the visible region is provided in place of the above-mentioned ultraviolet irradiation part. When a thermosetting resin is used, a heater that emits thermal energy is provided instead of the above-described ultraviolet irradiation unit.

【0112】本発明は、粉体材料の層を選択的にバイン
ダで結合し、結合した粉体材料の層を順次積層する造形
装置に限らず、特定のエネルギ(例えば光や熱)に反応
して硬化する材料の層に対し選択的にエネルギを供給し
て該材料層を硬化させ、硬化した材料の層を順次積層す
る造形装置にも適用できる。また、本発明は、積層によ
る造形、いわゆるラピッドプロトタイピングに限らず、
三次元画像データに基づき彩色された三次元造形物を作
成する三次元造形一般に適用可能である。
The present invention is not limited to a molding apparatus in which powder material layers are selectively bonded by a binder and the bonded powder material layers are sequentially laminated, but also reacts to a specific energy (for example, light or heat). The present invention can also be applied to a molding apparatus in which energy is selectively supplied to a layer of a material to be cured to cure the material layer, and the cured material layers are sequentially laminated. Further, the present invention is not limited to modeling by lamination, so-called rapid prototyping,
The present invention is applicable to general three-dimensional modeling for creating a colored three-dimensional model based on three-dimensional image data.

【0113】造形物、モニタの発色性は測色計を用いて
測定する必要はなく、目視で確認して補正テーブルを作
成してももちろん構わない。
It is not necessary to measure the coloring properties of the formed object and the monitor using a colorimeter, and it is a matter of course that a correction table can be created by visually checking.

【0114】[0114]

【発明の効果】本発明によれば、使用される材料など造
形の条件を変えても、三次元造形物の色調とモニタ上に
表示された三次元画像の色調との差を最小限に抑えるこ
とができ、したがって、モニタ上の三次元画像に限りな
く近いプロトタイプ(三次元造形物)を作成することが
できる。
According to the present invention, the difference between the color tone of a three-dimensional object and the color tone of a three-dimensional image displayed on a monitor can be minimized even when the molding conditions such as the materials used are changed. Therefore, a prototype (three-dimensional object) as close as possible to a three-dimensional image on the monitor can be created.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 三次元造形システムの全体構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a three-dimensional printing system.

【図2】 三次元造形装置の外観を示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of a three-dimensional printing apparatus.

【図3】 三次元造形装置の造形処理を行う主要部を示
す概略断面図。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a main part of the three-dimensional printing apparatus that performs a printing process.

【図4】 粉体供給部の概略断面図。FIG. 4 is a schematic sectional view of a powder supply unit.

【図5】 ヘッド部の概略断面図。FIG. 5 is a schematic sectional view of a head unit.

【図6】 三次元造形システムのブロック図。FIG. 6 is a block diagram of a three-dimensional printing system.

【図7】 断面データの一例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing an example of cross-sectional data.

【図8】 ホストコンピュータの処理を示すフローチャ
ート。
FIG. 8 is a flowchart showing processing of the host computer.

【図9】 図8の断面データ作成・送信ステップを示す
フローチャート。
FIG. 9 is a flowchart showing a section data creation / transmission step of FIG. 8;

【図10】 三次元造形装置の処理を示すフローチャー
ト。
FIG. 10 is a flowchart showing processing of the three-dimensional printing apparatus.

【図11】 三次元造形装置の造形工程を示す概略断面
図。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view illustrating a forming process of the three-dimensional forming apparatus.

【図12】 三次元造形装置の造形工程を示す概略断面
図。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view illustrating a forming process of the three-dimensional forming apparatus.

【図13】 三次元造形装置の造形工程を示す概略断面
図。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating a forming process of the three-dimensional forming apparatus.

【図14】 三次元造形装置の造形工程を示す概略断面
図。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view illustrating a forming process of the three-dimensional forming apparatus.

【図15】 インク吐出条件が同じであっても、造形物
表面のワーク領域に対する傾斜具合により造形後の発色
が異なることを説明する概略断面図。
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view for explaining that the color development after modeling differs depending on the degree of inclination of the surface of the modeled object with respect to the work area even under the same ink discharge conditions.

【図16】 造形物とモニタ上に表示された三次元画像
との色調の差を最小限に抑える機能を有するホストコン
ピュータの制御部の一実施形態を示すブロック図。
FIG. 16 is a block diagram showing an embodiment of a control unit of a host computer having a function of minimizing a difference in color tone between a modeled object and a three-dimensional image displayed on a monitor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:三次元造形システム、2:ホストコンピュータ、3
0:粉体供給部、40:ヘッド部、41:インクジェッ
トヘッド部、43a〜43d:インク用タンク、43
e:紫外線硬化樹脂用タンク、46:紫外線照射部、4
7:粉体伸展部、50:造形部、52:造形ステージ、
100:三次元造形装置、104:測色計、106:測
色計。
1: three-dimensional modeling system, 2: host computer, 3
0: powder supply section, 40: head section, 41: inkjet head section, 43a to 43d: ink tank, 43
e: tank for ultraviolet curing resin, 46: ultraviolet irradiation part, 4
7: powder extension part, 50: modeling part, 52: modeling stage,
100: three-dimensional modeling device, 104: colorimeter, 106: colorimeter.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F213 AB12 WA25 WA97 WB01 WL02 WL25 WL32 WL74 WL85 WL96 5B046 DA08 GA01 GA04 5B050 BA09 CA07 DA04 FA02 FA05 FA06 5B057 AA01 CA01 CA13 CB01 CB13 CB20 CC01 CE17 CE18 CH07 CH08  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4F213 AB12 WA25 WA97 WB01 WL02 WL25 WL32 WL74 WL85 WL96 5B046 DA08 GA01 GA04 5B050 BA09 CA07 DA04 FA02 FA05 FA06 5B057 AA01 CA01 CA13 CB01 CB13 CB20 CC01 CE17 CE18 CH07 CH08

Claims (33)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 形状データ及び色彩データを有する三次
元画像データから彩色された造形物を作成する彩色三次
元造形システムにおいて、 所定材料で構成される造形物を作成する造形手段と、 前記形状データに基づいて、前記造形手段を制御するた
めの造形制御データを作成する造形制御データ作成手段
と、 造形物の各部分に着色剤を付与する着色手段と、 前記色彩データに基づいて、前記着色手段を制御するた
めの着色制御データを作成する着色制御データ作成手段
と、 前記三次元画像データに基づいて、三次元画像を表示す
る表示手段と、 前記表示手段の表示を制御する駆動部と、 前記色彩データを、前記表示手段に造形物の色再現領域
内で三次元画像を表示させるための第2の色彩データに
変換するデータ変換手段とを備え、 前記着色データ作成手段は、前記第2の色彩データから
前記着色制御データを作成し、前記駆動部は、前記第2
の色彩データを有する前記三次元画像データに基づき三
次元画像を表示手段に表示させることを特徴とする彩色
三次元造形システム。
1. A coloring three-dimensional molding system for producing a colored molded object from three-dimensional image data having shape data and color data, wherein: a molding means for producing a molded object composed of a predetermined material; Modeling control data creating means for creating modeling control data for controlling the modeling means, coloring means for applying a coloring agent to each part of the molded article, and the coloring means based on the color data A coloring control data creating unit that creates coloring control data for controlling a display unit that displays a three-dimensional image based on the three-dimensional image data; a driving unit that controls display of the display unit; Data conversion means for converting the color data into second color data for causing the display means to display a three-dimensional image in the color reproduction area of the modeled object, Color data generating means creates the colored control data from said second color data, wherein the driver comprises the second
A three-dimensional image is displayed on a display means based on the three-dimensional image data having the following color data.
【請求項2】 前記造形制御データ作成手段は、造形制
御データとして、三次元造形物を表出するための各材料
層に対応した複数の第1の断面データを作成する手段で
あり、 前記造形手段は、前記第1の断面データに基づいて所定
材料の層を順次積層することにより造形物を作成する手
段であり、 前記着色制御データ作成手段は、着色制御データとし
て、各材料層の彩色領域を示す複数の第2の断面データ
を作成する手段であり、 前記着色手段は、前記第2の断面データに基づいて前記
各材料層の彩色領域に着色剤を付与する手段であること
を特徴とする請求項1の彩色三次元造形システム。
2. The modeling control data creating unit is a unit that creates, as modeling control data, a plurality of first cross-sectional data corresponding to each material layer for expressing a three-dimensional modeled object. Means for creating a model by sequentially laminating layers of a predetermined material based on the first cross-sectional data; and the coloring control data creating means, as coloring control data, a coloring area of each material layer. Wherein the coloring means is means for applying a coloring agent to a colored region of each of the material layers based on the second sectional data. The colored three-dimensional printing system according to claim 1.
【請求項3】 造形物の色再現に変動をもたらす条件に
ついて、第2の色彩データと該データを基に彩色される
造形物の発色性との関係を表わす第1のテーブルを記憶
する第1の記憶手段と、 前記表示手段の表示を制御する前記駆動部に入力される
色彩データと表示手段に表示される三次元画像の発色性
との関係を表わす第2のテーブルを記憶する第2の記憶
手段と、 前記第1及び第2のテーブルを基に、前記第2の色彩デ
ータを補正する補正手段とをさらに備え、 前記第2の色彩データは、前記補正手段により補正され
た後に前記駆動部に入力されることを特徴とする請求項
1又は2の彩色三次元造形システム。
3. A first table which stores a first table representing a relationship between second color data and a color developing property of a model object colored based on the data which causes a change in color reproduction of the model object. And a second table that stores a relationship between the color data input to the drive unit that controls the display of the display unit and the color development of the three-dimensional image displayed on the display unit. A storage unit; and a correction unit configured to correct the second color data based on the first and second tables, wherein the second color data is corrected after the correction by the correction unit. The three-dimensional modeling system according to claim 1 or 2, wherein the system is inputted to a unit.
【請求項4】 前記色再現に変動をもたらす条件は、造
形物を構成するための前記材料であることを特徴とする
請求項3の彩色三次元造形システム。
4. The coloring three-dimensional modeling system according to claim 3, wherein the condition causing the color reproduction to vary is the material for forming the modeling object.
【請求項5】 前記色再現に変動をもたらす条件は、前
記着色剤であることを特徴とする請求項3の彩色三次元
造形システム。
5. The coloring three-dimensional printing system according to claim 3, wherein the condition causing a change in color reproduction is the colorant.
【請求項6】 前記着色手段は、各材料層に対し略垂直
な方向から着色剤を吐出するインクジェットヘッドであ
ることを特徴とする請求項3の彩色三次元造形システ
ム。
6. The three-dimensional modeling system according to claim 3, wherein said coloring means is an ink jet head for discharging a coloring agent from a direction substantially perpendicular to each material layer.
【請求項7】 前記色再現に変動をもたらす条件は、積
層方向の方向ベクトルと形成されるべき造形物表面の外
向きの法線ベクトルとのなす角であることを特徴とする
請求項6の彩色三次元造形システム。
7. The condition according to claim 6, wherein the condition that causes a change in color reproduction is an angle between a direction vector in a stacking direction and an outward normal vector of a surface of a modeled object to be formed. Coloring 3D modeling system.
【請求項8】 形状データ及び色彩データを有する三次
元画像データから彩色された造形物を作成する彩色三次
元造形方法において、 造形手段を用いて所定材料で構成される造形物を作成す
る造形工程と、 前記形状データに基づいて、前記造形手段を制御するた
めの造形制御データを作成する造形制御データ作成工程
と、 着色手段を用いて造形物の各部分に着色剤を付与する着
色工程と、 前記色彩データに基づいて、前記着色手段を制御するた
めの着色制御データを作成する着色制御データ作成工程
と、 前記三次元画像データに基づいて三次元画像を表示装置
に表示させる表示工程と、 前記色彩データを、前記表示装置に造形物の色再現領域
内で三次元画像を表示させるための第2の色彩データに
変換するデータ変換工程とを含み、 前記着色制御データ作成工程において、前記第2の色彩
データから前記着色制御データを作成するとともに、前
記表示工程において、前記第2の色彩データを有する前
記三次元画像データに基づいて三次元画像を前記表示装
置に表示させることを特徴とする彩色三次元造形方法。
8. A coloring three-dimensional molding method for producing a colored three-dimensional object from three-dimensional image data having shape data and color data, wherein a molding step of creating a three-dimensional object made of a predetermined material using a molding means. Based on the shape data, based on the shape data, a modeling control data creating step of creating modeling control data for controlling the modeling means, a coloring step of applying a coloring agent to each part of the modeled object using a coloring means, A coloring control data creating step of creating coloring control data for controlling the coloring means based on the color data; a display step of displaying a three-dimensional image on a display device based on the three-dimensional image data; A data conversion step of converting the color data into second color data for causing the display device to display a three-dimensional image within the color reproduction area of the modeled object, In the color control data creation step, the coloring control data is created from the second color data, and in the display step, the three-dimensional image is displayed based on the three-dimensional image data having the second color data. A coloring three-dimensional printing method characterized by displaying on a device.
【請求項9】 前記造形データ作成工程において、造形
制御データとして、三次元造形物を表出するための各材
料層に対応した複数の第1の断面データが作成され、 前記造形工程において、前記第1の断面データに基づい
て所定材料の層を順次積層することにより造形物が作成
され、 前記着色データ作成工程において、着色制御データとし
て、各材料層の彩色領域を示す複数の第2の断面データ
が作成され、 前記着色工程において、前記第2の断面データに基づい
て前記各材料層の彩色領域に着色剤が付与されることを
特徴とする請求項8の彩色三次元造形方法。
9. In the modeling data creating step, a plurality of first cross-sectional data corresponding to each material layer for expressing a three-dimensional model is created as modeling control data. A modeling object is created by sequentially laminating layers of a predetermined material based on the first section data. In the coloring data creating step, a plurality of second sections showing coloring regions of each material layer as coloring control data. The method according to claim 8, wherein data is created, and in the coloring step, a coloring agent is applied to a coloring region of each of the material layers based on the second cross-sectional data.
【請求項10】 造形物の色再現に変動をもたらす条件
について、第2の色彩データと該データを基に彩色され
る造形物の発色性との関係を表わす第1のテーブルを記
憶する第1の記憶工程と、 前記表示装置の表示を制御する駆動部に入力される色彩
データと表示装置に表示される三次元画像の発色性との
関係を表わす第2のテーブルを記憶する第2の記憶工程
と、 前記第1及び第2のテーブルを基に、前記第2の色彩デ
ータを補正する補正工程とをさらに含み、 前記表示工程において、前記補正工程において補正した
第2の色彩データを有する三次元画像データに基づき前
記表示装置に三次元画像を表示させることを特徴とする
請求項8又は9の彩色三次元造形方法。
10. A first table that stores a first table that represents a relationship between second color data and color development of a molded object that is colored based on the data with respect to a condition that causes a change in color reproduction of the molded object. And a second storage for storing a second table representing a relationship between the color data input to the drive unit for controlling the display of the display device and the coloring of the three-dimensional image displayed on the display device. And a correcting step of correcting the second color data based on the first and second tables, wherein the display step includes a tertiary image having the second color data corrected in the correcting step. The method according to claim 8 or 9, wherein a three-dimensional image is displayed on the display device based on the original image data.
【請求項11】 前記色再現に変動をもたらす条件は、
造形物を構成するための前記材料であることを特徴とす
る請求項10の彩色三次元造形方法。
11. The condition causing the color reproduction to fluctuate is:
11. The coloring three-dimensional printing method according to claim 10, wherein the material is a material for forming a printing object.
【請求項12】 前記色再現に変動をもたらす条件は、
前記着色剤であることを特徴とする請求項10の彩色三
次元造形方法。
12. The condition that causes a change in color reproduction is as follows:
The coloring three-dimensional molding method according to claim 10, wherein the coloring agent is used.
【請求項13】 前記着色工程において、各材料層に対
し略垂直な方向から、着色手段であるインクジェットヘ
ッドを介して着色剤を吐出することを特徴とする請求項
10の彩色三次元造形方法。
13. The coloring three-dimensional printing method according to claim 10, wherein in the coloring step, a coloring agent is discharged from a direction substantially perpendicular to each material layer via an ink-jet head serving as a coloring means.
【請求項14】 前記色再現に変動をもたらす条件は、
積層方向の方向ベクトルと形成されるべき造形物表面の
外向きの法線ベクトルとのなす角であることを特徴とす
る請求項13の彩色三次元造形方法。
14. The condition for causing a change in color reproduction is as follows:
14. The coloring three-dimensional printing method according to claim 13, wherein the angle is formed between a direction vector in a stacking direction and an outward normal vector of a surface of the printing object to be formed.
【請求項15】 形状データ及び色彩データを有する三
次元画像データから彩色された造形物を作成する彩色三
次元造形システムに用いるデータ処理装置において、 前記形状データに基づいて、造形物を作成する造形手段
を制御するための造形制御データを作成する造形制御デ
ータ作成手段と、 前記色彩データに基づいて、造形物への着色を行う着色
手段を制御するための着色制御データを作成する着色制
御データ作成手段と、 前記三次元画像データに基づいて、三次元画像を表示す
る表示手段と、 前記表示手段の表示を制御する駆動部と、 前記色彩データを、前記表示手段に造形物の色再現領域
内で三次元画像を表示させるための第2の色彩データに
変換するデータ変換手段とを備え、 前記着色データ作成手段は、前記第2の色彩データから
前記着色制御データを作成し、前記駆動部は、前記第2
の色彩データを有する前記三次元画像データに基づき三
次元画像を表示手段に表示させることを特徴とするデー
タ処理装置。
15. A data processing apparatus used in a coloring three-dimensional printing system for creating a colored printing object from three-dimensional image data having shape data and color data, wherein the printing apparatus creates a printing object based on the shape data. A shaping control data creating means for creating shaping control data for controlling the means; and a coloring control data creating means for creating coloring control data for controlling a coloring means for coloring a shaped object based on the color data. Means, a display means for displaying a three-dimensional image based on the three-dimensional image data, a drive unit for controlling the display of the display means, the color data, the display means in the color reproduction area of the modeled object Data conversion means for converting the second color data into a second color data for displaying a three-dimensional image with the second color data. The driving unit generates the coloring control data from
A data processing apparatus for displaying a three-dimensional image on a display means based on the three-dimensional image data having the following color data.
【請求項16】 前記造形制御データ作成手段は、造形
制御データとして、三次元造形物を表出するための各材
料層に対応した複数の第1の断面データを作成する手段
であり、 前記着色制御データ作成手段は、着色制御データとし
て、各材料層の彩色領域を示す複数の第2の断面データ
を作成する手段であり、 前記第1の断面データは、前記造形手段により所定材料
の層を順次積層することで造形物を作成するのに用いら
れ、 前記第2の断面データは、前記着色手段により前記各材
料層の彩色領域に着色剤を付与するのに用いられること
を特徴とする請求項15のデータ処理装置。
16. The modeling control data creating means is a means for creating, as modeling control data, a plurality of first cross-sectional data corresponding to each material layer for displaying a three-dimensional modeled object, The control data creating means is means for creating, as coloring control data, a plurality of second cross-sectional data indicating a coloring region of each material layer, wherein the first cross-sectional data is obtained by defining a layer of a predetermined material by the modeling means. The second cross-sectional data is used for applying a coloring agent to a coloring region of each of the material layers by the coloring means. Item 16. The data processing device according to Item 15.
【請求項17】 造形物の色再現に変動をもたらす条件
について、第2の色彩データと該データを基に彩色され
る造形物の発色性との関係を表わす第1のテーブルを記
憶する第1の記憶手段と、 前記表示装置の表示を制御する前記駆動部に入力される
色彩データと表示装置に表示される三次元画像の発色性
との関係を表わす第2のテーブルを記憶する第2の記憶
手段と、 前記第1及び第2のテーブルを基に、前記第2の色彩デ
ータを補正する補正手段とをさらに備え、 前記補正手段により補正された第2の色彩データが前記
駆動部に入力されることを特徴とする請求項15又は1
6のデータ処理装置。
17. A first table which stores a first table representing a relationship between second color data and a coloring property of a molded object colored based on the data which causes a change in color reproduction of the molded object. And a second table that stores a relationship between the color data input to the drive unit that controls the display of the display device and the color development of the three-dimensional image displayed on the display device. Storage means; and a correction means for correcting the second color data based on the first and second tables, wherein the second color data corrected by the correction means is input to the drive unit. 15. The method according to claim 15, wherein
6. The data processing device of 6.
【請求項18】 前記色再現に変動をもたらす条件は、
造形物を構成するための前記材料であることを特徴とす
る請求項17のデータ処理装置。
18. Conditions for causing a change in color reproduction are as follows:
18. The data processing apparatus according to claim 17, wherein the material is a material for forming a modeled object.
【請求項19】 前記色再現に変動をもたらす条件は、
前記着色剤であることを特徴とする請求項17のデータ
処理装置。
19. The condition that causes a change in color reproduction is as follows:
18. The data processing device according to claim 17, wherein the colorant is the colorant.
【請求項20】 前記色再現に変動をもたらす条件は、
積層方向の方向ベクトルと形成されるべき造形物表面の
外向きの法線ベクトルとのなす角であることを特徴とす
る請求項17のデータ処理装置。
20. A condition that causes a change in color reproduction,
18. The data processing apparatus according to claim 17, wherein the angle is formed between a direction vector in a stacking direction and an outward normal vector of a surface of the object to be formed.
【請求項21】 形状データ及び色彩データを有する三
次元画像データから彩色された造形物を作成する彩色三
次元造形システムに用いるデータ処理方法において、 前記形状データに基づいて、造形物を作成する造形手段
を制御するための造形制御データを作成する造形制御デ
ータ作成工程と、 前記色彩データに基づいて、造形物への着色を行う着色
手段を制御するための着色制御データを作成する着色制
御データ作成工程と、 前記三次元画像データを、表示装置の表示を制御する駆
動部に入力し、これにより三次元画像を表示装置に表示
させる表示工程と、 前記三次元画像データの色彩データを、前記表示装置に
造形物の色再現領域内で三次元画像を表示させるための
第2の色彩データに変換するデータ変換工程とを含み、 前記着色制御データ作成工程において、前記第2の色彩
データから前記着色制御データを作成するとともに、前
記表示工程において、前記第2の色彩データを有する三
次元画像データが前記駆動部に入力されることを特徴と
するデータ処理方法。
21. A data processing method used in a coloring three-dimensional modeling system for creating a colored modeled object from three-dimensional image data having shape data and color data, wherein the modeled object is created based on the shape data. A shaping control data creating step of creating shaping control data for controlling the means; and a coloring control data creating step of creating coloring control data for controlling a coloring means for coloring a shaped object based on the color data. A step of inputting the three-dimensional image data to a driving unit that controls display of a display device, thereby displaying a three-dimensional image on a display device; and displaying the color data of the three-dimensional image data. A data conversion step of converting the image data into second color data for displaying a three-dimensional image in a color reproduction area of the modeled object on the device. In the data creation step, the coloring control data is created from the second color data, and in the display step, three-dimensional image data having the second color data is input to the driving unit. Data processing method.
【請求項22】 前記造形制御データ作成工程におい
て、造形制御データとして、三次元造形物を表出するた
めの各材料層に対応した複数の第1の断面データが作成
され、 前記着色制御データ作成工程において、着色制御データ
として、各材料層の彩色領域を示す複数の第2の断面デ
ータが作成され、 前記第1の断面データは、前記造形手段により所定材料
の層を順次積層することで造形物を作成するのに用いら
れ、 前記第2の断面データは、前記着色手段により前記各材
料層の彩色領域に着色剤を付与するのに用いられること
を特徴とする請求項21のデータ処理方法。
22. In the modeling control data creating step, a plurality of first cross-sectional data corresponding to each material layer for displaying a three-dimensional modeled object is created as modeling control data, and the coloring control data creation is performed. In the step, a plurality of second cross-sectional data indicating a coloring region of each material layer is created as coloring control data, and the first cross-sectional data is formed by sequentially stacking layers of a predetermined material by the forming means. 22. The data processing method according to claim 21, wherein the second section data is used to apply a coloring agent to a colored region of each material layer by the coloring means. .
【請求項23】 造形物の色再現に変動をもたらす条件
について、第2の色彩データと該データを基に彩色され
る造形物の発色性との関係を表わす第1のテーブルを記
憶する第1の記憶工程と、 前記表示装置の表示を制御する前記駆動部に入力される
色彩データと表示装置に表示される三次元画像の発色性
との関係を表わす第2のテーブルを記憶する第2の記憶
工程と、 前記第1及び第2のテーブルを基に、前記第2の色彩デ
ータを補正する補正工程とをさらに含み、 前記補正工程において補正された第2の色彩データを有
する前記三次元画像データが前記駆動部に入力されるこ
とを特徴とする請求項21又は22のデータ処理方法。
23. A first table which stores a first table representing a relationship between second color data and a coloring property of a molded object colored based on the data that causes a change in color reproduction of the molded object. And a second table that stores a second table that represents a relationship between color data input to the driving unit that controls display of the display device and color development of a three-dimensional image displayed on the display device. A storage step; and a correction step of correcting the second color data based on the first and second tables, wherein the three-dimensional image having the second color data corrected in the correction step 23. The data processing method according to claim 21, wherein data is input to the driving unit.
【請求項24】 前記色再現に変動をもたらす条件は、
造形物を構成するための前記材料であることを特徴とす
る請求項23のデータ処理方法。
24. A condition that causes a change in color reproduction,
24. The data processing method according to claim 23, wherein the material is a material for forming a modeled object.
【請求項25】 前記色再現に変動をもたらす条件は、
前記着色剤であることを特徴とする請求項23のデータ
処理方法。
25. A condition that causes a change in color reproduction,
24. The data processing method according to claim 23, wherein the colorant is used.
【請求項26】 前記色再現に変動をもたらす条件は、
積層方向の方向ベクトルと形成されるべき造形物表面の
外向きの法線ベクトルとのなす角であることを特徴とす
る請求項23のデータ処理方法。
26. A condition that causes a change in color reproduction,
24. The data processing method according to claim 23, wherein the angle is formed between a direction vector in a stacking direction and an outward normal vector of a surface of a modeled object to be formed.
【請求項27】 形状データ及び色彩データを有する三
次元画像データから彩色された造形物を作成する彩色三
次元造形システムに用いるデータ処理用プログラムにお
いて、 彩色三次元造形システムは、 所定材料で構成される造形物を作成する造形手段と、 前記形状データに基づいて、前記造形手段を制御するた
めの造形制御データを作成する造形制御データ作成手段
と、 造形物の各部分に着色剤を付与する着色手段と、 前記色彩データに基づいて、前記着色手段を制御するた
めの着色制御データを作成する着色制御データ作成手段
と、 前記三次元画像データに基づいて、三次元画像を表示す
る表示手段と、 前記表示手段の表示を制御する駆動部と、 前記色彩データを、前記表示手段に造形物の色再現領域
内で三次元画像を表示させるための第2の色彩データに
変換するデータ変換手段とを備え、 データ処理用プログラムは、 前記データ変換手段に、前記三次元画像データの色彩デ
ータを前記第2の色彩データに変換させ、 前記着色データ作成手段に、前記第2の色彩データから
前記着色制御データを作成させ、 造形制御データ作成手段に、前記形状データから前記造
形制御データを作成させ、 前記駆動部に、前記第2の色彩データを有する前記三次
元画像データを表示手段に表示させることを特徴とする
データ処理用プログラム。
27. A data processing program used in a coloring three-dimensional printing system for creating a colored printing object from three-dimensional image data having shape data and color data, wherein the coloring three-dimensional printing system is made of a predetermined material. A shaping means for creating a shaping object to be formed; a shaping control data creating means for creating shaping control data for controlling the shaping means based on the shape data; and coloring for applying a coloring agent to each part of the shaping object. Means, based on the color data, coloring control data creating means for creating coloring control data for controlling the coloring means, and display means for displaying a three-dimensional image, based on the three-dimensional image data, A driving unit that controls display of the display unit, the color data, and the display unit causes the display unit to display a three-dimensional image in a color reproduction region of the modeled object. A data conversion means for converting the color data of the three-dimensional image data into the second color data, wherein the data conversion means converts the color data of the three-dimensional image data into the second color data. Causing the creating means to create the coloring control data from the second color data; causing the shaping control data creating means to create the shaping control data from the shape data; A data processing program for displaying the three-dimensional image data on a display means.
【請求項28】 前記造形制御データ作成手段に、造形
制御データとして、三次元造形物を表出するための各材
料層に対応した複数の第1の断面データを作成させ、 前記着色制御データ作成手段に、着色制御データとし
て、各材料層の彩色領域を示す複数の第2の断面データ
を作成させ、 前記第1の断面データは、前記造形手段により所定材料
の層を順次積層することで造形物を作成するのに用いら
れ、 前記第2の断面データは、前記着色手段により前記各材
料層の彩色領域に着色剤を付与するのに用いられること
を特徴とする請求項27のデータ処理用プログラム。
28. The coloring control data creating means, wherein the modeling control data creating means creates a plurality of first cross-sectional data corresponding to each material layer for displaying a three-dimensional object, as the shaping control data. Means for generating a plurality of second cross-sectional data indicating a coloring region of each material layer as coloring control data, wherein the first cross-sectional data is formed by sequentially stacking layers of a predetermined material by the forming means. 28. The data processing apparatus according to claim 27, wherein the second cross-sectional data is used to apply a coloring agent to a coloring region of each of the material layers by the coloring means. program.
【請求項29】 前記三次元造形システムはさらに、 造形物の色再現に変動をもたらす条件について、前記第
2の色彩データと該データを基に彩色される造形物の発
色性との関係を表わす第1のテーブルを記憶する第1の
記憶手段と、 前記表示手段の表示を制御する前記駆動部に入力される
色彩データと表示手段に表示される三次元画像の発色性
との関係を表わす第2のテーブルを記憶する第2の記憶
手段と、 前記第1及び第2のテーブルを基に、前記第2の色彩デ
ータを補正する補正手段とをさらに備え、 データ処理用プログラムは、 前記第1及び第2の記憶手段に記憶された第1及び第2
のテーブルを読み出し、 これら第1及び第2のテーブルを基に、前記補正手段
に、前記第2の色彩データを補正させ、 前記駆動部に、前記補正手段に補正させた第2の色彩デ
ータを有する三次元画像データに基づいて、三次元画像
を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項2
7又は28のデータ処理用プログラム。
29. The three-dimensional printing system further shows a relationship between the second color data and the color development of the printing object colored based on the data that causes variation in color reproduction of the printing object. A first storage unit that stores a first table; and a second storage unit that displays a relationship between color data input to the driving unit that controls display of the display unit and color development of a three-dimensional image displayed on the display unit. Second storage means for storing the second table, and correction means for correcting the second color data based on the first and second tables, wherein the data processing program comprises: And the first and second data stored in the second storage means.
Is read based on the first and second tables, and the correction means corrects the second color data based on the first and second tables, and the driving section outputs the second color data corrected by the correction means. 3. A three-dimensional image is displayed on the display means based on the three-dimensional image data.
7 or 28 data processing program.
【請求項30】 前記色再現に変動をもたらす条件は、
造形物を構成するための前記材料であることを特徴とす
る請求項29のデータ処理用プログラム。
30. A condition that causes a change in color reproduction,
30. The data processing program according to claim 29, wherein the program is the material for forming a modeled object.
【請求項31】 前記色再現に変動をもたらす条件は、
前記着色剤であることを特徴とする請求項29のデータ
処理用プログラム。
31. A condition that causes a change in color reproduction,
30. The data processing program according to claim 29, wherein the program is the coloring agent.
【請求項32】 前記色再現に変動をもたらす条件は、
積層方向の方向ベクトルと形成されるべき造形物表面の
外向きの法線ベクトルとのなす角であることを特徴とす
る請求項29のデータ処理用プログラム。
32. The condition that causes a change in color reproduction is as follows:
30. The data processing program according to claim 29, wherein the angle is an angle formed between a direction vector in a stacking direction and an outward normal vector of a surface of a modeled object to be formed.
【請求項33】 請求項28〜32のいずれかに記載の
データ処理用プログラムが記録された記録媒体。
33. A recording medium on which the data processing program according to claim 28 is recorded.
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